DE19731071A1 - Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Anlage zur Temperierung des Fahrgastinnenraumes - Google Patents
Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Anlage zur Temperierung des FahrgastinnenraumesInfo
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- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit ei
ner Brennkraftmaschine und mit einer Anlage zur Temperie
rung des Fahrzeuginnenraumes, wobei auch bei abgestellter
Brennkraftmaschine eine Aufheizung des Fahrzeuginnenrau
mes bei Nutzung von Restwärme möglich ist.
Restwärme kann sowohl von einem erwärmten Wärmetauscher
als auch zusätzlich von der Brennkraftmaschine dem Fahr
zeuginnenraum zugeführt werden, wobei die Restwärme des
Kühlmittels der Brennkraftmaschine nur nutzbar ist, wenn
eine elektrische Kühlmittel-Umwälzpumpe vorgesehen wird,
die das Kühlmittel bei abgestellter Brennkraftmaschine
durch den Wärmetauscher pumpt.
Derartige Kraftfahrzeuge sind aus der DE-A-28 48 417 und
aus der Praxis (BMW 5er Reihe; Mercedes-Benz E-Klasse)be
kannt. Von besonderem Vorteil ist, daß es auch bei abge
stelltem Motor möglich ist, den Fahrzeuginnenraum noch
eine Zeitlang warmzuhalten. Der Komfort für im Fahrzeug
wartende Insassen ist im Winter deutlich gegenüber Fahr
zeugen ohne diese Ausstattung verbessert.
Als Alternativlösung sind Zuheiz- oder Standheizgeräte
bekannt, die ihre Energie aus mitgeführtem Kraftstoff be
ziehen, jedoch relativ hohe Anschaffungskosten verursa
chen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Insassenkomfort noch
weiter zu verbessern und mit einfachen Mitteln ein Kraft
fahrzeug zu schaffen, das bei minimalem Bedienaufwand
auch im abgestellten Zustand einen wohltemperierten In
nenraum bietet.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das erfindungsge
mäße Kraftfahrzeug durch alle im Patentanspruch 1 angege
benen Merkmale aus. Einzelheiten ergeben sich aus den Pa
tentansprüchen 2 bis 5.
Ist das Kraftfahrzeug mit einer automatisch und/oder ma
nuell gesteuerten Heizungs-/Klimaanlage ausgestattet, ist
einerseits zumindest ein Wärmetauscher zur Lufterwärmung
vorgesehen und andererseits zumindest ein Kondensator im
Kraftfahrzeug angeordnet, der Luft abkühlt, trocknet und
auch reinigt. Es hängt von der Einstellung der Anlage ab,
wieviel Luft über den Wärmetauscher und/oder den Konden
sator in den Fahrzeuginnenraum geleitet wird. Es wird
vorgeschlagen, ein Stellelement im Fahrzeuginnenraum vor
zusehen, bei dessen Betätigung eine selbsttätige opti
mierte Zuführung entweder von Restwärme des Wärmetau
schers oder von Restkälteleistung des Kondensators in den
Fahrzeuginnenraum erfolgt. Dabei wird von der letzten
Einstellung der Anlage vor dem Abstellen der Brennkraft
maschine des Fahrzeugs ausgegangen. War die Anlage in der
Betriebsart "Heizbetrieb" (unabhängig vom eingestellten
Grad der Aufheizung) wird Luft ausschließlich über den
Wärmetauscher in den Fahrzeuginnenraum geleitet, so daß
seine Restwärme maximal genutzt wird. War die Anlage an
dererseits in der Betriebsart "Kühlbetrieb" aktiv, wird
die Luft ausschließlich über den Kondensator in den Fahr
zeuginnenraum gefördert.
In Abhängigkeit von den jeweiligen aktuell bestehenden
Bedingungen kann eine Frischluft/Umluftklappe zur weite
ren Optimierung der Aufwärmung/Abkühlung verstellt wer
den, wie dies im Patentanspruch 3 angesprochen ist.
Zur Optimierung des Betriebs der Anlage werden auch bei
Stillstand der Brennkraftmaschine an sich bekannte Sen
sor-Meßwerte in die Steuerung einbezogen. Meßwerte
- - zur Erfassung der letzten Einstellung der Anlage vor dem Abstellen der Brennkraftmaschine,
- - zur Erfassung der Innenraumtemperatur,
- - zur Erfassung der Temperatur an zumindest einem Luftauslaß sowie
- - zur Erfassung der Außentemperatur
können Berücksichtigung finden. Auf Basis dieser Werte
ist nicht nur die Frischluft-/Umluftklappe steuerbar,
sondern der Betrieb der Anlage kann auch selbsttätig be
endet werden, wenn die Restenergie (Wärme oder Kälte)
verbraucht ist.
Die Anlage ist des weiteren abzustellen, wenn die elek
trische Spannung des Bordnetzes geringer als ein Grenz
wert ist.
Die Bedienung der Anlage ist für die Fahrzeuginsassen
denkbar einfach und ohne Bezugnahme auf eine Zeichnung zu
erläutern. Ein Stellelement, beispielsweise eine Taste
"Rest", wird betätigt, um die Übertragung der Restenergie
in den Fahrzeuginnenraum zu starten. Ist die Brennkraft
maschine des Fahrzeugs noch in Betrieb, bleibt die Ta
stenbetätigung wirkungslos - sie ist also an das Zündsi
gnal angekoppelt.
Beim Abstellen des Motors werden die Einstellungen der
Heizungs-/Klimaanlage in einem elektronischen Speicher
abgespeichert. Sie werden von Sensoren bekannter Art er
faßt. Insbesondere die Stellung von Luftmischklappen,
welche die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft über
einen von Kühlwasser durchflossenen Wärmetauscher und/
oder an diesem vorbei sowie über einen Kondensator und/
oder an diesem vorbei leiten, wird erfaßt. Bei betätigter
"Rest"-Taste analysiert ein Prozessor die letzte Einstel
lung der Anlage und gibt einen Befehl "Heizen" aus, wenn
die Anlage vornehmlich im Heizbetrieb aktiv war, oder
gibt einen Befehl "Kühlen" aus, wenn die Anlage vornehm
lich im Kühlbetrieb gearbeitet hat. Abhängig von diesem
Befehl wird die Anlage bei Stillstand der Brennkraftma
schine neu eingestellt. Die Luft wird entweder nur über
den Wärmetauscher geleitet, ohne daß Kaltluft über einen
Bypass in den Innenraum geleitet wird, oder die Luft wird
über den Kondensator und vollständig an dem Wärmetauscher
vorbei in den Innenraum gefördert.
Eine Analyse von Temperatur-Sensorwerten erfolgt während
des Betriebs der Anlage, so daß eine selbsttätige Ab
schaltung erfolgen kann, wenn die Restenergie verbraucht
ist. Beim Heizen wird abgeschaltet, wenn die den Innen
raum zugeführte Luft eine Temperatur hat, die gleich oder
kleiner der Innenraumtemperatur ist. Beim Kühlen wird der
"Rest"-Betrieb beendet, wenn die zugeführte Luft eine
Temperatur aufweist, die gleich oder größer der Innen
raumtemperatur ist.
Des weiteren ist es möglich, eine an sich bekannte
Frischluft-/Umluftklappe in die Steuerung einzubeziehen.
Ist die Außentemperatur höher als die Innentemperatur
sollte die Klappe beim Kühlen geschlossen werden (Umluft
einstellung). Ist die Außentemperatur hingegen geringer
als die Innenraumtemperatur sollte die Frischluft-/Um
luftklappe beim Heizen auf Umluft gestellt werden.
Sind Luftverteilelemente der Anlage elektrisch verstell
bar, kann beim "Rest"-Betrieb eine optimierte Einstellung
vorgenommen werden. Beispielsweise kann Warmluft beim
Heizen in den Fußraum und Kaltluft beim Kühlen in den
Kopfraum gefördert werden. Gleichfalls erfolgt eine opti
mierte Einstellung der Leistung eines Gebläses der Anla
ge.
Zur Ausführung der beschriebenen Steuerungsfunktionen
sind kaum zusätzliche Elemente in bekannten Anlagen ein
zusetzen. Das Stellelement "Rest" ist vorzugsweise in der
Armaturentafel anzuordnen, und unter Umständen ist ein
zusätzlicher Speicher zur Speicherung der letzten Anlage
einstellungen vorzusehen. Die Steuerungsfunktionen können
von vorhandenen Steuergeräten der Anlage ausgeführt wer
den, und die Sensoren zur Erfassung der genannten Ein
gangsdaten sind bei modernen Heizungs-/Klimaanlagen vor
handen.
Da die Anlage im "Rest"-Betrieb vom elektrischen Bordnetz
betrieben wird, ist eine vorzugsweise selbsttätige Beach
tung der zur Verfügung stehenden Bordspannung vonnöten.
Hiervon ist auch abhängig, ob eine gegebenenfalls vorhan
dene elektrische Wasserpumpe oder ein elektrisch antreib
barer Kompressor der Klimaanlage einzubeziehen ist.
Claims (5)
1. Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer
Anlage zur Temperierung des Fahrzeuginnenraumes, die
derart ausgelegt ist, daß auch bei abgestellter
Brennkraftmaschine eine Aufheizung des Fahrzeugin
nenraumes bei Nutzung von Restwärme möglich ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Anlage in an sich be
kannter Weise als Heizungs- und Klimaanlage zum au
tomatisch und/oder manuell gesteuerten Aufheizen
oder Abkühlen des Fahrzeuginnenraumes ausgelegt ist
und daß ein Stellelement im Fahrzeuginnenraum vorge
sehen ist, bei dessen Betätigung, abhängig von der
letzten Einstellung der Heizungs- und Klimaanlage,
eine selbsttätig optimierte Zuführung der Restwärme
zumindest eines Wärmetauschers oder der Restkälte
leistung zumindest eines Kondensators in den Fahr
zeuginnenraum erfolgt.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Anlage zur Temperierung des Fahrzeugin
nenraumes Sensoren
- - zur Erfassung zumindest der vor dem Abstellen der Brennkraftmaschine letzten Einstellungen der An lage,
- - zur Erfassung der Temperatur des Fahrzeuginnen raumes und
- - zur Erfassung der Lufttemperatur an zumindest ei
nem Luftauslaß
aufweist, daß die Anlage bei Betätigen des Stellele mentes und Stillstand der Brennkraftmaschine, abhän gig von ihren letzten erfaßten Einstellungen, entwe der auf reinen Heizbetrieb oder auf reinen Kühlbe trieb eingestellt wird und in dieser Betriebsart ar beitet bis - - das Stellelement erneut betätigt wird oder
- - bei Heizbetrieb die Temperatur am Luftauslaß gleich oder kleiner der Temperatur im Fahrzeugin nenraum ist oder
- - bei Kühlbetrieb die Temperatur am Luftauslaß gleich oder größer der Temperatur im Fahrzeugin nenraum ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
einen Sensor zur Erfassung der Außentemperatur und
durch eine Frischluft-/Umluftklappe, wobei bei Betä
tigen des Stellelementes die Frischluft-/Umluftklap
pe selbsttätig, abhängig vom Verhältnis zwischen der
Außentemperatur und der Temperatur im Fahrzeuginnen
raum, verstellt wird, die insbesondere in die Stel
lung Umluft gestellt wird
- - bei Heizbetrieb und einer Außentemperatur, die deutlich geringer ist als die Innentemperatur und
- - bei Kühlbetrieb und einer Außentemperatur, die deutlich höher ist als die Innenraumtemperatur.
4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Anlage zum Temperieren
des Fahrzeuginnenraumes automatisch abschaltet, wenn
die im Kraftfahrzeug zur Verfügung stehende elektri
sche Spannung unter einen Grenzwert fällt.
5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß dem Heizbetrieb und dem
Kühlbetrieb bei Stillstand der Brennkraftmaschine
bestimmte Einstellungen eines Lüfters und von Luft
verteilungsklappen zugeordnet sind, die bei Betäti
gen des Stellelementes selbsttätig eingestellt wer
den.
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