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Die
Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung
zum Belüften
eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, mit einem Lufteinlasselement,
wobei durch ein Bewegen des Lufteinlasselements in eine Schließstellung
ein Zuführen
von Außenluft
in den Fahrgastraum unterbindbar ist, und mit einer Betätigungsvorrichtung
zum Bewegen des Lufteinlasselements. Des Weiteren betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum Betreiben einer Belüftungseinrichtung.
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Aus
dem Stand der Technik bekannte Belüftungseinrichtungen zum Belüften eines
Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs weisen wenigstens ein, beispielsweise
als Umluftklappe ausgebildetes, Lufteinlasselement auf, wobei durch
Bewegen der Umluftklappe in eine Schließstellung ein Zuführen von Außenluft
in den Fahrgastraum unterbindbar ist. Zum Bedienen der Betätigungsvorrichtung,
mittels welcher die Umluftklappe in die Schließstellung bewegbar ist, kann
eine Taste, ein Schalter oder dergleichen vorgesehen sein. Des Weiteren
kann in die Belüftungseinrichtung
auf an sich bekannte Art und Weise ein Verdampfer einer Kompressionskälteanlage zum
Verringern einer Ausblastemperatur eines dem Fahrgastraum zuführbaren
Luftstroms integriert sein.
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Als
nachteilig bei der eingangs genannten Belüftungseinrichtung ist der Umstand
anzusehen, dass ein Betätigen
der Betätigungsvorrichtung
zum Bewegen des Lufteinlasselements in die Schließstellung,
etwa zum Verhindern eines Eintritts von Schadgasen in den Fahrgastraum,
von einem Nutzer des Kraftfahrzeugs eine vergleichsweise große Vorausschau
erfordert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Belüftungseinrichtung
und ein Verfahren der eingangs genannten Art mit einem erhöhten Belüftungskomfort
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Belüftungseinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
mit zweckmäßigen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung
zum Belüften
eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, mit einem Lufteinlasselement,
wobei durch ein Bewegen des Lufteinlasselements in eine Schließstellung
ein Zuführen
von Außenluft
in den Fahrgastraum unterbindbar ist, und mit einer Betätigungsvorrichtung
zum Bewegen des Lufteinlasselements ist der Belüftungseinrichtung eine Steuereinrichtung
zugeordnet, mittels welcher in Abhängigkeit von einer geografischen
Position des Kraftfahrzeugs ein Steuersignal erzeugbar ist.
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Durch
Berücksichtigen
der geografischen Position des Kraftfahrzeugs und Umsetzen der Information über die
geografische Position in ein Steuersignal muss der Nutzer des Kraftfahrzeugs
nicht selber vorausschauend tätig
werden, um eine geografische Position zu erkennen, in welcher durch
Bewegen des Lufteinlasselements in die Schließstellung ein unerwünschtes
Eindringen von unangenehmer Außenluft
in den Fahrgastraum vermeidbar ist. Somit ist mittels der Belüftungseinrichtung
ein erhöhter
Belüftungskomfort
zu erreichen.
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Hierbei
kann vorgesehen sein, dass durch Übermitteln des Steuersignals
an die Betätigungsvorrichtung
das Lufteinlasselement automatisch in die Schließstellung bewegbar ist. Alternativ
kann durch das Steuersignal eine Warneinrichtung angesteuert werden,
mittels welcher der Nutzer des Kraftfahrzeugs aufgefordert wird,
die Betätigungsvorrichtung
zum Bewegen des Lufteinlasselements in die Schließstellung
manuell zu betätigen.
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Beispielsweise
kann die geografische Information, dass sich das Kraftfahrzeug vor
einem Tunnel befindet, dazu genutzt werden, das Steuersignal zu
erzeugen und so ein Bewegen des Lufteinlasselements in die Schließstellung
rechtzeitig vor einem Einfahren in den Tunnel automatisch erfolgen.
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Auch
kann die Information, dass sich das Kraftfahrzeug in einem Tunnel
befindet, dazu genutzt werden, das Lufteinlasselement während der
gesamten Fahrzeit durch den Tunnel in der Schließstellung zu belassen. Dies
ist insbesondere beim Durchfahren von vergleichsweise langen Tunnels
von Vorteil. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Belüftungseinrichtungen
kann es beim Durchfahren von vergleichsweise langen Tunnels nämlich vorkommen,
dass ein automatisch bewegbares Lufteinlasselement kurzzeitig in
eine Offenstellung überführt wird,
wenn das Lufteinlasselement sich über eine festgelegte Zeitdauer
hinweg in der Schließstellung befand.
Hierbei können
dann Schadgase und/oder Geruchsstoffe in den Fahrgastraum eindringen.
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Ebenso
kann gemäß dem Stand
der Technik bei Belüftungseinrichtungen
mit einem Sensor zum Erfassen von Schadgasen das kurzzeitige Überführen in
die Offenstellung vorgenommen werden, wenn eine Qualität der Luft
im Fahrgastraum als schlechter eingeschätzt wird, als die mittels des
Sensors erfasste Qualität
der Außenluft.
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Wird
die geografische Position des Kraftfahrzeugs im Tunnel zum Erzeugen
des Steuersignals herangezogen, so kann beim Durchfahren von vergleichsweise
langen Tunnels sichergestellt werden, dass die Schließstellung
des Lufteinlasselements beibehalten wird. Dadurch ist ein unerwünschtes
Eindringen von unangenehmer Außenluft
in den Fahrgastraum vermeidbar und die Belüftungseinrichtung weist einen
erhöhten
Belüftungskomfort
auf.
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In
vorteilhafter Weise ist die geografische Position des Kraftfahrzeugs
mittels eines Navigationssystems erfassbar. Dadurch ist eine besonders genaue
Bestimmung der geografischen Position des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein erhöhter Bedienkomfort durch ein
Verfahren zum Betreiben einer Belüftungseinrichtung eines Fahrgastraums
eines Kraftfahrzeugs erreicht, bei welchem durch ein Bewegen eines
Lufteinlasselements in eine Schließstellung ein Zuführen von
Außenluft
in den Fahrgastraum unterbunden wird, und bei welchem das Lufteinlasselement
mittels einer Betätigungsvorrichtung
bewegt wird, wobei zum Bewegen des Lufteinlasselements ein Steuersignal
genutzt wird, welches in Abhängigkeit
von einer geografischen Position des Kraftfahrzeugs erzeugt wird.
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Die
für die
erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung
beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele
und Vorteile gelten auch für
das erfindungsgemäße Verfahren.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche
Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum
Betreiben einer Belüftungseinrichtung
eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs; und
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2 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens.
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1 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm zum Erzeugen eines Steuersignals 10.
Das Steuersignal wird in einer Steuereinrichtung erzeugt, welche
einer Belüftungseinrichtung
zugeordnet ist. Durch Übermitteln
des Steuersignals 10 wird ein Lufteinlasselement der Belüftungseinrichtung,
etwa eine Umluftklappe, in eine Schließstellung bewegt. Durch Bewegen
des Lufteinlasselements in die Schließstellung ist ein Zuführen von
Außenluft
in einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs unterbunden.
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Mittels
der Belüftungseinrichtung
ist vorliegend der Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs belüftbar und
klimatisierbar. Alternativ kann die Belüftungseinrichtung lediglich
zum Beaufschlagen des Fahrgastraums mit Außenluft und/oder Umluft ausgebildet sein.
Das Lufteinlasselement ist vorliegend durch Übermitteln des Steuersignals 10 an
eine Betätigungsvorrichtung
automatisch in die Schließstellung bewegbar.
Die Betätigungsvorrichtung
dient also dem Bewegen des Lufteinlasselements.
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Gemäß dem in 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiel
wird in einem ersten Schritt geprüft, ob Randbedingungen 12, 14, 16 erfüllt sind,
welche notwendige Voraussetzungen zum Erzeugen des Steuersignals 10 darstellen.
Zum vereinfachten und beschleunigten Durchführen des Verfahrens zum Erzeugen
des Steuersignals 10 wird Boolesche Algebra angewendet.
So stellen die Randbedingungen 12, 14, 16 Boolesche
Variablen dar, welche jeweils den Wert ”0” oder ”1” beziehungsweise ”falsch” oder ”wahr” annehmen
können.
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Die
erste Randbedingung 12 ist ein Überschreiten eines Schwellenwerts
einer Außentemperatur.
Beispielsweise kann festgelegt werden, dass die Randbedingung 12 als
erfüllt
gilt, also den Wert ”1” beziehungsweise ”wahr” liefert,
wenn die Außentemperatur
oberhalb des Schwellenwerts von 5°C liegt.
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Als
zweite Randbedingung 14 wird überprüft, ob eine der Belüftungseinrichtung
zugeordnete Kälteanlage
in Betrieb und funktionsfähig
ist. Ist die Randbedingung 14 erfüllt, befindet sich also beispielsweise
ein Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels in einem eine Nulllast übersteigenden
Lastzustand, so ist mittels der eines Verdampfers der Kälteanlage
eine Ausblastemperatur eines dem Fahrgastraum zuführbaren
Luftstroms verringerbar. Durch das Kühlen der eine Temperatur von
beispielsweise mehr als 5°C
aufweisenden Außenluft
mittels der Kälteanlage
wird die dem Fahrgastraum mittels der Belüftungseinrichtung zugeführte Außenluft
entfeuchtet.
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Sind
die erste Randbedingung 12 und die zweite Randbedingung 14 erfüllt, so
ist beim Einstellen eines Umluftbetriebs der Belüftungseinrichtung, also beim
Bewegen des Lufteinlasselements in die Schließstellung, ein Beschlagen einer
Verglasung des Fahrgastraums vermieden.
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Als
dritte Randbedingung 16 wird geprüft, ob eine Fahrgeschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs einen Schwellenwert übersteigt, beispielsweise ob
sich das Kraftfahrzeug mit einer Fahrgeschwindigkeit von mehr als
0 km/h bewegt. Ist dies der Fall, liefert die dritte Randbedingung
also den Wert ”1” beziehungsweise ”wahr”.
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Diese
Randbedingungen 12, 14, 16 werden in
einem logischen UND-Operator 18 verknüpft. Es müssen also alle drei Randbedingungen 12, 14, 16 den
Wert ”1” beziehungsweise ”wahr” liefern,
damit das Steuersignal 10 erzeugt werden kann.
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Vorliegend
wird das Steuersignal 10 zusätzlich in Abhängigkeit
von einer geografischen Position des Kraftfahrzeugs erzeugt. Die
geografische Position des Kraftfahrzeugs wird mittels eines Navigationssystems
erfasst.
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Hierbei
kann das Navigationssystem ein Signal 20 liefern, welches
besagt, dass sich das Kraftfahrzeug vor einem Tunnel befindet. Ergänzend oder alternativ
kann das Navigationssystem ein Signal 22 liefern, welches
besagt, dass sich das Kraftfahrzeug in einem Tunnel befindet.
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Die
Signale 20, 22 werden gemäß dem in 1 dargestellten
Verfahren über
einen ODER-Operator 24 logisch verknüpft. Der ODER-Operator 24 liefert
also den Wert ”1” beziehungsweise ”wahr”, wenn
sich das Kraftfahrzeug vor dem Tunnel befindet oder sich wenn das
Kraftfahrzeug in dem Tunnel befindet.
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Die
von dem UND-Operator 18 und von dem ODER-Operator 24 gelieferten
Werte werden in einem weiteren UND-Operator 26 logisch
verknüpft. Somit
müssen
alle Randbedingungen 12, 14, 16 erfüllt sein
und zusätzlich
muss das Navigationssystem das Signal 20 oder das Signal 22 liefern,
damit das Steuersignal 10 erzeugt wird.
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In
vorteilhafter Weise wird also das Lufteinlasselement durch Übermitteln
des Steuersignals 10 an die Betätigungsvorrichtung zum Bewegen
des Lufteinlasselements automatisch in die Schließstellung
bewegt, wenn sich das Kraftfahrzeug vor einem Tunnel befindet. Des
Weiteren verbleibt das Lufteinlasselement in der Schließstellung,
während
sich das Kraftfahrzeug in dem Tunnel befindet.
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Ein
Nutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Fahrer, muss also nicht
selbst tätig
werden, um das Lufteinlasselement in die Schließstellung zu bewegen. Ein lästiges und
gegebenenfalls den Fahrer ablenkendes Suchen einer Taste, eines
Schalters, eines Druckknopfes oder dergleichen zum Bedienen der
Betätigungsvorrichtung,
und somit zum Bewegen des Lufteinlasselements in die Schließstellung,
kann entfallen.
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Bei
dem in 2 gezeigten Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Verfahrens zum Betreiben der Belüftungseinrichtung weist das
Kraftfahrzeug zusätzlich
einen Sensor auf, welcher zum Erfassen von Luftinhaltsstoffen der
Außenluft
dient. Vorliegend sind mittels des Sensors an Luftinhaltsstoffen
der Außenluft
die Schadgase Kohlenmonoxid und Stickoxid erfassbar.
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Analog
zu dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Verfahren werden
die Randbedingung 12 und die Randbedingung 14 über den
logischen UND-Operator 18 verknüpft.
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Abweichend
von der in 1 gezeigten Ausführungsform
der Belüftungseinrichtung
wird jedoch die Randbedingung 16, gemäß welcher das Kraftfahrzeug
einen Schwellenwert der Fahrgeschwindigkeit, etwa den Schwellenwert
von 0 km/h überschritten
haben muss, zum Erzeugen des Steuersignals 10 über einen
weiteren logischen UND-Operator 28 mit dem von dem ODER-Operator 24 gemäß 1 gelieferten
Wert verknüpft.
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Der
weitere logische UND-Operator 28 liefert also dann den
Wert ”1” beziehungsweise ”wahr”, wenn
sich das Kraftfahrzeug in einem Tunnel oder vor einem Tunnel befindet, wenn
also das Signal 20 oder das Signal 22 vorliegt,
und wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oberhalb des Schwellenwerts
von beispielsweise 0 km/h liegt.
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Das
von dem logischen UND-Operator 28 gelieferte Ergebnis wird
in einem weiteren logischen ODER-Operator 30 mit einem
Signal 32 des Sensors zum Erfassen des wenigstens einen
Luftinhaltsstoffs der Außenluft
verknüpft.
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Das
Signal 32 kann ein Rohsignal sein, also ein bestimmter
Wert, welcher eine Schadgaskonzentration in der Außenluft
beschreibt, oder ein Schaltsignal. Liefert der Sensor als Signal 32 ein
Schaltsignal, so wird die mittels des Sensors ermittelte Konzentration
des oder der Schadgase in dem Sensor ausgewertet und basierend auf
der Auswertung das Schaltsignal erzeugt. Ebenso kann die Auswertung
in der Steuereinrichtung erfolgen, wobei von dem Sensor der Steuereinrichtung
das Signals 32 als Rohsignal übermittelt wird.
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Mittels
des logischen ODER-Operators 30 wird also geprüft, ob entweder
eine erhöhte
Schadgaskonzentration in der Außenluft
vorliegt, und daher ein Zuführen
der Außenluft
in den Fahrgastraum zu unterbinden ist, oder ob das beispielsweise
die Fahrgeschwindigkeit von mehr 0 km/h aufweisende Kraftfahrzeug
sich vor einem Tunnel oder in einem Tunnel befindet. Liegt einer
dieser beiden Fälle
vor, so liefert der logische ODER-Operator 30 den Wert ”1” beziehungsweise ”wahr”. Die von
dem logischen UND-Operator 18 und
von dem logischen ODER-Operator 30 gelieferten Werte werden
in dem logischen UND-Operator 26, welcher gemäß dem mit Bezug
auf 1 beschriebenen Verfahren die ihm zugeführten Werte
auswertet, zum etwaigen Erzeugen des Steuersignals 10 verknüpft.
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Steht
das Kraftfahrzeug, und liefert der UND-Operator 28 somit
den Wert ”0” bwz. ”falsch”, so ist
bei Vorliegen des Signals 32 als Wert ”1” bwz. ”wahr”, also bei Überschreiten
eines Schwellenwerts des Rohsignals oder bei Vorliegen eines Schaltsignals,
dennoch ein Erzeugen des Steuersignals 10 zum Überführen des
Lufteinlasselements in die Schließstellung ermöglicht,
sofern die Randbedingung 12 und die Randbedingung 14 erfüllt sind.
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Das
Verfahren zum Betreiben der Belüftungseinrichtung
gemäß 2 ist
durch die zusätzliche
Verwendung von Navigationsdaten, welche die Signale 20, 22 liefern,
verbessert. Dies trägt
der Erkenntnis Rechnung, dass beim Erzeugen des Steuersignals 10 mittels
des Signals 32 des Sensors zum Erfassen der Schadgase in
der Außenluft nicht
immer sichergestellt werden kann, dass das Lufteinlasselement rechtzeitig
in die Schließstellung
bewegt wird, wenn das Kraftfahrzeug in einen Tunnel einfährt. Dies
ist insbesondere bei Sensoren der Fall, welche vergleichsweise langsam
auf ein Erhöhen
der Schadgaskonzentration in der Außenluft ansprechen.
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Des
Weiteren kann es bei ein Vorliegen von Schadgasen in der Außenluft
berücksichtigenden Belüftungseinrichtungen,
bei welchen das Lufteinlasselement automatisch in die Schließstellung überführbar ist,
dazu kommen, dass in besonders langen Tunnels während der Tunneldurchfahrt
des Kraftfahrzeugs das Lufteinlasselement kurzfristig in die Offenstellung überführt wird,
und somit Schadgase in den Fahrgastraum eindringen können. Dies
kann der Fall sein, wenn von einer Verschlechterung der Qualität der Luft
in dem Fahrgastraum im Umluftbetrieb ausgegangen wird, wobei ein
zeitabhängiges
Umschalten auf das Zuführen
von Außenluft
in den Fahrgastraum erfolgen kann.
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Die
Abschätzung
der Qualität
der Luft in dem Fahrgastraum kann jedoch insbesondere bei nicht voll
besetztem Fahrgastraum, nicht den realen Verhältnisse der Qualität der Luft
im Fahrgastraum entsprechen, und so im Tunnel ein Zutritt von Schadgasen
aufweisender Außenluft
zu einer Verschlechterung der Qualität der Luft im Fahrgastraum
führen. Diese
ist von Insassen des Fahrgastraums gegebenenfalls als lästiges Geruchsereignis
wahrnehmbar.
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Durch
zusätzliche
Berücksichtigung
der Signale 20, 22, welche beispielhaft die geografische
Position des Kraftfahrzeugs beschreiben, ist somit ein erhöhter Komfort
für die
Insassen des Fahrgastraums erreichbar.
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Vorstellbar
ist es des Weiteren, dass als geografische Position eine Entfernung
des Kraftfahrzeugs zu einem Staubereich erfasst wird, und zum Erzeugen
des Steuersignals 10 herangezogen wird. So kann beim Auffahren
auf eine sich stauende Fahrzeugkolonne vorausschauend das Steuersignal 10 zum
Bewegen des Lufteinlasselements in die Schließstellung erzeugt werden. Ebenso
können
andere geografische Informationen, also Positionen des Kraftfahrzeugs
in Bezug auf enge Straßenschluchten,
Baustellenbereiche und/oder erfahrungsgemäß besonders schadstoffbelastete
Straßenzüge zum Erzeugen
des Steuersignals 10 herangezogen werden.