DE102008026354A1

DE102008026354A1 - Heiz-/Klimaautomatiksystem

Info

Publication number: DE102008026354A1
Application number: DE102008026354A
Authority: DE
Inventors: Ottmar Sirch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-05-31
Filing date: 2008-05-31
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Beschrieben wird ein Heiz-/Klimaautomatiksystem für ein Fahrzeug umfassend eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, im Abgleich mit mindestens einer von mehreren vorgegebenen Kennlinien, die über eine Einstelleinrichtung auswählbar ist, die Innentemperatur des Fahrzeugs anzupassen. Die vorgegebenen Kennlinien sind dabei an das individuelle Wärmeempfinden des Nutzers angepasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heiz-/Klimaautomatiksystem für ein Fahrzeug.
Ein Heiz-/Klimaautomatiksystem ist ein System zur Erzeugung eines gleichmäßigen Raumklimas, insbesondere einer gleichbleibenden Temperatur, die je nach Nutzer auf eine gewünschte Soll-Temperatur voreingestellt werden kann. Gerade in kleinen Räumlichkeiten, wie einer Fahrgastzelle in einem Fahrzeug, sorgen Heiz-Klimaautomatiksysteme somit für ein angenehmes Raumklima.
Heiz-/Klimaautomatiksysteme für Fahrzeuge sind seit langem bekannt. Zumeist umfassen sie einen Temperaturregler, mittels dessen der Nutzer eine Soll-Temperatur einstellen kann. Ein Temperatursensor misst die aktuelle Temperatur im Innenraum des Fahrzeugs. Durch Vergleich der gemessenen aktuellen Temperatur mit der voreingestellten Soll-Temperatur wird die Temperaturdifferenz ermittelt und eine Steuereinheit angesteuert, die dann die Temperatur des Innenraums entweder auf die Soll-Temperatur aufheizt, oder auf diese abkühlt.
Ein Nachteil dieser bisherigen Heiz-/Klimaautomatiksysteme ist, dass der Nutzer lediglich eine oder zwei Soll-Temperaturen wählen kann, um ein ihm angenehmes Wohlfühlklima im Fahrzeuginneren vorzugeben. Auf Basis dieser Werte regelt dann das System die Innentemperatur der Fahrgastzelle und hält diese konstant, auch wenn sich die Umgebungsbedingungen, wie Außentemperatur, Tageszeit oder Wetterlage, ändern.
Aus DE 10 324 571 A1 ist eine Heiz- und/oder Klimaanlage bekannt, die die Klimatisierung des Fahrzeugraumes automatisch anhand von abgespeicherten Kennlinien durchführt. Der Nutzer kann ferner auf einzelne, in den Kennlinien verwendete, Parameter Einfluss nehmen, um eine Anpassung der Luftverteilung im Innenraum entsprechend seiner persönlichen Bedürfnisse vorzunehmen, ohne den Automatikbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage zu verlassen und auf manuelle Bedienung umzuschalten. Diese persönliche Einstellung nimmt der Nutzer mittels eines Drehreglers, eines Schiebeschalters oder dergleichen vor. Wünscht der Nutzer eine Abweichung vom Vorgabewert, wird durch eine entsprechende Steuereinheit eine angepasste Automatik-Kennlinie angesteuert und das Raumklima gemäß der Vorgaben des Nutzers dadurch nachgeregelt, dass das Gebläse entsprechend gesteuert wird.
Nachteilig ist auch hier, dass wiederum der Nutzer gefordert ist, seine ihm wichtigen Parameter anzupassen, damit ein ihm angenehmes Raumklima erzeugt wird. Dies führt dazu, dass der Nutzer eine von ihm einmalig eingestellte Soll-Temperatur während einer längeren Fahrt, in Abhängigkeit der sich ändernden Rand- oder Umgebungsbedingung, permanent nachregeln muss.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Heiz-/Klimaautomatiksystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, das eine händische Nachregelung der Soll-Temperatur durch den Nutzer überflüssig macht, und somit automatisch für ein individuelles nutzerabgestimmtes Raumklima im Innenraum des Fahrzeugs sorgt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Heiz-/Klimaautomatiksystem für ein Fahrzeug bereitgestellt wird, das eine Steuereinheit umfasst, die derart ausgebildet ist, dass sie im Abgleich mit mindestens einer von mehreren vorgegebenen Kennlinien, die über eine Einstelleinrichtung auswählbar ist, die Innentemperatur des Fahrzeugs angepasst wird. Die Kennlinien sind dabei an das individuelle Wärmeempfinden des Nutzers angepasst.
Weiter wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Anpassung der Innentemperatur eines Fahrzeugs gelöst, wobei die Innentemperatur des Fahrzeugs im Abgleich mit mindestens einer von mehreren vorgegebenen Kennlinien, die über eine Einstelleinrichtung auswählbar ist, wobei die vorgegebenen Kennlinien an das individuelle Wärmeempfinden des Nutzers angepasst sind, angepasst wird.
Durch diesen einfachen Aufbau des Heiz-/Klimaautomatiksystems wird, auf Basis einer adaptiven Solltemperaturnachführung, es dem Nutzer erspart, die Soll-Temperatur laufend dem individuellen Wärme- oder Kälteempfinden des Nutzers händisch nachzuregeln. Somit wird ferner bei sich ändernden Rand- bzw. Umgebungsbedingungen im Innenraum des Fahrzeugs ein gleichbleibend, dem Nutzer angenehmes Raumklima, durch eine jeweilige Anpassung der Innentemperatur, erzeugt.
Das Heiz-/Klimaautomatiksystem ist von seinen Komponenten her einem gewöhnlichen Klimaautomatiksystem ähnlich nachempfunden, jedoch besitzt das erfindungsgemäße Heiz-/Klimaautomatiksystem eine Steuereinheit, die so konzipiert ist, dass sie im Abgleich von mindestens einer von mehreren vorgegebenen Kennlinien, die über eine Einstelleinrichtung auswählbar ist, die Innentemperatur des Fahrzeugs anpassen kann.
Ein Vorteil dieses Heiz-/Klimaautomatiksystems ist, dass über den Abgleich mit der mindestens einen Kennlinie eine Innenraum-Temperatur im Fahrzeug erzeugt und angepasst wird, die auf den jeweiligen Nutzer individuell abgestimmt ist.
Ferner kann bzw. können in dem erfindungsgemäßen Heiz-/Klimaautomatiksystem die Kennlinie(n) nach Nutzertypen klassifiziert sein. Dies ermöglicht eine sehr schnelle Einstellung der richtigen Temperatur in Abhängigkeit des jeweiligen Nutzerprofils. Da gerade das Temperaturempfinden unterschiedlicher Personen variieren kann, also zum Beispiel nach Geschlecht, Alter oder Gewicht, ist es von Vorteil, wenn die Kennlinien den unterschiedlichen Nutzertypen zugeordnet sind, so dass mittels dieser Voreinstellung schon die weitestgehenden Optimierungen hinsichtlich der gewünschten Temperatur des Innenraums getroffen sind und keiner händischen Nachregelung bedürfen.
Die Kennlinien, die nach verschiedenen Nutzertypen klassifiziert sind, können noch genauer bestimmt werden und umfassen solche Vorgaben, die den Nutzer danach klassifizieren, ob dieser leicht friert und/oder zugempfindlich ist oder normal hinsichtlich seines Temperaturempfindens ist oder selten friert und/oder eher kühlere Umgebungstemperaturen bevorzugt. Dies kann als weitere Unterklassifizierung der Nutzertypen angesehen werden und erlaubt eine noch präzisere Steuerung der Innentemperatur gemäß dem Empfinden des Nutzers.
Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Heiz-/Klimaautomatiksystems.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das erfindungsgemäße Heiz-/Klimaautomatiksystem eine oder mehrere Umgebungsdaten-Erfassungseinheiten, wobei die Steuereinheit so konzipiert ist, dass sie anhand von entsprechenden Umgebungsdaten eine der mindestens einen geeignete Kennlinie auswählen und/oder verändern kann.
Vorteilhaft ist, dass je nach Rand- bzw. Umgebungsbedingung, die Temperatur des Innenraums den Wünschen des Nutzers entsprechend automatisch nachgeregelt wird. Ändert sich zum Beispiel während einer Fahrt mit dem Fahrzeug die Wetterlage von bewölkt nach sonnig, so empfindet der Nutzer, obwohl die Innentemperatur des Fahrzeugs weiterhin auf den vorgegebenen konstanten Sollwert geregelt wird, in dem Bereich, wo ihn die direkte Sonneneinstrahlung trifft, die Temperatur als wesentlich höher, so dass er geneigt wäre die Soll-Temperatur der Klimaautomatik nach unten zu regeln. Dies ist bei Verwendung des erfindungsgemäßen Heiz-/Klimaautomatiksystems nicht mehr notwendig, da hier die Steuereinheit bereits die entsprechenden Messdaten (Sonneneinstrahlung statt bewölktem Zustand) empfangen hat und mittels einer entsprechend ausgewählten, geeigneteren Kennlinie, die Innentemperatur des Fahrzeugs nachgeregelt hat. Ein Zutun des Nutzers ist nicht notwendig, so dass sich dieser weiterhin auf das Fahren des Fahrzeugs konzentrieren kann. Insbesondere kann die Steuereinheit z. B. eine bestimmte Kennlinie einer Schar von Kennlinien, die mittels der Einstelleinrichtung ausgewählt werden, anhand der Umgebungsdaten auswählen und/oder eine mittels der Einstelleinrichtung ausgewählte Kennlinie anhand der Umgebungsdaten verändern, z. B. verschieben oder deren Steigung verändern.
Ferner ist es auch möglich, mittels des erfindungsgemäßen Heiz-/Klimaautomatiksystems mehrere Soll-Temperatureinstellungen abzugreifen, und ihre Daten an die Steuereinheit weiterzuleiten. Zum Beispiel kann die Fahrgastzelle in unterschiedliche Raumzonen eingeteilt sein, wie eine Fuß- bzw. Beinzone, eine Oberkörperzone oder eine Kopfzone. Für jede der Zonen wäre dann eine Regelungseinheit vorgesehen, mit der in der entsprechenden Zone die gewünschte Soll-Temperatur eingestellt werden kann.
Eine weitere Möglichkeit wäre es, die Fahrgastzelle des Fahrzeugs in personenbezogene Zonen einzuteilen, zum Beispiel in eine Fahrerzone, eine Beifahrerzone und die entsprechenden Rücksitzzonen. Auch in diesem Fall ist es möglich an verschiedenen Orten die entsprechenden Regelungseinheiten für die Soll-Temperaturen vorzusehen, so dass das Raumklima der Fahrgastzelle in unterschiedliche Teilraumklimazonen unterteilt würde, so dass jeden Nutzer ein ihm angenehmes Raumklima umgibt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist die mindestens eine Umgebungsdaten-Erfassungseinheit ausgewählt aus einem Zeitmesser und/oder einer Datumsausgabeeinheit und/oder einem Außentemperatursensor und/oder einem Außenluftfeuchtigkeitssensor und/oder einem Innentemperatursensor und/oder einer Photozelle. Jegliche Kombination der Umgebungsdaten-Erfassungseinheiten bzw. Datenerfassungsausgabeeinheiten ist möglich, wobei jede dieser Einheiten auch vielfach vorgesehen sein kann. Je mehr Umgebungsdaten-Erfassungseinheiten vorhanden sind, desto präziser kann eine geeignete Kennlinie erwählt werden und über einen Abgleich mit den kombinierten Daten, die Innentemperatur des Fahrzeugs genauer, dem Empfinden des Nutzers nach, angepasst werden.
Als weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung umfasst die Einstelleinrichtung bevorzugt einen selbstlernenden Algorithmus, der ausgebildet ist, die mindestens eine von mehreren vorgegebenen Kennlinien anhand von vorangegangenen Soll-Temperatur-Einstellungen oder -Nachstellungen auszuwählen, der also weitere Anpassungen in Bezug auf den Nutzer einarbeitet. Da ohne großen Aufwand nur ein gewisser „Standardnutzer” klassifiziert werden kann, und aber jeder Mensch ein unterschiedliches Wärme- oder Kälteempfinden aufweist, kann mittels des selbstlernenden Algorithmus eine gezielte Kennlinie entsprechend dem jeweiligen Nutzer erzeugt werden, so dass eine noch feiner abgestimmte Steuerung der Temperatur des Innenraums des Fahrzeugs erzielt werden kann. Der Komfort für den Nutzer erhöht sich damit merklich, weil immer weniger Nachsteuerungen der Soll-Temperatur notwendig werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Es zeigt:
1 Beispielhafte Kennlinienschar
1 zeigt beispielhaft eine Kennlinienschar von zwei unterschiedlichen Nutzertypen. Typ 1 sei hier ein Nutzer, der leicht friert und zugempfindlich ist. Typ 2 hingegen sei ein Nutzer, er normal hinsichtlich seines Temperaturempfindens ist. Die Umgebungsdaten-Erfassungseinheit für die Innen-Soll-Temperatur des Fahrzeugs und die Umgebungsdaten-Erfassungseinheit für die Außentemperatur, z. B. ein Temperatursensor auf der Außenseite des Fahrzeugs, liefern entsprechende Daten an die Steuereinheit. Diese Daten können mit weiteren Daten aus z. B. einer Datumsausgabeeinheit und/oder einer Photozelle und/oder einem Außenluftfeuchtigkeitssensor kombiniert werden. Entsprechend dem Nutzertyp werden die Daten dann mit der jeweiligen Kennlinie abgeglichen und final die Innentemperatur des Wagens angepasst. In 1 ist deutlich zu sehen, dass Typ 1, der leichter friert als Typ 2 und zugempfindlich ist, bei gleicher Außentemperatur eine höhere Innen-Soll-Temperatur des Fahrzeugs bevorzugt, weshalb seine Kennlinie auch entsprechend ausgebildet ist. Weitere Daten, die in die Kennlinie mit einfließen können, ergeben sich z. B. aus der aktuellen Uhrzeit.
Die vorhergehende Beschreibung der Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zweck der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10324571 A1 [0005]

Claims

Heiz-/Klimaautomatiksystem für ein Fahrzeug umfassend eine Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, im Abgleich mit mindestens einer von mehreren vorgegebenen Kennlinien, die über eine Einstelleinrichtung auswählbar ist, wobei die vorgegebenen Kennlinien an das individuelle Wärmeempfinden des Nutzers angepasst sind, die Innentemperatur des Fahrzeugs anzupassen.
Heiz-/Klimaautomatiksystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Umgebungsdaten-Erfassungseinheiten, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, anhand von entsprechenden Umgebungsdaten der mindestens einen Umgebungsdaten-Erfassungseinheit, eine der mindestens einen Kennlinie auszuwählen und/oder zu verändern.
Heiz-/Klimaautomatiksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsdaten Erfassungseinheit ausgewählt ist aus: einem Zeitmesser und/oder einer Datumsausgabeeinheit und/oder einem Außentemperatursensor und/oder einem Außenluftfeuchtigkeitssensor und/oder einem Innentemperatursensor und/oder einer Photozelle.
Heiz-/Klimaautomatiksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung einen selbstlernenden Algorithmus umfasst, der ausgebildet ist, die mindestens eine von mehreren vorgegebenen Kennlinien anhand von vorangegangenen Soll-Temperatur-Einstellungen oder -Nachstellungen auszuwählen.
Verfahren zur Anpassung der Innentemperatur eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Innentemperatur des Fahrzeugs im Abgleich mit mindestens einer von mehreren vorgegebenen Kennlinien, die über eine Einstelleinrichtung auswählbar ist, wobei die vorgegebenen Kennlinien an das individuelle Wärmeempfinden des Nutzers angepasst sind, angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass anhand von entsprechenden Umgebungsdaten von mindestens einer Umgebungsdaten-Erfassungseinheit, eine der mindestens einen Kennlinie ausgewählt und/oder verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsdaten-Erfassungseinheit ausgewählt ist aus: einem Zeitmesser und/oder einer Datumsausgabeeinheit und/oder einem Außentemperatursensor und/oder einem Außenluftfeuchtigkeitssensor und/oder einem Innentemperatursensor und/oder einer Photozelle.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: auswählen der mindestens einen von mehreren vorgegebenen Kennlinien anhand von vorangegangenen Soll-Temperatur-Einstellungen oder -Nachstellungen durch einen selbstlernenden Algorithmus.