Die elektronische Regelung einer Pkw-Klimaanlage

Grundprinzip der Systemregelung

Zur tadellosen Funktion einer Klimaanlage trägt nicht nur ein einwandfrei funktionierender Kältemittelkreislauf, sondern auch dessen Überwachung und Steuerung bei. Vor allem bei Fahrzeugen mit Klimaautomatik sind deshalb eine ganze Reihe elektrisch/elektronischer Komponenten vorhanden.

Steuergrößen und Signale

Um die vom Fahrer über das Bedienteil eingestellte und gewünschte Kühlleistung erbringen und einen reibungslosen Betrieb gewährleisten zu können, wertet das Steuergerät der Klimaanlage die Sensorsignale des Innenraum- und Außentemperaturfühlers sowie der Geber für Kältemitteltemperatur und/oder Kältemitteldruck aus.

Auf Basis dieser Informationen wird das notwendige Kältemittelfördervolumen bestimmt und je nach verbautem Kompressortyp das Regelventil oder die Magnetkupplung entsprechend angesteuert.

Die Signale Kältemitteldruck und/oder Kältemitteltemperatur dienen überdies dem Schutz der Anlage. Steigen nämlich die Temperaturen und Drücke trotz bereits aktivierten Kondensatorlüfters über ein bestimmtes Maß an, etwa weil ein Defekt im System vorliegt, wird die Klimaanlage beziehungsweise der Kompressor abgeschaltet. Ist der Kältemitteldruck zu gering, erfolgt dies ebenfalls. Damit sollen Folgeschäden wie ein Überhitzen des Kompressors und Mangelschmierung verhindert werden.

Dem Temperaturfühler (-schalter) am Verdampfer kommt die gleiche Aufgabe zu. Erfasst dieser an dem Verdampfer(kühllamellen) oder im Gehäuse des Klimageräts angebrachte Sensor eine zu niedrige Temperatur (unter –1 °C), erfolgt ebenfalls ein Deaktivieren des Kompressors.

Der Grund: Würde die am Verdampfer abgesetzte Feuchtigkeit aufgrund von Minusgraden vereisen, wäre kein ausreichender Wärmeaustausch zwischen der vorbeistreifenden warmen Luft und dem Kältemittel im Verdampfer gewährleistet.

In einem solchen Fall besteht die Gefahr, dass das Kältemittel aufgrund zu geringer Wärmeaufnahme nicht mehr vollständig verdampft. Die Folge wäre, dass der Kompressor flüssiges Kältemittel ansaugt und es zu einem Flüssigkeitsschlag kommt.

Sensoren für das Ermitteln der Luftansaug- und Ausströmtemperaturen dienen in erster Linie zum Regeln der entsprechenden Luftklappen. Außerdem tragen sie als Korrekturgrößen zu einer feinfühligeren und effizienteren Regelung des Kältemittelfördervolumens sowie der Innenraumtemperatur und damit zu mehr Komfort bei. Das Integrieren eines Sonnen-, CO2- und Luftgütesensors in die Klimasteuerung verfolgt das gleiche Ziel).

Zusätzliche Daten erhält das Klimaanlagensteuergerät via CAN-Bus oder direkt vom Motorsteuergerät. So fließt (je nach Fahrzeug – zum Beispiel VW Golf IV) die Information Motor- beziehungsweise Kühlmitteltemperatur in die Kondensatorlüfteransteuerung mit ein.

Fehlt dieses Signal oder liegt ein unplausibler Wert vor, ist je nach Systemauslegung keine einwandfreie Regelung des Kondensatorlüfters möglich. In der Folge schaltet das Steuergerät die Klimaanlage automatisch ab oder in den Notlauf mit reduzierter Leistung.