DE102011084278B4 - Method and device for preventing vehicle windows from fogging up - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden des Beschlagens der Fensterscheiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, durch Aktivieren eines Antibeschlagbetriebs einer Lüftung und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs (S11) auf Basis von Messwerten (S1, S4) eines Luftfeuchtigkeitssensors und eines Innentemperatursensors, die nahe beieinander in einem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sind, und von Messwerten (S7) eines Außentemperatursensors für die Außentemperatur in der Umgebung des Fahrzeugs, wobei aus den Messwerten eine Taupunkttemperatur ermittelt wird (S6, S8). Gemäß der Erfindung wird ein Antibeschlagbetrieb aktiviert, wenn die Taupunkttemperatur größer als die Außentemperatur ist (S9) oder wenn entweder die zeitliche Änderung der Messwerte des Luftfeuchtigkeitssensors oder eher bevorzugt die zeitliche Änderung der Taupunkttemperatur größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist (S10).The invention relates to a method for avoiding fogging of the window panes of a vehicle, in particular a motor vehicle, by activating anti-fogging operation of a ventilation and/or air conditioning system of the vehicle (S11) on the basis of measured values (S1, S4) of a humidity sensor and an interior temperature sensor that are close to are arranged together in an interior of the vehicle, and measured values (S7) of an outside temperature sensor for the outside temperature in the area surrounding the vehicle, a dew point temperature being determined from the measured values (S6, S8). According to the invention, an anti-fogging mode is activated when the dew point temperature is greater than the outside temperature (S9) or when either the change in the measured values of the humidity sensor over time or, more preferably, the change in the dew point temperature over time is greater than a preset threshold value (S10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermeiden des Beschlagens der Fensterscheiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a method and a device for preventing the window panes of a vehicle, in particular a motor vehicle, from fogging up, according to the preambles of the independent patent claims.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus EP 2 202107 A1 bekannt. Eine an einer Innenfläche einer Frontscheibe des Fahrzeugs angebrachte Sensoreinheit enthält einen Luftfeuchtigkeitssensor, einen ersten Temperatursensor, der die Temperatur der Innenfläche der Frontscheibe detektiert, und einen zweiten Temperatursensor, der die Temperatur der den Luftfeuchtigkeitssensor beaufschlagenden Luft detektiert, welche die Lufttemperatur in der Nähe der Innenfläche der Frontscheibe ist. Außerdem ist ein Außentemperatursensor vorgesehen, der die Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs detektiert, sowie einen Kühlmitteltemperatursensor. Aus den Messwerten wird eine Taupunkttemperatur ermittelt. Wenn die Temperatur der Innenfläche der Frontscheibe kleiner als die Taupunkttemperatur ist, wird ein Antibeschlagbetrieb aktiviert.Such a method and such a device are out EP 2 202107 A1 famous. A sensor unit attached to an inner surface of a windshield of the vehicle includes a humidity sensor, a first temperature sensor that detects the temperature of the inner surface of the windshield, and a second temperature sensor that detects the temperature of the air impinging on the humidity sensor, which is the air temperature in the vicinity of the inner surface the windshield is. An outside temperature sensor that detects the air temperature outside the vehicle and a coolant temperature sensor are also provided. A dew point temperature is determined from the measured values. If the temperature of the inner surface of the windshield is lower than the dew point temperature, an anti-fog operation is activated.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermeiden eines Beschlagens der Fensterscheiben eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche ist auch aus der US 2006 / 0 270 333 A1 bekannt, in der ebenfalls eine Fensterscheiben-Sensoreinheit verwendet wird, um die Taupunkttemperatur der Luft nahe an der Fensterscheibe zu ermitteln.A method and a device for avoiding fogging of the windows of a motor vehicle with the features of the preambles of the independent claims is also from U.S. 2006/0 270 333 A1 is known which also uses a window pane sensor unit to determine the dew point temperature of the air near the window pane.

Die DE 600 05 474 T2 offenbart ein Verfahren zum Vermeiden eines Beschlagens der Fensterscheiben eines Kraftfahrzeugs durch Aktivieren eines Antibeschlagbetriebs einer Lüftung und/oder Klimaanlage auf Basis von Messwerten eines Luftfeuchtigkeitssensors und eines Innentemperatursensors, die in einem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sind, und von Messwerten eines Außentemperatursensors und der an der Innenfläche der Windschutzscheibe gemessenen Temperatur, wobei anhand der Messwerte dieser Sensoren und weiterer Parameter nach einem theoretischen Modell eine Beschlagwahrscheinlichkeit sowie eine Beschlaggrenze, ab der ein Antibeschlagbetrieb aktiviert wird, ermittelt werden.the DE 600 05 474 T2 discloses a method for avoiding fogging of the window panes of a motor vehicle by activating an anti-fog operation of a ventilation and/or air conditioning system based on measured values of a humidity sensor and an internal temperature sensor arranged in an interior of the vehicle, and measured values of an external temperature sensor and those on the inner surface the temperature measured on the windshield, with the measured values of these sensors and other parameters being used according to a theoretical model to determine a probability of fogging and a fogging limit above which anti-fog operation is activated.

Es hat sich gezeigt, dass die Zuverlässigkeit der bekannten Beschlagvermeidungsverfahren noch unbefriedigend ist und dass damit kein zufriedenstellender Kompromiss zwischen Sicherheit und Komfort erzielt werden kann.It has been shown that the reliability of the known fogging prevention methods is still unsatisfactory and that a satisfactory compromise between safety and comfort cannot be achieved with them.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Beschlagen der Fensterscheiben eines Fahrzeugs auf eine besonders einfache und zuverlässige Weise zu vermeiden.The invention is based on the object of preventing the window panes of a vehicle from fogging up in a particularly simple and reliable manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This object is achieved by a method and a device having the features of the independent patent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the dependent patent claims.

Gemäß der Erfindung wird der Antibeschlagbetrieb aktiviert, wenn eine der beiden folgenden Bedingungen erfüllt ist:

  • - die Taupunkttemperatur ist größer als die Außentemperatur; oder
  • - die zeitliche Änderung der Taupunkttemperatur ist größer als ein voreingestellter Schwellenwert;
wobei an die Stelle des - bevorzugten - Vergleichs der zeitlichen Änderung der Taupunkttemperatur mit einem Schwellenwert alternativ ein Vergleich der zeitlichen Änderung der Messwerte des Luftfeuchtigkeitssensors mit einem - anderen - Schwellenwert treten kann.According to the invention, the demisting mode is activated when one of the following two conditions is met:
  • - the dew point temperature is higher than the outside temperature; or
  • - the change in dew point temperature over time is greater than a preset threshold;
instead of the—preferred—comparison of the change in the dew point temperature over time with a threshold value, a comparison of the change over time in the measured values of the air humidity sensor with a—different—threshold value can alternatively occur.

D.h., bei der Erfindung wird die Taupunkttemperatur nicht mit der Temperatur der Innenfläche der Frontscheibe verglichen, wie in dem o.g. Stand der Technik, sondern mit der Außentemperatur. Zugleich wird die zeitliche Änderung der Taupunkttemperatur oder der Messwerte des Luftfeuchtigkeitssensors beobachtet. Die zweite der beiden zuletzt genannten Alternativen ist zwar ebenfalls aus dem o.g. Stand der Technik bekannt, nämlich aus der Beschreibung des zu Grunde liegenden Standes der Technik, doch soll die Änderung der Luftfeuchtigkeit dort verwendet werden, um einen Wert zu korrigieren, der determiniert, ob eine Fensterscheibe beschlagen wird oder nicht. D.h., das Aktivieren des Antibeschlagbetriebs erfolgt nicht schon ab einer gewissen Änderung der Luftfeuchtigkeit, wie bei der Erfindung, sondern hängt auch von dem unkorrigierten determinierenden Wert ab.That is, in the invention, the dew point temperature is not compared with the temperature of the inner surface of the windscreen as in the prior art mentioned above, but with the outside temperature. At the same time, the change in the dew point temperature or the measured values of the humidity sensor over time is observed. The second of the two last-mentioned alternatives is also known from the above-mentioned prior art, namely from the description of the underlying prior art, but the change in humidity is to be used there to correct a value that determines whether a window will fog up or not. That is, the activation of the anti-fogging operation does not take place already with a certain change in humidity, as in the invention, but also depends on the uncorrected determining value.

Es hat sich gezeigt, dass es die Erfindung ermöglicht, das Beschlagen der Fensterscheiben eines Fahrzeugs auf eine besonders zuverlässige Weise zu vermeiden, und dies mit einem besonders geringen sensorischen Aufwand. Anstelle einer Fensterscheiben-Sensoreinheit kann nämlich auf einen Innentemperatursensor zurückgegriffen werden, der an einer beliebigen Stelle im Fahrzeug angeordnet ist, z.B. im Instrumententräger, an der Lenksäule, im Klimabediengerät, auf der Mittelkonsole, an der B-Säule usw. Ein derartiger Innentemperatursensor ist in der Regel ohnehin im Fahrzeug vorhanden, ebenso wie ein Außentemperatursensor, so dass man zur Realisierung der Erfindung lediglich einen Luftfeuchtigkeitssensor hinzufügen und die Software eines ohnehin vorhandenen Steuermoduls für die Lüftung oder Klimaanlage des Fahrzeugs modifizieren kann.It has been shown that the invention makes it possible to prevent the window panes of a vehicle from fogging up in a particularly reliable manner, and this with a particularly low sensor outlay. Instead of a window pane sensor unit, an interior temperature sensor can be used that is located anywhere in the vehicle, e.g. in the instrument panel, on the steering column, in the climate control unit, on the center console, on the B-pillar, etc. Such an interior temperature sensor is in usually already present in the vehicle, as well as an outside temperature sensor, see above that to implement the invention one can only add a humidity sensor and modify the software of an already existing control module for the ventilation or air conditioning of the vehicle.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die mittels des Luftfeuchtigkeitssensors gemessene relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum des Fahrzeugs auf Basis einer voreingestellten Funktion der Messwerte des Innentemperatursensors korrigiert. Diese Maßnahme beruht auf der Erkenntnis, dass es eine Temperaturabhängigkeit der Messwerte des Luftfeuchtigkeitssensors von dessen Eigentemperatur gibt, besonders wenn der Luftfeuchtigkeitssensor vom Kondensatortyp ist. Die Erkenntnis, dass die kapazitive Feuchtemessung temperaturabhängig ist, wurde mit vielen Messungen des Antwortverhaltens von kapazitiven Feuchtesensoren untersucht und bestätigt. Die für einen bestimmten Sensortyp ermittelte Temperaturabhängigkeit kann im Rahmen der Erfindung zur Korrektur der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit verwendet werden.In a preferred embodiment, the relative humidity in the interior of the vehicle measured by the humidity sensor is corrected on the basis of a preset function of the measured values of the interior temperature sensor. This measure is based on the knowledge that there is a temperature dependency of the measured values of the air humidity sensor on its own temperature, especially when the air humidity sensor is of the capacitor type. The realization that the capacitive humidity measurement is temperature-dependent has been examined and confirmed with many measurements of the response behavior of capacitive humidity sensors. The temperature dependency determined for a specific sensor type can be used within the scope of the invention to correct the measured relative air humidity.

Weiterhin wurde erkannt, dass die Messwerte des Luftfeuchtigkeitssensors durch Alterungseffekte beeinflusst werden, weshalb die Korrektur der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit vorzugsweise auch auf Basis eines Maßes für die Alterung des Luftfeuchtigkeitssensors erfolgt, welches Maß z.B. die Zeit sein oder enthalten kann.Furthermore, it was recognized that the measured values of the air humidity sensor are influenced by aging effects, which is why the correction of the measured relative air humidity is preferably also based on a measure of the aging of the air humidity sensor, which measure can be or include time, for example.

Wie an sich bekannt, kann dann die Taupunkttemperatur als eine voreingestellte Funktion der Messwerte des Innentemperatursensors und der gemessenen oder der korrigierten relativen Luftfeuchtigkeit berechnet werden.As is well known, the dew point temperature can then be calculated as a preset function of the indoor temperature sensor readings and the measured or corrected relative humidity.

Wie erwähnt, wird bei der Erfindung die Taupunkttemperatur nicht mit der Temperatur der Innenfläche einer Fensterscheibe verglichen, wie im Stand der Technik, sondern mit der viel einfacher zu messenden Außentemperatur, d.h. der Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs. Da es aber die Temperatur der Scheibeninnenfläche ist, welche für das Beschlagen eigentlich maßgeblich ist, wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Taupunkttemperatur, bevor sie mit der Außentemperatur verglichen wird, auf Basis einer voreingestellten Funktion der Differenz der Messwerte des Außentemperatursensors und des Innentemperatursensors korrigiert. Mittels dieser Korrekturfunktion wird der Temperaturgradient durch die Fensterscheibe modelliert.As mentioned, in the invention the dew point temperature is not compared to the temperature of the inner surface of a window pane, as in the prior art, but to the much easier to measure outside temperature, i.e. the air temperature outside the vehicle. However, since it is the temperature of the inner surface of the pane that is actually decisive for fogging, in a preferred embodiment of the invention the dew point temperature is corrected before it is compared with the outside temperature, based on a preset function of the difference in the measured values of the outside temperature sensor and the inside temperature sensor . The temperature gradient through the window pane is modeled using this correction function.

Für den bevorzugten Fall, dass der Antibeschlagbetrieb unter der Bedingung aktiviert wird, dass die zeitliche Änderung der Taupunkttemperatur größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist, hat es sich gezeigt, dass ein voreingestellter Schwellenwert von ungefähr 3 °C pro Minute oder größer günstig ist. Aber auch Messungen im Bereich von 1 bis 10 °C/min sind möglich.In the preferred case that the defogging operation is activated under the condition that the time change of the dew point temperature is greater than a preset threshold, a preset threshold of about 3°C per minute or greater has been found to be favourable. However, measurements in the range from 1 to 10 °C/min are also possible.

Der Luftfeuchtigkeitssensor und der Innentemperatursensor werden vorzugsweise so weit weg von den Fensterscheiben des Fahrzeugs angeordnet, dass ihre Messwerte nicht oder nicht wesentlich durch eine kalte Fensterfläche beeinflusst werden, und haben vorzugsweise miteinander Wärmekontakt.The humidity sensor and the interior temperature sensor are preferably located far enough away from the window panes of the vehicle that their readings are not or not significantly affected by a cold window surface, and are preferably in thermal contact with one another.

Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:

  • 1 Messwerte eines typischen Luftfeuchtigkeitssensors in Abhängigkeit von der tatsächlichen Luftfeuchtigkeit für unterschiedliche Sensortemperaturen;
  • 2 Taupunktkurven für unterschiedlich warme Luft im Vergleich mit entsprechenden Taupunktkurven für zu hohe gemessene Luftfeuchtigkeit;
  • 3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Vermeiden des Beschlagens der Fensterscheiben eines Fahrzeugs; und
  • 4 zeitliche Verläufe der gemessenen und der tatsächlichen Luftfeuchtigkeit bei einer Prüfmessung mit veränderlicher Temperatur.
A description of exemplary embodiments follows with reference to the drawings. Show in it:
  • 1 Readings from a typical humidity sensor versus actual humidity for different sensor temperatures;
  • 2 Dew point curves for air of different temperatures compared with corresponding dew point curves for measured air humidity that is too high;
  • 3 a flow chart for explaining a method for avoiding fogging of the window panes of a vehicle; and
  • 4 Temporal curves of the measured and the actual humidity in a test measurement with changing temperature.

Um in einem Kraftfahrzeug die Wahrscheinlichkeit zu ermitteln, dass Scheiben beschlagen, verwendet man einen Luftfeuchtigkeitssensor. Anhand der damit gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit und weiterer Messwerte ermittelt ein Steuermodul die Taupunkttemperatur der Luft im Fahrzeuginnenraum und daraus die Wahrscheinlichkeit, dass Scheiben beschlagen. Besteht die Gefahr, dass Scheiben beschlagen, veranlasst das Steuermodul die Durchführung eines Antibeschlagbetriebs der Lüftung bzw. Klimaanlage, z.B. indem Luft oder mehr Luft oder wärmere Luft auf die Innenflächen der Scheiben geblasen wird, so dass Beschlagen vermieden wird. Unter Umständen beeinträchtigt dies den Wärmekomfort der Fahrzeuginsassen, z.B. wenn nach einem Kaltstart noch keine Warmluft zur Verfügung steht. So ist im Winter oft kein Umluftbetrieb für schnelleres Aufwärmen des Fahrgastraums möglich, wenn Scheiben zu beschlagen drohen, da Umluftbetrieb die Luftfeuchtigkeit im Fahrgastraum erhöht. Daher ist es wichtig, einen guten Kompromiss zwischen Komfort und Scheibenbeschlagen zu erzielen. Um dies zu ermöglichen, ist eine genaue Messung der Luftfeuchtigkeit im Fahrgastraum erforderlich. Das Messsignal gebräuchlicher Luftfeuchtigkeitssensoren, das für die Ermittlung der Taupunkttemperatur ganz wesentlich ist, ist jedoch sehr ungenau. Die Ungenauigkeiten beruhen auf 1) herstellungsbedingt unterschiedlich ausfallenden Sensorelementen (meist Kondensatoren) und Bauelementen der elektronischen Schaltung zur Erfassung und Verstärkung des Sensorsignals, 2) Alterungseffekten der Sensorelemente und 3) Temperaturabhängigkeiten der Sensorelemente und zugehörigen Bauelemente.A humidity sensor is used to determine the probability of windows fogging up in a motor vehicle. Based on the relative humidity measured with this and other measured values, a control module determines the dew point temperature of the air in the vehicle interior and from this the probability that the windows will fog up. If there is a risk of windows fogging, the control module causes the ventilation or air conditioning system to perform an anti-fog operation, eg by blowing air or more air or warmer air onto the inner surfaces of the windows so that fogging is avoided. Under certain circumstances, this impairs the thermal comfort of the vehicle occupants, for example if no warm air is available after a cold start. In winter, for example, it is often not possible to use air recirculation to warm up the passenger compartment more quickly when there is a risk of fogging up the windows, since air recirculation increases the humidity in the passenger compartment. It is therefore important to find a good compromise between comfort and fogging. In order to make this possible, an accurate measurement of the humidity in the passenger compartment is required. However, the measurement signal of common humidity sensors, which is essential for determining the dew point temperature, is very imprecise. The inaccuracies are based on 1) different sensor elements due to the manufacturing process (mostly capacitors) and components of the electronic circuit for detecting and amplifying the sensor signal, 2) aging effects of the sensor elements and 3) temperature dependencies of the sensor elements and associated components.

Die Abhängigkeit der Messwerte eines typischen Luftfeuchtigkeitssensors von der Sensortemperatur ist in 1 für die Temperaturen 10 °C, 25 °C und 46° C gezeigt. Man erkennt, dass dieser Sensor lediglich bei 25 °C Messwerte für die relative Luftfeuchtigkeit liefert, welche der von einem messgenauen Referenzsensor gelieferten relativen Luftfeuchtigkeit entsprechen. Für niedrigere oder höhere Temperaturen weicht die gemessene relative Luftfeuchtigkeit um typischerweise ungefähr ± 5% von der tatsächlichen relativen Luftfeuchtigkeit ab.The dependency of the measured values of a typical humidity sensor on the sensor temperature is in 1 shown for the temperatures 10 °C, 25 °C and 46 °C. It can be seen that this sensor only provides measured values for the relative air humidity at 25 °C, which correspond to the relative air humidity provided by an accurate reference sensor. For lower or higher temperatures, the measured relative humidity typically deviates from the actual relative humidity by about ± 5%.

Derart große Abweichungen der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit können zu Abweichungen der berechneten Taupunkttemperatur von der tatsächlichen Taupunkttemperatur führen, die im Bereich von ± 3 °C liegen und bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit noch deutlich größer sind. Dies erkennt man 2, welche berechnete Taupunktkurven, d. h. Taupunkttemperaturen in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit, für Luft von 10 °C und von 20° C im Vergleich mit entsprechenden Taupunktkurven für Luft von 10 °C und von 20° C für um 5% zu hoch gemessene relative Luftfeuchtigkeiten (RH) zeigt.Such large deviations in the measured relative humidity can lead to deviations of the calculated dew point temperature from the actual dew point temperature, which are in the range of ± 3 °C and are even larger at low relative humidity. You can tell 2 , which compares calculated dew point curves, ie dew point temperatures as a function of relative humidity, for air of 10 °C and 20 °C with corresponding dew point curves for air of 10 °C and 20 °C for measured relative humidity levels that are 5% too high (RH) shows.

Wird eine mit derartigen Ungenauigkeiten berechnete Taupunkttemperatur verwendet, um zu ermitteln, ob Scheibenbeschlagen im Fahrzeug zu erwarten ist, so ist diese Methode zu ungenau, und es besteht die Gefahr, dass entweder Scheibenbeschlagen nicht sicher vorhergesagt wird oder dass der Wärmekomfort der Fahrzeuginsassen unnötig beeinträchtigt wird.If a dew point temperature calculated with such inaccuracies is used to determine whether window fogging is to be expected in the vehicle, this method is too imprecise and there is a risk that either window fogging is not reliably predicted or that the thermal comfort of the vehicle occupants is unnecessarily impaired .

Anhand des Flussdiagramms von 3 wird nun ein verbessertes Verfahren zum Vermeiden des Beschlagens der Fensterscheiben eines Kraftfahrzeugs durch Aktivieren eines Antibeschlagbetriebs einer Lüftung und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs beschrieben. Das Kraftfahrzeug enthält einen Luftfeuchtigkeitssensor und einen Innentemperatursensor, die nahe beieinander, aber nicht in Scheibennähe, in einem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sind, z. B. im Instrumententräger, an der Lenksäule, im Klimabediengerät, auf der Mittelkonsole, an der B-Säule usw.. Außerdem enthält das Kraftfahrzeug einen Außentemperatursensor, der z. B. hinter dem vorderen Stoßfänger angeordnet sein kann, und ein Steuergerät zur Durchführung der nachfolgend erläuterten Verfahrensschritte.Using the flow chart of 3 an improved method for avoiding fogging of the windows of a motor vehicle by activating a defogging operation of a ventilation and/or air conditioning system of the vehicle will now be described. The motor vehicle includes a humidity sensor and an interior temperature sensor, which are arranged close to each other, but not close to the window pane, in an interior of the vehicle, e.g. B. in the instrument panel, on the steering column, in the climate control unit, on the center console, on the B-pillar, etc.. In addition, the motor vehicle contains an outside temperature sensor, the z. B. can be arranged behind the front bumper, and a control unit for performing the method steps explained below.

Im Schritt S1 wird der Messwert des Luftfeuchtigkeitssensors für die relative Luftfeuchtigkeit RHsensor gelesen. Im Schritt S2 wird geprüft, ob Sensoralterungseffekte zu berücksichtigen sind. Wenn der Luftfeuchtigkeitssensor nicht gealtert ist, bleibt die gemessene relative Luftfeuchtigkeit RHsensor unverändert, und wenn der Luftfeuchtigkeitssensor gealtert ist, wird im Schritt S3 ein Alterungskorrekturwert RHsensor,aged zu der gemessenen relative Luftfeuchtigkeit addiert. Im Schritt S4 wird der Messwert des Innentemperatursensors gelesen, welcher die Lufttemperatur Tincar nahe am Luftfeuchtigkeitssensor angibt.In step S1, the measured value of the air humidity sensor for the relative air humidity RH sensor is read. In step S2 it is checked whether sensor aging effects are to be taken into account. If the humidity sensor has not aged, the measured relative humidity RH sensor remains unchanged, and if the humidity sensor has aged, an aging correction value RH sensor,aged is added to the measured relative humidity in step S3. In step S4, the measured value of the interior temperature sensor is read, which indicates the air temperature T incar close to the humidity sensor.

Anschließend wird im Schritt S5 auf Basis der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit RHsensor, ggf. zuzüglich des Alterungskorrekturwertes RHsensor,aged, und der Lufttemperatur Tincar nahe am Luftfeuchtigkeitssensor eine korrigierte relative Luftfeuchtigkeit RHcorrect berechnet. Dazu kann eine gespeicherte 3D-Korrekturtabelle verwendet werden, aus welcher RHcorrect als Funktion von RHsensor und Tincar ausgelesen werden kann. Auf diese Weise werden Temperaturabhängigkeiten der gemessenen relativen Luftfeuchtigkeit RHsensor kompensiert, wie sie in 1 veranschaulicht sind. Allgemein ausgedrückt, wird im Schritt S5 eine mittels des Luftfeuchtigkeitssensors gemessene relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum des Fahrzeugs auf Basis einer voreingestellten Funktion der Messwerte des Innentemperatursensors und ggf. auch eines Maßes für die Alterung des Luftfeuchtigkeitssensors korrigiert. Übrigens hat diese Korrektur nichts damit zu tun, dass eine konstante absolute Luftfeuchtigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche relative Luftfeuchtigkeiten ergibt.A corrected relative humidity RH correct is then calculated in step S5 on the basis of the measured relative humidity RH sensor , possibly plus the aging correction value RH sensor,aged , and the air temperature T incar close to the humidity sensor. A stored 3D correction table can be used for this purpose, from which RH correct can be read out as a function of RH sensor and T incar . In this way, temperature dependencies of the measured relative humidity RH sensor are compensated, as described in 1 are illustrated. Expressed in general terms, in step S5 a relative humidity measured by the humidity sensor in the interior of the vehicle is corrected on the basis of a preset function of the measured values of the interior temperature sensor and possibly also a measure of the aging of the humidity sensor. Incidentally, this correction has nothing to do with the fact that a constant absolute humidity at different temperatures results in different relative humidity.

Anschließend wird im Schritt S6 auf Basis der Lufttemperatur Tincar und der korrigierten relativen Luftfeuchtigkeit RHcorrect eine Taupunkttemperatur Tdewp berechnet, wie sie sich aus Taupunktkurven wie in 2 gezeigt ergibt. Auch hierfür kann eine gespeicherte 3D-Tabelle verwendet werden. Allgemein ausgedrückt, wird im Schritt S6 die Taupunkttemperatur als eine voreingestellte Funktion der Messwerte des Innentemperatursensors und der gemessenen oder der korrigierten relativen Luftfeuchtigkeit berechnet.Then, in step S6, a dew point temperature T dewp is calculated on the basis of the air temperature T incar and the corrected relative humidity RH correct , as can be derived from dew point curves as in FIG 2 shown results. A stored 3D table can also be used for this. Generally speaking, in step S6 the dew point temperature is calculated as a preset function of the readings of the indoor temperature sensor and the measured or the corrected relative humidity.

Im Schritt S7 wird dann der Messwert des Außentemperatursensors für die Temperatur Tamb der Luft in der Umgebung des Fahrzeugs gelesen.In step S7, the measured value of the outside temperature sensor for the temperature T amb of the air in the area surrounding the vehicle is read.

Wenn die berechnete Taupunkttemperatur Tdewp größer als die gemessene Außentemperatur Tamb ist, kann dies ein Indikator für Scheibenbeschlagen sein. Doch ist es tatsächlich die Temperatur der Innenfläche der Fensterscheibe, die mit der Taupunkttemperatur zu vergleichen ist. Um diese nicht direkt messen zu müssen, wird im Schritt S8 die berechnete Taupunkttemperatur Tdewp noch korrigiert. Dazu kann eine gespeicherte 3D-Korrekturtabelle verwendet werden, aus welcher eine korrigierte Taupunkttemperatur Tdewp,correct als Summe der Taupunkttemperatur Tdewp und einer Funktion von (Tincar - Tamb) ausgelesen werden kann. Das heißt, die Taupunkttemperatur wird auf Basis einer voreingestellten Funktion der Differenz der Messwerte des Außentemperatursensors und des Innentemperatursensors korrigiert. Auf diese Weise wird das Temperaturgefälle senkrecht durch das Glas der Fensterscheibe berücksichtigt, ohne dass die Temperatur der Innenfläche der Fensterscheibe direkt gemessen werden muss.If the calculated dew point temperature T dewp is greater than the measured outside temperature Tamb , this can be an indicator of window fogging. But it is actually the temperature of the inner surface of the window pane that is to be compared to the dew point temperature. In order not to have to measure this directly, the calculated dew point temperature T dewp is corrected in step S8. A saved 3D correction can be used for this belle can be used, from which a corrected dew point temperature T dewp,correct as the sum of the dew point temperature T dewp and a function of (T incar - T amb ) can be read out. That is, the dew point temperature is corrected based on a preset function of the difference in readings from the outdoor temperature sensor and the indoor temperature sensor. In this way, the temperature gradient perpendicular to the glass of the window pane is taken into account without having to directly measure the temperature of the inner surface of the window pane.

Erst jetzt, im Schritt S9, wird die korrigierte Taupunkttemperatur Tdewp,correct mit der Außentemperatur Tamb verglichen, und wenn Tdewp,correct größer als Tamb ist, geht das Verfahren zum Schritt S11 weiter, in dem davon ausgegangen wird, dass die Gefahr besteht, dass Fensterscheiben beschlagen, und ein Antibeschlagbetrieb gestartet wird.Only now, in step S9, is the corrected dew point temperature T dewp,correct compared to the outside temperature Tamb, and if T dewp ,correct is greater than Tamb , the process continues to step S11, in which it is assumed that the There is a risk that window panes will fog up and anti-fog operation will be started.

Wenn Tdewp,correct kleiner als Tamb ist, ist aber nicht sichergestellt, dass keine Gefahr besteht, dass Fensterscheiben beschlagen. In diesem Fall wird im Schritt S10 noch geprüft, ob die zeitliche Änderung der korrigierten Taupunkttemperatur Tdewp,correct größer als ein voreingestellter Schwellenwert limit von z. B. 3 °C pro Minute ist. Wenn Tdewp,correct größer als limit ist, geht das Verfahren zum Schritt S11 weiter, in dem ein Antibeschlagbetrieb gestartet wird, und andernfalls kehrt die Routine zum Schritt S1 zurück, um von Neuem durchlaufen zu werden.However, if T dewp,correct is smaller than T amb , it is not guaranteed that there is no risk of window panes fogging up. In this case, step S10 also checks whether the change over time in the corrected dew point temperature T dewp,correct is greater than a preset threshold value limit of z. B. 3 °C per minute. If T dewp,correct is greater than limit, the process proceeds to step S11 in which a defog operation is started, and otherwise the routine returns to step S1 to be run through again.

Es hat sich gezeigt, dass das Prüfkriterium des Schritts S10 in bestimmten Situationen ein hervorragendes Kriterium ist, um die Gefahr eines Scheibenbeschlagens zu beurteilen. Ein schnelles Ansteigen der (korrigierten) Taupunkttemperatur kündigt ein Scheibenbeschlagen an, auch wenn das Prüfkriterium des Schritts S9 nicht erfüllt ist. Eine derartige Situation tritt z. B. auf, wenn die Lüftung im Umluftbetrieb arbeitet und im Fahrzeug signifikant Feuchtigkeit produziert wird, wozu schon die Atmung der Insassen ausreicht. Eine derartige Situation könnte auch auftreten, wenn der Außentemperatursensor fehlerhaft eine zu hohe Außentemperatur Tamb misst, beispielsweise wenn der Kühlerlüfter bei Langsamfahrt oder im Stillstand des Fahrzeugs wärmere Luft in Richtung auf den Außentemperatursensors treibt. Man kann zwar versuchen, derartige Fehlmessungen zu verhindern, beispielsweise indem man nur Außentemperaturmesswerte unterhalb einer gewissen Anstiegsrate verwendet und/oder die Außentemperatur nur während der Fahrt misst und/oder deren Wert beim Abstellen des Fahrzeugs mit warmem Motor einfriert, doch lassen sich Fehlmessungen der Außentemperatur nicht vollständig vermeiden.It has been shown that the test criterion of step S10 is an excellent criterion in certain situations for assessing the risk of window fogging. A rapid increase in the (corrected) dew point temperature indicates fogging of the windows, even if the test criterion of step S9 is not met. Such a situation occurs e.g. B. when the ventilation works in recirculation mode and significant moisture is produced in the vehicle, for which the breathing of the occupants is sufficient. Such a situation could also occur when the outside temperature sensor erroneously measures an outside temperature T amb that is too high, for example when the cooling fan drives warmer air towards the outside temperature sensor when driving slowly or when the vehicle is stationary. Although one can try to prevent such erroneous measurements, for example by only using outside temperature measurements below a certain increase rate and/or measuring the outside temperature only while driving and/or freezing its value when the vehicle is switched off with a warm engine, erroneous measurements of the outside temperature can be avoided not avoid completely.

4 zeigt zeitliche Verläufe der gemessenen und der tatsächlichen relativen Luftfeuchtigkeit bei einer Prüfmessung eines Luftfeuchtigkeitssensors in einem Klimaschrank, wobei die Lufttemperatur zwischen -20 °C und +64 °C variiert wurde und zusätzlich die Luftfeuchtigkeit variiert wurde, wie in 1 gezeigt. Aus 4 erkennt man erstens, dass der verwendete Luftfeuchtigkeitssensor einen temperaturabhängigen Fehler aufweist, und zweitens aber auch, dass die zeitliche Änderung der Luftfeuchte-Messung vom Sensor weitgehend der Referenz entspricht. Damit ist die zeitliche Änderung der mit den Sensor-Messwerten berechneten Taupunkttemperatur robust gegen den temperaturabhängigen Fehler und andere Sensortoleranzen. 4 shows the time curves of the measured and the actual relative humidity during a test measurement of a humidity sensor in a climatic chamber, where the air temperature was varied between -20 °C and +64 °C and the humidity was also varied, as in 1 shown. Out of 4 you can see firstly that the humidity sensor used has a temperature-dependent error, and secondly that the change in the humidity measurement from the sensor over time largely corresponds to the reference. This means that the change over time in the dew point temperature calculated using the sensor readings is robust against the temperature-dependent error and other sensor tolerances.

Es wurde durch viele Windkanal- und Straßenversuche bestätigt, dass die Durchführung des Schritts S10 in 3 die Zuverlässigkeit der Beschlagserkennung erheblich verbessert. Ab gewissen Anstiegsraten der Taupunkttemperatur kann man zuverlässig davon ausgehen, dass die Feuchteproduktion im Fahrzeuginnenraum ein Problem darstellt und ein Scheibenbeschlagen droht.It has been confirmed by many wind tunnel and road tests that performing step S10 in 3 the reliability of the fogging detection is significantly improved. From a certain rate of increase in the dew point temperature, one can reliably assume that the production of moisture in the vehicle interior is a problem and there is a risk of window fogging.

Der Schritt S10 in 3 könnte dahingehend modifiziert werden, dass die zeitliche Änderung der relativen Luftfeuchtigkeit RHsensor oder RHcorrect an Stelle der zeitlichen Änderung der Taupunkttemperatur Tdewpt oder Tdewp,correct auf Überschreiten eines Schwellenwertes überwacht wird, wobei die Routine von 3 möglicherweise etwas zu modifizieren ist. Allerdings ist es besser, im Schritt S10 die Taupunkttemperatur zu verwenden, da die relative Luftfeuchtigkeit mit der Temperatur gekoppelt ist und bei einem Temperaturanstieg im Fahrzeuginnenraum die relative Luftfeuchtigkeit fällt, was ggf. zu berücksichtigen wäre.The step S10 in 3 could be modified such that the relative humidity change over time RH sensor or RH correct is monitored for exceeding a threshold value instead of the dew point temperature change over time T dewpt or T dewp,correct , the routine of 3 there might be something to modify. However, it is better to use the dew point temperature in step S10, since the relative humidity is linked to the temperature and the relative humidity falls when the temperature in the vehicle interior rises, which might have to be taken into account.

Claims (7)

Verfahren zum Vermeiden eines Beschlagens von Fensterscheiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, durch Aktivieren eines Antibeschlagbetriebs einer Lüftung und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs (S11) auf Basis von Messwerten (S1, S4) eines Luftfeuchtigkeitssensors und eines Innentemperatursensors, die in einem Innenraum des Fahrzeugs angeordnet sind, und von Messwerten (S7) eines Außentemperatursensors für eine Außentemperatur in einer Umgebung des Fahrzeugs wobei aus den Messwerten (S1, S4) des Luftfeuchtigkeitssensors und des Innentemperatursensors eine Taupunkttemperatur ermittelt wird (S6, S8), dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten (S1, S4) des Luftfeuchtigkeitssensors und des Innentemperatursensors, die nicht Fensterscheiben-Sensoren sind, die Taupunkttemperatur einer Luft im Fahrzeuginnenraum ermittelt wird, dass ein Antibeschlagbetrieb aktiviert wird, wenn die Taupunkttemperatur größer als die Außentemperatur ist (S9), und dass zugleich oder wenn die Taupunkttemperatur kleiner als die Außentemperatur ist geprüft wird, ob entweder eine zeitliche Änderung der Messwerte des Luftfeuchtigkeitssensors oder eher bevorzugt eine zeitliche Änderung der Taupunkttemperatur größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist (S10), wobei der Antibeschlagbetrieb aktiviert wird, wenn die Prüfung ergibt, dass eine dieser zeitlichen Änderungen größer als der Schwellenwert ist.Method for avoiding fogging of window panes of a vehicle, in particular a motor vehicle, by activating an anti-fogging operation of a ventilation and/or air conditioning system of the vehicle (S11) on the basis of measured values (S1, S4) of a humidity sensor and an interior temperature sensor in an interior of the vehicle are arranged, and from measured values (S7) of an outside temperature sensor for an outside temperature in an environment of the vehicle, a dew point temperature being determined from the measured values (S1, S4) of the air humidity sensor and the inside temperature sensor (S6, S8), characterized in that from the measured values (S1, S4) of the humidity sensor and the interior temperature sensor other than window glass sensors, the dew point temperature of air in the vehicle interior is detected that a defogging operation is activated when the dew point temperature is greater than the outside temperature (S9), and that at the same time or if the dew point temperature is lower than the outside temperature, it is checked whether either a change in the measured values of the air humidity sensor over time or, more preferably, a change in the dew point temperature over time is greater than a preset threshold value ( S10), the demisting mode being activated if the check shows that one of these changes over time is greater than the threshold. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels des Luftfeuchtigkeitssensors gemessene relative Luftfeuchtigkeit im Innenraum des Fahrzeugs auf Basis einer voreingestellten Funktion der Messwerte des Innentemperatursensors oder zusätzlich auch eines Maßes für die Alterung des Luftfeuchtigkeitssensors korrigiert wird (S5).procedure after claim 1 , characterized in that a relative humidity measured by the humidity sensor in the interior of the vehicle is corrected on the basis of a preset function of the measured values of the interior temperature sensor or additionally also a measure of the aging of the humidity sensor (S5). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taupunkttemperatur als eine voreingestellte Funktion der Messwerte des Innentemperatursensors und der gemessenen oder der korrigierten relativen Luftfeuchtigkeit berechnet wird (S6).procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the dew point temperature is calculated as a preset function of the readings of the indoor temperature sensor and the measured or the corrected relative humidity (S6). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Taupunkttemperatur auf Basis einer voreingestellten Funktion der Differenz der Messwerte des Außentemperatursensors und des Innentemperatursensors korrigiert wird (S8).procedure after claim 3 , characterized in that the dew point temperature is corrected (S8) on the basis of a preset function of the difference in the measured values of the outside temperature sensor and the inside temperature sensor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle, dass der Antibeschlagbetrieb unter der Bedingung aktiviert wird, dass die zeitliche Änderung der Taupunkttemperatur größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist, der Schwellenwert größer als 1 °C pro Minute oder 3 °C pro Minute oder größer ist.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the event that the demisting mode is activated under the condition that the change in dew point temperature over time is greater than a preset threshold, the threshold being greater than 1°C per minute or 3°C per minute minute or greater. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftfeuchtigkeitssensor und der Innentemperatursensor miteinander Wärmekontakt haben.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the air humidity sensor and the internal temperature sensor are in thermal contact with one another. Vorrichtung zum Vermeiden des Beschlagens der Fensterscheiben eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.Device for preventing the window panes of a vehicle from misting up, characterized in that the device is set up for carrying out the method according to one of the preceding claims.
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