DE102005006946B3 - Verfahren zur Steuerung eines Luftstroms in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Luftstroms in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs sowie eine dieses Verfahren umsetzende Vorrichtung. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei Überschreiten einer Schwellengeschwindigkeit eine Abspeicherung einer Fehlermeldung in einem Klimasteuergerät verhindert wird. Hierzu weist die Vorrichtung entsprechende Sensoreinrichtungen auf, um Parameter zu ermitteln, welche zur Bestimmung der Schwellengeschwindigkeit herangezogen werden.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Luftstroms in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Aus der europäischen Patentschrift EP 0 428 523 B1 ist eine Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches mittels zweier getrennter Gebläse den Luftdruck im Fahrgastinnenraum derart regelt, dass bei geschlossenen Türen und Fenstern bzw. einem geschlossenen Schiebedach der im Fahrgastinnenraum vorherrschende Luftdruck stets etwas größer als der Umgebungsdruck ist. Eine Auswerteelektronik stellt sicher, dass die Gebläse nicht hochlaufen, wenn ein plötzlicher Druckabfall im Innenraum auftritt, wie dies der Fall wäre, wenn ein Fenster, eine Tür oder ein Schiebedach geöffnet werden. Je nach Fahrzustand müssen die Gebläse unterschiedlich angesteuert werden, um eine entsprechende Druckregelung zu ermöglichen. Dies führt dazu, dass sich die Geschwindigkeit der durch die Austrittsdüsen in den Innenraum austretenden Luft ständig ändert und dadurch von den Fahrzeuginsassen als unangenehm empfunden wird.
• Zur Behebung dieses Problems schlägt die deutsche Offenlegungsschrift DE 101 32 891 A1 eine Klimatisierungsvorrichtung vor, welche lediglich ein Gebläse verwendet, wobei dieses Gebläse in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Stellungen der einzelnen Fahrzeugöffnungen (Türen, Fenster, Schiebedach) so eingestellt werden kann, dass die Luftaustrittsgeschwindigkeit in den Fahrgastinnenraum im Wesentlichen konstant bleibt, selbst wenn der Druck in dem Innenraum erheblichen Schwankungen unterworfen ist.
• Bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten steht auf der Saugseite des Innenraumgebläses, wenn die Klimatisierungsvorrichtung im Frischluftbetrieb betrieben wird, ein sehr hoher Staudruck an. Wird nun zumindest ein Fenster oder ein Schiebedach des Kraftfahrzeugs geöffnet, führt dies bei derartig hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten dazu, dass auf der Druckseite des Gebläses der Klimatisierungsvorrichtung, das heißt, im Innenraum des Kraftfahrzeugs, sich ein Unterdruck ausbildet. Dies ist in erheblichem Maße auch der Fall, wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Cabriolet handelt, welches im offenen Zustand gefahren wird.
• Liegt auf der Saugseite ein Staudruck und auf der Druckseite ein Unterdruck vor, stellt sich ein kritischer Betriebszustand für die Klimatisierungsvorrichtung ein, welcher unter gewissen Umständen dazu führen kann, dass die interne Schutzfunktion des Gebläsereglers das Gebläse vorübergehend abschaltet, um ein Hochlaufen des Gebläses im überlasteten Zustand zu verhindern.
• Die derzeit in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommenden Klimatisierungsvorrichtungen weisen ein Klimasteuergerät auf, welches bei einem solchen auftretenden kritischen Betriebszustand eine Fehlermeldung generiert und in einem lokalen Speicher abspeichert. Aufgrund dieser abgespeicherten Fehlermeldung muss in der Regel der Gebläseregler bzw. unter Umständen das komplette Gebläse in der Werkstatt ausgetauscht werden, obwohl die Komponenten dieser Vorrichtungen einwandfrei funktionsfähig sind. Dieser Zustand ist aus Garantie- und Kostengründen unerwünscht, da die Geräte in Ordnung sind und lediglich aufgrund einer oder mehrerer kurzzeitiger Schutzabschaltungen, die das Gebläse bzw. den Gebläseregler vor Überhitzung schützen sollten, außer Funktion gesetzt wurden.
• Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Luftstroms in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs so weiter zu bilden, dass derartige, unnötige Kosten verursachende Wartungsarbeiten vermieden werden.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
• Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt demzufolge darin, dass bei Überschreiten einer, bestimmten Schwellengeschwindigkeit zuerst eine Abspeicherung einer Fehlermeldung in dem Klimasteuergerät verhindert wird.
• Da im Fehlerfall das Gebläse abgeschaltet wird (Schutzschaltung), muss das Gebläse wieder eingeschaltet werden. Deshalb wird das Gebläse getriggert.
• In einem weiteren Schritt dieses Verfahrens schaltet das Klimasteuergerät das Gebläse beim Unterschreiten einer bestimmten Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit ab und im Anschluss gleich wieder ein (Retriggerung).
• Die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit bestimmt sich in Abhängigkeit von Stellungen der Fahrzeugöffnungen, wie beispielsweise zumindest eines Fensters und/oder eines Schiebedachs des Kraftfahrzeugs. Für den Fall eines Cabriolets bestimmen sich diese Parameter auch in Abhängigkeit einer Stellung des versenkbaren Daches dieses Cabriolets.
• Mit anderen Worten, das Klimasteuergerät erkennt einen für den jeweiligen Fahrzustand und Druckzustand vorherrschenden Betriebszustand, welcher bei bestimmten Parameterwerten als kritisch beurteilt wird. Liegt ein solcher kritischer Betriebszustand vor, unterdrückt das Klimasteuergerät eine Fehlerabspeicherung in einem lokalen Speicher. Darüber hinaus führt das Klimasteuergerät ein Ansteuersignal aus, welches zu einem kurzen Abschalten des Gebläses führt, wenn im kritischen Betriebszustand die Schwellengeschwindigkeit unterschritten wird. Auf diese Weise kann die Schutzabschaltungszeit des Gebläses für diesen Extremfall verkürzt werden. Mit anderen Worten, befindet sich das Fahrzeug oberhalb einer Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit, werden keine Fehlermeldungen des Gebläsereglers mehr abgespeichert, die durch einen Einfluss des Staudrucks hervorgerufen werden könnten.
• Beispielsweise bei geschlossenen Fenstern liegt diese Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit bei ca. 150 km/h, während sie bei geöffneten Fenstern auf 120 km/h und darüber hinaus bei einem geöffneten Schiebedach auf 100 km/h reduziert werden kann. Hierbei ist es nicht notwendig, eine Abstufung mit Zwischenwerten vorzusehen, da es reicht, dass der geringste Schwellenwert, dessen Bedingungen erfüllt sind, als die jeweilige Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit herangezogen wird.
• Verringert sich dann die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit unter die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit, so wird die Fehlerabspeicherung des Klimasteuergerätes wieder aktiviert.
• Um die einzelnen Parameter entsprechend erfassen zu können, bevor sie zur Weiterverarbeitung dem Klimasteuergerät zugeführt werden, weist eine Klimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zumindest eine Sensoreinrichtung auf, welche mit dem Klimasteuergerät in Verbindung steht und welche die Stellung von Fenstern und/oder eines Schiebedaches oder eines versenkbaren Daches eines Kraftfahrzeuges detektiert.
• Des Weiteren kann optional eine weitere Sensoreinrichtung vorgesehen sein, welche mit dem Klimasteuergerät in Verbin dung steht und welche den in dem Innenraum vorherrschenden Druck kontinuierlich detektiert. Wenn kein Drucksensor eingesetzt wird, wird anhand von im Steuergerät abgelegten Geschwindigkeitsgrenzwerten gearbeitet, die in Fahrzeugtests empirisch ermittelt wurden.
• Darüber hinaus ist eine noch weitere Sensoreinrichtung vorgesehen, welche die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit dem Klimasteuergerät übermittelt.
• Die einzelnen Abhängigkeiten zwischen den Karosserieöffnungen und der Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit lassen sich durch eine einfache Programmierung in dem Klimasteuergerät bewerkstelligen.
• Die Erfindung soll nun anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
• Dabei zeigen:
• 1 ein Blockschaltbild zur Darstellung der erfindungsgemäßen Klimatisierungsvorrichtung, sowie
• 2 ein Ablaufdiagramm von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• 1 zeigt ein Blockschaltbild, welches die Klimatisierungsvorrichtung schematisch wiedergeben soll.
• Die Klimatisierungsvorrichtung besteht aus einem Klimasteuergerät 1, welches einen internen Speicher 2 aufweist. Das Klimasteuergerät 1 steuert ein Gebläse 3 an, welches einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit entsprechender klimatisierter Luft bei einer entsprechenden Luftaustrittsgeschwindig keit und unter Bereitstellung einer bestimmten Luftmenge versorgt.
• Das Klimasteuergerät 1 steht mit einer Sensoreinrichtung 4 in Verbindung, welches die jeweils aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit aufnimmt.
• Des Weiteren kann das Klimasteuergerät 1 optional mit einem Sensor 5 in Verbindung stehen, welcher den in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs jeweils vorherrschenden Druck kontinuierlich detektiert.
• Gemäß der Erfindung ist zumindest eine weitere Sensoreinrichtung 6 vorgesehen, welche die Stellung unterschiedlicher Fahrzeugöffnungen, wie beispielsweise von Fenstern, eines Schiebe- bzw. Hebedaches oder eines versenkbaren Daches eines Cabriolets, detektiert.
• In 2 ist ein Ablaufschema von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt.
• In einem ersten, optionalen Schritt 7, der jedoch nur durchgeführt wird, wenn der optionale Sensor 5 ausgebildet ist, wird der vorherrschende Druck im Innenraum des Kraftfahrzeugs detektiert. Ist dieser Druck im Innenraum wesentlich kleiner als der auf der Saugseite des Gebläses 3 vorherrschende Staudruck, wird von dem Klimasteuergerät 1 in einem ebenfalls optionalen Schritt 8 ein kritischer Betriebszustand erkannt.
• Im (darauf folgenden) Schritt 9 wird mittels der Sensoreinrichtungen 4 bzw. 6 die einzelne Stellung von unterschiedlichen Fahrzeugöffnungen detektiert und die aktuell vorherrschende Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Aufgrund dieser Parameter wird im Klimasteuergerät 1 im folgenden Schritt 10 die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Im einfachsten Fall ist diese Schwellengeschwindigkeit eine Konstante, die alle möglichen Fälle abdeckt. Im Steuergerät sind hierfür Geschwindigkeitsgrenzwerte abgelegt, die in Fahrzeugtests empirisch ermittelt wurden.
• In der anschließenden Evaluierung in Schritt 11 ermittelt das Klimasteuergerät 1, ob die in Schritt 9 aktuell ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die in Schritt 10 definierte Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit ist.
• Ist dies der Fall, wird im Schritt 12 eine Fehlermeldung, welche von dem Klimasteuergerät 1 für diesen kritischen Betriebszustand generiert werden könnte, verhindert, so dass diese nicht in dem Speicher 2 abgelegt wird.
• In einem darauf folgenden Schritt 13, wenn die Schwellengeschwindigkeit wieder unterschritten wird, steuert das Klimasteuergerät 1 das Gebläse an und schaltet dieses für einen bestimmten Zeitraum ab und sofort wieder an, so dass der Fahrzeugbenutzer dies nicht bemerken kann.

1

Klimasteuergerät

2

Speicher des Klimasteuergeräts

3

Gebläse

4

Sensor für aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit

5

optionaler Sensor für Druck des Innenraums

6

Sensor für Stellung von Fahrzeugöffnungen

7–13

Schritt

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung eines Luftstroms in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs, bei welchem ein Klimasteuergerät (1) ein Gebläse (3) ansteuert, so dass Luft mit einer definierten Luftaustrittsgeschwindigkeit in den Innenraum eingeleitet wird, wobei das Klimasteuergerät (1) bei einem unbeabsichtigten Anhalten des Gebläses (3) eine Fehlermeldung abspeichert, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb einer Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit eine Abspeicherung der Fehlermeldung in dem Klimasteuergerät (1) verhindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Klimasteuergerät (1) das Gebläse (3) beim Unterschreiten einer bestimmten Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit kurz abschaltet und sofort wieder einschaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem sich die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit einer Stellung zumindest eines Fensters und/oder eines Schiebe- bzw. Hebedaches des Kraftfahrzeuges bestimmt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem sich die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Stellung eines versenkbaren Daches des Kraftfahrzeugs bestimmt.