DE10349428A1

DE10349428A1 - Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit Standklimatisierung und Verfahren zum Betreiben einer solchen

Info

Publication number: DE10349428A1
Application number: DE2003149428
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Heckenberger; Dieter Dipl.-Ing. Heinle; Dieter Dipl.-Ing. Schmadl
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, welche einen in einem Kältemittel-Kreislauf angeordneten Kompressor aufweist, der vom Kraftfahrzeug-Motor entsprechend dem Kompressor-Leistungsbedarf angetrieben wird, wobei im Standbetrieb eine Standklimatisierung des Kraftfahrzeugs und die Möglichkeit einer Zylinderabschaltung beim Kraftfahrzeug-Motor vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit Standklimatisierung und Verfahren zum Betreiben einer solchen.
Zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeug-Innenraums mittels einer Klimaanlage ist sowohl bei fahrendem als auch bei stehendem Kraftfahrzeug ein Antrieb des Kompressors erforderlich, der Teil des Kältemittel-Kreislaufs der Klimaanlage ist. Üblicherweise wird der Kompressor vom Kraftfahrzeug-Motor angetrieben. Für einen Idle-stop-Betrieb, d.h. einen kurzfristigen Stopp des Motors, sind Klimaanlagen mit einem Kältespeicher bekannt, welcher die Kühlleistung über eine gewisse Zeit aufrecht erhält. Für eine längere Standklimatisierung ist ein derartiger Speicher nicht ausreichend.
Um eine längere Standklimatisierung zu gewährleisten, sind Hilfsantriebe verbreitet, jedoch sind der erforderliche Bauraum, das zusätzliche Gewicht, was zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt, und die Kosten für den zusätzlichen Antrieb nachteilig.
Alternativ kann auch der Kraftfahrzeug-Motor weiterlaufen, jedoch ist auch hierbei der Kraftstoffverbrauch unnötig hoch, da der Wirkungsgrad zu wünschen lässt.
Aus der DE 199 24 499 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für ein an einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeordnetes Nebenaggregat, insbesondere für eine Wasserpumpe, mit einer elektrisch steuerbaren Kupplung zwischen einem Antrieb der Brennkraftmaschine und einem Antrieb des Nebenaggregats bekannt. Dabei ist eine Kennfeldsteuereinrichtung zur ständigen und direkten Ansteuerung der Kupplung vorgesehen, mit Kennfeldern, in denen Kupplungsgrade der Kupplung abhängig von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, des Kraftfahrzeugs oder abhängig von Umgebungsparametern abgelegt sind, um gemäß dieser Kupplungsgrade elektrische Signale zur Steuerung der Kupplung zu erzeugen.
Hierbei ist zwischen dem Keilriemen und der Wasserpumpe eine elektrisch steuerbare Kupplung, insbesondere eine elektromagnetische Kupplung, vorgesehen, durch welche die von der Kurbelwelle über den Keilriemenantrieb abgezweigte Antriebsleistung auf die Wasserpumpe schaltbar ist. Die elektromagnetische Kupplung ist über eine elektrische Steuerleitung mit einer elektronischen Kennfeldsteuereinrichtung verbunden, welche in die elektronische Motorsteuerung integriert sein kann. In Kennfeldern eines Kennfeldspeichers der Kennfeldsteuereinrichtung sind Kupplungsgrade der Kupplung abhängig von Daten über Betriebszustände der Brennkraftmaschine, des Kraftfahrzeugs oder der Daten von Umgebungsparametern abgelegt, welche der Kennfeldsteuereinrichtung über Leitungen zuführbar sind. Als Daten über die Betriebszustände der Brennkraftmaschine kommen unter anderem z.B. die Öltemperatur, die Kühlmitteltemperatur, die Abgastemperatur, die Stellung des Thermostaten, der Drosselklappenwinkel, der Luftmassendurchsatz, die Drehzahl, die Last, die Temperatur an kritischen Bauteilen, z.B. die Stegtemperatur zwischen den Zylindern, der eingelegte Gang oder die Information, ob eine Abgasrückführung oder eine Zylinderabschaltung stattfindet, in Frage. Die Daten über die Betriebszustände des Kraftfahrzeugs umfassen beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit, die im Fahrzeuginnenraum eingestellte Temperatur, den Betrieb der Heizungs- oder der Klimaanlage. Typische Umgebungsparameter sind z.B. die Außentemperatur, der Luftdruck oder die Luftfeuchtigkeit.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserte Klimaanlage mit Standklimatisierung zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage vorgesehen, welche einen in einem Kältemittel-Kreislauf angeordneten Kompressor aufweist, der vom Kraftfahrzeug-Motor entsprechend dem Kompressor-Leistungsbedarf angetrieben wird, wobei im Standbetrieb eine Standklimatisierung des Kraftfahrzeugs und die Möglichkeit einer Zylinderabschaltung beim Kraftfahrzeug-Motor vorgesehen ist, so dass der Motor bei reduzierter Leistung betrieben werden kann und dabei der Betrieb der Klimaanlage gesichert ist. Dies ermöglicht eine Einsparung von Kraftstoff bei der Möglichkeit die Leistung der Klimaanlage weiterhin voll auszunutzen. Dabei ist bevorzugt eine Kennfeldsteuerung für den Kraftfahrzeug-Motor vorgesehen, so dass der Motor stets im optimalen Betriebspunkt betrieben werden kann. Die Kennfeldsteuerung erfolgt in Abhängigkeit der wirksamen Zylinder des Kraftfahrzeug-Motors.
Bevorzugt sind eine Mehrzahl von Sensoren vorgesehen, insbesondere ein Sensor zur Bestimmung der Motor-Drehzahl und der Kraftstoff-Einspritzmenge.
Der Kraftfahrzeug-Motor im entsprechenden Betrieb bevorzugt in Abhängigkeit des Leistungsbedarfs des Kompressors gesteuert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt stark schematisiert einen Kraftfahrzeug-Motor und einen Teil einer Klimaanlage.
Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Klimaanlage 1, von der in der Figur nur ein kleiner Teil eines Kältemittel-Kreislaufs 2 mit einem Kompressor 3 dargestellt ist, wird von einem Kraftfahrzeug-Motor 4 mit Energie versorgt, wobei zwischen Motor 4 und Kompressor 3 eine Kupplung 5 vorgesehen ist. Der Motor 4 ist derart ausgelegt, dass eine Zylinderabschaltung möglich ist, so dass die Leistung und somit auch der Kraftstoffverbrauch reduziert werden können.
Im Standbetrieb, d.h. bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs, ist nur eine reduzierte Motorleistung erforderlich, so dass die Zylinderabschaltung wirksam und dadurch die Leistung des Motors 4 entsprechend dem Bedarf des die Klimaanlage 1 antreibenden Kompressors 3 verringert wird. Durch eine geeignete Steuerung wird der Motor 4 stets im günstigsten Betriebspunkt des Verbrauchskennfeldes (Wirkungsgrad-Bereich) betrieben. Dabei werden insbesondere die Zylinderanzahl, die Drehzahl und die Kraftstoff-Einspritzmenge berücksichtigt.
Neben der Standklimatisierung kann ein entsprechender Betrieb auch zur Vorklimatisierung zur Verbesserung der Startbedingungen, zur Überbrückung von Wartezeiten, beispielsweise bei Staus, oder in Kombination mit einer Start-Stopp-Automatik bei einem Ampelstopp verwendet werden.

Claims

Kraftfahrzeug-Klimaanlage, welche einen in einem Kältemittel-Kreislauf angeordneten Kompressor aufweist, der vom Kraftfahrzeug-Motor entsprechend dem Kompressor-Leistungsbedarf angetrieben wird, wobei im Standbetrieb eine Standklimatisierung des Kraftfahrzeugs und die Möglichkeit einer Zylinderabschaltung beim Kraftfahrzeug-Motor vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kennfeldsteuerung für den Kraftfahrzeug-Motor vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennfeldsteuerung in Abhängigkeit der wirksamen Zylinder des Kraftfahrzeug-Motors vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Bestimmung der Motor-Drehzahl vorgesehen ist.
Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Standbetrieb der Kompressor vom Kraftfahrzeug-Motor mit Zylinderabschaltung angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Motors im Standbetrieb in Abhängigkeit der Zylinderanzahl erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Motors im Standbetrieb in Abhängigkeit der Drehzahl erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Motors im Standbetrieb in Abhängigkeit der Kraftstoff-Einspritzmenge erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeug-Motor in Abhängigkeit des Leistungsbedarfs des Kompressors gesteuert wird.