DE19513710A1 - Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage und Anordnung derselben in einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage und Anordnung derselben in einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Klima
anlage und die Anordnung derselben in einem Kraftfahrzeug gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und 2.
Aus der deutschen Patentanmeldung P 43 34 210.8 ist beispiels
weise bekannt, daß die Brennkraftmaschine eines gattungsgemäßen
Kraftfahrzeuges am Ende einer antriebslosen Schwungnutzphase
durch den Fahrer wieder gestartet und in den Antriebsstrang
eingekuppelt werden kann. Dies geschieht in der Regel durch
eine Betätigung des Gangwahlhebels oder des Fahrpedals. Zudem
ist z. B. aus der Zeitschrift mot auto technik zukunft Nr. 23,
1992 bekannt geworden, daß sich die Brennkraftmaschine zur
Durchführung eines Motorbremsbetriebes mittels eines Schalters
an einem Schalthebel eines derartigen Kraftfahrzeuges auch
manuell starten und in den Antriebsstrang einkuppeln läßt.
Außerdem ist aus der deutschen Patentanmeldung P 43 43 834.2
ein Parallel-Hybridfahrzeug bekannt, bei dem zwischen einer der
Brennkraftmaschine nachgeordneten und einer weiteren dem
Getriebe vorgeordneten Kupplung eine Motor-Generator-Maschine
angeordnet ist. Kraftfahrzeuge mit einem derartigen Aggregate
aufbau erlauben es, dieses von der Kupplungsbetätigung entweder
elektromotorisch oder über die Brennkraftmaschine anzutreiben.
Zudem kann die Motor-Generator-Maschine im verbrennungsmotori
schen Antriebsmodus als Generator arbeiten und so eine in dem
Kraftfahrzeug vorhandene elektrische Batterie aufladen. Außer
dem kann mit einem derartigen Antriebsstrangkonzept ebenso wie
bei dem vorerwähnten Konzept in Betriebsphasen, in denen das
Kraftfahrzeug keine Vortriebskraft benötigt, die Brennkraft
maschine abgeschaltet und das Fahrzeug im sogenannten Schwung
nutzbetrieb langsam ausrollen.
Schließlich ist aus dieser Druckschrift bekannt, auf der dem
Getriebe abgewandten Seite der Brennkraftmaschine eine dritte
Kupplung vorzusehen, mit der ein weiterer Generator zum Auf
laden der Batterie in den Antriebsstrang einkuppelbar ist.
Als nachteilig wird bei derartigen Antriebsanordnungen angese
hen, daß komfortsteigernde und von der Brennkraftmaschine
direkt anzutreibende Nebenaggregate in der Regel nicht zum Ein
satz kommen können, weil ihr Betrieb immer dann unterbrochen
wird, wenn die Brennkraftmaschine außer Betrieb ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für Kraftfahrzeuge mit
gattungsgemäßen Antriebsaggregateaufbau ein Verfahren zum
Betrieb einer Klimaanlage sowie deren bauliche Einbindung in
einen solchen Antriebsstrang vorzuschlagen. Die Lösung dieser
Aufgabe ergibt sich für das Steuerungsverfahren aus den kenn
zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, während die erfin
dungsgemäße Anordnung der Klimaanlage in einem gattungsgemäßen
Antriebsstrang durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 gekenn
zeichnet ist.
Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf der dem Getrie
be abgewandten Seite der Brennkraftmaschine zwei weitere Kupp
lungen angeordnet sind, zwischen denen der Kompressor der
Klimaanlage angeordnet ist. Die beiden zusätzlichen Kupplungen
sind über Steuerleitungen mit einem Steuergerät verbunden, das
auch die Betätigung der der Brennkraftmaschine auf der Getriebe
seite nachgeordneten Kupplungen steuert. Zudem ist ein Schalter
vorgesehen, der mit dem Steuerungsgerät verbunden ist und zur
Ein- oder Ausschaltung der Klimaanlage über das Steuergerät
dient. Auf der von der Brennkraftmaschine abgewandten Seite des
Kompressors der Klimaanlage ist zudem ein Elektromotor vorgese
hen, der über die auf dieser Seite angeordneten Kupplung mit
dem Kompressor verbindbar ist.
Gemäß dem beanspruchten Verfahren zum Betrieb der Klimaanlage
an dem gattungsgemäßen Fahrzeug wird vorgeschlagen, daß immer
dann, wenn die Brennkraftmaschine aus dem Antriebsstrang abge
kuppelt und stillgesetzt wird, die Kupplung zwischen der Brenn
kraftmaschine und dem Klimaanlagenkompressor geöffnet, und die
Kupplung zwischen dem Kompressor und dem Elektromotor geschlos
sen wird. Durch die anschließende Aktivierung des Elektromotors
kann so die Klimaanlage trotz Stillstandes der Brennkraft
maschine ohne Komfortverlust für den Fahrer des Kraftfahrzeuges
in Betrieb bleiben.
Zur Erläuterung des Aufbaus und der Steuerung des Betriebes der
Klimaanlage sind in der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele
dargestellt die im folgenden näher erläutert werden. Im einzel
nen zeigt
Fig. 1 einen Antriebsstrang mit einer Klimaanlage
und einer Kupplung zwischen der Brenn
kraftmaschine und dem Getriebe, sowie
Fig. 2 einen Antriebsstrang mit einer Klimaanlage
und zwei zwischen der Brennkraftmaschine
und dem Getriebe angeordneten Kupplungen.
In dem in Fig. 1 dargestellten Antriebsstrang ist mit 1 eine
Brennkraftmaschine bezeichnet, deren Kurbelwelle 2 über eine
Kupplung 11 mit einem Getriebe 3 verbindbar ist. Dem Getriebe
nachgeordnet ist ein Differentialgetriebe 4, von dem zwei Achs
wellen 5, 6 mit Fahrzeugrädern 7, 8 abgehen.
Zu dem Antriebsstrang gehört zudem ein Steuergerät 22, das
über gestrichelt dargestellte Steuerleitungen unter anderen mit
den Kupplungen 9 bis 11, dem Fahrpedal 23 und dem Betätigungs
schalter 11 für die Klimaanlage verbunden ist.
Auf der dem Getriebe abgewandten Seite der Brennkraftmaschine
ist ein Klimaanlagenkompressor 12 angeordnet, der über eine
Kupplung 9 mit der Brennkraftmaschine verbindbar ist. Zudem ist
eine dritte Kupplung 10 vorgesehen, mit der der Klimaanlagen
kompressor 12 mit einem Elektromotor 16 koppelbar ist. Der
Elektromotor 16 ist seinerseits über elektrische Zuleitungen
mit einer elektrischen Batterie 17 verbunden.
Die Klimaanlage als solche umfaßt in bekannter Weise den schon
erwähnten Kompressor 12, der über eine Leitung für ein Wärme
tauschermedium mit einem Verdampfer 13, einem Entspannungsven
til 14 und einem Kondensator 15 verbunden ist. Im Kondensator
15 ist eine Kühlleitung 18 angeordnet, die mit einem nicht wei
ter dargestellten Wärmetauscher verbunden ist.
Der Antriebsstrang gemäß Fig. 2 stellt den eines an sich be
kannten Parallel-Hybridfahrzeuges dar. Er unterscheidet sich
von dem Antriebsstrang nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch,
daß zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem Getriebe 3 eine
zweite Kupplung 20 angeordnet ist und daß zwischen den beiden
Kupplungen 11, 20 eine Motor-Generator-Maschine 21 befindlich
ist.
Mit Hilfe dieser Elektromaschine 21 läßt sich ein derart aus
gerüstetes Kraftfahrzeug auch elektromotorisch betreiben. Für
den elektromotorischen Betrieb wird dazu die Kupplung 11 von
dem Steuergerät 22 veranlaßt geöffnet und die Brennkraft
maschine 1 stillgesetzt. Eine in dieser Darstellung nicht wei
ter gezeigte elektrische Verbindungsleitung zu der Batterie 17
ermöglicht bei geschlossener Kupplung 20 den elektromotorischen
Antrieb mittels der Motor-Generator-Maschine 21. Der verbren
nungsmotorische Betrieb wird dadurch erreicht, daß beide Kupp
lungen 11, 20 geschlossen sind. Auf diese Weise ist ein
direkter Durchtrieb von der Kurbelwelle 2 der Brennkraft
maschine 1 zu dem Getriebe 3 möglich. In dieser Betriebsart
kann die Elektromaschine 21 als Generator arbeiten und die
Batterie 17 aufladen.
Ähnlich wie bei der Antriebsanordnung gemäß Fig. 1 kann auch
bei diesem Parallel-Hybridfahrzeug in sogenannten Schwungnutz
phasen die Brennkraftmaschine aus dem Antriebsstrang durch öff
nen der Kupplung 11 herausgenommen und stillgesetzt werden. Um
den Betrieb des eingeschalteten Klimaanlagenkompressors 12 auch
weiterhin zu gewährleisten, ist auch hier auf der vom Getriebe
wegweisenden Seite der Brennkraftmaschine 1 eine Kupplung 9
vorgesehen, mit den der Kompressor 12 in Abhängigkeit vom
Betriebszustand der Brennkraftmaschine an- oder abkuppelbar
ist. Zudem ist auch hier auf der von der Brennkraftmaschine
wegweisenden Seite des Kompressors 12 eine weitere Kupplung 10
vorgesehen, mit dem ein mit einer Batterie 17 verbundener
Elektromotor 16 an den Klimaanlagenkompressor 12 ankuppelbar
ist.
Der Aufbau der Klimaanlage als solche entspricht dem wie er zur
Fig. 1 erläutert wurde. Die Arbeitsweise des Antriebsstranges
steuert auch hier ein Steuergerät 22 das unter anderem über
gestrichelt dargestellte Steuerleitungen mit den Kupplungen 9
bis 11 und 20 verbunden ist. Zudem ist auch hier eine Verbin
dungsleitung zwischen dem Steuergerät 22 und dem Fahrpedal 23
sowie mit dem Betriebsschalter 19 für die Klimaanlage vor
handen. Zur Sicherstellung eines ununterbrochenen Betriebes der
Klimaanlage bei geschlossenem Schalter 19 ist vorgesehen, daß
bei geöffneter Kupplung 11 und stillgelegter Brennkraftmaschine
1 die Kupplung 9 zwischen der Brennkraftmaschine 1 und dem
Klimaanlagenkompressor 12 geöffnet und die Kupplung 10 zwischen
dem Kompressor 12 und dem Elektromotor 16 geschlossen ist. Auf
diese Weise kann unabhängig davon, ob ein elektromotorischer
Betrieb durch die Maschine 21 oder eine Schubbetriebsphase mit
Motorstillegung vorliegt, der Klimaanlagenkompressor 12 seine
Arbeit verrichten.
Claims (5)
1. Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage in einem Kraftfahr
zeug, wobei der Kompressor der Klimaanlage von einer über
eine Kupplung mit einem Getriebe verbindbaren Brennkraft
maschine antreibbar und mittels Schalterbetätigung ein- oder
ausschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei eingeschalteter Klimaanlage, geöffneter erster Kupp lung (11) zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe, sowie bei stillstehender Brennkraftmaschine eine zweite Kupplung (9) zwischen der Brennkraftmaschine und dem Kom pressor der Klimaanlage geöffnet, sowie eine dritte Kupplung (10) zwischen dem Kompressor und einem Elektromotor geschlossen ist,
daß bei eingeschalteter Klimaanlage, geschlossener erster Kupplung (11) und laufender Brennkraftmaschine die zweite Kupplung (9) geschlossen und die dritte Kupplung (10) geöff net ist,
und daß bei laufender Brennkraftmaschine, geschlossener erster Kupplung (11) und ausgeschalteter Klimaanlage die zweite Kupplung (9) geöffnet und dritte Kupplung (10) ge öffnet oder geschlossen ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß bei eingeschalteter Klimaanlage, geöffneter erster Kupp lung (11) zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe, sowie bei stillstehender Brennkraftmaschine eine zweite Kupplung (9) zwischen der Brennkraftmaschine und dem Kom pressor der Klimaanlage geöffnet, sowie eine dritte Kupplung (10) zwischen dem Kompressor und einem Elektromotor geschlossen ist,
daß bei eingeschalteter Klimaanlage, geschlossener erster Kupplung (11) und laufender Brennkraftmaschine die zweite Kupplung (9) geschlossen und die dritte Kupplung (10) geöff net ist,
und daß bei laufender Brennkraftmaschine, geschlossener erster Kupplung (11) und ausgeschalteter Klimaanlage die zweite Kupplung (9) geöffnet und dritte Kupplung (10) ge öffnet oder geschlossen ist.
2. Antriebsanordnung zum Betrieb einer Klimaanlage in einem
Kraftfahrzeug mit einer über wenigstens eine erste Kupplung
(11) mit einem Getriebe (3) verbindbaren Brennkraftmaschine
(1),
mit einem mit dem Getriebe (3) verbundenen Differential getriebe (4), von dem Achswellen (5, 6) mit daran ange ordneten Rädern (7, 8) abgehen,
mit einem Steuergerät (22), das über Signal- oder Steuer leitungen mit einem Fahrpedal (23), den Kupplungen (11, 20) und mit einem Schalter (19) für die Betätigung der Klima anlage verbunden ist,
und mit einem von der Brennkraftmaschine (1) antreibbaren Kompressor (12) einer Klimaanlage,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kompressor (12) mit der Brennkraftmaschine (1) über eine zweite Kupplung (9) und mit einem von einer elektri schen Batterie (17) speisbaren Elektromotor (16) über eine dritte Kupplung (10) verbindbar ist.
mit einem mit dem Getriebe (3) verbundenen Differential getriebe (4), von dem Achswellen (5, 6) mit daran ange ordneten Rädern (7, 8) abgehen,
mit einem Steuergerät (22), das über Signal- oder Steuer leitungen mit einem Fahrpedal (23), den Kupplungen (11, 20) und mit einem Schalter (19) für die Betätigung der Klima anlage verbunden ist,
und mit einem von der Brennkraftmaschine (1) antreibbaren Kompressor (12) einer Klimaanlage,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kompressor (12) mit der Brennkraftmaschine (1) über eine zweite Kupplung (9) und mit einem von einer elektri schen Batterie (17) speisbaren Elektromotor (16) über eine dritte Kupplung (10) verbindbar ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klimaanlage einen Kompressor (12), einen Verdampfer
(13), einen Entspannungsventil (14) und einen Kondensator
(15) umfaßt.
4. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Brennkraftmaschine (1) und dem Getriebe (3)
eine Motor-Generator-Maschine (21) angeordnet ist, die über
die erste Kupplung (11) mit der Kurbelwelle (2) der Brenn
kraftmaschine (1) und über eine weitere Kupplung (20) mit
der Eingangswelle des Getriebes (3) verbindbar ist.
5. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplungen (9, 10) über Steuer
leitungen mit dem Steuergerät (22) verbunden sind.
Priority Applications (1)
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DE19513710A DE19513710B4 (de) | 1994-04-20 | 1995-04-11 | Verfahren zum Betrieb einer Klimaanlage und Anordnung derselben in einem Kraftfahrzeug |
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DE4413725 | 1994-04-20 | ||
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DE19513710A1 true DE19513710A1 (de) | 1995-10-26 |
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ID=6515965
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Country | Link |
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