DE102006009303A1 - Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen, bei dem ein einer Fahrzeugkabine zugeführter Luftstrom erwärmt oder/und gekühlt und über mehrere Ausströmer in die Fahrzeugkabine eingeblasen wird, wobei eine Blaslufttemperatur des Luftstromes, eine Luftverteilung auf die Ausströmer, eine Luftmenge des Luftstromes und eine Ausströmrichtung der Ausströmer von der Klimaregelung verändert werden. Um ein Klimaregelungsverfahren bereitzustellen, das mit wenig Aufwand einen Grundkomfort der Insassen sicherstellt werden des Weiteren folgende Schritte durchgeführt: DOLLAR A Feststellung ob eine hohe oder eine niedrige Blaslufttemperatur vorliegt, bei Vorliegen niedriger Blaslufttemperaturen wird die Ausströmrichtung von der Klimaregelung so eingestellt, dass der Insasse keine direkte Anströmung erfährt oder bei Vorliegen hoher Blaslufttemperaturen wird die Ausströmrichtung von der Klimaregelung so eingestellt, dass der Insasse eine direkte Anströmung erfährt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
• Ein solches Verfahren wird in der DE 100 28 538 A1 offenbart. Bei einem solchen Verfahren werden die der Fahrzeugkabine zugeführte Luft zur Einstellung eines thermischen Komforts entweder erwärmt oder gekühlt und über mehrere Ausströmer in die Fahrzeugkabine eingeblasen. Die Lufttemperatur, die Luftverteilung auf die Luftauslässe, die Luftmenge und die Ausströmrichtung an Ausströmern werden von der Klimaregelung verändert, wobei die Einstellung dieser Parameter anhand von ermittelten Komfortparametern wie Oberflächentemperaturen oder Insassenkomfortkennwerten erfolgt. So werden beispielsweise Zugerscheinungen festgestellt und Dadurch ist eine sehr aufwändige Erfassung und Verrechnung von zugehörigen Kenngrößen notwendig, die zur Abstimmung eines solchen Verfahrens auf einen speziellen Fahrzeugtyp einen hohen Applikationsaufwand erfordern.
• Auch die DE 102005002062 A1 beschreibt ein solch aufwändiges Verfahren zur Klimaregelung bei dem Anhand von erfassten und errechneten Komfortparametern die Luftausströmer eingeregelt werden. Dabei werden die Ausströmer zusätzlich in ihrer Ausströmcharakteristik Diffus/Spot verstellt. Da auch hier für die Regelung der Ausströmer Parameter wie Solareinfluss berücksichtigt werden ist bei einer Fahrzeugintegration eine solchen Systems ein erheblicher Abstimmungsaufwand notwendig Aufgabe der Erfindung ist es, somit Verfahren bereitzustellen, das mit wenig Aufwand einen Grundkomfort de Insassen sicherstellt.
• Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei einem solchen Verfahren wird die der Fahrzeugkabine zugeführte Luft erwärmt oder gekühlt und über mehrere Ausströmer in die Fahrzeugkabine eingeblasen. Die Lufttemperatur, die Luftverteilung auf die Luftauslässe, die Luftmenge und die Ausströmrichtung an Ausströmern werden von der Klimaregelung verändert, wobei die Ausblasrichtung und Luftverteilung bei niedrigen Einblastemperaturen von der Klimaregelung so eingestellt wird, dass der Insasse keine direkte Anströmung erfährt. Zur Feststellung einer niedrigen Einblastemperatur wird der Wert der Blaslufttemperatur der selber oder als äquivalenter Temperaturwert im Belüftungssystem erfasst wird mit einer Grenztemperatur verglichen oder zur Regelung des Systems verrechnet. Somit wird bei einem solchen Verfahren durch die Klimaregelung nur eine Verstellung der Luftauslässe in eine Passivstellung durchgeführt in der der Luftstrahl keinen Insassen direkt anströmt, sondern in einen Freiraum zwischen oder vor, beziehungsweise über den Insassen gelenkt wird. Die Passivstellung kann dabei im Verstellbereich eine einzige oder eine einzige in einer Verstellrichtung sein. So kann zur Einnahme einer Passivstellung beispielsweise eine Mitteldüse seitlich vom Insassen weg in die Mitte gerichtet werden oder eine Seitendüse ebenfalls vom Insassen weg nach oben gelenkt werden.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein bewegbarer Ausströmer von der Klimaregelung zur Einnahme einer Passivstellung in eine Endposition gefahren wird, da dann die Endabschaltung des Ausströmerantriebs als Positionsrückmelder dient und keine separate Positionserfassung oder -regelung vorgesehen werden muss. Diese Verstellung ist somit besonders einfach und muss nicht aufwendig abgestimmt werden und ist durch die einfachen notwendigen Mittel kostengünstig herstellbar und auch funktionssicher.
• Diese besonders einfache Verstellung erfolgt in Abhängigkeit von der Belüftungstemperatur, wobei bei niedrigen Belüftungstemperaturen die Verstellung der Ausströmrichtung vom Insassen weg zu einer Passivstellung erfolgt. Die Verstellung kann dabei entsprechend einer Temperatur-Weg-Vorgabe zumindest über einen Temperaturbereich kontinuierlich erfolgen. Die Verstellung kann aber auch bei einer Grenztemperatur eingeleitet werden und wird dann jedenfalls bis zur Einnahme der Passivstellung durchgeführt. In beiden Fällen kann die Abstimmung der Klimaregelung mit sehr geringem Aufwand erfolgen.
• Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst. Bei einem solchen Verfahren wird die der Fahrzeugkabine zugeführte Luft erwärmt oder gekühlt und über mehrere Ausströmer in die Fahrzeugkabine eingeblasen. Die Lufttemperatur, die Luftverteilung auf die Luftauslässe, die Luftmenge und die Ausströmrichtung an Ausströmern werden von der Klimaregelung verändert, wobei die Ausblasrichtung und Luftverteilung bei hohen Einblastemperaturen von der Klimaregelung so eingestellt wird, dass der Insasse eine direkte Anströmung erfährt. Zur Feststellung einer hohen Einblastemperatur wird der Wert der Blaslufttemperatur der selber oder als äquivalenter Temperaturwert im Belüftungssystem erfasst wird mit einer Grenztemperatur verglichen oder zur Regelung des Systems verrechnet. Somit wird bei einem solchen Verfahren durch die Klimaregelung nur eine Verstellung der Luftauslässe in eine Aktivstellung durchgeführt in der der Luftstrahl einen Insassen direkt anströmt und somit im angeströmten Bereich besonders gut wärmt. Die Aktivstellung kann dabei im Verstellbereich eine einzige oder eine einzige in einer Verstellrichtung sein. So kann zur Einnahme einer Aktivstellung beispielsweise eine Mitteldüse seitlich zum Insassen hin und nach unten gerichtet werden oder eine Seitendüse ebenfalls zum Insassen hin und nach unten gelenkt werden, so dass beispielsweise eine besonders gute Aufwärmung des Armbereichs und des dahinter liegenden Rumpfes erfolgt.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein bewegbarer Ausströmer von der Klimaregelung zur Einnahme einer Aktivstellung in eine Endposition gefahren wird, da dann die Endabschaltung des Ausströmerantriebs als Positionsrückmelder dient und keine separate Positionserfassung oder -regelung vorgesehen werden muss. Diese Verstellung ist somit besonders einfach und muss nicht aufwendig abgestimmt werden und ist durch die einfachen notwendigen Mittel kostengünstig herstellbar und auch funktionssicher.
• Diese besonders einfache Verstellung erfolgt in Abhängigkeit von der Belüftungstemperatur, wobei bei höheren Belüftungstemperaturen die Verstellung der Ausströmrichtung vom Insassen weg zu einer Aktivstellung erfolgt. Die Verstellung kann dabei entsprechend einer Temperatur-Weg-Vorgabe zumindest über einen Temperaturbereich kontinuierlich erfolgen. Die Verstellung kann aber auch bei einer Grenztemperatur eingeleitet werden und wird dann jedenfalls bis zur Einnahme der Aktivstellung durchgeführt. In beiden Fällen kann die Abstimmung der Klimaregelung mit sehr geringem Aufwand erfolgen.
• Eine Ausführungsform des Verfahrens ist derart, dass die Ausblasrichtung und Luftverteilung bei niedrigen Einblastemperaturen von der Klimaregelung so eingestellt wird, dass der Insasse keine direkte Anströmung erfährt und zusätzlich die Ausblasrichtung und Luftverteilung bei hohen Einblastemperaturen von der Klimaregelung so eingestellt wird, dass der Insasse eine direkte Anströmung erfährt. Dabei ist entsprechend den vorstehenden Erläuterungen ein besonders einfach abstimmbares, funktionssicheres und auf kostengünstig herstellbaren Mitteln durchführbares Verfahren bereitgestellt, bei welchem besondere Belüftungsfälle ermöglicht oder vermieden werden bei denen die Ausrichtung der Anströmung auf den Belüftungsfall abgestimmt ist.
• Bei einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens wird anhand der Temperaturdifferenz zwischen Innenraumtemperatur TI und Blaslufttemperatur TB festgestellt, ob die Einblastemperatur im Sinne der Ansprüche 1, 2 und 3 hoch oder niedrig ist. Dadurch ist es möglich die Funktionen zur direkten oder Vermeidung einer direkten Anströmung anzusteuern, wenn die hohen oder niedrigen Belüftungstemperaturen auch durch einen ausreichend großen Unterschied zur Umgebungstemperatur des Insassen für diesen auch wahrnehmbar sind.
• Um unnötige Regelungseingriffe der Klimatisierungsregelung Zu vermeiden, erfolgt bei einer Ausbildung des Verfahrens die Einstellung der Ausströmrichtung zum Erreichen oder Vermeiden einer direkten Anströmung des Insassen abhängig von den Ausgangssignalen der Sitzplatzbelegungserkennung.
• Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird bei Betätigen einer Entfrosterschaltung die Ausströmrichtung der Ausströme zu den Scheiben hin verstellt, wodurch insbesondere bei Verstellung der Seitendüse nach außen hin eine gesicherte Entfrostung oder Entfeuchtung der vom klimaregelungsseitig ausgerichteten Luftstrom getroffenen Scheibenbereiche erfolgt.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus Kombinationen oben genannter Ausführungen, sowie aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung Dabei zeigen:
• 1 Ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens und
• 2 Eine Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
• 1 zeigt ein Ablaufdiagramm bei dem wesentliche Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Klimatisierung von Fahrzeugendargestellt sind. Bei dem Verfahren wird ein einer Fahrzeugkabine zugeführter Luftstrom erwärmt oder gekühlt und wird über mehrere Ausströmer in die Fahrzeugkabine eingeblasen. Bei der Durchführung dieser beiden Verfahrensbestandteile werden durch die Klimaregelung eine Blaslufttemperatur des Luftstromes, eine Luftverteilung auf die Ausströmer, eine Luftmenge des Luftstromes und eine Ausströmrichtung der Ausströmer verändert. Bei einem solchen Verfahren werden dabei folgende Schritte durchgeführt: Start 100 eines Teilverfahrens. Auswertung 101 einer Betätigungsvorrichtung für eine Entfrostungsanforderung. Liegt bei Auswertung 101 eine Betätigung vor, wird der Schritt Ansteuerung 102 einer Entfrosterstellung der durch die Klimaregelung beweglichen Düsen durchgeführt. Dabei werden die Düsen so eingestellt, dass sie zu entfrosten Scheiben, wie beispielsweise der Seitenscheibe, hin ausströmen. Nach dem Schritt 102 wird der Schritt Zurück 103 zum Start 100 des Teilverfahrens durchgeführt.
• Liegt bei Auswertung 101 keine Betätigung vor, wird der Schritt Auswertung 104 eines Signals der Sitzbelegungserkennung und Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung des weiteren Verfahrens für bestimmte zu klimatisierende Zonen der Fahrzeugkabine durchgeführt. Im nachgeordneten Schritt erfolgt eine Auswertung 105 einer Blaslufttemperaturerkennung. Wird dabei festgestellt, dass eine niedrige Blaslufttemperatur vorliegt, erfolgt eine Verstellung 106 Ausströmrichtung von der Klimaregelung so eingestellt, dass der Insasse keine direkte Anströmung erfährt. Anschließend geht das Verfahren Zurück 107 zum Schritt 100 Start des Verfahrens. Wird bei der Auswertung 105 festgestellt, dass die Blaslufttemperatur hoch ist, wird die Verstellung 108 gestartet, bei der die Ausströmrichtung der Ausströmer durch die Klimaregelung so eingestellt wird, dass der Insasse in besonders zu wärmenden Bereichen, wie beispielsweise am Rumpf direkt angeströmt wird. Im nachgeordneten Schritt wird erfolgt ein Zurück 109 zum Start 100 des Verfahrens. Wird bei der Auswertung 105 weder eine hohe noch eine niedrige Blaslufttemperatur festgestellt, erfolgt ein Verfahrensschritt Zurück 112 zum Start 100 des Verfahrens.
• Das Verfahren wird beispielsweise durch eine Aktivierung des elektrischen Systems des Fahrzeugs oder eine Aktivierung der Klimatisierung mit dem Start 100 begonnen und wird durch Deaktivierung der Klimatisierung oder des Fahrzeugs unterbrochen.
• 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage 1, auf der das Verfahren durchführbar ist. Die Klimaanlage 1 verfügt über einen Kältemittelwärmetauscher 2, der den der Fahrzeugkabine zugeführten Luftstrom bei Anforderung einer Kühlleistung abkühlt, einen Heizungswärmetauscher 3, der den der Fahrzeugkabine zugeführten Luftstrom bei Anforderung einer Heizleistung erwärmt, und ein Gebläse 4, welches den Luftstrom fördert. Die Heizleistung des Heizungswärmetauschers 3 wird durch Einstellung eines Heizwasserregelventils 5 verändert. Zur Erfassung einer Blaslufttemperatur ist ein Temperatursensor 10 vorgesehen. Die Klimaanlage 1 weist verschiedene Luftauslässe und Luftauslässen zugeordnete Luftstromsteuerelemente auf, von denen ein Luftstromsteuerelement 7 in der Zeichnung dargestellt ist. Das Luftstromsteuerelement 7 weist einen seine Stellung einstellenden Antrieb auf. An den Luftauslässen sind auf die Ausströmrichtung der Ausströmer wirkende Lamellen vorgesehen, von denen in der Zeichnung die Lamellen 8 eines der Ausströmer 11 gezeigt ist. Die Lamellen jeweils eines Luftauslasses sind miteinander gekoppelt und über einen Antrieb in ihrer Stellung steuerbar. Somit wird über den Antrieb der jeweiligen Lamellen 8 die Ausströmrichtung des zugeordneten Ausströmers 11 eingestellt.
• Eine über ein Steuergerät 9 wirkende Klimatisierungsregelung verändert bei Durchführung des Verfahrens die am Kältemittelwärmetauscher 2 umgesetzte Leistung beim Abkühlen des Luftstromes und über das Heizwasserregelventil 5 die am Heizungswärmetauscher 3 den Luftstrom erwärmende Heizleistung so dass eine am Temperaturfühler messbare Blaslufttemperatur des Luftstromes eingestellt wird, sowie die Luftmenge des Luftstromes über Einstellung der am Gebläse 4 angesteuerten Leistung und über Einstellung der Luftsteuerelemente 7 die Luftverteilung auf die einzelnen Luftauslässe der Klimaanlage. Des Weiteren stellt die Klimatisierungsregelung die Ausströmrichtung des Ausströmers 11 entsprechend dem Verfahren je nach Höhe der Blaslufttemperatur ein.

Claims (6)

1. Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden: – ein einer Fahrzeugkabine zugeführter Luftstrom wird erwärmt oder/und gekühlt und – wird über mehrere Ausströmer in die Fahrzeugkabine eingeblasen, dabei werden – eine Blaslufttemperatur des Luftstromes, – eine Luftverteilung auf die Ausströmer, – eine Luftmenge des Luftstromes und – eine Ausströmrichtung der Ausströmer von der Klimaregelung verändert, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren folgende Schritte durchgeführt werden: – Feststellung ob eine niedrige Blaslufttemperatur vorliegt, – bei Vorliegen niedriger Blaslufttemperaturen wird die Ausströmrichtung von der Klimaregelung so eingestellt, dass der Insasse keine direkte Anströmung erfährt.
2. Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden: – ein einer Fahrzeugkabine zugeführter Luftstrom wird erwärmt oder/und gekühlt und, – wird über mehrere Ausströmer in die Fahrzeugkabine eingeblasen, dabei werden – eine Blaslufttemperatur des Luftstromes, – eine Luftverteilung auf die Ausströmer, – eine Luftmenge des Luftstromes und – eine Ausströmrichtung der Ausströmer von der Klimaregelung verändert, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren folgende Schritte durchgeführt werden: – Auswertung ob eine hohe Blaslufttemperatur vorliegt, – bei Vorliegen hoher Blaslufttemperaturen wird die Ausströmrichtung von der Klimaregelung so eingestellt, dass der Insasse eine direkte Anströmung erfährt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren folgende Schritte durchgeführt werden: – Auswertung ob eine hohe Blaslufttemperatur vorliegt, – bei Vorliegen hoher Blaslufttemperaturen wird die Ausströmrichtung von der Klimaregelung so eingestellt, dass der Insasse eine direkte Anströmung erfährt.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Temperaturdifferenz zwischen Innenraumtemperatur TI und Blaslufttemperatur TB festgestellt wird, ob die Einblastemperatur im Sinne der Ansprüche 1, 2 und 3 hoch oder niedrig ist.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Ausströmrichtung zum Erreichen oder Vermeiden einer direkten Anströmung des Insassen abhängig von den Ausgangssignalen der Sitzplatzbelegungserkennung erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigen einer Entfrosterschaltung die Ausströmrichtung der Ausströmer zu den Scheiben hin verstellt wird.