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DE102024136608B3 - Method for controlling the interior temperature of a vehicle, vehicle hardware, computer system and arrangement - Google Patents

Method for controlling the interior temperature of a vehicle, vehicle hardware, computer system and arrangement

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Publication number
DE102024136608B3
DE102024136608B3 DE102024136608.7A DE102024136608A DE102024136608B3 DE 102024136608 B3 DE102024136608 B3 DE 102024136608B3 DE 102024136608 A DE102024136608 A DE 102024136608A DE 102024136608 B3 DE102024136608 B3 DE 102024136608B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
model
hardware
computer system
climate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102024136608.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Rommelfanger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102024136608.7A priority Critical patent/DE102024136608B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102024136608B3 publication Critical patent/DE102024136608B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/037Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for occupant comfort, e.g. for automatic adjustment of appliances according to personal settings, e.g. seats, mirrors, steering wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1000) zur Regelung einer Innenraumtemperatur eines Fahrzeugs. Dazu werden eine Fahrzeughardware (12), die eingerichtet ist, ein Klima in einem Innenraum des Fahrzeugs zu regeln, und ein entferntes Rechnersystem (14), umfassend ein Fahrzeugmodell (20), verwendet. Das Fahrzeugmodell (20) erhält als Eingangsdaten Messwerte von Randbedingungen (R) des Fahrzeugs und liefert als Ausgangsdaten berechnete Wärmeübergänge (Q) an einem Passagier des Fahrzeugs liefert. Die Fahrzeughardware (12) regelt das Klima des Innenraums anhand der berechneten Wärmeübergänge (Q). Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fahrzeughardware (12), ein Rechnersystem (14) sowie eine Anordnung (10). Sie bietet eine wenig aufwändige, komfortable Möglichkeit, das Klima im Innenraum zu regeln. The invention relates to a method (1000) for controlling the interior temperature of a vehicle. For this purpose, vehicle hardware (12), configured to control the climate in the vehicle's interior, and a remote computer system (14), comprising a vehicle model (20), are used. The vehicle model (20) receives measured values of boundary conditions (R) of the vehicle as input data and provides calculated heat transfers (Q) to a passenger of the vehicle as output data. The vehicle hardware (12) controls the interior climate based on the calculated heat transfers (Q). The invention further relates to vehicle hardware (12), a computer system (14), and an arrangement (10). It offers a simple and convenient way to control the interior climate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung einer Innenraumtemperatur eines Fahrzeugs.The present invention relates to methods and devices for regulating the interior temperature of a vehicle.

Stand der TechnikState of the art

FR 3 116 472 A1 , WO 2021/ 206 887 A1 und WO 2022/ 084 316 A1 beschreiben jeweils Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung einer Innenraumtemperatur oder eines Klimas in einem KFZ unter Verwendung von Thermophysiologiemodellen. FR 3 116 472 A1 , WO 2021/ 206 887 A1 and WO 2022/ 084 316 A1 Each describes methods and devices for regulating an interior temperature or climate in a motor vehicle using thermophysiological models.

In CN 1 15 503 435 A werden ein Verfahren und ein System zur Steuerung einer KFZ-Klimaanlage beschrieben, die ein Thermophysiologiemodell verwenden.In CN 1 15 503 435 A A method and a system for controlling a vehicle air conditioning system are described, which use a thermophysiology model.

DE 10 2019 122 398 A1 beschreibt eine App zu Steuerung des Klimas in einem KFZ, wobei ein Thermophysiologiemodell verwendet wird. DE 10 2019 122 398 A1 describes an app for controlling the climate in a vehicle, using a thermophysiology model.

WO 2020/ 094 998 A1 befasst sich mit einem Thermomanagementsystem für einen KFZ-Fahrgastraum, das ein Thermophysiologiemodell verwendet. WO 2020/ 094 998 A1 deals with a thermal management system for a vehicle passenger compartment that uses a thermophysiology model.

DE 10 2009 007 414 A1 betrifft ein Verfahren zur Temperatursteuerung in einem Fahrzeug, das einen thermophysikalischen Ansatz verwendet. DE 10 2009 007 414 A1 This concerns a method for temperature control in a vehicle that uses a thermophysical approach.

CN 1 14 537 086 A beschreibt ein Verfahren zur Steuerung einer KFZ-Klimaanlage bekannt, das ein Thermophysiologiemodell verwendet. CN 1 14 537 086 A describes a known method for controlling a vehicle air conditioning system that uses a thermophysiology model.

FR 3 134 349 A1 befasst sich mit einem Verfahren zur thermischen Regelung eines KFZ-Klimasystems, das ein Thermophysiologiemodell verwendet. FR 3 134 349 A1 deals with a method for the thermal control of a vehicle climate control system that uses a thermophysiology model.

CN 1 18 893 950 A beschreibt ein Steuerungsverfahren, ein Gerät und ein System für eine automobile Klimaanlage. CN 1 18 893 950 A describes a control method, a device and a system for an automotive air conditioning system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Heutige Klimaregler für Innenräume von Fahrzeugen können üblicherweise durch Auswahl einer Innenraumtemperatur eingestellt werden. Die eingestellte Innenraumtemperatur kann jedoch von der tatsächlich durch den Klimaregler geregelten Temperatur und allgemein von den geregelten Klimabedingungen des Innenraums abweichen.Modern climate control systems for vehicle interiors can typically be set by selecting an interior temperature. However, the set interior temperature may differ from the actual temperature regulated by the climate control system and, more generally, from the regulated climate conditions of the interior.

Dadurch wird versucht, dass ein Passagier, beispielsweise bei der Einstellung einer Innentemperatur von 22 °C, möglichst unabhängig von äußeren Rahmenbedingungen, beispielsweise Sonneneinstrahlung, ein der eingestellten Temperatur entsprechendes Temperaturerlebnis erlebt. Eine eingestellte Temperatur von 22 °C kann dabei einem als komfortabel erlebten Temperaturniveau entsprechen. Eine niedrigere eingestellte Temperatur, beispielsweise 21 °C, kann dagegen einem etwas kühler wahrgenommenen Temperaturniveau entsprechen. Eine etwas höher eingestellte Temperatur, beispielsweise 23 °C, kann einem wärmer erlebten Temperaturniveau entsprechen.This aims to ensure that a passenger, for example, when the interior temperature is set to 22°C, experiences a temperature that corresponds to the set temperature as independently as possible from external factors such as sunlight. A set temperature of 22°C can correspond to a temperature level perceived as comfortable. A lower set temperature, for example 21°C, can correspond to a slightly cooler perceived temperature level. A slightly higher set temperature, for example 23°C, can correspond to a warmer perceived temperature level.

Die tatsächlich geregelte Temperatur entspricht somit nur in wenigen Betriebspunkten tatsächlich der eingestellten Temperatur.The actual regulated temperature therefore only corresponds to the set temperature at a few operating points.

Insgesamt sollte die tatsächlich geregelte Temperatur von einer Vielzahl von Parametern abhängen, um dem Passagier unabhängig von den Rahmenbedingungen ein konstantes Temperaturerlebnis zu bieten und ihm manuelle Nachregelungen der Innenraumtemperatur zu ersparen.Overall, the actual regulated temperature should depend on a variety of parameters in order to offer the passenger a constant temperature experience regardless of the conditions and to save them from having to manually adjust the interior temperature.

Für die Zuordnung von Regelungsparametern wie beispielsweise der tatsächlich geregelten Temperatur zu beispielsweise der eingestellten Temperatur werden umfangreiche Kennlinienfelder benötigt. Um diese zu ermitteln, sind aufwändige Untersuchungen erforderlich. Individuelle Besonderheiten der Passagiere können darüber nur unzureichend berücksichtigt werden.Extensive characteristic curve fields are required to map control parameters, such as the actual controlled temperature, to, for example, the set temperature. Determining these curves necessitates complex investigations. Individual passenger characteristics can only be inadequately considered using this method.

Grundsätzlich ist denkbar, Thermophysiologiemodelle zu verwenden, um aus diesen auf die zu regelnden Temperaturen zu schließen. Problematisch dabei ist allerdings, dass übliche Thermophysiologiemodelle als Eingangsgrößen Messwerte erfordern, die am Passagier selbst, beispielsweise auf einer Hautpartie des Passagiers, zu messen wären. Dazu müssten Sensoren am Passagier angebracht werden, was im Falle von Innenräumen von Kfz in der Regel nicht praktikabel ist. Daher war bislang der Einsatz von solchen bislang bekannten Thermophysiologiemodellen in der Praxis kaum möglich.In principle, it is conceivable to use thermophysiological models to deduce the temperatures to be regulated. However, a problem arises because conventional thermophysiological models require input measurements that would have to be taken directly from the passenger, for example, on a section of the passenger's skin. This would require attaching sensors to the passenger, which is generally impractical in the case of vehicle interiors. Therefore, the practical application of such existing thermophysiological models has been virtually impossible until now.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Verfahren und Vorrichtungen anzubieten, die mit einem geringen Aufwand eine komfortable Regelung einer Innenraumtemperatur ermöglichen.The object of the present invention is therefore to offer methods and devices that enable convenient control of an indoor temperature with minimal effort.

Gelöst wird die Aufgabe zunächst durch ein Verfahren zur Regelung einer Innenraumtemperatur eines Fahrzeugs, wobei eine Fahrzeughardware, die eingerichtet ist, ein Klima in einem Innenraum des Fahrzeugs zu regeln, und ein entferntes Rechnersystem, umfassend ein Fahrzeugmodell, verwendet werden. Das Fahrzeugmodell erhält als Eingangsdaten Messwerte von Randbedingungen des Fahrzeugs. Es liefert als Ausgangsdaten berechnete Wärmeübergänge an einem Passagier des Fahrzeugs. Die Fahrzeughardware regelt dann das Klima des Innenraums anhand der berechneten Wärmeübergänge.The problem is solved first by a method for controlling the interior temperature of a vehicle, using vehicle hardware configured to regulate the climate in the vehicle's interior and a remote computer system comprising a vehicle model. The vehicle model receives measured values of the vehicle's boundary conditions as input data. It provides calculated heat transfers to a passenger in the vehicle as output data. The vehicle hardware then regulates the Indoor climate based on calculated heat transfer.

Somit ist es nicht mehr zwingend erforderlich, zur Regelung des Klimas körpernahe Messwerte eines Passagiers zu erfassen. Vielmehr können Messwerte der Randbedingungen des Fahrzeugs verwendet werden. Dadurch lässt sich der Aufwand beim Betrieb des Klimareglers verringern. Beispielsweise müssen keine Sensoren zur Erfassung solcher körpernaher Messwerte angeordnet, insbesondere an der Person angebracht werden. Dadurch, dass das Rechnersystem ein entferntes Rechnersystem, beispielsweise ein Cloud-basiertes Rechnersystem, ist, können auch komplexe Fahrzeugmodelle verwendet werden, die zur Berechnung hohe Rechenleistungen benötigen. Im Fahrzeug selbst kann eine geringe Gesamtrechenleistung genügen.Therefore, it is no longer essential to collect measurements of a passenger's body temperature to regulate the climate. Instead, measurements of the vehicle's boundary conditions can be used. This reduces the complexity of operating the climate control system. For example, there is no need to install sensors to collect such measurements, especially those attached to the person. Because the computing system is remote, such as a cloud-based system, even complex vehicle models requiring significant processing power can be used. Within the vehicle itself, a relatively small amount of overall computing power is sufficient.

Durch die Anordnung des Fahrzeugmodells im entfernten Rechnersystem kann das Fahrzeugmodell zentral verarbeitet werden. Umfasst das Fahrzeugmodell beispielsweise ein trainierbares Modul, beispielsweise ein neuronales Netzwerk umfassend, so kann das Fahrzeugmodell anhand von Daten einer Vielzahl von Fahrzeugen und Passagieren verbessert werden. Denkbar ist beispielsweise, dass eine Häufigkeit und / oder ein Umfang von Nachregelungen als Trainingsindikator für ein rückgekoppeltes Training des trainierbaren Moduls verwendet wird. So können die Häufigkeit und / oder der Umfang von Nachregelungen reduziert werden. Auch dadurch lässt sich der Komfort für Passagiere der Fahrzeuge verbessern.By placing the vehicle model in a remote computer system, it can be processed centrally. If the vehicle model includes a trainable module, such as a neural network, it can be improved using data from a large number of vehicles and passengers. For example, the frequency and/or extent of adjustments could be used as a training indicator for feedback-based training of the trainable module. This would allow the frequency and/or extent of adjustments to be reduced, thereby improving passenger comfort.

Denkbar ist insbesondere, dass die Fahrzeughardware einen modellbasierten Klimaregler und ein Thermophysiologiemodell umfasst, wobei mit Hilfe des Thermophysiologiemodells aus den berechneten Wärmeübergängen eine Komfortkenngröße ermittelt wird und wobei der Klimaregler anhand der Komfortkenngröße eine Kostenfunktion minimiert.In particular, it is conceivable that the vehicle hardware includes a model-based climate controller and a thermophysiology model, whereby a comfort parameter is determined from the calculated heat transfers using the thermophysiology model, and where the climate controller minimizes a cost function based on the comfort parameter.

Anstelle der bislang verwendeten Kennlinienfelder kann somit die Kostenfunktion verwendet werden. Hierdurch lässt sich der Aufwand zur Erstellung der Kennlinienfelder reduzieren oder sogar gänzlich vermeiden.Instead of the previously used characteristic curve fields, the cost function can now be used. This reduces or even completely eliminates the effort required to create the characteristic curve fields.

Dadurch, dass Wärmeübergänge nunmehr berechnet vorliegen, kann auch das Thermophysiologiemodell in der Praxis verwendet werden. Insbesondere kann das Thermophysiologiemodell auch ohne separate Sensoren zur Erfassung körpernahe Messwerte verwendet werden. Das Thermophysiologiemodell ermöglicht es, eine Komfortkenngröße zu ermitteln. Die Komfortkenngröße kann eingerichtet sein auszudrücken, welches Klimaerlebnis, insbesondere welches Temperaturerlebnis, der Passagier des Fahrzeugs, zumindest mit hoher Wahrscheinlichkeit, erlebt.Because heat transfers are now calculated, the thermophysiology model can also be used in practice. In particular, the thermophysiology model can be used without separate sensors for recording measurements close to the body. The thermophysiology model makes it possible to determine a comfort parameter. This comfort parameter can be configured to express the climate experience, especially the temperature experience, that the vehicle passenger is likely to experience.

Dementsprechend kann der Klimaregler nunmehr mithilfe der Kostenfunktion durch Minimierung diejenigen, von ihm einstellbaren Parameter ermitteln und einstellen, sodass letztlich ein vom Passagier gewünschtes Temperaturerlebnis erreicht wird.Accordingly, the climate controller can now use the cost function to minimize and determine the parameters it can adjust, ultimately achieving a temperature experience desired by the passenger.

Dazu kann die Kostenfunktion einen thermischen Komfort abbilden.The cost function can also represent thermal comfort.

Ergänzend ist auch denkbar, dass wenigstens ein physiologischer Messwert des Passagiers erfasst wird. Beispielsweise kann der physiologische Messwert mithilfe eines Wearables erfasst werden. Ein solcher physiologischer Messwert kann beispielsweise einer metabolischen Rate entsprechen. Es kann sich auch um einen Temperaturwert, beispielsweise einer Hautoberfläche, handeln. Denkbar ist auch, dass der physiologische Messwert eine Feuchtigkeit betrifft.Additionally, it is conceivable that at least one physiological measurement of the passenger is recorded. For example, this physiological measurement could be recorded using a wearable device. Such a physiological measurement could, for instance, correspond to a metabolic rate. It could also be a temperature value, such as that of skin surface area. It is also conceivable that the physiological measurement relates to humidity.

In den Rahmen der Erfindung fällt des Weiteren eine Fahrzeughardware zum Einbau in ein Fahrzeug, umfassend einen modellbasierten Klimaregler und ein Thermophysiologiemodell, wobei die Fahrzeughardware eingerichtet ist, berechnete Wärmeübergänge zu empfangen und ein Klima eines Innenraums eines Fahrzeugs, in das sie eingebaut ist, anhand der Wärmeübergänge zu regeln. Die Fahrzeughardware kann insbesondere in einem Verfahren der vorangehend beschriebenen Art verwendet werden. Aus den zum vorangehend beschriebenen Verfahren genannten Gründen ermöglicht die Fahrzeughardware eine komfortable Klimaregelung bei geringem Aufwand.The invention further encompasses vehicle hardware for installation in a vehicle, comprising a model-based climate controller and a thermophysiology model. The vehicle hardware is configured to receive calculated heat transfers and to regulate the climate of the interior of the vehicle in which it is installed based on these heat transfers. The vehicle hardware can be used, in particular, in a method of the type described above. For the reasons stated in connection with the method described above, the vehicle hardware enables convenient climate control with minimal effort.

Der modellbasierten Klimaregler kann besonders einfach aufgebaut sein, wenn er als Eingangsgröße eine Komfortkenngröße nutzen kann. Daher ist es denkbar, dass das Thermophysiologiemodell eingerichtet ist, eine solche Komfortkenngröße zu ermitteln. Diese kann dann dem Klimaregler zur Verfügung gestellt werden.The model-based climate controller can be particularly simple in design if it can use a comfort parameter as an input. Therefore, it is conceivable that the thermophysiology model could be configured to determine such a comfort parameter. This parameter could then be provided to the climate controller.

Weiter fällt in den Rahmen der Erfindung ein Rechnersystem, das eingerichtet ist, mit einer Fahrzeughardware der vorangehend beschriebenen Art zu kommunizieren. Das Rechnersystem umfasst ein Fahrzeugmodell, das eingerichtet ist, aus Randbedingungen eines Fahrzeugs, in dem die Fahrzeughardware installiert ist, Wärmeübergänge an einem Passagier des Fahrzeugs zu berechnen. Das Rechnersystem kann als entferntes Rechnersystem ausgebildet sein. Beispielsweise kann es auf einem Cloud-Rechnersystem implementiert sein und / oder ein solches umfassen. Die Randbedingungen können beispielsweise Messwerte des Fahrzeugs und / oder seiner Umgebung umfassen. Beispielsweise können die Randbedingungen eine Fahrgeschwindigkeit, Sonne, Regen, allgemein eine in den Innenraum des Fahrzeugs einfallende Lichtstärke, einen Zustand einer Innenraumöffnung, beispielsweise ein Öffnungsgrad eines Fensters des Fahrzeugs, oder dergleichen betreffen.Furthermore, the invention includes a computer system configured to communicate with vehicle hardware of the type described above. The computer system comprises a vehicle model configured to calculate heat transfer to a passenger of the vehicle based on the boundary conditions of the vehicle in which the vehicle hardware is installed. The computer system can be configured as a remote computer system. For example, it can be implemented on and/or include a cloud computing system. The boundary conditions can include, for example, measured values of the vehicle and/or its environment. For example... The boundary conditions can include driving speed, sun, rain, generally the intensity of light entering the interior of the vehicle, the state of an interior opening, for example the degree to which a window of the vehicle is open, or the like.

Das Rechnersystem kann, beispielsweise anhand eines in ihm implementierten, virtuellen Fahrzeugs Wärmeübergänge anhand realer Randbedingungen im Fahrzeug ermitteln. Insbesondere können Wärmeübergänge am Passagier oder an den Passagieren des Fahrzeugs basierend auf Messdaten des Fahrzeugs berechnet werden.The computer system can, for example, use a virtual vehicle implemented within it to determine heat transfer based on real-world boundary conditions within the vehicle. In particular, heat transfer to the passenger(s) can be calculated based on vehicle measurement data.

Auch fällt in den Rahmen der Erfindung eine Anordnung, umfassend ein Fahrzeug, in das eine Fahrzeughardware der vorangehend beschriebenen Art eingebaut ist und ein Rechnersystem der vorangehend beschriebenen Art, wobei das Rechnersystem eingerichtet ist, mit der Fahrzeughardware über Distanz zu kommunizieren.The invention also includes an arrangement comprising a vehicle in which vehicle hardware of the type described above is installed and a computer system of the type described above, wherein the computer system is configured to communicate with the vehicle hardware over a distance.

Die Anordnung bildet somit ein Gesamtsystem aus dem entfernten Rechnersystem und dem Fahrzeug mit der Fahrzeughardware. Sie kann somit die vorangehend für die Fahrzeughardware und das Rechnersystem beschriebenen Vorteile gesamthaft realisieren.The arrangement thus forms a complete system consisting of the remote computer system and the vehicle with its vehicle hardware. It can therefore realize all the advantages previously described for the vehicle hardware and the computer system.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment of the invention with reference to the drawing, which shows details essential to the invention, and from the claims.

Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden.The individual features can be implemented individually or in any combination in various versions of the invention. The schematic drawing illustrates exemplary embodiments of the invention, which are explained in more detail in the following description.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

  • Die einzige Figur (1) zeigt eine Anordnung mit einem Rechnersystem und einem Fahrzeug, das ein Thermophysiologiemodell und einen modellbasierten Klimaregler umfasst, sowie ein Verfahren zur Regelung einer Innenraumtemperatur eines Fahrzeugs.The only character ( 1 ) shows an arrangement with a computer system and a vehicle, comprising a thermophysiology model and a model-based climate controller, as well as a method for controlling the interior temperature of a vehicle.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Anordnung 10 in einer schematischen Darstellung. Anhand der Anordnung 10 soll ein Verfahren 1000 zur Regelung einer Innenraumtemperatur eines Fahrzeugs näher erläutert werden. 1 Figure 10 shows a schematic representation of an arrangement 10. A method 1000 for regulating the interior temperature of a vehicle will be explained in more detail using the arrangement 10.

Die Anordnung 10 umfasst eine Fahrzeughardware 12 sowie ein entferntes Rechnersystem 14.The arrangement 10 comprises vehicle hardware 12 and a remote computer system 14.

Die Fahrzeughardware 12 umfasst einen modellbasierten Klimaregler 16 und ein Thermophysiologiemodell 18.The vehicle hardware 12 includes a model-based climate controller 16 and a thermophysiology model 18.

Das entfernte Rechnersystem 14 umfasst ein Fahrzeugmodell 20.The remote computer system 14 includes a vehicle model 20.

Die Fahrzeughardware 12 ist in einem Fahrzeug eingebaut, dessen Innenraum klimatisiert werden soll, sodass sich ein Passagier, der sich in dem Innenraum befindet, wohlfühlt.The vehicle hardware 12 is installed in a vehicle whose interior is to be climate-controlled so that a passenger inside the interior feels comfortable.

Dazu hat ein Passagier, beispielsweise mithilfe einer Mensch-Maschine-Schnittstelle wie beispielsweise einem Touchscreen eines Bordcomputers des Fahrzeugs, zunächst eine Temperatur eingestellt, bei der er einen komfortablen, angenehmen Aufenthalt im Innenraum erwartet.To do this, a passenger, for example using a human-machine interface such as a touchscreen of the vehicle's on-board computer, first sets a temperature at which he expects a comfortable, pleasant stay in the interior.

Sensoren des Fahrzeugs, insbesondere der Fahrzeughardware 12, erfassen Randbedingungen R des Fahrzeugs. Insbesondere werden die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, ein Lichteinfall, insbesondere eine Helligkeit im Innenraum, ein Umgebungsklima, insbesondere ob in der Umgebung des Fahrzeugs Sonne scheint und / oder Niederschlag fällt, Öffnungszustände von Fenstern des Innenraums sowie die aktuelle Innenraumtemperatur als Randbedingungen R erfasst.Sensors in the vehicle, in particular the vehicle hardware 12, detect boundary conditions R of the vehicle. In particular, the vehicle's speed, the incidence of light, especially the brightness in the interior, the ambient climate, especially whether the sun is shining and/or it is raining in the vicinity of the vehicle, the open/closed states of the interior windows, and the current interior temperature are detected as boundary conditions R.

Die Randbedingungen R werden, beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung und das Internet, an das entfernte Rechnersystem 14 übertragen. Die Randbedingungen R dienen als Eingangsdaten des Fahrzeugmodells 20. Das Fahrzeugmodell 20 umfasst ein neuronales Netzwerk, auf dem ein virtuelles Replikat des Fahrzeugs, in dem die Fahrzeughardware 12 eingebaut ist, modelliert ist.The boundary conditions R are transmitted to the remote computer system 14, for example via a mobile network connection and the internet. The boundary conditions R serve as input data for the vehicle model 20. The vehicle model 20 comprises a neural network on which a virtual replica of the vehicle, in which the vehicle hardware 12 is installed, is modeled.

Das Rechnersystem 14 errechnet anhand des Fahrzeugmodells 20 und auf Basis der Randbedingungen R Wärmeübergänge Q am Passagier des Fahrzeugs, in dem die Fahrzeughardware 12 eingebaut ist.The computer system 14 calculates heat transfers Q at the passenger of the vehicle in which the vehicle hardware 12 is installed, based on the vehicle model 20 and on the basis of the boundary conditions R.

Es versteht sich, dass in analoger Weise auch Wärmeübergänge Q berechnet werden können, wenn mehrere Passagiere sich im Innenraum des Fahrzeugs befinden.It goes without saying that heat transfer Q can also be calculated analogously if there are several passengers inside the vehicle.

Die errechneten Wärmeübergänge Q werden an die Fahrzeughardware 12, insbesondere an das Thermophysiologiemodell 18 übertragen, dass diese als Eingangsdaten auswertet.The calculated heat transfers Q are transferred to the vehicle hardware 12, in particular to the thermophysiology model 18, which evaluates them as input data.

Das Thermophysiologiemodell 18 ermittelt anhand der Wärmeübergänge Q und vorzugsweise auch der Randbedingungen R eine Komfortkenngröße K.The thermophysiology model 18 determines a comfort parameter K based on the heat transfers Q and preferably also the boundary conditions R.

Die Komfortkenngröße K dient wiederum als Eingangsgröße für den Klimaregler 16.The comfort parameter K serves in turn as an input parameter for the climate controller 16.

Der Klimaregler 16 umfasst eine einen Klimakomfort des Passagiers abbildende Kostenfunktion. Der Klimaregler 16 minimiert diese Kostenfunktion, um Steuerparameter zur Regelung der Innenraumtemperatur abzuleiten.Climate controller 16 includes a cost function representing passenger climate comfort. Climate controller 16 minimizes this cost function to derive control parameters for regulating the interior temperature.

Nach Ermittlung der Steuerparameter stellt der Klimaregler 16 ein Klimatisierungs- und Lüftungssystems zur Klimatisierung des Innenraums anhand der ermittelten Steuerparameter ein, um so die Innenraumtemperatur des Innenraums des Fahrzeugs entsprechend des gewünschten Komforts des Passagiers zu regeln.After determining the control parameters, the climate controller 16 sets up an air conditioning and ventilation system to regulate the interior temperature of the vehicle according to the determined control parameters, in order to regulate the interior temperature of the vehicle according to the desired comfort of the passenger.

Insgesamt implementiert die Anordnung 10 somit ein Verfahren 1000 zur Regelung der Innenraumtemperatur des Fahrzeugs, wobei eine Fahrzeughardware 12, die eingerichtet ist, ein Klima in dem Innenraum des Fahrzeugs zu regeln, und das entfernte Rechnersystem 14, umfassend das Fahrzeugmodell 20, verwendet werden, wobei das Fahrzeugmodell 20 als Eingangsdaten Messwerte der Randbedingungen R des Fahrzeugs erhält und als Ausgangsdaten die berechneten Wärmeübergänge Q an einem Passagier des Fahrzeugs liefert, wobei die Fahrzeughardware 12 das Klima des Innenraums anhand der berechneten Wärmeübergänge Q regelt.Overall, the arrangement 10 thus implements a method 1000 for controlling the interior temperature of the vehicle, wherein a vehicle hardware 12, which is configured to control a climate in the interior of the vehicle, and the remote computer system 14, comprising the vehicle model 20, are used, wherein the vehicle model 20 receives measured values of the boundary conditions R of the vehicle as input data and provides the calculated heat transfers Q to a passenger of the vehicle as output data, wherein the vehicle hardware 12 controls the climate of the interior based on the calculated heat transfers Q.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Anordnungarrangement
1212
FahrzeughardwareVehicle hardware
1414
Rechnersystemcomputer system
1616
KlimareglerClimate control
1818
ThermophysiologiemodellThermophysiology model
2020
FahrzeugmodellVehicle model
KK
KomfortkenngrößeComfort parameter
QQ
WärmeübergängeHeat transfers
RR
Randbedingungboundary condition
10001000
VerfahrenProceedings

Claims (8)

Verfahren (1000) zur Regelung einer Innenraumtemperatur eines Fahrzeugs, - wobei eine Fahrzeughardware (12), die eingerichtet ist, ein Klima in einem Innenraum des Fahrzeugs zu regeln, und ein entferntes Rechnersystem (14), umfassend ein Fahrzeugmodell (20), verwendet werden, - wobei das Fahrzeugmodell (20) als Eingangsdaten Messwerte von Randbedingungen (R) des Fahrzeugs erhält und als Ausgangsdaten berechnete Wärmeübergänge (Q) an einem Passagier des Fahrzeugs liefert, wobei die Fahrzeughardware (12) das Klima des Innenraums anhand der berechneten Wärmeübergänge (Q) regelt.Method (1000) for controlling the interior temperature of a vehicle, - wherein vehicle hardware (12) configured to control the climate in an interior of the vehicle and a remote computer system (14) comprising a vehicle model (20) are used, - wherein the vehicle model (20) receives measured values of boundary conditions (R) of the vehicle as input data and provides calculated heat transfers (Q) to a passenger of the vehicle as output data, wherein the vehicle hardware (12) controls the interior climate based on the calculated heat transfers (Q). Verfahren (1000) nach dem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeughardware (12) einen modellbasierten Klimaregler (16) und ein Thermophysiologiemodell (18) umfasst, wobei mit Hilfe des Thermophysiologiemodells (18) aus den berechneten Wärmeübergängen (Q) eine Komfortkenngröße (K) ermittelt wird und wobei der Klimaregler (16) anhand der Komfortkenngröße (K) eine Kostenfunktion minimiert.Method (1000) according to the preceding claim, characterized in that the vehicle hardware (12) comprises a model-based climate controller (16) and a thermophysiology model (18), wherein a comfort parameter (K) is determined from the calculated heat transfers (Q) using the thermophysiology model (18) and wherein the climate controller (16) minimizes a cost function on the basis of the comfort parameter (K). Verfahren (1000) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion einen thermischen Komfort abbildet.Method (1000) according to one of the preceding claims, characterized in that the cost function represents thermal comfort. Verfahren (1000) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein physiologischer Messwert des Passagiers erfasst wird.Method (1000) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one physiological measurement of the passenger is recorded. Fahrzeughardware (12) zum Einbau in ein Fahrzeug, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren (1000) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, umfassend einen modellbasierten Klimaregler (16) und ein Thermophysiologiemodell (18), wobei die Fahrzeughardware (12) eingerichtet ist, berechnete Wärmeübergänge (Q) zu empfangen und ein Klima eines Innenraums eines Fahrzeugs, in das sie eingebaut ist, anhand der Wärmeübergänge (Q) zu regeln.Vehicle hardware (12) for installation in a vehicle, in particular for use in a method (1000) according to one of the preceding claims, comprising a model-based climate controller (16) and a thermophysiology model (18), wherein the vehicle hardware (12) is configured to receive calculated heat transfers (Q) and to control the climate of an interior of a vehicle in which it is installed, based on the heat transfers (Q). Fahrzeughardware (12) nach dem vorhergehenden Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermophysiologiemodell (18) eingerichtet ist, eine Komfortkenngröße (K) zu ermitteln.Vehicle hardware (12) according to the preceding claim, characterized in that the thermophysiology model (18) is configured to determine a comfort parameter (K). Rechnersystem (14), das eingerichtet ist, mit einer Fahrzeughardware (12) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 5 oder 6 zu kommunizieren, wobei das Rechnersystem (14) ein Fahrzeugmodell (20) umfasst, das eingerichtet ist, aus Randbedingungen (R) eines Fahrzeugs, in dem die Fahrzeughardware (12) installiert ist, Wärmeübergänge (Q) an einem Passagier des Fahrzeugs zu berechnen.computer system (14) that is set up with vehicle hardware (12) according to one of the preceding Patent claims 5 or 6 to communicate, wherein the computer system (14) comprises a vehicle model (20) which is set up to calculate heat transfers (Q) to a passenger of the vehicle from boundary conditions (R) of a vehicle in which the vehicle hardware (12) is installed. Anordnung (10), umfassend ein Fahrzeug, in das eine Fahrzeughardware (12) nach einem der Patentansprüche 5 oder 6 eingebaut ist und ein Rechnersystem (14) nach dem vorhergehenden Patentanspruch, wobei das Rechnersystem (14) eingerichtet ist, mit der Fahrzeughardware (12) über Distanz zu kommunizieren.arrangement (10) comprising a vehicle into which vehicle hardware (12) according to one of the Patent claims 5 or 6 is built-in and a Computer system (14) according to the preceding claim, wherein the computer system (14) is configured to communicate with the vehicle hardware (12) over a distance.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009007414A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for regulating internal temperature of vehicle, involves determining variable based on signal that is controlled from target value of internal temperature, and determining actual heat emission quantity of occupant in interior space
DE102019122398A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-27 Ford Global Technologies, Llc CLIMATE CONTROL IN VEHICLE CABINS
WO2020094998A1 (en) * 2018-11-09 2020-05-14 Valeo Systemes Thermiques Thermal management system for a motor vehicle passenger compartment
WO2021206887A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-14 Gentherm Incorporated Occupant clothing predicter for thermal effector control
WO2022084316A1 (en) * 2020-10-21 2022-04-28 Valeo Systemes Thermiques Thermal management system and corresponding thermal management method
FR3116472A1 (en) * 2020-11-24 2022-05-27 Valeo Systemes Thermiques Thermal management method and corresponding thermal management system
CN114537086A (en) * 2022-03-03 2022-05-27 苏州肯派森智能科技有限公司 Vehicle intelligent air conditioner control system and method and vehicle
CN115503435A (en) * 2022-10-14 2022-12-23 长城汽车股份有限公司 Vehicle air conditioning control method, device, vehicle and medium
FR3134349A1 (en) * 2022-04-06 2023-10-13 Psa Automobiles Sa process for thermal regulation of a motor vehicle passenger compartment
CN118893950A (en) * 2024-10-08 2024-11-05 深圳艾为电气技术股份有限公司 Automobile air conditioning control method, device, system and storage medium

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009007414A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for regulating internal temperature of vehicle, involves determining variable based on signal that is controlled from target value of internal temperature, and determining actual heat emission quantity of occupant in interior space
DE102019122398A1 (en) * 2018-08-22 2020-02-27 Ford Global Technologies, Llc CLIMATE CONTROL IN VEHICLE CABINS
WO2020094998A1 (en) * 2018-11-09 2020-05-14 Valeo Systemes Thermiques Thermal management system for a motor vehicle passenger compartment
WO2021206887A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-14 Gentherm Incorporated Occupant clothing predicter for thermal effector control
WO2022084316A1 (en) * 2020-10-21 2022-04-28 Valeo Systemes Thermiques Thermal management system and corresponding thermal management method
FR3116472A1 (en) * 2020-11-24 2022-05-27 Valeo Systemes Thermiques Thermal management method and corresponding thermal management system
CN114537086A (en) * 2022-03-03 2022-05-27 苏州肯派森智能科技有限公司 Vehicle intelligent air conditioner control system and method and vehicle
FR3134349A1 (en) * 2022-04-06 2023-10-13 Psa Automobiles Sa process for thermal regulation of a motor vehicle passenger compartment
CN115503435A (en) * 2022-10-14 2022-12-23 长城汽车股份有限公司 Vehicle air conditioning control method, device, vehicle and medium
CN118893950A (en) * 2024-10-08 2024-11-05 深圳艾为电气技术股份有限公司 Automobile air conditioning control method, device, system and storage medium

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