BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Klimatisierungseinheit, die dazu eingerichtet ist, Innenraumzuluft zu konditionieren; wenigstens einem der Klimatisierungseinheit zugeordneten Luftfilter; einer Gebläseeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom zu erzeugen, der zu der Klimatisierungseinheit geleitet wird; wenigstens ei- nem mit der Gebläseeinrichtung verbundenen Luftzufuhrkanal; wenigstens einem in dem Luftzufuhrkanal stromaufwärts von der Gebläseeinrichtung angeordneten Elektrofilter; und mit einer Steuereinrichtung, die mit dem Elektrofilter verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Klimatisierungssystem und ein Verfahren zum Betreiben ei- nes solchen Klimatisierungssystems.

Aus der DE 102016 115441 A1 ist ein elektromechanisches Filtersystem für ein Klimagerät bekannt, bei dem eine Hochspannungsversorgung unterbro chen wird, wenn das Klimagerät geöffnet wird.

Die DE 102011 007351 A1 zeigt eine Luftreinigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die dann ausgeschaltet wird, wenn eine Türe des Kraftfahr zeugs geöffnet wird und ungefilterte Luft eintritt. Ein weiteres System zur Luftreinigung eines Fahrzeugs mit Elektrofilter ist aus der US 2018037093 A1 bekannt.

Bei Kraftfahrzeugen werden im Klimatisierungssystem bzw. einer Klimatisie rungseinheit, die auch als Klimagerät bezeichnet werden kann, üblicherweise Filteranordnungen bzw. Kombifilter als Luftfilter eingesetzt, wie beispielswei se Pollenfilter, Aktivkohlefilter bzw. -Schicht, Antiallergenfilter bzw. -Schicht.

Zusätzlich können für eine verbesserte Filterleistung auch Elektrofilter einge setzt werden. Derartige Elektrofilter werden mit einer Hochspannung, bei spielweise bis zu 20 kV, betrieben. Die Elektrofilter können beispielsweise in einem Wasserkasten bzw. einem Luftansaugtrakt des Klimatisierungssys tems angeordnet werden.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, den Ein satz von Elektrofiltern in Kraftfahrzeugen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Klimatisierungssystem, ein Kraftfahr zeug und eine Verfahren mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbil dungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Vorgeschlagen wird also ein Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Klimatisierungseinheit, die dazu eingerichtet ist, Innenraumzuluft zu konditionieren; wenigstens einem der Klimatisierungseinheit zugeordneten Luftfilter; einer Gebläseeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom zu er zeugen, der zu der Klimatisierungseinheit geleitet wird; wenigstens einem mit der Gebläseeinrichtung verbundenen Luftzufuhrkanal; wenigstens einem in dem Luftzufuhrkanal stromaufwärts von der Geblä seeinrichtung angeordneten Elektrofilter; und einer Steuereinrichtung, die mit dem Elektrofilter verbunden ist.

Dabei ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Betrieb des Elektrofilters in Abhängigkeit von wenigstens einem erfassten Klimatisierungsparameter oder/und von wenigstens einem Fahrzeugzu standsparameter zu steuern. Hierdurch wird ein verbesserter Einsatz von einem Elektrofilter in einem Kraftfahrzeug ermöglicht, wobei der Elektrofilter für jeweilige Bedingungen im Fahrzeugbetrieb optimiert eingestellt werden kann.

Das Klimatisierungssystem kann als Luftzufuhrkanäle einen Frischluftkanal und einen Umluftkanal aufweisen. Dabei kann in dem Frischluftkanal und in dem Umluftkanal ein jeweiliger Elektrofilter angeordnet sein. Hierdurch wird sichergestellt, dass Schadstoffe, die über beide Lufteintritte in das Kraftfahr zeug gelangen, nur gefiltert in den Innenraum des Kraftfahrzeugs abgegeben werden.

Bei dem Klimatisierungssystem kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, einen betreffenden Elektrofilter in Abhängigkeit von einem eingestellten Klimatisierungsbetrieb, insbesondere Frischluftbetrieb oder Umluftbetrieb oder Mischbetrieb, zu aktivieren. Hierdurch kann insbesondere auch der Energieverbrauch der Elektrofilter optimiert werden, was sich beispielsweise auch günstig auf eine Reichweite eines zumindest teilweise elektrisch ange triebenen Kraftfahrzeugs auswirken kann.

Zusätzlich kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, im Mischbe trieb die beiden Elektrofilter gleichzeitig oder intermittierend nacheinanderzu aktivieren.

Bei dem Klimatisierungssystem kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den Elektrofilter in Abhängigkeit von einem Temperaturwert, insbeson dere Innenraumtemperatur oder/und Außentemperatur, oder/und von einem Luftfeuchtigkeitswert einzustellen. Solche Werte werden in diesem Zusam menhang als Klimatisierungsparameter verstanden. Hierdurch kann berück sichtigt werden, unter welchen Umgebungsbedingen der bzw. die Elektrofilter betrieben werden, so dass beispielsweise unter sehr feuchten Bedingungen eine geringere Spannung an dem Elektrofilter angelegt wird.

Bei dem Klimatisierungssystem kann der Fahrzeugzustandsparameter der geöffnete und geschlossene Zustand einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs sein. Dabei kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den Elektrofil ter im geöffneten Zustand der Motorhaube in einem limitierten Betrieb zu be treiben oder auszuschalten. Hierdurch wird die Sicherheit für eine Bedien person erhöht, die im geöffneten Motorraum eine Handlung ausführen muss, wie beispielsweise Ölstand kontrollieren, Wischwasser nachfüllen, Ladekabel herausholen und dergleichen.

Die Steuereinrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, den Betrieb des Elektrofilters ausgehend von einem Vollbetrieb kontinuierlich über eine be stimmte Zeitdauer zu reduzieren und in dem limitierten Betrieb einzustellen oder auszuschalten. Beispielsweise kann eine anfängliche sehr hohe Span nung, die als 100% festgelegt wird, über eine bestimmte Zeitdauer reduziert werden, beispielsweise auf einen limitierten bzw. ausgeschalteten Wert von 0% bis 20%. Man kann in diesem Zusammenhang auch davon sprechen, dass der Elektrofilter mit einer Art Rampe bzw. Abklingkurve heruntergefah ren wird.

Ferner kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den limitierten Be trieb oder das Ausschalten des Elektrofilters in Abhängigkeit von einem Luft feuchtigkeitswert einzustellen. Wird beispielsweise eine sehr hohe relative Luftfeuchtigkeit erfasst, kann die am Elektrofilter angelegte Spannung stärker reduziert oder sogar weggenommen werden, um in feuchter Umgebung die Sicherheit für eine Bedienperson zu gewährleisten.

In diesem Zusammenhang kann auch daran gedacht werden, dass die Steu ereinrichtung dazu eingerichtet ist, nach Betätigung einer Entriegelungsvor richtung für die Motorhaube, beispielsweise einem Entriegelungshebel im Fahrzeuginnenraum, eine Verriegelung der Motorhaube erst dann aufzuhe ben, wenn die Spannung am Elektrofilter auf einem gewünschten Wert redu ziert worden ist.

Ein Kraftfahrzeug kann mit einem oben beschriebenen Klimatisierungssys tem ausgerüstet sein. Dabei kann das Kraftfahrzeug verbrennungsmotorisch oder zumindest teilweise elektrisch angetrieben sein. In dem Motorraum, der von einer Motorhaube abgedeckt ist, kann also ein Verbrennungsmo tor oder/und ein Elektromotor des Kraftfahrzeugs untergebracht sein.

Die Steuereinrichtung des Klimatisierungssystems kann Teil einer überge ordneten Fahrzeugsteuereinrichtung sein. Ferner kann in dem Kraftfahrzeug eine Anzeige vorhanden sein, die dazu eingerichtet ist, den aktiven oder in aktiven Betriebszustand eines Elektrofilters anzugeben.

Ein Verfahren zum Betreiben eines oben beschriebenen Klimatisierungssys tems umfasst folgende Schritte:

Feststellen des Zustands einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs;

Aktivieren des Betriebs des Elektrofilters, wenn die Motorhaube geschlossen ist;

Limitieren oder Deaktivieren des Betriebs des Elektrofilters, wenn die Motor haube geöffnet ist, wobei vor dem Limitieren oder Deaktivieren ein aktueller Betriebsstatus des Elektrofilters erfasst wird.

Bei dem Verfahren kann ein Luftfeuchtigkeitswert erfasst werden, wobei das Limitieren oder Deaktivieren des Elektrofilters in Abhängigkeit von dem Luft feuchtigkeitswert erfolgt.

Ferner kann bei dem Verfahren der Elektrofilter deaktiviert werden, wenn der Luftfeuchtigkeitswert einen Feuchtigkeitsschwellwert überschreitet. Wird als Luftfeuchtigkeitswert beispielsweise die relative Luftfeuchtigkeit bestimmt, kann der Feuchtigkeitsschwellwert beispielsweise zwischen 60% bis 80% festgelegt werden. Denkbar ist auch eine Anpassung dieses Feuchtigkeits schwellwert in Abhängigkeit von der Position des Kraftfahrzeugs und der damit verbundenen Klimazone oder der Nähe zu einem Meer oder derglei chen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren. Dabei zeigt: Fig. 1 eine vereinfachte und schematische Darstellung eines Klimatisie rungssystems;

Fig. 2 eine vereinfachte und schematische Darstellung eines Kraftfahr zeugs mit einem Klimatisierungssystem;

Fig. 3 ein vereinfachtes und schematisches Ablaufdiagramm eines Ver fahrens zum Betreiben der Klimatisierungssystems.

In Fig. 1 ist schematisch und vereinfacht ein Klimatisierungssystem 10 für ein verbrennungsmotorisch oder zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug dargestellt. Die Darstellung zeigt eine Art Draufsicht von oben auf das Klimatisierungssystem 10. Von dem Kraftfahrzeug ist mit gestrichel ter Linie ein Innenraum 12 bzw. Fahrgastraum angedeutet. Das Klimatisie rungssystem 10 umfasst eine Klimatisierungseinheit 14, die auch als Klima gerät oder Klimamodul bezeichnet werden kann. Als beispielhafte Kompo nente der Klimatisierungseinheit 14 ist ein Verdampfer 16 gezeigt. Der Ver dampfer 16 ist in einem hier nicht weiter dargestellten Kältemittelkreislauf angeordnet.

Das Klimatisierungssystem 10 umfasst ferner wenigstens eine Gebläseein richtung 18, die in der Fig. 1 lediglich als horizontal schraffierter Block verein facht dargestellt ist. Die Gebläseeinrichtung 18 ist dazu eingerichtet ist, einen Luftstrom LS zu erzeugen, der zu dem Verdampfer 16 bzw. der Klimatisie rungseinheit 14 geleitet wird. Die Gebläseeinrichtung 18 ist dabei bezogen auf den erzeugten Luftstrom LS stromaufwärts von dem Verdampfer 16 bzw. dem Klimagerät 14 angeordnet.

Das Klimatisierungssystem 10 umfasst weiter einen mit der Gebläseeinrich tung 18 verbundenen Luftzufuhrkanal 20. Stromaufwärts von der Geblä seeinrichtung 18 ist ein Frischluftkanalabschnitt 20a angeordnet, der mit dem Luftzufuhrkanal 20 verbunden ist bzw. einen Teil des Luftzufuhrkanals 20 bildet. Das Klimatisierungssystem 10 umfasst weiter einen mit dem Luftzufuhrkanal 20 stromaufwärts von der Gebläseeinrichtung 18 verbundenen Innenraumab- luftkanalabschitt 22.

Dem Innenraumabluftkanalabschnitt 22 ist eine Abluftklappeneinrichtung 26 zugeordnet, die dazu eingerichtet ist, den Innenraumabluftstrom IA zumin dest teilweise der Gebläseeinrichtung 18 zuzuführen.

Dem Frischluftkanalabschnitt 20a ist eine Frischluftklappeneinrichtung 30 zugeordnet ist, die dazu eingerichtet ist, den Frischluftstrom FL zumindest teilweise der Gebläseeinrichtung 18 zuzuführen.

Je nach Stellung der Abluftklappeneinrichtung 26 bzw. der Frischluftklappen einrichtung 30 kann das Klimatisierungssystem 10 in einem reinen Frisch luftbetrieb, einen reinen Um luftbetrieb oder einem Mischbetrieb betrieben werden.

Stromabwärts von der Gebläseeinrichtung 18 kann wenigstens ein Luftfilter 32, beispielsweise Pollenfilter, Aktivkohlefilter oder dergleichen, angeordnet sein, so dass von der Gebläseeinrichtung 18 geförderte Luft gefiltert bzw. gereinigt zum Klimagerät 14 bzw. zum Verdampfer 16 gelangt.

Stromaufwärts von der Gebläseeinrichtung 18 kann in dem Luftzufuhrkanal 20 wenigstens ein Elektrofilter angeordnet sein. Im hier gezeigten Beispiel ist im Frischluftkanalabschnitt 20a ein erster Elektrofilter 34a angeordnet. Fer ner ist im Innenraumabluftkanal 22 ein zweiter Elektrofilter 34b angeordnet.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Anordnung von einem jeweiligen Elekt rofilter 34a, 34b im Frischluft- bzw. Innenraumabluftkanal 20a, 22 nicht zwin gend ist. die hiervorgestellte Klimatisierungseinrichtung kann auch nur einen einzigen Elektrofilter aufweisen, der beispielsweise im Frischluftkanalab schnitt 20a angeordnet.

Das Klimatisierungssystem 10 umfasst eine Steuereinrichtung 36, die mit dem wenigstens einen Elektrofilter 34a, 34b verbunden ist, was in der Fig. 1 durch gestrichelte Linien illustriert ist. Die Steuereinrichtung 36 ist insbeson dere dazu eingerichtet, den Betrieb des wenigstens einen Elektrofilters bzw. von beiden im Beispiel gezeigten Elektrofiltern 34a, 34b in Abhängigkeit von wenigstens einem erfassten Klimatisierungsparameter oder/und von wenigs tens einem Fahrzeugzustandsparameter zu steuern.

Fig. 2 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Kraftfahrzeug 100, das mit einem oben beschriebenen Klimatisierungssystem 10 ausgestattet ist. Das Kraftfahrzeug 100 weist einen im vorderen Bereich eine Abdeckung bzw. Motorhaube 102 auf, die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Ein Fahrzeugzustandsparameter, der von der Steuereinrichtung 36 des Klimati sierungssystems 10 berücksichtigt werden kann, kann der geöffnete bzw. geschlossene Zustand der Motorhaube 102 des Kraftfahrzeugs 100.

Dabei kann die Steuereinrichtung 36 dazu eingerichtet ist, den Elektrofilter 34a, 34b im geöffneten Zustand der Motorhaube 102 in einem limitierten Be trieb zu betreiben oder auszuschalten. Ergänzend kann die Steuereinrich tung 36 dazu eingerichtet ist, den Betrieb des Elektrofilters 34a, 34b ausge hend von einem Vollbetrieb kontinuierlich über eine bestimmte Zeitdauer zu reduzieren und in dem limitierten Betrieb einzustellen oder auszuschalten.

Fig. 3 zeigt ein schematisches und vereinfachtes Ablaufdiagramm eines Ver fahrens 500 zum Betreiben eines oben beschriebenen Klimatisierungssys tems 10 in einem Kraftfahrzeug 100.

Bei dem Verfahren 500 zum Betreiben des Klimatisierungssystems 10 wird in einem Schritt S501 festgestellt bzw. eine Anforderung gestellt, dass der Elektrofilter bzw. die Elektrofilter 34a, 34b des Klimatisierungssystems 10 betrieben werden soll oder nicht betrieben werden soll. Gemäß Schritt S502 wird der Elektrofilter 34a, 34b ausgeschaltet. Es wird darauf hingewiesen, dass nachfolgend der Einfachheit halber lediglich von „dem Elektrofilter“ ge sprochen wird, auch wenn das Klimatisierungssystem 10 mehrere Elektrofil ter aufweisen kann. Falls der Elektrofilter 34a, 34b aktiviert werden soll, wird in einem Schritt S503 überprüft, ob die Abdeckung bzw. Motorhaube 102 des Kraftfahrzeugs 100 geöffnet ist. Wenn die Motorhaube 102 geöffnet ist, wird in Schritt S504 ein aktueller Betriebsstatus, wie beispielsweise die elektrische Leistungsauf nahme oder die elektrische Betriebsspannung, des Elektrofilters 34a, 34b erfasst. Der Betriebsstatus bzw. die Betriebsspannung kann beispielsweise in einem Bereich von 20% bis 100% liegen. Mit anderen Worten ist der Elekt rofilter 34a, 34b in einem Vollbetrieb (100%) oder einem Teillastbetrieb (<100%).

In einem Schritt S505 wird überprüft, ob eine relative Luftfeuchtigkeit rF ei nen Feuchtigkeitsschwellwert rFS überschreitet. Falls der Schwellwert rFS überschritten ist, wird gemäß Schritt S506 der Elektrofilter 34a, 34b (bei ge öffneter Motorhaube 102) ausgeschaltet bzw. inaktiviert. Falls der Schwell wert rFS nicht erreicht ist, wird der Betriebsstatus, insbesondere die Be triebsspannung des Elektrofilters 34a, 34b auf beispielsweise 20% einge stellt.

Das Reduzieren auf einen Teillastbetrieb des Elektrofilters 34a, 34b gemäß Schritt S507 kann ausgehend von einem Vollbetrieb kontinuierlich über eine bestimmte Zeitdauer erfolgen. Beispielsweise kann eine anfängliche sehr hohe Spannung, die als 100% festgelegt wird, über eine bestimmte Zeitdauer reduziert werden, beispielsweise auf einen limitierten bzw. ausgeschalteten Wert von 0% bis 20%. Man kann in diesem Zusammenhang auch davon sprechen, dass der Elektrofilter mit einer Art Rampe bzw. Abklingkurve her untergefahren wird.

Vereinfacht kann auch gesagt werden, dass der Elektrofilter 34a, 34b bei einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit bei geöffneter Motorhaube 102 immer ausgeschaltet werden soll, wobei der Elektrofilter 34a, 34b bei einer geringen relativen Luftfeuchtigkeit in einem Teillastbetrieb weiter aktiviert ist bzw. bleibt. Bei geöffneter Abdeckung bzw. Motorhaube 102 erfolgt nach Durchführung der Schritte S506 bzw. S507 eine erneute Abfrage gemäß Schritt S503, ob die Motorhaube 102 weiterhin geöffnet ist oder nicht.

Falls die Abdeckung bzw. Motorhaube 102 des Kraftfahrzeugs 100 ge schlossen ist, was in Schritt S503 überprüft wird, wird der Elektrofilter 34a, 34b in Schritt S508 (wieder) aktiviert bzw. eingeschaltet.

In einem Schritt S509 wird überprüft, ob das Klimatisierungssystem 10 in einem reinen Frischluftbetrieb betrieben wird bzw. betrieben werden soll. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt S510 der Elektrofilter 34a im Frischluftka nalabschnitt 20a aktiviert und der Elektrofilter 34b im Innenraumabluftkanal abschnitt 22 wird deaktiviert. Ist kein reiner Frischluftbetrieb vorhanden bzw. angefordert, wird in Schritt S511 überprüft, ob das Klimatisierungssystem 10 in einem reinen Umluftbetrieb betrieben wird bzw. betrieben werden soll. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt S512 der Elektrofilter 34a im Frischluftka nalabschnitt 20a deaktiviert und der Elektrofilter 34b im Innenraumabluftka nalabschnitt 22 wird aktiviert.

Ist kein reiner Umluftbetrieb vorhanden bzw. angefordert, wird in Schritt S513 ein Mischbetrieb angenommen. Dabei können gemäß Schritt S514 der Elekt rofilter 34a im Frischluftkanalabschnitt 20a und der Elektrofilter 34b im Innen raumabluftkanalabschnitt 22 aktiviert werden. Insbesondere kann gemäß Schritt S514 die Steuereinrichtung 36 des Klimatisierungssystems 10 dazu eingerichtet sein, im Mischbetrieb die beiden Elektrofilter 34a, 34b gleichzei tig oder intermittierend nacheinander zu aktivieren.

Bei dem vorgestellten Verfahren 500 kann die Steuereinrichtung 36 auch dazu eingerichtet sein, den bzw. die Elektrofilter 34a, 34b in Abhängigkeit von einem Temperaturwert, insbesondere Innenraumtemperatur oder/und Außentemperatur, oder/und von einem Luftfeuchtigkeitswert einzustellen.

Von den Schritten S510, S512 und S514 kann im Rahmen des Verfahrens 500 wieder bei Schritt S501 begonnen werden, in dem festgestellt wird, ob weiterhin eine Aktivierung des bzw. der Elektrofilter(s) 34a, 34b erforderlich ist bzw. beibehalten werden soll.