DE102004045886B4

DE102004045886B4 - Verfahren zur Beschlagsvermeidung von Scheiben

Info

Publication number: DE102004045886B4
Application number: DE200410045886
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Raab Christoph
Original assignee: Sitronic Gesellschaft fuer Elektrotechnische Ausruestung mbH and Co KG
Current assignee: Sitronic Gesellschaft fuer Elektrotechnische Ausruestung mbH and Co KG
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2024-09-23
Also published as: DE102004045886A1

Abstract

Verfahren zur Beschlagsvermeidung von Scheiben, insbesondere von Kraftfahrzeugscheiben, bei dem eine Taupunkttemperatur (τ) und eine Scheibentemperatur (Ts) gemessen wird, und bei dem, wenn die Differenz (Ts – τ) von Scheibentemperatur (Ts) und Taupunkttemperatur (τ) unter einen vorgebbaren Schwellwert (Tc) sinkt, ein Klimatisierungssystem aktiviert wird, und bei dem der vorgebbare Schwellwert (Tc) in Abhängigkeit von einer zeitlichen Änderung der Scheibentemperatur (d/dtTs) und/oder der Taupunkttemperatur (d/dtτ) und/oder der Differenz (d/dtTs – d/dtτ) aus beiden festgelegt wird, wobei in mindestens einem Wertebereich (W1, W2, W3) der zeitlichen Änderung der Schwellwert (Tc) durch eine Funktion der zeitlichen Änderung festgelegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschlagsvermeidung von Scheiben, insbesondere von Kraftfahrzeugscheiben, bei dem eine Taupunkttemperatur und eine Scheibentemperatur gemessen werden und bei dem, wenn die Differenz von Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur unter einen vorgebbaren Schwellwert sinkt, ein Klimatisierungssystem aktiviert wird.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise durch die DE 199 42 286 C1 bekannt geworden. Ein weiteres Verfahren zur Beschlagsvermeidung beschreibt die DE 101 53 000 C1 .
Beschlagsgefahr an der Scheibe eines Kraftfahrzeugs liegt vor, wenn durch äußere Einflüsse die Scheibentemperatur kälter als die Lufttemperatur im Innenraum ist und dadurch an der Scheibeninnenseite die Taupunkttemperatur unterschritten wird. Um der Beschlagsbildung rechtzeitig entgegenzuwirken, sollte ein Klimatisierungssystem bereits vor Unterschreitung der Taupunkttemperatur gegensteuern, und zwar wenn die Differenz aus Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur einen gewissen Schwellwert unterschreitet. Dieser Schwellwert (Eingreifschwelle) ist durch die Messgenauigkeit und die Regelgeschwindigkeit des Klimatisierungssystems bestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches ein rechtzeitiges Eingreifen des Klimatisierungssystems zur Vermeidung von Scheibenbeschlag ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der vorgebbare Schwellwert in Abhängigkeit von einer zeitlichen Änderung der Scheibentemperatur und/oder der Taupunkttemperatur und/oder der Differenz aus beiden festgelegt, wobei in mindestens einem Wertebereich der zeitlichen Änderung der Schwellwert durch eine Funktion der zeitlichen Änderung festgelegt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird sichergestellt, dass auch bei schnellen Änderungen von Taupunkttemperatur und/oder Scheibentemperatur das Klimatisierungssystem der Beschlagsbildung rechtzeitig gegensteuert.
Die Höhe der Eingreifschwelle wird dynamisch angepasst. Sie wird erhöht, wenn sich die Scheibentemperatur und/oder die Taupunkttemperatur und/oder die Differenz aus beiden schnell ändern. Der Schwellwert kann entweder kontinuierlich über die gesamte Variationsbreite der zeitlichen Änderung oder in mehreren Wertebereichen (Intervallen) unterschiedlich angepasst werden. Die Art und Weise, wie der Schwellwert festgelegt wird, hängt im letzteren Fall vom verwendeten Wertebereich ab. Wird der Schwellwert durch eine Funktion der zeitlichen Änderung festgelegt, kann dieser in dem Wertebereich kontinuierlich in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung variieren und ist nicht von vorneherein festgelegt. Eine solche Festlegung des Schwellwerts in einem Wertebereich ist vorteilhaft mit einer Festlegung in einem weiteren Wertebereich kombinierbar, in dem der Schwellwert konstant ist. Der Wertebereich mit dem konstanten Schwellwert kann bei geringer zeitlicher Änderung eingesetzt werden, der Wertebereich mit dem variablen Schwellwert bei größerer zeitlicher Änderung.
Bei einer bevorzugten Variante nimmt in mindestens einem Wertebereich der zeitlichen Änderung der Schwellwert einen vorgebbaren, konstanten Wert an. Liegen zwei solche Wertebereiche nebeneinander, wird der Schwellwert stufenweise, bevorzugt mit Hysterese, zwischen zwei konstanten Werten umgeschaltet. Die konstanten Werte werden vor der Durchführung des Verfahrens in Abhängigkeit von verschiedenen Einflussfaktoren wie der Schaltzeit des Klimatisierungssystems etc. festgelegt.
In einer besonders bevorzugten Variante wird beim Übergang zwischen zwei konstanten Werten eine Hysterese der zeitlichen Änderung berücksichtigt, Damit der Schwellwert von einem ersten konstanten Wert zu einem zweiten, größeren konstanten Wert umgeschaltet wird, muss ein um einen bestimmten Hysteresebetrag größerer Wert der zeitlichen Änderung vorliegen, als wenn von dem zweiten konstanten Wert auf den ersten konstanten Wert zurückgeschaltet wird. Dies erweist sich als günstig, wenn die zeitliche Änderung in der Nähe eines Übergangspunkts zwischen zwei Wertebereichen liegt. Durch äußere Einflüsse kann die zeitliche Änderung in ihrem zeitlichen Verlauf um diesen Übergangspunkt herum schwanken. Durch die Hysterese wird in diesem Fall verhindert, dass ständig zwischen den zwei konstanten Werten hin- und hergeschaltet wird.
Bei einer besonders bevorzugten Variante ist die Funktion eine gewichtete Differenz der zeitlichen Änderung von Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur. Durch die Verwendung von Gewichtungsfaktoren kann ein möglicherweise unterschiedliche Einfluss der Änderung der Taupunkttemperatur und der Änderung der Scheibentemperatur auf die Festlegung des Schwellwerts berücksichtigt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Variante wird der vorgebbare Schwellwert in Abhängigkeit von weiteren Einflussgrößen, insbesondere einem Arbeitspunkt des Klimatisierungssystems, einer Außentemperatur, einer Innenraumtemperatur, einer Gebläseeinstellung, eines Signals eines Tageslichtsensors, eines Signals eines Sonnensensors, eines Signals eines Regensensors, eines Signals einer Passagierzahlerkennung und/oder einer Kfz-Geschwindigkeit festgelegt. Hierdurch kann eine noch genauere Festlegung des Eingreifzeitpunkts des Klimatisierungssystems erzielt werden.
Bei einer besonders bevorzugten Variante wird die Taupunkttemperatur anhand der Messsignale eines Temperatursensors und eines Feuchtigkeitssensors bestimmt. Als Temperatursensor und Feuchtigkeitssensor kann in vorteilhafter Weise eine Sensoreinheit zum Einsatz kommen, wie sie in der DE 100 51 558 A1 beschrieben ist.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den schematischen Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:
1 die zeitliche Änderung der Differenz von Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur über der Zeit mit drei Wertebereichen; und
2 einen Schwellwert T_c über der Zeit mit zwei Schwellwertkurven.
1 zeigt eine grafische Darstellung der zeitlichen Änderung (Zeitableitung) der Differenz aus Scheibentemperatur T_s und Taupunkttemperatur τ: d/dt(T_s – τ). Diese Differenz ist zunächst konstant, sodass die zeitliche Änderung Null beträgt, und nimmt dann im gezeigten Zeitintervall monoton ab. Hierbei durchläuft die zeitliche Änderung nacheinander einen ersten Wertebereich W1 mit 0 ≤ d/dt(T_s – τ) > –1, einen zweiten Wertebereich W2 mit –1 ≥ d/dt(T_s – τ) > –2 und einen dritten Wertebereich W3 mit –2 d/dt(T_s – τ) > –3. Für jeden der drei Wertebereiche W1 bis W3 wird festgelegt, wie ein Schwellwert T_c, bei dem eine Klimasteuereinrichtung zur Verhinderung von Scheibenbeschlag aktiviert wird, berechnet werden soll.
Bei einer ersten allgemeinen Variante zur Festlegung des Schwellwerts T_c durchläuft dieser eine erste Schwellwertkurve 1, die in 2 gezeigt ist. Bei der ersten Schwellwertkurve 1 ist der Schwellwert T_c in jedem von drei Zeitabschnitten t₁ bis t₃, welche den drei Wertebereichen W1 bis W3 entsprechen, konstant und hat im Zeitabschnitt t₁ den Wert T_c = 1, im Zeitabschnitt t₂ den Wert T_c = 2,5 und im Zeitabschnitt t₃ den Wert Der Schwellwert T_c wird somit bei dieser Variante des Verfahrens stufenweise durchgeschaltet.
Bei einer zweiten Variante zur Festlegung des Schwellwerts T_c durchläuft dieser die in 2 gezeigte, zweite Schwellwertkurve 2. Im Zeitabschnitt t₁ ist der Schwellwert T_c wie bei obiger Variante konstant und hat den Wert T_c = 1. In den beiden weiteren Zeitabschnitten t₂ und t₃ ist der Schwellwert T_c gleich dem Absolutwert der zeitlichen Änderung der Differenz von Scheibentemperatur T_s und Taupunkttemperatur τ: T_c = d/dt|T_s – τ|.
Die beiden anhand von 2 gezeigten Verfahrensvarianten stehen stellvertretend für eine Vielzahl von möglichen Varianten zur Festlegung des Schwellwerts T_c in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung der Differenz aus Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur d/dt(T_s – τ). Allen Varianten ist gemeinsam, dass der Schwellwert T_c mit zunehmender Änderungsgeschwindigkeit dieser Differenz zunimmt, wodurch auf schnelle Änderungen rechtzeitig genug reagiert werden kann, um ein Beschlagen der Scheibe zu verhindern.
Alternativ zur in 1 gezeigten zeitlichen Änderung der Differenz von Scheibentemperatur und Taupunkttemperatur d/dt(T_s – τ) kann auch die zeitliche Änderung einer gewichteten Differenz d/dt(c₁T_s – c₂τ) mit konstanten Gewichtungsfaktoren c₁, c₂ oder eine kompliziertere Abhängigkeit von Scheibentemperatur, Taupunkttemperatur und weiteren Einflussfaktoren f(T_s, τ, ...) für die Festlegung des Schwellwerts T_c verwendet werden.
Das oben beschriebene Verfahren zur Festlegung des Schwellwerts T_c lässt sich insbesondere zur Verhinderung des Beschlags von Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen vorteilhaft einsetzen. In diesem Fall können als Einflussfaktoren z. B. der Arbeitspunkt des Klimatisierungssystems des Kraftfahrzeugs, die Außentemperatur, eine Gebläseeinstellung und/oder eine Kfz-Geschwindigkeit sein. Zur Bestimmung des Taupunkts kann hierbei insbesondere eine Sensoreinheit verwendet werden, wie sie in der DE 100 51 558 A1 beschrieben ist.

Claims

Verfahren zur Beschlagsvermeidung von Scheiben, insbesondere von Kraftfahrzeugscheiben, bei dem eine Taupunkttemperatur (τ) und eine Scheibentemperatur (T_s) gemessen wird, und bei dem, wenn die Differenz (T_s – τ) von Scheibentemperatur (T_s) und Taupunkttemperatur (τ) unter einen vorgebbaren Schwellwert (T_c) sinkt, ein Klimatisierungssystem aktiviert wird, und bei dem der vorgebbare Schwellwert (T_c) in Abhängigkeit von einer zeitlichen Änderung der Scheibentemperatur (d/dtT_s) und/oder der Taupunkttemperatur (d/dtτ) und/oder der Differenz (d/dtT_s – d/dtτ) aus beiden festgelegt wird, wobei in mindestens einem Wertebereich (W1, W2, W3) der zeitlichen Änderung der Schwellwert (T_c) durch eine Funktion der zeitlichen Änderung festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Wertebereich (W1, W2, W3) der zeitlichen Änderung der Schwellwert (T_c) einen vorgebbaren, konstanten Wert annimmt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Übergang zwischen zwei konstanten Werten eine Hysterese der zeitlichen Änderung berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion eine gewichtete Differenz der zeitlichen Änderung von Scheibentemperatur (d/dtT_s) und Taupunkttemperatur (d/dtτ) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare Schwellwert (T_c) in Abhängigkeit von weiteren Einflussgrößen, insbesondere einem Arbeitspunkt des Klimatisierungssystems, einer Außentemperatur, einer Innenraumtemperatur, einer Gebläseeinstellung, eines Signals eines Tageslichtsensors, eines Signals eines Sonnensensors, eines Signals eines Regensensors, eines Signals einer Passagierzahlerkennung und/oder einer Kfz-Geschwindigkeit festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taupunkttemperatur (τ) anhand der Messsignale eines Temperatursensors und eines Feuchtigkeitssensors bestimmt wird.