Integrierte Heiz-Klima-Automatik IHKA

Integrierte Heiz-Klima-Automatik IHKA

In dieser Funktionsbeschreibung wird die integrierte Heiz-Klima-Automatik beschrieben. Die IHKA ist eine luftseitig geregelte Heiz- und Klimaanlage. Die Innenraumtemperatur wird durch zwei unabhängige Temperatursensoren erfasst. Der Sonnenstand wird durch den Solarsensor erfasst. Mit der IHKA kann das Raumklima im Fahrzeug individuell an die Bedürfnisse der Insassen angepasst werden. Informationen zwischen den beteiligten Fahrzeugkomponenten werden über den Datenbus Karosserie-CAN ausgetauscht.

Es gibt keine Unterschiede für Links- und Rechtslenker. Das Steuergerät mit Bedienteil ist immer an der gleichen Stelle im Fahrzeug eingebaut.

Das Steuergerät hat folgende Funktionen (siehe auch einzelne Funktionsbeschreibungen):

• Temperaturregelung
  
• Luftverteilung
  
• Luftmengenregelung
  
• Automatische Umluft-Control/ Umluftbetrieb
  
• Heizbare Front- und Heckscheibe
  

Bauteil-Kurzbeschreibung

Steuergerät mit Bedienteil

Das IHKA-Steuergerät erfasst die Signale der IHKA-Komponenten und regelt die Heizung und Klimatisierung. Das Steuergerät ist zugleich das Bedienteil der IHKA.

Weiterhin beinhaltet das IHKA-Steuergerät die Schalterleiste. Über die Schalterleiste können die Sitzheizungen (wenn eingebaut), die Front- und Heckscheibenheizung, sowie die elektrischen Fensterheber bedient werden. Weiterhin sind der Zentralverriegelungstaster sowie die Schalter für die Nebelscheinwerfer und die Nebelschlussleuchte eingebaut.

Heiz-Klimagerät

Das Heiz-Klimagerät der IHKA ist unter der Instrumentenkombination mittig an der Stirnwand eingebaut. Das Heiz-Klimagerät erfüllt die Aufgaben:

• Erzeugung und Regelung der Luftmenge
  
• Luftverteilung, Luftmischung (Schichtung) und Luftentfeuchtung
  
• Übertragung der vom Kühlkreislauf erzeugten Kälteleistung
  
• Übertragung der vom Kältemittelkreislauf gelieferten Wärmeleistung
  

Das Heiz-Klimagerät setzt sich aus folgenden Bauteilen zusammen:

• Verdampfer
  Die Verdampferlamellen werden durch das im Inneren verdampfende Kühlmittel gekühlt. Der vom Gebläse geförderte Luftmassenstrom wird über die kühlen Verdampferlamellen geleitet. Die Luft wird gekühlt und getrocknet in den Fahrzeuginnenraum geleitet.
  
• Heizungswärmetauscher und Heizungswärmetauschersensor
  Der Heizungswärmetauschersensor ist direkt hinter dem Heizungswärmetauscher eingebaut. Der Heizungswärmetauschersensor misst die Temperatur des Heizungswärmetauschers.
  
• Klappen mit Antrieb und Mechanik
  Die Klappenmotoren sind direkt an das IHKA-Steuergerät angeschlossen. In der IHKA sind drei Klappenmotoren eingebaut. Die Klappen dienen zur Luftverteilung und zur Mischung von Kalt- und Warmluft.
  Frischluft-Umluftklappe: Mit dieser Klappe wird die vom Gebläse angesaugte Reinluftmenge reguliert.
  Luftverteilungsklappe: Über die Luftverteilungsklappenmechanik werden die Luftverteilungsklappen mechanisch verstellt. Die Luftverteilungsklappenmechanik wird vom Luftverteilungsklappenmotor angetrieben.
  Der Luftverteilungsklappenmotor hat die Aufgabe die Luftverteilung über eine Kurvenscheibe einzustellen. Der Luftverteilungsklappenmotor hat keine Erkennung der Istposition. Um trotzdem eine eindeutige Positionierung der Kurvenscheibe zu gewährleisten, befinden sich 2 unterschiedlich breite Nocken auf der Kurvenscheibe. Der Mikroschalter signalisiert dem IHKA-Steuergerät das Überfahren der Nocken. Durch diesen Mechanismus wird eine sichere und zügige Positionierung der Kurvenscheibe erreicht.
  Temperaturmischklappe: Der Luftmassenstrom wird durch den Verdampfer geleitet. Der Luftmassenstrom wird (bei eingeschalteter Klimaanlage) im Verdampfer gekühlt und getrocknet. Anschließend leitet die Temperaturmischklappe den Luftmassenstrom (in Abhängigkeit vom eingestellten Temperatursollwert im IHKA-Bedienteil) ganz oder teilweise über den Heizungswärmetauscher und den elektrischen Zuheizer (Dieselmotor).
  
• Gebläse mit Gebläseendstufe
  Das Gebläse erzeugt den notwendigen Luftmassenstrom. Das Gebläse ist nach der Frischluft-Umluftklappe in der Heiz-Klimaanlage eingebaut (drückende Gebläseanordnung). Die Gebläseendstufe ist direkt am Gehäuse des Gebläsemotors montiert. Die Gebläseendstufe wird vom IHKA-Steuergerät mit einem pulsweitenmodulierten Signal (PWM-Signal) angesteuert. Die Gebläseendstufe ist nicht diagnosefähig.
  
• Elektrischer Zuheizer
  Der elektrische Zuheizer nach dem PTC-Prinzip (positiver Temperaturkoeffizient) ist im Heiz-Klimagerät eingebaut. Der elektrische Zuheizer erwärmt direkt die Luft zur Temperierung des Fahrzeuginnenraums. Der elektrische Zuheizer ist nur bei Dieselmotoren eingebaut.
  

Kühlerlüfter

Der Kühlerlüfter wird neben der Motorkühlung auch zur Kühlung des Kondensators benötigt. Der Kühlerlüfter wird von der Digitalen Motor Elektronik (DME) angesteuert.
Signalweg:
IHKA-Steuergerät -> K-CAN -> Junction-Box-Elektronik -> PT-CAN -> DME -> Kühlerlüfter

Klimakompressor

Der Klimakompressor verdichtet das vom Verdampfer angesaugte Kältemittel. Das Kältemittel wird zum Kondensator gedrückt. Der Klimakompressor wird durch die Kompressorkupplung geschaltet. Die Ansteuerung wird durch das IHKA-Steuergerät vorgegeben.

Kondensator mit integrierter Trocknerflasche

Im Kondensator wird gasförmiges Kältemittel in flüssiges Kältemittel umgewandelt. In der integrierten nachgeschalteten Trocknerflasche wird eventuell im Kältemittelkreislauf vorhandenes Wasser gebunden. Der Trocknereinsatz kann ausgetauscht werden.

Sensoren

• Innentemperatursensor
  Der Innentemperatursensor ist im IHKA-Steuergerät eingebaut. Der Innentemperatursensor misst die Temperatur im Steuergerät. Aus dieser gemessenen Temperatur wird durch ein integriertes mathematisches Modell der Wert für die Innenraumtemperatur berechnet.
  Der Innentemperatursensor ist nicht zwangsbelüftet. Somit ist im IHKA-Steuergerät kein Innentemperatursensorgebläse eingebaut.
  
• Solarsensor
  Der Solarsensor besteht aus einer Fotodiode. Der Solarsensor erfasst extern vorhandene Licht- bzw. Wärmequellen (z. B. Sonneneinstrahlung). Der Solarsensor liefert dem IHKA-Steuergerät ein Analogsignal, abhängig von der jeweiligen Intensität der Sonneneinstrahlung.
  Die Anpassung an die Sonneneinstrahlung ist nur im Automatikprogramm aktiv. Der Solarsensor ist mittig auf der Armaturentafel eingebaut.
  
• Sensor für die automatische Umluft-Control
  Der AUC-Sensor ist am Mikrofilterkasten eingebaut. Der AUC-Sensor erkennt die folgenden Schadstoffemissionen:
  
  • Kohlenwasserstoffe (CH)
    
  • Kohlenmonoxid (CO)
    
  • Stickoxide (Stickstoffmonoxid NO, Stickstoffdioxid NO₂)
    
  Die Junction Box versorgt den AUC-Sensor mit Spannung. Die Junction-Box-Elektronik wertet die Daten des AUC-Sensors aus. Diese ausgewerteten Daten werden über den K-CAN an das IHKA-Steuergerät gesendet.
  
• Verdampfertemperatursensor
  Der Verdampfertemperatursensor misst die Austrittstemperatur der Luft am Verdampfer, um eine Vereisung zu verhindern. Der Verdampfertemperatursensor ist direkt mit dem IHKA-Steuergerät verbunden.
  
• Belüftungstemperatursensor
  Der Belüftungstemperatursensor ist im Solarsensor integriert. Der Belüftungstemperatursensor misst die Ausblastemperatur direkt am Belüftungsausströmer oben.
  
• Kältemitteldrucksensor
  Der Kältemitteldrucksensor ist in der Druckleitung zwischen Kondensator und Verdampfer eingebaut. Abhängig vom Sensorsignal wird der Klimakompressor bei zu hohem Kältemitteldruck über das IHKA-Steuergerät abgeregelt. Die Junction Box versorgt den Kältemitteldrucksensor mit Spannung. In der Junction-Box-Elektronik werden die Daten ausgewertet. Die aufbereiteten Daten werden über den Karosserie-CAN (K-CAN) an das IHKA-Steuergerät übermittelt.
  

Mikrofilter

In der IHKA ist ein Mikrofilter mit Aktivkohle eingebaut. Der Aktivkohlefilter trägt zusätzlich zur Reinigung der eintretenden Frischluft von gasförmigen Schadstoffemissionen bei. Eine Erkennung des Filterzustands ist nicht vorhanden.

Hinweise für den Service

Folgende Hinweise für den Service beachten:

Allgemeine Hinweise

Folgende allgemeine Hinweise werden für den Service der IHKA gegeben:

Einlaufen des Klimakompressors

Achtung! Klimakompressor nach Tausch einlaufen lassen.

Nach einem Tausch des Klimakompressors bzw. der Neubefüllung des Kältemittelkreislaufs muss ein Einlaufen des Klimakompressors durchgeführt werden. Das Einlaufen ist zur Sicherstellung der Schmierung (Ölverteilung) erforderlich. Das Einlaufen kann nur mit dem BMW Diagnosesystem durchgeführt werden.

Bei diesem Einlaufen muss der Klimakompressor im vorgegebenen Motordrehzahlbereich betrieben werden. Dabei vermischt sich die vom Hersteller eingefüllte Ölmenge gleichmäßig mit dem flüssigen Kältemittel.

Achtung! Vorgegebene Motordrehzahl nicht überschreiten.

Wenn die Motordrehzahl den vorgegebenen Drehzahlbereich überschreitet, wird das Einlaufen automatisch abgebrochen. Das Einlaufen muss dann vollständig wiederholt werden.

Tausch des elektrischen Zuheizers

Der elektrische Zuheizer kann im Service getauscht werden (dazu muss das Heiz-Klimagerät komplett ausgebaut werden).

Kodierung und Programmierung

Kodierung

Bei der Kodierung der fahrzeugspezifischen Daten werden unter anderem folgende Angaben berücksichtigt:

• Motorvariante (Dieselmotor oder Ottomotor)
  
• Ausführung des Steuergeräts (IHKA)
  

Programmierung

Eine Flash-Programmierung des IHKA-Steuergeräts über den K-CAN ist möglich.

Personal Profile

Fast alle Funktionen des Personal Profile werden im Fahrzeug selbst eingestellt (siehe Betriebsanleitung unter ”Personal Profile”: Persönliche Einstellungen für maximal 3 Fernbedienungen über die Anzeige in der Instrumentenkombination bzw. über das Central Information Display).

Länderausführungen

Die Temperaturanzeige in °C oder in °F ist über die Bordcomputerfunktion umschaltbar.

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