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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Klimatisierung von Fahrzeugen.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Temperaturerfassung
und Temperatursteuerung in Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge.
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Klimaanlagen
moderner Kraftfahrzeuge verfügen
meist über
Temperatursensoren, mit welchen die Temperatur innerhalb der Fahrgastzellen
und in manchen Fällen
auch außerhalb
des Fahrzeugs gemessen werden kann um die Klimaanlage dementsprechend
zu regeln. Um hohe Kosten und einen umständlichen Einbau zu vermeiden,
sind die Temperatursensoren häufig
in der Steuerung der Klimaanlage bzw. in dessen Nähe angeordnet.
Dabei sind Anordnungen bekannt, bei denen die Temperatursensoren an
der Oberfläche
eines Bedienpanels oder mit diesem in thermischer Verbindung angebracht
sind. Dabei werden allerdings auch Temperaturveränderungen, insbesondere Erwärmungen
des Bedienpanels, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung oder durch in
der Nähe
befindlicher, Wärme
abstrahlender Einrichtungen erfasst, was dazu führt, dass die gemessene Temperatur
nicht der Temperatur in Innenraum entspricht.
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Um
die Lufttemperatur des Fahrzeuginnenraums genauer zu erfassen sind
Systeme bekannt, bei denen ein Temperatursensor innerhalb der Steuerung
der Klimaanlage oder an andere Stelle beabstandet oder thermisch
isoliert von dem Bedienpanel angeordnet sind. Dabei kann allerdings
ein zu geringer Luftaustausch mit der Innenluft oder die Erwärmung benachbarte
Elemente die Temperaturmessung beeinflussen.
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Des
Weiteren sind Systeme bekannt, bei denen ein innerhalb eines Gehäuses angeordneter Temperatursensor
mit einem Luftstrom aus dem Innenraum beaufschlagt wird. Dazu werden üblicherweise
Ventilatoren verwendet, die einen Luftstrom aus dem Innenraum des
Fahrzeugs durch eine Öffnung
in dem Gehäuse
oder durch einen Luftkanal dem Temperatursensor zu führen. Diese
Systeme haben allerdings den Nachteil, dass aktive Ventilatoren, wie
häufig
verwendet, zusätzliche
und kostspielige zusätzliche
Bauelemente und Fehlerquellen darstellen, deren Ausfall erhebliche
Funktionsbeeinträchtigungen
für die
Fahrzeugklimatisierung mit sich bringt. Zudem können die Luftzuführungskanäle oder Öffnungen
leicht verstopfen und dadurch die Temperaturmessung beeinflussen.
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Die
oben genannten Systeme haben weiterhin den Nachteil, dass die Temperaturmessung
lediglich an einer Stelle im Fahrzeug bzw. bezüglich der Fahrgastzelle erfolgt,
welche häufig
von den Fahrzeuginsassen beabstandet ist. So kann beispielsweise
die Temperatur an dem Messpunkt, also beispielsweise an oder in
dem Steuergerät
der Klimaanlage deutlich von der Temperatur an einem der Sitzplätze, insbesondere
in Kopfbereich einen Benutzers, verschieden sein. Dies ist insbesondere
dann der Fall, wenn die Fahrgastzelle bzw. bestimmte Bereiche der Fahrgastzelle
durch Sonnenstrahlung erwärmt
werden.
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Um
diesen Effekt mit einzubeziehen, ist es bekannt, Strahlungssensoren,
insbesondere Photosensoren zu verwenden, mit denen die Intensität der in
die Fahrgaszelle einfallenden Sonnenstrahlung gemessen wird. Durch
das Messen der Sonneneinstrahlung, kann beispielsweise in Abhängigkeit
der Dauer und/oder Intensität
eine Korrektur, z.B. in Form eines Korrekturfaktors oder Korrekturterms
für den über einen
Temperatursensor gemessenen Temperaturwert ermittelt werden. Es
ist offensichtlich, dass die Korrektur dabei entscheidend von der
Positionierung des Strahlungssensors abhängig ist.
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Aus
Kostengründen
ist es aber wünschenswert,
die Temperatursensoren und die Strahlungssensoren räumlich nah
beieinander und in der Nähe oder
an der Klimaanlage bzw. an oder in der Steuerung der Klimaanlage
anzuordnen. Dabei sind Systeme bekannt, in denen jeweils ein Strahlungssensor und
ein Temperatursensor kombiniert sind und beispielsweise in oder
an dem Bedienpanel der Klimaanlagensteuerung oder auch auf dem Armaturenbrett in
der Nähe
der Windschutzscheibe angeordnet werden. Der Temperatursensor ist
dabei durch eine geeignete Abdeckung vor Sonnenstrahlung geschützt.
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Kombinierte
Temperatur- und Strahlungssensoren haben allerdings den Nachteil,
schwierig anzuschließen
zu sein und einer wechselseitigen Störung zu unterliegen.. Strahlungssensoren
wie Photodioden sind zudem relativ teuere Bauelement und die Anordnung
der Strahlungs sensoren ist von entscheidender Bedeutung, da je nach
Stellung des Fahrzeugs bezüglich
der Sonne, Strahlung von unterschiedliche Seiten einfällt und
der Strahlungssensor nicht in jedem Fall mit Sonnenstrahlung beaufschlagt
wird.
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Zur Überwindung
der oben genannten Nachteile schlägt die Erfindung eine Vorrichtung
zur Bestimmung eines Fahrgastzellentemperaturwertes an einem von
einem ersten Temperatursensor und einem zweiten Temperatursensor
distinkten Ort in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs vor, wobei
der erste Temperatursensor zur Erfassung eines ersten Temperaturwertes
an einem Oberflächenelement
eines Armaturenbretts angeordnet ist, und der zweite Temperatursensor
zur Erfassung eines zweiten Temperaturwertes in einem an die Fahrgastzelle
angrenzenden Volumen angeordnet ist, und wobei der Fahrgastzellentemperaturwert
zumindest basierend auf dem ersten Temperaturwert und auf dem zweiten Temperaturwert
errechnet wird.
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Die
Erfindung schlägt
ebenso ein Verfahren zur Bestimmung eines Fahrgastzellentemperaturwertes
an einem von einem ersten Temperatursensor und einem zweiten Temperatursensor
distinkten Ort in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, umfassend die
Schritte: Erfassen eines ersten Temperaturwerts mit einem ersten
Temperatursensor an einem Oberflächenelement
eines Armaturenbretts; Erfassen eines zweiten Temperaturwerts mit
einem zweiten Temperatursensor in einem an die Fahrgastzelle angrenzenden
Volumen; und Errechnen des Fahrgastzellentemperaturwertes basierend
zumindest auf dem ersten Temperaturwert und auf dem zweiten Temperaturwert.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
bzw. das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglichen
in vorteilhafter Weise die Bestimmung der Fahrgastzellentemperatur
an einem für
einen Benutzer relevanten Ort, wie beispielsweise der Stelle and
der sich der Kopf oder ein anderes Körperteil des Benutzer befindet, wenn
dieser in der Fahrgastzelle Platz nimmt, ohne dass an dieser Stellen
Temperatursensoren mit entsprechender Verkabelung bzw. entsprechendem
Anschluss vorgesehen sein müssten.
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Zudem
bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung
bzw. das erfindungsgemäße Verfahren
den Vorteil, dass die Fahrgastzellentemperatur bzw. der Fahrgastzellentemperaturwert
auch bei Sonneneinstrahlung zuverlässig bestimmt werden kann.
Die Bestimmung beruht dabei allen auf der Bestimmung von Temperaturwerten
und es kann folglich auf üblicherweise
verwendeten, kostenintensiven Strahlungssensoren verzichtet werden.
Durch die vorteilhafte Anordnung kann auch auf eine aktive Beaufschlagung
der Temperatursensoren, beispielsweise durch Ventilatoren verzichtet
werden.
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Die
Temperatursensoren sind dabei zur Messung eines Temperaturwerts
ausgelegt. Dabei können
temperaturabhängige
elektrische Widerstände, insbesondere
um NTC-Widerstände
Verwendung finden, wie sie dem Fachmann bekannt sind und wie sie kostengünstig kommerziell
verfügbar
sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das an die Fahrgastzelle angrenzende Volumen in einer Steuereinheit
einer Heizungs- und/oder Klimaanlage befindlich. Dadurch werden
keine weiteren Leitungen und Anschlüsse notwendig, was die Montage erleichtert.
Die Steuerung, bzw. das Volumen kann dabei an einem beliebigen Ort
an der Fahrgastzelle befindlich sein. Bevorzugterweise verfügt die Steuerung über ein
Bedienpanel bzw. eine Bedientafel und das and die Fahrgastzelle
angrenzende Volumen ist hinter der Bedientafel befindlich. Dadurch
können
der zweite Temperatursensor, die Steuerung und Bedienelemente der
Klimaanlage in und an einem Gehäuse
angeordnet werden, wodurch die Klimaanlage kostengünstig und
montagefreundlich ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,
ist der erste Temperatursensor so angeordnet, dass er aus zumindest
einer Richtung mit Strahlung, insbesondere mit Sonnenstrahlung beaufschlagbar ist.
Zumindest ein Abschnitt des Temperatursensors ist somit der Sonnenstrahlung
ausgesetzt, wenn das Fahrzeug bezüglich der Sonne dementsprechend ausgerichtet
ist, dass das Oberflächenelement
der Sonnenstrahlung ausgesetzt ist. Der Temperatursensor kann zu
diesem Zweck auch weitere Elemente umfassen, welche vorzugsweise
aus thermisch leitendem Material bestehen und an dem Oberflächenelement
und and dem Messfühler,
insbesondere dem NTC-Widerstand angeordnet sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Oberflächenelement
des Armaturenbretts die Bedientafel einer Belüftungs- und/oder Klimaanlage ist.
Damit kann der erste Temperatursensor kostengünstig und montagefreundlich
in direkt and der Steuerung der Klimaanlage angeordnet sein. Dabei wird
die auf das Armaturenbrett fallende Sonneneinstrahlung berücksich tigt.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Bedienelemente
und damit das Oberflächenelement
relativ hoch im Fahrzeug platziert sind.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist Oberflächenelement
des Armaturenbrettes in der Nähe
eines Fahrzeugfensters angeordnet ist. Dabei kann ein separates
Element vorgesehen sein, welches beispielsweise in der Nähe der Windschutzscheibe
des Fahrzeugs angeordnet ist. Dadurch kann die einfallende Sonnenstrahlung
besonders umfassend erfasst werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Vorrichtung einen dritten Temperatursensor, angeordnet
an einer Platine der Belüftungs-
und/oder Klimaanlage. Damit können
auch weitere Wärmequellen,
wie Schaltelemente auf der Platine und/oder an anderer Stelle der
Steuerung der Klimaanlage in die Bestimmung des Fahrgastzellentemperaturwertes
mit aufgenommen werden. Zusätzlich
oder alternativ können
weitere Temperatursensoren vorgesehen sein, beispielsweise an weiteren Wärmequellen,
welche die Bestimmung der Temperatur weiter präzisieren können.
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Zusätzlich können auch
Strahlungssensoren verwendet werden, obwohl für die Erfindung nicht notwendig,
um an geeigneten Stellen der Fahrgastzelle die einfallende Strahlung
zu erfassen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erfolgt das Errechnen des Fahrgastzellentemperaturwertes durch das
Summieren des zweiten Temperaturwerts mit der mit einem Korrekturfaktor
multiplizierten Differenz aus dem ersten Temperaturwert und dem
zweiten Temperaturwert umfasst. Dadurch werden zur Bestimmung des
Fahrgastzellentemperaturwerts nur Temperaturwerte und keine weiteren
zu ermittelnden Parameter benötigt,
was eine einfach und zuverlässige
Bestimmung der Fahrgastzellentemperatur auch dann ermöglicht,
wenn der Temperaturwert an allen Temperatursensoren, z.B. nach einer Standzeit
des Fahrzeugs in der Sonne über
dem Wert der Fahrgastzellentemperatur liegt.
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Der
Korrekturfaktor kann dabei theoretisch, empirisch oder experimentell
ermittelt oder beispielsweise aus Temperaturleitkoeffizienten abgeleitet sein.
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Weitere
Temperaturwerte können
mit entsprechenden Korrekturfaktoren und entsprechender Differenzbildung
addiert werden.
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Die
Erfindung und weitere Merkmale der Erfindung werden deutlicher beim
Lesen der folgenden, lediglich beispielhaften Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen,
welche unter Bezugnahme der Figuren erfolgt. Dabei gilt:
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1 zeigt,
die Stellen an denen erfindungsgemäß Temperatursensoren vorgesehen
sind;
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2a zeigt
eine erfindungsgemäß Anordnung
von Temperatursensoren;
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2b zeigt
ein Schaltschema zur Bestimmung einer Fahrgastzellentemperatur mit
einer Anordnung gemäß 2a;
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3a zeigt
eine weitere erfindungsgemäße Anordnung
von Temperatursensoren;
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3b zeigt
die Anordnung aus 3a mit dazugehörigen Wärmeübergängen; und
In
der folgenden Beschreibung einer detaillierten Ausführungsform
und in den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
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1 stellt
schematisch einen Abschnitt eines Fahrzeugs dar. In einer Fahrgastzelle 10 ist
unterhalb einer Windschutzscheibe 14 ein Armaturenbrett 16 angeordnet.
Das Armaturbrett weist dabei einen oberen Abschnitt 13 auf
der in der Nähe
der Windschutzscheibebefindlich ist. In diesem Abschnitt können üblicherweise
Defrosterdüsen
und/oder Anzeigelemente angeordnet sein. Das Armaturenbrett weist
zudem einen unteren Abschnitt 12 auf, an dem üblicherweise
Bedienelemente zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen in Reichweite
eines Benutzers angeordnet sind. Zu den Fahrzeugfunktionen zählt gemäß der vorliegenden
Erfindung neben anderen auch die Steuerung 20 einer Heizungs-
und/oder Klimaanlage. Die Steuerung 20 weist dabei ein
Gehäuse
auf, welches mit einer Bedienseite 22, an der einen Vielzahl
von Schaltern und/oder Bedienelementen angeordnet sein kann, versehen
ist. Die Bedienseite 22 ist dabei üblicherweise in dem unteren
Abschnitt 12 der Armaturentafel 16 angeordnet,
so dass die Bedienelemente zur Regelung der Heizungs- und/oder Klimaanlage
gut für
den Be nutzer zugänglich
sind. Das Gehäuse
der Steuerung definiert ein Volumen 24, indem beispielsweise
die zur Steuerung der Heizungs- und/oder Klimaanlage notwendige Elektronik
untergebracht ist. Die Steuerung 20 kann dabei als vorgefertigtes
Modul ausgeführt
sein, dass bei der Montage des Fahrzeugs oder zu einem anderen Zeitpunkt
an der Armaturentafel angebracht wird. Die Steuerung 20 kann
dabei auch nachträglich,
z.B. zu Reparaturzwecken austauschbar sein.
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Darüber hinaus
kann ein Sensor oder eine Anordnung von Sensoren 30 an
dem oberen Abschnitt 13 des Armaturenbretts 16 angeordnet
sein. So dass der Sensor oder die Anordnung von Sensoren direkt
oder indirekt der Sonneneinstrahlung 40 durch die Windschutzscheibe 14 ausgesetzt
sein können.
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2a zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung bei der drei Temperatursensoren in bzw. an einem Gehäuse mit
zumindest einer Gehäuseabdeckung 222 angeordnet
sind. Das Gehäuse
kann beispielsweise das Gehäuse
der Steuerung 20 einer Klimaanlage sein, kann aber auch
an anderer Stelle im Fahrzeug angeordnet sein. Die Gehäuseabdeckung 222 kann
dabei die Bedienseite 22 des Gehäuses der Steuerung 20 sein.
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In
der Gehäuseabdeckung
befindet sich ein erster Temperatursensor 230 bestehend
aus einem Temperaturmesskopf 232, der beispielsweise ein NTC-Widerstand
(negative temperature coefficient-Widerstand) sein kann. Der Temperaturmesskopf
ist dabei in einem Messkörper 234 aufgenommen,
welcher aus einem thermisch gut leitenden Material sein kann und
welcher in einer Öffnung
der Gehäuseabdeckung 222 befindlich
ist. Dadurch befindet sich zumindest eine Fläche des Messkörpers 234 des
Temperatursensors 230 an der Außenseite des Gehäuses und
kann mit einfallender Strahlung, insbesondere mit Sonnenstrahlung 240 erwärmt werden.
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Dabei
wird nicht, wie sonst üblich,
die einfallende Sonnenstrahlung mit einem Strahlungssensor bzw.
einer Fotodioden erwärmt,
sondern der Messkörper 234 und
damit der Temperatursensor 230 durch die Einstrahlung 240 erwärmt.
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Der
Temperaturmesskopf 232 ist dabei über Pins oder Leitungen 236 und 237 mit
einer ersten Platine (PCB) 258 verbunden bzw. an dieser
befestigt. Auf der ersten Platine 258 ist zudem ein zweiter Temperatursensor
(NTC2) 250 angeordnet. Der zweite Temperatursensor 250 kann
dabei auch einen NTC-Widerstand umfassen. Der zweite Temperatursensor 250 ist
dabei hinter der Gehäuseabdeckung 222 angeordnet
und somit vor Sonneneinstrahlung 240 geschützt. Der
zweite Temperatursensor 250 misst somit die Temperatur
eines Volumens hinter der Gehäuseabdeckung 222 bzw.
innerhalb des Gehäuses.
Die Platine 258 weist darüber hinaus keine oder nur wenige,
möglichst
wenig Wärme
entwickelnde Elemente wie Leitungen oder ähnliches und einer Verbindung 255 mit
einer zweiten Platine 268 aufweist. Über die Verbindung 255 ist
sind der erste Temperatursensor (NTC1) 230 und der zweite
Temperatursensor (NTC2) 250 elektrisch mit zumindest einer
Schaltung auf der zweiten Platine 268 verbunden.
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Auf
der zweiten Platine (268), welche spezielle, aber auch
eine Hauptplatine oder jeder andere Platine der Klimaanlagensteuerung
sein kann, sind verschiedene, übliche
elektronische Bauelemente, wie Speicher, Prozessoren, Dioden, Leuchtdioden usw., 264, 266 angeordnet,
die einzeln vor allem aber zusammengenommen beträchtliche Wärme entwickeln und/oder abgeben
können.
Daher ist in dieser Ausführungsform
ein dritter Temperatursensor (NTC3) 260 vorgesehen, der
ebenfalls als NTC-Widerstand ausgeführt sein kann und der die Temperatur
an der Platine 268 misst und damit die von den Schalt-/Bauelementen 266, 264 abgegebene
Wärme misst.
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Die
bezüglich
der 2a beschriebene Anordnung kann dabei in bzw. an
der Steuerung 20 der Klimaanlage oder aber auch an einer
anderen Stelle im Fahrzeug vorgesehen sein, beispielsweise auf dem
oberen Abschnitt 13 des Armaturenbretts 16 und
dort die Anordnung von Sensoren 30 ausbilden.
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Alternativ
können
auch der zweite Temperatursensor (NTC2) 250 und der dritte
Temperatursensor (NTC3) 260 in der Steuerung 20 oder
einer anderen vor direkter Einstrahlung 40 geschützter Position angeordnet
sein und der erste Temperatursensor (NTC1) 230 ist an dem
oberen Abschnitt 13 des Armaturenbretts 16 unterhalb
der Windschutzscheibe 14 der Einstrahlung 40 ausgesetzt,
wie bezüglich 1 beschrieben.
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2b stellt
graphisch dar, wie aus dem mittels dem ersten Temperatursensor (NTC1) 230 ermittelten
ersten Temperaturwerts T1, dem mittels dem zweiten Temperatursensor
(NTC2) 250 ermittelten zweiten Temperaturwerts T2 und dem
mittels dem dritten Temperatursensor (NTC3) 260 ermittelten
dritten Temperaturwert T3, ohne Verwendung eines Strahlungssensors
ein Temperaturwert Tcab oder ein anderer Vergleichswert für eine andere
Stelle in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs beispielsweise in der Nähe eines
Benutzers des Fahrzeugs bestimmt werden kann.
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Gemäß der in 2b dargestellten
Ausführungsform
der Erfindung wird dabei die Differenz T1 – T2 an Additionsglied 253 gebildet,
darstellend den Unterschied zwischen der ambivalenten Innenraumtemperatur
an NTC2 und der durch Sonneneinstrahlung erwärmten Temperatur T1. Ohne Sonneneinstrahlung
oder andere Einflüsse
an dem Armaturenbrett wird diese Temperaturdifferenz T1 – T2 gleich null
sein. Mit zunehmender Sonneneinstrahlung nimmt dann auch die Temperaturdifferenz
T1 – T2
zu. Die Temperaturdifferenz T1 – T2
wird dann mit einem Faktor K1 beaufschlagt und von T1 an Additionsglied 235 subtrahiert.
Der Wert K1 kann dabei an die spezifischen Gegebenheiten des Fahrzeugs
angepasst werden und beispielsweise empirisch ermittelt werden.
Damit kann bereits eine gute Abschätzung für die Fahrgastzellentemperatur
Tcab errechnet werden.
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Da
auch elektronische Bauelemente oder andere Wärme abgebenden Gegenständen in
der Nähe
des zweiten Temperatursensors (NTC2) 250 die Messung Bestimmung
von Tcab beeinflussen können,
können
auch weiter gemessenen Temperaturwerte T3 in die Berechnung einbezogen
werden. Dabei wird analog zu oben die Differenz. T3 – T1 an Additionsglied 263 gebildet
werden. Diese Differenz kann, je nach Betriebszustand und Erwärmung der Elektronik
und je nach Sonneneinstrahlung positiv oder negativ sein, je nachdem
an welchem Sensor einen größere Erwärmung auftritt.
Die Temperaturdifferenz T3 – T1
wird dann ebenfalls mit einem Faktor K2 beaufschlagt und von T1
an Additionsglied 265 subtrahiert. Auch der Wert K2 kann
dabei an die spezifischen Gegebenheiten des Fahrzeugs angepasst werden
und beispielsweise empirisch ermittelt werden.
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Zusammenfassend
kann somit der Temperaturwert Tcab der Fahrgastzelle nach der Formel Tcab = T1 – K1·(T1 – T2) – K2·(T1 – T3)berechnet
werden.
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3a zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Erfindung zu der bezüglich 2a dargestellten
Ausführungsform,
bei der ebenfalls drei Temperatursensoren in bzw. an einem Gehäuse mit
zumindest einer Gehäuseabdeckung 322 angeordnet sind.
Das Gehäuse
kann auch hier das Gehäuse
der Steuerung 20 einer Klimaanlage sein, kann aber auch
an anderer Stelle im Fahrzeug angeordnet sein. Die Gehäuseabdeckung 322 kann
dabei die Bedienseite 22 des Gehäuses der Steuerung 20 sein.
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In
der Gehäuseabdeckung
befindet sich ein erster Temperatursensor (NTC1) 330 bestehend
aus einem Temperaturmesskopf 332, der beispielsweise ein
NTC-Widerstand (negative temperature coefficient-Widerstand) sein
kann. Der Temperaturmesskopf ist dabei in einem Messkörper 334 aufgenommen,
welcher aus einem thermisch gut leitenden Material sein kann und
welcher in einer (Öffnung
der Gehäuseabdeckung 322 befindlich
ist. Dadurch befindet sich zumindest eine Fläche des Messkörpers 334 des
ersten Temperatursensors 330 an der Außenseite des Gehäuses und
kann mit einfallender Strahlung, insbesondere mit Sonnenstrahlung 340 erwärmt werden.
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Dabei
wird auch hier nicht die einfallende Sonnenstrahlung mit einem Strahlungssensor
bzw. einer Fotodioden erwärmt,
sondern der Messkörper 334 und
damit der erste Temperatursensor 330 und damit der Temperaturmesskopf 332 durch
die Einstrahlung 340 erwärmt. Damit kann die Verwendung teuerer
Fotodioden in vorteilhafter Weise vermieden werden.
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Der
erste Temperaturmesskopf 232 ist bei dieser Ausführungsform
direkt auf der ersten Platine 358 angeordnet, auf der zudem
ein zweiter Temperatursensor (NTC2) 350 angeordnet ist.
Dies bietet den Vorteil, dass der Messkopf 332 und der
zweite Temperatursensor (NTC2) 350 von gleicher Bauart
sein können
und keine Pins oder andere Verbindungen zu dem ersten Temperatursensor
notwendig sind. Auch kann der thermische Widerstand zwischen erstem Temperatursensor 330 und
zweitem Temperatursensor 350 mit dieser Anordnung besser
bestimmt sein und werden.
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Der
zweite Temperatursensor (NTC2) 350 ist dabei auch hier
hinter der Gehäuseabdeckung 322 angeordnet
und somit vor Sonneneinstrahlung 340 geschützt. Wie
bezüglich 2a beschrieben,
misst der zweite Temperatursensor 350 somit die Temperatur
eines Volumens hinter der Gehäuseabdeckung 322 bzw.
innerhalb des Gehäuses.
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Aller
weiteren Elemente sind dabei mit der bezüglich 2a dargestellten
Ausführungsform vergleichbar
oder identisch. Die Platine 358 ist mittels einer Verbindung 355 mit
einer zweiten Platine 368 verbunden bzw. auch and dieser
befestigt. Über
die Verbindung 355 ist sind der erste Temperatursensor (NTC1) 330 und
der zweite Temperatursensor (NTC2) 350 elektrisch mit zumindest
einer Schaltung auf der zweiten Platine 368 verbunden.
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Die
zweite Platine 368 weist darüber hinaus elektronische Bauelemente 364, 366 auf,
die Wärme entwickeln
können
und es ist ein dritter Temperatursensor (NTC3) 360, der
ebenfalls ein NTC-Widerstand sein kann, vorgesehen.
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Die
in 3a dargestellte Ausführungsform kann ebenfalls in
der Steuerung 20 der Klimaanlage oder auch an einer anderen
Stelle am Armaturenbrett bzw. im Fahrzeug angeordnet sein.
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Zur
Bestimmung der Fahrgastzellentemperatur Tcab kann dabei ebenfalls
mit dem bezüglich 2a beschriebenen
Verfahren errechnet werden.
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Die
Erfindung kann aber auch mit einem anderen Verfahren zur Berechnung
der Fahrgastzellentemperatur oder ambivalente Temperatur Ta verwendet
werden, wie unter Bezugnahme der 3b beschrieben.
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3b stellt
dabei die thermischen Widerstände
zwischen den einzelnen Temperaturmesspunkten dar. Ein erster thermischer
Widerstand R1 tritt zwischen dem ersten Temperatursensor (NTC1) 330,
der die Temperatur T1 aufweist und dem zweiten Temperatursensor
(NTC2) 350 mit einer Temperatur T2 auf. Ein zweiter thermischer
Widerstand R2 tritt zwischen dem ersten Temperatursensor (NTC3) 360,
der die Temperatur T3 aufweist, und dem zweiten Temperatursensor
(NTC2) 350 mit der Temperatur T2 auf und ein dritter thermischer
Widerstand R3 tritt zwischen dem zweiten Temperatursensor (NTC2) 350 mit
der Temperatur T2 und der Fahrgastzelle mit ambivalenter Temperatur
Ta auf. Die ambivalente Temperatur kann dann mit der Formel: Ta = T2 – R3/R2·(T3 – T2) – R3/R1·(T1 – T2) errechnet
werden.
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Die
thermischen Widerstände
können
dabei empirisch und/oder experimentell bestimmt werden und verändern sich über die
gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs nicht.
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Mit
dieser Methode lasst sich die ambivalente Temperatur auch dann zuverlässig bestimmen, wenn
alle an den Temperatursensoren 330, 350, 360 gemessenen
Temperaturwerte T1, T2 und T3 wesentlich höher sind, als die ambivalente
Temperatur an der Position in der Fahrgastzelle, die beispielsweise
für einen
Benutzer vorgesehen ist.
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Der
Fachmann wird dabei erkennen, dass dieses Verfahren auch mit mehr
als drei Temperatursensoren verwendet werden kann, wodurch die Genauigkeit
weiter erhöht
werden kann. Das Verfahren kann aber auch mit nur zwei Sensoren
verwendet werden.
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Die
oben beschriebenen Verfahren und Methoden zur Errechnung können sowohl
in der Startphase, wenn beispielsweise die Fahrgastzelle, oder bestimmte
Bereiche der Fahrgastzelle beispielsweise durch ein Parken in der
Sonne besonders aufgeheizt sind verwendet werden, als auch in der
Betriebsphase des Fahrzeugs, wenn sich insbesondere die Elektronik
stark erwärmt.
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Die
Erfindung kann dabei auch mit einem weiteren Algorithmus betrieben
werden, bei dem eine erster Fahrgastzellentemperaturwert Tcab1 während dem
Betrieb des Fahrzeugs aus der Summe, der an den Temperatursensoren
gemessenen Temperaturwerte T1, T2, T3, jeweils mit einem Korrekturfaktor beaufschlagt,
errechnet wird. Zusätzliche
Temperatursensoren können
dabei vorgesehen sein und die gemessenen Temperaturwerte mit in
die Summe einbezogen werden. Der Fahrgastzellentemperaturwert Tcab1
während
dem Betrieb kann dabei im normalen Betrieb zu Bestimmung der Fahrgastzellentemperatur
verwendet werden.
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Beim
Anhalten des Fahrzeugs kann der letzte Fahrgastzellentemperaturwert
Tcab1 gespeichert werden und in Abhängigkeit von der Standzeit
mit einer Korrektur beaufschlagt werden, wenn das Fahrzeug wieder
gestartet wird, so dass die gegebenenfalls durch Sonneneinstrahlung
erwärmte
Fahrgastzelle entsprechend berücksichtigt
wird.