CN109562672A - 用于对于机动车的空气调节部件进行控制的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于对于机动车的空气调节部件（1，3‑5）进行控制的方法。获取预测的车辆温度。此外获取机动车的推测的空气调节时间。此外预先给定了理论‑温度调节状态。借助于在预测的车辆温度和理论‑温度调节状态之间的比较来获取空气调节需求。根据空气调节需求在推测的空气调节时间之前关于控制目标来操控至少一个空气调节部件，在空气调节时间开始时达到理论‑温度调节状态。

Description

用于对于机动车的空气调节部件进行控制的方法

机动车具有内部空间，所述内部空间可以借助于空调设备进行空气调节。为了调整空气调节功率、也就是说冷却功率或者加热功率，使用了用户界面，所述用户界面位于中控台（Mittelkonsole）中。在那里可以在使用车辆期间调整温度值，所述温度值从以下时刻起被用作空调设备的调节目标，在所述时刻输入了所述调节目标。

特别地在行驶开始时可能有在实际-和理论温度之间的大的差异，所述差异一方面要求强烈的空气调节功率，另一方面对于用户展示了少的舒适性。

因此得出的任务是，指明一种可能方案，利用该可能方案能够实现更好的空气调节控制（Klimasteuerung）。

该任务通过权利要求1的主题得到解决。另外的实施方式、特征以及特性利用从属权利要求的特征和以下的说明书以及附图得出。

描述了一种用于对于机动车的空气调节部件进行控制的方法。获取预测的车辆温度（作为温度值或者作为天气情况特性，所述天气情况特性可以分配给温度区域）。车辆温度可以涉及车辆的内部空间、单个的空调区域或者车辆的座椅位置或者例如电池的部件。此外获取所述机动车的推测的空气调节时间。这相应于对于以下时间段或者时刻的预测，在所述时间段期间或者从所述时刻起，机动车或者说其中的部件应该被进行空气调节，也就是说应该具有确定的温度或者确定的状态（除冰，加热）。此外预先给定了理论-温度调节状态。此外，借助于在预测的车辆温度和理论-温度调节状态之间的比较来获取一种空气调节需求。在预测的车辆温度和理论-温度调节状态之间的差异越大，所述空气调节需求就越高。至少一个空气调节部件根据空气调节需求在推测的空气调节时间之前关于控制目标进行操控，在空气调节时间开始时达到所述理论-温度调节状态。为此，温度调节功率（也就是说冷却-或者加热功率）、对于在主动的状态中的空气调节部件进行的操控的持续时间或者两者可以被调整，以便达到具有预先给定的精度的控制目标。所述控制目标可以特别地相应于调节目标。

因此（为了更好地概览再次提到）执行了以下的步骤：

a）获取预测的车辆温度；

b）获取机动车的推测的空气调节时间；

c）预先规定理论-温度调节状态；

d）借助于在预测的车辆温度和理论-温度调节状态之间的比较来获取空气调节需求；以及

e）根据空气调节需求在推测的空气调节时间之前关于控制目标来操控至少一个空气调节部件，在空气调节时间开始时达到所述理论-温度调节状态。

通过使用预测的值可以特别地提高舒适性，因为空气调节在使用之前已经开始，并且此外在空气调节的功率中能够借助于预测的车辆温度进行调整。这此外允许了自动化，特别地，所提到的步骤能够由一个或者多个设备来执行。

步骤a）-d）可以在静止的服务器中执行，并且空气调节需求可以被传递给机动车。在此可以在服务器中对于多个车辆执行该步骤。此外，服务器可以是用户的计算机，所述计算机位于车辆之外，其中在这种情况下优选地仅仅对于用户的一个车辆或者仅仅对于用户的所述车辆实施所述步骤。此外可以在（移动的）用户设备中实施所述步骤。所述操控的步骤在机动车的控制装置中实施。可以直接地或者通过服务器在用户设备和车辆之间传递有关的数据。之后可以在车辆中实施步骤a）-d）。

对于理论-温度调节状态的预先给定也可以个人相关地或者可以传输到不同的车辆上地实现。所述理论-温度调节状态可以与个人数据一起保存。由此可以将（同一人员的）理论-温度调节状态从一个车辆传输到另一个车辆，例如当该人员更换车辆时。特别地，用户可以由此随身携带着理论-温度调节状态、例如存储在智能手机上，并且传输到持久地或者仅仅临时地使用的车辆（租来的车辆，出租车）上。在这种情况下，可以在智能手机上设置例如一种应用程序，利用该应用程序能够将理论-温度调节状态（对于用户来说个性化地）传输到由用户所使用的车辆上。一旦在智能手机和车辆之间出现了数据传输的连接（并且需要时在车辆上输入接受-确认），就可以自动化地传输所述理论-温度调节数据。理论-温度调节数据可以此外与匹配等级的值相结合。所述匹配等级说明了，匹配应该一方面关于舒适性（例如调整速度和/或调整的精确度）或者关于能量效率（相应于经济-模式）地进行优化。所述匹配等级说明了所述两个提到的优化目标的权重。一个目标的权重越小，另一目标的权重就越大。

对于预测的车辆温度的获取可以包括借助于天气服务的天气预报或者借助于传感器来对于预测的降水量数据、温度数据或者空气湿度数据所进行的获取。所述传感器特别地是车辆侧的传感器、例如机动车侧的温度传感器、空气湿度传感器、光射入传感器。此外可以使用机动车侧的相机，所述相机的图像被利用下述指示进行分析：探测已经落下的降水量（例如雪、冰雹、霰、雨）或者正在落下的降水量（例如雪、冰雹、霰、雨）。

对于预测的降水量数据、温度数据、或者空气湿度数据的获取可以借助于天气服务的天气预报在静止的服务器中或者在用户设备中或者在车辆侧实施。因此可以由服务器、由车辆或者由智能手机取用天气服务。借助于传感器的获取可以包括：将传感器的传感器数据从机动车传递给静止的服务器并且通过所述服务器来分析（传感器的或者天气服务的）数据。此外可以由智能手机分析所述数据（并且传输给车辆）或者可以在车辆侧地（接收和）分析。

对于被推测的空气调节时间的获取的步骤可以通过以下方式实现：由用户设备特别地个性化地和/或从用户设备的日历-应用程序来接收一种推测的空气调节时间。此外可以从机动车的历史的获取的空气调节时间推导出预测的空气调节时间。此外可以从一种路径特别地借助于导航装置推导出推测的空气调节时间，所述路径是由用户设备接收的、计划的未来的路径。在这种情况下，借助于所述路径估计了行驶持续时间，并且空气调节时间的开始相应于例如预先给定的（或者历史获取的）、扣除了行驶持续时间的到达时间。在行驶持续时间时可以考虑交通状态、特别是交通服务的消息。最后，空气调节时间可以与用户相结合作为个性化的空气调节时间来获取。另一方面是空气调节时间的参考。空气调节时间可以涉及机动车的使用，也就是说涉及以下时间间隔：所述时间间隔描述了用户在车辆中的在场时期（Präsenzphase）。此外，空气调节时间可以涉及内燃机在机动车中的使用。在混合动力车辆中，特别是在纯粹的电驱动中，内燃机被关掉。空气调节时间可以涉及车辆的使用的时间部分，在该时间部分期间，内燃机是激活的。空气调节时间此外可以是以下时间间隔：所述时间间隔随着车辆的停放或者停靠而开始。这特别地是以下情况：外部温度位于预先给定的温度间隔之外、例如在-10℃以下或者在40℃以上，并且例如电池在冷的环境时被加热地停放，以及在热的环境时被冷却地停放，以便达到：电池在停放之后的一些时间还具有在运行温度窗之内的温度。此外可以通过在一时间的操控，对车辆部件、例如电池在停放之前（关于温度）进行预空气调节，例如以便减小或者避免在车辆使用结束之后的温度调节措施（例如通风装置惯性运行），所述时间位于在推测的使用结束的结束之前的确定的持续时间。此外，当车辆驻立并且电能在车辆和静止的电网之间例如借助于线缆或者电感地传输时，可以操控所述空气调节部件。

根据空气调节需求在推测的空气调节时间之前关于控制目标来操控至少一个空气调节部件，在空气调节时间开始时达到理论-温度调节状态。在此，可以例如考虑到温度调节要求而在车辆部件（例如电池）中以如下方式存储冷或者热：优选地在空气调节时间之前、并且特别地这样地仅仅操控对于车辆部件进行冷却或者加热的空气调节部件——以使得在空气调节时间开始时，所述车辆部件已经达到了理论温度（或者已经完全地吸收了所计划的冷-或者热量）。所述操控因此可以是两级的，并且首先（只）涉及车辆部件的空气调节部件（例如电池），并且在之后的时期涉及对于车辆内部空间进行温度调节的空气调节部件。

通过机动车可以接收数据（所述数据涉及推测的空气调节时间和/或理论-温度调节状态）。所述数据可以由用户设备或者由与用户设备通信的静止的服务器发送。所述用户设备可以是无线的通信装置、特别是智能手机、能够移动地无线通讯的平板电脑或者能够移动地无线通讯的可穿戴设备——例如能够移动地无线通讯的手环。

所述理论-温度调节状态的预先给定特别地包括：将理论-温度调节状态通过用户设备或者通过中央的服务器传递给机动车。备选地，可以在车辆的用户界面处输入所述理论-温度调节状态。理论-温度调节状态可以通过以下方式示出：理论-内部空间温度、理论-牵引电池温度、理论-内燃机温度、被加热的特别是被加热到理论温度上的方向盘、被加热的特别是加热到理论温度上的车辆座椅或者经过除霜的后窗玻璃或前窗玻璃。

对于空气调节部件进行操控的步骤可以通过对于机械的或者电的空调压缩机、内部空间加热装置、电池加热装置、停车加热装置、座椅加热装置、玻璃加热装置、方向盘加热装置或者红外线-辐射器进行的操控来实施，所述红外线-辐射器朝向玻璃指向或者指向内部空间中。所述操控的步骤可以在车辆由充电站获得电能或者反馈给充电站的期间实施。特别地在此，所述空气调节部件部分地或者全部地由充电站供应。

所述理论-温度调节状态可以包括多个单个状态。所述多个单个状态被分配给（在车辆内部空间中的）不同的位置、特别是在机动车的内部空间中的不同的乘客位置。空气调节部件可以不同地操控，用于不同位置的空气调节。

用于实施该方法的设备可以通过在座椅、玻璃、方向盘或者红外线-辐射器上的至少一个电的加热装置提供：机械的或者电的空调压缩机、电的加热器或者停车加热装置。所述充电（在控制的步骤期间）可以线缆连接地或者电感地实施。

所述方法用于对于内部空间、牵引-电池或者另外的电池和/或内燃机进行冷却或者加热。电池可以作为用于内部空间的热储存器。这在以下情况时是可能的：对于所述电池进行冷却或者加热的空气调节部件被操控，并且在之后的时刻操控一空气调节部件，该空气调节部件被设立用于将冷或者热由电池转移到内部空间中。

通过“经济键”、通过操作元件可能的是，接收一种用户输入，所述用户输入说明了，所述操控多么强烈地朝着能量效率的方向被优化，或者所述操控多么强烈地朝着舒适性（也就是说在遵守所述理论温度调节状态时的精确度）的方向被优化。

所述预测的车辆温度或者所述推测的空气调节时间可以基于以下情况被获取：

-时间表、日历调整，

-被时间控制的、关于被学习的习惯的温度调节，也就是说历史的（在过去探测到的）数据，也就是说理论-温度调节状态数据。这可以位置相关地获取或者保存，也就是说具有关于位置的说明，车辆在下述时刻位于该位置处：在该时刻探测了所述数据。

-（天气服务的）天气预报，

-借助于温度传感器、特别地结合空气湿度，

-借助于用于冷凝水汽-或者结冰识别的光学的传感器。

另一方面是对于理论-温度调节状态数据的个性化。在此，个人的资料（persönliches Profil）（该资料描述了至少一个理论-温度调节状态）能够在不同的车辆之间转移。由此可以将在座椅上的个人的资料在陌生的（也就是说不是持久地分配给用户的）车辆中、例如在出租车或者租来的车辆中转移。

在用户设备和车辆之间可以直接存在连接，或者所述连接可以通过服务器来进行。替代服务器也可以使用在车辆中的计算机，用来接管所述服务器的功能。所述服务器可以通过分布式系统、例如以服务器工厂的形式来实现。此外，分配给用户的计算机可以接管所述服务器的功能，它特别地位于用户的住宅楼中。

多个资料（Profil）可以同时或者由同一单元来管理。所述资料此外可以根据给车辆中的不同的空调区域的分配来进行详细说明。

在所述操控的范围中也可以从储备（aus Vorrat）来进行冷却，也就是说，比理论-空气调节状态例如在车辆的充电过程期间所说明的更强烈地冷却。当获取了所述车辆的内燃机的关断的、未来的时刻时（在接着使用车辆时），此外可以加热到储备上（auf Vorrat）。这特别地在过渡到混合动力车辆的纯粹的电行驶时是这种情况。

此外可以对于电池的放电保护进行操控；如果充电状态在预先给定的最小值之下，那么所述操控不继续或者以减小的功率继续。此外可以设置的是，为了操控所述空气调节部件，根据待预期的/最可能的行驶路段从电池或者从电网（在插入式混合动力时）提取能量。借助于行驶路段来获取用于空气调节的能量需求。如果在（计算上地，不是实际地）扣除该能量需求之后在电池中还保留（至少）一个预先给定的最小能量值，那么可以考虑该电池。在获取能量需求时考虑对于行驶路段的待预期的回收能量值。

这里所描述的设置方式特别地也适合用于低伏特-混合动力（48V）/插入式混合动力-车辆。此外可选地代替在空气调节时间之前的操控，在停放在热的（沙漠）或者冷的环境（北极的气候）中之后然后在一种后空气调节（Nachkonditionieren）的意义上进行操控。此外可选地，所述电池可以在停放车辆之前通过操控电池-空气调节部件进行预空气调节，特别是为了避免在停放车辆之后的保护功能（例如通风装置惯性运行）。

图1示出了示例性的用于解释这里所描述的设置方式的总系统。

空气调节部件1——例如方向盘加热装置、座椅加热装置、玻璃加热装置和/或作为电的加热装置的红外线辐射器被车辆侧的控制装置2所操控。所述控制装置2作为管理器来工作。所述控制装置2此外通过所分配的功率电子部件来操控电的空调压缩机3，并且通过所分配的功率电子部件来操控电的加热器4。

可以设置一种换热器5（或者冷却流体循环），所述换热器一方面产生在空调压缩机3和加热器4之间的热传输的连接，并且另一方面产生在车辆内部空间、车辆的（牵引-）电池6或者内燃机之间的热传输的连接。所述换热器5可以被看作空气调节部件的一部分或者被看作空气调节部件本身，并且优选地被控制装置2所操控。示出了一方面在空调压缩机3和加热器4之间的、另一方面在空调压缩机3和电池6之间的热流或者热传输的连接。

电池6可以是高伏特电池（运行电压至少60V，100V，200V或者350V），或者可以是具有小于60伏的运行电压的、特别是具有12V、24V、36V或者48伏的运行电压的电池。给电池6分配了电池管理单元，所述电池管理单元特别地执行放电保护的功能。空调压缩机3和加热器4可以选择地由电池6并且通过整流器8由静止的供应电网9供应。可以设置电感的连接10和/或功率连接的连接11来作为连接。整流器8可以是双向的（也就是说能够反馈的），并且因此也具有逆变器功能。

行驶路段和附属的交通数据13可以输入给服务器12。此外，经济-操作界面14可以连接到服务器12（例如静止地或者作为车辆侧的计算机进行构造）上。服务器此外可以接收日历数据15、卡片数据16、位置数据17以及另外的数据18，所述日历数据说明了车辆的（计划的）使用，其中所述另外的数据例如是天气服务的天气预报（附图标记18'）或者（特别是车辆的）传感器数据、例如温度传感器的、空气湿度传感器的数据或者从相机图像提取出的数据或者光学传感器的数据。所述两个最后提到的变量是描述了特别是街道的或者位于前面的路径的气候状况的数据。这也适用于天气预报。所述传感器数据利用附图标记18来标记。

所述车辆包括天线模块19，所述天线模块连接到网关20上。所述网关20和天线模块19在车辆侧。在图1中，服务器没有在车辆侧地安置，以至于设置了在服务器20和天线模块19之间的移动无线通讯连接。所述服务器20此外可以与移动的用户设备数据传输地连接。例如，可以考虑将能够移动地无线通讯的手环21（“可穿戴的”）或者智能电话22作为移动的用户设备。服务器可以将状态传输给移动的用户设备，并且移动的用户设备可以显示所述状态。此外可以在移动的用户设备中优选地个性化地和/或地点相关地保存至少一个理论-温度调节状态，其中所述理论-温度调节状态可以被传输给服务器12（被示出）或者可以通过天线模块19直接地被传输给网关20（未示出）。

Claims (10)

1.用于对于机动车的空气调节部件（1，3-5）进行控制的方法，具有步骤：

a）获取一种预测的车辆温度；

b）获取所述机动车的推测的空气调节时间；

c）预先给定一种理论-温度调节状态；

d）借助于在所述预测的车辆温度和理论-温度调节状态之间的比较来获取空气调节需求；以及

e）根据所述空气调节需求在推测的空气调节时间之前以在空气调节时间开始时达到所述理论-温度调节状态的控制目标来操控至少一个空气调节部件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤a）- d）在静止的服务器（12）中实施，并且所述空气调节需求被传递给机动车，其中所述操控的步骤在机动车的控制装置（2）中实施。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中对于被预测的车辆温度的获取包括：借助于天气服务的天气预报（18'）或者借助于传感器（18）或者借助于机动车侧的相机来获取所预测的降水量数据、温度数据或者空气湿度数据，所述传感器例如是机动车侧的温度传感器、空气湿度传感器、光射入传感器，所述机动车侧的相机的图像被利用下述指示进行分析：探测已经落下的或者正在落下的降水量。

4.根据权利要求3所述的方法，其中对于所预测的降水量数据、温度数据或者空气湿度数据的获取借助于天气服务的天气预报（18'）在静止的服务器（2）中实施，所述服务器取用天气服务，并且借助于传感器对于数据（18）的获取包括：将传感器的传感器数据由机动车传输给静止的服务器（2）并且通过服务器（2）分析所述数据。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤b）由用户设备（20；21）接收一种推测的空气调节时间，特别地个性化地和/或从用户设备（20；21）的日历-应用程序，从机动车的历史的被探测到的空气调节时间推导出推测的空气调节时间，从一种路径特别地借助于导航装置推导出推测的空气调节时间，所述路径是由用户设备（20；21）所接收到的、所计划的未来的路径，或者所述空气调节时间与用户相结合地作为个性化的空气调节时间来获取，其中空气调节时间此外涉及机动车的使用，或者涉及在机动车中的内燃机的使用。

6.根据权利要求5所述的方法，其中数据通过机动车来接收，并且数据由用户设备（20；21）或者由与用户设备通信的静止的服务器（2）来发送，其中所述用户设备（20；21）是无线的通信装置、特别是智能手机（20）、能够移动地无线通讯的平板电脑或者能够移动地无线通讯的可穿戴设备（21）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤c）包括：通过用户设备（20；21）或者通过中央的服务器（2）将理论-温度调节状态传输给机动车，或者在车辆的用户界面上输入所述理论-温度调节状态，其中理论-温度调节状态通过以下方式来展示：理论-内部空间温度、理论-牵引电池温度、理论-内燃机温度、被加热的、特别是被加热到理论温度上的方向盘、被加热的、特别是被加热到理论温度上的车辆座椅或者经过除霜的后窗玻璃或前窗玻璃。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤e）包括：操控机械的或者电的空调压缩机（3）、内部空间加热装置（4）、电池加热装置、停车加热装置、座椅加热装置、玻璃加热装置、方向盘加热装置或者红外线-辐射器。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在车辆由充电站（9）获得电能并且空气调节部件（1；3-5）至少部分地或者全部地由充电站（9）供应期间实施所述操控的步骤e）。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述理论-温度调节状态包括多个单个状态，所述多个单个状态被分配给不同的位置、特别是在机动车的内部空间中的不同的乘客位置，并且其中所述空气调节部件（1；3-5）被不同地操控，以用于对于不同的位置进行空气调节。