-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Heiz-, Belüftungs- und/oder
Klimaanlage, insbesondere für Fahrzeuge.
-
Zur Steigerung des Komforts werden heutzutage immer mehr Kraftfahrzeuge serienmäßig mit
Klimaanlagen ausgestattet. Die Steuerung kann manuell über verschieden einstellbare
Gebläsestufen oder auch automatisch, abhängig von der gewünschten Innentemperatur und
der Außentemperatur, erfolgen.
-
Bei Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlagen sind Bedienelemente, wie z. B.
Temperaturdrehschalter, Gebläsedrehschalter, Luftverteilungsdrehschalter und/oder
Klimaanlage-Ein/Aus-Schalter, im Fahrzeuginnenraum vorgesehen.
-
Eine derartige Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage, die üblicherweise mit einer
elektronischen Steuereinheit ausgestattet ist, steuert lediglich in Abhängigkeit von diesen
Bedienelementen und ggf. in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie der
Außentemperatur und Kühlwassertemperatur, die den Bedienelementen zugeordneten
Stellglieder, wie z. B. die Wärmetauscherklappe für die Ausblastemperatur, das Gebläse für
die Luftmenge und/oder die Klappen zur Einstellung der Luftaustrittsorte.
-
Klimaanlagen werden dahingehend ausgelegt, dass möglichst schnell die gewünschte
Innentemperatur eingestellt wird. Beispielsweise wird im Sommerbetrieb aufgrund der hohen
Außentemperaturen eine möglichst große Menge kalter Luft in den Innenraum und im
Winterbetrieb aufgrund der niedrigen Außentemperaturen eine möglichst große Menge
warmer Luft in den Innenraum eingeblasen.
-
In diesen Extremzuständen arbeitet das Gebläse im oberen Leistungsbereich und es entstehen
beim Lufteintritt in den Fahrzeuginnenraum zwangsläufig Luftverwirbelungen, die bei
höheren Gebläsestufen zu deutlich wahrnehmbaren, akustischen Lautstärken und
Geräuschbelästigungen führen.
-
Möchte ein Fahrzeuginsasse insbesondere telefonieren oder wichtige Meldungen,
Verkehrsnachrichten, Staumeldungen, im Radio anhören, dann wird die
Informationsaufhahme durch den erhöhten Geräuschpegel gestört. Die Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage muss manuell zurückgeregelt werden.
(DE 199 17 503 A1)
-
Es ist demgemäss Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bekannte Heiz-, Belüftungs-
und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, eine Steuervorrichtung mit einer
Steuereinheit, die Eingangssignale empfängt, in solch einer Weise weiterzubilden, dass der
Sicherheit und des klimatischen Komforts der Insassen der Gesamtkomfort im
Fahrzeuginnenraum erhöht ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Steuerungsvorrichtung für
eine Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für Fahrzeuge, mit einer
Steuereinheit verbunden ist, die bei Empfang eines vordefinierten Eingangssignals, die Heiz-,
Belüftungs- und/oder Klimaanlage in geräuschärmeren Modus schaltet, wobei
sicherheitstechnisch relevante durch die Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage
beeinflusste Parameter, wie z. B. Beschlagsfreihaltung und Defrostbetrieb, sowie
Außentemperatur, Innentemperatur, Feuchtigkeit, Luftverteilung, Luftmenge, berücksichtigt
werden. Anders ausgedrückt wird erfindungsgemäß eine Anlage bereitgestellt, die zumindest
zeitweilig die Geräuschentwicklung im Fahrzeuginnenraum reduziert. Diese deutlich
wahrnehmbare, akustische Geräuschreduzierung erhöht für die Fahrzeuginsassen erheblich
den Komfort im Fahrzeuginnenraum.
-
Beispielhaft braucht der Fahrer bei einem Eingangssignal, wie bei einem ankommenden bzw.
abgehenden Telefonat oder bei Verkehrsmeldungen, die Gebläsestufe nicht manuell steuern,
um die Schallintensität bzw. Lautstärke zu reduzieren, sondern kann beide Hände am Lenkrad
lassen und sich auf den Straßenverkehr konzentrieren.
-
Hierbei besteht auch nicht die sonst übliche Gefahr einer Fehleinstellung, die zu einer
Beeinträchtigung der Sicherheit führen kann, sondern es werden sicherheitstechnisch
relevante Parameter automatisch berücksichtigt.
-
Etwa fünf Prozent der Autounfälle werden durch das Bedienen und Einstellen von
verschiedenen Knöpfen und Reglern verursacht, insbesondere beim Versuch die Temperatur
im Fahrzeuginnenraum oder einen neuen Sender einzustellen.
(British Association for Advancement of Science)
Durch diese Erfindung können somit in überraschend einfacher und effektiver Weise solche
Autounfälle verringert bzw. vermieden werden.
-
Vorteilhafterweise kann die Steuereinheit den Luftdurchsatz von einzelnen Luftkanälen,
insbesondere Luftkanäle die zu den Mannanströmern führen, reduzieren. Dabei können
vorrangig die Luftkanäle ausgewählt werden, die zum Fahrgastinnenraum, also zu den
Fahrzeuginsassen, führen. Über eine Steuerungseinrichtung können des weiteren auch
Luftkanäle, die auf einen Defrostbetrieb zur Scheibenenteisung und/oder
Beschlagsfreihaltung ausgerichtet sind, zurückgesteuert werden, wenn dies
sicherheitstechnisch möglich ist.
-
Durch diese Luftdurchsatzreduzierung wird die Geräuschintensität im Fahrzeuginnenraum
vermindert und es können wichtige Verkehrsmeldungen besser verstanden oder Telefonate
geführt und verstanden werden, ohne das dabei verschiedene Bediengriffe nötig sind, um den
Geräuschpegel zu senken und gegebenenfalls eine Beschlagsfreiheit oder auch lediglich eine
annähernd gewünschte Klimatisierung beizubehalten.
-
Gemäß einem weiteren Vorteil der Erfindung kann der Luftdurchsatz von den Luftkanälen zu
den Mannanströmern reduziert werden, wobei optional das Gebläse in einen geräuschärmeren
Modus geschaltet wird, die in Abhängigkeit von der Besetzung des Fahrzeuges oder bei
lokalisierbarer Signalherkunft der oder die Kanäle, die zu diesem Ort führen, ausgewählt sind.
-
Beispielsweise können an den Sitzflächen Sensoren angebracht werden um festzustellen,
welche Plätze im Fahrzeug besetzt sind. Es gibt Sensoren die z. B. passiv arbeiten, d. h. sie
besitzen bei Inbetriebnahme des Fahrzeuges die Temperatur des Innenraumes und sobald sich
ein Fahrgast auf einen Platz setzt erfolgt eine Temperaturänderung des Sensors.
-
Ferner gibt es Sensoren, die aktiv die Wärmeströmung zwischen dem Sensor und dem Körper
des Fahrgastes bestimmen können. Die Lokalisierung der Fahrzeuginsassen kann auch mit
sonstigen bekannten Ortungsverfahren erfolgen. Je nachdem ein Platz besetzt ist oder nicht,
kann die Luftzuführung gesteuert werden und die Anlage in einen geräuschärmeren Modus
geschaltet werden.
-
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung eine
oder mehrere Erfassungseinrichtungen vorgesehen sein kann oder können, um
sicherheitstechnisch relevante durch die Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage
beeinflusste oder den Betrieb derselben beeinflussende Parameter wie Außentemperatur,
Innentemperatur, Feuchtigkeit, Luftverteilung, Luftmenge zu ermitteln.
-
Eine Erfassungseinrichtung kann beispielhaft aus elektronischen Empfangs- oder
Messelementen eines Messgerätes oder Sensoren, die an bestimmten Stellen des Autos
angebracht sind gebildet sein. Dazu zählen beispielsweise Feuchte- und Beschlagssensoren an
den Scheiben, Temperatursensoren im Außenbereich und im Fahrzeuginnenraum,
anemometrische Sensoren zur Messung der Luftgeschwindigkeit sowie Sensoren für die
Sonnen- und Oberflächenstrahlung. Diese Erfassungseinrichtungen liefern Messdaten und
Informationen an die Steuereinheit, wo diese ausgewertet und an die Stellglieder für die
Luftverteilerklappen und das Gebläse weitergegeben werden können.
-
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit mit einem Unterhaltungselektronikgerät gekoppelt.
Somit kann die Steuereinheit z. B. mit dem Autoradio verbunden werden, um ein
vordefiniertes Empfangssignal, welches das Autoradio auf leise schalten kann, zu nutzen, die
Anlage oder auch einfach nur das Gebläse in einen geräuschärmeren Modus zu steuern bzw.
zu regeln.
-
Durch diese bevorzugte Ausführungsform ist es auch möglich auf komplexe Steuerungen im
Autoradio zu verzichten, wie z. B. "Gala" bei dem die Lautstärke in Abhängigkeit von den
Betriebsparametern des Fahrzeugs geregelt wird. Beispielsweise kann bei leisen
Musikabschnitten die Akustik verbessert werden, indem störende Geräusche der Klimaanlage
vermieden werden.
-
Des weiteren können die vordefinierten Eingangssignale über eine serielle Schnittstelle,
insbesondere CAN, K-Line, LIN, Bussystem, oder auch drahtlos zur Steuereinheit übertragen,
ausgewertet und weitergeleitet werden.
-
Die Steuereinheit kann eine Speichereinrichtung umfassen, um bei Empfang des
vordefinierten Eingangssignals die vorliegenden Einstellungen zu speichern. Wird das
vordefinierte Eingangssignal empfangen, z. B. ein Signal welches ein Telefongespräch
anzeigt, dann werden die Einstellungen bzw. Parameter, insbesondere Innentemperatur,
Gebläsestufe, Luftverteilung und Luftmenge bzw. die Sollklimawerte, gespeichert. Die
gewonnenen Informationen können insbesondere in einem EEPROM (Electrical Erasable
Programmable Read Only Memory), Flash-EPROM oder anderen Programmspeicher
gespeichert werden.
-
Vorteilhafterweise werden nach dem Erlöschen des Eingangssignals die gespeicherten
Einstellungen wieder hergestellt. Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren stellt
schnellstmöglich die vorher gespeicherten Parameter wieder her. Beispielsweise kann es sich
bei der Information um den Istwert der Innentemperatur, Luftverteilung und Luftmenge,
unmittelbar vor dem Empfang des vordefinierten Einganssignals handeln.
-
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind für den Benutzer
Eingabeeinrichtungen vorgesehen, um ein drittes definiertes Eingangssignal zu erzeugen und
den Leisemodus wieder ausschalten zu können. Möchte der Fahrzeuginsasse die gewünschten
klimatischen Einstellungen nicht aufgeben, so hat er die Möglichkeit über bereits bekannte
Eingabeeinrichtungen, wie z. B. Schalter, Taster, Druckknöpfe oder durch Spracheingabe, die
vorliegenden Klimaeinstellungen wieder herzustellen. Hierbei kann auf besonders einfache
Weise die Eingangseinstellungen wieder hergestellt werden.
-
Des weiteren können in der Steuereinheit bestimmte vordefinierte Zustände gespeichert
werden, in denen eine Leiseschaltung gehemmt ist. Dabei werden sicherheitstechnisch
relevanten Einstellungen wie der Defrostbetrieb zur Scheibenenteisung und/oder
Beschlagsfreihaltung der Front-, Heck- und Seitenscheiben berücksichtigt.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich ferner aus der
lediglich beispielhaften Beschreibung einer derzeit bevorzugten Ausführungsform, in welcher
auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird, in welcher gilt:
-
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines vorderen Teils eines Fahrzeuges mit einer
Steuerungsvorrichtung für eine Klimaanlage.
-
Klimaanlagen für Fahrzeuge sind hinreichend bekannt und müssen daher hier nicht näher
dargelegt werden. Sie regeln neben der Temperatur auch die Luftzirkulation und optional die
Feuchtigkeit.
-
Die Klimaanlage 1 umfasst in an und für sich üblicher Weise einen Frischluft/Ansaugkanal 30
und einen Umluft/Ansaugkanal 32 der über ein Gebläse 40 und eine Heiz/Kühlvorrichtung 42
mit einer Mischkammer 2 verbunden ist. Die Mischkammer 2 weist Öffnungen zum
Fahrzeuginnenraum 6 auf. Über Luftverteilerklappen 52, 54, 56 kann die Luftzuführung zu
den Defrost/Beschlagsfreihaltungsöffnungen 38, zu den Mannanströmeröffnungen 34 und zu
den Fußraumausblasöffnungen 36 gesteuert werden.
-
Klimaanlagen werden dahingehend ausgelegt, dass eine optimale Innentemperatur im
Fahrzeuginnenraum 6 erreicht wird. Im Sommer wird aufgrund der hohen Außentemperaturen
eine große Menge kalter Luft, im Winter aufgrund der niedrigen Außentemperaturen eine
große Menge warmer Luft im Innenraum 6 benötigt.
-
Ferner umfasst die hier dargestellte Klimaanlage mehrere Erfassungseinrichtungen, wie
beispielsweise einen Außentemperatursensor 10, einen Feuchteßeschlagssensor 12, einen
Innenraumtemperatursensor 14, einen Sitzsensor 16, einen Sonnensensor 18 und einen
Feuchteßeschlagssensor 20, die mit den Eingängen einer Steuereinheit 46 einer
Steuervorrichtung 44 verbunden sind. Die Ausgänge der Steuereinheit 46 sind mit den
Luftverteilerklappen 52, 54, 56 sowie der Umluft/Frischluftklappe 50 und dem Gebläse 40
verbunden. Die Sensoren 10 bis 20 geben ihre Daten an die Steuereinheit 46 weiter, wo sie
gespeichert, ausgewertet und mit sicherheitstechnisch relevanten Parametern verglichen
werden.
-
Die Steuerungsvorrichtung 44 ist vorliegend mit einer Speichervorrichtung 48 bereitgestellt,
die in einer Steuereinheit 46 untergebracht ist, um die Klimaanlage 1 in einen Leisemodus
überführen zu können.
-
Ein vordefinierten Eingangssignal, wie ein ein ankommendes oder abgehendes
Telefongespräch repräsentierendes Signal, wird an die Steuereinheit 46 weitergegeben. Die
Steuereinheit 46 speichert die Einstellungen und Parameter bzw. die Sollklimawerte in der
Speichereinrichtung 48 ab und überprüft, ob sicherheitstechnisch relevante Parameter
gegeben sind und steuert dann dementsprechend die Luftzuführung zu den
Mannanströmeröffnungen 34, Fußraumausblasöffnungen und
Defrost/Beschlagsfreihaltungsöffnungen 38 in den Fahrzeuginnenraum 6 zurück, um den
Geräuschpegel zu senken und folglich die Informationsaufnahme zu erhöhen.
-
Nach Beendigung des vordefinierten Eingangsignals können die abgespeicherten
Einstellungen und Parameter von der Speichereinrichtung 48 wieder hergestellt und die
gewünschte Klimatisierung eingestellt werden.
-
Sicherheitstechnisch relevante Parameter sind gegeben, wenn sich bei kühler und feuchter
Witterung die Scheiben des Fahrzeuges 4 beschlagen. Der Feuchteßeschlagssensor 20 gibt
ein definiertes Signal an die Steuereinheit 46 ab. Die Klimaanlage 1 kühlt die Luft zuerst ab,
wobei sie Feuchtigkeit verliert und heizt sie dann wieder auf. Die getrocknete Luft kann nun
viel mehr Feuchtigkeit aufnehmen als die Feuchte Außenluft oder die Umluft. Leitet man jetzt
die trockene Luft über die Defrost/Beschlagsfreihaltungsöffnungen 38 an die Scheiben des
Fahrzeugs 4, so verschwindet der Beschlag. In diesem Zeitraum ist eine Reduzierung oder
Abschaltung der Luftzuführung zu den Scheiben im Rahmen der Leisemodusanwendung
nicht möglich.
-
Weiterhin sind sicherheitstechnisch relevante Parameter gegeben, wenn sich die Klimaanlage
1 gerade im Defrostbetrieb befindet. Bei kritischen Temperaturen unter 3°C besteht die
Möglichkeit, dass die Scheiben des Fahrzeuges 4 vereisen. Der Außentemperatursensor 10
und der Innentemperatursensor 14 geben ihre gemessenen Daten an die Steuereinheit 46
weiter. Die Steuereinheit 46 gibt ein Signal an die Klimaanlage 1 ab und leitet stark
aufgeheizte Luft über die Defrost/Beschlagsfreihaltungsöffnungen 38 zu den Scheiben und
enteist diese. Während dieser Zeitspanne ist eine Schaltung in den Leisemodus nicht oder nur
durch den Benutzer selbst oder in dem Ausmaß in dem z. B. lediglich die
Mannanströmeröffnungen 34 verändert werden möglich.
-
Beispielhaft können die durch die Klimaanlage 1 akustisch wahrnehmbaren Geräusche im
Fahrzeuginnenraum 6 reduziert werden, indem man insbesondere die geräuschträchtigen
Mannanströmeröffnungen 34 zurückregelt. Der Fahrzeuginsasse hat nun die Möglichkeit ein
Telefonat zu führen und wichtige Verkehrsnachrichten mitzubekommen, da er nicht mehr
durch den erhöhten Geräuschpegel aufgrund der Luftverwirbelungen an den
Austrittsöffnungen 34, 36, 38 gestört wird.
-
Der Benutzer hat die Möglichkeit zumindest kurzfristig die Klimaanlage 1 in einen
geräuschärmeren Modus zu steuern, um sich beispielsweise besser mit den Fahrzeuginsassen
besonders im Rücksitzbereich zu unterhalten oder sich ungestört einen Musiktitel anhören zu
können. Die Steuereinheit 46 ist zusätzlich oder optional mit einem
Unterhaltungselektronikgerät 60 gekoppelt und steuert die Klimaanlage 1 z. B. bei wichtigen
Verkehrsmeldungen und -nachrichten zurück.
-
Ferner sind beispielsweise an den Sitzflächen Sensoren 18 angebracht, damit festgestellt
werden kann, welche Positionen im Fahrzeug 4 besetzt sind. Diese Informationen werden an
die Steuereinheit 46 weitergegeben. Durch die Ortung der Fahrzeuginsassen kann bei einem
ankommenden und/oder abgehenden Signal die Steuereinheit 46 die Klimaanlage 1
zurücksteuern, insbesondere die Bereiche im Fahrzeug 4, an denen sich Personen befinden.
-
Möchte der Benutzer auf die klimatischen Einstellungen nicht verzichten, so hat er die
Möglichkeit über Eingabeeinrichtungen 62, die mit der Steuereinheit 46 verbunden sind, ein
drittes definiertes Eingangssignal zu erzeugen, um den Leisemodus wieder auszuschalten.
-
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorangehend lediglich
beispielhaft beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern erstreckt sich vielmehr auf
weitere Varianten.
Bezugszeichenliste
1 Klimaanlage
2 Mischkammer
4 Fahrzeug
6 Fahrzeuginnenraum
10 Außentemperatursensor
12 Feuchteßeschlagssensor
14 Innenraumtemperatursensor
16 Sitzsensor
18 Sonnensensor
30 Frischluft/Ansaugkanal
32 Umluft/Ansaugkanal
34 Mannanströmeröffnungen
36 Fußraumausblasöffnungen
38 Defrost/Beschlagsfreihaltungsöffnungen
40 Gebläse
42 Heiz/Kühlvorrichtung
44 Steuerungsvorrichtung
46 Steuereinheit
48 Speichereinrichtung
50 Umluft/Frischluftklappe
52 Luftverteilerklappe
54 Luftverteilerklappe
56 Luftverteilerklappe
60 Unterhaltungselektronikgerät
62 Eingabeeinrichtungen