DE10101338A1

DE10101338A1 - Setting up vehicle automatic heating and/or air conditioning system involves directing air flow towards feet at start of heating up and towards legs depending on temperature regulation error

Info

Publication number: DE10101338A1
Application number: DE10101338A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Straub
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-01-13
Filing date: 2001-01-13
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2021-01-14
Also published as: DE10101338B4

Abstract

The method involves directing the air flow towards the feet of the occupants in the foot well (2) at the start of the heating up period and directing the air towards the legs depending on the internal temperature regulation error in the passenger compartment. A define period is determined depending on the measured interior temperature and flow maintained to the feet for this time during heating up. Independent claims are also included for the following: an arrangement for implementing the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung einer Heiz- und/oder Klimaautomatik eines Fahrzeuges gemäß den gat tungsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a method for setting a Automatic heating and / or air conditioning of a vehicle according to the gat tion-forming features of claim 1.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Einstellung einer Heiz- und/oder Klimaautomatik eines Fahrzeuges ist beispielsweise in der DE 891 17 140 offenbart. In einem automatisch, vorzugsweise elektronisch geregelten Klimagerät werden die Lufttemperatur im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges in einem geschlossenen Regel kreis nach einem vorgegebenen Sollwert geregelt und dazu Geblä sedrehzahl, Luftverteilerklappen, Frischluft-/Umluftklappen, Kompressor und Wasserventil nach einem von der elektronischen Regelschaltung vorgegebenen Programm automatisch eingestellt. Als Eingangsgrößen für die Regelschaltung dienen die von dem o der den Fahrzeuginsassen zu betätigenden Einstellelemente in der Bedienungsebene des Fahrzeuges sowie Signal von verschiede nen Sensoren, insbesondere von Temperatur-Sensoren für die Au ßenluft, für die Ausblasluft in der zentralen ausgangsseitigen Luftkammer des Klimagerätes, der Innenluft im Fahrzeug- Innenraum, dem Wärmetauscher und dem Verdampfer sowie einem Sensor zur Erfassung der Intensität der Sonneneinstrahlung. In Abhängigkeit von dem im Speicher vorgegebenen Programm, dem In nentemperatur-Sollwert und den Istwerten der Sensoren werden von der Regelvorrichtung die Gebläsedrehzahl und damit die Luftmenge sowie die Luftverteilerklappen zur Verteilung der Luft in den Innenraum des Fahrzeuges, insbesondere zu Luftaus lässen im Fußraum, in der Mittelebene und in der Defroster- Scheibenebene, geregelt. Es ist eine Luftverteilung für die Luftauslässe der Defroster-Scheibenebene, der Mittelebene und des Fußraumes vorgesehen. Im absoluten Heizfall bei Außentempe raturen unter 0°C wird die meiste Luftmenge in den Fußraum ge leitet und ein Teil zur Windschutzscheibe und zu den Seiten scheiben. Erst bei höheren Außentemperaturen wird ein Teil der Luft zur Mittelebene geleitet, wobei die Luftmenge zum Fußraum hin verkleinert wird.A generic method for setting a heating and / or automatic climate control of a vehicle is, for example, in DE 891 17 140 discloses. In an automatic, preferably electronically controlled air conditioner, the air temperature in the Passenger compartment of the motor vehicle in a closed rule circuit controlled according to a predetermined setpoint and blower speed, air distribution flaps, fresh air / recirculation flaps, Compressor and water valve according to one of the electronic Control circuit preset program set automatically. The input variables for the control circuit are those from the o the adjustment elements to be actuated by the vehicle occupants in the operating level of the vehicle and signal from various NEN sensors, especially temperature sensors for the Au outside air, for the exhaust air in the central outlet side Air chamber of the air conditioner, the inside air in the vehicle Interior, the heat exchanger and the evaporator and one Sensor for detecting the intensity of solar radiation. In Dependence on the program specified in the memory, the In nominal temperature setpoint and the actual values of the sensors from the control device the fan speed and thus the Air volume and the air distribution flaps for distributing the Air in the interior of the vehicle, especially to air let in the footwell, in the middle level and in the defroster Disc level, regulated. It is an air distribution for that Air outlets of the defroster plate level, the middle level and of the footwell provided. In the absolute heating case with outside temperature At temperatures below 0 ° C, most of the air is injected into the footwell conducts and part to the windshield and sides slices. Only at higher outside temperatures will part of the Air directed to the median plane, with the amount of air going to the footwell is reduced in size.

Bei Klimaautomatiken werden über ein in einem Steuergerät abge legtes Steuerprogramm die Mischluftklappen und/oder Lamellen von aktuatorischen Düsen, die in der Mittelebene, den Seitendü sen und im Fußbereich angeordnet sind, automatisch eingestellt. Gewöhnlich sind die Lamellen hierzu miteinander verbunden und werden mittels eines Stellmotors bewegt. Durch Einstellen der Luftmengenklappe wird die Luftmenge eingestellt und durch Ein stellung der Lamellen wird die Luftrichtung in den Fahrzeugin nenraum eingestellt.In automatic air conditioning systems are abge in a control unit control program the mixed air flaps and / or slats of actuator nozzles in the middle plane, the side nozzles sen and are arranged in the foot area, set automatically. The slats are usually connected to each other and are moved by means of a servomotor. By setting the Air volume flap, the air volume is set and by On position of the slats, the air direction in the vehicle interior space.

Bei dieser Art der Einstellung einer Heiz- und/oder Klimaauto matik ist von Nachteil, daß keinerlei Änderung der Luftrichtung in den Fußraum möglich ist, so daß im Heizfall die zum Fußraum geführte Luftmenge immer dieselbe Strömungsrichtung hat. Die Luftmenge wird hierbei im Normalfall auf die Beine des Insassen gelenkt. Auch im eingeregelten Zustand ist die Luftrichtung auf die Beine der Insassen gerichtet. Die Strömungsrichtung wird in der Regel mechanisch fest vorgegeben konstruiert. Ist die Luft zu stark auf die Füße gerichtet, werden die Füße bei langen Strecken deutlich zu warm (speziell der "Gasfuß"). Wenn die Fü ße bei langen Strecken angenehm temperiert sein sollen, bleiben zu Beginn der Fahrt in der Aufheizphase die Füße relativ kühl. Dies ist der Fall, wenn die Luftrichtung so konstruiert wurde, daß sie nicht direkt den "Gasfuß" trifft. Eine für alle Fälle richtige Abstimmung zu finden, stellt sich sehr schwierig dar.With this type of setting a heating and / or air conditioning car Matics is disadvantageous that no change in the air direction in the footwell is possible, so that in the heating case the footwell guided air volume always has the same flow direction. The The amount of air is usually on the legs of the occupant directed. The air direction is also up when the air condition is adjusted the occupants' legs straightened. The direction of flow is in usually constructed in a mechanically fixed manner. Is the air too long on the feet Stretches too warm (especially the "gas foot"). If the feet should be kept at a comfortable temperature over long distances Feet relatively cool at the start of the journey in the heating phase. This is the case if the air direction is designed that it does not hit the "gas foot" directly. One for all Finding the right match is very difficult.

Die Aufgabe der Erfindung ist eine Einstellung einer Heiz- und/oder Klimaautomatik eines Fahrzeuges so zu verbessern, daß immer während einer Fahrt die Füße angenehm temperiert sind. The object of the invention is an adjustment of a heating and / or to improve the automatic climate control of a vehicle so that feet are always at a comfortable temperature during a trip.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Er findungsgegenstandes sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.According to the invention the task is characterized by the features of the spell 1 solved. Advantageous training and further education of the Er are subject of the invention by the features of the subclaims characterized.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausgestaltungen liegt darin, daß die Füße des Fahrzeuginsassen immer angenehm temperiert sind. Schon zu Beginn einer Fahrt wird der Fußbereich schnell aufgeheizt, so daß die Füße des Insassen warm sind. Bei länge rer Fahrt, wenn die Aufheizphase abgeschlossen ist und die Tem peratur im Fahrzeug eingeregelt ist, wird der warme Luftstrom von den Füßen des Insassen weggerichtet und anderweitig in den Fußraum geleitet. Die Beine werden durch den anderweitig in den Fußraum geleiteten Luftstrom angenehm temperiert und nicht ü berheizt.A major advantage of these designs is that that the feet of the vehicle occupants are always at a comfortable temperature are. The foot area becomes fast at the start of a journey heated up so that the occupant's feet are warm. At length driving when the heating-up phase is complete and the tem temperature is regulated in the vehicle, the warm air flow directed away from the occupant's feet and otherwise into the Headroom. The legs are covered by the Airflow directed at the footwell is at a pleasant temperature and not over berheizt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles in Ver bindung mit Figurenbeschreibungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on an embodiment in Ver binding explained with figure descriptions. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Fußraums eines Fahr zeuges, Fig. 1 is a schematic representation of the footwell of a driving tool,

Fig. 2 eine schematische Darstellung von Luftaustrittsdüsen in den Fußraum, Fig. 2 is a schematic representation of air outlet vents in the footwell,

Fig. 3 ein Schaubild zur Verstellung der Lamellen, sowie Fig. 3 is a graph for adjusting the slats, as well

Fig. 4 ein Schaubild zum Verfahrensablauf. Fig. 4 is a diagram of the process flow.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fußraumes 2 in einem Kraftfahrzeug 1. In der Mitte ist ein Luftverteilkasten 3 angeordnet, der Ausgänge zu den einzelnen Luftdüsen 5, 6, 7, 8 aufweist. Über die Luftverteilkanäle 4 erreicht die Luft aus dem Luftverteilkasten 3 die einzelnen Düsen, wie Entfrosterdü sen 5, Seitendüsen 6, Mitteldüse 7 und Fußraumdüsen 8. Jeder Fußraum 2 weist mindestens einen Fußraumauslaß 9 auf, der mit Lamellen 10 versehen ist. Die Lamellen 10 können mittels Motor 11 verstellt werden. Die Einstellung der Lamellen 10 bestimmt die Richtung, in der die Luft aus den Düsen 8 in den Fußraum 2 befördert wird. Der Luftleitwinkel α bestimmt die Luftrich tung. Bei einem kleinen Öffnungswinkel α wird die Luft direkt auf die Füße gerichtet. Durch weiteres Öffnen der Lamellen 10 wird die Luftrichtung von den Füßen weggerichtet, so daß die Wärme mehr zu den Beinen (Unterschenkeln) des Fahrers gerichtet wird. Eine Änderung des Öffnungswinkels α kann beispielsweise wie in Fig. 3 erfolgen. Fig. 1 shows a schematic representation of a foot space 2 in a motor vehicle 1. An air distribution box 3 is arranged in the middle and has outputs to the individual air nozzles 5 , 6 , 7 , 8 . Via the air distribution channels 4 , the air from the air distribution box 3 reaches the individual nozzles, such as defroster nozzles 5 , side nozzles 6 , center nozzle 7 and footwell nozzles 8 . Each footwell 2 has at least one footwell outlet 9 , which is provided with fins 10 . The slats 10 can be adjusted by means of a motor 11 . The setting of the slats 10 determines the direction in which the air is conveyed from the nozzles 8 into the footwell 2 . The air guide angle α determines the direction of air. With a small opening angle α, the air is directed directly at the feet. By opening the slats 10 further, the air direction is directed away from the feet, so that the heat is directed more towards the driver's legs (lower legs). The opening angle α can be changed, for example, as in FIG. 3.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung von Luftaustrittsdü sen 8 in den Fußraum 2. Die Luftaustrittsdüsen 8 weisen Luf tauslässe 9 auf, die mittels Lamellen 10 geöffnet und ver schlossen werden können. Der Öffnungswinkel α bestimmt, in welche Richtungen die Luft in den Fußraum 2 gelangen kann. Die Lamellen 10 werden mit einem Motor 11, beispielsweise einem Stellmotor bewegt. Dieser wiederum erhält seine Befehle von ei ner nicht dargestellten Steuereinheit. In diese Steuereinheit wird beispielsweise der Istwert der Innentemperatur eingelesen, der beispielsweise mit Hilfe eines Temperatursensors bestimmt wird, der wie in Fig. 4 dargestellt zur Einstellung des Öff nungswinkels α und damit der Lamellen 10 benötigt wird. Bei einem kleinen Öffnungswinkel α wird die Luft in Richtung Füsse gelenkt. Erst wenn die Lamellen 10 weiter geöffnet werden, bei einem größeren Öffnungswinkel α strömt die Luft in Richtung Beine des Insassen oder noch weiter nach oben. Fig. 2 shows a schematic representation of Luftaustrittsdü sen 8 in the footwell 2nd The air outlet nozzles 8 have air outlets 9 , which can be opened and closed by means of fins 10 . The opening angle α determines in which directions the air can get into the footwell 2 . The slats 10 are moved with a motor 11 , for example a servomotor. This in turn receives its commands from a control unit, not shown. In this control unit, for example, the actual value of the internal temperature is read, which is determined, for example, with the aid of a temperature sensor, which, as shown in FIG. 4, is required for setting the opening angle α and thus the fins 10 . With a small opening angle α, the air is directed towards the feet. Only when the slats 10 are opened further, at a larger opening angle α, does the air flow in the direction of the occupant's legs or further upward.

Fig. 3 zeigt ein Schaubild zur Verstellung der Lamellen, wobei der Öffnungswinkel α in Abhängigkeit der Regelabweichung dti gezeigt ist. Die Regelabweichung ist definiert als der Istwert minus dem Sollwert der Innentemperatur. Bei einer negativen Re gelabweichung ist das Fahrzeug kalt. Die Innentemperatur ti un terschreitet den vorbestimmten Sollwert tsoll. Der Öffnungswin kel α wird langsam von Null an vergrößert. Die Luft ist dann auf die Füsse des Insassen gerichtet. Der Wendepunkt erfolgt bei einer Regelabweichung von Null. Bei größerem Öffnungswinkel α wird die Luft von den Füssen weg auf die Beine der Insassen gerichtet. Bei einer positiven Regelabweichung K ist das Fahr zeug durchwärmt. Die Innentemperatur ti ist größer als der vor gegebene Sollwert tsoll. Der Öffnungswinkel α wird bei anstei gender Regelabweichung immer weiter vergrößert, bis die Luft in Richtung der Beine des Insassen gerichtet und nicht mehr auf die Füsse gerichtet ist. Dies hat zur Folge, daß bei kleiner Innenraumtemperatur die Füsse des Insassen mit warmer Luft be aufschlagt werden, während dann im eingeregelten Zustand bei aufgeheizter Innenraumtemperatur die Luft aus den Fußraumluf tausströmern insbesondere auf die Beine gerichtet wird und die Füsse daher nicht zu warm werden. Fig. 3 shows a diagram for adjustment of the slat, wherein the opening angle α as a function of the control deviation is shown dti. The control deviation is defined as the actual value minus the setpoint of the internal temperature. If the control deviation is negative, the vehicle is cold. The internal temperature ti un falls below the predetermined target value tsoll. The opening angle α is slowly increased from zero. The air is then directed towards the occupant's feet. The inflection point occurs with a control deviation of zero. With a larger opening angle α, the air is directed away from the feet onto the legs of the occupants. With a positive control deviation K, the vehicle is warmed up. The internal temperature ti is greater than the predetermined setpoint tsetpoint. The opening angle α is increased with increasing control deviation until the air is directed towards the legs of the occupant and is no longer directed towards the feet. This has the consequence that the feet of the occupant are opened with warm air at a low interior temperature, while then in the regulated state when the interior temperature is heated, the air from the footwell air is particularly directed towards the legs and the feet therefore do not become too warm.

In Fig. 4 ist ein Schaubild gezeigt, das den Verfahrensablauf zur Verstellung der Luftrichtung aufzeigt. Es wird in 10 die Innentemperatur ti gemessen oder bestimmt. Mit dieser Innentem peratur ti wird bei 20 eine vorbestimmte Zeit tb bestimmt. Ü bersteigt die Innentemperatur ti einen vorgegebenen Sollwert tsoll in 30, wird in 40 die Luftrichtung von den Füssen des In sassen weggerichtet. Dies entspricht einer Aufweitung des Öff nungswinkels. Bei kleinerer Innentemperatur ti wie in 50 ist die Luftrichtung vollständig auf die Füsse des Insassen gerich tet. Somit wird dem Umstand Rechnung getragen, daß bei hoher Innenraumtemperatur ti oder im eingeregelten Zustand die Füsse nicht zu warm werden und somit ein Gasfuss vermieden wird. Bei kleiner Innentemperatur ti ist die Luft auf die Füsse gerich tet, damit sie erwärmt werden. Je kleiner die Innentemperatur ti, desto länger wird die Luft auf die Füsse des Insassen ge richtet. Die Innentemperatur ti bestimmt die vorbestimmte Zeit tb, in welcher die Luftrichtung direkt auf die Füsse gerichtet ist.In Fig. 4 a diagram is shown which shows the process sequence for adjusting the air direction. The internal temperature ti is measured or determined in FIG. 10. With this interior temperature ti, a predetermined time tb is determined at 20. If the internal temperature ti exceeds a predetermined target value tsoll in 30, the air direction is directed away from the feet of the occupant in 40. This corresponds to an expansion of the opening angle. At a lower internal temperature ti as in 50, the air direction is directed completely at the occupant's feet. Thus, the fact is taken into account that the feet do not become too warm at a high interior temperature ti or in the regulated state and thus a gas foot is avoided. When the internal temperature ti is low, the air is directed towards the feet so that they are heated. The lower the inside temperature ti, the longer the air is directed at the occupant's feet. The internal temperature ti determines the predetermined time tb in which the air direction is directed directly at the feet.

Die Lamellen können anlaog der Erwärmung des Innenraumes auch stufenlos gefahren werden, dann benötigt man keinen Zeitzähler dafür. Die Regelabweichung dti ist ein Maß für die Durchwärmung der Fahrzeugkabine.The slats can also be used to heat the interior are driven continuously, then you don't need a time counter for this. The control deviation dti is a measure of the warmth the vehicle cabin.

Claims

1. A method for setting a heating and / or Klimaautoma tics of a vehicle, wherein for the introduction of conditioned air in the footwell ( 2 ) air vents ( 8 ) with air outlets ( 9 ) are provided, on which fins ( 10 ) are arranged, the can be adjusted to change the air direction, whereby heated air or cooled air flows out of the air vents depending on the heating or cooling situation, characterized in that when heating occurs, the air direction in the footwell is initially directed at the feet of the occupant and depending on the internal temperature control deviation (dti ) the cabin is adjusted in the direction of the legs.

2. Procedure for setting a heating and / or climate control Technology of a vehicle according to claim 1, characterized, that by the determined interior temperature (ti) certain time (tb) is determined and in the event of heating during the this predetermined time (tb) the air direction on the feet of the Inmates are directed.

3. A method for adjusting a heating and / or automatic climate control of a vehicle according to claims 1 and 2, characterized in that the air direction from the air vents ( 8 ) is directed away from the feet of the occupant when the actual value of the interior temperature (ti ) is at least as large as the specified setpoint (tset).

4. Apparatus for performing the method according to claims 1 to 3 , wherein in the vehicle interior for the introduction of climatised air, air vents ( 8 ) with air outlets ( 9 ) are provided, on which fins ( 10 ) are arranged, which are used to change the The direction of the air can be adjusted, whereby heated or cooled air flows out of the air ( 8 ) depending on the heating or cooling situation, characterized in that in the event of heating, the fins ( 10 ) of the footwell vents ( 8 ) have a small opening angle (α), which depends on speed of interior heating is increased.