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DE102007039002A1 - Method for monitoring the load condition of an air conditioning device of a motor vehicle - Google Patents

Method for monitoring the load condition of an air conditioning device of a motor vehicle Download PDF

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DE102007039002A1
DE102007039002A1 DE200710039002 DE102007039002A DE102007039002A1 DE 102007039002 A1 DE102007039002 A1 DE 102007039002A1 DE 200710039002 DE200710039002 DE 200710039002 DE 102007039002 A DE102007039002 A DE 102007039002A DE 102007039002 A1 DE102007039002 A1 DE 102007039002A1
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DE
Germany
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sensor
air
conditioning device
air conditioning
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DE200710039002
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German (de)
Inventor
Thomas Dr. Wolff
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.)
Mann and Hummel Innenraumfilter GmbH and Co KG
Original Assignee
Helsa Automotive GmbH and Co KG
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Publication date
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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren für die Ermittlung eines Beladungszustandes einer Klimatisierungseinrichtung 1 und eine Klimatisierungseinrichtung 1 zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug. Die Klimatisierungseinrichtung 1 zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug weist eine Filtereinheit 3, eine Wärmetauschereinheit 7, 71, eine Sensoreinheit 4 und eine Auswerteelektronik 6 auf. Die Filtereinheit 3, die Wärmetauschereinheit 7, 71 und die Sensoreinheit 4 sind in einem Luftkanal 5 angeordnet. Die Sensoreinheit 4 ist mit der Auswerteelektronik 6 verbunden. Hierbei ist die Wärmetauschereinheit 7, 71 stromabwärts zur Filtereinheit 3 und zwischen der Filtereinheit 3 und der Sensoreinheit 4 angeordnet, wobei die Sensoreinheit 4 zu einer Austrittsfläche der Wärmetauschereinheit 7, 71 in einem Abstand, vorzugsweise von mehr als 20 cm, angeordnet ist. Die Sensoreinheit 4 weist einen Strömungssensor 41, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, und einen Temperatursensor 42 auf. Das PTC-Element und der Temperatursensor 42 sind benachbart voneinander in dem Luftkanal 5 angeordnet.Described is a method for determining a loading state of an air conditioning device 1 and an air conditioning device 1 for use in a motor vehicle. The air-conditioning device 1 for use in a motor vehicle has a filter unit 3, a heat exchanger unit 7, 71, a sensor unit 4 and an evaluation electronics 6. The filter unit 3, the heat exchanger unit 7, 71 and the sensor unit 4 are arranged in an air duct 5. The sensor unit 4 is connected to the transmitter 6. Here, the heat exchanger unit 7, 71 downstream of the filter unit 3 and between the filter unit 3 and the sensor unit 4 is arranged, wherein the sensor unit 4 to an outlet surface of the heat exchanger unit 7, 71 at a distance, preferably more than 20 cm, is arranged. The sensor unit 4 includes a flow sensor 41 configured as a self-heating mode PTC element and a temperature sensor 42. The PTC element and the temperature sensor 42 are disposed adjacent to each other in the air passage 5.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Ermittlung eines Beladungszustandes einer Klimatisierungseinrichtung und eine Klimatisierungseinrichtung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei die Klimatisierungseinrichtung, eine Filtereinheit, eine Wärmetauschereinheit, eine Sensoreinheit, und eine Auswerteelektronik aufweist. Die Filtereinheit und die Sensoreinheit sind in einem Luftkanal angeordnet, wobei die Sensoreinheit mit der Auswerteelektronik zur Bestimmung des Beladungszustandes der Filtereinrichtung verbunden ist. Der Beladungszustand einer Filtereinrichtung wird auch als Sättigungszustand der Filtereinrichtung bezeichnet.The The invention relates to a method for determining a Loading condition of an air conditioning device and an air conditioning device for Use in a motor vehicle, wherein the air conditioning device, a filter unit, a heat exchanger unit, a sensor unit, and has an evaluation. The filter unit and the sensor unit are arranged in an air duct, wherein the sensor unit with the transmitter for determining the loading condition of the Filter device is connected. The loading condition of a filter device is also referred to as the saturation state of the filter device.

Aus der DE 199 05 610 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung des Beladungszustandes einer Filtereinrichtung für Kabinenluftfilter bei Kraftfahrzeugen bekannt, wobei die Filtereinrichtung eine Gebläseeinheit zur Beförderung der Luft in den Kabineninnenraum aufweist, die dem Kabinenluftfilter vor- oder nachgeschaltet ist. Der Beladungszustand der Filtereinrichtung wird durch Summation der Gebläselaufzeit ermittelt, wobei die so ermittelte Gesamtluftmenge als Maß für den Beladungszustand der Filtereinrichtung dient. Allerdings wird ebenso bei diesem Verfahren die Qualität der Luft nicht berücksichtigt, d. h. die tatsächliche Beladung der Filtereinheit wird nur ungenau bestimmt.From the DE 199 05 610 A1 a method for determining the loading state of a filter device for cabin air filters in motor vehicles is known, wherein the filter device comprises a blower unit for conveying the air into the cabin interior, which is upstream or downstream of the cabin air filter. The loading state of the filter device is determined by summation of the fan run time, wherein the total amount of air thus determined serves as a measure of the loading state of the filter device. However, the quality of the air is also not taken into account in this method, ie the actual loading of the filter unit is determined only inaccurate.

Aus der DE 100 36 270 A1 ist eine Klimaeinrichtung mit Filtereinheit für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zu deren Betrieb bekannt. Bei der Filtereinrichtung wird mittels einer Gebläseeinheit Luft durch eine Filtereinheit befördert. Mittels einer Auswerteelektronik mit Anzeigeeinrichtung wird mit einer Abtasteinheit die aktuelle Gebläseleistung der Gebläseeinheit bestimmt. Durch Integration der Gebläseleistung wird die Gesamtluftmenge bestimmt. In dem Luftkanal ist noch ein zusätzlicher Schadgassensor vorgesehen, der mit der Auswerteeinrichtung verbunden ist. Bei dieser Klimaeinrichtung bzw. dem Verfahren wird der Beladungszustand einer Filtereinrichtung mit Schadgasen ermittelt. Die Beladung der Filtereinrichtung mit Partikeln kann hiermit jedoch nicht ermittelt werden.From the DE 100 36 270 A1 An air conditioning device with filter unit for motor vehicles and a method for their operation is known. In the filter device, air is conveyed through a filter unit by means of a blower unit. By means of an evaluation with display device, the current fan speed of the fan unit is determined with a scanning unit. By integrating the blower output, the total amount of air is determined. In the air duct, an additional harmful gas sensor is still provided, which is connected to the evaluation device. In this air conditioning device or the method, the loading state of a filter device with harmful gases is determined. However, the loading of the filter device with particles can not be determined hereby.

Aus der US 6,582,295 B1 ist eine Klimaeinrichtung für Kraftfahrzeugkabinen mit Filtereinheit und Gebläseeinheit, sowie ein Verfahren zu deren Betrieb bekannt. Es wird eine Referenzwertmessung der Leistungsaufnahme des Gebläses durchgeführt unter Verwendung einer unbeladenen Filtereinheit. Mit steigendem Beladungszustand der Filtereinheit sollte auch die Leistungsaufnahme der Gebläseeinheit ansteigen. Auf Grund der geringen Änderungen der Leistungsaufnahme bei handelsüblichen Gebläseeinheiten sind nur unter erheblichem Aufwand reproduzierbare Beladungszustände der Filtereinheit zu erhalten.From the US 6,582,295 B1 is an air conditioning for motor vehicle cabins with filter unit and blower unit, and a method for their operation is known. A reference value measurement of the blower power consumption is performed using an unloaded filter unit. As the state of charge of the filter unit increases, the power consumption of the fan unit should also increase. Due to the small changes in power consumption in commercial fan units reproducible loading conditions of the filter unit can be obtained only with considerable effort.

Aus der US 4,751,501 B1 ist eine Filtereinrichtung zur Bestimmung des Beladungszustandes einer Filtereinheit bekannt. An einer Filtereinheit, die als Partikelfilter ausgebildet ist, ist ein Differenzdrucksensor angeordnet. Der Differenzdrucksensor dient zur Bestimmung des Druckabfalls an der Filtereinheit. Der Filtereinheit ist ein pneumatischer Strömungssensor zur Bestimmung des Volumenstroms der Luft nachgeschaltet. Mittels eines Vergleichs der aktuellen Werte dieser beiden Sensoren mit Referenzwerten einer unbeladenen Filtereinheit kann sehr genau der Beladungszustand der Filtereinheit bestimmt werden. Allerdings handelt es sich um ein kostenintensives Verfahren bei dem der Differenzdrucksensor seinerseits für Verschmutzung mit Staub anfällig ist.From the US 4,751,501 B1 a filter device for determining the loading state of a filter unit is known. At a filter unit, which is designed as a particle filter, a differential pressure sensor is arranged. The differential pressure sensor is used to determine the pressure drop across the filter unit. The filter unit is followed by a pneumatic flow sensor for determining the volume flow of the air. By means of a comparison of the current values of these two sensors with reference values of an unloaded filter unit, the loading state of the filter unit can be determined very accurately. However, it is a costly process in which the differential pressure sensor in turn is prone to contamination by dust.

Aus der DE 102 15 925 A1 ist eine Sensoranordnung zur Bestimmung des Druckabfalls an einer Filtereinheit eines Luftfilters für Kraftfahrzeuge bekannt. Auf Grund unterschiedlicher Drücke auf den beiden Seiten der Filtereinheit wird eine Auslenkung einer Membran eines Differenzdrucksensors ermittelt. Diese Auslenkung ist ein Maß für den Beladungszustand der Filtereinheit. Eine derartige Sensoranordnung hat ähnliche Nachteile wie die Filtereinrichtung der US 4,751,501 B1 .From the DE 102 15 925 A1 a sensor arrangement for determining the pressure drop across a filter unit of an air filter for motor vehicles is known. Due to different pressures on the two sides of the filter unit, a deflection of a diaphragm of a differential pressure sensor is determined. This deflection is a measure of the loading state of the filter unit. Such a sensor arrangement has similar disadvantages as the filter device of US 4,751,501 B1 ,

Aus der DE 101 62 806 A1 sind ein Verfahren und eine Filtereinrichtung bekannt, bei welchen der Beladungszustand einer Filtereinheit mittels Messung des anströmseitigen Reflexionsgrades der Filtereinheit mit einem optischen Sensor bestimmt wird. Diese Art der Messung des Beladungszustandes hängt allerdings sehr stark von der Art des Beladungsaerosols ab und ist deswegen nicht reproduzierbar.From the DE 101 62 806 A1 For example, a method and a filter device are known in which the loading state of a filter unit is determined by measuring the inflow-side reflectance of the filter unit with an optical sensor. However, this type of measurement of the loading state depends very much on the nature of the loading aerosol and is therefore not reproducible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einfach, kostengünstig und reproduzierbar den Beladungszustand einer Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Partikelfilters der Klimaanlage, zu ermitteln.Of the The invention is therefore the object of simple, inexpensive and reproducibly the loading condition of an air conditioning device a motor vehicle, in particular a particle filter of the air conditioner, to investigate.

Diese Aufgabe der Erfindung wird mit dem Verfahren für die Ermittlung eines Beladungszustandes einer Klimatisierungseinrichtung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 1 und mit der Klimatisierungseinrichtung gemäß dem Patentanspruch 6 gelöst.These The object of the invention is with the method for the determination a loading state of an air conditioning device used in a motor vehicle according to the claim 1 and with the air conditioning device according to the claim 6 solved.

Mit der Lösung gemäß dem Patentanspruch 1 ist ein Verfahren für die Ermittlung eines Beladungszustandes einer Klimatisierungseinrichtung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit folgenden Schritten vorgesehen: Bereitstellen einer Klimatisierungseinrichtung mit einer Filtereinheit, einer Wärmetauschereinheit, und einer Sensoreinheit, wobei die Filtereinheit, die Wärmetauschereinheit und die Sensoreinheit in einem Luftkanal angeordnet sind, die Wärmetauschereinheit stromabwärts zur Filtereinheit und zwischen der Filtereinheit und der Sensoreinheit angeordnet ist, die Sensoreinheit zu einer Austrittsfläche der Wärmetauschereinheit mit einem Abstand, vorzugsweise von mehr als 20 cm, angeordnet ist, die Sensoreinheit einen Strömungssensor, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, und einen Temperatursensor aufweist, und das PTC-Element und der Temperatursensor benachbart voneinander in dem Luftkanal angeordnet sind, Einstellung eine oder mehrerer vordefinierter Umgebungsbedingungen, insbesondere einer Gebläseleistung einer in dem Luftkanal angeordneten Gebläseeinheit, Messung eines Signals des Strömungssensors und eines Signals des Temperatursensors zu einem Zeitpunkt t1, und Bestimmung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung durch eine Auswerteelektronik basierend auf den gemessenen Signalen des Strömungssensors und des Temperatursensors zu dem Zeitpunkt t1 sowie ein oder mehreren in einer Speichereinheit gespeicherten Referenzwerten, welche ein Signal des Strömungssensors in Abhängigkeit von einem Signal des Temperatursensors bei einem Referenz-Beladungszustand spezifizieren.With the solution according to claim 1, a method for determining a loading condition of an air conditioning device for use in a motor vehicle, comprising the following steps: providing an air conditioning device with a filter unit, a heat exchanger unit, and a sensor unit, wherein the filter unit, the heat exchanger unit and the Sen sensor unit are arranged in an air duct, the heat exchanger unit is arranged downstream of the filter unit and between the filter unit and the sensor unit, the sensor unit is arranged to an exit surface of the heat exchanger unit with a distance, preferably of more than 20 cm, the sensor unit comprises a flow sensor serving as in self-heating mode operated PTC element is formed, and having a temperature sensor, and the PTC element and the temperature sensor adjacent to each other in the air duct, setting one or more predefined environmental conditions, in particular a blower power of a blower unit arranged in the air duct, measuring a Signal of the flow sensor and a signal of the temperature sensor at a time t 1 , and determining the loading state of the air conditioning device by an evaluation based on the measured signals of the flow sensor and de s temperature sensor at the time t 1 and one or more stored in a memory unit reference values which specify a signal of the flow sensor in response to a signal of the temperature sensor at a reference load state.

Die Aufgabe der Erfindung wird ebenso vorrichtungsgemäß gelöst mit einer Klimatisierungseinrichtung zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 6. Hierbei ist vorgesehen, dass die Klimatisierungseinrichtung, eine Filtereinheit, eine Wärmetauschereinheit, eine Sensoreinheit, und eine Auswerteelektronik aufweist, wobei die Filtereinheit, die Wärmetauschereinheit, und die Sensoreinheit in einem Luftkanal angeordnet sind und die Sensoreinheit mit der Auswerteelektronik verbunden ist, wobei die Wärmetauschereinheit stromabwärts zur Filtereinheit und zwischen der Filtereinheit und der Sensoreinheit angeordnet ist, wobei die Sensoreinheit zu einer Austrittsfläche der Wärmetauschereinheit in einen Abstand, vorzugsweise von mehr als 20 cm, angeordnet ist und wobei die Sensoreinheit einen Strömungssensor aufweist, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, und einen Temperatursensor aufweist, und das PTC-Element und der Temperatursensor benachbart voneinander in dem Luftkanal angeordnet sind.The The object of the invention is also achieved according to the device with an air conditioning device for use in a motor vehicle according to claim 6. in that the air-conditioning device, a filter unit, a heat exchanger unit, a sensor unit, and an evaluation, wherein the filter unit, the heat exchanger unit, and the sensor unit are arranged in an air duct and the sensor unit with the Transmitter is connected, wherein the heat exchanger unit downstream of the filter unit and between the filter unit and the sensor unit is arranged, wherein the sensor unit to a Exit surface of the heat exchanger unit in a Distance, preferably greater than 20 cm, is arranged and where the sensor unit has a flow sensor which serves as formed in self-heating mode operated PTC element, and having a temperature sensor, and the PTC element and the temperature sensor are arranged adjacent to each other in the air passage.

Besonders vorteilhaft ist, dass erfindungsgemäß benachbart zu dem Strömungssensor, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, ein Temperatursensor angeordnet ist, der die Temperatur der umgebenden Luft misst. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Messung des Strömungssensors mittels der benachbart gemessenen Temperatur korrigiert werden kann und somit der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung genau, also auch reproduzierbar, bestimmt wird. Den Strömungssensor als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element auszubilden ist kostengünstig, da es sich bei dem Strömungssensor um Halbleitermassenware handelt. Weiter wird durch die spezielle Anordnung der Sensoreinheit zu der Filtereinheit und der Wärmetauschereinheit eine genaue Bestimmung des Beladungszustandes erzielt. Der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung wird hierbei im wesentlichen von dem Beladungszustand der Filtereinheit sowie unter Umständen auch von dem Beladungszustand der Wärmetauschereinheit bestimmt. In der Praxis erfolgt die Auswertung des PTC-Elementes als einfache Spannungsmessung über eine Spannungsteilerschaltung. Ferner erlaubt die Bestimmung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung dynamische Serviceintervallzeiten der Klimatisierungseinrichtung, wodurch ein optimaler Betrieb der Klimatisierungseinrichtung gewährleistet wird.Especially it is advantageous that according to the invention adjacent to the flow sensor, as in the self-heating mode operated PTC element is formed, a temperature sensor arranged is that measures the temperature of the surrounding air. This will allows the measurement of the flow sensor can be corrected by means of the adjacent measured temperature and thus the loading condition of the air-conditioning device exactly, thus also reproducible, is determined. The flow sensor as in self-heating mode operated PTC element form is inexpensive, since it is at the flow sensor Semiconductor commodity acts. Next is by the special arrangement the sensor unit to the filter unit and the heat exchanger unit achieved an accurate determination of the loading condition. The loading condition the air conditioning device is in this case essentially of the loading condition of the filter unit and possibly also on the loading state of the heat exchanger unit certainly. In practice, the evaluation of the PTC element takes place as a simple voltage measurement via a voltage divider circuit. Further allows the determination of the loading condition of the air conditioning device dynamic service interval times of the air-conditioning device, thereby ensuring optimum operation of the air conditioning device becomes.

Bei der Wärmetauschereinheit kann es sich um ein Kühlaggregat oder um ein Heizaggregat handeln, welches den im Luftkanal geführten Luftstrom abkühlt bzw. erwärmt. Die Wärmetauschereinheit kann ferner auch aus einem Kühlaggregat und einem Heizaggregat bestehen, die vorzugsweise hintereinander in dem Luftstrom im Luftkanal geschaltet sind, um sie wahlweise einzeln oder gemeinsam einzuschalten. Auf diese Weise kann besonders gut eine Temperierung und/oder Strömungsregulierung des Luftstroms im Luftkanal eingestellt werden. Die Wärmetauschereinheit kann auch als ein Aggregat ausgebildet sein, welches zum Kühlen als auch zum Heizen betrieben werden kann. Die Wärmetauschereinheit kann grundsätzlich aus einem oder aus mehreren Wärmetauschereinheiten bestehen.at The heat exchanger unit may be a refrigeration unit or to act a heating unit, which guided in the air duct Air flow cools or heats up. The heat exchanger unit can also from a cooling unit and a heating unit exist, preferably in a row in the air flow in the air duct are switched to selectively turn on individually or together. In this way, can be particularly well a tempering and / or flow control of the air flow in the air duct. The heat exchanger unit can also be designed as an aggregate, which for cooling as well as for heating can be operated. The heat exchanger unit can basically one or more heat exchanger units consist.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich durch Ausführungen gemäß den abhängigen Ansprüchen.Further Advantages of the invention will become apparent by embodiments according to the dependent claims.

Bei Ausführungen, bei denen die Wärmetauschereinheit zum Kühlen der den Luftkanal durchströmenden Luft ausgebildet ist, kann die Wärmetauschereinheit z. B. als Verdampfer eines Kühlmittelkreislaufes ausgebildet sein. Bei Ausführungen, bei denen die Wärmetauschereinheit zum Heizen der den Luftkanal durchströmenden Luft ausgebildet ist, kann die Wärmetauschereinheit z. B. als Wärmetauscher eines Ölkühlkreislaufes des Kraftfahrzeuges ausgebildet sein.at Versions in which the heat exchanger unit for cooling the air flowing through the air duct is formed, the heat exchanger unit z. B. as Be formed evaporator of a coolant circuit. For versions where the heat exchanger unit for heating the air channel flowing through the air formed is, the heat exchanger unit z. B. as a heat exchanger an oil cooling circuit of the motor vehicle formed be.

Bei Ausführungen, bei denen mehrere Wärmetauschereinheiten zwischen der Filtereinheit und der Sensoreinheit in dem Luftkanal angeordnet sind, kann z. B. mindestens eine Wärmetauschereinheit zum Heizen und mindestens eine Wärmetauschereinheit zum Kühlen der den Luftkanal durchströmenden Luft ausgebildet sein.at Versions in which several heat exchanger units between the filter unit and the sensor unit in the air duct are arranged, z. B. at least one heat exchanger unit for Heating and at least one heat exchanger unit for cooling be formed of the air channel flowing through the air.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden der Strömungssensor und der Temperatursensor nicht mehr als 1 mm bis 10 mm beabstandet voneinander in dem Luftkanal angeordnet. Hieraus ergibt sich eine besonders genaue Messung der Temperatur der Luft, die den Strömungssensor umströmt.In a preferred embodiment of the invention The flow sensor and the temperature sensor are arranged no more than 1 mm to 10 mm apart in the air duct. This results in a particularly accurate measurement of the temperature of the air flowing around the flow sensor.

Es kann vorgesehen sein, dass der Temperatursensor vorzugsweise als NTC-Element ausgebildet ist (NTC = negative temperature coefficient). Der Temperatursensor kann aber auch als PTC-Element ausgebildet sein. Beispielsweise ist der Temperatursensor ein Widerstandsthermometer pt100 oder pt1000.It can be provided that the temperature sensor preferably as NTC element is formed (NTC = negative temperature coefficient). Of the Temperature sensor can also be designed as a PTC element. For example, the temperature sensor is a resistance thermometer pt100 or pt1000.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Sensoreinheit eine luftdurchlässige Kappe auf, die derart angeordnet ist, dass die luftdurchlässige Kappe den Strömungssensor umgibt. Vorteilhaft ist, dass die luftdurchlässige Kappe die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die den Strömungssensor erreicht verringert. Der Strömungssensor, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, ist bei kleineren Strömungsgeschwindigkeiten der Luft empfindlicher auf Änderungen der Strömungsgeschwindigkeiten der Luft. Hieraus ergibt sich vorteilhaft eine verbesserte Messgenauigkeit des Strömungssensors.at A preferred embodiment of the invention comprises the sensor unit an air-permeable cap arranged in such a way is that the air-permeable cap the flow sensor surrounds. It is advantageous that the air-permeable cap the flow velocity of the air, which is the flow sensor reached reduced. The flow sensor, as in self-heating Mode operated PTC element is formed is smaller Air flow rates more sensitive to changes the flow velocities of the air. From this results advantageous an improved measurement accuracy of the flow sensor.

Die Sensoreinheit weist zu einer Austrittsfläche der Wärmetauschereinheit einen Abstand von mehr als 20 cm, vorzugsweise von mehr als 40 cm, auf. Ein derart relativ großer Abstand gewährleistet, dass sich die Luft bereits gleichmäßig nach der Filtereinheit durchmischt hat, wodurch die Genauigkeit der Temperaturmessung des Temperatursensors begünstigt wird.The Sensor unit points to an exit surface of the heat exchanger unit a distance of more than 20 cm, preferably more than 40 cm, on. Such a relatively large distance ensures that the air is already even after the filter unit has mixed, whereby the accuracy of the temperature measurement of the Temperature sensor is favored.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Filtereinheit als Partikelfilter ausgebildet. Die Filtereinheit kann einen plissierten Filtermaterialkörper aufweisen. Die Filtereinheit kann hierbei aus Vliesstoff bestehen. Bei der Filtereinheit kann es sich auch um einen Kombifilter z. B. mit Aktivkohle – Adsorbens handeln.at A preferred embodiment of the invention is the filter unit designed as a particle filter. The filter unit can be a pleated Have filter material body. The filter unit can consist of nonwoven fabric. The filter unit can be too to a combination filter z. B. with activated carbon - act adsorbent.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Kappe, die den Strömungssensor, umgibt als eine, vorzugsweise aus Köpertressengewebe gebildete, luftdurchlässige Kappe ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Kappe aus Edelstahl ausgebildet.It it can further be provided that the cap, which contains the flow sensor, surrounds as a, preferably made of Köpertressengewebe formed, permeable to air Cap is formed. Preferably, the cap is made of stainless steel educated.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Auswerteelektronik eine Speichereinheit auf, und die Auswerteelektronik ist derart ausgestaltet, dass die Auswerteelektronik Signalwerte des Strömungssensors und des Temperatursensors gleichzeitig erfasst und in der Speichereinheit abspeichert. Die Auswerteelektronik kann mit dem Strömungssensor und dem Temperatursensor der Sensoreinheit verbunden sein. Die Speichereinheit kann dabei ein integraler Bauteil der Auswerteelektronik sein. Wird die Klimatisierungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug betrieben, so kann die Speichereinheit und/oder die Auswerteelektronik in einem Bordcomputer des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.at A preferred embodiment of the invention has the transmitter a memory unit, and the transmitter is such designed so that the evaluation electronics signal values of the flow sensor and the temperature sensor detected simultaneously and in the storage unit stores. The transmitter can be connected to the flow sensor and the temperature sensor of the sensor unit. The storage unit can be an integral part of the transmitter. Becomes the air-conditioning device is operated in a motor vehicle, Thus, the memory unit and / or the evaluation in one Be arranged on-board computer of the motor vehicle.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Klimatisierungseinrichtung eine Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise als LED ausgebildet, zur Anzeige des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung auf. Falls die Klimatisierungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, kann die Anzeigeeinrichtung Bestandteil eines Bordcomputers sein und/oder die Anzeigeeinrichtung kann in einer Armaturentafel eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist hierbei der Einsatz in Lastkraftfahrzeuge, der Lastkraftfahrzeugführer hat somit die Möglichkeit den Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung unabhängig von einer Kraftfahrzeugwerkstatt zu bestimmen. Dies ermöglicht den Lastkraftfahrzeugführer z. B. selbst den Partikelfilter der Klimatisierungseinrichtung auszutauschen, wenn dieser hinreichend stark Beladen ist. Es wird somit ermöglicht, die Unterhaltkosten des Lastkraftfahrzeuges zu reduzieren, denn der Beladungszustand kann von dem Lastkraftfahrzeugführer selbst vorgenommen werden, wodurch keine unnötige Überprüfung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung durch die Kraftfahrzeugwerkstatt bei Service-Inspektion des Lastkraftfahrzeuges stattfindet.at A preferred embodiment of the invention comprises the air conditioning device a display device, preferably designed as an LED, for display the loading state of the air conditioning device. If the air conditioning device used in a motor vehicle is, the display device may be part of an on-board computer be and / or the display device may be in a dashboard be arranged a motor vehicle. Is particularly advantageous here the use in trucks, the truck driver has thus the possibility of loading the air conditioning device independent of a motor vehicle workshop. This allows the truck driver z. B. even to replace the particulate filter of the air conditioning unit, if this is loaded sufficiently strong. It is thus possible to reduce the maintenance costs of the truck, because the loading condition can be determined by the truck driver even made, resulting in no unnecessary review the loading state of the air conditioning device by the Motor vehicle workshop during service inspection of the truck takes place.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weisen der Strömungssensor und/oder der Temperatursensor ein Raumvolumen von 1 mm3 bis 1 cm3 auf. Ein geringes Raumvolumen des Strömungssensors und/oder des Temperatursensors von 1 mm3 bis 1 cm3 ist besonders vorteilhaft, denn die Luftströmung wird durch den Strömungssensor und/oder den Temperatursensor nur vernachlässigbar beeinflusst.In a preferred embodiment of the invention, the flow sensor and / or the temperature sensor have a volume of space of 1 mm 3 to 1 cm 3 . A small volume of space of the flow sensor and / or the temperature sensor of 1 mm 3 to 1 cm 3 is particularly advantageous because the air flow is only negligibly influenced by the flow sensor and / or the temperature sensor.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Luftkanal einen Nebenluftkanal auf, wobei in dem Nebenluftkanal eine Klappe zur Regelung des Luftvolumenstroms vorgesehen ist, und wobei die Sensoreinheit in dem Nebenluftkanal angeordnet ist. Vorteilhaft ist, das hierbei die Strömungsgeschwindigkeit der Luft verringert ist, und der Strömungssensor in einem empfindlicheren Betriebsmodus betrieben wird. Dies erhöht die Messgenauigkeit des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung.at a preferred embodiment of the invention, the air duct a secondary air duct, wherein in the secondary air duct a flap is provided for controlling the air volume flow, and wherein the Sensor unit is arranged in the secondary air passage. Advantageous is, this the flow velocity of the air is reduced, and the flow sensor in a more sensitive Operating mode is operated. This increases the measuring accuracy of the Loading condition of the air conditioning device.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Klimatisierungseinrichtung eine in dem Luftkanal angeordnete Gebläseeinheit auf und die Sensoreinheit ist in einem Abstand von mehr als 40 cm von der Gebläseeinheit angeordnet. Der relativ große Abstand begünstigt, dass sich die Luft gleichmäßig durchmischt hat, bevor der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung bestimmt wird, wodurch eine höhere Messgenauigkeit erzielt wird.In a preferred embodiment of the invention, the air conditioning device has a blower unit arranged in the air duct and the sensor unit is arranged at a distance of more than 40 cm from the blower unit. The relative Large distance favors that the air has mixed evenly before the loading condition of the air conditioning device is determined, whereby a higher measurement accuracy is achieved.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Temperatursensor der Sensoreinheit mit einer Steuereinheit einer Klimaeinrichtung verbunden ist, sodass der Temperatursensor zur Reglung der Klimaeinrichtung verwendet werden kann.It can also be provided that the temperature sensor of the sensor unit connected to a control unit of an air conditioning unit, so the temperature sensor used to control the air conditioning can be.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Klimatisierungseinrichtung eine weitere Sensoreinheit aufweist, die nah oder direkt anschließend an der Filtereinheit angeordnet ist. Die weitere Sensoreinheit an der Filtereinheit ermöglicht unter ständiger Messung und Auswertung eine frühzeitige Erkennung einer schnellen Änderung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung, sodass etwa plötzlich auftretende Löcher in der Filtereinheit und/oder plötzlich auftretende starke Beladung, etwa durch Laub, der Filtereinheit sofort erkannt werden.It can be further provided that the air conditioning device has a further sensor unit, the close or directly afterwards is arranged on the filter unit. The other sensor unit the filter unit allows under constant measurement and evaluation an early detection of a rapid change the loading state of the air conditioning device, so about suddenly occurring holes in the filter unit and / or suddenly occurring heavy load, such as leaves, the filter unit be recognized immediately.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung wird die Klimatisierungseinrichtung mit einer unbeladenen Filtereinheit bereit gestellt. Es werden sodann eine oder mehrere vordefinierte Umgebungsbedingungen, insbesondere die Gebläseleistung, der in dem Luftkanal angeordneten Gebläseeinheit, eingestellt. Es kann vorgesehen sein, dass der Luftkanal strömungstechnisch in einen vordefinierten Zustand gebracht wird, wobei vorzugsweise Klappen des Luftkanals in vordefinierte Stellungen gebracht werden, z. B. werden alle Klappen geöffnet oder geschlossen. Sodann wird mittels der Auswerteelektronik gleichzeitige das Signal des Strömungssensors und das Signal des Temperatursensors für verschiedene Temperaturen der Luft, welche die Sensoreinheit umgibt, gemessen. Spezifizierende Werte der Signale des Strömungssensors werden als Referenzwerte für die verschiedenen Temperaturen der Luft entsprechend den Signalen des Temperatursensors in der Speichereinheit gespeichert. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass diese Referenzwerte das Zusammenwirken der Bauteil, wie Filtereinheit, Sensoreinheit, Luftkanal, Gebläseeinheit etc, mit ihrer geometrischen Anordnung in der Klimatisierungseinrichtung charakterisieren. Somit kann mittels dieser charakteristischen Referenzwerte der Beladungszustand für diese Klimatisierungseinrichtung sehr genau Bestimmt werden.at a preferred embodiment of the invention Method for determining the loading condition of the air conditioning device is the air conditioning device with an unloaded filter unit provided. There will then be one or more predefined Ambient conditions, in particular the blower output, the blower unit arranged in the air duct is set. It can be provided that the air duct fluidly is brought into a predefined state, preferably Flaps of the air duct are placed in predefined positions, z. B. all flaps are opened or closed. thereupon is by means of the transmitter simultaneous the signal of the Flow sensor and the signal of the temperature sensor for different temperatures of the air surrounding the sensor unit measured. Specifying values of the signals from the flow sensor are used as reference values for the different temperatures the air according to the signals of the temperature sensor in the Memory unit stored. It is particularly advantageous that these reference values the interaction of the component, such as filter unit, Sensor unit, air duct, fan unit etc, with their Characterize geometric arrangement in the air conditioning device. Thus, by means of these characteristic reference values, the loading state determined very accurately for this air conditioning device become.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein spezifizierender Wert des zum Zeitpunkt t1 gemessenen Signals des Strömungssensors als Istwert des Strömungssensors durch die Auswerteelektronik ermittelt.In a preferred embodiment of the method according to the invention, a specifying value of the signal of the flow sensor measured at the time t 1 is determined by the evaluation electronics as the actual value of the flow sensor.

Die zuvor bestimmten und gespeicherten Referenzwerte, welche ein Signal des Strömungssensors in Abhängigkeit von einem Signal des Temperatursensors bei einem Referenz-Beladungszustand für eine oder mehre Temperaturen der Luft spezifizieren, die den Strömungssensor umgibt, werden bevorzugt in Form einer Funktion beschrieben. Vorzugsweise ist diese Funktion eine lineare Funktion der Temperatur. Diese gespeicherten Referenzwerte können hierbei z. B. Parameter der Funktion sein. Bei einer linearen Funktion können diese Parameter z. B. eine Steigung und/oder ein sogenannter y-Abschnitt sein. Diese gespeicherten Referenzwerte können hierbei auch als eine Wertetabelle, insbesondere der Funktion, in der Speichereinheit der Auswerteelektronik gespeichert sein. Mit dem Signal des Temperatursensors zum Zeitpunkt t1 kann mittels der zuvor bestimmten Funktion ein um die Temperatur der umgebenden Luft korrigierter Istwert des Signals des Strömungssensors auf besonders einfache weise erhalten werden.The previously determined and stored reference values specifying a signal of the flow sensor in response to a signal of the temperature sensor at a reference load state for one or more temperatures of the air surrounding the flow sensor are preferably described in terms of a function. Preferably, this function is a linear function of temperature. These stored reference values can be z. B. be parameter of the function. In a linear function, these parameters z. B. be a slope and / or a so-called y-section. These stored reference values can hereby also be stored as a value table, in particular the function, in the memory unit of the evaluation electronics. With the signal of the temperature sensor at time t 1 , by means of the previously determined function, an actual value of the signal of the flow sensor corrected for the temperature of the surrounding air can be obtained in a particularly simple manner.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Abweichung des Istwertes des Strömungssensors zum Zeitpunkt t1 von dem zuvor ermittelten Referenzwert des Signals des Strömungssensors in Form einer Differenz bestimmt. Der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung als akzeptabel bewertet, falls eine Norm, vorzugsweise als Absolutbetrag ausgebildet, der vorangehend bestimmten Abweichung einen Schwellenwert nicht überschreitet.In a preferred embodiment of the method according to the invention, a deviation of the actual value of the flow sensor at time t 1 from the previously determined reference value of the signal of the flow sensor is determined in the form of a difference. The loading condition of the air conditioning device is judged to be acceptable if a standard, preferably designed as an absolute value, does not exceed the previously determined deviation of a threshold value.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine relative Abweichung des Istwertes des Strömungssensors zum Zeitpunkt t1 von dem zuvor ermittelten Referenzwert des Signals des Strömungssensors bestimmt, wobei die relative Abweichung nicht negativ und nicht größer als 1 ist. Vorzugsweise wird die relative Abweichung gebildet, indem zunächst der Istwert von dem Referenzwert subtrahiert wird und anschließend durch den Referenzwert dividiert wird. Sodann wird der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung als akzeptabel bewertet, falls eine Norm, vorzugsweise als Absolutbetrag ausgebildet, der vorangehend bestimmten relativen Abweichung einen Schwellenwert nicht unterschreitet.In a preferred embodiment of the method according to the invention, a relative deviation of the actual value of the flow sensor at time t 1 from the previously determined reference value of the signal of the flow sensor is determined, wherein the relative deviation is not negative and not greater than 1. Preferably, the relative deviation is formed by first subtracting the actual value from the reference value and then dividing by the reference value. Then, the loading state of the air conditioning device is judged to be acceptable if a standard, preferably formed as an absolute amount, the previously determined relative deviation does not fall below a threshold value.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schwellenwerte mit einem Wert von mehr als 80%, vorzugsweise von mehr als 90%, eingesetzt.at a preferred embodiment of the invention Method is the thresholds with a value of more than 80%, preferably more than 90%.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Signale des Strömungssensors und des Temperatursensors nach einer Zeitspanne T, vorzugsweise von mindestens 10 s, nach der Einstellung der einen oder der mehrerer vordefinierten Umgebungsbedingungen erfasst und zwar nachdem sich an dem Strömungssensor und an dem Temperatursensor stationäre Signale eingestellt haben. Vorteilhaft ist, dass sich nach der Zeitspanne T, sowohl ein strömungsmechanisches als auch ein thermodynamisches Gleichgewicht eingestellt haben, wodurch eine besonders hohe Qualität, insbesondere betreffend der Reproduzierbarkeit, der Messwerten erreicht wird.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the signals of the flow sensor and the temperature sensor after a period of time T, preferably of at least 10 s, detected after the setting of one or more predefined environmental conditions and after the flow sensor and have set stationary signals to the temperature sensor. It is advantageous that after the period T, both a fluid mechanical and a thermodynamic equilibrium have been established, as a result of which a particularly high quality, in particular with regard to reproducibility, of the measured values is achieved.

Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Gebläseleistung derart eingestellt, sodass sich eine Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bereich von 0.1 m/s bis 2.0 m/s, vorzugsweise von 0.5 m/s, ergibt. Vorteilhaft ist, dass die Sensoreinheit, betrieben bei diesen geringen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft, besonders sensitiv auf Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist, wodurch eine hohe Messgenauigkeit erzielt wird.at a preferred embodiment of the invention Method, a blower output is adjusted such that so that there is a flow velocity of the air in the area from 0.1 m / s to 2.0 m / s, preferably 0.5 m / s. Is advantageous that the sensor unit operated at these low flow rates air, especially sensitive to changes in flow velocity the air is, whereby a high measuring accuracy is achieved.

Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:in the The following is the invention based on embodiments in conjunction with figures described in more detail. Showing:

1: Eine schematische Darstellung einer Klimatisierungseinrichtung eines Ausführungsbeispieles. 1 : A schematic representation of an air conditioning device of an embodiment.

2a): Eine Spannungsteilerschaltung zur Messung des Signals des Strömungssensors einer ersten Ausführungsform. 2a ): A voltage divider circuit for measuring the signal of the flow sensor of a first embodiment.

2b): Eine Spannungsteilerschaltung zur Messung des Signals des Strömungssensors einer zweiten Ausführungsform. 2 B ): A voltage divider circuit for measuring the signal of the flow sensor of a second embodiment.

3: Ein Graph einer Messung des Signals des Strömungssensors nach der ersten und nach der zweiten Ausführungsform entsprechend Schaltpläne der 2a) bzw. 2b) in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit der Luft v. 3 FIG. 4: A graph of a measurement of the signal of the flow sensor according to the first and the second embodiment, corresponding to circuit diagrams of FIG 2a ) respectively. 2 B ) depending on the flow velocity of the air v.

4: Ein Graph einer Messung des Signals des Strömungssensors UT(v) für verschiedene Positionen der Sensoreinheit in Abhängigkeit einer relativen Gebläseleistung eines weiteren Ausführungsbeispiels. 4 : A graph of a measurement of the signal of the flow sensor U T (v) for different positions of the sensor unit as a function of a relative blower power of a further embodiment.

5: Ein Graph einer Messung des Signals des Strömungssensors UT(v) in Abhängigkeit der Temperatur TU, welche die Sensoreinheit umgibt des weiteren Ausführungsbeispiels. 5 : A graph of a measurement of the signal of the flow sensor U T (v) as a function of the temperature T U , which surrounds the sensor unit of the further exemplary embodiment.

6: Ein Graph einer Messung des Signals des Strömungssensors UT(v) für verschiedene Abdeckungsgrade der Filtereinheit und verschiedene Gebläseleistungen der Gebläseeinheit des weiteren Ausführungsbeispiels. 6 A graph of a measurement of the signal of the flow sensor U T (v) for different degrees of coverage of the filter unit and different blower outputs of the blower unit of the further embodiment.

7: Ein Graph einer Messung von Signalen mehreren Strömungssensoren UT(v) für verschiedene Positionen der Sensoreinheiten des weiteren Ausführungsbeispiels unter Beladung. 7 : A graph of a measurement of signals of a plurality of flow sensors U T (v) for different positions of the sensor units of the further embodiment under loading.

8: Ein Graph einer Messung der Änderung des Signals des Strömungssensors UT(v) für verschiedene Positionen der Sensoreinheit in Abhängigkeit einer relativen Gebläseleistung des weiteren Ausführungsbeispiels. 8th FIG. 3: A graph of a measurement of the change in the signal of the flow sensor U T (v) for different positions of the sensor unit as a function of a relative blower power of the further exemplary embodiment.

9: Ein Graph einer Messung von Signalen mehreren Strömungssensoren für verschiedene Positionen der Sensoreinheiten und des Druckabfalls and der Filtereinheit des weiteren Ausführungsbeispiels unter Beladung. 9 A graph of a measurement of signals of a plurality of flow sensors for different positions of the sensor units and the pressure drop on the filter unit of the further embodiment under loading.

10: Ein Graph einer Teil-Messung aus 9 des Signals eines Strömungssensors der Sensoreinheit und des Druckabfalls and der Filtereinheit des weiteren Ausführungsbeispiels mit einem Strömungssensor angeordnet in einem kleinen Ausströmer unter Beladung. 10 : A graph of a partial measurement 9 the signal of a flow sensor of the sensor unit and the pressure drop on the filter unit of the further embodiment with a flow sensor arranged in a small vent under loading.

Anhand der 1 wird zunächst der Aufbau der erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung 1 beschrieben.Based on 1 First, the structure of the air conditioning device according to the invention 1 described.

Bei der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Klimatisierungseinrichtung 1 handelt es sich um eine Luftfiltereinrichtung für Kraftfahrzeuge. Diese Klimatisierungseinrichtung 1 ist vorzugsweise Bestandteil einer Klimaeinrichtung und wird zur Kabinenluftfilterung verwendet. Die Klimatisierungseinrichtung 1 umfasst eine Filtereinheit 3, eine Sensoreinheit 4 und eine Auswerteelektronik 6. Hierbei ist die Filtereinheit 3 und die Sensoreinheit 4 in einem Luftkanal 5 nacheinander mit einem Abstand von mehr als 40 cm angeordnet. in einer nichtgezeigten Ausführung kann die Sensoreinheit 4 vor einer Aufteilung des Luftstroms in verschiedene Nebenluftkanäle, die z. B. Fußraum, Cockpit und Windschutzscheibe versorgen, angeordnet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit 4 in einem dieser Nebenluftkanäle angeordnet ist, wobei durch eine Klappe die Strömung der Luft in dem Nebenkanal geregelt werden kann.At the in 1 shown air conditioning device according to the invention 1 it is an air filter device for motor vehicles. This air conditioning device 1 is preferably part of an air conditioning device and is used for cabin air filtration. The air conditioning device 1 includes a filter unit 3 , a sensor unit 4 and an evaluation 6 , Here is the filter unit 3 and the sensor unit 4 in an air duct 5 arranged successively at a distance of more than 40 cm. in a not shown embodiment, the sensor unit 4 before a division of the air flow in various secondary air channels, the z. B. footwell, cockpit and windscreen, be arranged. But it can also be provided that the sensor unit 4 is arranged in one of these secondary air ducts, wherein the flap can control the flow of air in the secondary duct.

Bei der Filtereinheit 3 handelt es sich um einen plissierten Filter vorzugsweise aus Vliesstoff der als Partikelfilter ausgebildet ist. Es kann sich alternativ aber auch um einen nicht plissierten Filter z. B. einen Plattenfilter handeln.At the filter unit 3 it is a pleated filter preferably made of nonwoven fabric which is designed as a particle filter. It may alternatively but also a non-pleated filter z. B. act a plate filter.

Die Strömungsrichtung der Luft in dem Luftkanal 5 ist durch den Richtungspfeil 11 gekennzeichnet.The flow direction of the air in the air duct 5 is by the directional arrow 11 characterized.

Die Sensoreinheit 4 ist elektronisch mittels einer Signalleitung 4s mit der Auswerteelektronik 6 verbunden.The sensor unit 4 is electronically by means of a signal line 4s with the transmitter 6 connected.

Die Sensoreinheit 4, mit welcher der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung bestimmt wird, weist einen Strömungssensor 41, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, und einen Temperatursensor 42 auf. Der Strömungssensor 41 und der Temperatursensor 42 werden derart benachbart angeordnet, dass mit dem Temperatursensor 42 die Luft, die den Strömungssensor 41 umgibt, hinreichend genau bestimmt werden kann. In dem Fall, dass der Strömungssensor 41 und der Temperatursensor 42 in einem nicht gezeigten Nebenluftkanal angeordnet sind, können die beiden Sensoren auch gegenüberliegend an den Wänden des Nebenluftkanals angeordnet sein und/oder auch bis zu 10 cm beabstandet sein. Der Temperatursensor 42 kann als ein NTC, ein pt100 oder pt1000 ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Temperatursensor 42 ein NTC-Element. Ferner weist die Klimatisierungseinrichtung 1 eine Gebläseeinheit 2 auf, die in dem Luftkanal 5 angeordnet ist. Bei der Gebläseeinheit 2 handelt es sich um eine regelbare Gebläseeinheit 2 in Form eines Ventilators. Die Gebläseleistung der Gebläseeinheit 2 ist beliebig wählbar.The sensor unit 4 , with which the loading state of the air conditioning device is determined, has a flow sensor 41 which is designed as a self-heating mode operated PTC element, and a temperature sensor 42 on. The flow sensor 41 and the temperature sensor 42 are arranged adjacent to that with the temperature sensor 42 the air, which is the flow sensor 41 surrounds, can be determined with sufficient accuracy. In the case that the flow sensor 41 and the temperature sensor 42 are arranged in a secondary air duct, not shown, the two sensors can also be arranged opposite to the walls of the secondary air duct and / or be spaced up to 10 cm. The temperature sensor 42 may be configured as an NTC, pt100 or pt1000. The temperature sensor is preferred 42 an NTC element. Furthermore, the air conditioning device 1 a blower unit 2 on that in the air duct 5 is arranged. At the blower unit 2 it is a controllable fan unit 2 in the form of a fan. The blower output of the blower unit 2 is arbitrary.

Eine Wärmetauschereinheit 7 mit Lamellenstruktur und eine weitere Wärmetauschereinheit 71 sind in dem Luftkanal 5 zwischen der Filtereinheit 3 und der Sensoreinheit 4 angeordnet. Die Wärmetauschereinheit 7 ist als Verdampfer eines Kühlmittelkreislaufes ausgebildet und kann zum Kühlen der den Luftkanal 5 durchströmenden Luft verwendet werden. Die weitere Wärmetauschereinheit 71 ist als Wärmetauscher eines Ölkühlkreislaufes des Kraftfahrzeuges ausgebildet und kann zum Heizen der den Luftkanal 5 durchströmenden Luft verwendet werden. Es kann in einer nicht dargestellten Ausführung vorgesehen sein, dass nur eine Wärmetauschereinheit 7 bzw. 71 vorgesehen ist. Der Verdampfer 7 und der Wärmetauscher 71 sind sowohl von der Filtereinheit 3 als auch von der Sensoreinheit 4 mindestens 2 cm beabstandet in dem Luftkanal 5 angeordnet. Ferner ist noch ein weiterer Wärmetauscher 71 mit Lamellenstruktur in dem Luftkanal 5 angeordnet. Der weitere Wärmetauscher 71 ist zwischen der Filtereinheit 3 und der Sensoreinheit 4 angeordnet. Der Wärmetauscher 71 kann als Zuheizer der Klimaeinrichtung fungieren.A heat exchanger unit 7 with lamellar structure and another heat exchanger unit 71 are in the air duct 5 between the filter unit 3 and the sensor unit 4 arranged. The heat exchanger unit 7 is designed as an evaporator of a refrigerant circuit and can be used to cool the air duct 5 flowing air can be used. The further heat exchanger unit 71 is designed as a heat exchanger of an oil cooling circuit of the motor vehicle and can be used to heat the air duct 5 flowing air can be used. It may be provided in a non-illustrated embodiment that only one heat exchanger unit 7 respectively. 71 is provided. The evaporator 7 and the heat exchanger 71 are both from the filter unit 3 as well as from the sensor unit 4 at least 2 cm apart in the air duct 5 arranged. Furthermore, there is another heat exchanger 71 with lamellar structure in the air duct 5 arranged. The further heat exchanger 71 is between the filter unit 3 and the sensor unit 4 arranged. The heat exchanger 71 can act as a heater of the air conditioning.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist eine in dem Luftkanal 5 angeordnete Vorabscheidereinheit 8 stromaufwärts von der Gebläseeinheit 2 vorgesehen. Diese Vorabscheidereinheit 8 ist als grobmaschiges Gitter ausgebildet und dient dazu, dass kein grober Schmutz, wie z. B. Laub, kleine Äste, Teile von Kunststofftüten, oder ähnliches, in den Luftkanal 5 gelangen kann und somit die Gebläseeinheit 2 und die Filtereinheit 3 vor Verschmutzung und/oder vor Beschädigung schützt.In a preferred embodiment, one is in the air duct 5 arranged pre-separator unit 8th upstream of the blower unit 2 intended. This pre-separator unit 8th is designed as a coarse-meshed grid and serves to ensure that no coarse dirt, such. As foliage, small branches, parts of plastic bags, or the like, in the air duct 5 can reach and thus the blower unit 2 and the filter unit 3 protects against dirt and / or damage.

Des Weiteren weist der Strömungssensor 41 eine luftdurchlässige und kugelförmige Kappe 43 aus Köpertressengewebe auf. Die Kappe 43 besteht aus Edelstahl. Die Kappe 43 hat einen Durchmesser, derart dass die Kappe 43 einen Luftspalt von 1 mm bis 3 mm zu dem Strömungssensor 41 aufweist. In einer nicht gezeigten Ausführung kann direkt stromabwärts, hinter der Filtereinheit 3 ist eine weitere Sensoreinheit in dem Luftkanal 5 angeordnet sein. Vorzugsweise weist die Sensoreinheit dabei einen Abstand von nicht mehr als 5 cm zur Filtereinheit 3 auf. Diese weitere Sensoreinheit kann identisch zu der Sensoreinheit 4 ausgebildet sein. D. h. die weitere Sensoreinheit kann einen Strömungssensor, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, und einen Temperatursensor umfassen. Der Strömungssensor und der Temperatursensor können benachbart mit geringem Abstand von nicht mehr als 1 mm bis 10 mm voneinander angeordnet sein. Diese weitere Sensoreinheit kann elektronisch mittels einer Signalleitung mit der Auswerteelektronik 6 verbunden sein.Furthermore, the flow sensor 41 an air-permeable and spherical cap 43 from Köpertressengewebe on. The cap 43 is made of stainless steel. The cap 43 has a diameter, so that the cap 43 an air gap of 1 mm to 3 mm to the flow sensor 41 having. In an embodiment not shown may be directly downstream, behind the filter unit 3 is another sensor unit in the air duct 5 be arranged. The sensor unit preferably has a distance of not more than 5 cm from the filter unit 3 on. This further sensor unit can be identical to the sensor unit 4 be educated. Ie. the further sensor unit may comprise a flow sensor, which is designed as a self-heating mode operated PTC element, and a temperature sensor. The flow sensor and the temperature sensor may be arranged adjacent to each other at a small distance of not more than 1 mm to 10 mm from each other. This further sensor unit can be electronically connected to the evaluation electronics by means of a signal line 6 be connected.

Die Auswerteelektronik 6 weist neben analogen und/oder digitalen Baugruppen, z. B. einer CPU, zur Auswertung der Signale der Sensoreinheit 4 weiter auch eine Speichereinheit 62 und eine Anzeigeeinrichtung 61, die als LED ausgebildet ist, auf.The evaluation electronics 6 has in addition to analog and / or digital modules, eg. B. a CPU, for evaluating the signals of the sensor unit 4 also a storage unit 62 and a display device 61 , which is designed as an LED on.

Ferner ist die Auswerteelektronik 6 über eine Signalleitung 6s oder den Kraftfahrzeug-Bus mit einer Steuereinheit 10 der Klimaeinrichtung und/oder weiteren Komponenten der Kraftfahrzeugelektronik verbunden. Mittels der elektronische Kopplung von Auswerteelektronik 6 und Steuereinheit 10 der Klimaeinrichtung können vorteilhaft die Informationen, gewonnen mit der Sensoreinheit 4, zur optimierten Steuerung der Klimaeinrichtung weiterverwertet werden.Furthermore, the transmitter is 6 via a signal line 6s or the motor vehicle bus with a control unit 10 the air conditioning device and / or other components of the automotive electronics connected. By means of the electronic coupling of evaluation electronics 6 and control unit 10 the climate device can advantageously the information obtained with the sensor unit 4 , be reused for optimized control of the air conditioning.

Ferner ist die Dimensionierung der Sensoreinheit 4, wie in 1 zu entnehmen ist, klein gegenüber dem Luftkanal 5 wobei die Sensoreinheit 4 ein Raumvolumen von weniger als 2 cm3 einnimmt.Furthermore, the dimensioning of the sensor unit 4 , as in 1 can be seen, small compared to the air duct 5 wherein the sensor unit 4 occupies a volume of less than 2 cm 3 .

Wichtig bei der Anordnung der Sensoreinheit 4 ist, dass diese Sensoreinheit, um eine optimale Funktion zu gewährleisten, im Sommer wie als auch im Winter nicht in direktem Kontakt mit den eventuell extremen Außentemperaturen stehen. Dies wird erreicht, indem die Sensoreinheit 4 durch Bauteile, wie Filtereinheit 3 und/oder eine oder mehrere Wärmetauschereinheiten, die als Verdampfer 7 und/oder Wärmetauscher 71 ausgebildet sind, abgepuffert angeordnet werden.Important for the arrangement of the sensor unit 4 is that this sensor unit, in order to ensure optimum function, are not in direct contact with the possibly extreme outside temperatures in summer and winter. This is achieved by the sensor unit 4 through components, such as filter unit 3 and / or one or more heat exchanger units serving as evaporators 7 and / or heat exchangers 71 are formed, are arranged buffered.

Die Ermittlung des Beladungszustandes einer Klimatisierungseinrichtung 1 der Luftfiltereinrichtung in einer Klimaeinrichtung eines Kraftfahrzeuges, entsprechend der 1, erfolgt, wie im Folgenden erläutert wird: Zunächst werden Referenzwerte durch Auswerteelektronik 6 für eine unbeladene, d. h. unverbrauchte, Filtereinheit 3 ermittelt werden. Hierzu wird in der Klimatisierungseinrichtung 1 eine unbeladene Filtereinheit 3 bereitgestellt. An der Klimatisierungseinrichtung 1 werden eine oder mehrere vordefinierte Umgebungsbedingungen, insbesondere der Gebläseleistung der in dem Luftkanal 5 angeordneten Gebläseeinheit 2, eingestellt. Etwaige Klappen des Luftkanals 5 der Klimatisierungseinrichtung 1 werden in einer bestimmten Stellung eingestellt. Dann werden durch die Auswerteelektronik 6 gleichzeitig Signale des Strömungssensors 41 und des Temperatursensors 42 für verschiedene Temperaturen der Luft, welche die Sensoreinheit 4 umgibt, gemessen. Diese spezifizierenden Werte der Signale des Strömungssensors 41 werden als Referenzwerte für die verschiedenen Temperaturen der Luft entsprechend den Signalen des Temperatursensors 42 in der Speichereinheit 62 gespeichert. Die Ermittlung eines Datensatzes ist vorzugsweise bei jedem Wechsel der Filtereinheit 3 bei einem eventuellen Kraftfahrzeugservice in einer Werkstatt durchzuführen, sodass stets eine optimale Funktion der Klimatisierungseinrichtung 1 gewährleistet werden kann.The determination of the loading state of an air conditioning device 1 the air filter device in an air conditioning device of a motor vehicle, according to the 1 , as follows is explained: First, reference values by evaluation electronics 6 for an unloaded, ie unused, filter unit 3 be determined. This is done in the air conditioning 1 an unloaded filter unit 3 provided. At the air conditioning device 1 are one or more predefined environmental conditions, in particular the fan power in the air duct 5 arranged fan unit 2 , discontinued. Any flaps of the air duct 5 the air conditioning device 1 are set in a certain position. Then be through the transmitter 6 simultaneously signals from the flow sensor 41 and the temperature sensor 42 for different temperatures of the air, which is the sensor unit 4 surrounds, measured. These specifying values of the signals from the flow sensor 41 are used as reference values for the different temperatures of the air according to the signals of the temperature sensor 42 in the storage unit 62 saved. The determination of a data record is preferably at every change of the filter unit 3 perform in a possible motor vehicle service in a workshop, so always an optimal function of the air conditioning 1 can be guaranteed.

Zur Bestimmung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung 1, werden die selben Umgebungsbedingungen wie bei der Ermittlung der Referenzwerte eingestellt, d. h. insbesondere die selbe Gebläseleistung und die etwaige selbe Einstellung der Klappen des Luftkanals 5. Anschließend wird das Signal des Strömungssensors 41 und Temperatursensors 42 zu einem Zeitpunkt t1 gleichzeitig gemessen. Der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung 1 wird durch eine Auswerteelektronik 6 basierend auf den gemessenen Signalen des Strömungssensors 41 und des Temperatursensors 42 zu dem Zeitpunkt t1 mit in einer Speichereinheit 62 gespeicherten Referenzwerten bestimmt. Die Bestimmung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung 1 kann kontinuierlich oder auf Anweisung, z. B. durch eine Kraftfahrzeugfahrer oder Werkstattmechaniker, erfolgen.For determining the loading condition of the air conditioning device 1 , the same ambient conditions as in the determination of the reference values are set, ie in particular the same fan performance and the possible same setting of the flaps of the air duct 5 , Subsequently, the signal of the flow sensor 41 and temperature sensor 42 measured simultaneously at a time t 1 . The loading condition of the air conditioning device 1 is through an evaluation 6 based on the measured signals of the flow sensor 41 and the temperature sensor 42 at time t 1 in a memory unit 62 stored reference values. The determination of the loading condition of the air conditioning device 1 can be continuous or on instruction, eg. B. by a motor vehicle driver or workshop mechanic done.

Anhand der 2a), 2b) und 3 wird das zugrundeliegende Verfahren zur Bestimmung des Beladungszustandes eines Partikelfilters näher erläutert.Based on 2a ) 2 B ) and 3 the underlying method for determining the loading state of a particulate filter is explained in more detail.

Der Strömungssensor 41 ist ein PTC-Element, welches im selbsterhitzenden Modus betrieben wird. In Abhängigkeit einer an dem Strömungssensor 41 angelegten Spannung U heizt sich dieser auf seine Eigentemperatur TE auf. Wird dieser nun mit einer Temperatur der Luft TU, die kleiner als TE ist, angeströmt, so kühlt sich der Strömungssensor 41 zunächst ab. Durch den PTC-Effekt nimmt der Widerstand des Strömungssensors 41 ab, wodurch mehr Strom /ptc durch den Strömungssensor 41 fließt und sich der Strömungssensor 41 aufheizt. Durch den steilen Verlauf der für PTC-Elemente charakteristischen Widerstandskennlinie begrenzt sich der Strom /ptc selbst. Bei konstanter Spannung U stellt sich somit je nach Luftgeschwindigkeit ein charakteristischer Strom /ptc ein. Dieser Zusammenhang wird durch das King'sche Gesetz beschrieben: Uptc·Iptc = (TE – TU)·(a + b√v) The flow sensor 41 is a PTC element that operates in self-heating mode. Depending on one of the flow sensor 41 applied voltage U heats up to its own temperature T E. If this is now supplied with a temperature of the air T U , which is smaller than T E , then the flow sensor cools 41 first off. Due to the PTC effect, the resistance of the flow sensor decreases 41 which causes more current / ptc through the flow sensor 41 flows and the flow sensor 41 heating up. Due to the steep course of the characteristic curve characteristic for PTC elements, the current / ptc itself is limited. At constant voltage U, a characteristic current / ptc therefore sets in, depending on the air velocity. This relationship is described by King's Law: U ptc · I ptc = (T e - T U ) · (A + b√ v )

Bei dem King'sche Gesetz bezeichnen a, b und TE Materialkonstanten. Mit v wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft bezeichnet. Diese Konstanten a, b und TE können im Labor mit Hilfe eines Trockenschranks oder einer Heizplatte bei fester Spannung U, mit und ohne Strömung der Luft v, sowie verschiedenen Temperaturen der Luft TU experimentell durch Messung des Stroms /ptc bestimmt werden. Vorteilhaft werden zunächst für v = 0 bei fester Spannung U in Abhängigkeit der Temperaturen der Luft T die Konstanten a und TE mittels eines linearen Fits bestimmt. Sodann wird durch eine einzige Messung des Stroms /ptc für eine feste Geschwindigkeit v > 0 der Luft und eine Temperatur der Luft TU bei der selben Spannung U die Konstante b bestimmt.In King's Law, a, b and T E denote material constants. V denotes the flow velocity of the air. These constants a, b and T E can be determined experimentally by measuring the current / ptc in the laboratory with the aid of a drying cabinet or a hot plate at a fixed voltage U, with and without flow of the air v, and various temperatures of the air T U. Advantageously, the constants a and T E are initially determined for v = 0 at a fixed voltage U as a function of the temperatures of the air T by means of a linear fit. Then, by a single measurement of the current / ptc for a fixed speed v> 0 of the air and a temperature of the air T U at the same voltage U, the constant b is determined.

Mit Änderung der Strömungsgeschwindigkeit v erwartet man nach dem King'schen Gesetz eine wurzelförmige Änderung des Stromes /ptc durch den PTC-Effekt. Gemessen wird diese Änderung in Form der Spannung UT mittels einer einfachen Spannungsteilerschaltung mit einem Ohmschen Widerstand RS entsprechend den 2a) und 2b). Allgemein gilt, dass die Spannung am PTC-Element Uptc mit der Spannung am Ohmschen Widerstand RS die Spannung U ergibt. Abhängig davon, an welcher Stelle sich das PTC-Element befindet, erhält man als Teilerspannung folgende Messwerte in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit v:
entsprechend 2a):

Figure 00190001
entsprechend 2b):
Figure 00190002
By changing the flow velocity v, according to King's Law, a root-shaped change of the current / ptc by the PTC effect is expected. This change is measured in the form of the voltage U T by means of a simple voltage divider circuit with an ohmic resistance R S according to the 2a ) and 2 B ). In general, the voltage at the PTC element U ptc with the voltage at the ohmic resistor R S results in the voltage U. Depending on where the PTC element is located, the following measured values are obtained as a divider voltage as a function of the flow velocity v:
corresponding 2a ):
Figure 00190001
corresponding 2 B ):
Figure 00190002

3 zeigt einen Graphen einer Messung des Signals des Strömungssensors nach der ersten und nach der zweiten Ausführungsform entsprechend Schaltpläne der 2a) und 2b) in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit der Luft v. Hierbei ist die gemessene Spannung in V und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft v in m/s angegeben. 3 shows a graph of a measurement of the signal of the flow sensor according to the first and the second embodiment according to circuit diagrams of 2a ) and 2 B ) in dependent speed of the air flow v. Here, the measured voltage is given in V and the flow velocity of the air v in m / s.

Anhand von 3 ist die Bedeutung der wurzelförmigen Abhängigkeit erkennbar. Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft v bewirken kleine Änderungen der Strömungsgeschwindigkeiten v nur kleine Änderungen des Sensorsignals UT.Based on 3 the meaning of the root-shaped dependence is recognizable. At high flow velocities of the air v small changes in the flow velocities V cause only small changes in the sensor signal U T.

Um die Strömungsgeschwindigkeit der Luft v und somit den Volumenstrom exakt zu bestimmen, muss wie oben beschrieben vorgegangen werden, d. h. die Konstanten a, b und TE werden mit einer unbeladenen Filtereinheit 3 bzw. Klimatisierungseinrichtung 1 bestimmt. Für die Bestimmung des Beladungszustandes ist es jedoch ausreichend, ein Maß für die Änderung bzw. Abnahme des Volumenstroms der Luft über die Standzeit, oder auch Betriebszeit, zu bestimmen. Hier wird der Volumenstrom bzw. die Strömungsgeschwindigkeit der Luft v in einem festen Betriebszustand der Klimatisierungseinrichtung 1, d. h. bei festen Umgebungsbedingungen, gemessen. Daher finden alle Messungen mit der selben Gebläseeinstellung der Gebläseeinheit 2 und den selben Einstellungen für etwaige Klappen der Klimatisierungseinrichtung 1 statt. Der Strömungssensor 41 wird durch Einstellung einer konstanten Betriebsspannung U in den selbsterhitzenden Modus gebracht und der Spannungsabfall über dem PTC-Element, d. h. das Signal des Strömungssensors 41, wird als Startwert gespeichert. Für diese Einstellung muss nun noch die Temperaturabhängigkeit für den späteren Temperaturbereich der Anwendung ermittelt werden. Die Temperaturkalibrierung der Sensoreinheit 41, die bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit v erfolgt, kann z. B. in einem Labor vorgenommen werden. Die Sensoreinheit 4 werden hierzu benachbart in einem Luftkanal angeordnet. Der Strömungssensor 41 wird mit einer konstanten Spannung, von vorzugsweise 12 V, betrieben. Bei konstant gewählten Volumenstrom, der dem gewählten Betriebszustand der Klimaeinrichtung entspricht, werden nun der Spannungsabfall als Signal des Strömungssensors 41 über dem PTC-Element gemessen entsprechend dem Schaltplan der 2a). Das Signal des Temperatursensors 42, der z. B. mit einem NTC-Element realisiert ist, wird mit dem selben Prinzip gemessen. Mit Hilfe der charakteristischen Kennlinie des NTC-Elementes lässt sich aus dem Signal des Temperatursensors 42 die Temperatur der Luft, welche die Sensoreinheit 4 umgibt, bestimmen.In order to determine the flow velocity of the air v and thus the volume flow exactly, it is necessary to proceed as described above, ie the constants a, b and T E are with an unloaded filter unit 3 or air conditioning device 1 certainly. For the determination of the load condition, however, it is sufficient to determine a measure of the change or decrease in the volume flow of the air over the service life, or operating time. Here, the volume flow or the flow velocity of the air v is in a fixed operating state of the air conditioning device 1 , ie at fixed ambient conditions, measured. Therefore, all measurements will be made with the same blower fan setting 2 and the same settings for any flaps of the air conditioning device 1 instead of. The flow sensor 41 is brought by setting a constant operating voltage U in the self-heating mode and the voltage drop across the PTC element, ie the signal of the flow sensor 41 , is saved as start value. For this setting, the temperature dependency for the later temperature range of the application must now be determined. The temperature calibration of the sensor unit 41 , which takes place at the same flow velocity v, z. B. be made in a laboratory. The sensor unit 4 are arranged adjacent thereto in an air duct. The flow sensor 41 is operated at a constant voltage, preferably 12V. At a constant selected volumetric flow, which corresponds to the selected operating state of the air conditioning, now the voltage drop as a signal of the flow sensor 41 measured across the PTC element according to the circuit diagram of 2a ). The signal of the temperature sensor 42 , the z. B. is realized with an NTC element is measured with the same principle. With the help of the characteristic curve of the NTC element can be calculated from the signal of the temperature sensor 42 the temperature of the air, which is the sensor unit 4 surrounds, determine.

Auf Grund der Tatsache, dass sich die größten Änderungen im Signal des Strömungssensors 41 bei kleinen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft v ergeben, sich jedoch ein stationärer Zustand der Klimatisierungseinrichtung am besten bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft v einstellt, ist es vorteilhaft, durch eine luftdurchlässige Kappe 43 die Strömungsgeschwindigkeit der Luft v so stark zu reduzieren, so dass die Messung in den steil ansteigenden Bereich des Messsignals, wie in 3 ersichtlich, gelangt, d. h. bei einer Luftgeschwindigkeit von ca. 4 m/s wird man die Strömungsgeschwindigkeit der Luft v an dem Strömungssensor 41 reduzieren auf 0,5 m/s. Alternative kann die Positionierung der Sensoreinheit 4 in einem einzelnen Nebenluftkanal vorgesehen sein, wobei durch eine regelbare Klappe die Strömungsgeschwindigkeit der Luft v derart reduziert werden kann, dass an der Sensoreinheit 4 eine Strömungsgeschwindigkeit der Luft v von maximal 0,5 m/s auftritt.Due to the fact that the biggest changes in the signal of the flow sensor 41 However, at low flow velocities of the air v, but a steady state of the air conditioning device is best achieved at high flow velocities of the air v, it is advantageous to use an air-permeable cap 43 to reduce the flow velocity of the air v so much, so that the measurement in the steeply rising range of the measuring signal, as in 3 can be seen, that is, at an air velocity of about 4 m / s, the flow velocity of the air v at the flow sensor 41 reduce to 0.5 m / s. Alternative may be the positioning of the sensor unit 4 be provided in a single secondary air duct, wherein the flow velocity of the air v can be reduced by a controllable flap so that at the sensor unit 4 a flow velocity of the air v of a maximum of 0.5 m / s occurs.

Im weiteren Ausführungsbeispiel wird ein PTC-Element mit folgenden Eigenschaften verwendet:
R0 (TU = 20°C) = 50 Ohm,
Betriebsspannung U = 12 V,
R12V (TU = 20°C) = 180 Ohm.
In the further embodiment, a PTC element with the following properties is used:
R 0 (T U = 20 ° C) = 50 ohms,
Operating voltage U = 12 V,
R 12V (T U = 20 ° C) = 180 ohms.

Diese Sensoreinheit 4 wurde in einer W164-Klimaanlage in einem Ausströmer, der an dem Luftkanal 5 vorgesehen ist und in den Fußraum abzweigt, angebracht, d. h. hinter der Wärmetauschereinheit 7, die als Verdampfer ausgebildet ist. Das PTC-Element wurde mit einem Widerstand von RS = 56 Ohm in Reihe geschaltet, wobei das Messsignal UT(v) entsprechende der Schaltung aus 2b) abgegriffen wird.This sensor unit 4 was in a W164 air conditioning in a vent, attached to the air duct 5 is provided and branches off into the footwell mounted, ie behind the heat exchanger unit 7 , which is designed as an evaporator. The PTC element was connected in series with a resistance of R S = 56 ohms, with the measurement signal U T (v) corresponding to the circuit 2 B ) is tapped.

Gleichzeitig wurden noch zwei weitere Sensoreinheiten direkt hinter der Filtereinheit 3 in deren Mitte und in deren Ecke angebracht. Eine vierte Sensoreinheit wurde in dem Luftkanal direkt hinter der Gebläseeinheit 2 positioniert. In 4 sind für verschiedene Gebläseleistungen, von 0%–80% in Schritten von 10%, der Gebläseeinheit 2 die Signale der Strömungssensoren in V dargestellt. Mit Ausnahme des Strömungssensors in der Filterecke ergibt sich für alle das erwartete Signal in Abhängigkeit von der Gebläseleistung.At the same time, two more sensor units were placed directly behind the filter unit 3 placed in the middle and in the corner. A fourth sensor unit was located in the air duct directly behind the blower unit 2 positioned. In 4 are for different blower outputs, from 0% -80% in 10% increments, of the blower unit 2 the signals of the flow sensors are shown in V. With the exception of the flow sensor in the filter corner results for all the expected signal as a function of the fan power.

Bei einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit der Luft v (60% Gebläseleistung) wurde der Wert von UT für verschiedene Temperaturen gemessen. Das Ergebnis ist in 5 dargestellt. Man sieht die lineare Abhängigkeit von T. Die lineare Regression führt zu folgendem Ergebnis: UT,60%(TU) = 10,1 – 0,13·TU At a constant flow rate of air v (60% blower power), the value of U T was measured for different temperatures. The result is in 5 shown. One sees the linear dependence of T. The linear regression leads to the following result: U T, 60% (T U ) = 10.1 - 0.13 · T U

In 5 wird dieser Zusammenhang durch die Ausgleichsgerade oder Regressionsgerade, deren genau zwei Parameter in der Auswerteelektronik 6 gespeichert werden können.In 5 this relationship is determined by the best-fit line or regression line, of which exactly two parameters are in the evaluation electronics 6 can be stored.

Ferner wird in 5 das um die Umgebungstemperatur korrigierte Spannungssignal, das eine wurzelförmige Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit der Luft v aufweist, dargestellt. Dieses um die Umgebungstemperatur korrigiertes Spannungssignal des Strömungssensors erhält man durch folgende Rechnung:

Figure 00220001
Further, in 5 corrected for the ambient temperature voltage signal, which is a root-shaped dependence on the flow speed of the air v shown. This corrected to the ambient temperature voltage signal of the flow sensor is obtained by the following calculation:
Figure 00220001

Mit dieser Positionierung der Sensoreinheiten wurde nun bei einer Gebläseeinstellung von 80% die Anströmfläche der Filtereinheit 3 nach und nach abgedeckt, um ein Zusetzen der Filtereinheit 3 und eine Abnahme des Volumenstromes zu simulieren. Dabei wurden anfänglich bei 1/4 Abdeckung verschiedene Stellen der Filtereinheit 3 abgedeckt, um so eine ungleichmäßige Beladung der Filtereinheit 3 darzustellen. Das Ergebnis dieses Versuches ist in 6 dargestellt. Es ist klar zuerkennen, dass hinsichtlich der Abdeckung und der Gebläseleistung der Gebläseeinheit 2 nur die Sensoreinheiten, die in dem Luftkanal 5 hinter der Gebläseeinheit 2 und in dem Ausströmer des Luftkanals 5 positioniert sind, ein eindeutiges und mit der Luftmenge korrelierendes Signal liefern. Die Sensoreinheiten direkt an der Filtereinheit 3 liefern für unterschiedliche Abdeckungen unterschiedliche Signale, die nicht immer mit der Reduzierung der Luftmenge direkt korrelieren. Die Sensoreinheit, die in dem Luftkanal 5 hinter der Gebläseeinheit 2 positioniert ist, liefert bei 95%iger Abdeckung, d. h. bei extrem hoher Beladung der Filtereinheit 3, bei weiterer Reduzierung der Luftmenge kein reproduzierbares Signal mehr. Die einzige Sensoreinheit, die über den gesamten Verlauf des Versuches ein reproduzierbares Signal liefert, ist die, die im Ausströmer für den Fußraum positioniert ist. Dieses Ergebnis spricht dafür, dass der Strömungssensor 4 möglichst weit entfernt von der Filtereinheit 3 und der Gebläseeinheit 2 positioniert sein sollte, um Strömungseinflüsse durch ungleichmäßige Beladungen der Klimatisierungseinrichtung 1 zu minimieren. Die Wirkung des Verdampfers 7 als Strömungsgleichtrichter hat hier zu einem entsprechenden Ergebnis geführt.With this positioning of the sensor units, the inflow area of the filter unit was now set at a blower setting of 80% 3 gradually covered to clog the filter unit 3 and to simulate a decrease in the volume flow. At the beginning, 1/4 of the cover was replaced by different parts of the filter unit 3 covered so as to uneven loading of the filter unit 3 display. The result of this experiment is in 6 shown. It will be appreciated that in terms of the coverage and blower performance of the blower unit 2 only the sensor units in the air duct 5 behind the blower unit 2 and in the vent of the air duct 5 are positioned, provide a unique and correlated with the air volume signal. The sensor units directly on the filter unit 3 provide different signals for different covers, which do not always correlate directly with the reduction in the amount of air. The sensor unit in the air duct 5 behind the blower unit 2 positioned at 95% coverage, ie at extremely high loading of the filter unit 3 , no further reproducible signal if the air volume is further reduced. The only sensor unit that provides a reproducible signal over the entire course of the experiment is the one positioned in the footwell vent. This result suggests that the flow sensor 4 as far away as possible from the filter unit 3 and the blower unit 2 should be positioned to influence the flow by uneven loads of the air conditioning device 1 to minimize. The effect of the evaporator 7 As a flow straightener has led here to a corresponding result.

Mit dieser Anordnung der Sensoreinheiten wurde nun ein Beladungsversuch durchgeführt. Hierzu wurde die Gebläseeinheit 2 mit 60% der maximalen Gebläseleistung, oder auch Luftmenge, eingestellt und in einem Strömungskanal mit einem Test-Staub beaufschlagt. Der Test-Staub bestand aus folgenden Komponenten:
72% JIS Class 8 (ein Staub auf Basis eines Tonminerals),
23% JIS Class 12, (ein Staub auf Basis eines Rußes),
5% Baumwollfasern.
With this arrangement of the sensor units, a loading test has now been carried out. For this purpose, the blower unit 2 with 60% of the maximum fan power, or air volume, adjusted and applied in a flow channel with a test dust. The test dust consisted of the following components:
72% JIS Class 8 (a dust based on a clay mineral),
23% JIS Class 12, (a dust based on soot),
5% cotton fibers.

Die exakte Zusammensetzung der Stäube JIS Class 8 und 12 kann dem Standard JIS 28901 (Japanese Industrial Standard) entnommen werden.The exact composition of the dust JIS Class 8 and 12 can taken from the standard JIS 28901 (Japanese Industrial Standard) become.

Das Ergebnis dieser Beladung über einen Zeitraum ist in 7 dargestellt. Es wurden zwei Beladungen durchgeführt, d. h. zwei Kolben mit Test-Staub auf die Filtereinheit 3 geladen. Man erkennt während des ersten Beladungszyklus eine starke Änderung bei den beiden Signalen der Sensoreinheiten an der Filtereinheit 3, die auf eine ungleichmäßige Beladung zurückzuführen ist. Der Gesamtvolumenstrom ändert sich hier jedoch nicht, wie man dem Signal der beiden anderen Sensoreneinheiten (7 im Luftkanal hinter der Gebläseeinheit, im Ausströmer zum Fußraum) entnehmen kann. Bei fortschreitender Beladung der Filtereinheit 3 (2. Beladung) nimmt der Volumenstrom schließlich kontinuierlich ab, jedoch fluktuieren die Signale der Sensoreinheiten für die Sensoreinheit direkt am Filter. Eine eindeutige Zuordnung zur Abnahme ist jedoch nur mit den beiden Sensoreneinheiten 4 im Luftkanal 5 und im Ausströmer in den Fußraum möglich. Aus der Abnahme des Messsignals dieser beiden Sensoreinheiten lässt sich eindeutig auf den Beladungszustand der Filtereinheit 3 schließen.The result of this loading over a period of time is in 7 shown. Two loadings were performed, ie two pistons with test dust on the filter unit 3 loaded. It can be seen during the first loading cycle, a strong change in the two signals of the sensor units on the filter unit 3 which is due to an uneven loading. However, the total volume flow does not change here, as the signal of the other two sensor units ( 7 in the air duct behind the blower unit, in the vent to the footwell). As the loading of the filter unit progresses 3 (2nd loading), the flow rate decreases continuously, but the signals from the sensor unit sensor units fluctuate directly at the filter. However, a clear assignment to the decrease is only possible with the two sensor units 4 in the air duct 5 and possible in the footwell in the vent. From the decrease of the measuring signal of these two sensor units can be clearly on the loading condition of the filter unit 3 shut down.

Allerdings ermöglicht die optionale und nicht gezeigte weitere Sensoreinheit direkt oder nahe an der Filtereinheit 3 bei kontinuierlicher Auswertung durch die Auswerteelektronik 6, das Erkennen der Fluktuation des Signals der Sensoreinheit und somit kann eine verbrauchte oder überbeladene Filtereinheit 3 erkannt werden. Eine weitere Sensoreinheit kann außerdem das Erkennen einer „halb vollen" oder „halb beladenen" Filtereinheit 3 anhand des nicht mehr monoton fallenden Signals der weiteren Sensoreinheit erkennen, d. h. eine Art erste Beladung der Filtereinheit 3 kann erkannt werden.However, the optional and not shown further sensor unit allows directly or close to the filter unit 3 with continuous evaluation by the evaluation electronics 6 , the detection of the fluctuation of the signal of the sensor unit, and thus a spent or overloaded filter unit 3 be recognized. Another sensor unit may also detect a "half-full" or "half-loaded" filter unit 3 recognize on the basis of the no longer monotonically falling signal of the other sensor unit, ie a kind of first loading of the filter unit 3 can be recognized.

Vorversuche an einem Verdampfer 7 aus gelöteten Aluminiumstrukturen mit einem Volumen von 2,6 l, haben gezeigt, dass sich bei einer Beladung mit bis zu 80 g Wasser kaum ein nennenswerter Druckabfallanstieg einstellt. In Ländern mit extrem hoher Luftfeuchtigkeit kann es trotzdem vorkommen, dass sich bis zu 200 g an Wasser in den Lamellen des Verdampfers 7 sammeln und es dabei zu einem Druckabfallanstieg von 5%–10% gegenüber dem trockenen Zustand ergibt. Dies kann ebenfalls auf den Gesamtvolumenstrom, der mit Hilfe des Strömungssensors 4 hinter dem Verdampfer 7 gemessen wird, einen Einfluss haben, d. h. dies kann zu einer Reduzierung des Volumenstromes führen. Um auszuschließen, dass ein extrem mit Wasser beladener Verdampfer das Messergebnis des Strömungssensors 4 verfälscht, muss ein definierter Betriebszustand gewählt werden, bei dem eine bestimmte maximale Wassermenge auf der Oberfläche des Verdampfers 7 kondensiert sein darf. Dieser Betriebszustand muss an der Klimaeinrichtung zuvor empirisch ermittelt werden. Beispielsweise kann eine längere Stillstandzeit (parken über Nacht oder für mehr als 2 Stunde) genutzt werden. In einer längeren Stillstandzeit kann das Wasser aus dem Verdampfer 7 ablaufen. Bei Start der Klimaeinrichtung muss ein Kompressor der Klimaeinrichtung so lange ausgeschaltet bleiben, bis die Überprüfung des Volumenstromes mit Hilfe des Strömungssensors 4 erfolgt ist.Preliminary tests on an evaporator 7 From soldered aluminum structures with a volume of 2.6 l, have shown that when loaded with up to 80 g of water barely a significant pressure drop increase sets. Nevertheless, in countries with extremely high humidity, it can happen that up to 200 g of water in the fins of the evaporator 7 collect, thereby causing a pressure drop increase of 5% -10% from the dry state. This can also affect the total volume flow, using the flow sensor 4 behind the evaporator 7 measured, have an influence, ie this can lead to a reduction of the volume flow. To exclude that an extremely water-laden evaporator, the measurement result of the flow sensor 4 falsified, a defined operating condition must be selected, in which a certain maximum amount of water on the surface of the evaporator 7 may be condensed. This operating condition must first be determined empirically at the air conditioning unit. For example, a longer downtime (parking overnight or for more than 2 hours) can be used. In a longer downtime can the water from the evaporator 7 expire. When starting the air conditioning unit, a compressor of the air conditioning unit must remain switched off until the volume flow is checked by means of the flow sensor 4 is done.

Im folgenden wird näher erörtert wie eine vorteilhafte Erhöhung der Änderung des Signals der Sensoreinheit erzielt werden kann.in the The following is discussed in more detail as a beneficial one Increase of the change of the signal of the sensor unit can be achieved.

Um eine deutlich größere Änderung des Signals der Sensoreinheit 4 zu erhalten, wurde der Strömungssensor 41 aus dem obigen Beispiel mit einer Kappe 43 aus einem Köpertressengewebe aus Edelstahl versehen. Dieses Köpertressengewebe hatte eine Öffnungsweite von 70 μm. Der Signalausgang bei 90% Gebläseleistung der Gebläseeinheit 2 wurde dadurch von 7,2 V auf 5 V reduziert, wodurch man sich nun in dem Bereich des Signals des Strömungssensors bewegt, bei dem kleine Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit der Luft v größere Änderungen im Signalausgang bewirken als bei einer Sensoreinheit, die keine Kappe aufweist. Mit dieser Kappe 43 wurde nun ein erneuter Stufentest von 50% bis 90% Gebläseleistung der Gebläseeinheit 2 durchgeführt. Das Ergebnis ist in 8 dargestellt. Aufgetragen ist die Änderung des Signals der Sensoreinheit über der Gebläseleistung. Die Änderung des Ausgangssignals konnte durch diese Kappe bei Änderung der Gebläseeinstellung von 50% auf 90% etwa verdoppelt werden.To a much larger change in the signal of the sensor unit 4 to get the flow sensor 41 from the above example with a cap 43 made of a stainless steel body strainer fabric. This Köpertressengewebe had an opening width of 70 microns. The signal output at 90% blower output of the blower unit 2 was thereby reduced from 7.2V to 5V, moving now in the region of the signal from the flow sensor, where small changes in the flow velocity of the air v cause greater changes in the signal output than in a sensor unit which does not have a cap. With this cap 43 Now a new stage test was carried out from 50% to 90% blower capacity of the blower unit 2 carried out. The result is in 8th shown. Plotted is the change of the signal of the sensor unit above the blower power. The change in the output signal could be approximately doubled by this cap when changing the fan setting from 50% to 90%.

Es wurde ein weitere Beladungsversuch durchgeführt, diesmal mit einer Sensoreinheit in der Filtermitte, mit zwei Sensoreinheiten in einem großen Ausströmer für ein Cockpit eines Kraftfahrzeuges, wobei eine der beiden Sensoreinheiten mit einer Kappe 43 aus einem Köpertressengewebe versehen war, und die andere der beiden Sensoreinheit in einem kleinen Ausströmer angeordnet war, aus dem durch eine vorgegebene Einstellung einer Klappe in dem Nebenluftkanal nur ein geringer Luftstrom strömt. Zur Beladung wurde die Gebläseeinheit auf 60% ihrer maximalen Gebläseleistung gestellt. Während der Beladung wurde parallel, d. h. gleichzeitig, der Druckabfall über der Filtereinheit 3 aufgezeichnet. Das Ergebnis ist in 8 dargestellt. Die größte Änderung des Signals des Strömungssensors erhält man wieder für die Sensoreinheit in der Mitte der Filtereinheit 3. Einen ähnlich deutlichen Effekt erhält man jedoch auch bei der Sensoreinheit, die in dem kleinen Ausströmer positioniert war, der über eine Klappe nur einen geringen Teilluftstrom durchlässt. Einen ebenfalls deutlichen Effekt erhält man bei der Sensoreinheit in dem großen Ausströmer, der mit einer Kappe 43 versehen war. Wie bei dem Beladungsversuch, dessen Ergebnis in 7 dargestellt ist, zeigt die Sensoreinheit in dem großen Ausströmer eine eindeutige Änderung des Signals des Strömungssensors, die jedoch deutlich schwächer ausfällt als bei den ersten drei Sensoreinheiten. Das Signal für die Sensoreinheit direkt in der Mitte der Filtereinheit 3 nimmt auf das Ende der Beladung hin wieder zu. Hier verändern sich stark die Strömungsverhältnisse in der Klimatisierungseinrichtung 1. Hätte man die Beladung weiter fortgesetzt, so hätte man eine ähnliche Fluktuation des Messsignals über die Zeit erhalten, wie sie im ersten Beladungsversuch auch schon beobachtet wurde und aus 7 zu entnehmen ist. Diese Messung hat folgende wesentliche Ergebnisse gebracht:
Sowohl eine Kappe aus einem Köpertressengewebe als auch die Reduzierung des Volumenstroms in dem Luftkanal, in dem die Sensoreinheit angeordnet ist, bewirkt eine deutliche Änderung des Signals des Strömungssensors, die mit dem Volumenstrom, dem Druckabfall über der Filtereinheit 3 und somit mit dem Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung 1 korreliert.
It was carried out another loading attempt, this time with a sensor unit in the filter center, with two sensor units in a large vent for a cockpit of a motor vehicle, wherein one of the two sensor units with a cap 43 was provided from a Köpertressengewebe, and the other of the two sensor unit was arranged in a small vent from which flows through a predetermined adjustment of a flap in the secondary air duct only a small air flow. For loading, the blower unit was set at 60% of its maximum blower output. During loading, the pressure drop across the filter unit became parallel, ie simultaneously 3 recorded. The result is in 8th shown. The largest change in the signal of the flow sensor is obtained again for the sensor unit in the middle of the filter unit 3 , However, a similarly significant effect is also obtained with the sensor unit, which was positioned in the small vent, which only lets through a small part of the air flow through a flap. A likewise clear effect is obtained with the sensor unit in the large vent, which has a cap 43 was provided. As with the loading attempt, the result in 7 is shown, the sensor unit in the large vent shows a clear change of the signal of the flow sensor, which, however, significantly weaker than in the first three sensor units. The signal for the sensor unit directly in the middle of the filter unit 3 increases towards the end of the load. Here, the flow conditions in the air conditioning device change greatly 1 , If the loading had been continued, a similar fluctuation of the measuring signal over time would have been obtained, as was already observed in the first loading test and off 7 can be seen. This measurement has produced the following significant results:
Both a cap of a Köpertressengewebe and the reduction of the volume flow in the air duct, in which the sensor unit is arranged, causes a significant change in the signal of the flow sensor with the volume flow, the pressure drop across the filter unit 3 and thus with the loading state of the air conditioning device 1 correlated.

Eine Sensoreinheit die in der Mitte der Klimatisierungseinrichtung 3 angeordnet ist, liefert nur im ersten Teil der Beladung eine eindeutige Änderung des Signals des Strömungssensors.A sensor unit located in the center of the air conditioning unit 3 is arranged, provides only in the first part of the load a clear change of the signal of the flow sensor.

Die Änderung des Signals des Strömungssensors 41 mit Kappe 43 ergibt bei einem Druckabfallanstieg von rund 200 Pa eine Reduzierung der Gebläseleistung von 60% auf 54%. Dies entspricht einer Reduzierung um 10%, welche vom Klimaanlagenhersteller bereits als bedenklich eingestuft wird. Im weiteren Verlauf reduziert sich die Gebläseleistung auf 48%, also insgesamt um 20%. Diese Änderung wird durch die Sensoreinheit direkt hinter der Filtereinheit 3 nicht mehr erfasst.The change of the signal of the flow sensor 41 with cap 43 results in a reduction in fan power from 60% to 54% with a pressure drop increase of around 200 Pa. This corresponds to a reduction of 10%, which is already classified as a concern by the air conditioning manufacturer. In the further course, the blower output is reduced to 48%, ie a total of 20%. This change is made by the sensor unit directly behind the filter unit 3 no longer recorded.

Die Umrechnung des Signals des Strömungssensors, der in dem kleinen Ausströmer positioniert war, in die Luftmenge ist zusammen mit dem Druckabfallanstieg in 10 dargestellt.The conversion of the signal of the flow sensor, which was positioned in the small vents, into the air quantity is together with the pressure drop increase in 10 shown.

Da die Sensoreinheit aus dem PTC-Element, als Strömungssensor, und dem NTC-Element, als Temperatursensor die Luftmenge der Klimaeinrichtung in einem definierten Betriebszustand überwacht, wird nicht nur das Zusetzen bzw. Beladen der Filtereinheit 3, sondern auch ein mögliches Verschmutzen, Versotten und Zusetzen von Wärmetauschern und/oder Verdampfern detektiert. Sollte nach einem Wechsel der Filtereinheit 3 das Signal der Sensoreinheit nicht wieder auf seinen ursprünglichen Wert zurückkehren, d. h. zumindest nahe an den ursprünglichen Wert, so kann dies ein Hinweis auf einen verschmutzten von Verdampfer und/oder Kondensator sein.Since the sensor unit of the PTC element, as a flow sensor, and the NTC element, as a temperature sensor monitors the air quantity of the air conditioning device in a defined operating state, not only the clogging or loading of the filter unit 3 but also detects possible fouling, clogging and clogging of heat exchangers and / or evaporators. Should after changing the filter unit 3 the signal of the sensor unit does not return to its original value, ie at least close to the original value, this may be an indication of a soiled evaporator and / or condenser.

Insgesamt stellt die erfindungsgemäße Klimatisierungseinrichtung somit einen extrem vereinfachten Strömungswächter dar.All in all represents the air conditioning device according to the invention thus an extremely simplified flow switch represents.

Somit kann die erfindungsgemäße Klimatisierungseinrichtung 1 zusätzlich zur Diagnose des Verschmutzungsgrades der gesamten Klimaeinrichtung, insbesondere des Wärmetauschers und/oder Verdampfers genutzt werden. Hierzu kann das Signal des Strömungssensors ohne verbaute Filtereinheit 3 erfasst werden, welches bei jedem Service in der Werkstatt erneut gemessen werden kann. Ist bereits hier eine Änderung des Signals des Strömungssensors zu beobachten, ergibt sich ein Hinweis darauf, dass die Klimaeinrichtung gereinigt werden sollte. Geruchsbelästigungen aufgrund von Langzeitverschmutzungen können damit vermieden werden.Thus, the air conditioning device according to the invention 1 in addition to the diagnosis of the degree of contamination of the entire air conditioning, in particular the heat exchanger and / or evaporator can be used. For this purpose, the signal of the flow sensor without built-filter unit 3 which can be measured again with every service in the workshop. If a change in the signal of the flow sensor is already observed here, there is an indication that the air conditioning system should be cleaned. Odor nuisance due to long-term contamination can thus be avoided.

Bei einer nicht gezeigten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mittels linearer Regression die Referenzwerte ermittelt, welche ein Signal des Strömungssensors in Abhängigkeit von einem Signal des Temperatursensors bei einem Referenz-Beladungszustand spezifizieren. Bei dieser Auswertung werden durch lineare Regression Parameter einer Regressionsgeraden ermitteltet. Die Parameter werden sodann in der Speichereinheit gespeichert. Vorteilhaft ist, dass nur genau zwei Parameter zur Beschreibung der Referenzwerte des Strömungssensors für die verschiedenen Temperaturen der Luft gespeichert werden müssen. Ferner werden mittels der linearen Regression Messfehler geglättet.at a not shown embodiment of the invention The method becomes the reference values by means of linear regression determines which a signal of the flow sensor in dependence from a signal of the temperature sensor at a reference loading condition specify. In this evaluation are by linear regression Parameters of a regression line determined. The parameters will be then stored in the storage unit. It is advantageous that only two parameters describing the reference values of the Flow sensor for the different temperatures of the Air must be stored. Furthermore, by means of smoothed linear regression measurement error.

Bei einer nicht gezeigten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Referenzwert bestimmt, der dem Signal des Strömungssensors zum Zeitpunkt t1 zugeordnet ist. Die Zuordnung erfolgt durch die Auswerteelektronik mittels des Signals des Temperatursensors und den für die verschiedenen Temperaturen der Luft ein oder mehreren gespeicherte Referenzwerten. Hierbei wird als Referenzwert zugeordnet dem Signal des Strömungssensors zum Zeitpunkt t1, derjenige gespeicherte Referenzwert auswählt, dessen Temperatur der Luft am wenigsten von der Temperatur der Luft zum Zeitpunkt t1 abweicht. Vorteilhaft ist hier bei die besonders einfach Bestimmung des Referenzwertes zum Zeitpunkt t1. Weiter ist es auch möglich, dass der Referenzwert, der dem Signal des Strömungssensors zum Zeitpunkt t1 zugeordnet ist, durch Interpolation der gespeicherten Referenzwerte bestimmt wird. Hierdurch wird eine besonders genau Abschätzung des Referenzwertes des Strömungssensors zum Zeitpunkt t1 auf einfache Weise ermöglicht. Weiter ist es auch möglich, dass ein Referenzwert zugeordnet dem Signal des Strömungssensors zum Zeitpunkt t1 durch die Regressionsgerade unter Verwendung der zugehörigen zuvor gespeicherten Parameter bestimmt wird. Wie oben bereits erwähnt, ist bei diesem Verfahren vorteilhaft, dass Messfehler geglättet werden. Zusätzlich ergibt sich vorteilhaft eine sehr einfache und schnell durchführbare Bestimmung des Referenzwertes.In an embodiment, not shown, of the method according to the invention, a reference value is determined, which is assigned to the signal of the flow sensor at the time t 1 . The assignment is made by the evaluation by means of the signal of the temperature sensor and the one or more stored reference values for the different temperatures of the air. Here, as a reference value assigned to the signal of the flow sensor at the time t 1 , that stored reference value is selected whose temperature of the air differs at least from the temperature of the air at the time t 1 . The advantage here is the particularly simple determination of the reference value at time t 1 . Furthermore, it is also possible for the reference value, which is assigned to the signal of the flow sensor at the time t 1 , to be determined by interpolation of the stored reference values. As a result, a particularly accurate estimation of the reference value of the flow sensor at time t 1 is made possible in a simple manner. Furthermore, it is also possible for a reference value associated with the signal of the flow sensor to be determined at the time t 1 by the regression line using the associated previously stored parameters. As mentioned above, it is advantageous in this method that measurement errors are smoothed. In addition, advantageously results in a very simple and fast feasible determination of the reference value.

11
Klimatisierungseinrichtungair conditioning unit
22
Gebläseeinheitblower unit
33
Filtereinheitfilter unit
44
Sensoreinheitsensor unit
4141
Strömungssensorflow sensor
4242
Temperatursensortemperature sensor
4343
Kappecap
4s4s
Signalleitungsignal line
55
Luftkanalair duct
66
Auswerteelektronikevaluation
6161
Anzeigeeinrichtungdisplay
6262
Speichereinheitstorage unit
6s6s
Signalleitungsignal line
77
Wärmetauschereinheitheat exchanger unit
7171
Wärmetauschereinheitheat exchanger unit
88th
VorabscheidereinheitPre-separator unit
1010
Steuereinheit der Klimaeinrichtungcontrol unit the air conditioning
1111
Strömungsrichtung der Luftflow direction the air

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (18)

Verfahren für die Ermittlung eines Beladungszustandes einer Klimatisierungseinrichtung (1) zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer Klimatisierungseinrichtung (1) mit einer Filtereinheit (3), einer Wärmetauschereinheit (7, 71), und einer Sensoreinheit (4), wobei die Filtereinheit (3), die Wärmetauschereinheit (7, 71) und die Sensoreinheit (4) in einem Luftkanal (5) angeordnet sind, die Wärmetauschereinheit (7, 71) stromabwärts zur Filtereinheit (3) und zwischen der Filtereinheit (3) und der Sensoreinheit (4) angeordnet ist, die Sensoreinheit (4) zu einer Austrittsfläche der Wärmetauschereinheit (7, 71) mit einem Abstand, vorzugsweise von mehr als 20 cm, angeordnet ist, die Sensoreinheit (4) einen Strömungssensor (41), der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, und einen Temperatursensor (42) aufweist, und das PTC-Element und der Temperatursensor (42) benachbart voneinander in dem Luftkanal (5) angeordnet sind, Einstellung eine oder mehrerer vordefinierter Umgebungsbedingungen, insbesondere einer Gebläseleistung einer in dem Luftkanal (5) angeordneten Gebläseeinheit (2), Messung eines Signals des Strömungssensors (41) und eines Signals des Temperatursensors (42) zu einem Zeitpunkt t1, und Bestimmung des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung (1) durch eine Auswerteelektronik (6) basierend auf den gemessenen Signalen des Strömungssensors (41) und des Temperatursensors (42) zu dem Zeitpunkt t1 sowie ein oder mehreren in einer Speichereinheit (62) gespeicherten Referenzwerten, welche ein Signal des Strömungssensors (41) in Abhängigkeit von einem Signal des Temperatursensors (42) bei einem Referenz-Beladungszustand spezifizieren.Method for determining a loading condition of an air-conditioning device ( 1 ) for use in a motor vehicle, comprising the following steps: providing an air conditioning device ( 1 ) with a filter unit ( 3 ), a heat exchanger unit ( 7 . 71 ), and a sensor unit ( 4 ), wherein the filter unit ( 3 ), the heat exchanger unit ( 7 . 71 ) and the sensor unit ( 4 ) in an air duct ( 5 ) are arranged, the heat exchanger unit ( 7 . 71 ) downstream of the filter unit ( 3 ) and between the filter unit ( 3 ) and the sensor unit ( 4 ), the sensor unit ( 4 ) to an exit surface of the heat exchanger unit ( 7 . 71 ) is arranged at a distance, preferably of more than 20 cm, the sensor unit ( 4 ) a flow sensor ( 41 ), which is designed as a self-heating mode operated PTC element, and a temperature sensor ( 42 ), and the PTC element and the temperature sensor ( 42 ) adjacent to each other in the air channel ( 5 ), setting one or more predefined environmental conditions, in particular a blower power of one in the air duct ( 5 ) arranged blower unit ( 2 ), Measuring a signal of the flow sensor ( 41 ) and a signal of the temperature sensor ( 42 ) at a time t 1 , and determination of the loading state of the air conditioning device ( 1 ) by evaluation electronics ( 6 ) based on the measured signals of the flow sensor ( 41 ) and the temperature sensor ( 42 ) at the time t 1 and one or more in a storage unit ( 62 ) stored reference values which a signal of the flow sensor ( 41 ) in response to a signal from the temperature sensor ( 42 ) at a reference loading condition. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die weiteren Schritte umfasst: Bereitstellen der Klimatisierungseinrichtung (1) mit einer unbeladenen Filtereinheit (3), Einstellung ein oder mehrerer vordefinierte Umgebungsbedingungen, insbesondere der Gebläseleistung der in dem Luftkanal (5) angeordneten Gebläseeinheit (2), unter Verwendung einer unbeladenen Filtereinheit (3), gleichzeitige Messung mittels der Auswerteelektronik (6) des Signals des Strömungssensors (41) und des Signals des Temperatursensors (42) für ein oder mehrere Temperaturen der Luft, welche die Sensoreinheit (4) umgibt, und Speicherung von die die Signale des Strömungssensors (41) in Abhängigkeit von dem Signalen des Temperatursensors (42) spezifizierende Werte als Referenzwerte.Method according to claim 1, characterized in that the method comprises the further steps of: providing the air-conditioning device ( 1 ) with an unloaded filter unit ( 3 ), Setting one or more predefined environmental conditions, in particular the fan power in the air duct ( 5 ) arranged blower unit ( 2 ), using an unloaded filter unit ( 3 ), simultaneous measurement by means of the evaluation electronics ( 6 ) of the signal of the flow sensor ( 41 ) and the signal of the temperature sensor ( 42 ) for one or more temperatures of the air, which the sensor unit ( 4 ) and storage of which the signals of the flow sensor ( 41 ) in dependence on the signals of the temperature sensor ( 42 ) specifying values as reference values. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (6) ermittelt, wenn der bestimmte Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung (1) um mehr als 20% von dem einer unbelasteten Klimatisierungseinrichtung abweicht, und dann signalisiert, dass der Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung (1) als nicht akzeptable bewertet wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the evaluation electronics ( 6 ) determined when the particular load condition of the air conditioning device ( 1 ) differs by more than 20% from that of an unloaded air conditioning device, and then signals that the loading state of the air conditioning device ( 1 ) is assessed as unacceptable. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt umfasst: Erfassen der Signale des Strömungssensors (41) und des Temperatursensors (42) nach einer Zeitspanne T nach der Einstellung der einen oder der mehrerer vordefinierten Umgebungsbedingungen, nach der sich stationäre Signale an dem Strömungssensor (41) und an dem Temperatursensor (42) eingestellt haben.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the method comprises the further step of: detecting the signals of the flow sensor ( 41 ) and the temperature sensor ( 42 after a period of time T after the setting of the one or more predefined environmental conditions, after which stationary signals at the flow sensor ( 41 ) and at the temperature sensor ( 42 ) have set. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einstellung der vordefinierten Umgebungsbedingungen die Gebläseleistung so eingestellt wird, dass sich eine Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bereich von 0.1 m/s bis 2.0 m/s, vorzugsweise von 0.5 m/s, einstellt.Method according to Claims 1 to 4, characterized that when setting the predefined environmental conditions the Blower power is adjusted so that there is a flow velocity the air in the range of 0.1 m / s to 2.0 m / s, preferably 0.5 m / s. Klimatisierungseinrichtung (1) zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wobei die Klimatisierungseinrichtung (1), eine Filtereinheit (3), eine Wärmetauschereinheit (7, 71), eine Sensoreinheit (4), und eine Auswerteelektronik (6) aufweist, wobei die Filtereinheit (3), die Wärmetauschereinheit (7, 71), und die Sensoreinheit (4) in einem Luftkanal (5) angeordnet sind und die Sensoreinheit (4) mit der Auswerteelektronik (6) verbunden ist, wobei die Wärmetauschereinheit (7, 71) stromabwärts zur Filtereinheit (3) und zwischen der Filtereinheit (3) und der Sensoreinheit (4) angeordnet ist, wobei die Sensoreinheit (4) zu einer Austrittsfläche der Wärmetauschereinheit (7, 71) in einen Abstand, vorzugsweise von mehr als 20 cm, angeordnet ist und wobei die Sensoreinheit (4) einen Strömungssensor (41) aufweist, der als im selbsterhitzenden Modus betriebenes PTC-Element ausgebildet ist, und einen Temperatursensor (42) aufweist, und das PTC-Element und der Temperatursensor (42) benachbart voneinander in dem Luftkanal (5) angeordnet sind.Air conditioning device ( 1 ) for use in a motor vehicle, the air conditioning device ( 1 ), a filter unit ( 3 ), a heat exchanger unit ( 7 . 71 ), a sensor unit ( 4 ), and evaluation electronics ( 6 ), wherein the filter unit ( 3 ), the heat exchanger unit ( 7 . 71 ), and the sensor unit ( 4 ) in an air duct ( 5 ) are arranged and the sensor unit ( 4 ) with the evaluation electronics ( 6 ), wherein the heat exchanger unit ( 7 . 71 ) downstream of the filter unit ( 3 ) and between the filter unit ( 3 ) and the sensor unit ( 4 ), wherein the sensor unit ( 4 ) to an exit surface of the heat exchanger unit ( 7 . 71 ) is arranged at a distance, preferably of more than 20 cm, and wherein the sensor unit ( 4 ) a flow sensor ( 41 ), which is designed as a self-heating mode operated PTC element, and a temperature sensor ( 42 ), and the PTC element and the temperature sensor ( 42 ) adjacent to each other in the air channel ( 5 ) are arranged. Klimatisierungseinrichtung (1) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinheit (7, 71) zum Kühlen der den Luftkanal (5) durchströmenden Luft, vorzugsweise als Verdampfer eines Kühlmittelkreislaufes, ausgebildet ist.Air conditioning device ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the heat exchanger unit ( 7 . 71 ) for cooling the air duct ( 5 ), preferably as an evaporator of a coolant circuit, is formed. Klimatisierungseinrichtung (1) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinheit (7, 71) zum Heizen der den Luftkanal (5) durchströmenden Luft, vorzugsweise als Wärmetauscher eines Ölkühlkreislaufes des Kraftfahrzeuges, ausgebildet ist.Air conditioning device ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the heat exchanger unit ( 7 . 71 ) for heating the air duct ( 5 ), preferably as a heat exchanger of an oil cooling circuit of the motor vehicle is formed. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmetauschereinheiten (7, 71) zwischen der Filtereinheit (3) und der Sensoreinheit (4) in dem Luftkanal (5) angeordnet sind.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that a plurality of heat exchanger units ( 7 . 71 ) between the filter unit ( 3 ) and the sensor unit ( 4 ) in the air duct ( 5 ) are arranged. Klimatisierungseinrichtung (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Wärmetauschereinheit (7, 71) zum Heizen und mindestens eine Wärmetauschereinheit (7, 71) zum Kühlen der den Luftkanal (5) durchströmenden Luft ausgebildet ist.Air conditioning device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that at least one heat exchanger unit ( 7 . 71 ) for heating and at least one heat exchanger unit ( 7 . 71 ) for cooling the air duct ( 5 ) is formed by flowing air. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungssensor (41) und der Temperatursensor (42) nicht mehr als 1 mm bis 10 mm beabstandet voneinander in dem Luftkanal (5) angeordnet ist.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the flow sensor ( 41 ) and the temperature sensor ( 42 ) not more than 1 mm to 10 mm apart in the air duct ( 5 ) is arranged. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) eine luftdurchlässige Kappe (43) aufweist, die derart angeordnet ist, dass die luftdurchlässige Kappe (43) den Strömungssensor (41) umgibt.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 11, characterized in that the sensor unit ( 4 ) an air-permeable cap ( 43 ), which is arranged such that the air-permeable cap ( 43 ) the flow sensor ( 41 ) surrounds. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit (3) einen plissierten Partikelfilter aufweist, der aus Vliesstoff besteht.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 12, characterized in that the filter unit ( 3 ) has a pleated particle filter made of nonwoven fabric. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (6) eine Speichereinheit (62) aufweist, und die Auswerteelektronik (6) derart ausgestaltet ist, dass sie Signale des Strömungssensors (41) und des Temperatursensors (42) zu einem Zeitpunkt t1 durch eine Messung erfasst und den Beladungszustand der Klimatisierungseinrichtung (1) bestimmt basierend auf den gemessenen Signalen des Strömungssensors (41) und des Temperatursensors (42) zu dem Zeitpunkt t, und in der Speichereinheit (62) gespeicherten ein oder mehreren Referenzwerten.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 13, characterized in that the evaluation electronics ( 6 ) a storage unit ( 62 ), and the evaluation electronics ( 6 ) is configured such that it receives signals from the flow sensor ( 41 ) and the temperature sensor ( 42 ) is detected at a time t1 by a measurement and the loading state of the air conditioning device ( 1 ) determined based on the measured signals of the flow sensor ( 41 ) and the temperature sensor ( 42 ) at the time t, and in the memory unit ( 62 ) stored one or more reference values. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinrichtung (1) eine Anzeigeeinrichtung (61), vorzugsweise als LED ausgebildet, zur Anzeige des Beladungszustandes der Klimatisierungseinrichtung (1) aufweist.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 14, characterized in that the air conditioning device ( 1 ) a display device ( 61 ), preferably formed as an LED, for displaying the loading state of the air conditioning device ( 1 ) having. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungssensor (41) und/oder der Temperatursensor (42) ein Raumvolumen von 1 mm3 bis 1 cm3 aufweist.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 15, characterized in that the flow sensor ( 41 ) and / or the temperature sensor ( 42 ) has a volume of 1 mm 3 to 1 cm 3 . Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (5) einen Nebenluftkanal aufweist, wobei in dem Nebenluftkanal eine Klappe zur Regelung des Luftvolumenstroms vorgesehen ist, und dass die Sensoreinheit (4) in dem Nebenluftkanal angeordnet ist.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 16, characterized in that the air duct ( 5 ) has a secondary air duct, wherein in the secondary air duct, a flap for controlling the air volume flow is provided, and that the sensor unit ( 4 ) is arranged in the secondary air passage. Klimatisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimatisierungseinrichtung (1) eine in dem Luftkanal (5) angeordnete Gebläseeinheit (2) aufweist und die Sensoreinheit (4) in einem Abstand von mehr als 40 cm von der Gebläseeinheit (2) angeordnet ist.Air conditioning device ( 1 ) according to one of claims 6 to 17, characterized in that the air conditioning device ( 1 ) one in the air duct ( 5 ) arranged blower unit ( 2 ) and the sensor unit ( 4 ) at a distance of more than 40 cm from the fan unit ( 2 ) is arranged.
DE200710039002 2007-08-17 2007-08-17 Method for monitoring the load condition of an air conditioning device of a motor vehicle Ceased DE102007039002A1 (en)

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