EP1965995A1 - Klimatisierungssystem und verfahren zur vermeidung von feuchtigkeitskondensation an fahrzeugscheiben - Google Patents

Klimatisierungssystem und verfahren zur vermeidung von feuchtigkeitskondensation an fahrzeugscheiben

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EP1965995A1
EP1965995A1 EP06819198A EP06819198A EP1965995A1 EP 1965995 A1 EP1965995 A1 EP 1965995A1 EP 06819198 A EP06819198 A EP 06819198A EP 06819198 A EP06819198 A EP 06819198A EP 1965995 A1 EP1965995 A1 EP 1965995A1
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EP
European Patent Office
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temperature
air
air conditioning
conditioning system
vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06819198A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Maximilian Sauer
Frank Tost
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP1965995A1 publication Critical patent/EP1965995A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00785—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by the detection of humidity or frost
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3244—Cooling devices information from a variable is obtained related to humidity
    • B60H2001/3245—Cooling devices information from a variable is obtained related to humidity of air

Definitions

  • the invention relates to an air conditioning system in a vehicle according to the preamble of claim 1 and to a method for preventing moisture condensation on vehicle windows according to claim 10.
  • the invention has for its object to reliably prevent moisture condensation on vehicle windows with simple measures.
  • the air conditioning system used for the prevention of moisture condensation also includes, in addition to the air temperature sensor for measuring the indoor temperature, a humidity sensor for measuring indoor air humidity.
  • a disk temperature determination device is provided, which is used to determine the pulley temperature of one of the vehicle windows. From the measured or determined sizes interior temperature, humidity in the interior and disc temperature can be closed in a control and control unit according to the stored tables or calculation rules on the dew point temperature, which is assigned to the determined interior temperature and humidity, in a further step, the difference from the wheel temperature and the dew point temperature compared with a limit value and the air conditioning unit in the vehicle is actuated in the event that this difference falls below a limit.
  • a relatively large value of the limit means that even relatively large temperature differences between the disk temperature and the dew point temperature sufficient to actuate the air conditioning unit in the vehicle. Since the dew point temperature lies below the interior temperature and the pane temperature is generally between the dew point temperature and the interior temperature, the difference between the pane temperature and dew point temperature represents the safety reserve against moisture condensation on the vehicle window. Condensation takes place only when the pane temperature drops to the dew point temperature. However, this can be reliably prevented by early initiation of countermeasures.
  • This air conditioning unit includes a fan, a vehicle heater and / or an air conditioning in the vehicle.
  • This air conditioning unit includes a fan, a vehicle heater and / or an air conditioning in the vehicle.
  • To prevent moisture condensation on the one hand reduces the humidity in the interior of the vehicle and on the other hand, the temperature can be increased; Both measures are expediently carried out at the same time.
  • the determination of the dew point temperature, which belongs to the measured interior temperature is preferably carried out in two steps.
  • the saturation pressure which is assigned to the measured interior temperature, determined on the saturated steam curve, for which reference can be made to known tables or a known functional relationship, which is stored in particular in the control and control unit.
  • the dew point temperature which is used in the further for the comparison with the temperature of the disk.
  • the air conditioning unit in the vehicle is expediently controlled in such a way that the relevant pane is immediately subjected to an advantageously preheated air flow.
  • the application is expediently carried out on the inside, but if necessary, heating of the pane from outside or inside is also possible, for example if heating wires are laid in or on the pane.
  • the disk temperature is advantageously measured on the inside of the disk.
  • an infrared temperature sensor can be used as the disk temperature determining device, which on the one hand offers the advantage that such a sensor operates without contact and, on the other hand, has a low response time, so that measures to prevent moisture condensation can be initiated in a shorter time.
  • other temperature sensors come into consideration, such as thermocouples or thermocouples with a quartz crystal.
  • the air-conditioning system according to the invention may be part of a rain sensor module which is expediently arranged in the vehicle interior, for example on the rearview mirror, and has a non-contact sensor for determining the wetting of the outside of the windshield with water.
  • the sensors and optionally the control and control unit of the air conditioning system can be integrated.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an air conditioning system in a vehicle, which is used to prevent moisture condensation on the windscreen
  • FIG. 2 shows a pressure-temperature diagram with a plurality of curves for different degrees of humidity, wherein a measured interior temperature with associated saturated steam pressure and dew point temperature is entered by way of example,
  • 3 is a flowchart for carrying out the method for preventing moisture condensation on the vehicle window.
  • the air conditioning system 1 shown schematically in Fig. 1 is used in a motor vehicle and is used to prevent moisture condensation, in particular a windscreen 2, possibly also other windows in the motor vehicle.
  • the air conditioning system 1 comprises a plurality of sensors, of which an air temperature sensor 3 measures the interior temperature T air , a humidity sensor 4 measures the air humidity ⁇ in the vehicle interior, and a further sensor 5 measures the internal pane temperature T SC of the windscreen 2.
  • the sensor 5 for measuring the wheel temperature is formed without contact and in particular designed as an infrared temperature sensor, which generates a temperature measuring spot on the inside of the windshield 2. Such a sensor has not only the advantage of non-contact measurement but also a very short response time.
  • the climate control system 1 is associated with a control and control unit 7, which is supplied to the measured values of the sensors 3, 4 and 5 as input signals and generated according to stored functional or tabular relationships output or control signals for controlling an air conditioning unit 8 , which is also part of the air conditioning system 1.
  • This air conditioning unit 8 serves to influence the physical state variables on the windscreen 2 in such a way that moisture condensation on the inside of the windshield 2 is prevented.
  • the air conditioning unit 8 expediently comprises a fan in the vehicle, a vehicle interior heating and / or an air conditioning system in the vehicle.
  • thermodynamic relationships underlying the air conditioning system and the method for preventing moisture condensation on the vehicle window are explained.
  • T air measured interior temperature
  • ⁇ 0.6.
  • the point 2 is assigned the dew point temperature T Tau .
  • the moisture condensation can be prevented when the disk temperature T SC is between the indoor temperature T air and the dew point temperature T Tau , as shown in point 4.
  • a measurement is carried out to determine the interior temperature T air in the vehicle, the air humidity ⁇ and the wheel temperature T SC . These values are fed to the control and control unit for further processing.
  • the dew point temperature T is ⁇ Tau as a function of the measured humidity and the predetermined saturation pressure p sa tt (T air) determined by the following relationship:
  • Ci denotes a constant with the value 243.12, C 2 a constant with the value 1.81 and C 3 a constant with the value 19.43.
  • the limit temperature T Gren z is stored as a predetermined value in the control and control unit.
  • the limit temperature T Gre nz can either be a fixed, invariable variable or optionally also determined from state and system variables and continuously updated.
  • the limit temperature T Gre nz represents a safety cushion to the effect that measures to prevent moisture condensation on the vehicle window are already taken when the pulley temperature Tefficiency is still higher than the Tau ⁇ point temperature T Tau by the value T Gren z .
  • the "no" branch is returned to the first step and the whole process starts anew without special measures being taken to prevent moisture condensation, in which case the difference between the wafer temperature T SC is and Thawing temperature T Tau still so great that there is no danger of moisture condensation.
  • the "yes" branch is proceeded to the next method step V5, according to which measures for air conditioning are carried out, for example the blower activated or the interior temperature is heated or heating wires are heated in the pane in question, and then returned to the first step Vl and the entire process cyclically repeated.

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Abstract

Ein Klimatisierungssystem in einem Fahrzeug umfasst einen Lufttemperatursensor zur Messung der Innenraumtemperatur, eine Klimatisierungseinheit und eine Regel- und Steuereinheit zur Regulierung der Klimatisierungseinheit. Darüber hinaus ist ein Feuchtesensor zur Messung der Luftfeuchtigkeit und eine Scheibentemperaturermittlungseinrichtung zur Bestimmung der Scheibentemperatur einer Fahrzeugscheibe vorgesehen. Die Klimatisierungseinheit wird für den Fall betätigt, dass die Differenz zwischen Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur einen Grenzwert unterschreitet.

Description

Klimatisierungssystem und Verfahren zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation an Fahrzeugscheiben
Die Erfindung bezieht sich auf ein Klimatisierungssystem in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf ein Verfahren zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation an Fahrzeugscheiben nach Anspruch 10.
Aus der DE 199 32 691 Al ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Klimatisierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs bekannt. Um insbesondere im Stillstand des Fahrzeuges eine unzulässig hohe Aufheizung des Fahrzeuginnenraumes zu vermeiden, wird beim Betrieb der Klimaanlage während des Fahrbetriebes angefallenes Kondenswasser aufgefangen und die dem Innenraum zugeführte Zuluft oder die aus dem Innenraum abgeleitete Abluft mit dem aufgefangenen Kondenswasser befeuchtet, um über den Effekt der Verdunstungskühlung eine Absenkung der Innenraumtemperatur zu erzielen. Maßgebende Einflussgrößen für den Betrieb der Vorrichtung sind die Außentemperatur, die Fahrzeuginnentemperatur sowie die gewünschte Temperatur im Innenraum.
Mit der Betätigung der Klimaanlage wird in der Regel zugleich eine Reduzierung der Luftfeuchtigkeit im Fahrzeuginnenraum erreicht, was den Vorteil mit sich zieht, dass auch die Kondensationsneigung an der Innenseite insbesondere der Frontscheibe reduziert ist. Diese Reduzierung der Kondensationsneigung ist allerdings nur ein Nebeneffekt der Klimatisierung des Fahrzeuginnenraumes; eine gezielte Verhinderung von Kondensation an der Fahrzeugscheibe ist hierdurch nicht zu erreichen.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Feuchtigkeitskondensation an Fahrzeugscheiben mit einfachen Maßnahmen zuverlässig zu verhindern.
Diese Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 und bei einem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Das Klimatisierungssystem, das für die Verhinderung der Feuchtigkeitskondensation eingesetzt wird, umfasst zusätzlich zu dem Lufttemperatursensor zur Messung der Innenraumtemperatur auch einen Feuchtesensor zur Messung der Luftfeuchtigkeit im Innenraum. Darüber hinaus ist eine Scheibentemperaturermittlungsein- richtung vorgesehen, die zur Bestimmung der Scheibentemperatur einer der Fahrzeugscheiben dient. Aus den gemessenen bzw. ermittelten Größen Innenraumtemperatur, Luftfeuchte im Innenraum sowie Scheibentemperatur kann in einer Regel- und Steuereinheit gemäß hinterlegten Tabellen bzw. Berechnungsvorschriften auf die Taupunkttemperatur geschlossen werden, die der ermittelten Innenraumtemperatur und der Luftfeuchtigkeit zugeordnet ist, wobei in einem weiteren Schritt die Differenz aus der Scheibentemperatur und der Taupunkttemperatur mit einem Grenzwert verglichen und die Klimatisierungseinheit im Fahrzeug für den Fall betätigt wird, dass diese Differenz einen Grenzwert unterschreitet. Dieses Unterschreiten des Grenzwertes kann als Zunahme der Kondensationswahrscheinlichkeit an der Fahrzeugschei- be aufgefasst werden, wobei über die Festlegung des Grenzwertes der Toleranzbereich beeinflusst wird. Ein verhältnismäßig großer Wert des Grenzwertes bedeutet, dass schon verhältnismäßig große Temperaturdifferenzen zwischen der Scheibentemperatur und der Taupunkttemperatur ausreichen, um die Klimatisierungseinheit im Fahrzeug zu betätigen. Da die Taupunkttemperatur unterhalb der Innenraumtemperatur und die Scheibentemperatur in der Regel zwischen der Taupunkttemperatur und der Innenraumtemperatur liegt, stellt die Differenz zwischen Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur die Sicherheitsreserve gegen Feuchtigkeitskondensation an der Fahrzeugscheibe dar. Die Kondensation erfolgt erst mit dem Absinken der Scheibentemperatur auf die Taupunkttemperatur. Durch frühzeitiges Einleiten von Gegenmaßnahmen kann dies aber zuverlässig verhindert werden.
Bei diesen Gegenmaßnahmen, die zur Verhinderung der Feuchtigkeitskondensation ergriffen werden, handelt es sich um die Betätigung einer Klimatisierungseinheit, die im Fahrzeug zur Verfügung steht. Diese Klimatisierungseinheit umfasst ein Gebläse, eine Fahrzeugheizung und/oder eine Klimaanlage im Fahrzeug. Zur Verhinderung der Feuchtigkeitskondensation kann einerseits die Luftfeuchtigkeit im Innenraum des Fahrzeuges reduziert und andererseits die Temperatur erhöht werden; zweckmäßig werden beide Maßnahmen zugleich durchgeführt.
Die Ermittlung der Taupunkttemperatur, die zu der gemessenen Innenraumtemperatur gehört, erfolgt bevorzugt in zwei Schritten. Zunächst wird der auf der Sattdampfkurve liegende Sättigungsdruck, der der gemessenen Innenraumtemperatur zugeordnet ist, bestimmt, wofür auf bekannte Tabellen bzw. einen bekannten funktionalen Zusammenhang zurückgegriffen werden kann, der insbesondere in der Regel- und Steuereinheit hinterlegt ist. Anschließend wird in Abhängigkeit des ermittelten Sättigungsdruckes und der gemessenen Luftfeuchtigkeit im Innenraum des Fahr- zeuges nach einem ebenfalls bekannten und in der Regel- und Steuereinheit hinterlegten funktionalen Zusammenhang die Taupunkttemperatur errechnet, die im Weiteren für den Vergleich mit der Scheibentemperatur herangezogen wird.
Bei der Fahrzeugscheibe, an der die Feuchtigkeitskondensation verhindert werden soll, handelt es sich vorteilhaft um die Frontscheibe des Fahrzeuges. Daneben kommen aber auch alle weiteren Fahrzeugscheiben in Betracht, also sowohl die Seitenscheiben als auch die Heckscheibe. Um die Maßnahmen zur Verhinderung der Feuchtigkeitskondensation möglichst effizient zu gestalten, wird die Klimatisierungseinheit im Fahrzeug zweckmäßig in der Weise angesteuert, dass die betreffende Scheibe unmittelbar mit einem vorteilhaft vorgewärmten Luftstrom beaufschlagt wird. Die Beaufschlagung erfolgt zweckmäßig auf der Innenseite, gegebenenfalls kommt aber auch eine Erwärmung der Scheibe von außen oder im Inneren in Betracht, beispielsweise, wenn Heizdrähte in oder an der Scheibe verlegt sind.
Die Scheibentemperatur wird vorteilhaft auf der Innenseite der Scheibe gemessen. Daneben ist es aber auch möglich, die Scheibenaußentemperatur dem Klimatisierungssystem bzw. dem Verfahren zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation zugrunde zu legen. Als Scheibentemperaturermittlungseinrichtung kann beispielsweise ein Infrarot-Temperatursensor eingesetzt werden, was einerseits den Vorteil bietet, dass ein derartiger Sensor berührungslos arbeitet, und andererseits mit einer geringen Ansprechzeit einhergeht, so dass in kürzerer Zeit Maßnahmen zur Verhinderung der Feuchtigkeitskondensation eingeleitet werden können. Alternativ zum berührungslos arbeitenden Infrarotsensor kommen aber auch sonstige Temperatursensoren in Betracht, beispielsweise Thermoelemente oder Wärmefühler mit einem Schwingquarz . Das erfindungsgemäße Klimatisierungssystem kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung Bestandteil eines Regensensormoduls sein, das zweckmäßig im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, beispielsweise am Rückspiegel, und einen berührungslos arbeitenden Sensor zur Ermittlung der Benetzung des Scheibenaußenseite mit Wasser aufweist. In das Regensensormodul lässt sich die Sensorik sowie gegebenenfalls die Regel- und Steuereinheit des Klimatisierungssystems integrieren.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen .
Zeichnungen
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Klimatisierungssystem in einem Fahrzeug, welches zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation an der Frontscheibe eingesetzt wird,
Fig. 2 zeigt ein Druck-Temperatur-Diagramm mit mehreren Kurven für verschiedene Feuchtigkeitsgrade, wobei exemplarisch eine gemessene Innenraumtemperatur mit zugehörigem Sattdampfdruck und Taupunkttemperatur eingetragen ist,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung des Verfahrens zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation an der Fahrzeugscheibe .
Ausführungsbeispiel Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Klimatisierungssystem 1 wird in einem Kraftfahrzeug eingesetzt und dient zur Verhinderung von Feuchtigkeitskondensation insbesondere einer Frontscheibe 2, gegebenenfalls auch weiterer Scheiben im Kraftfahrzeug. Das Klimatisierungssystem 1 umfasst mehrere Sensoren, von denen ein Lufttemperatursensor 3 die Innenraumtemperatur TLuft, ein Feuchtesensor 4 die Luftfeuchtigkeit φ im Fahrzeuginnenraum und ein weiterer Sensor 5 die Innenscheibentemperatur TSCheibe der Frontscheibe 2 misst. Der Sensor 5 zur Messung der Scheibentemperatur ist berührungslos ausgebildet und insbesondere als Infrarot-Temperatursensor ausgeführt, der auf der Innenseite der Frontscheibe 2 einen Temperaturmessfleck erzeugt. Ein derartiger Sensor weist neben dem Vorteil des berührungslosen Messens auch eine sehr kurze Ansprechzeit auf.
Des Weiteren ist dem Klimatisierungssystem 1 eine Regel- und Steuereinheit 7 zugeordnet, der die von den Sensoren 3, 4 und 5 gemessenen Werte als Eingangssignale zugeführt und in der gemäß hinterlegten funktionalen oder tabellarischen Zusammenhängen Ausgangs- bzw. Stellsignale zur Ansteuerung einer Klimatisierungseinheit 8 erzeugt werden, die ebenfalls Bestandteil des Klimatisierungssystems 1 ist. Diese Klimatisierungseinheit 8 dient dazu, die physikalischen Zustandsgrößen an der Frontscheibe 2 dahingehend zu beeinflussen, dass Feuchtigkeitskondensation an der Innenseite der Frontscheibe 2 verhindert wird. Die Klimatisierungseinheit 8 umfasst zweckmäßig ein Gebläse im Fahrzeug, eine Fahrzeuginnenraumheizung und/oder eine Klimaanlage im Fahrzeug.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden die thermodynamischen Zusammenhänge erläutert, die dem Klimatisierungssystem bzw. dem Verfahren zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation an der Fahrzeugscheibe zugrunde liegen. Exemplarisch eingetragen in das Druck-Temperatur-Diagramm nach Fig. 2 ist ein Punkt 1, der den aktuellen Innenraumdruck bei gemessener Innenraumtemperatur TLuft und Luftfeuchtigkeit φ kennzeichnet, die im Ausführungsbeispiel im Punkt 1 bei φ = 0.6 liegt. Folgt man ausgehend von diesem Punkt 1 einer Isobaren zum Punkt 2 gleichen Druckes auf der Sattdampfkurve mit Luftfeuchtigkeit φ = 1, so ist dem Punkt 2 die Taupunkttemperatur TTau zugeordnet. Die Sattdampfkurve mit φ = 1 kennzeichnet diejenigen Zustände, bei denen sich Kondensat bildet. Liegt beispielsweise die Scheibentemperatur TSCheibe unterhalb des Wertes der Taupunkttemperatur TTau, so wie dies im Punkt 3 dargestellt ist, so schlägt sich Kondensat an der Fahrzeugscheibe nieder. Die Feuchtigkeitskondensation kann andererseits verhindert werden, wenn die Scheibentemperatur TSCheibe zwischen der Innenraumtemperatur TLuft und der Taupunkttemperatur TTau liegt, so wie dies im Punkt 4 dargestellt ist.
Das Verfahren zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation an der Fahrzeugscheibe läuft, wie in Fig. 3 dargestellt, folgendermaßen ab:
Zunächst wird in einem ersten Verfahrensschritt Vl eine Messung zur Bestimmung der Innenraumtemperatur TLuft im Fahrzeug, der Luftfeuchtigkeit φ sowie der Scheibentemperatur TSCheibe durchgeführt. Diese Werte werden zur weiteren Verarbeitung der Regel- und Steuereinheit zugeführt. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt V2 wird aus den gemessenen Werten nach festgelegten Beziehungen der Sättigungsdruck psatt, der zur Innenraumtemperatur TLuft gehört und auf der Sättigungskurve φ = 1 (Fig. 2) liegt, gemäß dem Zusammenhang
Psatt(TLuft) = f(TLuf? bestimmt. Dieser bekannte Zusammenhang kann in Form einer Wertetabelle oder als Funktionsgleichung in der Regel- und Steuereinheit hinterlegt sein.
Im darauf folgenden Verfahrensschritt V3 wird die Taupunkttemperatur TTau in Abhängigkeit der gemessenen Luftfeuchtigkeit φ und des zuvor bestimmten Sättigungsdrucks psatt (TLuft) nach folgender Beziehung ermittelt:
wobei Ci eine Konstante mit dem Wert 243.12, C2 eine Konstante mit dem Wert 1.81 und C3 eine Konstante mit dem Wert 19.43 bezeichnet .
Im nächsten Verfahrensschritt V4 wird die Abfrage
J-Scheibe ~~ -L Tau ^ J-Grenz
durchgeführt, wobei die Grenztemperatur TGrenz als vorgegebener Wert in der Regel- und Steuereinheit hinterlegt ist. Die Grenztemperatur TGrenz kann entweder eine feste, unveränderliche Größe sein oder gegebenenfalls auch aus Zustands- und Systemgrößen bestimmt und fortlaufend aktualisiert werden. Die Grenztemperatur TGrenz stellt ein Sicherheitspolster dahingehend dar, dass Maßnahmen zur Verhinderung der Feuchtigkeitskondensation an der Fahrzeugscheibe bereits ergriffen werden, wenn die Scheibentemperatur Tscheibe noch um den Wert TGrenz höher liegt als die Tau¬ punkttemperatur TTau.
Sofern die Abfrage im Verfahrensschritt V4 ergibt, dass die Differenz aus Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur nicht kleiner ist als die Grenztemperatur, wird der „nein"- Verzweigung folgend wieder zum ersten Verfahrensschritt zurückgekehrt und das gesamte Verfahren beginnt von neuem, ohne dass spezielle Maßnahmen zur Verhinderung der Feuchtigkeitskondensation ergriffen werden. In diesem Fall ist die Differenz zwischen Scheibentemperatur TSCheibe und Tautemperatur TTau noch so groß, dass keine Gefahr der Feuchtigkeitskondensation droht.
Sofern jedoch die Abfrage im Verfahrensschritt V4 ergibt, dass die Temperaturdifferenz unter den Grenzwert TGrenz gesunken ist, wird der „j a"-Verzweigung folgend zum nächsten Verfahrensschritt V5 fortgefahren, gemäß dem Maßnahmen zur Klimatisierung durchgeführt werden, beispielsweise das Gebläse aktiviert oder die Innenraumtemperatur erhöht wird oder Heizdrähte in der betreffenden Scheibe beheizt werden. Im Anschluss daran wird wieder zum ersten Verfahrensschritt Vl zurückgekehrt und das gesamte Verfahren zyklisch wiederholt.
Alternativ zu der im Verfahrensschritt V4 der Fig. 3 dargestellten Abfrage, ob die Differenz aus Scheibentemperatur TSChei- be und Taupunkttemperatur TTau kleiner ist als die vorgegebene Grenztemperatur TGrenz, kann auch eine Abfrage durchgeführt werden, ob eine Kondensationsneigung K, die in Abhängigkeit von der Scheibentemperatur TSCheibe und der Taupunkttemperatur TTau aus der Beziehung
K =
T -T Scheibe Tau
zu ermitteln ist, einen Grenzwert κGrenz überschreitet:
K > KGr6 Sofern dies der Fall ist, wird vom Verfahrensschritt V4 zum folgenden Verfahrensschritt V5 fortgefahren und die Klimatisierung aktiviert; anderenfalls wird das Verfahren der „nein"- Verzweigung entsprechend abgebrochen und zum Beginn des Verfahrens zurückgekehrt. Der mit der Kondensationsneigung K ZU vergleichende Grenzwert κGrenz kann ebenso wie der Temperaturgrenzwert TGrenz entweder als fester und unveränderlicher Wert hinterlegt sein oder fortlaufend aus Zustands- und Betriebsgrößen bestimmt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Klimatisierungssystem in einem Fahrzeug, mit einem Lufttemperatursensor (3) zur Messung der Innenraumtemperatur (TLuft) im Fahrzeug, einer Klimatisierungseinheit (8) und einer Regel- und Steuereinheit (7) zur Regulierung der Klimatisierungseinheit
(8) in Abhängigkeit der gemessenen Innenraumtemperatur (TLuft) , dadurch gekennzeichnet, dass ein Feuchtesensor (4) zur Messung der Luftfeuchtigkeit (φ) im Innenraum des Fahrzeugs und eine Scheibentem- peraturermittlungseinrichtung (5) zur Bestimmung der Scheibentemperatur (TSCheibe) einer Fahrzeugscheibe (2) vorgesehen sind, dass in der Regel- und Steuereinheit (7) aus gemessener Innenraumtemperatur (TLuft) und Luftfeuchtigkeit (φ) die zugehörige Taupunkttemperatur (TTau) ermittelbar ist, und dass die Klimatisierungseinheit (8) für den Fall zu betätigen ist, dass die Differenz aus Scheibentemperatur (Tscheibe) und Taupunkttemperatur (TTau) einen Grenzwert (TGrenz) unterschreitet.
2. Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regel- und Steuereinheit (7) aus der Innenraumtemperatur (TLuft) der zugehörige, auf der Sattdampfkurve liegende Sättigungsdruck (psatt (TLuft) ) bestimmt und die Taupunkttempera- tur (TTau) in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit (φ) und des Sättigungsdrucks (Psatt (TLuft) ) zu bestimmen ist.
3. Klimatisierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taupunkttemperatur (TTau) in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit (φ) und des Sättigungsdrucks (psatt (TLuft) ) aus fol¬ gender Beziehung zu bestimmen ist:
wobei
Ci ... eine Konstante mit dem Wert 243.12 C2 ... eine Konstante mit dem Wert 1.81 C3 ... eine Konstante mit dem Wert 19.43 bezeichnet .
4. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibentemperaturermittlungseinrichtung als Infrarot- Temperatursensor (5) ausgebildet ist.
5. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinheit (8) für den Fall zu betätigen ist, dass die Kondensationsneigung (K) , die in Abhängigkeit von der Scheibentemperatur (TSCheibe) und der Taupunkttemperatur (TTau) aus der Beziehung
K =
T -T Scheibe Tau zu ermitteln ist, einen Grenzwert (κGrenz) überschreitet.
6. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinheit (8) eine Klimaanlage umfasst.
7. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinheit (8) ein Gebläse umfasst.
8. Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinheit (8) eine Heizeinrichtung umfasst .
9. Regensensormodul mit einem Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verfahren zur Vermeidung von Feuchtigkeitskondensation an Fahrzeugscheiben, insbesondere Verfahren zum Betrieb des Klimatisierungssystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Innenraumtemperatur (TLuft) und die Luftfeuchtigkeit (φ) im Fahrzeug sowie die Scheibentemperatur (TSCheibe) einer Fahrzeugscheibe (2) gemessen bzw. ermittelt werden, wobei der Innenraum für den Fall klimatisiert wird, dass die Differenz aus Scheibentemperatur (Tscheibe) und Taupunkttemperatur (TTau) einen Grenzwert (TGrenz) unterschreitet, wobei die Taupunkttemperatur
(TTau) in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit (φ) und der Innenraumtemperatur (TLuft) bestimmt wird.
EP06819198A 2005-12-20 2006-10-31 Klimatisierungssystem und verfahren zur vermeidung von feuchtigkeitskondensation an fahrzeugscheiben Withdrawn EP1965995A1 (de)

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