DE102010042024A1 - Method for operating inner area air-conditioning system of e.g. hybrid vehicle, involves heating outer area air by heat source i.e. heat exchanger, and heating moisture absorber by air heated by another heat source - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.The invention is based on a method according to the preamble of the independent claim.
Verschiedenartige Verfahren zum Betrieb einer Innenraumklimatisierung in Fahrzeugen sind bekannt. Ein derartiges Verfahren zeigt beispielsweise die
Da bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen weniger Abwärme durch die Antriebseinheiten zur Verfügung steht, ist beispielsweise aus der genannten
Der vermehrte Umluftbetrieb führt nachteilig dazu, dass der Feuchtigkeitsabsorber, der zur Trocknung der Luft im Fahrzeug verbaut ist, in kürzeren Abständen keine Feuchtigkeit aufnehmen kann und häufiger elektrisch ausgeheizt werden muss. Das Trocknen des Feuchtigkeitsabsorbers benötigt nachteilig zusätzliche elektrische Energie, die bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen für den Vortrieb benötigt wird. Zudem wird die dem Feuchtigkeitsabsorber entzogene Feuchtigkeit nachteilig über die Fahrgastzelle abgeführt.The increased recirculation mode leads adversely to the fact that the moisture absorber, which is installed to dry the air in the vehicle, can absorb moisture at shorter intervals and more often must be electrically heated. Drying of the moisture absorber disadvantageously requires additional electrical energy needed for propulsion in hybrid and electric vehicles. In addition, the moisture removed from the moisture absorber is dissipated disadvantageously via the passenger compartment.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, einen Umluftbetrieb zu gewährleisten und den Feuchtigkeitsabsorber ohne zusätzliche Energiequellen zu desorbieren (zu trocknen).The inventive method with the characterizing part of claim 1 has the advantage of ensuring a recirculation mode and to desorb the moisture absorber without additional energy sources (to dry).
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem ersten Verfahrensschritt A Fahrgastzellenluft aus der Fahrgastzelle aufgeheizt, die aufgeheizte Luft durch einen Feuchtigkeitsabsorber getrocknet und erneut der Fahrgastzelle zugeführt wird und in einem zweiten Verfahrensschritt B Außenbereichsluft erwärmt und der Feuchtigkeitsabsorber durch die aufgeheizte Luft getrocknet wird. Aufgrund des im ersten Verfahrensschritt erfolgenden Umluftbetriebs wird im Vergleich zum Durchluftbetrieb die Fahrgastzelle schneller erwärmt. Da die Fahrzeuginsassen durch die Atmung, durch Schwitzen oder auch aufgrund nasser Kleidung Feuchtigkeit abgeben, wird die Luft der Fahrgastzelle im Umluftbetrieb durch einen Feuchtigkeitsabsorber getrocknet, um die Luftfeuchtigkeit gering zu halten und einen Scheibenbeschlag der Fahrgastzelle zu verhindern. Da dieser Feuchtigkeitsabsorber im Umluftbetrieb schneller als im Durchluftbetrieb keine Feuchtigkeit mehr aufnehmen kann, muss er ausgeheizt werden. Zu diesem Zweck wird im zweiten Verfahrensschritt Außenbereichsluft aus dem Bereich außerhalb der Fahrgastzelle aufgeheizt und der Feuchtigkeitsabsorber durch die aufgeheizte Luft getrocknet. Vorteilhaft sind somit keine separate elektrische Heizung oder andere Wärmequellen zur Trocknung des Feuchtigkeitsabsorbers notwendig, durch die elektrische Energie, die zum Vortrieb des Fahrzeugs benötigt wird, verbraucht wird.According to the invention, passenger compartment air from the passenger compartment is heated in a first method step, the heated air is dried by a moisture absorber and fed back to the passenger compartment, and outdoor air is heated in a second method step B and the moisture absorber is dried by the heated air. Due to the recirculating air mode taking place in the first method step, the passenger compartment is heated more quickly compared to through air mode. Since the vehicle occupants emit moisture by breathing, by sweating or by wet clothing, the air of the passenger compartment is dried by a moisture absorber in recirculation mode in order to keep the humidity low and to prevent the passenger compartment from fogging. Since this moisture absorber in recirculation mode faster than in Durchluftbetrieb can no longer absorb moisture, it must be baked out. For this purpose, outside air from the area outside the passenger compartment is heated in the second method step and the moisture absorber is dried by the heated air. Advantageously, therefore, no separate electrical heating or other heat sources for drying the moisture absorber are necessary, is consumed by the electrical energy needed to propel the vehicle.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.The measures mentioned in the dependent claims advantageous refinements of the method specified in the independent claim are possible.
Vorteilhaft wird in dem ersten Verfahrensschritt A die Innenraumklimatisierung im Umluftbetrieb betrieben. Die Fahrgastzellenluft aus der Fahrgastzelle wird durch eine erste Wärmequelle aufgeheizt und erneut der Fahrgastzelle zugeführt. Im zweiten Verfahrensschritt B wird vom Umluftbetrieb auf Durchluftbetrieb geschaltet und die Außenbereichsluft durch die zweite Wärmequelle erwärmt und in die Fahrgastzelle geleitet. Somit wird die Außenbereichsluft vorteilhaft vorgewärmt anstatt auf Außenbereichstemperatur in die Fahrgastzelle zu gelangen. Die Fahrgastzellenluft aus der Fahrgastzelle wird durch die erste Wärmequelle aufgeheizt. Der Feuchtigkeitsabsorber wird durch die aufgeheizte Luft getrocknet und die mit Feuchtigkeit beladene Luft nach Trocknung des Feuchtigkeitsabsorbers vorteilhaft aus der Fahrgastzelle heraus geführt. Somit wird dazu beigetragen, dass die Luftfeuchtigkeit in der Fahrgastzelle nicht durch die aus dem zu trocknenden Feuchtigkeitsabsorber austretende Feuchtigkeit erhöht wird.Advantageously, in the first method step A, the interior air conditioning is operated in recirculation mode. The passenger compartment air from the passenger compartment is heated by a first heat source and returned to the passenger compartment. In the second method step B is switched from the recirculation mode to Durchluftbetrieb and the outdoor air heated by the second heat source and directed into the passenger compartment. Thus, the outside air is advantageously preheated instead of reaching outside temperature in the passenger compartment. The passenger compartment air from the passenger compartment is heated by the first heat source. The moisture absorber is dried by the heated air and the humidity-laden air after drying of the moisture absorber advantageously out of the passenger compartment out. Thus, it is contributed to the fact that the humidity in the passenger compartment is not increased by the exiting moisture to be dried moisture.
Das in den unabhängigen Ansprüchen beschriebene Verfahren zum Betreiben einer Innenraumklimatisierung verwendet vorteilhaft als erste Wärmequelle eine Hochvoltbatterie. Elektro- und Hybridfahrzeuge verfügen über eine Hochvoltbatterie, welche die Energie für den Vortrieb durch einen Elektromotor speichert. Diese Batterie wird im Betrieb durch die Verluste der Energiewandlung beim Laden und Entladen erwärmt. Diese Abwärme kann genutzt werden, um vorteilhaft die Luft der Fahrgastzelle zu erwärmen und/oder den Feuchtigkeitsabsorber zu trocknen. The method for operating an interior air-conditioning described in the independent claims advantageously uses a high-voltage battery as the first heat source. Electric and hybrid vehicles have a high-voltage battery, which stores the energy for propulsion through an electric motor. This battery is heated in operation by the losses of energy conversion during charging and discharging. This waste heat can be used to advantageously heat the air of the passenger compartment and / or to dry the moisture absorber.
Vorteilhaft wird als zweite Wärmequelle ein Wärmetauscher verwendet. Die in Hybrid- und Elektrofahrzeugen aus der Antriebseinheit zur Verfügung stehende Abwärme kann somit ebenfalls für die Erwärmung der Fahrgastzelle genutzt werden. Wird im zweiten Verfahrensschritt von Umluftbetrieb auf Durchluftbetrieb geschaltet, kann die Luft, die aus dem Außenbereich außerhalb der Fahrgastzelle stammt, vorteilhaft erwärmt werden und der Fahrgastzelle zugeführt werden. Wird der Fahrgastzelle durch den Wärmetauscher erwärmte Luft aus dem Außenbereich der Fahrgastzelle zugeführt, wird einer Abkühlung der Fahrgastzelle vorteilhaft vorgebeugt.Advantageously, a heat exchanger is used as the second heat source. The available in hybrid and electric vehicles from the drive unit waste heat can thus also be used for heating the passenger compartment. If switching from recirculating air mode to through air mode is performed in the second method step, the air which originates from the outside area outside the passenger compartment can advantageously be heated and fed to the passenger compartment. If the passenger compartment is supplied with heated air from the exterior of the passenger compartment through the heat exchanger, cooling of the passenger compartment is advantageously prevented.
Der Wechsel von Verfahrensschritt A zu Verfahrensschritt B wird vorteilhaft dann vorgenommen, wenn die aktuelle Fahrgastzellentemperatur T_F der vorgegebenen Solltemperatur T_S der Fahrgastzelle entspricht und/oder diese überschreitet. Beispielsweise kann der Fahrer somit vorteilhaft eine Solltemperatur T_S vorgeben, bei der von Umluft auf Durchluftbetrieb geschaltet wird. Er kann somit den Trocknungsvorgang des Feuchtigkeitsabsorbers auch dann manuell einleiten, wenn dieser noch nicht voll beladen ist und noch Trocknungsfähigkeit besitzt.The change from method step A to method step B is advantageously carried out when the current passenger compartment temperature T_F corresponds to and / or exceeds the predefined setpoint temperature T_S of the passenger compartment. For example, the driver can thus advantageously predetermine a desired temperature T_S at which switching from circulating air to through-air operation takes place. He can thus also initiate the drying process of the moisture absorber manually if it is not fully loaded and still has drying ability.
Kann der Feuchtigkeitsabsorber keine weitere Feuchtigkeit aus der Luft absorbieren, erfolgt der Wechsel von Schritt A zu Schritt B des Verfahrens, um ein Ansteigen der Luftfeuchtigkeit in der Fahrgastzelle verbunden mit einem etwaigen Scheibenbeschlag zu vermeiden. Um den Feuchtigkeitsgehalt F_G des Feuchtigkeitsabsorbers zu bestimmen, wird zu diesem Zweck vorteilhaft ein Feuchtigkeitssensor eingesetzt, der dem Feuchtigkeitsabsorber nachgeschaltet ist.If the moisture absorber can not absorb any further moisture from the air, the change from step A to step B of the process takes place in order to avoid an increase in the humidity in the passenger compartment associated with any possible window fogging. In order to determine the moisture content F_G of the moisture absorber, a moisture sensor, which is connected downstream of the moisture absorber, is advantageously used for this purpose.
Ist die Fahrgastzellentemperatur T_F kleiner oder gleich der Taupunkttemperatur T_T in der Fahrgastzelle, beginnt die erhöhte Luftfeuchtigkeit innerhalb der Fahrgastzelle auf den Fahrzeugscheiben zu kondensieren. Vorteilhaft wird der Wechsel von Verfahrensschritt A zu Verfahrensschritt B dann vorgenommen, wenn die Fahrgastzellentemperatur T_F der Taupunkttemperatur T_T in der Fahrgastzelle entspricht und/oder diese unterschreitet. Um die Temperatur der Fahrgastzelle zu ermitteln, ist vorteilhaft ein Fahrgastzellentemperatursensor vorgesehen. Über einen Taupunkttemperatursensor T_F wird vorteilhaft die Taupunkttemperatur T_T gemessen.If the passenger compartment temperature T_F is less than or equal to the dew point temperature T_T in the passenger compartment, the increased humidity inside the passenger compartment begins to condense on the vehicle windows. The change from method step A to method step B is advantageously carried out when the passenger compartment temperature T_F corresponds to the dew point temperature T_T in the passenger compartment and / or falls below it. In order to determine the temperature of the passenger compartment, a passenger compartment temperature sensor is advantageously provided. A dew point temperature sensor T_F advantageously measures the dew point temperature T_T.
Vorteilhaft wird im Umluftbetrieb die Luft, die durch die erste Wärmequelle aufgeheizt und durch den Feuchtigkeitsabsorber getrocknet wird, der Fahrgastzelle wieder zugeführt. Zu diesem Zweck ist im ersten Schritt des Verfahrens die mindestens eine Fahrzeuginnenraumluftklappe geöffnet und die mindestens eine Fahrzeugumgebungsluftklappe geschlossen. Wird im zweiten Schritt des Verfahrens von Umluft- auf Durchluftbetrieb geschaltet, wird die Fahrzeuginnenraumluftklappe geschlossen und die Fahrzeugumgebungsluftklappe geöffnet. Dadurch wird die Feuchtigkeit aus dem Feuchtigkeitsabsorber durch die aufgeheizte Luft vorteilhaft in den Außenbereich der Fahrgastzelle geführt.Advantageously, in recirculation mode, the air heated by the first heat source and dried by the moisture absorber is returned to the passenger compartment. For this purpose, in the first step of the method, the at least one vehicle interior air damper is opened and the at least one vehicle ambient air damper is closed. In the second step of the method, switching from recirculation to through-air mode closes the vehicle interior air flap and opens the vehicle ambient air flap. As a result, the moisture from the moisture absorber is advantageously guided by the heated air into the outer region of the passenger compartment.
Der Wechsel vom ersten Schritt A zum zweiten Schritt B des Verfahrens wird vorteilhaft vom Batteriesteuergerät gesteuert. Die Fahrzeuginnenraumluftklappe und Fahrzeugumgebungsluftklappe, über die gewählt wird, ob die Luft der Fahrgastzelle oder dem Außenbereich der Fahrgastzelle zugeführt wird, sind vorteilhaft in der Nähe der Batterie angeordnet oder gehören zum Batteriegehäuse.The change from the first step A to the second step B of the method is advantageously controlled by the battery control device. The vehicle interior air damper and vehicle ambient air damper, which is used to select whether the air is supplied to the passenger compartment or the exterior of the passenger compartment, are advantageously arranged in the vicinity of the battery or belong to the battery housing.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail in embodiments with reference to the accompanying drawings.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die
Im Schritt A des Verfahrens der
Die
Weist die mit dem Fahrgastzellentemperatursensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 5647534 A [0002, 0003] US 5647534 A [0002, 0003]
Claims (12)
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DE201010042024 DE102010042024A1 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | Method for operating inner area air-conditioning system of e.g. hybrid vehicle, involves heating outer area air by heat source i.e. heat exchanger, and heating moisture absorber by air heated by another heat source |
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DE (1) | DE102010042024A1 (en) |
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US5647534A (en) | 1994-09-22 | 1997-07-15 | Mercedes-Benz Ag | Device for heating an interior of an electric vehicle |
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2010
- 2010-10-06 DE DE201010042024 patent/DE102010042024A1/en not_active Withdrawn
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US5647534A (en) | 1994-09-22 | 1997-07-15 | Mercedes-Benz Ag | Device for heating an interior of an electric vehicle |
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