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Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1.
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Die Luftqualität und/oder die Luftverschmutzung wird in China und Asien täglich betrachtet und rückt auch in anderen Regionen immer mehr in den Fokus. Fahrzeugkunden wünschen sich einen sauberen Innenraum mit guter Luftqualität auch wenn die Außenluft stark verschmutzt ist. Daher sind moderne Klimaanlagen für Fahrzeuge mit mindestens einer Sensoreinheit, welche mindestens eine luftgüterelevante Größe des Fahrzeuginnenraums erfasst, einer Auswerte- und Steuereinheit, welche die mindestens eine luftgüterelevante Größen auswertet und einer Luftreinigungsvorrichtung ausgerüstet. Die Luftreinigungsvorrichtung reinigt die Innenraumluft des Fahrzeugs in einem Umluftbetrieb oder in einem Frischluftbetrieb oder in einem Mischbetrieb. Die Auswerte- und Steuereinheit aktiviert die Luftreinigungsvorrichtung, wenn die aus der mindestens einen luftgüterelevanten Größe ermittelte Luftgüte im Fahrzeuginnenraum mindestens ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
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Zudem sind Fernwirksysteme mit einer tragbaren Fernbedieneinheit und einer fahrzeugseitigen Kommunikationsvorrichtung bekannt. Über die tragbare Fernbedienungseinheit kann beispielsweise eine Standheizung vor einem Fahrtantritt aktiviert und/oder programmiert werden.
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Aus der
DE 20 2005 002 221 U1 ist ein Steuermodul zur Ansteuerung einer gattungsgemäßen Klimaanlage für die Behandlung von Innenraumluft in einem abgeschlossenen Raum eines Fahrzeugs bekannt. Das Steuermodul umfasst mehrere Sensoren, welche unterschiedliche chemische Bestandteile von mindestens einem Luftstrom detektieren. Das Steuermodul umfasst zudem eine Prozessoreinheit, welche aufgrund der Signale der Sensoren ein Steuersignal zur Ansteuerung der Klimaanlage generiert. Ein erster zu untersuchender Luftstrom wird außerhalb des abgeschlossenen Fahrzeuginnenraums abgegriffen und einem Sensor für Außenluft zugeführt. Ein zweiter zu untersuchender Luftstrom wird aus dem abgeschlossenen Fahrzeuginnenraum abgegriffen. Mindestens drei Sensoren untersuchen hierbei die Innenraumluft. Ein erster Sensor weist eine höhere Selektivität auf Kohlenmonoxid und/oder Wasserstoff auf. Ein zweiter Sensor weist eine höhere Selektivität auf Stickoxide auf. Ein dritter Sensor weist eine höhere Selektivität auf Kohlenwasserstoffe auf. Die Prozessoreinheit enthält einen Algorithmus, welcher von den Signalen der Sensoren für die Innenraumluft einen dazu nicht orthogonalen Anteil der Signale des Sensors für die Außenraumluft abzieht und daraus ein Charakteristikum für einen bestimmten Zustand berechnet. Das Charakteristikum ist charakteristisch für die aktuelle Zusammensetzung der untersuchten Innenraumluft ohne den Einfluss der Außenraumluft. Des Weiteren wird das Charakteristikum mit in der Prozessoreinheit gespeicherten vorgegebenen Charakteristika für einen bestimmten Zustand für unterschiedliche Szenarien einer möglichen Luftzusammensetzung verglichen.
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Aus der
DE 10 2014 011 622 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Belüftungseinrichtung zum Versorgen eines Innenraums eines Fahrzeugs mit Luft bekannt. Das Verfahren umfasst einen Schritt, in welchem wenigstens ein erster Parameter ermittelt wird, welcher eine Qualität der Umgebungsluft charakterisiert. In einem weiteren Schritt wird wenigstens ein zweiter Parameter ermittelt, welcher eine Funktion der Belüftungseinrichtung hinsichtlich einer Reinigung der dem Innenraum zugeführten Luft charakterisiert. In einem weiteren Schritt wird ein dritter Parameter in Abhängigkeit des ersten Parameters und des zweiten Parameters ermittelt, welcher wenigstens eine Qualität der Innenraumluft charakterisiert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine verbesserte Reinigungsfunktion für die Innenraumluft aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine verbesserte Reinigungsfunktion für die Innenraumluft aufweist, aktiviert ein Startsignal im Ruhezustand des Fahrzeugs eine Auswerte- und Steuereinheit, welche über mindestens eine Sensoreinheit eine aktuelle Luftgüte im Innenraum ermittelt und in Abhängigkeit der aktuellen Luftgüte im Innenraum eine Luftreinigungsvorrichtung aktiviert, welche die Innenraumluft vor einem Abfahrtszeitpunkt reinigt.
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Unter einer Luftgüte wird in Folgenden die Kombination aus einer Partikelkonzentration, einer Störgaskonzentration und einer Konzentration von gewollten Gasen verstandenen. Die Partikelkonzentration kann hierbei von einer Pollenkonzentration und/oder einer Staubkonzentration und/oder einer Feinstaubkonzentration und/oder einer Schimmelpilzsporenkonzentration und/oder einer Bakterien- und Virenkonzentration abhängig sein. Die Störgase können organischen Verbindungen entsprechen. Des Weiteren können die Störgase Ammoniak und/oder Kohlenstoffdioxid und/oder reduzierenden Gasen, wie beispielsweise Schwefelwasserstoff entsprechen. Ein gewolltes Gas kann Sauerstoff entsprechen. Die Luftgüte kann in vorteilhafter Weise von einem Luftqualitätssensor bestimmt werden, welcher die Partikelkonzentrationen und/oder Störgaskonzentrationen ermittelt und mit gespeicherten Grenzwerten vergleicht.
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Unter einem Ruhezustand des Fahrzeugs wird im Folgenden ein abgestellter bzw. geparkter Zustand des Fahrzeugs verstanden, in welchem sich keine Insassen im Fahrzeuginnenraum befinden.
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In vorteilhafter Weise umfasst die erfindungsgemäße Klimaanlage die Luftreinigungsvorrichtung, welche zusätzlich zum bereits bekannten Reinigen der Innenraumluft im Fahrtbetrieb eine Reinigung der Innenraumluft im Ruhezustand des Fahrzeugs vor dem Fahrtantritt ausführt. Hierbei kann die Konzentration der Störpartikel und/oder Störgase auf einen Wert unterhalb vorgegebener Grenzwerte abgesenkt werden. Die Konzentration der gewollten Gase kann auf einen Wert oberhalb vorgegebener Grenzwerte erhöht werden. In vorteilhafter Weise wird die Innenraumluft vor einem Fahrtantritt so behandelt, dass die Innenraumluft von einem Insassen, welcher in das Fahrzeug einsteigt, als angenehm empfunden wird. Des Weiteren können ungesunde bzw. schädliche Elemente vor Fahrtantritt aus der Innenraumluft ausgefiltert und/oder neutralisiert werden, um eine Gefährdung der Insassen zu verringern. In vorteilhafter Weise kann ein Fahrzeug, welches in einer Umgebung mit unangenehmer und/oder ungesunder bzw. schädlicher Umgebungsluft abstellt ist, bei Fahrtantritt eine angenehme Innenraumluft aufweisen. Die beschriebenen Grenzwerte können als Kriterien zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der Luftreinigungsvorrichtung vorgegeben werden.
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Nachfolgend entnimmt die Luftreinigungsvorrichtung im Umluftbetrieb dem Fahrzeuginnenraum Luft, reinigt diese und führt die gereinigte Luft aus dem Fahrzeuginnenraum wieder dem Fahrzeuginnenraum zu. Im Frischluftbetrieb leitet die Luftreinigungsvorrichtung Luft aus dem Fahrzeuginnenraum in die Fahrzeugumgebung ab und führt dem Fahrzeuginnenraum nur Frischluft aus dem Fahrzeugumfeld zu. Im Mischbetrieb entnimmt die Luftreinigungsvorrichtung dem Fahrzeuginnenraum Luft und leitet einen ersten Anteil dieser Luft in die Fahrzeugumgebung ab und reinigt einen zweiten Anteil der entnommenen Luft und führt den gereinigten Luftanteil aus dem Fahrzeuginnenraum und einen Anteil Frischluft aus der Fahrzeugumgebung gemischt dem Fahrzeuginnenraum zu. Im Frischluftbetrieb und im Mischbetrieb kann die Luftreinigungsvorrichtung die zugeführte Frischluft aus dem Fahrzeugumfeld vorher reinigen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die Luftreinigungsvorrichtung mindestens eine Reinigungseinheit aufweisen. Hierbei kann eine erste Reinigungseinheit als Filtervorrichtung mit mindestens einem Filterelement ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise können durch das Filterelement eine Abscheidung von Störpartikeln und/oder eine Neutralisation von Störgerüchen erfolgen.
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Zusätzlich oder alternativ kann eine zweite Reinigungseinheit als Plasmaluftreiniger mit mindestens einem elektrostatischen Filter ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise können mit dem Plasmaluftreiniger Staub und/oder Feinstaub und/oder Schmutzpartikel und/oder Pollen durch die elektrostatischen Filter aufgefangen und aus der Innenraumluft entfernt werden. Des Weiteren können Schimmelpilzsporen und/oder Bakterien und/oder Viren mit dem Plasmaluftreiniger im Wesentlichen unschädlich gemacht werden. Des Weiteren kann der Plasmaluftreiniger im besetzen Zustand des Innenraums deaktiviert werden, da durch den aktivierten Plasmaluftreiniger Ozon entstehen kann. In vorteilhafter Weise kann die effektive Wirkungsweise des Plasmaluftreinigers vor dem Fahrtantritt bzw. vor dem Einsteigen der Insassen genutzt werden, um die Luft im Innenraum zu reinigen.
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Zusätzlich oder alternativ kann eine dritte Reinigungseinheit als Ozonspüler ausgeführt werden. In vorteilhafter Weise können durch eine Ozonspülung Ammoniak und/oder organische Verbindungen und/oder reduzierende Gase, wie Schwefelwasserstoff in der Innenraumluft reduziert werden. Unangenehme Gerüche, wie beispielsweise Tabakgerüche und/oder Abwassergerüche und/oder Brandgerüche, können in vorteilhafter Weise durch eine Ozonspülung teilweise oder vollständig neutralisiert werden. Des Weiteren können Schimmelpilzsporen und/oder Bakterien und/oder Viren mit dem Ozonspüler teilweise oder vollständig unschädlich gemacht werden. Da Ozon die Atemwege reizt, ist es sinnvoll die Ozonspülung im besetzen Zustand des Innenraums zu deaktivieren. Des Weiteren kann der Ozonspüler deaktiviert werden, bevor der Insasse einsteigt. Hierbei kann ein zeitlicher Abstand zwischen der Deaktivierung des Ozonspülers und dem Einsteigen so gewählt werden, dass das Ozon abgebaut und/oder aus dem Innenraum gefiltert ist, bevor der Insasse einsteigt. Ausführungsformen der Luftreinigungsvorrichtung können alle oder nur eine oder eine beliebige Kombination der beschriebenen Reinigungseinheiten aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Luftreinigungsvorrichtung auch noch andere zur Reinigung der Innenraumluft geeignete nicht beschriebene Reinigungseinheiten aufweisen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage können eine programmierbare Weckeinheit und/oder eine Fernbedieneinheit das Startsignal erzeugen und an die Auswerte- und Steuereinheit ausgeben. Hierbei kann die Weckeinheit im Fahrzeug und/oder in der Fernbedieneinheit angeordnet werden. Zudem kann die Fernbedieneinheit das Startsignal über eine drahtlose Kommunikationsverbindung an das Fahrzeug im Ruhezustand übertragen. Die Weckeinheit kann über die Fernbedieneinheit und/oder eine Bedieneinheit im Fahrzeug programmiert werden. So kann ein Anwender beispielsweise ein Zeitintervall bis zum Abfahrtszeitpunkt und/oder den Abfahrtszeitpunkt über die Fernbedieneinheit oder die fahrzeugseitige Bedienelement eingeben. In vorteilhafter Weise kann die Auswerte- und Steuereinheit aus dem Abfahrtszeitpunkt und der aktuellen Luftgüte im Innenraum das für die Reinigung der Innenraumluft erforderliche Zeitintervall und den Startzeitpunkt ermitteln und an die Weckeinheit ausgeben, welche dann das Startsignal zur Aktivierung der Luftreinigungsvorrichtung an die Auswerte- und Steuereinheit ausgibt. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit aus dem aktuellen Zeitpunkt und dem angegebenen Zeitintervall den Abfahrtszeitpunkt berechnen. Alternativ oder zusätzlich kann der Anwender einen Schwellwert für die gewünschte Luftgüte zum Abfahrtszeitpunkt über die Fernbedienung oder die Bedieneinheit eingegeben. Die tragbare Fernbedienung kann beispielsweise in einen elektronischen Fahrzeugschlüssel integriert werden. Alternativ kann die Fernbedienung als mobiles Datengerät, wie beispielsweise Mobiltelefon, Tablet usw. ausgeführt werden. Das mobile Datengerät kann in vorteilhafter Weise eine drahtlose Kommunikationsverbinndung zum Fahrzeug aufbauen und das Startsignal und/oder andere Bediensignale an die Auswerte- und Steuereinheit im Fahrzeug übertragen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die mindestens eine Sensoreinheit mindestens eine luftgüterelevante Größe einer Fahrzeugumgebung erfassen und an die Auswerte- und Steuereinheit ausgeben, welche die luftgüterelevante Größe der Fahrzeugumgebung auswerten kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die mindestens eine Sensoreinheit eine Temperatur im Fahrzeuginnenraum erfassen und an die Auswerte- und Steuereinheit ausgeben, welche die Innenraumtemperatur auswerten und mit mindestens einem vorgegebenen Temperaturschwellwert vergleichen kann.
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Dadurch kann die Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit von der luftgüterelevanten Größe der Fahrzeugumgebung und/oder der luftgüterelevanten Größe des Fahrzeuginnenraums und/oder der Innenraumtemperatur den Frischluftbetrieb oder Mischluftbetrieb der Luftreinigungsvorrichtung in den Umluftbetrieb umschalten oder den Umluftbetrieb der Luftreinigungsvorrichtung in den Frischluftbetrieb oder in den Mischluftbetrieb umschalten. So kann die Auswerte- und Steuereinheit die Luftreinigungsvorrichtung in den Umluftbetrieb umschalten, wenn die Güte der Umgebungsluft schlechter als die Güte der Innenraumluft ist. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit die Luftreinigungsvorrichtung in den Frischluftbetrieb oder Mischluftbetrieb umschalten, wenn die Güte der Umgebungsluft besser als die Güte der Innenraumluft ist, um den Reinigungsvorgang zu beschleunigen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die Auswerte- und Steuereinheit einen Aktivierungszeitpunkt und/oder einen Deaktivierungszeitpunkt und/oder ein Reinigungsintervall und/oder eine Reinigungsleistung der Luftreinigungsvorrichtung in Abhängigkeit der zu erreichenden Luftgüte im Fahrzeuginnenraum zum Abfahrtszeitpunkt und in Abhängigkeit von der aktuellen Luftgüte im Fahrzeuginnenraum und/oder von der aktuellen Luftgüte in der Fahrzeugumgebung ermitteln. In vorteilhafter Weise kann die Auswerte- und Steuereinheit einen Aktivierungszeitpunkt berechnen, welcher möglichst nahe am Abfahrtszeitpunkt liegt, so dass die Luftreinigungsvorrichtung so kurz wie möglich aktiviert wird, um Energie zu sparen. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit in vorteilhafter Weise einen Deaktivierungszeitpunkt berechnen, durch welchen eine Zeitspanne entsteht, in welcher das durch die Reinigung entstandene Ozon bis zum Abfahrtszeitpunkt abgebaut werden kann. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit in vorteilhafter Weise ein Reinigungsintervall ermitteln, welches möglichst kurze Laufzeitintervalle der jeweiligen Reinigungseinheit der Luftreinigungsvorrichtung ermöglicht. Des Weiteren kann die Reinigungsleistung der jeweiligen Reinigungseinheit der Luftreinigungsvorrichtung in vorteilhafter Weise so eingestellt werden, dass der Fahrzeuginnenraum möglichst energiesparend und/oder materialschonend gereinigt werden kann. Hierbei kann die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise ein Gebläse so einstellen, dass ein starker oder schwacher Luftstrom durch die Reinigungseinheiten strömt. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit eine Ionen- und/oder Ozonmenge einstellen, welche von den Reinigungseinheit erzeugt und abgegeben wird. In vorteilhafter Weise kann durch eine geeignete Wahl des Aktivierungszeitpunkts und/oder des Deaktivierungszeitpunkts und/oder des Reinigungsintervalls und/oder der Reinigungsleistung der mindestens einen Reinigungseinheit der Luftreinigungsvorrichtung die Innenraumluft zum Abfahrtszeitpunkt gereinigt und frisch.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die Auswerte und Steuereinheit die Luftreinigungsvorrichtung deaktivieren, wenn die Luftgüte im Innenraum mindestens ein vorgegebenes zweites Kriterium erfüllt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die Auswerte- und Steuereinheit eine Heizvorrichtung aktivieren, welche die Temperatur im Fahrzeuginnenraum erhöht, wenn die Innenraumtemperatur unter einem vorgegebenen ersten Temperaturschwellwert liegt. Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit eine Kühlvorrichtung aktivieren, welche die Temperatur im Fahrzeuginnenraum absenkt, wenn die Innenraumtemperatur über einem vorgegebenen zweiten Temperaturschwellwert liegt. So kann die Auswerte- und Steuereinheit Aktivierungszeitpunkte und/oder Deaktivierungszeitpunkte für die Heizvorrichtung oder Kühlvorrichtung berechnen. In vorteilhafter Weise kann durch eine geeignete Wahl des Aktivierungszeitpunkts und/oder des Deaktivierungszeitpunkts und/oder des Heiz- und/oder Kühlintervalls und/oder der Heiz- und/oder Kühlleistung der mindestens einen Heizvorrichtung oder der mindestens einen Kühlvorrichtung die Innenraumluft zum Abfahrtszeitpunkt zusätzlich zur gewünschten Güte auch noch die gewünschte Temperatur aufweisen. So können die Betriebsdauer der Luftreinigungsvorrichtung und die Betriebsdauer der Heizvorrichtung bzw. Kühlvorrichtung so gewählt werden, dass bei der Abfahrt sowohl der gewünschte Zieltemperatur als auch die gewünschte Luftgüte im Innenraum erreicht ist. Über die Bedieneinheit im Fahrzeug und/oder die Fernbedienung ist es möglich sowohl die Zieltemperatur als auch die gewünschte Luftgüte festzulegen. Der Frischluft- oder Umluft- oder Mischbetrieb der Klimaanlage kann in vorteilhafter Weise so gewählt werden, dass ein Optimum aus Luftgüte, Scheibenfreihaltung und Innenraumtemperatur erreicht wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die Auswerte und Steuereinheit Zustandsinformationen eines Fahrzeugschließsystems empfangen und die Luftreinigungsvorrichtung zumindest teilweise deaktivieren, wenn die Zustandsinformationen des Fahrzeugschließsystems anzeigen, dass zumindest eine Fahrzeugtür vom verriegelten Zustand in den entriegelten Zustand gewechselt ist. In vorteilhafter Weise kann durch das Entriegeln von mindestens einer Fahrzeugtür ein vorzeitiger Abfahrtszeitpunkt von der Auswerte- und Steuereinheit erkannt werden, so dass zumindest ein vorhandener Plasmaluftreiniger und/oder Ozonspüler der Luftreinigungsvorrichtung deaktiviert werden können. Dadurch können kurz vor dem Fahrtantritt lediglich unbedenkliche Filterelemente den aktivierten Zustand aufweisen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Klimaanlage kann die Auswerte- und Steuereinheit über eine optische und/oder akustische Warnvorrichtung eine Warnmeldung ausgeben, wenn zum Entriegelungszeitpunkt die Luftreinigungsvorrichtung aktiviert ist. Die Auswerte- und Steuereinheit kann die Warnmeldung beispielsweise für eine vorgegebene Zeitspanne ausgeben und/oder über die Warnmeldung einen Zeitpunkt anzeigen, an welchem das Fahrzeug betreten werden kann. Falls beispielsweise über ein Entriegelungssignal erkannt wird, dass das Fahrzeug vor dem geplanten Abfahrtszeitpunkt betreten werden soll und ein Luftreinigungsvorgang, wie beispielsweise eine Ozonspülung aktiv ist, welcher zu einer Gesundheitsgefährdung der Insassen führen kann, kann der Fahrzeugführer in vorteilhafter Weise über eine optische und/oder akustische Warnmeldung gewarnt werden, dass das Fahrzeug erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne oder zu einem vorgegebenen Zeit betreten werden soll.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigt:
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1 eine schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Klimaanlage.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, weist eine Klimaanlage 10 für ein Fahrzeug 1 eine Auswerte- und Steuereinheit 12, mindestens eine Sensoreinheit 14 und eine Luftreinigungsvorrichtung 20 auf. Die mindestens eine Sensoreinheit 12 erfasst eine luftgüterelevante Größe LG1 im Fahrzeuginnenraum 3. Die Auswerte- und Steuereinheit 12 wertet die mindestens eine luftgüterelevante Größe LG1 aus. Die Luftreinigungsvorrichtung 20 reinigt die Innenraumluft des. Fahrzeugs 1 in einem Umluftbetrieb oder in einem Frischluftbetrieb oder in einem Mischluftbetrieb, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 12 die Luftreinigungsvorrichtung 20 aktiviert, wenn die aus der mindestens einen luftgüterelevanten Größe LG1 ermittelte Luftgüte im Fahrzeuginnenraum 3 mindestens ein vorgegebenes erstes Kriterium erfüllt.
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Erfindungsgemäß aktiviert im Ruhezustand des Fahrzeugs 1 ein Startsignal S die Auswerte- und Steuereinheit 12, welche über die mindestens eine Sensoreinheit 12 die aktuelle Luftgüte im Innenraum 3 ermittelt und in Abhängigkeit der aktuellen Luftgüte im Innenraum 3 die Luftreinigungsvorrichtung 20 aktiviert, welche die Innenraumluft vor einem Abfahrtszeitpunkt reinigt.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, umfasst die Luftreinigungsvorrichtung 20 mehrere Reinigungseinheiten 22. Eine erste Reinigungseinheit 22 ist als Filtervorrichtung 22A mit mindestens einem Filterelement 24 ausgeführt, eine zweite Reinigungseinheit 22 ist als Plasmaluftreiniger 22B mit mindestens einem elektrostatischen Filter 26 ausgeführt und eine dritte Reinigungseinheit 22 ist als Ozonspüler 22C ausgeführt. In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können auch weitere Reinigungseinheiten 22 oder eine andere Kombination von Reinigungseinheiten 22 verwendet werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Filterelement 24 der Filtervorrichtung 22A eine Kohleschicht auf, welche zur Abscheidung von Staubpartikeln beiträgt. Über den Plasmaluftreiniger 22B werden Staub, Feinstaub, Schmutzpartikel und/oder Pollen durch die elektrostatischen Filter 26 aufgefangen. Durch den Ozonspüler 22C werden reduzierende Gase, wie beispielsweise Schwefelwasserstoff, Ammoniak und/oder organische Verbindungen reduziert. Unangenehme Gerüche, wie beispielsweise von Tabak, Abwässern und/oder Brandgerüche, können dadurch neutralisiert werden. Sowohl der Ozonspüler 22C als auch der Plasmaluftreiniger 22B sind gegen Schimmelpilzsporen, Bakterien und/oder Viren sehr effektiv.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, erfolgt im Ruhezustand des Fahrzeugs die Aktivierung der Luftreinigungsvorrichtung 20 über eine als Funkfernbedienung ausgeführte Fernbedieneinheit 30. Alternativ oder Zusätzlich kann die Aktivierung der Luftreinigungsvorrichtung 20 über eine als Mobiltelefon ausgeführte Fernbedieneinheit 30 erfolgen. Das Mobiltelefon kann zu diesem Zweck eine entsprechende Applikation aufweisen. Des Weiteren kann die Aktivierung der Luftreinigungsvorrichtung 20 über einen programmierbare Weckeinheit 19.1, 32 erfolgen. Die Weckeinheit 19.1, 32 kann beispielsweise als Teil einer fahrzeugseitigen Bedieneinheit 19 der Klimaanlage 10 und/oder als Teil der Fernbedieneinheit 30 ausgeführt werden. Das bedeutet, dass das Startsignal S, welches im Ruhezustand des Fahrzeugs 1 die Auswerte- und Steuereinheit 12 aktiviert, von der Weckeinheit 19.1, 32 und/oder von der Fernbedieneinheit 30 erzeugt wird.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die Fernbedieneinheit 30 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 34 mit einer Kommunikationseinheit 9 des Fahrzeugs 1 verbunden. Die Kommunikationsverbindung 34 kann beispielsweise als Mobilfunkverbindung und/oder als Internetverbindung ausgeführt werden. Über die Kommunikationsverbindung 34 kann die Fernbedieneinheit 30 Bediensignale und/oder das Startsignal S über die Kommunikationseinheit 9 an die Auswerte- und Steuereinheit 12 übertragen. Zudem sendet die Auswerte und Steuereinheit 12 über die Kommunikationseinheit 9 mindestens ein nicht näher dargestelltes Statussignal an die Fernbedieneinheit 30. So kann die Fernbedieneinheit 30 beispielsweise Informationen über die aktuelle Luftgüte im Fahrzeuginnenraum 3 oder eine Bewertung der aktuellen Luftgüte im Fahrzeuginnenraum 3 oder die aktuelle Temperatur im Fahrzeuginnenraum 3 oder einen aktuellen Betriebszustand der Luftreinigungsvorrichtung 20 oder der erfindungsgemäßen Klimaanlage 10 empfangen und an den Anwender ausgeben. Der Betriebszustand der Luftreinigungsvorrichtung 20 kann angeben, welche Reinigungseinheit 22 aktuell aktiviert ist. Des Weiteren kann der Anwender weitere nicht dargestellte ferngesteuerte Funktionen, wie beispielsweise die Innentemperatursteuerung oder eine Sitzeinstellungssteuerung mit der Fernbedieneinheit 30 ansteuern.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, erfasst die Sensoreinheit 14 die mindestens eine luftgüterelevante Größe LG1 im Fahrzeuginnenraum 3. Zu diesem Zweck umfasst die Sensoreinheit 14 einen nicht näher dargestellten ersten Luftqualitätssensor, welcher als luftgüterelevante Größe LG1 eine Partikelkonzentration im Fahrzeuginnenraum 3 erfasst. Zudem weist die mindestens eine Sensoreinheit 14 einen nicht näher dargestellten zweiten Luftqualitätssensor auf, welcher als luftgüterelevante Größen LG1 organische Verbindungen, wie Ammoniak oder reduzierende Gase, wie Schwefelwasserstoff, oder eine Kombination der genannten Verbindungen erfasst. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Sensoreinheit 14 weitere Sensoren und Bauelemente aufweisen, welche weitere luftgüterelevante Größen LG1 im Fahrzeuginnenraum 3 erfassen. Alternativ kann auch lediglich die Partikelkonzentration oder organische Verbindungen oder reduzierende Gase erfasst werden. In einer nicht näher dargestellten Speichereinheit werden Grenzwerte für die einzelnen luftgüterelevanten Größen LG1 im Fahrzeuginnenraum 3 gespeichert.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, erfasst die Sensoreinheit 14 mindestens eine luftgüterelevante Größe LG2 einer Fahrzeugumgebung 5 und gibt diese an die Auswerte- und Steuereinheit 12 aus. Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, erfasst die Sensoreinheit 14 zudem eine Temperatur T im Fahrzeuginnenraum 3 und gibt diese an die Auswerte- und Steuereinheit 12 aus, welche die Innenraumtemperatur T auswertet und mit mindestens einem vorgegebenen Temperaturschwellwert vergleicht.
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Die Auswerte- und Steuereinheit 12 wertet im dargestellten Ausführungsbeispiel die mindestens eine luftgüterelevante Größen LG2 der Fahrzeugumgebung 5 und/oder die mindestens eine luftgüterelevante Größe LG1 des Fahrzeuginnenraums 3 und/oder die Innenraumtemperatur T aus und schaltet in Abhängigkeit von der Auswertung den Frischluftbetrieb oder Mischluftbetrieb der Luftreinigungsvorrichtung 20 in den Umluftbetrieb um oder den Umluftbetrieb der Luftreinigungsvorrichtung 20 in den Frischluftbetrieb oder in den Mischluftbetrieb um. Im dargestellten Ausführungsbeispiel schaltet die Auswerte- und Steuereinheit 12 die Luftreinigungsvorrichtung 20 in den Umluftbetrieb um, wenn die Güte der Umgebungsluft schlechter als die Güte der Innenraumluft ist. Zudem schaltet die Auswerte- und Steuereinheit 12 die Luftreinigungsvorrichtung 20 in den Frischluftbetrieb oder Mischluftbetrieb um, wenn die Güte der Umgebungsluft besser als die Güte der Innenraumluft ist, um den Reinigungsvorgang zu beschleunigen.
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Die Auswerte- und Steuereinheit 12 aktiviert eine Heizvorrichtung 16, welche die Temperatur T im Fahrzeuginnenraum 3 erhöht, wenn die Innenraumtemperatur T unter einem vorgegebenen ersten Temperaturschwellwert liegt. Alternativ aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 12 eine Kühlvorrichtung 18, welche die Temperatur T im Fahrzeuginnenraum 3 absenkt, wenn die Innenraumtemperatur T über einem vorgegebenen zweiten Temperaturschwellwert liegt.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, kann ein Anwender über die tragbare Fernbedieneinheit 30 und/oder die fahrzeugseitige Bedieneinheit 19 ein Zeitintervall bis zum Abfahrtszeitpunkt oder den Abfahrtszeitpunkt oder beides eingeben. Die fahrzeugseitige Bedieneinheit 19 oder die Fernbedieneinheit 30 übermitteln diese eingegebenen Daten an die Auswerte- und Steuereinheit 12. Die Auswerte- und Steuereinheit 14 ermittelt aus dem aktuellen Zeitpunkt und dem Abfahrtszeitpunkt das Zeitintervall bis zum Abfahrtszeitpunkt. Alternativ oder zusätzlich ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit 14 aus dem aktuellen Zeitpunkt und dem eingegebenen Zeitintervall den Abfahrtszeitpunkt. Alternativ kann auch eine nicht dargestellte zusätzliche Auswerte- und Steuereinheit der Fernbedieneinheit 30 aus dem aktuellen Zeitpunkt und dem Abfahrtszeitpunkt das Zeitintervall bis zum Abfahrtszeitpunkt oder aus dem aktuellen Zeitpunkt und dem eingegebenen Zeitintervall den Abfahrtszeitpunkt ermitteln, wobei diese Daten als Bediensignale über die drahtlose Kommunikationsverbindung 34 und die Kommunikationseinheit 9 an die Auswerte- und Steuereinheit 14 ausgeben werden. Zudem kann der Anwender eine gewünschte Zielluftgüte eingeben, welche die Auswerte- und Steuereinheit 14 als Luftgüteschwellwert speichert, mit welchem die aktuell ermittelte Luftgüte des Fahrzeuginnenraums 3 verglichen wird.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit 12 einen Aktivierungszeitpunkt und/oder einen Deaktivierungszeitpunkt und/oder ein Reinigungsintervall und/oder eine Reinigungsleistung der Luftreinigungsvorrichtung 20 in Abhängig der zu erreichenden Luftgüte im Innenraum 3 zum Abfahrtzeitpunkt und in Abhängigkeit von der aktuellen Luftgüte im Fahrzeuginnenraum 3 und/oder von der aktuellen Luftgüte in der Fahrzeugumgebung 5. Das bedeutet, dass die Innenraumluft zum Abfahrtszeitpunkt gereinigt und frisch ist. Schädliches Ozon, welches bei der Reinigung der Luft im Fahrzeuginnenraum 3 mit dem Ozonspüler 22C und/oder dem Plasmaluftreiniger 22B entsteht, ist zum Abfahrtszeitpunkt abgebaut. Hierbei kann die vorgegebene Luftgüte, der von dem Anwender eingestellten Luftgüte oder der hinterlegten Luftgüte entsprechen. Der Aktivierungszeitpunkt und/oder der Deaktivierungszeitpunkt der jeweiligen Reinigungseinheit 22 ist abhängig von den aktuellen luftgüterelevanten Größen LG1 im Fahrzeuginnenraum 3 sowie vom eingegebenen Zeitintervall bis zum Abfahrtszeitpunkt oder vom Abfahrtszeitpunkt und von der hinterlegten Zielinnenluftgüte. Des Weiteren werden die Ozon erzeugenden oder Ozon abgebenden Reinigungseinheiten 22 vor dem Abfahrtszeitpunkt deaktiviert, wobei die Zeitspanne zwischen dem Deaktivierungszeitpunkt und dem Abfahrtszeitpunkt so gewählt wird, dass das Ozon bis zum Fahrtantritt abgebaut ist. Die Reinigungsleistung der Filtervorrichtung 22A wird durch das Gebläse eingestellt, welches die Menge des durch die Filtervorrichtung 22A strömenden Luftstroms bestimmt. Die Reinigung der Innenraumluft vor dem Fahrtantritt kann in Abhängigkeit der Luftgüte der Fahrzeugumgebung 5 im Umluftbetrieb oder im Frischluftbetrieb oder im Mischbetrieb erfolgen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel startet die Reinigung der Luft im Fahrzeuginnenraum 3 und die Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums 3 mit Ausgabe des Startsignals S an die Auswerte- und Steuereinheit 12. Des Weiteren wird die Reinigungsleistung der einzelnen Reinigungseinheiten 22 und die Laufzeit bzw. der Deaktivierungszeitpunkt automatisch von der Auswerte- und Steuereinheit 12 eingestellt. Die Auswerte- und Steuereinheit 12 deaktiviert die Luftreinigungsvorrichtung 20, wenn ein vorgegebenes Zeitintervall abgelaufen ist und/oder ein vorgegebener Deaktivierungszeitpunkt erreicht ist und/oder eine vorgegebene Luftgüte im Fahrzeuginnenraum 3 erreicht ist.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, empfängt die Auswerte und Steuereinheit 12 Zustandsinformationen eines Fahrzeugschließsystems 7 und deaktiviert die Luftreinigungsvorrichtung 20 zumindest teilweise, wenn die Zustandsinformationen des Fahrzeugschließsystems 7 anzeigt, dass zumindest eine Fahrzeugtür vom verriegelten Zustand in den entriegelten Zustand gewechselt ist. Durch das Entriegeln einer der Fahrzeugtüren erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 12 einen vorzeitigen Abfahrtszeitpunkt und deaktiviert insbesondere den Ozonspüler 22C und den Plasmaluftreiniger 22B. Zudem kann über eine nicht dargestellte Ausgabeeinheit eine optische und/oder akustische Warnmeldung ausgegeben werden, welche die abzuwartende Zeitdauer, nach welcher das Fahrzeug betreten werden kann, oder den Zeitpunkt anzeigt, an welchem das Fahrzeug betreten werden kann.
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Der reine Umluftbetrieb wird umgesetzt, indem das Gebläse einen Luftstrom aus dem Fahrzeuginnenraum 3 absaugt, den abgesaugten Luftstrom der Luftreinigungsvorrichtung 20 und der Heizvorrichtung 16 oder der Kühlvorrichtung 18 zuführt und anschließend den gereinigten und temperierten Luftstrom wieder dem Fahrzeuginnenraum 3 zugeführt. Der reine Frischluftbetrieb wird umgesetzt, indem ein Luftstrom aus der Fahrzeugumgebung 5 entnommen, der Luftreinigungsvorrichtung 20 und der Heizvorrichtung 16 oder der Kühlvorrichtung 18 zugeführt und anschließend der gereinigte und temperierte Luftstrom dem Fahrzeuginnenraum 3 zugeführt wird. Gleichzeitig wird Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 3 in die Fahrzeugumgebung 5 ausgeleitet. Neben dem reinen Frischluftbetrieb und dem reinen Umluftbetrieb ist ein Mischbetrieb mit zahlreichen Varianten umsetzbar, welche verschiedene Anteile von Frischluft und Innenraumluft aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 3
- Fahrzeuginnenraum
- 5
- Fahrzeugumfeld
- 7
- Fahrzeugschließsystem
- 9
- Kommunikationseinheit
- 10
- Klimaanlage
- 12
- Auswerte- und Steuereinheit
- 14
- Sensoreinheit
- 16
- Heizvorrichtung
- 18
- Kühlvorrichtung
- 19
- Bedieneinheit
- 19.1
- Weckeinheit
- 20
- Luftreinigungsvorrichtung
- 22
- Reinigungseinheit
- 22A
- Filtervorrichtung
- 22B
- Plasmaluftreiniger
- 22C
- Ozonspüler
- 24
- Filterelement
- 26
- elektrostatischer Filter
- 30
- Fernbedieneinheit
- 32
- Weckeinheit
- 34
- Kommunikationsverbindung
- S
- Startsignal
- LG1
- Luftgüte im Fahrzeuginnenraum
- LG2
- Luftgüte im Fahrzeugumfeld
- T
- Temperatur im Fahrzeuginnenraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005002221 U1 [0004]
- DE 102014011622 A1 [0005]