Regelung Klimatisierungsautomatik Funktion

Funktionsvoraussetzungen allgemein

 Kl. 15 Ein

 Klimatisierungsautomatik eingeschaltet

 Klimatisierung Kl. 61 Ein (für Kühlbetrieb)

 Kältemittelverdichter (A9) eingeschaltet (für Kühlbetrieb)

Regelung Klimatisierungsautomatik allgemein

Die elektronische Regelung der Temperatur und der Luftverteilung im Fahrzeuginnenraum erfolgt in Abhängigkeit der gewählten Einstellungen am Steuer- und Bediengerät KLA (N22) (ohne Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik) oder am Steuer- und Bediengerät Komfort-KLA (N22/7) (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik) und den über verschiedene Sensoren erfassten Einflussgrößen (z. B. Außentemperatur, Innenraumtemperatur, Kühlmitteltemperatur).

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Das Steuer- und Bediengerät ist über den Innenraum-CAN und den Klima-Bus mit der Fahrzeugelektronik vernetzt. So ist es möglich, relevante Einflüsse einzubeziehen, um damit die Regelungsqualität zu verbessern und den Energieverbrauch zu senken.

Die Regelung Klimatisierungsautomatik setzt sich aus folgenden Teilfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf regelungsrelevante Einstellungen

 Funktionsablauf Ermittlung der Einflussgrößen

 Funktionsablauf Ansteuerung der Klimakomponenten

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Funktionsablauf regelungsrelevante Einstellungen

Der Funktionsablauf regelungsrelevante Einstellungen setzt sich aus folgenden Unterfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf automatische Regelung

 Funktionsablauf manuelle Regelung

 Funktionsablauf Entfrostfunktion

Zusätzliche Funktionsvoraussetzung automatische Regelung

 Taste AUTO gedrückt (Leuchtdiode leuchtet)

Funktionsablauf automatische Regelung

Die Regelung von Temperatur, Luftverteilung und Luftmenge erfolgt in Abhängigkeit von der Temperaturvorwahl am Steuer- und Bediengerät und den jeweils aktuellen Rahmenbedingungen. Die Einstellung der Luftverteilung und Luftmenge wird automatisch vorgenommen.

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Dabei werden vom Steuer- und Bediengerät folgende Einflussgrößen berücksichtigt:

– Außentemperatur

– Innenraumtemperatur

– Kühlmitteltemperatur

– Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

– Fahrzeuggeschwindigkeit

– Temperatur am Verdampfer

– Kältemitteldruck

– Motordrehzahl

– Schadstoffkonzentration der Außenluft
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

– Taupunkttemperatur (Luftfeuchtigkeit der Außenluft)
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

– Türstatus

– Fensterstellung und Panoramadachstellung (bei Code (413) Panorama-Glasdach mit außenlaufendem Schiebedach)

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Zusätzliche Funktionsvoraussetzung manuelle Regelung

 Luftverteilung und Luftmenge manuell verändert
(Leuchtdiode in Taste AUTO leuchtet nicht)

Funktionsablauf manuelle Regelung

Die Regelung von Temperatur, Luftverteilung und Luftmenge erfolgt in Abhängigkeit von den am Steuer- und Bediengerät vorgenommenen Einstellungen und den jeweils aktuellen Rahmenbedingungen.

Dabei werden vom Steuer- und Bediengerät folgende Einflussgrößen berücksichtigt:

– Außentemperatur

– Innenraumtemperatur

– Kühlmitteltemperatur

– Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

– Fahrzeuggeschwindigkeit

– Temperatur am Verdampfer

– Kältemitteldruck

– Motordrehzahl

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– Schadstoffkonzentration der Außenluft
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

– Taupunkttemperatur (Luftfeuchtigkeit der Außenluft)
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

– Türstatus

– Fensterstellung und Panoramadachstellung (bei Code (413) Panorama-Glasdach mit außenlaufendem Schiebedach)

Zusätzliche Funktionsvoraussetzung Entfrostfunktion

 Taste Entfrosten betätigt (Leuchtdiode leuchtet)

Funktionsablauf Entfrostfunktion

Durch Betätigung der Taste Entfrosten werden sämtliche Luftklappen bis auf die Entfrosterklappen und die Frischluft- und Umluftklappe geschlossen. Diese werden voll geöffnet.

Die Entfroster- und Seitendüsen werden so eingestellt, dass der maximale Luftstrom auf die Windschutzscheibe und die vorderen Seitenscheiben gelenkt wird.

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Der Gebläsemotor (A32m1) wird durch das Steuer- und Bediengerät über den Gebläseregler (A32n1) so angesteuert, dass entsprechend der Ausströmlufttemperatur ein optimaler Entfrostbetrieb gewährleistet ist.

Der Kältemittelverdichter wird zugeschaltet, um die Ausströmluft zu trocknen. Die Luft wird getrocknet (gekühlt) und anschließend auf das Maximum aufgeheizt.

 Der Entfrostbetrieb erfolgt bei Fahrzeugen mit Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik durch Ansteuerung des Stellmotors Entfrosterklappe links (M2/8) und des Stellmotors Entfrosterklappe rechts (M2/9) für die Fahrer- und Beifahrerseite getrennt. Bei Fahrzeugen ohne Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik wird der Stellmotor Entfrosterklappen links und rechts (M2/16) angesteuert. Der Entfrostbetrieb erfolgt somit für die Fahrer- und Beifahrerseite gemeinsam.

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Funktionsablauf Ermittlung der Einflussgrößen

Die Ermittlung der Einflussgrößen setzt sich aus folgenden Unterfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf Ermittlung der Außentemperatur

 Funktionsablauf Ermittlung der Innenraumtemperatur

 Funktionsablauf Ermittlung der Kühlmitteltemperatur

 Funktionsablauf Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit

 Funktionsablauf Ermittlung der Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

 Funktionsablauf Ermittlung der Temperatur am Verdampfer

 Funktionsablauf Ermittlung des Kältemitteldrucks

 Funktionsablauf Ermittlung der Motordrehzahl

 Funktionsablauf Ermittlung der Schadstoffkonzentration der Außenluft (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

 Funktionsablauf Ermittlung der Taupunkttemperatur
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

 Funktionsablauf Ermittlung des Türstatus

 Funktionsablauf Ermittlung der Fensterstellung und der Panoramadachstellung (bei Code (413) Panorama-Glasdach mit außenlaufendem Schiebedach)

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Funktionsablauf Ermittlung der Außentemperatur

Der Temperaturfühler Außentemperaturanzeige (B14) erfasst die Außentemperatur. Der Temperaturwert wird direkt vom Steuergerät SAM mit Sicherungs- und Relaismodul vorn (N10/1) eingelesen und über Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

Funktionsablauf Ermittlung der Innenraumtemperatur

Die Innenraumtempertatur wird im Bereich des Instrumentantafel vom Temperaturfühler Innenluft (N22b1) (ohne Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik) oder vom Temperaturfühler Innenluft (N22/7b1) (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik) im Steuer- und Bediengerät und im vorderen Bereich des Daches vom Temperaturfühler Innenluft (N70b1) im Steuergerät Dachbedieneinheit (N70) erfasst.

Das Steuergerät Dachbedieneinheit liest die Werte des Temperaturfühlers Innenluft direkt ein und sendet sie über den Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät.

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Der jeweilige Temperaturfühler Innenluft ist mit einem Belüftungsgebläse ausgerüstet, das Luft aus dem Fahrzeuginnenraum ansaugt. Durch das Belüftungsgebläse wird eine ständige Zirkulation der Innenraumluft am Temperaturfühler Innenluft erzielt und somit eine hohe Regelgenauigkeit gewährleistet.

Durch den Temperaturfühler Innenluft wird eine von den Strömungsverhältnissen im Fahrzeuginnenraum weitgehend unabhängige Temperaturregelung erreicht.

Funktionsablauf Ermittlung der Kühlmitteltemperatur

Die Temperatur des Kühlmittels wird vom Temperaturfühler Kühlmittel (B11/4) erfasst. Der Temperaturwert wird vom Steuergerät CDI (N3/9) (bei Dieselmotor) oder vom Steuergerät ME (N3/10) (bei Benzinmotor) eingelesen und über Motorraum-CAN an das Steuergerät EZS (N73) gesendet. Dieses sendet den Wert über Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät.
Der Wert wird zur Steuerung der Mischluftklappen und zur Ansteuerung der Heizwasserumwälzpumpe (M13) verwendet.

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Funktionsablauf Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit

Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird vom Kombiinstrument (A1) über Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät gesendet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit dient zur internen Berechnung der Außentemperatur, z. B. im Standbetrieb.

Funktionsablauf Ermittlung der Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

Der Einfallswinkel und die Intensität der Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug werden vom Sonnensensor 4-fach K-KLA (B32/2) erfasst. Das Steuer- und Bediengerät liest die Signale des Sonnensensors über den Klima-Bus ein passt die Innenraumtemperatur und die Gebläsedrehzahl entsprechend an.

Bei einseitiger Sonneneinstrahlung wird eine angemessene Temperaturdifferenz zwischen der rechten und linken Regel-Sollwerttemperatur eingestellt.

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Funktionsablauf Ermittlung der Temperatur am Verdampfer

Die Temperatur am Verdampfer wird vom Temperaturfühler Verdampfer (B10/6) erfasst. Das Steuer- und Bediengerät liest die

Signale des Temperaturfühlers Verdampfer direkt ein.

Sinkt die Temperatur am Verdampfer auf ca. T = 2 °C ab, wird der Kältemittelverdichter abgeschaltet, um das Vereisen des Verdampfers zu verhindern.

Funktionsablauf Ermittlung des Kältemitteldrucks

Der Kältemitteldruck wird vom Geber Kältemitteldruck (B12) erfasst. Der Druck wird mit einer hinterlegten Temperatur-Druck-Kurve verglichen.
Bei einem Kältemitteldruck von p < 1,75 und > 30 bar wird der Kältemittelverdichter abgeschaltet.

Die Signale des Gebers Kältemitteldruck werden vom Steuergerät SAM vorn direkt eingelesen und über den Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

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Funktionsablauf Ermittlung der Motordrehzahl

Die Motordrehzahl wird vom Steuergerät CDI oder vom Steuergerät ME erfasst und über Motorraum-CAN an das Steuergerät EZS gesendet. Dieses leitet den Wert über Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät weiter.
Die Motordrehzahl dient unter anderem zur Regelung des Kältemittelverdichters.

Funktionsablauf Ermittlung der Schadstoffkonzentration der Außenluft (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

Der Multifunktionssensor K-KLA (B31) erfasst die Konzentration der Schadgase Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxid (NOX) in der Außenluft. Die Daten des Multifunktionssensors werden über den Klima-Bus vom Steuer- und Bediengerät eingelesen. Das Steuer- und Bediengerät realisiert entsprechend den eingelesenen Werten die automatische Umluftsteuerung.

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Funktionsablauf Ermittlung der Taupunkttemperatur

(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

Der Multifunktionssensor K-KLA errechnet die Taupunkttemperatur aus der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit und sendet ihn über den Klima-Bus an das Steuer- und Bediengerät. Die Taupunkttemperatur wird zur Regelung des Kältemittelverdichters benötigt.

Funktionsablauf Ermittlung des Türstatus

Der Türkontaktschalter vorn links (S17/3) und der Türkontaktschalter vorn rechts (S17/4) erfassen die Zustände offen oder geschlossen der jeweiligen Tür. Der Türstatus wird vom Steuergerät SAM mit Sicherungs- und Relaismodul Fond (N10/2) eingelesen und über den Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

Das Steuer- und Bediengerät hält bei geöffneter Tür die aktuelle Gebläseleistung fest, um bei großen Temperaturunterschieden zwischen Innen- und Außenluft ein unnötiges Nachregeln zu vermeiden.

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Funktionsablauf Ermittlung der Fensterstellung und der Panoramadachstellung (bei Code (413) Panorama-Glasdach mit außenlaufendem Schiebedach)

Die jeweilige Fensterstellung wird vom Türsteuergerät vorn links (N69/1) und vom Türsteuergerät vorn rechts (N69/2) eingelesen und an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

Die Stellung des Panoramadachs wird vom Steuergerät Dachbedieneinheit eingelesen und an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

Funktionsablauf Ansteuerung der Klimakomponenten

Der Funktionsablauf Ansteuerung der Klimakomponenten setzt sich aus folgenden Unterfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf Ansteuerung des Kältemittelverdichters

 Funktionsablauf Ansteuerung des Gebläsemotors

 Funktionsablauf Ansteuerung der Luftführungsklappen

 Funktionsablauf Ansteuerung des Elektrischen Sauglüfters Motor und Klima mit integrierter Regelung (M4/7)

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Funktionsablauf Ansteuerung des Kältemittelverdichters

Der Kältemittelverdichter ist für das Ansaugen und Verdichten des Kältemittels zuständig. Der Kältemittelverdichter wird stufenlos bis zu 100 % über das Kompressorregelventil vom Steuer- und Bediengerät leistungsgeregelt.

Das Steuer- und Bediengerät sendet die Anforderung zum Einschalten über Innenraum-CAN an das Steuergerät SAM vorn. Dieses empfängt die Anforderung und steuert das Kompressorregelventil an.

Funktionsablauf Ansteuerung des Gebläsemotors

Die Durchlüftung wird mit Unterstützung des Gebläsemotors erreicht. Das Steuer- und Bediengerät sendet eine Ansteuerung von 0 bis 100 % über den Klima-Bus an den Gebläseregler. Der Gebläseregler regelt, abhängig von der Steuerspannung, die Betriebsspannung für den Gebläsemotor von U = 0 bis 12 V und somit die Drehzahl des Gebläsemotors von 0 bis 100 %.

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Die Ansteuerung (Betriebsspannung) des Gebläsemotors wird durch folgende Faktoren beeinflusst:

– Gebläsewählradstellung (MANUELL/AUTO)

– Bedienfunktionen

– Modus (Heizen/Kühlen)

– Kühlmitteltemperatur

– Fahrgeschwindigkeit

– Sonneneinstrahlung
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

– Stellung der Frischluft- und Umluftklappe

– Klappenstellungen

– Kl. 15 (Gebläse EIN), Kl. 50 (Starter läuft, Gebläse aus)

Funktionsablauf Ansteuerung der Luftführungsklappen

Durch entsprechende Verstellung der Luftführungsklappen im Klimatisierungskasten wird die Luftverteilung im Fahrzeuginnenraum gesteuert.

Das Steuer- und Bediengerät steuert nachfolgend aufgeführte Bauteile über den Klima-Bus entsprechend an.

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Fahrzeuge ohne Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik:

– zur Frischluft-/Umluftregelung:

– Stellmotor Frisch- und Umluftklappen (M2/5)

– zur Temperaturregelung:

– Stellmotor Mischluftklappe links (M2/6)

– Stellmotor Mischluftklappe rechts (M2/7)

– zur Belüftungsregelung:

– Stellmotor Fußraumklappen links und rechts (M2/15)

– Stellmotor Entfrosterklappen links und rechts

– Stellmotor Belüftungsklappen (M2/21)

Fahrzeuge mit Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik:

– zur Frischluft-/Umluftregelung:

– Stellmotor Frisch- und Umluftklappen

– Motor Verstellung Aktivkohlefilterklappe (A32m2)

– zur Temperaturregelung:

– Stellmotor Mischluftklappe links

– Stellmotor Mischluftklappe rechts

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– zur Belüftungsregelung:

– Stellmotor Entfrosterklappe links

– Stellmotor Entfrosterklappe rechts

– Stellmotor Fußraumklappe links (M2/10)

– Stellmotor Fußraumklappe rechts (M2/11)

– Stellmotor Belüftungsklappe links (M2/19)

– Stellmotor Belüftungsklappe rechts (M2/20)

Funktionsablauf Ansteuerung des Elektrischen Sauglüfter Motor und Klima mit integrierter Regelung

Der Elektrische Sauglüfter dient der Abkühlung des Kühlmittels und des Kältemittels.
Das Steuer- und Bediengerät berechnet die Lüftersolldrehzahl in Abhängigkeit vom Kältemitteldruck und sendet die Anforderung über Innenraum-CAN an das Steuergerät EZS. Dieses sendet die Anforderung über Motorraum-CAN an das Steuergerät CDI oder das Steuergerät ME. Das Steuergerät CDI oder das Steuergerät ME berechnet dann die Lüftersolldrehzahl in Abhängigkeit von der Motortemperatur und vergleicht diese mit der Klimaanforderung. Danach steuert es den Elektrischen Sauglüfter entsprechend an.