DE102017110792A1

DE102017110792A1 - Method for operating an air conditioning device for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102017110792A1
Application number: DE102017110792.4A
Authority: DE
Inventors: Mohammad Rasty; Edoardo Morra
Original assignee: FEV Europe GmbH
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, welche einen von einer Antriebsmaschine (2) des Kraftfahrzeugs antreibbaren Kompressor (3), einen Verdampfer (4) zum Klimatisieren eines zu klimatisierenden Bereiches (5), einen Kältespeicher (6) und ein Steuergerät (7) aufweist, mit den folgenden Schritten: – Prognostizieren eines Nutzleistungsverlaufs (34; 35; 38) der Antriebsmaschine (2) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs über einem zukünftigen Zeitintervall (31), – Erfassen eines aktuellen Zustandes des Kältespeichers (6), – Bestimmen zumindest eines Zieltemperaturwertes (92; 93; 94) des zu klimatisierenden Bereiches (5) in dem Zeitintervall (31), – Bestimmen eines Drehmoments der Antriebsmaschine (2) und zumindest einer Antriebsgröße (81; 82) des Kompressors (3) in dem Zeitintervall (31) zumindest in Abhängigkeit des Nutzleistungsverlaufs (34; 35; 38), des aktuellen Zustands des Kältespeichers (6) und des Zieltemperaturwertes (91).The invention relates to a method for operating an air conditioning device (1) for a motor vehicle, comprising a compressor (3) which can be driven by an engine (2) of the motor vehicle, an evaporator (4) for conditioning an area to be conditioned (5), a cold storage ( 6) and a control unit (7), comprising the steps of: - predicting a Nutzleistungsverlaufs (34; 35; 38) of the prime mover (2) for driving the motor vehicle over a future time interval (31), - detecting a current state of the cold accumulator (6), - determining at least one target temperature value (92; 93; 94) of the area to be conditioned (5) in the time interval (31), - determining a torque of the prime mover (2) and at least one drive quantity (81; 82) of the compressor (3) in the time interval (31) at least as a function of the net power curve (34; 35; 38), the current state of the cold accumulator (6) and the Target temperature value (91).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche einen von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs antreibbaren Kompressor, einen Verdampfer zum Klimatisieren eines zu klimatisierenden Bereiches, einen Kältespeicher und ein Steuergerät aufweist.The invention relates to a method for operating an air conditioning device for a motor vehicle, which has a drivable by a prime mover of the motor vehicle compressor, an evaporator for air conditioning a region to be conditioned, a cold storage and a control unit.

Eine derartiges Verfahren ist aus der US 2015/0283871 A1 bekannt. Das darin beschriebene Verfahren sieht vor, zuerst eine Leerlaufphase der Antriebsmaschine zu erkennen, in welcher der Kompressor deaktiviert wird, und im Anschluss daran den Kältespeicher vor einem Einsetzen der Leerlaufphase zu laden. Mittels des geladenen Kältespeichers kann der zu klimatisierende Bereich in der Leerlaufphase bei einem deaktivierten Kompressor gekühlt werden. Die US 2011/0067419 A1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren, bei welchem ein Kältespeicher vor einer Leerlaufphase geladen wird. Dieses Verfahren sieht vor, ein aktuelles Drehmoment zum Antreiben des Kompressors in Abhängigkeit eines aktuellen Zustands des Kältespeichers und einem geschätzten Kraftstoffverbrauch zum Laden des Kältespeichers mittels des Kompressors zu bestimmen. Beide Verfahren ermöglichen einen verlängerten Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung in der Leerlaufphase der Antriebsmaschine, bei welcher der Kompressor deaktiviert ist. Der Kältespeicher stellt ein zusätzliches Bauteil in dem Kraftfahrzeug dar, welches durch eine zusätzliche Masse und einem Betrieb des Kältespeichers zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch der Antriebsmaschine führt.Such a method is from the US 2015/0283871 A1 known. The method described therein provides to first detect an idle phase of the prime mover, in which the compressor is deactivated, and then to load the cold storage before an onset of the idle phase. By means of the charged cold storage, the area to be air-conditioned can be cooled in the idling phase with a deactivated compressor. The US 2011/0067419 A1 also describes a method in which a cold storage is charged before an idle phase. This method provides to determine a current torque for driving the compressor in dependence on a current state of the cold accumulator and an estimated fuel consumption for charging the cold accumulator by means of the compressor. Both methods allow prolonged operation of the air conditioning device in the idle phase of the prime mover, in which the compressor is deactivated. The cold storage is an additional component in the motor vehicle, which leads by an additional mass and operation of the cold storage to increased fuel consumption of the drive machine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, welches einen erhöhten Kraftstoffverbrauch der Antriebsmaschine, welcher durch eine Verwendung des Kältespeichers verursacht wird, reduziert.The object of the present invention is to provide a method which reduces increased fuel consumption of the prime mover caused by use of the cold accumulator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Klimatisierungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and an air conditioning device with the features of claim 9. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention will become apparent from the other claims, the description and the figures.

Um ein Verfahren bereitzustellen, welches einen erhöhten Kraftstoffverbrauch der Antriebsmaschine durch eine Verwendung des Kältespeichers reduziert, wird ein Verfahren zum Betreiben einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche einen von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs antreibbaren Kompressor, einen Verdampfer zum Klimatisieren eines zu klimatisierenden Bereiches, einen Kältespeicher und ein Steuergerät aufweist, mit den folgenden Schritten vorgeschlagen. In einem ersten Schritt wird ein Nutzleistungsverlauf der Antriebsmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs über einem zukünftigen Zeitintervall prognostiziert. In einem zweiten Schritt wird ein aktueller Zustand des Kältespeichers erfasst.In order to provide a method which reduces an increased fuel consumption of the engine by use of the cold accumulator, a method for operating an air conditioning apparatus for a motor vehicle which includes a compressor drivable by a prime mover of the motor vehicle, an evaporator for air conditioning a region to be conditioned, a cold accumulator and a controller having the following steps proposed. In a first step, a useful power curve of the drive machine for driving the motor vehicle over a future time interval is predicted. In a second step, a current state of the cold accumulator is detected.

In einem dritten Schritt wird ein Zieltemperaturwert des zu klimatisierenden Bereichs in dem Zeitintervall bestimmt. In einem vierten Schritt wird ein Drehmoment der Antriebsmaschine und zumindest eine Antriebsgröße des Kompressors in dem Zeitintervall zumindest in Abhängigkeit des Nutzleistungsverlaufs, des aktuellen Zustands des Kältespeichers und des Zieltemperaturwertes bestimmt. Die hier aufgeführte Reihenfolge der Schritte stellt nur eine beispielhafte Abfolge der Schritte eins bis vier da. Das Verfahren kann auch eine andere Reihenfolge vorsehen. Beispielsweise können die ersten drei Schritte in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, d. h. es kann der Zieltemperaturwert vor dem Erfassen des aktuellen Zustands des Kältespeichers bestimmt werden. Möglich ist auch, den Zieltemperaturwert während des vierten Schrittes zu bestimmen.In a third step, a target temperature value of the area to be air-conditioned is determined in the time interval. In a fourth step, a torque of the prime mover and at least one drive variable of the compressor in the time interval is determined at least as a function of the net power curve, the current state of the cold accumulator and the target temperature value. The sequence of steps listed here represents only an exemplary sequence of steps one through four. The method may also provide a different order. For example, the first three steps may be performed in a different order, i. H. the target temperature value may be determined prior to detecting the current state of the cold accumulator. It is also possible to determine the target temperature value during the fourth step.

Die Antriebsmaschine ist vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgeführt, kann aber in einer besonderen Ausgestaltung als ein Elektromotor ausgestaltet sein. Der zu klimatisierende Bereich kann eine abgeschlossene oder offene Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs sein. Der Nutzleistungsverlauf kann ein kontinuierlicher oder ein diskreter Verlauf sein. Das zukünftige Zeitintervall wird bevorzugt in zumindest zwei Zeitabschnitte, einen ersten und einen zeitlich folgenden zweiten Zeitabschnitt, aufgeteilt. Zumindest umfasst der Nutzleistungsverlauf mindestens zwei prognostizierte Leistungswerte der Antriebsmaschine, einen ersten und einen zweiten Leistungswert, wobei der erste Leistungswert in dem ersten Zeitabschnitt und der zweite in dem zweiten Zeitabschnitt liegt. Die jeweiligen Leistungswerte sind vorteilhaft jeweils Werte von Leistungen, welche an ein Getriebe des Kraftfahrzeugs abgegeben werden. In einer weiteren Variante können die Leistungswerte jeweils eine effektive Leistung der Antriebsmaschine sein. Möglich ist auch, dass die Leistungswerte Werte von Leistungen der Antriebsmaschine sind, mit welchen zusätzlich eine Klimatisierungsvorrichtung, welche keinen Kältespeicher aufweist, angetrieben wird. Im Sinne der Erfindung kann anstelle des ersten und zweiten Leistungswertes auch ein erstes und zweites Nutzdrehmoment für jeweils den ersten und zweiten Zeitabschnitt prognostiziert werden, wobei die Nutzdrehmomente über eine jeweils prognostizierte Drehzahl der Antriebsmaschine und einer prognostizierten Getriebestufe des Kraftfahrzeugs in direktem Zusammenhang mit den Leistungswerten stehen.The prime mover is preferably designed as an internal combustion engine, but may be configured in a particular embodiment as an electric motor. The area to be air-conditioned can be a closed or open passenger compartment of the motor vehicle. The utilization curve can be a continuous or a discrete course. The future time interval is preferably divided into at least two time periods, a first and a temporally following second time period. At least the net power curve comprises at least two predicted power values of the prime mover, a first and a second power value, wherein the first power value is in the first time period and the second in the second time period. The respective power values are advantageous in each case values of powers which are delivered to a transmission of the motor vehicle. In another variant, the power values may each be an effective power of the prime mover. It is also possible that the power values are values of powers of the engine, with which additionally an air conditioning device, which has no cold storage, is driven. For the purposes of the invention, instead of the first and second power values, a first and second useful torque for each of the first and second time sections can be predicted, the useful torques being directly related to the power values via a respectively predicted speed of the drive machine and a predicted transmission step of the motor vehicle ,

Der erste Leistungswert ist vorteilhaft ein Antriebsleistungswert, wobei ein Antriebsleistungswert ein Leistungswert ist, den die Antriebsmaschine beim Antreiben des Kraftfahrzeugs an das Getriebe abgibt. Das Verfahren kann bevorzugt vorsehen, dass als erster und zweiter Leistungswert jeweils ein Antriebsleistungswert prognostiziert wird, wobei die beiden Leistungswerte verschieden sein können. Beispielsweise kann ein erster Leistungswert prognostiziert werden, welcher größer als der zweite prognostizierte Leistungswert ist, was durch eine abnehmende Steigung einer Passstraße bewirkt sein kann, welche das Kraftfahrzeug hinauffährt. The first power value is advantageously a drive power value, wherein a drive power value is a power value that the drive machine outputs to the transmission when the motor vehicle is being driven. The method may preferably provide that a drive power value is predicted as the first and second power value, wherein the two power values may be different. For example, a first power value may be predicted that is greater than the second predicted power value, which may be caused by a decreasing slope of a pass road that is driving up the motor vehicle.

Der Nutzleistungsverlauf wird insbesondere mittels eines prognostizierten Geschwindigkeitsverlaufs und/oder Beschleunigungsverlaufs des Kraftfahrzeugs über dem Zeitintervall ermittelt, welche jeweils mithilfe von einem vorgegebenen Ziel des Kraftfahrzeugs und einem Karteninformationsdienst, einem Erfassen einer Verkehrslage, einem Erfassen einer Wetterlage und/oder einem Ermitteln von vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzungen prognostiziert werden können. Vorteilhafterweise werden zur Prognose des Leistungsverlaufs prognostizierte oder abgespeicherte Fahrerwunschparameter, wie zum Beispiel ein Getriebestufenverlauf oder ein Geschwindigkeitsabweichungsverlauf gegenüber einer vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzung über dem Zeitintervall, verwendet.The useful power curve is determined in particular by means of a predicted speed curve and / or acceleration curve of the motor vehicle over the time interval, which in each case predicts with the aid of a predetermined destination of the motor vehicle and a map information service, detecting a traffic situation, detecting a weather situation and / or determining predetermined speed limits can be. Advantageously, predicted or stored driver desired parameters, such as, for example, a gear stage course or a speed deviation course with respect to a predefined speed limit over the time interval, are used to forecast the performance curve.

In dem zweiten Schritt wird ein aktueller Zustand des Kältespeichers erfasst. Der Kältespeicher kann in einer ersten Variante außerhalb des Verdampfers und einer zweiten Variante innerhalb des Verdampfers angeordnet sein. Insbesondere kann der Kältespeicher als Kältespeichermittel Parafin aufweisen. Mit dem Erfassen des Zustandes des Kältespeichers kann eine Wärmemenge erfasst werden, welche einer an dem Kältespeicher vorbeiströmenden Luft entzogen werden kann. Das Erfassen des Zustandes des Kältespeichers kann vorteilhaft so erfolgen, wie es in der US 2011/0067419 A1 unter dem Punkt ”3. A Process for Estimating a Present Value of Coolness Storage Amount” beschrieben ist. Beispielsweise kann ausgehend von einer gemessenen Temperatur und/oder einem gemessenen Phasenzustand des Kältespeichermittels der Zustand des Kältespeichers ermittelt werden. Eine besondere Variante des Verfahrens sieht vor, dass der Zustand des Kältespeichers modelliert wird.In the second step, a current state of the cold accumulator is detected. The cold storage can be arranged in a first variant outside of the evaporator and a second variant within the evaporator. In particular, the cold storage may have paraffin as a cold storage means. With the detection of the state of the cold accumulator, an amount of heat can be detected, which can be withdrawn from an air flowing past the cold accumulator. The detection of the state of the cold accumulator can be advantageously carried out as in the US 2011/0067419 A1 under the point "3. A Process for Estimating a Present Value of Coolness Storage Amount "is described. For example, based on a measured temperature and / or a measured phase state of the cold storage means, the state of the cold accumulator can be determined. A particular variant of the method provides that the state of the cold accumulator is modeled.

Im folgenden wird als maximal geladener Zustand des Kältespeichers derjenige Zustand bezeichnet, in welchem der Kältespeicher einer den Kältespeicher umgebenden Luft bei einer vorgegebenen Temperatur und Feuchte der Luft die höchstmögliche Energie entziehen kann. Als minimal geladener Zustand des Kältespeichers wird im Folgenden derjenige Zustand bezeichnet, in welchem der Kältespeicher einer den Kältespeicher umgebenden Luft bei derselben vorgegebenen Temperatur und derselben Feuchte der Luft die geringst mögliche Energie entziehen kann. Ein Entladen meint eine Veränderung des Kältespeichers hin zu dem minimal geladenen Zustand und ein Laden eine Veränderung des Kältespeichers hin zu dem maximal geladenen Zustand.In the following, the condition is referred to as the maximum charged state of the cold storage, in which the cold storage of a surrounding the cold storage air at a predetermined temperature and humidity of the air can extract the highest possible energy. As a minimally charged state of the cold accumulator is hereinafter referred to that state in which the cold storage of an ambient air surrounding the cold storage at the same predetermined temperature and the same humidity of the air can extract the least possible energy. Discharge means a change of the cold storage to the minimum charged state and charging means a change of the cold storage to the maximum charged state.

In dem dritten Schritt des Verfahrens wird der Zieltemperaturwert des zu klimatisierenden Bereiches in dem Zeitintervall bestimmt. In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann der Zieltemperaturwert ein von einem Benutzer der Klimatisierungsvorrichtung vorgegebener Wunschtemperaturwert sein. Die Klimatisierungsvorrichtung wird bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens derart geregelt, dass der zu klimatisierende Bereich eine Temperatur gemäß dem Wunschtemperaturwert über dem Zeitintervall annimmt.In the third step of the method, the target temperature value of the area to be air-conditioned is determined in the time interval. In one embodiment of the method, the target temperature value may be a desired temperature value predetermined by a user of the air conditioning device. The air conditioning device is controlled in this embodiment of the method such that the area to be conditioned assumes a temperature according to the desired temperature value over the time interval.

Eine zweite Variante sieht vor, dass mehrere Zieltemperaturwerte bestimmt werden, welche von dem vorgegebenen Wunschtemperaturwert abweichen können. Beispielsweise ist es möglich, dass mithilfe von einer erfassten aktuellen Wetterlage und einer vorgegebenen Route des Kraftfahrzeugs eine Schwankung einer relativen Luftfeuchtigkeit einer Außenluft erfasst wird und die Zieltemperaturwerte derart von dem vorgegebenen Wunschtemperaturwert abweichen, dass sie in Verbindung mit einer relativen Luftfeuchtigkeit einer in den zu klimatisierenden Bereich einströmenden Luft eine gefühlte Temperatur bewirken, welche annähernd gleich des Wunschtemperaturwertes ist.A second variant provides that a plurality of target temperature values are determined, which may differ from the predetermined desired temperature value. For example, it is possible that by means of a detected current weather situation and a predetermined route of the motor vehicle, a fluctuation of a relative humidity of an outside air is detected and the target temperature values deviate from the predetermined desired temperature value in such a way that they are combined with a relative humidity of one in the to be air-conditioned Area flowing air cause a perceived temperature, which is approximately equal to the desired temperature value.

In dem vierten Schritt des Verfahrens wird das Drehmoment der Antriebsmaschine und die Antriebsgröße des Kompressors in dem Zeitintervall zumindest in Abhängigkeit des Nutzleistungsverlaufs, des aktuellen Zustands des Kältespeichers und des Zieltemperaturwertes bestimmt. Die Antriebsgröße kann ein Antriebsdrehmomentverlauf oder ein Antriebsleistungsverlauf über dem Zeitintervall, ein aktuelles Antriebsdrehmoment oder eine aktuelle Antriebsleistung sein. Das aktuelle Antriebsdrehmoment beziehungsweise die aktuelle Antriebsleistung wirken an einer Antriebswelle des Kompressors und bezeichnen bevorzugt jeweils Sollwerte, welche für eine Regelung des Kompressors als Eingangsgrößen verwendet werden können. Der Antriebsdrehmomentverlauf beziehungsweise der Antriebsleistungsverlauf weisen bevorzugt jeweils Werte des aktuellen Antriebsdrehmoments beziehungsweise der aktuellen Antriebsleistung zu Zeitpunkten innerhalb des zukünftigen Zeitintervalls auf.In the fourth step of the method, the torque of the engine and the drive size of the compressor in the time interval is determined at least in dependence on the Nutzleistungsverlaufs, the current state of the cold accumulator and the target temperature value. The drive quantity may be a drive torque curve or a drive power curve over the time interval, a current drive torque or a current drive power. The current drive torque or the current drive power act on a drive shaft of the compressor and preferably each designate desired values, which can be used as inputs for a control of the compressor. The drive torque curve or the drive power curve preferably each have values of the current drive torque or the current drive power at times within the future time interval.

Vorzugsweise wird in Abhängigkeit des aktuellen Zustands des Kältespeichers, des Zieltemperaturwertes, einer gemessenen Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs, einer Verdampfertemperatur, einer Außentemperatur, einer Sonneneinstrahlung und/oder des Nutzleistungsverlaufs eine Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors während des Zeitintervalls bestimmt. Die Antriebesenergie wird vorzugsweise derart bestimmt, dass, nachdem der Kompressor die Antriebsenergie aufgenommen hat, der Kältespeicher einen vorgegebenen Zustand erreicht und während der Aufnahme der Antriebsenergie eine Klimatisierung des zu klimatisierenden Bereiches angepasst an den Zieltemperaturwert erfolgt. Der vorgegebene Zustand des Kältespeichers kann eine Beladung von dreißig bis achtzig Prozent oder einhundert Prozent sein. Vorzugsweise ist der vorgegebene Zustand gleich mit einem Zustand des Kältespeichers zu Beginn des Zeitintervalls.Preferably, depending on the current state of the cold accumulator, the target temperature value, a measured temperature of the area to be air-conditioned Evaporator temperature, an outside temperature, solar radiation and / or the Nutzleistungsverlaufs a drive energy for driving the compressor during the time interval determined. The drive energy is preferably determined such that, after the compressor has absorbed the drive energy, the cold storage reaches a predetermined state and during the recording of the drive energy air conditioning of the area to be conditioned adjusted to the target temperature value. The predetermined state of the cold accumulator may be a load of thirty to eighty percent or one hundred percent. Preferably, the predetermined state is equal to a state of the cold accumulator at the beginning of the time interval.

Besonders vorteilhaft kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren die Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors kraftstoffsparend über das Zeitintervall an den Kompressor abgegeben werden. Vorzugsweise wird dem ersten und dem zweiten Zeitabschnitt jeweils ein erster und zweiter Verbrauchsgradient zugeordnet. Der jeweilige Verbrauchsgradient kann in einer ersten Variante aus einem Quotienten mit einer Änderung eines effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauchs der Antriebsmaschine als Dividend und einer Änderung eines abgegebenen Drehmomentes der Antriebsmaschine bei konstanter Drehzahl der Antriebsmaschine in zumindest jeweils einem Betriebspunkt der Antriebsmaschine, bei welchem jeweils der erste beziehungsweise der zweite Leistungswert erzielt wird, als Divisor errechnet werden.Particularly advantageously, the drive energy for driving the compressor can be delivered fuel-saving over the time interval to the compressor with the proposed method. Preferably, a first and second consumption gradient is assigned to each of the first and the second time segments. The respective fuel consumption gradient can in a first variant of a quotient with a change of an effective specific fuel consumption of the engine as a dividend and a change in a torque output of the prime mover at a constant speed of the prime mover in at least one operating point of the prime mover, wherein each of the first or the second performance value is achieved, calculated as divisor.

In einer zweiten Variante kann der jeweilige erste und zweite Verbrauchsgradient des ersten und zweiten Zeitabschnittes aus einer Summe von drei Summanden berechnet werden.In a second variant, the respective first and second consumption gradient of the first and second time segments can be calculated from a sum of three summands.

Der erste Summand ist ein erstes Produkt aus einem ersten und einem zweiten Faktor. Der erste Faktor ist der Leistungswert der Antriebsmaschine. Der zweite Faktor ist die partielle Ableitung des effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauchs der Antriebsmaschine nach dem von der Antriebsmaschine abgegebenen Drehmoment in zumindest einem Berechnungsbetriebspunkt der Antriebsmaschine, bei welchem der Leistungswert erzielt wird.The first addend is a first product of a first and a second factor. The first factor is the power value of the prime mover. The second factor is the partial derivation of the effective specific fuel consumption of the engine after the torque output by the engine in at least one calculation operating point of the engine in which the power value is obtained.

Der zweite Summand ist ein zweites Produkt aus einem dritten und einem vierten Faktor. Der dritte Faktor ist der effektive spezifische Kraftstoffverbrauch der Antriebsmaschine. Der vierte Faktor ist die partielle Ableitung der von der Antriebsmaschine abgegebenen Leistung nach dem von der Antriebsmaschine abgegebenen Drehmoment in dem Berechnungsbetriebspunkt.The second addend is a second product of a third and a fourth factor. The third factor is the effective specific fuel consumption of the prime mover. The fourth factor is the partial derivative of the power output from the prime mover after the torque output by the prime mover at the calculation operating point.

Der dritte Summand ist ein Quotient mit einem dritten Produkt als Dividend und einem vierten Produkt als Divisor. Das dritte Produkt weist als ersten Faktor eine Änderung der Leistung der Antriebsmaschine und als zweiten Faktor eine Änderung des effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauchs der Antriebsmaschine auf. Das vierte Produkt weist als ersten Faktor eine Änderung des von der Antriebsmaschine abgegebenen Drehmomentes auf. Der zweite Faktor des vierten Produkt ist gleich dem ersten Faktor des vierten Produkts.The third addend is a quotient with a third product as a dividend and a fourth product as a divisor. The third product has as a first factor a change in the power of the prime mover and as a second factor a change in the effective specific fuel consumption of the prime mover. The fourth product has as a first factor a change in the output from the engine torque. The second factor of the fourth product is equal to the first factor of the fourth product.

Besonders vorteilhaft wird für jede mögliche Getriebestufe des Getriebes jeweils ein erster und ein zweiter Verbrauchsgradient errechnet. Die derart errechneten ersten und zweiten Verbrauchsgradienten werden bei dieser Variante des Verfahrens jeweils dem ersten und dem zweiten Leistungswert zugeordnet.Particularly advantageously, a first and a second consumption gradient are calculated for each possible gear stage of the transmission. The first and second consumption gradients calculated in this way are respectively assigned to the first and the second power value in this variant of the method.

Anhand des jeweils zugeordneten ersten und zweiten Verbrauchsgradienten oder der jeweiligen ersten und zweiten Verbrauchsgradienten kann in einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens derjenige der beiden Zeitabschnitte zu einem Auswahlzeitabschnitt bestimmt werden, zu welchem der niedrigste Verbrauchsgradient zugeordnet wurde. Entsprechend kann der jeweilige Leistungswert zu einem Auswahlleistungswert bestimmt werden.On the basis of the respectively associated first and second consumption gradients or the respective first and second consumption gradients, in one particular embodiment of the method, that one of the two time segments can be determined at a selection period to which the lowest consumption gradient has been assigned. Accordingly, the respective power value can be determined to a selection power value.

Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die gesamte Antriebsenergie innerhalb des Auswahlzeitabschnittes an den Kompressor übertragen wird. Dies stellt eine Möglichkeit dar, die Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors über das Zeitintervall kraftstoffsparend zu verteilen. Möglich ist, dass, unter anderem bezogen auf das Beispiel des Hinauffahrens der Passstraße, dem zweiten Zeitabschnitt ein geringerer Verbrauchsgradient als dem ersten Zeitabschnitt zugeordnet wird und entsprechend der zweite Zeitabschnitt zu dem Auswahlzeitabschnitt bestimmt wird und die gesamte Antriebsenergie in dem zweiten Zeitabschnitt an den Kompressor übertragen wird.An embodiment of the method provides that the entire drive energy is transmitted to the compressor within the selection period. This represents a way to distribute the drive energy to drive the compressor over the time interval fuel-saving. It is possible that, among other things, based on the example of the ascent of the pass road, the second period of time is assigned a lower consumption gradient than the first period and accordingly the second period is determined at the selection period and the entire drive energy is transmitted to the compressor in the second period becomes.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens kann vorsehen, dass mehr als die Hälfte der Antriebsenergie innerhalb des Auswahlzeitabschnittes und die restliche Antriebsenergie innerhalb des übrigen Zeitabschnittes an den Kompressor übertragen wird.A further embodiment of the method may provide that more than half of the drive energy is transmitted to the compressor within the selection period and the remaining drive energy within the remaining time period.

Entsprechend dem prognostizierten Geschwindigkeitsverlauf und dem prognostizierten Getriebestufenverlauf des Kraftfahrzeugs über dem Zeitintervall kann ein Drehzahlverlauf der Antriebsmaschine und ein Drehzahlverlauf der Antriebswelle des Kompressors über dem Zeitintervall ermittelt werden. In Abhängigkeit des Drehzahlverlaufs der Antriebswelle des Kompressors und der an den Kompressor abzugebenden Antriebsenergie in dem jeweiligen Zeitabschnitt wird bevorzugt der Antriebsdrehmomentverlauf oder der Antriebsleistungsverlauf über dem Zeitintervall, das aktuelle Antriebsdrehmoment oder die aktuelle Antriebsleistung des Kompressors bestimmt. Vorteilhaft wird ausgehend von dem Nutzleistungsverlauf und dem Drehzahlverlauf der Antriebsmaschine das Drehmoment der Antriebsmaschine derart bestimmt, dass die Antriebsmaschine eine Nutzleistung entsprechend des Nutzleistungsverlaufs abgibt und ein Antriebsdrehmoment oder eine Antriebsleistung auf die Antriebswelle des Kompressors entsprechend dem bestimmten Antriebsdrehmomentverlauf, dem bestimmten Antriebsleistungsverlauf beziehungsweise der bestimmten aktuellen Antriebsleistung oder dem bestimmten aktuellen Antriebsdrehmoment überträgt.In accordance with the predicted speed profile and the predicted transmission stage profile of the motor vehicle over the time interval, a speed curve of the drive machine and a speed curve of the drive shaft of the compressor over the time interval can be determined. Depending on the speed curve of the drive shaft of the compressor and the at the Compressor to be delivered drive energy in the respective period, preferably the drive torque curve or the drive power curve over the time interval, the current drive torque or the current drive power of the compressor determined. Advantageously, based on the useful power curve and the speed curve of the drive machine, the torque of the drive machine is determined such that the drive engine outputs a useful power according to the Nutzleistungsverlaufs and drive torque or drive power to the drive shaft of the compressor according to the specific drive torque curve, the specific drive power curve or the specific current Drive power or the specific current drive torque transmits.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, den Antriebsdrehmomentverlauf des Kompressors über dem Zeitintervall zu bestimmen. In Abhängigkeit des Antriebsdrehmomentverlaufs kann ein Drehmomentverlauf der Antriebsmaschine über dem Zeitintervall bestimmt werden. Bevorzugt können die jeweiligen Werte des Drehmomentverlaufs der Antriebsmaschine durch ein Summieren der Werte des Nutzleistungsverlaufes eines jeden Zeitabschnittes mit den jeweiligen Werten des Antriebsdrehmomentverlaufs des Kompressors desselben Zeitabschnittes gewonnen werden. In diesem Fall weist der Nutzleistungsverlauf insbesondere solche Leistungswerte der Antriebsmaschine auf, welche kein Antreiben einer Klimatisierungsvorrichtung vorsehen.An advantageous embodiment provides to determine the drive torque curve of the compressor over the time interval. Depending on the drive torque curve, a torque curve of the drive machine over the time interval can be determined. Preferably, the respective values of the torque curve of the prime mover can be obtained by summing the values of the net power curve of each period with the respective values of the driving torque curve of the compressor of the same period. In this case, the useful power curve has in particular those power values of the drive machine which do not provide for driving an air-conditioning device.

In einer speziellen Weiterbildung des Verfahrens werden zwei Nutzleistungsverläufe prognostiziert, ein erster welcher Leistungswerte umfasst, die ein Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung ohne eine Verwendung des Kältespeichers vorsehen, und ein zweiter, welcher Leistungswerte umfasst, die kein Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung vorsehen. In dieser Ausführung des Verfahrens wird bevorzugt ein Differenzverlauf aus Differenzen für jeden Zeitabschnitt gebildet, wobei Werte des ersten Nutzleistungsverlaufs jeweils Minuenden und Werte des oben ermittelten Drehmomentverlaufs der Antriebsmaschine entsprechend Subtrahenden sind. Die Werte des Differenzenverlaufs können bevorzugt als Eingabegrößen für eine Regelung des Kältespeichers verwendet werden.In a specific refinement of the method, two efficiency curves are predicted, a first which comprises performance values which provide for operating the air conditioning device without using the cold reservoir, and a second, which comprises performance values which do not provide for operating the air conditioning device. In this embodiment of the method, a differential course of differences is preferably formed for each time segment, wherein values of the first net power profile are respectively minuums and values of the above-determined torque curve of the prime mover corresponding to subtrahends. The values of the difference profile can preferably be used as input variables for a regulation of the cold accumulator.

Eine Einteilung des Zeitintervalls in zwei Zeitabschnitte ist nur beispielhaft. Genauso kann das Zeitintervall in mehrere bis zu zehn oder einhundert Zeitabschnitte eingeteilt werden. Für jeden Zeitabschnitt wird analog zu dem beschriebenen Verfahren mit zwei Zeitabschnitten ein Leistungswert, ein Verbrauchsgradient und ein Anteil der über die gesamten Zeitabschnitte an den Kompressor abzugebenden Antriebsenergie bestimmt.A division of the time interval into two time periods is only an example. Likewise, the time interval can be divided into several to ten or one hundred time slots. For each time period, a power value, a consumption gradient and a proportion of the drive energy to be output to the compressor over the entire time intervals are determined analogously to the described method with two time intervals.

Wird in einem Zeitabschnitt ein Schubbetrieb der Antriebsmaschine prognostiziert, so wird in demjenigen Zeitabschnitt bevorzugt ein maximal möglicher Anteil der Antriebsenergie an den Kompressor abgegeben. Dieser Anteil wird bevorzugt in Abhängigkeit eines maximal möglichen Kompressordrehmomentes und der Länge des Zeitabschnittes bestimmt.If an overrun operation of the drive machine is predicted in a period of time, a maximally possible proportion of the drive energy is preferably delivered to the compressor in that period of time. This proportion is preferably determined as a function of a maximum possible compressor torque and the length of the time interval.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Zeitintervall in infinitesimale Zeitabschnitte aufgeteilt und für jeden Zeitabschnitt die oben für den ersten und zweiten Zeitabschnitt beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt. Bevorzugt erfolgt eine Aufteilung der Antriebsenergie in Abhängigkeit der jeweils ermittelten Verbrauchsgradienten. Vorteilhaft wird desto mehr Antriebsenergie in demjenigen Zeitabschnitt an den Kompressor abgegeben, je niedriger der für den jeweiligen Zeitabschnitt ermittelte Verbrauchsgradient ist.In an advantageous embodiment of the method, the time interval is divided into infinitesimal time segments and the process steps described above for the first and second time segments are carried out for each time segment. Preferably, a division of the drive energy takes place as a function of the respectively determined consumption gradients. Advantageously, the more drive energy is delivered to the compressor in that period of time, the lower the consumption gradient determined for the respective period of time.

Zumindest ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass in demjenigen Zeitabschnitt der größte Anteil einer ermittelten Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors an den Kompressor abgegeben wird, für welchen der niedrigste Verbrauchsgradient ermittelt wurde. Auf diese Art kann der Kältespeicher zu einem Zeitpunkt geladen werden, wenn die Antriebsmaschine in einem Betriebspunkt mit dem niedrigsten Verbrauchsgradienten betrieben wird. Weiterhin kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren der Kältespeicher vorgekühlt werden, bevor die Antriebsmaschine in einem Betriebspunkt betrieben wird, in welchem eine Aktivierung des Kompressors vergleichsweise ineffizient ist, insbesondere in welchem die Antriebsmaschine einen höheren Verbrauchsgradienten aufweist.At least it is advantageously provided that in the period of time, the largest proportion of a determined drive energy for driving the compressor is delivered to the compressor, for which the lowest consumption gradient was determined. In this way, the cold storage can be charged at a time when the prime mover is operated at an operating point with the lowest consumption gradient. Furthermore, with the proposed method, the cold storage can be pre-cooled before the engine is operated at an operating point in which an activation of the compressor is relatively inefficient, in particular in which the engine has a higher fuel consumption gradient.

Gegenüber einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik, kann mit Hilfe der Bestimmung der Antriebsgröße des Kompressors in dem zukünftigen Zeitintervall ein Mehrverbrauch durch eine Verwendung des Kältespeichers reduziert werden. Insbesondere kann durch das vorgeschlagene Verfahren eine Verteilung der Antriebsenergie des Kompressors in Abhängigkeit von mindestens zwei errechneten Verbrauchsgradienten der Antriebsmaschine vorgesehen sein, um den Mehrverbrauch des Kältespeichers zu reduzieren.Compared with a method according to the prior art, with the help of the determination of the drive size of the compressor in the future time interval, an additional consumption can be reduced by using the cold accumulator. In particular, can be provided by the proposed method, a distribution of the drive energy of the compressor in response to at least two calculated consumption gradient of the engine to reduce the excess consumption of the cold storage.

In einer weiteren Ausgestaltung kann eine Kostenfunktion zur Bestimmung der Antriebsgröße verwendet werden. Hierbei kann als Wert der Kostenfunktion ein gesamter Kraftstoffverbrauch über dem Zeitintervall berechnet werden. In einem Kostenoptimierungsverfahren wird der Wert der Kostenfunktion minimiert. Dies kann beispielsweise nach einem der oben beschriebenen Ausgestaltungen des Verfahrens durchgeführt werden.In a further embodiment, a cost function can be used to determine the drive size. In this case, a total fuel consumption over the time interval can be calculated as the value of the cost function. In a cost optimization process, the value of the cost function is minimized. This can be carried out, for example, according to one of the embodiments of the method described above.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann für jeden Zeitabschnitt ein Wert einer Wahrscheinlichkeit für ein Abweichen einer Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs von dem bestimmten Zieltemperaturwert ermittelt und eine Summe der Werte gebildet und diese Summe zu dem Wert der Kostenfunktion addiert werden. Zur Berechnung der jeweiligen Wahrscheinlichkeiten kann die Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs prognostiziert, insbesondere in einem Simulationsschritt modelliert, werden. Anhand von zumindest dem erfassten Zustand des Kältespeichers, und einer gemessenen Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs und bevorzugt mittels einer errechneten Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors und/oder einer daraus errechneten an den Kompressor abgegebenen Leistung kann eine zukünftige Temperatur, insbesondere ein Temperaturverlauf über den jeweiligen Zeitabschnitten mit dem Simulationsschritt modelliert werden. In an advantageous development, a value of a probability for a deviation of a temperature of the area to be air-conditioned from the determined target temperature value can be determined for each time segment and a sum of the values can be formed and this sum added to the value of the cost function. To calculate the respective probabilities, the temperature of the area to be air-conditioned can be predicted, in particular modeled in a simulation step. On the basis of at least the detected state of the cold accumulator, and a measured temperature of the area to be conditioned, and preferably by means of a calculated drive energy for driving the compressor and / or a power output therefrom, a future temperature, in particular a temperature course over the respective time sections be modeled with the simulation step.

Um so weiter die modellierte Temperatur von dem bestimmten Zieltemperaturwert abweicht, desto höher wird ein Wert für eine Wahrscheinlichkeit des Abweichens einer Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs von dem bestimmten Zieltemperaturwert bestimmt. Eine hohe Wahrscheinlichkeit ist nachteilig und erhöht damit den errechneten Wert der Kostenfunktion in dem entsprechenden Zeitintervall. Somit kann eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Abweichens der Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs einen Verbrauchsvorteil kompensieren. Der Vorteil des Kostenoptimierungsverfahren ist, dass das Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung nach zumindest einer Verbrauchseinsparung und einer Wahrscheinlichkeit einer unkomfortablen Klimatisierung optimiert werden kann.As the modeled temperature deviates from the determined target temperature value, the higher a value for a likelihood of deviating a temperature of the area to be conditioned from the determined target temperature value is determined. A high probability is disadvantageous and thus increases the calculated value of the cost function in the corresponding time interval. Thus, a high probability of deviating the temperature of the area to be air-conditioned can compensate for a consumption advantage. The advantage of the cost optimization method is that the operation of the air conditioning device can be optimized for at least a consumption saving and a likelihood of uncomfortable air conditioning.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Antriebsmaschine und der Kältespeicher über das Zeitintervall als ein Hybridsystem betrieben werden, wobei der Kältespeicher in dem Zeitintervall zumindest einmal teilweise geladen und zumindest einmal teilweise entladen wird. Im Rahmen dieser Variante kann ein Nutzleistungsverlauf prognostiziert werden, welcher einen konstanten Verlauf über dem Zeitintervall hat, d. h. der erste Leistungswert ist gleich dem zweiten Leistungswert, wobei beide Leistungswerte jeweils ein Antriebsleistungswert sind.A development of the method provides that the prime mover and the cold storage are operated over the time interval as a hybrid system, wherein the cold storage is at least once partially charged in the time interval and at least partially discharged. In the context of this variant, a utilization curve can be predicted, which has a constant course over the time interval, ie. H. the first power value is equal to the second power value, wherein both power values are each a drive power value.

Anhand des prognostizierten Geschwindigkeitsverlaufs und des prognostizierten Getriebestufenverlaufs wird bevorzugt ein Bezugsbetriebspunkt mit einer Bezugsdrehzahl und einem Bezugsdrehmoment der Antriebsmaschine ermittelt, bei welchem die Antriebsmaschine den ersten Leistungswert an das Getriebe und eine konstante Antriebsleistung an den Kompressor abgibt. Die Antriebsleistung des Kompressors ist bevorzugt so hoch, dass eine Klimatisierung des zu klimatisierenden Bereichs entsprechend dem Zieltemperaturwert ermöglicht ist.Based on the predicted velocity profile and the predicted transmission stage profile, a reference operating point is preferably determined with a reference rotational speed and a reference torque of the prime mover, in which the prime mover outputs the first power value to the transmission and a constant drive power to the compressor. The drive power of the compressor is preferably so high that an air-conditioning of the area to be air-conditioned is made possible according to the target temperature value.

In einem nächsten Schritt wird in einem Kennfeld der Antriebsmaschine in einer Umgebung des Bezugsbetriebspunktes ein Aufladebetriebspunkt, bei welchem die Antriebsmaschine bei der Bezugsdrehzahl ein höheres Drehmoment abgibt, und ein Entladebetriebspunkt, bei welchem die Antriebsmaschine bei der Bezugsdrehzahl ein geringeres Drehmoment abgibt, bestimmt. Anschließend wird die Antriebsmaschine in dem ersten Zeitabschnitt in dem Aufladebetriebspunkt und in dem zweiten Zeitabschnitt in dem Entladebetriebspunkt betrieben, wobei der Kältespeicher in dem ersten Zeitabschnitt zumindest einmal teilweise geladen und der Kompressor aktiviert wird und der Kältespeicher in dem zweiten Zeitabschnitt zumindest teilweise entladen und der Kompressor abgeschaltet wird. In einer vorteilhaften Anwendung dieser Variante des Verfahrens kann eine im ersten Zeitabschnitt vergleichsweise kraftstoffsparend erzeugte Kälte in dem Kältespeicher gespeichert werden und in dem zweiten Zeitabschnitt dem Verdampfer zugeführt werden. Vorteilhaft weist die Antriebsmaschine in dem Aufladebetriebspunkt einen niedrigeren Verbrauchsgradienten als in dem Entladebetriebspunkt auf.In a next step, in a map of the engine in a vicinity of the reference operating point, a charging operation point at which the engine outputs a higher torque at the reference rotational speed and a discharge operating point at which the engine outputs a lower torque at the reference rotational speed are determined. Subsequently, the prime mover is operated in the first time period in the Aufladebetriebspunkt and in the second time period in the Entladebetriebspunkt, the cold storage in the first period at least once partially charged and the compressor is activated and the cold storage in the second period of time at least partially discharged and the compressor is switched off. In an advantageous application of this variant of the method, a comparatively fuel-efficient cold generated in the first period of time can be stored in the cold storage and fed to the evaporator in the second period. Advantageously, the prime mover has a lower fuel consumption gradient in the charging operating point than in the unloading operating point.

In Rahmen einer Weiterbildung des Verfahrens weist das Kennfeld in der Umgebung des Bezugsdrehpunktes im Vergleich zu einem übrigen Bereich des Kennfeldes eine Anomalie auf, wie zum Beispiel eine vergleichsweise hohe Änderung des Verbrauchsgradienten oder einen singulären Betriebspunkt, in welchem die Antriebsmaschine einen anormal günstigen effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauch hat. Bei einem konstanten Nutzleistungsverlauf kann diese Ausgestaltung des Verfahrens eine solche Anomalie besonders vorteilhaft zur Reduzierung eines Mehrverbrauchs, verursacht durch den Kältespeicher, nutzen.In the context of a further development of the method, the characteristic map in the vicinity of the reference fulcrum has an anomaly compared to a remaining region of the characteristic diagram, such as a comparatively high change in the fuel consumption gradient or a singular operating point in which the engine has an abnormally favorable effective specific fuel consumption Has. With a constant useful power curve, this embodiment of the method can use such an anomaly particularly advantageously for reducing excess consumption caused by the cold storage.

Eine davon verschieden Ausgestaltung sieht vor, dass der prognostizierte Nutzleistungsverlauf über dem Zeitintervall nicht konstant ist. Insbesondere werden als erster und zweiter Leistungswert jeweils ein Antriebsleistungswert prognostiziert. In diesem Fall wird jeweils für den ersten und den zweiten Zeitabschnitt ein erster und ein zweiter Bezugsbetriebspunkt ermittelt. Für den ersten und den zweiten Bezugsbetriebspunkt wird jeweils ein erster und zweiter Verbrauchsgradient berechnet. Der Bezugsbetriebspunkt mit dem niedrigeren Verbrauchsgradienten wird als Aufladebetriebspunkt und der andere als Entladebetriebspunkt bestimmt. Der Kompressor wird in demjenigen Zeitabschnitt aktiviert, in welchem der Aufladebetriebspunkt liegt, wobei der Kältespeicher in diesem Zeitabschnitt zumindest teilweise geladen wird. In dem anderen Zeitabschnitt wird der Kompressor deaktiviert und der Kältespeicher zumindest teilweise entladen.A different embodiment provides that the predicted useful power curve over the time interval is not constant. In particular, a drive power value is predicted as the first and second power value. In this case, a first and a second reference operating point are determined in each case for the first and the second time period. For each of the first and second reference operating points, first and second consumption gradients are calculated. The reference operating point with the lower consumption gradient is determined as Aufladebetriebspunkt and the other as Entladebetriebspunkt. The compressor is activated in that period of time in which the charging operating point is, wherein the cold storage is at least partially charged in this period. In the other period becomes the compressor is deactivated and the cold storage at least partially discharged.

Eine Erweiterung des oben beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass der Kältespeicher mehrfach zumindest teilweise geladen und mehrfach zumindest teilweise entladen wird. Auf diese Art wird ein Verfahren bereit gestellt, welches einen mehrfach wechselnden Betrieb der Antriebsmaschine in dem Aufladebetriebspunkt und dem Entladebetriebspunkt vorsieht. Ein derartiger zyklischer Hybridbetrieb der Antriebsmaschine und des Kältespeichers kann einen weiteren Verbrauchsvorteil der Antriebsmaschine bewirken.An extension of the method described above provides that the cold accumulator is repeatedly charged at least partially and repeatedly discharged at least partially. In this way, a method is provided which provides a multi-changing operation of the prime mover in the charging and discharging operation points. Such a cyclic hybrid operation of the prime mover and the cold accumulator can bring about a further consumption advantage of the prime mover.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Antriebsgröße des Kompressors in einem Optimierungsverfahren bestimmt, wobei zumindest das Kennfeld der Antriebsmaschine und ein Kompressorkennfeld verwendet werden. Bevorzugt wird nach einem Errechnen des ersten und zweiten Verbrauchsgradienten ein jeweiliger Kompressorwirkungsgrad bei einer entsprechenden ersten und zweiten Drehzahl des Kompressors in dem jeweiligen ersten und zweiten Zeitabschnitt ermittelt. Das Optimierungsverfahren kann bevorzugt nach der Methode der dynamischen Programmierung oder nach der Theorie der optimalen Steuerung erfolgen.According to a preferred embodiment, the drive size of the compressor is determined in an optimization method, wherein at least the map of the engine and a compressor map are used. Preferably, after calculating the first and second consumption gradients, a respective compressor efficiency is determined at a respective first and second rotational speed of the compressor in the respective first and second time periods. The optimization method can preferably be carried out according to the method of dynamic programming or according to the theory of optimal control.

In einer Variante des Optimierungsverfahrens wird ein erster Quotient aus dem ersten Verbrauchsgradienten als Dividend und dem ersten Kompressorwirkungsgrad als Divisor und ein zweiter Quotient aus dem zweiten Verbrauchsgradienten als Dividend und dem zweiten Kompressorwirkungsgrad als Divisor errechnet und jeweils dem ersten und zweiten Zeitabschnitt zugeordnet. Der Kompressor wird bevorzugt in demjenigen Zeitabschnitt aktiviert und der Kältespeicher geladen, welchem der geringere Quotient zugeordnet wurde. In dem anderen Zeitabschnitt wird der Kompressor deaktiviert und der Kältespeicher entladen.In a variant of the optimization method, a first quotient of the first consumption gradient as a dividend and the first compressor efficiency as a divisor and a second quotient of the second consumption gradient as a dividend and the second compressor efficiency as a divisor are calculated and respectively assigned to the first and second time segments. The compressor is preferably activated in that period of time and the cold storage loaded to which the lower quotient was assigned. In the other period of time, the compressor is deactivated and the cold storage discharged.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Zieltemperaturverlauf des zu klimatisierenden Bereichs bestimmt, wobei der Zieltemperaturverlauf den Zieltemperaturwert und Temperaturwerte umfasst, welche von dem Wunschtemperaturwert des zu klimatisierenden Bereichs in dem Zeitintervall abweichen. Bevorzugt wird ein Zieltemperaturbereich festgelegt, welcher einen oberen Zieltemperaturwert hat, welcher circa 0,1–2°C, vorzugsweise 0,8–1,2°C, insbesondere 1°C, über dem Wunschtemperaturwert liegt, und einen unteren Zieltemperaturwert hat, welcher circa 0,1–2°C, vorzugsweise 0,8–1,2°C, insbesondere 1°C, unter dem Wunschtemperaturwert liegt.In a further embodiment of the method, a target temperature profile of the area to be air-conditioned is determined, wherein the target temperature profile comprises the target temperature value and temperature values which deviate from the desired temperature value of the area to be air-conditioned in the time interval. Preferably, a target temperature range is established which has an upper target temperature value which is about 0.1-2 ° C, preferably 0.8-1.2 ° C, especially 1 ° C, above the desired temperature value and has a lower target temperature value which about 0.1-2 ° C, preferably 0.8-1.2 ° C, in particular 1 ° C, below the desired temperature value.

Besonders vorteilhaft wird in einem Zeitabschnitt, in welchem der Kältespeicher geladen und die Antriebsmaschine in einem Aufladebetriebspunkt betrieben wird, der zu klimatisierende Bereich derart mittels des Steuergeräts geregelt, dass der Bereich den unteren Zieltemperaturwert in diesem Zeitabschnitt zumindest einmal annimmt. In einem Zeitabschnitt, in welchem der Kältespeicher entladen und die Antriebsmaschine in einem Entladebetriebspunkt betrieben wird, wird der zu klimatisierende Bereich bevorzugt derart mit dem Steuergerät geregelt, dass der Bereich den oberen Zieltemperaturwert in diesem Zeitabschnitt zumindest einmal annimmt. Das Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung nach dieser Ausgestaltung des Verfahrens ermöglicht, dass die Antriebsmaschine jeweils länger in dem Auflade- und Entladebetriebspunkt betrieben werden kann, wodurch ein Effekt des Kältespeichers vergrößert werden kann. Bei der Verteilung der Antriebsenergie des Kompressors über dem Zeitintervall wird bevorzugt als Randbedingung vorgegeben, dass der zu klimatisierende Bereich eine Temperatur aufweist, welche stets innerhalb des Zieltemperaturbereiches liegt.In a period of time in which the cold storage is charged and the prime mover is operated at a charging operating point, the area to be air-conditioned is particularly advantageously regulated by means of the control unit such that the area at least once assumes the lower target temperature value in this time segment. In a period in which the cold storage is discharged and the prime mover is operated at a discharge operating point, the area to be air-conditioned is preferably controlled by the control unit so that the area assumes the upper target temperature value at least once during this period. Operating the air-conditioning device according to this embodiment of the method allows the prime mover to be operated longer each in the charging and discharging operating point, whereby an effect of the cold accumulator can be increased. In the distribution of the drive energy of the compressor over the time interval is preferably given as a boundary condition that the area to be conditioned has a temperature which is always within the target temperature range.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass eine Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs prognostiziert wird. Eine Prognose der Temperatur kann in Form einer Modellierung oder eines Auslesens aus einem Kennfeld erfolgen. Anhand von zumindest dem erfassten Zustand des Kältespeichers, und einer gemessenen Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs und bevorzugt mittels einer errechneten Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors und/oder einer daraus errechneten an den Kompressor abgegebenen Leistung kann eine zukünftige Temperatur, insbesondere ein Temperaturverlauf über dem ersten und/oder dem zweiten Zeitabschnitt, prognostiziert, insbesondere mit einem Simulationsschritt simuliert, werden.A particularly advantageous embodiment of the proposed method provides that a temperature of the area to be air-conditioned is predicted. A prediction of the temperature can be made in the form of modeling or readout from a map. On the basis of at least the detected state of the cold accumulator, and a measured temperature of the area to be conditioned, and preferably by means of a calculated drive energy for driving the compressor and / or a power calculated therefrom to the compressor, a future temperature, in particular a temperature profile over the first and / or the second time period, predicted, in particular simulated with a simulation step.

Vorteilhafterweise wird der Simulationsschritt abgebrochen und simulierte Zeit als Simulationsendzeit abgespeichert, sobald eine Temperatur für den zu klimatisierenden Bereich modelliert wird, welche außerhalb des Zieltemperaturbereiches liegt. Bevorzugt wird jeweils eine Dauer des ersten und zweiten Zeitabschnittes an die jeweils errechnete Simulationsendzeit angepasst, insbesondere der jeweiligen Simulationszeit gleichgesetzt. Vorteilhaft wird der Zieltemperaturverlauf dem simulierten Temperaturverlauf gleichgesetzt.Advantageously, the simulation step is aborted and simulated time is stored as simulation end time as soon as a temperature is modeled for the area to be climatized, which lies outside the target temperature range. Preferably, in each case a duration of the first and second time period is adapted to the respectively calculated simulation end time, in particular equal to the respective simulation time. Advantageously, the target temperature profile is equated to the simulated temperature profile.

Mit einer Prognose der Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs kann sichergestellt werden, dass die Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs innerhalb des Zieltemperaturbereichs bleibt und ein Komfort eines Benutzers der Klimatisierungsvorrichtung gewährleistet ist. Weil eine Gewährleistung eines solchen Komforts sehr wichtig ist, kann insbesondere mit der Prognose der Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs eine Regelung der Temperatur dieses Bereichs innerhalb des unteren und oberen Zieltemperaturwertes erst ermöglicht sein. Eine Klimatisierung des zu klimatisierenden Bereichs bis zu dem oberen und unteren Zieltemperaturwert in Kombination mit einem Betrieb des Kältespeichers, wobei der Nutzleistungsverlauf prognostiziert und eine Antriebsgröße des Kompressors nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen des Verfahrens bestimmt wird, kann eine Verbrauchsreduktion der Antriebsmaschine von bis zu 1 bis 4 Prozent ermöglichen.By forecasting the temperature of the area to be air-conditioned, it can be ensured that the temperature of the area to be air-conditioned remains within the target temperature range and that comfort of a user of the air-conditioning device is ensured. Because ensuring such comfort is very important, especially with the prediction of the temperature of the area to be air conditioned, regulation of the temperature of this area can be made within the range lower and upper target temperature value first be enabled. An air conditioning of the area to be conditioned up to the upper and lower target temperature value in combination with an operation of the cold storage, wherein the Nutzleistungsverlauf predicts and a drive size of the compressor is determined according to one of the above-described embodiments of the method, a reduction in consumption of the prime mover of up to 1 allow up to 4 percent.

Weiterhin kann die Prognose der Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs ein Betreiben des Kältespeichers erleichtern. So kann es beispielsweise möglich sein, den Kompressor weiter anzutreiben, nachdem der Kältespeicher den maximal geladenen Zustand erreicht hat, da der zu klimatisierende Bereich weiter bis zum unteren Zieltemperaturwert abgekühlt werden kann. Ein gezieltes Deaktivieren und damit Steuern der Antriebsleistung des Kompressors ist unter besonderen Umständen demnach nicht notwendig kurz bevor oder nachdem der Kältespeicher den maximal geladenen Zustand erreicht hat.Furthermore, the forecast of the temperature of the area to be air-conditioned can facilitate operation of the cold accumulator. Thus, it may be possible, for example, to continue to drive the compressor after the cold storage has reached the maximum charged state, since the area to be air-conditioned can be further cooled to the lower target temperature value. A targeted deactivation and thus controlling the drive power of the compressor is therefore not necessary in special circumstances shortly before or after the cold storage has reached the maximum charged state.

In einer besonderen Ausführungsform kann die Antriebsgröße des Kompressors über dem Zeitintervall in einem Iterationsverfahren bestimmt werden. In einem ersten Schritt des Iterationsverfahrens wird der Nutzleistungsverlauf der Antriebsmaschine über dem Zeitintervall prognostiziert. In einem zweiten Schritt wird der aktuelle Zustand des Kältespeichers bestimmt und eine Antriebsenergie errechnet, welche dem Kompressor während des Zeitintervalls zugeführt wird. Des Weiteren wird in einem dritten Schritt zumindest ein Zieltemperaturwert des zu klimatisierenden Bereiches bestimmt. In einem vierten Schritt wird das Zeitintervall infinitesimal in äquidistante Zeitabschnitte eingeteilt. In einem fünften Schritt wird die errechnete Antriebsenergie gleichmäßig auf die Zeitabschnitte verteilt und ein entsprechendes Antriebsdrehmoment in Abhängigkeit von der Drehzahl des Kompressors in dem jeweiligen Zeitabschnitt berechnet.In a particular embodiment, the drive size of the compressor may be determined over the time interval in an iteration process. In a first step of the iteration method, the useful power curve of the drive machine over the time interval is predicted. In a second step, the current state of the cold accumulator is determined and a drive energy is calculated, which is supplied to the compressor during the time interval. Furthermore, in a third step, at least one target temperature value of the area to be air-conditioned is determined. In a fourth step, the time interval is infinitesimally divided into equidistant time periods. In a fifth step, the calculated drive energy is distributed evenly over the time segments and a corresponding drive torque is calculated as a function of the rotational speed of the compressor in the respective time segment.

In einem sechsten Schritt werden die jeweiligen Antriebsdrehmomente der einzelnen Zeitabschnitte zu jeweils prognostizierten Nutzdrehmomenten, welche beispielsweise an dem Getriebe entsprechend des prognostizierten Nutzleistungsverlaufs über dem Zeitintervall anliegen müssen, addiert und als jeweilige summierte Drehmomente gespeichert. In einem siebten Schritt werden mithilfe der jeweiligen summierten Drehmomente und den prognostizierten Drehzahlen der Antriebsmaschine in den jeweiligen Zeitabschnitten jeweilige Antriebsbetriebspunkte bestimmt.In a sixth step, the respective drive torques of the individual time segments are added to respective predicted useful torques which, for example, must apply to the transmission in accordance with the predicted useful power curve over the time interval and stored as respective summed torques. In a seventh step, respective drive operating points are determined in the respective time intervals by means of the respective summed torques and the predicted rotational speeds of the drive machine.

Für die jeweilig bestimmten Antriebsbetriebspunkte kann jeweils ein Verbrauchsgradient in einem achten Schritt berechnet werden. In einem darauf folgenden neunten Schritt werden die jeweiligen Antriebsenergien, welche über die einzelnen Zeitabschnitte verteilt wurden, um einen Wert geändert, welcher eine Funktion der jeweils errechneten Verbrauchsgradienten der jeweiligen Zeitabschnitte ist. Je höher der Verbrauchsgradient eines einzelnen Zeitabschnittes, desto weniger der zu verteilenden Antriebsenergie wird in diesem Zeitabschnitt verteilt. Nach diesem Rechenschritt werden die neu berechneten verteilten Antriebsenergien in einem zehnten Schritt normiert, so dass die Summe der verteilten Antriebsenergien gleich der zuvor berechneten Antriebsenergie des Kompressors ist.In each case, a consumption gradient can be calculated in an eighth step for the respectively determined drive operating points. In a subsequent ninth step, the respective drive energies which have been distributed over the individual time sections are changed by a value which is a function of the respectively calculated consumption gradients of the respective time sections. The higher the consumption gradient of a single time period, the less of the drive energy to be distributed is distributed in this period. After this calculation step, the newly calculated distributed drive energies are normalized in a tenth step so that the sum of the distributed drive energies is equal to the previously calculated drive energy of the compressor.

Die Schritte eins bis zehn werden so lange wiederholt, bis eine Änderung der jeweiligen verteilten Antriebsenergien eine untere Schranke erreicht. Danach wird das Iterationsverfahren gestoppt. Die zuletzt ermittelten verteilten Antriebsenergien ergeben einen Antriebsenergieverlauf über dem Zeitintervall. Die zuletzt ermittelten summierten Drehmomente der jeweiligen Zeitabschnitte ergeben einen Drehmomentverlauf der Antriebsmaschine über dem Zeitintervall. Aus dem Antriebsenergieverlauf und den entsprechenden Drehzahlen der einzelnen Zeitabschnitte kann der Antriebsdrehmomentverlauf des Kompressors bestimmt werden.Steps one through ten are repeated until a change in the respective distributed drive energies reaches a lower bound. Thereafter, the iteration process is stopped. The most recently determined distributed drive energies result in a drive energy curve over the time interval. The last calculated summed torques of the respective time segments result in a torque curve of the prime mover over the time interval. From the drive power curve and the corresponding speeds of the individual time sections, the drive torque curve of the compressor can be determined.

Möglich ist auch, dass bei dem iterativen Verfahren die Antriebsenergie anfänglich nicht gleich über die jeweiligen Zeitabschnitte, sondern zufällig verteilt wird. Dies kann insofern vorteilhaft sein, als dass bei einer zufälligen Verteilung Kennfeldanomalien ausgenutzt werden können. Beispielsweise kann es sein, dass durch eine zufällige Verteilung der Antriebsenergie an einem Betriebspunkt ein Verbrauchsgradient errechnet wird, welcher ungewöhnlich niedrig ist.It is also possible that in the iterative process, the drive energy is initially not distributed equally over the respective time periods, but randomly. This may be advantageous in that map random anomalies can be exploited in a random distribution. For example, it may be that a consumption gradient is calculated by a random distribution of the drive energy at an operating point, which is unusually low.

Möglich ist auch, dass bei diesem iterativen Verfahren besondere Betriebspunkte der Antriebsmaschine ausgeschlossen werden, weil diese beispielsweise unerwünschte Eigenfrequenzen der Antriebsmaschine oder des Kraftfahrzeugs oder eines bestimmten Bauteils des Kraftfahrzeugs anregen. Eine solche Ausgestaltung des Verfahren ist insbesondere durch das Betreiben der Antriebsmaschine und des Kältespeichers über dem Zeitintervall als ein Hybridsystem ermöglicht. Eine Klimatisierung des zu klimatisierenden Bereichs unter- und oberhalb des Wunschtemperaturwertes innerhalb des Zieltemperaturbereiches erweitert die Möglichkeiten eines solchen Hybridsystems, da der zu klimatisierende Bereich zusätzlich zu dem Kältespeicher wie ein Puffer verwendet werden kann.It is also possible that in this iterative process special operating points of the prime mover are excluded because they, for example, stimulate unwanted natural frequencies of the prime mover or the motor vehicle or a specific component of the motor vehicle. Such an embodiment of the method is made possible in particular by the operation of the drive machine and the cold accumulator over the time interval as a hybrid system. Air conditioning of the area to be air-conditioned below and above the desired temperature value within the target temperature range expands the possibilities of such a hybrid system, since the area to be air-conditioned can be used in addition to the cold storage as a buffer.

Das beschriebene iterative Verfahren kann eine weitere Iterationsschleife vorsehen, bei welcher eine Dauer des Zeitintervalls verändert wird. Vorzugsweise wird eine Kostenfunktion errechnet, beispielsweise eine Summe des Kraftstoffverbrauchs über dem Zeitintervall. In Abhängigkeit von einer Veränderung dieser Kostenfunktion kann die Dauer des Zeitintervalls verändert werden. Eine weitere Möglichkeit sieht vor, in einer weiteren Iterationsschleife die obere und untere Zieltemperatur und damit die Antriebsenergie des Kompressors zu verändern. In Abhängigkeit von einer Veränderung eines Wertes der Kostenfunktion kann jeweils die untere Zieltemperatur oder die obere Zieltemperatur verändert werden. Eine weitere Ausgestaltung kann vorsehen, dass bei dem iterativen Verfahren zur Bestimmung der Kostenfunktion die errechnete Antriebsenergie mit einbezogen wird.The described iterative method may provide for a further iteration loop in which a duration of the time interval is changed. Preferably, a cost function is calculated For example, a sum of the fuel consumption over the time interval. Depending on a change in this cost function, the duration of the time interval can be changed. Another possibility is to change in a further iteration loop, the upper and lower target temperature and thus the drive energy of the compressor. Depending on a change in a value of the cost function, in each case the lower target temperature or the upper target temperature can be changed. A further embodiment can provide that the calculated drive energy is included in the iterative method for determining the cost function.

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein Abschalten der Antriebsmaschine prognostiziert wird. Im abgeschalteten Zustand steht die Antriebsmaschine bevorzugt still und eine Kraftstoffzufuhr zur Antriebsmaschine ist aufgehoben, was beispielsweise in einer Stoppphase eines Start-Stopp-Betriebes des Kraftfahrzeugs auftreten kann. Bevorzugt wird das Zeitintervall in zumindest drei Zeitabschnitte aufgeteilt und das Abschalten für den dritten, d. h. für den zeitlich nach dem ersten und zweiten folgenden, Zeitabschnitt prognostiziert.In a development of the method, it is provided that a shutdown of the drive machine is predicted. When switched off, the prime mover is preferably stationary and a fuel supply to the engine is canceled, which may occur, for example, in a stop phase of a start-stop operation of the motor vehicle. Preferably, the time interval is divided into at least three time periods and the shutdown for the third, d. H. for the time period predicted after the first and second following, time period.

In dem abgeschalteten Zustand der Antriebsmaschine ist der Kompressor abgeschaltet und der Kältespeicher wird entladen. Vorteilhafterweise wird der Kältespeicher in dem ersten und/oder zweiten Zeitabschnitt nach einem der oben beschriebenen Ausgestaltungen des Verfahrens geladen. Besonders vorteilhaft wird eine Dauer des Abschaltens der Antriebsmaschine prognostiziert. Die prognostizierte Dauer kann als Berechnungsgröße für die Bestimmung der Antriebsenergie des Kompressors oder zur Bestimmung einer jeweiligen Dauer der ersten und/oder zweiten Zeitabschnittes verwendet werden.In the off state of the prime mover, the compressor is turned off and the cold storage is discharged. Advantageously, the cold storage is loaded in the first and / or second time period according to one of the above-described embodiments of the method. Particularly advantageously, a duration of the shutdown of the prime mover is predicted. The predicted duration may be used as a calculation quantity for determining the drive energy of the compressor or for determining a respective duration of the first and / or second time period.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Schubbetrieb der Antriebsmaschine prognostiziert. In dem Schubbetrieb ist eine Kraftstoffzufuhr zu Antriebsmaschine bevorzugt aufgehoben und der Kältespeicher kann im Wesentlichen ohne einen zusätzlichen Mehrverbrauch aufgeladen werden. Der Kompressor wird insbesondere im Schubbetrieb durch eine freie Bewegung einer Antriebswelle der Antriebsmaschine, beispielsweise der Kurbelwelle, angetrieben. Vorteilhaft wird vor dem Schubbetrieb der Kältespeicher vollständig entladen.In a further embodiment, a pushing operation of the drive machine is predicted. In the overrun mode, a fuel supply to the engine is preferably canceled and the cold storage can be charged substantially without an additional consumption. The compressor is in particular in overrun by a free movement of a drive shaft of the prime mover, such as the crankshaft, driven. Advantageously, the cold storage is completely discharged before the overrun operation.

In einer Variante des Verfahrens wird das Zeitintervall in zumindest drei Zeitabschnitte eingeteilt, wobei in dem ersten Zeitabschnitt der Kältespeicher mittels einer Aktivierung des Kompressors aufgeladen wird, in dem zweiten Zeitabschnitt entladen, bevorzugt vollständig entladen, wird und der Kompressor deaktiviert wird und in dem dritten Zeitabschnitt mittels einer Aktivierung des Kompressors während des Schubbetriebes der Antriebsmaschine aufgeladen wird. Besonders vorteilhaft wird eine Dauer des Schubbetriebes der Antriebsmaschine prognostiziert. Die prognostizierte Dauer kann als Berechnungsgröße für die Bestimmung der Antriebsenergie des Kompressors in dem ersten Zeitabschnitt oder zur Bestimmung einer jeweiligen Dauer der ersten und/oder zweiten Zeitabschnittes verwendet werden.In a variant of the method, the time interval is divided into at least three time periods, wherein in the first period of time the cold storage is charged by means of activation of the compressor, discharged in the second time period, preferably fully discharged, and the compressor is deactivated and in the third period of time is charged by means of an activation of the compressor during the pushing operation of the prime mover. Particularly advantageously, a duration of the overrun operation of the prime mover is predicted. The predicted duration may be used as a calculation quantity for determining the drive energy of the compressor in the first time period or for determining a respective duration of the first and / or second time period.

Eine Erweiterung dieser Variante sieht eine Einteilung des Zeitintervalls in zumindest vier Zeitabschnitte vor, wobei der Kältespeicher in dem ersten und/oder zweiten Zeitabschnitt nach einem der oben beschriebenen Ausgestaltungen des Verfahrens geladen wird. In dem dritten Zeitabschnitt wird der Kältespeicher entladen, bevorzugt vollständig entladen, und der Kompressor deaktiviert. In dem vierten Zeitabschnitt wird der Kältespeicher mittels einer Aktivierung des Kompressors während des Schubbetriebes der Antriebsmaschine aufgeladen.An extension of this variant provides for a division of the time interval into at least four time sections, wherein the cold storage is loaded in the first and / or second time period according to one of the above-described embodiments of the method. In the third period, the cold storage is discharged, preferably completely discharged, and the compressor is deactivated. In the fourth period, the cold storage is charged by means of an activation of the compressor during the coasting operation of the prime mover.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Segelbetrieb der Antriebsmaschine prognostiziert, bei welcher das Getriebe in einer Neutralstellung geschaltet ist. Bei dem Segelbetrieb kann die Antriebsmaschine mit oder ohne Kraftstoffabschaltung betrieben werden. Bevorzugt wird das Zeitintervall in zumindest drei Zeitabschnitte aufgeteilt und das Abschalten für den dritten, d. h. für den zeitlich nach dem ersten und zweiten folgenden, Zeitabschnitt prognostiziert.In a further embodiment, a sailing operation of the engine is forecast, in which the transmission is switched in a neutral position. In sailing operation, the prime mover can be operated with or without fuel cutoff. Preferably, the time interval is divided into at least three time periods and the shutdown for the third, d. H. for the time period predicted after the first and second following, time period.

In dem Segelbetrieb der Antriebsmaschine ist der Kompressor abgeschaltet und der Kältespeicher wird entladen. Vorteilhafterweise wird der Kältespeicher in dem ersten und/oder zweiten Zeitabschnitt nach einem der oben beschriebenen Ausgestaltungen des Verfahrens geladen. Besonders vorteilhaft wird eine Dauer des Segelbetriebes prognostiziert. Die prognostizierte Dauer kann als Berechnungsgröße für die Bestimmung der Antriebsenergie des Kompressors oder zur Bestimmung einer jeweiligen Dauer der ersten und/oder zweiten Zeitabschnittes verwendet werden.In the sailing operation of the prime mover, the compressor is turned off and the cold storage is discharged. Advantageously, the cold storage is loaded in the first and / or second time period according to one of the above-described embodiments of the method. Particularly advantageous duration of the sailing operation is predicted. The predicted duration may be used as a calculation quantity for determining the drive energy of the compressor or for determining a respective duration of the first and / or second time period.

Des Weiteren wird eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche einen von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs antreibbaren Kompressor, einen Verdampfer zum Klimatisieren eines zu klimatisierenden Bereiches, einen Kältespeicher und ein Steuergerät mit zumindest einem Speicher aufweist, vorgeschlagen. In dem Steuergerät ist ein Verfahren zum Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung, vorzugsweise wie nach einem der oben beschriebenen Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens, implementiert. In dem Speicher ist ein Nutzleistungsverlauf in Form von zumindest einem ersten Leistungswert, zugeordnet zu einem ersten Zeitabschnitt, und einem zweiten Leistungswert, zugeordnet zu einem zweiten Zeitabschnitt, abgespeichert. Des Weiteren ist ein erster Verbrauchsgradient, zugeordnet zu dem ersten Leistungswert, und ein zweiter Verbrauchsgradient, zugeordnet zu dem zweiten Leistungswert, in dem Speicher abgespeichert. Im Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung ist in demjenigen Zeitabschnitt eine höhere Energieübertragung von der Antriebsmaschine an den Kompressor vorgesehen, zu welchem ein niedrigerer Verbrauchsgradient in dem Speicher abgespeichert ist.Furthermore, an air conditioning device for a motor vehicle, which has a drivable by a prime mover of the motor vehicle compressor, an evaporator for air conditioning of a region to be air-conditioned, a cold storage and a control device with at least one memory proposed. In the control device, a method for operating the air conditioning device, preferably as implemented according to one of the above-described embodiments of the proposed method. In the memory is a Nutzleistungsverlauf in the form of at least a first power value, associated with a first period of time, and a second power value, assigned to a second period, stored. Furthermore, a first consumption gradient associated with the first performance value and a second consumption gradient associated with the second performance value are stored in the memory. In the operation of the air conditioning device, a higher energy transfer from the drive machine to the compressor is provided in that period, to which a lower consumption gradient is stored in the memory.

Ein Wert der in dem ersten und dem zweiten Zeitabschnitt übertragenen Energie steht in einem funktionalen Zusammenhang mit einem in dem Speicher gespeicherten aktuellen Zustand des Kältespeichers und einem Zieltemperaturwert des zu klimatisierenden Bereichs über dem ersten und dem zweiten Zeitabschnitt.A value of the energy transmitted in the first and second time periods is functionally related to a current state of the cold accumulator stored in the memory and a target temperature value of the area to be air-conditioned over the first and second time periods.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Klimatisierungsvorrichtung ist im Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung in demjenigen Zeitabschnitt ein Kraftschluss zwischen dem Kompressor und der Antriebsmaschine vorgesehen, zu welchem ein niedrigerer Verbrauchsgradient in dem Speicher abgespeichert ist, wobei in diesem Zeitabschnitt der zu klimatisierende Bereich eine Temperatur aufweist, welche etwa 1°C unter einem Wunschtemperaturwert liegt, und in dem anderen Zeitabschnitt der Kraftschluss zwischen dem Kompressor und der Antriebsmaschine aufgehoben, wobei der zu klimatisierende Bereich eine Temperatur aufweist, welche etwa 1°C über dem Wunschtemperaturwert liegt.In an advantageous embodiment of the air conditioning device in the period of time a frictional connection between the compressor and the engine is provided in the operation of the air conditioning device, to which a lower consumption gradient is stored in the memory, wherein in this period of time the area to be conditioned has a temperature which is about 1 ° C is below a desired temperature value, and in the other period of the power circuit between the compressor and the engine canceled, the air-conditioned area has a temperature which is about 1 ° C above the desired temperature value.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Figuren.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description and from the figures.

Diese zeigen in:These show in:

1 eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug; 1 an air conditioning device for a motor vehicle;

2 ein Ablauf eines Verfahrens zum Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung nach 1; 2 a flow of a method for operating the air conditioning device according to 1 ;

3 eine Einteilung eines Zeitintervalls in einen ersten und einen zweiten Zeitabschnitt; 3 a division of a time interval into a first and a second time period;

4 eine infinitesimale Einteilung des Zeitintervalls nach 3; 4 an infinitesimal division of the time interval 3 ;

5 ein Kennfeld einer Antriebsmaschine; 5 a map of a prime mover;

6 ein Kompressorkennfeld; 6 a compressor map;

7 ein Antriebsdrehmomentverlauf eines Kompressors über dem Zeitabschnitt nach 3; 7 a driving torque curve of a compressor over the period after 3 ;

8 ein Zieltemperaturverlauf über dem Zeitabschnitt nach 3; 8th a target temperature course over the period after 3 ;

9 eine Ausgestaltung des Verfahrens nach 2, bei welchem ein Zustand der Antriebsmaschine abgefragt wird. 9 an embodiment of the method according to 2 in which a state of the prime mover is queried.

1 zeigt eine Klimatisierungsvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, welche einen von einer Antriebsmaschine 2 des Kraftfahrzeugs antreibbaren Kompressor 3, einen Verdampfer 4 zum Klimatisieren eines zu klimatisierenden Bereichs 5, einen Kältespeicher 6, ein Steuergerät 7 mit zumindest einem Speicher 8, eine Drossel 9, einen Kondensator 10, ein Kondensatorgebläse 11, ein Verdampfergebläse 12 und eine Kupplung 13 aufweist. In dem Steuergerät 7 ist ein Verfahren zum Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung 1 implementiert. 1 shows an air conditioning device 1 for a motor vehicle, which is one of a prime mover 2 of the motor vehicle drivable compressor 3 , an evaporator 4 for conditioning an area to be conditioned 5 , a cold storage 6 , a control unit 7 with at least one memory 8th , a throttle 9 , a capacitor 10 , a condenser fan 11 , an evaporator blower 12 and a clutch 13 having. In the control unit 7 is a method of operating the air conditioning device 1 implemented.

Das Steuergerät 7 ist mit der Antriebsmaschine 2, dem Kompressor 3, dem Verdampfer 4, dem zu klimatisierenden Bereich 5, dem Kältespeicher 6, der Drossel 9, dem Kondensator 10, dem Kondensatorgebläse 11, dem Verdampfergebläse 12 und der Kupplung 13 elektronisch verbunden. Die jeweilige elektronische Verbindung der einzelnen Komponenten mit dem Steuergerät 7 sieht zumindest eine Verbindung vor, mit welcher ein Zustand der jeweiligen Komponente erfasst werden kann, und eine weitere Verbindung, mit welcher der jeweilige Zustand der Komponente verändert werden kann.The control unit 7 is with the prime mover 2 , the compressor 3 , the evaporator 4 , the area to be air-conditioned 5 , the cold storage 6 , the throttle 9 , the capacitor 10 , the condenser fan 11 , the evaporator fan 12 and the clutch 13 electronically connected. The respective electronic connection of the individual components with the control unit 7 provides at least one connection with which a state of the respective component can be detected, and a further connection with which the respective state of the component can be changed.

So ist bevorzugt vorgesehen, dass die elektronische Verbindung zwischen dem Kompressor 3 und dem Steuergerät 7 einen Differenzdruck zwischen einem Eingang und einem Ausgang des Kompressors 3, eine Drehzahl, ein Antriebsmoment des Kompressors 3 und/oder einen durch den Kompressor 3 durchströmenden Massenstrom eines Kältemittels erfasst. Bevorzugt ist der Kompressor 3 als ein Kolbenverdichter ausgeführt. Mittels des Steuergerätes 7 kann ein Schieber des Kompressors 3 verändert, eine Ansaugleitung des Kompressors verschlossen oder gedrosselt, ein Schadraum des Kompressors 3 zu- oder abgeschaltet, ein Saugventil des Kompressors 3 voll oder teilweise offengehalten und/oder ein freies oder gedrosseltes Überströmen in dem Kompressor 3 gesteuert werden. Weiterhin kann das Steuergerät 7 eine Stufe des Kompressors 3 ein- oder ausschalten oder den Kompressor 3 stufenlos steuern bzw. regeln.Thus, it is preferably provided that the electronic connection between the compressor 3 and the controller 7 a differential pressure between an input and an output of the compressor 3 , a speed, a drive torque of the compressor 3 and / or one through the compressor 3 detected by flowing mass flow of a refrigerant. The compressor is preferred 3 designed as a piston compressor. By means of the control unit 7 can be a slider of the compressor 3 changed, a suction line of the compressor closed or throttled, a dead space of the compressor 3 switched on or off, a suction valve of the compressor 3 fully or partially open and / or a free or throttled overflow in the compressor 3 to be controlled. Furthermore, the control unit 7 a stage of the compressor 3 turn on or off or the compressor 3 Steplessly control or regulate.

Über die elektronische Verbindung des Steuergerätes 7 mit der Kupplung 13 kann ein Eingangsdrehmoment, ein Ausgangsdrehmoment, eine Eingangsdrehzahl und/oder eine Ausgangsdrehzahl ermittelt werden. Bevorzugt regelt das Steuergerät 7 ein von der Antriebsmaschine 2 über die Kupplung 13 an den Kompressor 3 übertragenes Drehmoment bei der gemessenen Eingangsdrehzahl und der gemessenen Ausgangsdrehzahl der Kupplung 13. Die Kupplung 13 ist bevorzugt als eine Magnetkupplung ausgeführt, wobei ein übertragenes Drehmoment der Kupplung 13 über eine Stromstärke einer Erregerspule steuerbar sein kann.About the electronic connection of the control unit 7 with the clutch 13 For example, an input torque, an output torque, an input speed, and / or an output speed may be determined. Preferably, the controller controls 7 one from the prime mover 2 over the clutch 13 to the compressor 3 transmitted torque at the measured input speed and the measured output speed of the clutch 13 , The coupling 13 is preferably designed as a magnetic coupling, wherein a transmitted torque of the clutch 13 can be controlled via a current of an exciting coil.

Die elektronische Verbindung zwischen dem Steuergerät 7 und der Antriebsmaschine 2 sieht insbesondere eine Verbindung mit einem Motorsteuergerät 14 der Antriebsmaschine 2 vor. In einer besonderen Ausführungsform kann das Steuergerät 7 als ein Motorsteuergerät der Antriebsmaschine 2 ausgeführt sein. Vorteilhafterweise lassen sich über das Steuergerät 7 sämtliche Steuerparameter der Antriebsmaschine 2 steuern und/oder regeln. Insbesondere lässt sich ein von der Antriebsmaschine 2 abgegebenes Drehmoment mittels des Steuergerätes 7 regeln. Die Antriebsmaschine 2 ist vorzugsweise als eine Verbrennungskraftmaschine ausgeführt. In einer weiteren Ausgestaltung kann die Antriebsmaschine 2 auch als ein Elektromotor oder als ein Hybridantrieb, welcher eine Verbrennungskraftmaschine und einen Elektromotor umfasst, ausgebildet sein.The electronic connection between the control unit 7 and the prime mover 2 sees in particular a connection with an engine control unit 14 the prime mover 2 in front. In a particular embodiment, the control device 7 as an engine control unit of the prime mover 2 be executed. Advantageously, can be over the control unit 7 all control parameters of the prime mover 2 control and / or regulate. In particular, one of the prime mover can be 2 output torque by means of the control unit 7 regulate. The prime mover 2 is preferably designed as an internal combustion engine. In a further embodiment, the prime mover 2 also be designed as an electric motor or as a hybrid drive, which comprises an internal combustion engine and an electric motor.

Weiterhin ist das Steuergerät 7 mit dem zu klimatisierenden Bereich 5 elektronisch derart verbunden, dass eine aktuelle Temperatur des zu klimatisierenden Bereiches 5 gemessen werden kann und ein Wunschtemperaturwert 94, welcher von einem Benutzer der Klimatisierungseinrichtung 1 eingegeben wird, erfasst werden kann. Mit Hilfe des Steuergerätes 7 kann weiterhin eine Temperatur, insbesondere eine Eingangs- und eine Ausgangstemperatur des Verdampfers 4 sowie ein Massenstrom des Kältemittels durch den Verdampfer 4 gemessen werden.Furthermore, the control unit 7 with the area to be air-conditioned 5 electronically connected such that a current temperature of the area to be air-conditioned 5 can be measured and a desired temperature value 94 which is provided by a user of the air conditioning device 1 is entered, can be detected. With the help of the control unit 7 Furthermore, a temperature, in particular an input and an outlet temperature of the evaporator 4 and a mass flow of the refrigerant through the evaporator 4 be measured.

Das Steuergerät 7 steuert über eine an das Verdampfergebläse 12 übertragene Solldrehzahl die Ausgangstemperatur des Kältemittels in dem Verdampfer 4 und einen in den zu klimatisierenden Bereich 5 einströmenden, mittels des Verdampfers 4 abgekühlten Luftstrom. Der Kältespeicher 6 kann zum einen einen in den zu klimatisierenden Bereich 5 einströmenden Luftstrom zusätzlich zu dem Verdampfer 4 abkühlen und zum anderen den Verdampfer 4 abkühlen, wobei das Steuergerät 7 einen Zustand des Kältespeichers 6, wie z. B. eine Temperatur oder einen Phasenzustand eines Kältespeichermittels des Kältespeichers 6, erfasst. Des Weiteren kann das Steuergerät 7 über eine errechnete Solldrehzahl des Kondensatorgebläses 11 einen Kondensationsprozess des Kältemittels in dem Kondensator 10 verlangsamen oder beschleunigen. Über ein Drosselventil der Drossel 9 steuert das Steuergerät 7 einen Massenstrom des Kältemittels in einem Kühlkreislauf, wobei das Kältemittel in dem Kühlkreislauf von dem Kompressor 3 über den Kondensator 10, die Drossel 9, den Verdampfer 4 zurück zum Kompressor 3 transportiert wird.The control unit 7 controls via one to the evaporator fan 12 transmitted setpoint speed, the outlet temperature of the refrigerant in the evaporator 4 and one in the area to be air-conditioned 5 inflowing, by means of the evaporator 4 cooled airflow. The cold storage 6 can on the one hand in the area to be air-conditioned 5 incoming airflow in addition to the evaporator 4 cool and the other the evaporator 4 cool down, taking the control unit 7 a state of cold storage 6 , such as B. a temperature or a phase state of a cold storage means of the cold accumulator 6 , detected. Furthermore, the control unit 7 over a calculated setpoint speed of the condenser fan 11 a condensation process of the refrigerant in the condenser 10 slow down or accelerate. About a throttle valve of the throttle 9 controls the controller 7 a mass flow of the refrigerant in a refrigeration cycle, wherein the refrigerant in the refrigeration cycle from the compressor 3 over the capacitor 10 , the throttle 9 , the evaporator 4 back to the compressor 3 is transported.

Mit Hilfe des Steuergerätes 7 und der restlichen in 1 dargestellten Komponenten wird zum einen ein Luftmassenstrom in den zu klimatisierenden Bereich 5 und eine Temperatur dieses Luftmassenstromes geregelt und damit eine Temperatur des zu klimatisierenden Bereiches 5 geregelt. Weiterhin wird mit dem Steuergerät 7 und den in 1 dargestellten Komponenten der Zustand des Verdampfers 4 und des Kältespeichers 6 geregelt.With the help of the control unit 7 and the rest in 1 components shown on the one hand, an air mass flow in the area to be air conditioned 5 and a temperature of this air mass flow regulated and thus a temperature of the air-conditioned area 5 regulated. Furthermore, with the control unit 7 and the in 1 illustrated components of the state of the evaporator 4 and the cold storage 6 regulated.

2 zeigt ein Verfahren zum Betreiben der Klimatisierungsvorrichtung nach 1. In einem ersten Schritt 21 wird ein Nutzleistungsverlauf der Antriebsmaschine 2 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs über einem zukünftigen Zeitintervall prognostiziert. Die Prognose des Nutzleistungsverlaufs erfolgt bevorzugt mit dem Steuergerät 7 und/oder über einen Informationsaustausch des Steuergerätes 7 mit einem Motorsteuergerät 14 der Antriebsmaschine 2. In einem zweiten Schritt 22 wird der aktuelle Zustand des Kältespeichers 6 mit Hilfe des Steuergerätes 7 erfasst. 2 shows a method for operating the air conditioning device according to 1 , In a first step 21 becomes a Nutzleistungsverlauf the prime mover 2 for driving the motor vehicle over a future time interval predicted. The forecast of the useful power curve is preferably carried out with the control unit 7 and / or via an information exchange of the control unit 7 with an engine control unit 14 the prime mover 2 , In a second step 22 becomes the current state of the cold accumulator 6 with the help of the control unit 7 detected.

In einem dritten Schritt 23 wird ein Zieltemperaturverlauf 91 des zu klimatisierenden Bereichs 5 über dem Zeitintervall bestimmt. Der Zieltemperaturverlauf 91 wird bevorzugt in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Wunschtemperaturwert 94 des zu klimatisierenden Bereichs 5 bestimmt.In a third step 23 becomes a target temperature history 91 of the area to be conditioned 5 determined over the time interval. The target temperature profile 91 is preferred depending on a predetermined desired temperature value 94 of the area to be conditioned 5 certainly.

Die Schritte 21, 22 und 23 können sowohl nacheinander als auch parallel ausgeführt werden. Nach Abschluss der Schritte 21, 22 und 23 sieht das vorgeschlagene Verfahren vor, in einem vierten Schritt 24 einen Drehmomentverlauf und einen Drehzahlverlauf der Antriebsmaschine 2 und einen Antriebsdrehmomentverlauf des Kompressors 3 über dem Zeitintervall zumindest in Abhängigkeit vom Nutzleistungsverlauf, vom aktuellen Zustand des Kältespeichers 6 und des Zieltemperaturverlaufs 91 zu bestimmen. Nach dem Schritt 24 werden die in 1 dargestellten Komponenten der Klimatisierungsvorrichtung 1 und die Antriebsmaschine 2 in einem Schritt 25 derart geregelt, dass die Kupplung 13 über dem zukünftigen Zeitintervall ein Drehmoment an den Kompressor 3 überträgt, welches dem in Schritt 24 bestimmten Antriebsdrehmomentverlauf des Kompressors 3 entspricht.The steps 21 . 22 and 23 can be executed both consecutively and in parallel. After completing the steps 21 . 22 and 23 envisages the proposed procedure in a fourth step 24 a torque curve and a speed curve of the prime mover 2 and a drive torque curve of the compressor 3 over the time interval at least as a function of the useful power curve, the current state of the cold accumulator 6 and the target temperature history 91 to determine. After the step 24 will be in 1 shown components of the air conditioning device 1 and the prime mover 2 in one step 25 so regulated that the clutch 13 over the future time interval a torque to the compressor 3 transfers that in step 24 certain drive torque curve of the compressor 3 equivalent.

3 zeigt eine Einteilung des zukünftigen Zeitintervalls 31 in einen ersten Zeitabschnitt 32 und in einen zweiten Zeitabschnitt 33. Die Einteilung des zukünftigen Zeitintervalls 31 erfolgt zu einem Zeitpunkt T_Start, an welchem das vorgeschlagene Verfahren durchgeführt wird, wobei eine Dauer T des Zeitintervalls 31 durch das Verfahren vorgegeben wird. 3 zeigt weiterhin einen kontinuierlichen Nutzleistungsverlauf 34 der Antriebsmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs über dem Zeitintervall 31. Die in 3 gezeigte Einteilung des Zeitintervalls 31 erfolgt in zwei gleich große Zeitabschnitte 32 und 33. In einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens kann eine ungleiche Aufteilung des Zeitintervalls 31 vorgesehen sein. 3 shows a division of the future time interval 31 in a first period of time 32 and in a second period of time 33 , The division of the future time interval 31 takes place at a time T _Start , at which the proposed method is performed, wherein a duration T of the time interval 31 is predetermined by the method. 3 continues to show a continuous utilization curve 34 the prime mover for driving the motor vehicle over the time interval 31 , In the 3 shown division of the time interval 31 he follows in two equal time periods 32 and 33 , In another embodiment of the method, an uneven division of the time interval 31 be provided.

3 zeigt weiterhin einen diskontinuierlichen bzw. unstetigen Nutzleistungsverlauf 35 der Antriebsmaschine 2. Der diskontinuierliche Nutzleistungsverlauf 35 kann insbesondere dadurch prognostiziert werden, indem ein erster Nutzleistungswert 36 in dem ersten Zeitabschnitt 32 und ein zweiter Nutzleistungswert 37 in dem zweiten Zeitabschnitt 33 prognostiziert werden. Der kontinuierliche Nutzleistungsverlauf 34 kann beispielsweise mittels einer Prognose mehrerer Nutzleistungswerte innerhalb des Zeitintervalls 31 und einer anschließenden Approximation, welche über eine lineare Regression über die jeweiligen prognostizierten Nutzleistungswerte erfolgen kann, prognostiziert werden. 3 furthermore shows a discontinuous utilization curve 35 the prime mover 2 , The discontinuous utilization curve 35 can be predicted in particular by a first useful power value 36 in the first period 32 and a second useful power value 37 in the second period 33 be predicted. The continuous utilization performance 34 can for example by means of a forecast of several useful power values within the time interval 31 and a subsequent approximation, which can be done via a linear regression on the respective predicted useful power values, can be predicted.

4 zeigt eine infinitesimale Einteilung des Zeitintervalls 31. In dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird das Zeitintervall 31 in ein erstes Intervall I₁, ein zeitlich folgendes zweites Intervall I₂ bis hin in ein n-tes Intervall I_n infinitesimal in n äquidistante Zeitabschnitte unterteilt. Für jeden Zeitabschnitt wird bei dieser Ausgestaltung ein entsprechender Nutzleistungswert P₁, P₂ bis P_n prognostiziert. Der Nutzleistungsverlauf 34 über dem Zeitintervall 31 wird bei dieser Variante bevorzugt als ein kontinuierlicher Nutzleistungsverlauf prognostiziert. 4 shows an infinitesimal division of the time interval 31 , In this embodiment of the method, the time interval 31 ranging in an n-th interval I _n infinitesimal divided into a first interval I _1, a temporally subsequent second interval in I ₂ n equidistant time periods. In this embodiment, a corresponding useful power value P ₁ , P ₂ to P _{n is} predicted for each time segment. The utility power curve 34 over the time interval 31 is preferably predicted in this variant as a continuous Nutzleistungsverlauf.

Im Folgenden wird eine Ausgestaltung des Verfahrens beschrieben, bei welchem zur Bestimmung des Antriebsdrehmomentverlaufs des Kompressors 3 und des Drehmomentverlaufs der Antriebsmaschine 2 ein Kennfeld 51 der Antriebsmaschine 2 und ein Kompressorkennfeld 61 des Kompressors 3 verwendet werden.In the following, an embodiment of the method is described, in which for determining the drive torque curve of the compressor 3 and the torque curve of the prime mover 2 a map 51 the prime mover 2 and a compressor map 61 of the compressor 3 be used.

5 zeigt ein Kennfeld 51 der Antriebsmaschine 2, aus welchem ein abgegebenes effektives Drehmoment M bei einer vorgegebenen Drehzahl n abgelesen werden kann. Das Kennfeld 51 zeigt unter anderem eine Volllastkurve 52, welche einen Leistungsbereich der Antriebsmaschine 2 begrenzt. Das Kennfeld 51 weist weiterhin einen Betriebspunkt 53 mit einem minimalen effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauch auf, welcher sich aus einem Quotienten eines Kraftstoffmassenstroms als Dividend und einer von der Antriebsmaschine 2 abgegebenen effektiven Leistung als Divisor berechnet. 5 shows a map 51 the prime mover 2 from which a delivered effective torque M at a given speed n can be read. The map 51 shows, inter alia, a full load curve 52 , which is a power range of the prime mover 2 limited. The map 51 also has an operating point 53 with a minimum effective specific fuel consumption, which is a quotient of a fuel mass flow as a dividend and one of the prime mover 2 calculated effective power as a divisor.

Um den Betriebspunkt 53 sind eine erste Muschelkurve 54, eine zweite Muschelkurve 55, eine dritte Muschelkurve 56, eine vierte Muschelkurve 57 und eine fünfte Muschelkurve 58 in das Kennfeld 51 eingetragen.To the operating point 53 are a first shell curve 54 , a second shell curve 55 , a third shell curve 56 , a fourth shell curve 57 and a fifth shell curve 58 in the map 51 entered.

Die Muschelkurven 54, 55, 56, 57 und 58 weisen jeweils Betriebspunkte mit einem entsprechend konstanten effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauch auf, wobei im folgenden Beispiel davon ausgegangen wird, dass sich der effektive spezifische Kraftstoffverbrauch von einer Muschelkurve zu einer nächst höher nummerierten Muschelkurve, wie z. B. von der Muschelkurve 54 zur Muschelkurve 55, um 10%, ausgehend von dem effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauch der niedriger nummerierten Muschelkurve, wie z. B. der Muschelkurve 54, erhöht. Demnach weist das in 5 dargestellte Kennfeld 51 einen vergleichsweise höheren Verbrauchsgradienten der Betriebspunkte, welche auf der Muschelkurve 55 liegen, gegenüber solchen Betriebspunkten, welche auf der Muschelkurve 57 liegen, auf.The shell curves 54 . 55 . 56 . 57 and 58 each have operating points with a correspondingly constant effective specific fuel consumption, it being assumed in the following example that the effective specific fuel consumption of a mussel curve to a next higher numbered shell curve, such. B. from the mussel curve 54 to the shell curve 55 by 10%, based on the actual specific fuel consumption of the lower numbered seashell curve, such as. B. the mussel curve 54 , elevated. Accordingly, the in 5 displayed map 51 a comparatively higher consumption gradient of the operating points, which is on the mussel curve 55 lie opposite those operating points which are on the shell curve 57 lay on.

Vereinfacht, aber nicht einschränkend, soll im Folgenden davon ausgegangen werden, dass ein diskontinuierlicher Nutzleistungsverlauf prognostiziert wird, wobei das zukünftige Zeitintervall 31 in den ersten Zeitabschnitt 32 und in den zweiten Zeitabschnitt 33 unterteilt wird und der diskontinuierliche Nutzleistungsverlauf 35 den ersten Leistungswert 36 und den zweiten Leistungswert 37 aufweist. Mit dem Steuergerät 7, oder in einer weiteren Ausbildung des Verfahrens unterstützend mit dem Motorsteuergerät 14, wird eine Getriebestufe des Kraftfahrzeugs für den jeweiligen ersten Leistungswert 36 und den zweiten Leistungswert 37 prognostiziert. Dies erfolgt vorteilhaft unter Zuhilfenahme eines vorgegebenen Ziels des Kraftfahrzeugs, eingelesener Karteninformationen und/oder eines Fahrerwunschparameters, wie z. B. einer mittleren Abweichung von einer auf der vom Kraftfahrzeug zurückgelegten Strecke vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzung.Simplified, but not restrictive, it shall be assumed in the following that a discontinuous utilization curve is predicted, with the future time interval 31 in the first period 32 and in the second period 33 is divided and the discontinuous Nutzleistungsverlauf 35 the first performance value 36 and the second power value 37 having. With the control unit 7 , or in a further embodiment of the method supporting the engine control unit 14 , becomes a gear stage of the motor vehicle for the respective first power value 36 and the second power value 37 predicts. This is done advantageously with the aid of a predetermined destination of the motor vehicle, read map information and / or a driver's desired parameter, such. B. a mean deviation from a predetermined on the distance traveled by the motor vehicle speed limit.

Nach der Prognose der jeweiligen Getriebestufen in dem ersten Zeitabschnitt 32 und dem zweiten Zeitabschnitt 33 kann ein erster Betriebspunkt 59 in dem Kennfeld 51 in Abhängigkeit der prognostizierten Getriebestufe und einer daraus resultierenden Drehzahl 60 der Antriebsmaschine 2 und des ersten Leistungswertes 36 bestimmt werden. Entsprechend kann ein zweiter Betriebspunkt 61 in Abhängigkeit der prognostizierten Getriebestufe und einer daraus resultierenden Drehzahl 62 der Antriebsmaschine 2 und dem zweiten Leistungswert 37 in dem zweiten Abschnitt bestimmt werden. Im Anschluss daran wird für den ersten Betriebspunkt 59 und den zweiten Betriebspunkt 61 jeweils ein erster Verbrauchsgradient und ein zweiter Verbrauchsgradient bestimmt und vorzugsweise entsprechend dem ersten Leistungswert 36 und dem zweiten Leistungswert 37 zugeordnet.After the forecast of the respective gear stages in the first period 32 and the second period 33 can be a first operating point 59 in the map 51 depending on the predicted gear stage and a resulting speed 60 the prime mover 2 and the first performance value 36 be determined. Accordingly, a second operating point 61 depending on the predicted gear stage and a resulting speed 62 the prime mover 2 and the second power value 37 be determined in the second section. Following this will be for the first operating point 59 and the second operating point 61 in each case a first consumption gradient and a second consumption gradient are determined and preferably corresponding to the first performance value 36 and the second power value 37 assigned.

Gemäß dem in 3 beispielhaft dargestellten diskontinuierlichen Nutzleistungsverlauf 35 und dem in 5 beispielhaft abgebildeten Kennfeld 51 ergibt sich ein vom Betrag her positiver Verbrauchsgradient für den ersten Betriebspunkt 59 und ein negativer zweiter Verbrauchsgradient für den zweiten Betriebspunkt 61, wobei die jeweiligen Verbrauchsgradienten aus einem Quotienten mit einer Änderung eines effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauchs der Antriebsmaschine 2 als Dividend und einer Änderung eines abgegebenen Drehmomentes der Antriebsmaschine 2 als Divisor bei konstanter Drehzahl der Antriebsmaschine 2 errechnet werden. In einer speziellen Ausgestaltung des Verfahrens können die jeweiligen Verbrauchsgradienten aus einem Verbrauchsgradientenkennfeld der Antriebsmaschine 2 ausgelesen werden.According to the in 3 exemplified discontinuous utilization curve 35 and in 5 exemplified map 51 this results in a more positive amount Consumption gradient for the first operating point 59 and a negative second consumption gradient for the second operating point 61 wherein the respective fuel consumption gradients are a quotient with a change in an effective specific fuel consumption of the prime mover 2 as a dividend and a change in an output torque of the prime mover 2 as a divisor at constant speed of the prime mover 2 be calculated. In a specific embodiment of the method, the respective fuel consumption gradients can be derived from a consumption gradient map of the engine 2 be read out.

Im Anschluss wird derjenige der beiden Zeitabschnitte zu einem Auswahlzeitabschnitt ausgewählt, in welchem der niedrigste Verbrauchsgradient erzielt werden kann. Für das Beispiel mit dem in 3 gezeigten diskreten Nutzleistungsverlauf 35 ist dies der zweite Zeitabschnitt 33. Besonders vorteilhaft wird eine gesamte Antriebsenergie zum Antreiben des Kompressors 3 innerhalb des Auswahlzeitabschnittes an den Kompressor 3 übertragen, wobei ein in 7 gezeigter Antriebsdrehmomentverlauf 81 des Kompressors 3 als Antriebsgröße des Kompressors 3 über dem Zeitintervall 31 bestimmt wird.Subsequently, that of the two time periods is selected at a selection period in which the lowest consumption gradient can be achieved. For the example with the in 3 shown discrete Nutzleistungsverlauf 35 this is the second period of time 33 , Particularly advantageous is an entire drive energy for driving the compressor 3 within the selection period to the compressor 3 transferred, with an in 7 shown drive torque curve 81 of the compressor 3 as the drive size of the compressor 3 over the time interval 31 is determined.

Zusätzlich kann zur Bestimmung des Auswahlzeitabschnittes ein Kompressorkennfeld 71 verwendet werden. 6 zeigt das Kompressorkennfeld 71, welches die Betriebspunkte eines Kompressors, z. B. des Kompressors 3, darstellt. In dem Kompressorkennfeld 71 ist ein Kompressordruckverhältnis p_A/p_E, welches sich aus einem Quotienten mit einem Ausgangsdruck p_A, als Dividenden und einem Eingangsdruck p_E als Divisor errechnet, über einem Massenstrom m ._K aufgetragen. Die schräg verlaufenden geraden Linien entsprechen Betriebspunkten des Kompressors 3, bei welchem der Kompressor eine konstante Drehzahl aufweist. Die Kurven 72, 73, 74 und 75 stellen jeweils die Betriebspunkte dar, bei welchen der Kompressor 3 einen konstanten Wirkungsgrad aufweist, wobei der Wirkungsgrad, ausgehend von der Kurve 72, über die Kurven 73 und 74 bis zur Kurve 75 abnimmt. Beispielsweise kann der Kompressorwirkungsgrad für Betriebspunkte auf der Kurve 72 70%, für Betriebspunkte auf der Kurve 73 60%, für Betriebspunkte auf der Kurve 74 50% und für Betriebspunkte auf der Kurve 75 40% betragen.In addition, a compressor map may be used to determine the selection period 71 be used. 6 shows the compressor map 71 , which the operating points of a compressor, for. B. the compressor 3 , represents. In the compressor map 71 is a compressor pressure ratio p _A / p _E, which is calculated from a quotient with an initial pressure p _A, as dividends and an input pressure p _e as a divisor, on a mass flow rate m. _K applied. The oblique straight lines correspond to operating points of the compressor 3 in which the compressor has a constant speed. The curves 72 . 73 . 74 and 75 each represent the operating points at which the compressor 3 has a constant efficiency, the efficiency, starting from the curve 72 , about the curves 73 and 74 to the curve 75 decreases. For example, the compressor efficiency may be for operating points on the curve 72 70%, for operating points on the curve 73 60%, for operating points on the curve 74 50% and for operating points on the curve 75 40%.

Eine Verwendung des Kompressorkennfeldes 71 bei der Bestimmung des Auswahlzeitabschnittes kann beispielsweise derart erfolgen, dass für die erste Drehzahl 60 der Antriebsmaschine 2 eine entsprechende erste Kompressordrehzahl 76 und für die zweite Drehzahl 62 der Antriebsmaschine 2 eine entsprechende zweite Kompressordrehzahl 77 bestimmt wird, wobei bevorzugt ein Drehzahlverhältnis von einer Drehzahl einer Antriebswelle der Antriebsmaschine 2, wie z. B. einer Kurbelwelle, zu einer Drehzahl einer Antriebswelle des Kompressors 3 vorgegeben ist. Entsprechend der jeweiligen Kompressordrehzahlen 76 und 77 kann in Abhängigkeit eines zu erzielenden Druckverhältnisses und Massenstroms ein erster Kompressorwirkungsgrad 78 für den ersten Zeitabschnitt und ein zweiter Kompressorwirkungsgrad 79 für den zweiten Zeitabschnitt bestimmt werden. Vorzugsweise wird ein erster Quotient aus dem ersten Verbrauchsgradienten als Dividend und dem ersten Kompressorwirkungsgrad 78 als Divisor und ein zweiter Quotient aus dem zweiten Verbrauchsgradienten als Dividend und dem zweiten Kompressorwirkungsgrad 79 als Divisor errechnet und derjenige Zeitabschnitt zu dem Auswahlzeitabschnitt bestimmt, für welchen der niedrigere Quotient aus dem Verbrauchsgradienten und dem Kompressorwirkungsgrad errechnet wurde.A use of the compressor map 71 in the determination of the selection period, for example, such that for the first speed 60 the prime mover 2 a corresponding first compressor speed 76 and for the second speed 62 the prime mover 2 a corresponding second compressor speed 77 is determined, wherein preferably a speed ratio of a rotational speed of a drive shaft of the prime mover 2 , such as B. a crankshaft, to a rotational speed of a drive shaft of the compressor 3 is predetermined. According to the respective compressor speeds 76 and 77 may be a first compressor efficiency depending on a pressure ratio and mass flow to be achieved 78 for the first period and a second compressor efficiency 79 be determined for the second period of time. Preferably, a first quotient of the first consumption gradient becomes a dividend and the first compressor efficiency 78 as a divisor and a second quotient of the second consumption gradient as a dividend and the second compressor efficiency 79 is calculated as the divisor and that time period is determined at the selection period for which the lower quotient of the consumption gradient and the compressor efficiency was calculated.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein konstanter Nutzleistungsverlauf 38 mit einem konstanten Leistungwert 39 über dem Zeitintervall 31 prognostiziert wird.In a further embodiment of the method can be provided that a constant Nutzleistungsverlauf 38 with a constant power value 39 over the time interval 31 is forecasted.

In dieser Variante des Verfahrens kann ein Bezugsbetriebspunkt 63 zum Betreiben der Antriebsmaschine 2 mit einer Bezugsdrehzahl 67 in dem Kennfeld 51 ermittelt werden. Der Bezugsbetriebspunkt 63 liegt in dem Kennfeld 51 knapp unterhalb einer Kurve 64, welche Betriebspunkte mit einer konstanten effektiven, von der Antriebsmaschine 2 abgegebenen Leistung kennzeichnet. Eine besondere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, in der Umgebung des Bezugsbetriebspunktes 63 nach einem Betriebspunkt der Antriebsmaschine 2, welcher einen geringeren effektiven spezifischen Kraftstoffverbrauch aufweist, bei konstanter Bezugsdrehzahl 67 der Antriebsmaschine 2 zu suchen. Dies kann im vorliegenden Beispiel der Betriebspunkt 65 sein. Der Betriebspunkt 65 wird als Aufladebetriebspunkt bestimmt.In this variant of the method, a reference operating point 63 for operating the prime mover 2 at a reference speed 67 in the map 51 be determined. The reference operating point 63 is in the map 51 just below a curve 64 which operating points with a constant effective, from the prime mover 2 marked performance. A special embodiment of the method provides, in the vicinity of the reference operating point 63 after an operating point of the prime mover 2 , which has a lower effective specific fuel consumption, at constant reference speed 67 the prime mover 2 to search. This can be the operating point in the present example 65 be. The operating point 65 is determined as the charging point.

Zusätzlich wird ein Entladebetriebspunkt 66 bestimmt. Die Antriebsmaschine 2 wird gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens in dem Zeitintervall 31 zumindest einmal in dem Aufladebetriebspunkt 65, bei welchem die Antriebsmaschine 2 bei der Bezugsdrehzahl 67 ein höheres Drehmoment abgibt, und zumindest einmal in dem Entladebetriebspunkt 66, bei welchem die Antriebsmaschine bei der Bezugsdrehzahl 67 ein geringeres Drehmoment abgibt, betrieben. Der Kompressor 3 wird in dem Moment, in welchem die Antriebsmaschine 2 in dem Aufladebetriebspunkt 65 betrieben wird, aktiviert und in dem Moment, in welchem die Antriebsmaschine 2 in dem Entladebetriebspunkt 66 betrieben wird, deaktiviert. Bei einem entladenen Zustand des Kältespeichers 6 zum Zeitpunkt T_Start wird die Antriebsmaschine 2 vorteilhaft innerhalb des ersten Zeitabschnittes 32 im Aufladebetriebspunkt 65 und im zweiten Zeitabschnitt 33 im Entladebetriebspunkt 66 betrieben.In addition, a discharge operation point becomes 66 certainly. The prime mover 2 is according to this embodiment of the method in the time interval 31 at least once in the charging operation point 65 in which the prime mover 2 at the reference speed 67 outputs a higher torque, and at least once in the discharge operating point 66 in which the prime mover is at the reference speed 67 a lower torque outputs operated. The compressor 3 becomes the moment in which the prime mover 2 in the charging operation point 65 is operated, activated and the moment in which the prime mover 2 in the discharge operating point 66 is operated, deactivated. In a discharged state of the cold storage 6 at time T _start becomes the prime mover 2 advantageously within the first time period 32 in the Aufladebetriebspunkt 65 and in the second period 33 at the unloading point 66 operated.

In vorteilhafter Weise wird der Kältespeicher 6 während des ersten Zeitabschnittes 32 von einem vollständig entladenen Zustand hin zu einem völlig geladenen Zustand überführt. Daraus kann eine errechnete notwendige Antriebsenergie, welche der Kompressor 3 innerhalb des ersten Zeitabschnittes 32 aufnehmen muss, errechnet werden. In Abhängigkeit von der Bezugsdrehzahl 67 und einer vorgegebenen Drehzahlübersetzung von der Antriebswelle der Antriebsmaschine 2 hin zu der Antriebswelle des Kompressors 3 kann ein in 7 gezeigter Antriebsdrehmomentverlauf 82 des Kompressors 3 als Antriebsgröße des Kompressors 3 über dem Zeitintervall 31 bestimmt werden.Advantageously, the cold storage 6 during the first period 32 transferred from a fully discharged state to a fully charged state. From this, a calculated necessary drive energy, which is the compressor 3 within the first time period 32 must be calculated. Depending on the reference speed 67 and a predetermined speed ratio of the drive shaft of the prime mover 2 towards the drive shaft of the compressor 3 can an in 7 shown drive torque curve 82 of the compressor 3 as the drive size of the compressor 3 over the time interval 31 be determined.

In einer weiteren Variante des Verfahrens kann eine Bestimmung eines jeweiligen Aufladebetriebspunktes und eines Entladebetriebspunktes für beliebig viele Betriebspunkte innerhalb des Kennfeldes 51 ermittelt werden, wobei vorzugsweise die Dauer T des Zeitintervalls 31 und die an den Kompressor 3 abgegebene Antriebsenergie während eines Betriebs der Maschine 2 in dem Aufladebetriebspunkt vorgegeben sind. Die jeweiligen Auf- und Entladungsbetriebspunkte können in dem Speicher 8 abgespeichert werden. Dies kann während eines Betriebes der Antriebsmaschine 2 und der Klimatisierungsvorrichtung 1 Rechenzeit des Steuergerätes 7 ersparen.In a further variant of the method, a determination of a respective charging operating point and a discharge operating point for any number of operating points within the characteristic field 51 are determined, wherein preferably the duration T of the time interval 31 and the to the compressor 3 delivered drive energy during operation of the machine 2 are specified in the Aufladebetriebspunkt. The respective charge and discharge operating points may be in the memory 8th be stored. This may be during operation of the prime mover 2 and the air conditioning device 1 Calculation time of the control unit 7 spare.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der zu klimatisierende Bereich 5 innerhalb eines Zieltemperaturbereiches 95 klimatisiert wird, wobei der Zieltemperaturbereich einen oberen Zieltemperaturwert 92 hat, welcher um ca. 1°C über dem Wunschtemperaturwert 94 liegt, und einen unteren Zieltemperaturwert 93 hat, welcher etwa 1°C unterhalb dem Wunschtemperaturwert 94 liegt. In vorteilhafter Weise wird ein Zieltemperaturverlauf 91 derart bestimmt, dass der zu klimatisierende Bereich 5 in dem Auswahlzeitabschnitt, in welchem der Kältespeicher 6 geladen wird, zumindest einmal den unteren Zieltemperaturwert 93 annimmt und in dem Zeitabschnitt, in welchem der Kältespeicher 6 entladen wird, zumindest einmal den oberen Zieltemperaturwert 92 annimmt. Für das Beispiel, in welchem ein Nutzleistungsverlauf 35 prognostiziert wurde, ergibt sich dann der in 8 gezeigte Zieltemperaturverlauf 91 über dem Zeitintervall 31.In a further embodiment of the method can be provided that the area to be air-conditioned 5 within a target temperature range 95 is conditioned, wherein the target temperature range is an upper target temperature value 92 which has about 1 ° C above the desired temperature value 94 and a lower target temperature value 93 which is about 1 ° C below the desired temperature value 94 lies. Advantageously, a target temperature profile 91 determined so that the area to be air-conditioned 5 in the selection period, in which the cold storage 6 is charged, at least once the lower target temperature value 93 takes and in the period in which the cold storage 6 is discharged, at least once the upper target temperature value 92 accepts. For the example, in which a Nutzleistungsverlauf 35 was predicted, then results in the 8th shown target temperature profile 91 over the time interval 31 ,

Der Zieltemperaturverlauf 91 weist als oberen Temperaturwert den oberen Zieltemperaturwert 92 und als unteren Temperaturwert den unteren Zieltemperaturwert 93 auf. Der Wunschtemperaturwert 94 ist in diesem Beispiel über dem Zeitintervall 31 konstant. Sehr vorteilhaft wird der Zieltemperaturverlauf 91 mit einem Simulationsschritt simuliert. Eingangsparameter für diesen Simulationsschritt können eine gemessene Temperatur des zu klimatisierenden Bereichs 5, ein erfasster Zustand des Kältespeichers 6 und der prognostizierte Nutzleistungsverlauf 35 sein. Eine Durchführung des Simulationsschritt stellt sicher, dass eine Temperatur des Bereichs 5 innerhalb des Zieltemperaturbereichs 95 bleibt.The target temperature profile 91 indicates the upper target temperature value as the upper temperature value 92 and the lower temperature value as the lower target temperature value 93 on. The desired temperature value 94 is above the time interval in this example 31 constant. Very advantageous is the target temperature profile 91 simulated with a simulation step. Input parameters for this simulation step may be a measured temperature of the area to be climatized 5 , a detected state of the cold accumulator 6 and the projected utility performance 35 be. Performing the simulation step ensures that a temperature of the range 5 within the target temperature range 95 remains.

9 zeigt eine weitere Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens, bei welchem ein Zustand der Antriebsmaschine 2 abfragt wird und eine aktuelle Antriebsleistung 106 des Kompressors 3 bestimmt wird. In einem Schritt 101 wird geprüft, ob sich die Antriebsmaschine 2 innerhalb des Zeitintervalls 31 in einer Stoppphase eines Start-Stopp-Betriebes befindet. Ist dies der Fall, so wird zusätzlich eine Dauer des Stoppbetriebes abgeschätzt. In einem Schritt 102 wird überprüft, ob die Antriebsmaschine 2 in dem Zeitintervall 31 in einem normalen Betriebspunkt betrieben wird. In einem Schritt 103 wird überprüft, ob die Antriebsmaschine 2 in einem Schubbetriebe innerhalb des Zeitintervalls 31 betrieben wird. 9 shows a further embodiment of the proposed method, in which a state of the prime mover 2 is queried and a current drive power 106 of the compressor 3 is determined. In one step 101 it is checked if the prime mover 2 within the time interval 31 is in a stop phase of a start-stop operation. If this is the case, an additional duration of the stop operation is estimated. In one step 102 is checked if the prime mover 2 in the time interval 31 operated at a normal operating point. In one step 103 is checked if the prime mover 2 in a batch operation within the time interval 31 is operated.

Die Schritte 101, 102 und 103 können hintereinander, aber auch parallel durchgeführt werden. In einem Auswahlschritt 104 werden die jeweiligen Abfragen der Schritte 101, 102 und 103 analysiert. Wird in den Schritten 101, 102 und 103 nur ein Betriebspunkt der Antriebsmaschine 2 in dem Zeitintervall 31 prognostiziert, so kann in einem darauffolgenden Schritt 105 ein Antriebsdrehmomentverlauf nach dem in 2 gezeigten Verfahren und die zugehörige Antriebsleistung 106 des Kompressors 3 zu einem aktuellen Zeitpunkt, zum Beispiel zum Zeitpunkt T_Start, bestimmt werden. Dies erfolgt vorteilhaft über den bestimmten Antriebsdrehmomentverlauf des Kompressors 3 und den nach dem in 2 gezeigten Verfahren bestimmten Drehzahlverlauf der Antriebsmaschine 2.The steps 101 . 102 and 103 can be done in a row, but also in parallel. In a selection step 104 become the respective queries of the steps 101 . 102 and 103 analyzed. Will in the steps 101 . 102 and 103 only one operating point of the prime mover 2 in the time interval 31 predicted, so in a subsequent step 105 a drive torque curve after the in 2 shown method and the associated drive power 106 of the compressor 3 be determined at a current time, for example, at time T _start . This is advantageously done via the specific drive torque curve of the compressor 3 and after the in 2 shown method specific speed curve of the prime mover 2 ,

Wird beispielsweise eine Stoppphase prognostiziert, so wird anhand einer möglichen Dauer der Stoppphase die Antriebsenergie derart bestimmt, so dass der Kältespeicher 6 derart geladen ist, so dass eine Klimatisierung des zu klimatisierenden Bereiches 3 innerhalb des Zieltemperaturbereiches ermöglicht ist. Wird hingegen in dem Schritt 102 ein normaler Betriebspunkt, beispielsweise ein Betriebspunkt, in welchem eine Antriebsleistung von der Antriebsmaschine bereitgestellt wird, prognostiziert, so kann eine Antriebsenergie des Kompressors 3 derart bestimmt werden, dass die Antriebsmaschine 2 einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch in dem Zeitintervall 31 aufweist. Wird in dem Schritt 103 ein möglicher Schubbetrieb der Antriebsmaschine 2 prognostiziert, so kann eine Antriebsenergie des Kompressors 3 derart bestimmt werden, dass vor einem Erreichen des Schubbetriebes der Kältespeicher 6 vollständig entladen ist.If, for example, a stop phase is predicted, the drive energy is determined based on a possible duration of the stop phase, so that the cold storage 6 is charged so that an air conditioning of the area to be air-conditioned 3 within the target temperature range is enabled. Will, however, in the step 102 a normal operating point, for example an operating point in which a drive power is provided by the engine, predicted, so can a drive power of the compressor 3 be determined so that the prime mover 2 the lowest possible fuel consumption in the time interval 31 having. Will in the step 103 a possible overrun of the prime mover 2 predicts, so can a drive power of the compressor 3 be determined so that before reaching the overrun operation of the cold storage 6 is completely discharged.

Wird neben einer möglichen Stoppphase ein Schubbetrieb und/oder ein Normalbetrieb der Antriebsmaschine 2 in dem Zeitintervall 31 prognostiziert, so wird bevorzugt eine Berechnung der Antriebsenergie derart durchgeführt, so dass der Kältespeicher 6 vor einem Erreichen der Stoppphase möglichst stark aufgeladen ist. Eine derartige Berechnung der Antriebsenergie wird insbesondere dann favorisiert, wenn eine Klimatisierung des zu klimatisierenden Bereichs 5 innerhalb des Zieltemperaturbereiches gegenüber einer Verbrauchsreduktion priorisiert wird. Bei einer solchen Priorisierung kann auch vorgesehen sein, dass eine Verdampfertemperatur, welche in einem Normalbetrieb zwischen 5 und 7°C liegt, auf 1 bis 5°C herabgesenkt wird. In addition to a possible stop phase, a pushing operation and / or a normal operation of the drive machine 2 in the time interval 31 predicts, so preferably a calculation of the drive energy is performed so that the cold storage 6 is charged as much as possible before reaching the stop phase. Such a calculation of the drive energy is particularly favored when an air conditioning of the area to be air-conditioned 5 within the target temperature range is prioritized over consumption reduction. In such a prioritization can also be provided that an evaporator temperature, which is in a normal operation between 5 and 7 ° C, is lowered to 1 to 5 ° C.

Eine Herabsenkung der Verdampfertemperatur kann eine Verlängerung eines Klimatisierungsbetriebes in einer Stoppphase der Antriebsmaschine 2 von ungefähr 2 auf ca. 10 Sekunden bewirken. Eine Herabsetzung der Verdampfertemperatur ist zu bevorzugen, wenn der Kältespeicher 6 vor dem Erreichen der Stoppphase nicht vollständig aufgeladen werden konnte.A lowering of the evaporator temperature may be an extension of an air conditioning operation in a stop phase of the prime mover 2 from about 2 to about 10 seconds. A reduction of the evaporator temperature is preferable when the cold storage 6 could not be fully charged before reaching the stop phase.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2015/0283871 A1 [0002]
US 2011/0067419 A1 [0002, 0010]

Claims

Method for operating an air-conditioning device ( 1 ) for a motor vehicle, one of a drive machine ( 2 ) of the motor vehicle drivable compressor ( 3 ), an evaporator ( 4 ) for conditioning an area to be conditioned ( 5 ), a cold storage ( 6 ) and a control unit ( 7 ), comprising the following steps: Predicting a utilization curve ( 34 ; 35 ; 38 ) of the prime mover ( 2 ) for driving the motor vehicle over a future time interval ( 31 ), - detecting a current state of the cold storage ( 6 ), - determining at least one target temperature value ( 92 ; 93 ; 94 ) of the area to be air-conditioned ( 5 ) in the time interval ( 31 ), - determining a torque of the prime mover ( 2 ) and at least one drive size ( 81 ; 82 ) of the compressor ( 3 ) in the time interval ( 31 ) at least as a function of the utilization curve ( 34 ; 35 ; 38 ), the current state of the cold storage ( 6 ) and the target temperature value ( 91 ).

A method according to claim 2, characterized in that a drive torque curve as the drive size ( 81 ; 82 ) of the compressor ( 3 ) over the time interval ( 31 ) is determined.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the drive machine ( 2 ) and the cold storage ( 6 ) over the time interval ( 31 ) are operated as a hybrid system, wherein the cold storage ( 6 ) in the time interval ( 31 ) is at least partially charged and at least partially discharged.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the drive size ( 81 ; 82 ) of the compressor ( 3 ) is determined in an optimization method, wherein at least one characteristic map ( 51 ) of the prime mover ( 2 ) and a compressor map ( 71 ) be used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a target temperature profile ( 91 ) of the area to be air-conditioned ( 5 ), the target temperature profile ( 91 ) the target temperature value ( 92 ; 93 ; 94 ) and temperature values which differ from a desired temperature value ( 94 ) of the area to be air-conditioned ( 5 ) in the time interval ( 31 ) differ.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature of the area to be air-conditioned ( 5 ) is predicted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a shutdown of the drive machine ( 2 ) is predicted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a pushing operation of the drive machine ( 2 ) is predicted.

Air conditioning device ( 1 ) for a motor vehicle, one of a drive machine ( 2 ) of the motor vehicle drivable compressor ( 3 ), an evaporator ( 4 ) for conditioning an area to be conditioned ( 5 ), a cold storage ( 6 ) and a control unit ( 7 ) with at least one memory ( 8th ), characterized in that in the control unit ( 7 ) a method for operating the air conditioning device ( 1 ), preferably according to one of claims 1 to 8, wherein in the control unit ( 7 ) a useful power curve ( 34 ; 35 ; 38 ) in the form of at least a first power value ( 36 ) associated with a first period ( 32 ), and a second power value ( 37 ) associated with a second period ( 33 ), and a first consumption gradient associated with the first performance value ( 36 ), and a second consumption gradient associated with the second power value ( 37 ), in the memory ( 8th ) are stored, and in the operation of the air conditioning device ( 1 ) in the period of time a higher energy transfer from the prime mover ( 2 ) to the compressor ( 3 ), to which a lower consumption gradient in the memory ( 8th ), wherein a value of the in the first period ( 32 ) and the second period ( 33 ) in a functional relationship with one in the memory ( 8th ) stored current state of the cold storage ( 6 ) and a target temperature value ( 92 ; 93 ; 94 ) of the area to be air-conditioned ( 5 ) in the time interval ( 31 ) stands.

Air conditioning device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that during operation of the air conditioning device ( 1 ) in that period of time, a frictional connection between the compressor ( 3 ) and the prime mover ( 2 ), to which a lower consumption gradient in the memory ( 8th ), and in this period the area to be air-conditioned ( 5 ) has a temperature which is about 1 ° C below a desired temperature value ( 94 ), and in the other period of time the adhesion between the compressor ( 3 ) and the prime mover ( 2 ) and the area to be air-conditioned ( 5 ) has a temperature which is about 1 ° C above the desired temperature value ( 94 ) lies.