Regelung Klimatisierungsautomatik Funktion

Funktionsvoraussetzungen allgemein

 Kl. 15

 Klimatisierungsautomatik eingeschaltet

 Kl. 61 (für Kühlbetrieb)

 Kältemittelverdichter (A9) eingeschaltet (für Kühlbetrieb)

Regelung Klimatisierungsautomatik allgemein

Die elektronische Regelung der Temperatur und der Luftverteilung im Innenraum erfolgt in Abhängigkeit von den gewählten Einstellungen am Steuer- und Bediengerät KLA (N22) (bei Code (580) Klimatisierungsautomatik) oder am Steuer- und Bediengerät Komfort-KLA (N22/7) (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik) und den über verschiedene Sensoren erfassten Einflussgrößen (z. B. Innenraumtemperatur, Außentemperatur, Kühlmitteltemperatur).

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Die Ermittlung dieser Einflussgrößen ist im Anschluss an die regelungsrelevanten Einstellungen beschrieben.

Das Steuer- und Bediengerät ist über den Innenraum-CAN und den Klimabus 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 Teilfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf manuelle Regelung

 Funktionsablauf automatische Regelung
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

 Funktionsablauf Entfrostfunktion

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.

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Dabei werden vom Steuer- und Bediengerät folgende Einflussgrößen berücksichtigt:

– Außentemperatur

– Temperatur nach dem Heizungswärmetauscher

– Kühlmitteltemperatur

– Fahrzeuggeschwindigkeit

– Temperatur am Verdampfer

– Kältemitteldruck

– Motordrehzahl

– Türstatus

– Stellung der Seitenscheiben

– Status Vario-Dach

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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.

Dabei werden vom Steuer- und Bediengerät zusätzlich zu den unter manueller Regelung aufgeführten, folgende Einflussgrößen berücksichtigt:

– Innenraumtemperatur

– Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug

– Schadstoffkonzentration der Außenluft

– Taupunkttemperatur (Luftfeuchtigkeit der Außenluft)

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Zusätzliche Funktionsvoraussetzung Entfrostfunktion

 Taste Entfrosten betätigt (Leuchtdiode leuchtet)

Funktionsablauf Entfrostfunktion

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

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

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

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Der Kältemittelverdichter wird zugeschaltet, um eine Trocknung der Ausströmluft zu erreichen. Die Luft wird getrocknet (gekühlt) und anschließend auf das Maximum aufgeheizt.

Funktionsablauf Ermittlung der Einflussgrößen

Der Funktionsablauf Ermittlung der Einflussgrößen setzt sich aus folgenden Teilfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf Ermittlung der Außentemperatur

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

 Funktionsablauf Ermittlung der Temperatur nach dem Heizungswärmetauscher

 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

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 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 Stellung Seitenscheiben

 Funktionsablauf Ermittlung des Status Vario-Dach

Funktionsablauf Ermittlung der Außentemperatur

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

Funktionsablauf Ermittlung der Innenraumtemperatur

Die Innenraumtempertatur wird durch den Temperaturfühler Innenluft (N22/7b1) (bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik) im Steuer- und Bediengerät gemessen.

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Der Temperaturfühler Innenluft ist mit einem Belüftungsgebläse ausgestattet, das für die Temperaturmessung Luft aus dem Fahrzeuginnenraum ansaugt. Durch das Belüftungsgebläse wird eine ständige Zirkulation der Innenraumluft am Temperaturfühler Innenluft erzielt und damit eine hohe Regelgenauigkeit gewährleistet.

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

 Bei geöffnetem Vario-Dach wird der Temperaturfühler Innenluft nicht ausgewertet.

Funktionsablauf Ermittlung der Temperatur nach dem Heizungswärmetauscher

Der Temperaturfühler Wärmetauscher links (B10/2) und der Temperaturfühler Wärmetauscher rechts (B10/3) erfassen die Isttemperatur des Luftstroms nach dem Heizungswärmetauscher.

Die erfassten Werte werden an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

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Dort findet ein Abgleich zwischen den ermittelten Temperaturen (Istwert) und den vorgewählten Solltemperaturen (Sollwert) statt. Aus dem Abgleich zwischen Istwert und Sollwert wird die Öffnungsdauer des Duoventils (Y21) berechnet, welches dann entsprechend angesteuert wird.

Funktionsablauf Ermittlung der Kühlmitteltemperatur

Die Temperatur des Kühlmittels wird vom Temperaturfühler Kühlmittel (B11/4) erfasst. Der Temperaturwert wird vom Steuergerät ME (N3/10) eingelesen und über Motorraum-CAN an das Steuergerät Zentrales Gateway (N93) 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.

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.

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Funktionsablauf Ermittlung der Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug

Durch den Sonnensensor (B32) erfasst das Steuer- und Bediengerät den Einfallswinkel und die Intensität der Sonnenstrahlung auf das Fahrzeug. Entsprechend der Messwerte werden die Innenraumtemperatur und die Gebläseleistung angepasst.

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

Funktionsablauf Ermittlung der Temperatur am Verdampfer

Um ein Vereisen des Verdampfers zu verhindern, wird die dortige Temperatur durch den Temperaturfühler Verdampfer (B10/6) erfasst und direkt vom Steuer- und Bediengerät eingelesen. Sinkt die Verdampfertemperatur auf ca. T = 2 °C ab, wird der Kältemittelverdichter abgeschaltet.

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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 p < 1,75 bar und p > 30 bar wird der Kältemittelverdichter abgeschaltet.

Der Geber Kältemitteldruck wird direkt vom Steuergerät SAM Fahrer eingelesen und über Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

Funktionsablauf Ermittlung der Motordrehzahl

Die Motordrehzahl wird vom Steuergerät ME erfasst und über Motorraum-CAN an das Steuergerät Zentrales Gateway gesendet. Dieses sendet den Wert über Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät.
Die Motordrehzahl dient unter anderem zur Regelung des Kältemittelverdichters.

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Funktionsablauf Ermittlung der Schadstoffkonzentration der Außenluft

Durch den Multifunktionssensor K-KLA (B31) wird die Konzentration der Schadgase Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxid (NOX) erfasst.

Die Werte werden vom Steuer- und Bediengerät über Klimabus eingelesen. Das Steuer- und Bediengerät realisiert entsprechend den eingelesenen Werten die automatische Umluftsteuerung.

Funktionsablauf Ermittlung der Taupunkttemperatur

Aus der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit errechnet der Multifunktionssensor K-KLA den Taupunkt und sendet diesen über Klimabus an das Steuer- und Bediengerät. Der Taupunkt wird zur Regelung des Kältemittelverdichters benötigt.

Funktionsablauf Ermittlung des Türstatus

Durch den Türkontaktschalter links (S17/3) und den Türkontaktschalter rechts (S17/4) werden die Zustände offen und geschlossen an der jeweiligen Tür erfasst.

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Die Türkontaktschalter werden vom Steuergerät SAM mit Sicherungs- und Relaismodul Fond (N10/2) eingelesen und an das Steuer- und Bediengerät gesendet.

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

Funktionsablauf Ermittlung der Stellung Seitenscheiben

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

Funktionsablauf Ermittlung des Status Vario-Dach

Das Steuergerät Verdeckbetätigung (N52) sendet den Status des Vario-Dachs über Innenraum-CAN an das Steuer- und Bediengerät.

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Funktionsablauf Ansteuerung der Klimakomponenten

Der Funktionsablauf Ansteuerung der Klimakomponenten setzt sich aus folgenden Teilfunktionen 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)

Funktionsablauf Ansteuerung des Kältemittelverdichters

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

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

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Funktionsablauf Ansteuerung des Gebläsemotors

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

Funktionsablauf Ansteuerung der Luftführungsklappen

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

Vom Steuer- und Bediengerät werden über Klimabus folgende Bauteile angesteuert:

– zur Frischluft-/Umluftregelung:

– Stellmotor Frisch- und Umluftklappen (M2/5)

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– zur Belüftungsregelung:

– Stellmotor Fußraumklappen links und rechts (M2/15)

– Stellmotor Entfrosterklappen links und rechts (M2/16)

– Stellmotor Belüftungsklappen (M2/21)
(bei Code (581) Komfort-Klimatisierungsautomatik)

Funktionsablauf Ansteuerung des Elektrischen Sauglüfters 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 Zentrales Gateway.

Dieses sendet die Anforderung über Motorraum-CAN an das Steuergerät ME. Das Steuergerät ME berechnet die Lüftersolldrehzahl in Abhängigkeit von der Motortemperatur und vergleicht diese mit der Klimaanforderung, dementsprechend wird der Elektrische Sauglüfter angesteuert.