Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen zieht man als zunehmend„Wärmepumpe" betreibbare Kältemittelkreisläufe zur Beheizung und/oder Klimatisierung bzw. zur Kühlung des Fahrgastraums oder einzelner Komponenten des Fahrzeugs in Betracht. Als Wärmepumpe betriebene Kältemittelkreisläufe nehmen über einen Umgebungsluftwärmetauscher Wärme aus der Umgebungsluft auf. Bei bestimmten Betriebsbedingungen besteht die Gefahr, dass der Umgebungsluftwärmetauscher vereist, was zu einem Ausfall bzw. zu einem signifikanten Rückgang der Heizleistung des Wärmepumpenkreislaufs führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kältemittelkreislauf so zu steuern, dass ein Vereisen des Umgebungswärmetauschers verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausgangspunkt der Erfindung ist die Erkenntnis, dass die Gefahr des Verei- sens des Umgebungswärmetauschers nur dann besteht, wenn a) die aktuelle Taupunkttemperatur der Umgebungsluft unterhalb von 0°C liegt und b) die Temperatur des Umgebungswärmetauschers bzw. die Verdampfungstemperatur im Umgebungswärmetauscher unterhalb der aktuellen Taupunkttemperatur liegt.

Die Taupunkttemperatur der Umgebungsluft ist eine Funktion der Umgebungslufttemperatur und der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft, die als relative Luftfeuchtigkeit Φ oder als absolute Luftfeuchtigkeit x angegeben sein kann.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, durch Messen oder Ermitteln der Temperatur der Umgebungsluft und durch Messen oder durch Ermitteln der Feuchtigkeit der Umgebungsluft die aktuelle Taupunkttemperatur der Umgebungsluft zu ermitteln oder abzuschätzen.

Die Temperatur der Umgebungsluft kann mittels eines Temperatursensors gemessen werden. Der Temperatursensor kann beispielsweise in der Nähe oder unmittelbar am Umgebungswärmetauscher des Kältemittelkreislaufs angeordnet und über eine elektrische Leitung mit einer Elektronik verbunden sein. Die Feuchtigkeit der Umgebungsluft kann mittels eines Feuchtesensors (z. B. mittels eines kapazitiven Feuchtesensors) gemessen werden. Der Feuchtesensor kann ebenfalls im Bereich bzw. in der Nähe oder unmittelbar am Umgebungswärmetauscher angeordnet sein. Der Feuchtesensor ist ebenfalls über eine elektrische Leitung mit der Elektronik verbunden. Mittels eines in die Elektronik implementierten Auswertealgorithmus wird anhand der aktuellen Temperatur der Umgebungsluft und der aktuellen Feuchtigkeit der Umgebungsluft die aktuelle Taupunkttemperatur der Umgebungsluft ermittelt.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Temperatur der Umgebungsluft von weniger als 0°C der Kältemitteldruck im Kältemittelkreislauf so geregelt, dass die Temperatur des Umgebungswärmetauschers stets größer als die aktuelle Taupunkttemperatur ist. Dadurch wird ein Vereisen des Umgebungswärmetauschers ausgeschlossen. Der Kältemitteldruck im Kältemittelkreislauf und insbesondere der Käitemit- teldruck im Umgebungswärmetauscher können „eingestellt" werden durch geeignetes Einstellen

- der Drehzahl des Kältemittelverdichters und/oder

- des Strömungsquerschnitts eines regelbaren Expansionsorgans des Kältemittelkreislaufs und/oder

- des den Umgebungswärmetauscher um- oder durchströmenden Um- gebungsluftvolumenstroms.

Der den Umgebungswärmetauscher um- oder durchströmende Umgebungs- luftvolumenstrom kann durch Steuern der Drehzahl eines Gebläses (z. B. eines elektrisch angesteuerten Gebläses) und/oder durch Ansteuern evtl. vorgesehener ansteuerbarer Luftleitelemente verändert werden.

Es kann vorgesehen sein, dass der Feuchtesensor ein der relativen Feuchtigkeit der Umgebungsluft entsprechendes elektrisches Signal liefert. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Feuchtesensor ein der absoluten Feuchtigkeit der Umgebungsluft entsprechendes elektrisches Signal liefert.

Ein als Wärmepumpe betreibbarer Kältemittelkreislauf gemäß der Erfindung weist, in Strömungsrichtung des Kältemittels betrachtet, einen Verdichter auf, der verdichtetes Kältemittel durch einen Kondensator pumpt. In dem Kondensator gibt das Kältemittel Wärme z. B. an eine in einen Fahrgastraum eingeblasene Luft ab. Nach Durchströmen des Kondensators wird das Kältemittel in einem Expansionsorgan, bei dem es sich z. B. um ein regelbares Expansionsorgan handeln kann, entspannt. Das entspannte Kältemittel durchströmt anschließend einen Umgebungswärmetauscher, in dem es Wärme aus der Umgebungsluft aufnimmt. Nach dem Durchströmen des Umgebungsluftwärmetauschers wird das Kältemittel erneut vom Verdichter angesaugt. Wie bereits erwähnt, kann im Bereich oder unmittelbar am Umgebungswärmetauscher ein Temperatursensor und ein Feuchtesensor angeordnet sein, mittels derer die Umgebungslufttemperatur bzw. die Feuchtigkeit der Umgebungsluft gemessen werden kann. Die Sensoren sind an eine Regelelektronik (z.B. Klimasteuergerät) angeschlossen, welche die Drehzahl des Kältemittelverdichters und/oder den Strömungsquerschnitt des Expansionsorgans und/oder den Umgebungswärmetauscher um- oder durchströmenden Umgebungsluftstrom regelt, insbesondere so, dass der Kältmittelkreislauf im aktuell besten Betriebspunkt betrieben wird. Dadurch kann der für die Klimatisierung des Fahrzeugs benötigte Energieverbrauch gesenkt werden, was insbesondere bei Elektro- oder Hybrid-Fahrzeugen die Reichweite des Fahrzeugs deutlich vergrößert.