DE102008059886A1

DE102008059886A1 - Belüftungssystem für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zur Klimatisierung eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102008059886A1
Application number: DE102008059886A
Authority: DE
Inventors: Frank Jordan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-06-10
Also published as: CN102307740A; GB2477683B; WO2010063435A1; GB201108752D0; US20110244776A1; GB2477683A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für eine Fahrgastzelle (12) eines Kraftfahrzeuges (2) mit einer Frischluftzuführung (6), einem Wärmetauscher (16) zur Erwärmung und/oder Abkühlung der zugeführten Frischluft (8), einem Gebläse (10) mit einstellbarer Leistung zur Erzeugung eines Frischluftstromes in die Fahrgastzelle (12), einem Geschwindigkeitssensor (20) zur Feststellung einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit (v) und/oder einem Drucksensor, einer Temperaturvorgabevorrichtung (18) sowie einer Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) zur Steuerung und/oder Regelung des Wärmetauschers (16) und des Gebläses (10), wobei die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) zur Absenkung der Leistung des Gebläses (10) und zur Erhöhung und/oder Absenkung der von dem Wärmetauscher an die Frischluft (8) abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit (v) und/oder steigendem Staudruck ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, das mehrere miteinander in Wechselwirkung tretende Komponenten enthält, unter anderem eine Frischluftzuführung, einen Wärmetauscher, ein Gebläse sowie eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung zur Steuerung oder Regelung der steuer- oder regelbaren Bestandteile des Belüftungssystems.
Stand der Technik
Belüftungssysteme der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Insbesondere ist es im Stand der Technik bekannt, dass bei Kraftfahrzeugen bei höheren Geschwindigkeiten, etwa oberhalb von 130 km/h, im Bereich von Frischluftzuführungen zur Zuführung von frischer Luft für die Fahrgastzelle ein Staudruck entsteht, der dazu führt, dass mehr Luft in das Belüftungssystem gelangt als bei niedrigeren Geschwindigkeiten. Dies führt dazu, dass ein höherer Volumenstrom an Luft in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Im Heizbetrieb erwärmt sich das Fahrzeug daher bei hohen Geschwindigkeiten zusätzlich, da mehr Luft an dem Wärmetauscher des Belüftungssystems vorbeiströmt. Im Kühlbetrieb, also bei eingeschalteter Klimaanlage, strömt mehr kalte Luft in den Innenraum, was zu einem merklichen und unangenehmen Abkühlen des Innenraumes führen kann.
Um diesem Effekt entgegenzusteuern, sind im Stand der Technik unterschiedliche Ansätze bekannt. So ist zunächst allgemein bekannt, eine Gebläseleistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit anzupassen, also bei höheren Geschwindigkeiten die Gebläseleistung zu drosseln.
Darüber hinaus ist im Stand der Technik bekannt, mechanische Drosseln in der Frischluftzuführung vorzusehen, die bei höheren Geschwindigkeiten den Querschnitt der Frischluftzuführung einengen und damit den Volumenstrom an zugeführter Frischluft im Wesentlichen konstant zu halten. Derartige Systeme sind beispielsweise aus der DE 103 49 429 A1 sowie aus der DE 44 14 036 A1 bekannt, die unterschiedliche Ausgestaltungen einer derartigen Stauluftklappe zeigen.
Nachteilig bei den vorbezeichneten Systemen ist jedoch, dass diese bei hohen Geschwindigkeiten und den dabei notwendigen engen Lüftungsquerschnitten Ursache für Geräusche im Lufteintrittsbereich sein können. Darüber hinaus benötigt eine derartige Lösung ein zusätzliches mechanisches und steuerbedürftiges Element, das einerseits Ursache von Defekten sein kann und das darüber hinaus die Herstellungskosten erhöht.
Aus der DE 197 56 346 A1 ist darüber hinaus eine Lösung bekannt, die eine Lufteintrittsöffnung mechanisch gegen einen relativ hohen Staudruck abschottet und gleichzeitig eine Luftzufuhr aus einem Bereich bewirkt, in dem während der Fahrt ein relativ niedriger Druck herrscht. Dies erfordert jedoch die Vorsehung mehrerer Lufteintrittsöffnungen bzw. einer relativ großen Lufteintrittsöffnung, die die Vorsehung solcher Einrichtungen erlaubt.
Aufgabe
Damit ergibt sich die Aufgabe, ein Belüftungssystem der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, das es ohne die Notwendigkeit weiterer aktiver oder passiver mechanischer Elemente im Belüftungssystem, die den Luftstrom steuern, auskommt und das eine konstante Klimatisierung der Fahrgastzelle bzw. des Fahrgastinnenraumes unabhängig von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ermöglicht.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung wird gelöst durch ein Belüftungssystem für eine Fahrgastzelle gemäß Anspruch 1, eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 6, ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 7 sowie mit einem Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Belüftungssystems gemäß dem nebengeordneten Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes Belüftungssystem für eine Fahrgastzelle bzw. einen Passagierraum eines Kraftfahrzeuges weist eine Frischluftzuführung auf, durch die frische Luft von außerhalb des Fahrzeuges in das Belüftungssystem eingeführt wird. Die durch die Frischluftzuführung zugeführte Frischluft wird mittelbar oder unmittelbar einem Wärmetauscher zugeführt, der zur Erwärmung und/oder zur Abkühlung der zugeführten Frischluft dient. Bei Kraftfahrzeugen ohne Klimaanlage kann der Wärmetauscher die Frischluft nur erwärmen, bei Klimaanlagen kann die Luft sowohl erwärmt als auch abgekühlt werden.
Des Weiteren ist ein Gebläse vorgesehen, das einen Frischluftstrom in die Fahrgastzelle bzw. den Passagierraum des Kraftfahrzeugs erzeugt, wobei eine Leistung des Gebläses einstellbar ist, sodass das Gebläse mit höherer oder niedrigerer Leistung arbeitet. Bei üblichen Ventilatoren hängt die Drehzahl des Gebläses von der zugeführten Leistung ab, sodass zum Beispiel durch Spannungsreduktion eine niedrigere Gebläsedrehzahl einstellbar ist und damit ein geringerer Volumenstrom an Frischluft erzeugt wird.
Das Gebläse kann zwischen Frischluftzuführung und Wärmetauscher oder zwischen Wärmetauscher und Fahrgastzelle oder in einem Abzweig des Wärmetauschers angeordnet sein.
Des Weiteren ist ein Geschwindigkeitssensor vorgesehen, der zur Feststellung einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit dient. Als Geschwindigkeitssensor kann ein ohnehin im Kraftfahrzeug verbauter Geschwindigkeitssensor vorgesehen sein. Alternativ zu einem Geschwindigkeitssensor kann auch ein Drucksensor vorgesehen sein, der den aktuell anliegenden Staudruck der Frischluft ermittelt. Ein derartiger Staudrucksensor kann bevorzugt im Bereich der Frischluftzuführung angeordnet sein.
Des Weiteren ist eine Temperaturvorgabevorrichtung vorgesehen, mit der eine gewünschte Temperatur in der Fahrgastzelle einstellbar. Die Temperaturvorgabevorrichtung kann eine unspezifische Temperaturvorgabevorrichtung sein, mit der sich lediglich eine Heiz- und/oder Kühlleistung einstellen lässt, wie sie in der Vergangenheit üblich waren, oder eine spezifische, bei der sich eine gewünschte Innenraumtemperatur explizit einstellen lässt.
Des Weiteren ist eine Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Innenraumklimas des Kraftfahrzeuges vorgesehen, welche zur Steuerung und/oder Regelung des Wärmetauschers und des Gebläses ausgebildet ist. Dabei kann die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung zur Steuerung beider Komponenten, zur Regelung beider Komponenten oder zur Steuerung der einen und Regelung der anderen Komponente ausgebildet sein. Die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung ist mit dem Geschwindigkeitssensor und/oder dem Drucksensor derart verbunden, dass der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung Sensorsignale der vorgenannten Sensoren zuführbar sind. Des Weiteren erhält die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung eine Temperaturvorgabe durch die Temperaturvorgabevorrichtung.
Erfindungsgemäß ist die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung dazu ausgebildet, bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder bei steigendem Staudruck die Leistung des Gebläses abzusenken und die von dem Wärmetauscher abgegebene oder aufgenommene Wärmemenge zu erhöhen und/oder abzusenken; je nachdem, ob eine Klimaanlage verbaut ist oder nicht.
Mit Hilfe der Erfindung lässt sich zunächst ein höherer Staudruck durch eine Verringerung der Gebläseleistung kompensieren, sodass dem Fahrzeuginnenraum ein konstanter Volumenstrom an aufgewärmter oder abgekühlter Frischluft zugeführt wird. Sollte die Reduzierung der Gebläseleistung nicht ausreichen, um das Innenraumklima bei hohen Geschwindigkeiten konstant zu halten, so ist es mit Hilfe der Erfindung weiterhin möglich, einen zwangsläufig höheren Volumenstrom an zugeführter Frischluft dadurch zu kompensieren, dass die Heiz- oder Kühlleistung angepasst wird.
Sollte sich das Belüftungssystem im Heizbetrieb befinden, so wird bei hohen Geschwindigkeiten die Heizleistung des Wärmetauschers gedrosselt und die Frischluft weniger stark aufgeheizt als bei niedrigeren Geschwindigkeiten. Auf diese Weise lässt sich die Wärmeleistung so regulieren, dass sich das Fahrzeug bei hohen Geschwindigkeiten nicht zusätzlich erwärmt.
Im umgekehrten Falle, also im Kühlbetrieb, kann die Kühlleistung, die über den Wärmetauscher, beispielsweise ein Verdampfer einer Klimaanlage, in seiner Leistung derart einstellen, dass die Frischluft bei hohen Geschwindigkeiten nicht so stark abgekühlt wird, dass es zu einem Abkühlen des Innenraumes unter die vorgegebene Temperatur kommt.
Die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung kann Bestandteil eines Bordcomputers des Kraftfahrzeuges sein oder eines zentralen Fahrzeugssteuergerätes.
Mit Hilfe der Erfindung lässt sich also ohne das Vorsehen weiterer mechanischer Bauteile auf einfache Weise eine Steuerung oder Regelung der Temperatur einer Fahrgastzelle erreichen. Auf eine zusätzliche Stauluftdrossel kann daher verzichtet werden. Das erfindungsgemäße Belüftungssystem kann mit ohnehin in einem Fahrzeug verbauten Bauteilen aufgebaut werden, indem einer angepassten Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung eine Geschwindigkeits- und/oder Druckinformation zugeführt wird.
Insbesondere lässt sich das erfindungsgemäße Belüftungssystem dadurch verwirklichen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung anders als bekannte Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtungen programmiert wird, indem ein geschwindigkeitsabhängiger Korrekturfaktor für die benötigte Heiz- und/oder Kühlleistung des Wärmetauscher in einem Algorithmus implementiert wird. Ein derartiger Korrekturfaktor ist im Wesentlichen fahrzeugabhängig und lässt sich daher ab Werk programmieren.
Mit Hilfe der Erfindung wird es weiterhin ermöglicht, auf eine Temperaturregelung im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges zu verzichten. Die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung kann auf der Basis der vorhandenen Werte einen Heiz- und/oder Kühlbedarf ermitteln und ist nicht eine permanente Rückmeldung einer Innenraumtemperatur angewiesen.
Auch wenn in der Erfindung nur ein Wärmetauscher beschrieben ist, so kann der Wärmetauscher mehrere unterschiedliche Bauteile aufweisen, beispielsweise einen Wärmetauscher, der seine Wärme aus einem Motor-Kühlkreislauf bezieht, einen Zuheizer und/oder einem Verdampfer einer Klimaanlage. Insbesondere wenn zumindest zwei Wärmetauscher vorgesehen sind, zum Beispiel ein wärmeabgebender Wärmetauscher und ein wärmeaufnehmender Verdampfer, lässt sich der weitere Vorteil erreichen, dass mit Hilfe des Verdampfers eine Luftfeuchtigkeit der zugeführten Frischluft abgesenkt werden kann, sodass ein Beschlag der Scheiben des Kraftfahrzeuges von innen verhindert werden kann und trotzdem durch den wärmeabgebenden Wärmetauscher eine angenehme Lufttemperatur erzielt werden kann.
Ein Innenraum-Temperatursensor ist gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung dennoch mit Vorteil vorgesehen, um eine Fahrgastzellen-Temperatur zu ermitteln. Mit Hilfe eines Innenraum-Temperatursensors können Plausibilitätsprüfungen vorgenommen werden, die sicherstellen, dass eine vorgegebene Temperatur eingehalten wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung zur Erfassung einer aktuellen Fahrgastzellen-Temperatur als Startwert ausgebildet ist, beispielsweise unter Verwendung eines Innenraum-Temperatursensors. Dieser Startwert kann Basis zur Berechnung einer benötigten zuzuführenden oder zu entziehenden Wärmemenge in Abhängigkeit von der Temperaturvorgabe herangezogen werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Belüftungssystem einen mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung verbundenen Außentemperatursensor und/oder einen mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung verbundenen Frischluft-Temperatursensor und/oder einen Zeitgeber aufweist.
Mit Hilfe eines Außentemperatursensors kann eine Lufttemperatur in der Außenluft festgestellt werden und damit eine Wärmeleistung ermittelt werden, die der Frischluft zugeführt oder entnommen werden muss. Ziel ist es, dass die dem Innenraum zugeführte Frischluft in etwa eine Temperatur aufweist, die weitgehend der vorgewählten Innenraumtemperatur entspricht, damit das Gefühl von Zugluft vermieden wird. Die Temperatur der Frischluft sollte gerade so stark abweichen, dass eine Abkühlung des Fahrzeuginnenraums oder eine Aufheizung desselben durch die Karosserie kompensiert wird. Das Gleiche lässt sich mit einem Frischluft-Temperatursensor erreichen.
Wenn ein Zeitgeber vorgesehen ist, der mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung verbunden ist, lassen sich komplexere Klimatisierungsprogramme verwirklichen, beispielsweise Auftauen einer Front- oder Heckscheibe oder starkes Abkühlen/Aufheizen für einen bestimmten Temperaturabschnitt bei Start des Fahrzeuges oder bei Wahl einer anderen Temperaturvorgabe und dergleichen.
Eine Weiterbildung des Belüftungssystems sieht vor, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. steigendem Staudruck zuerst die Leistung des Gebläses, bevorzugt bis zur vollständigen Abschaltung des Gebläses, zu reduzieren und dann, bevorzugt wenn das Gebläse bereits abgeschaltet ist, die von dem Wärmetauscher an die Frischluft abgegebene oder von der Frischluft aufgenommene Wärmemenge zu erhöhen und/oder abzusenken. Durch diese sequenzielle Beeinflussung von Gebläse und Wärmetauscher lässt sich eine genauere Einhaltung der Temperaturvorgabe erreichen, da damit die Addition zweier Systemfehler vermieden werden kann.
Ein erster unabhängiger Gedanke der Erfindung betrifft eine Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung für ein Belüftungssystem eines Kraftfahrzeuges gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche. Die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung dient zur Steuerung und/oder Regelung eines Wärmetauschers und eines Gebläses und ist zumindest mit einen Geschwindigkeitssensor und/oder einem Drucksensor zur Ermittlung eines Staudrucks der Frischluft verbunden. Des Weiteren ist die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung dazu ausgebildet, bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit die Leistungen des Gebläses abzusenken und die von dem Wärmetauscher an die Frischluft abgegebene und/oder aufgenommene Wärmemenge zu erhöhen und/oder abzusenken.
Gemäß einer Weiterbildung können weitere Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise ein Innenraum-Temperatursensor, ein Außentemperatursensor und/oder ein Frischluft-Temperatursensor. Ein weiterer Bestandteil der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung kann ein Zeitgeber sein.
Die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung ist gemäß einer Weiterbildung dazu ausgebildet, bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit sequenziell zuerst die Leistung des Gebläses zu reduzieren und dann, bevorzugt wenn das Gebläse komplett abgeschaltet ist oder auf niedriger Stufe läuft, die von dem Wärmetauscher abgegebene und/oder aufgenommene Wärmemenge zu erhöhen und/oder abzusenken. Damit lassen sich die mit dem zuvor beschriebenen Belüftungssystem erreichbaren Vorteile erzielen.
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Belüftungssystem gemäß der zuvor beschriebenen Erfindung, das eine besonders angenehme Innenraumklimatisierung erzielt.
Ein letzter unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Belüftungssystems eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Belüftungssystems gemäß der zuvor beschriebenen Erfindung, bei dem ein Staudruck und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges gemessen wird und eine Leistung eines Gebläses, das zur Erzeugung eines Frischluftstromes in eine Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges dient, eingestellt und eine Erhöhung oder Absenkung der von einem Wärmetauscher an die Frischluft abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge in Abhängigkeit von einer Temperaturvorwahl und dem Staudruck und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen wird. Auf diese Weise lässt sich ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen staudruckreduzierenden mechanischen Vorrichtung eine konstante Innenraumklimatisierung auch bei hohen Geschwindigkeiten erreichen.
Das Verfahren weist den besonderen Vorteil auf, dass es sich in Form eines Algorithmus implementieren lässt, zum Beispiel als Korrekturfaktor, der von einer Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem Staudruck abhängt.
Insbesondere, wenn zur Berechnung des Korrektorfaktors die Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen wird, kann auf in jedem Fahrzeug vorgesehene Sensoren zurückgegriffen werden.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Innenraumtemperatur der Fahrgastzelle als Startwert aufgenommen wird. Mit Hilfe einer derartigen Starttemperatur lässt sich eine benötigte Wärmemenge, die dem Innenraum zugeführt oder entzogen werden muss, bis eine vorgewählte Innenraumtemperatur erreicht ist, berechnen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Einstellung der Leistung des Gebläses und die Erhöhung und/oder Absenkung der von dem Wärmetauscher an die Frischluft abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge in Abhängigkeit von einer Zeit seit Start des Fahrzeuges und/oder der letzten Erfassung der Innenraumtemperatur vorgenommen wird. Damit lassen sich komplexere Steuerungsprogramme verwirklichen, die einen besonderen Komfort bieten.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei steigender Geschwindigkeit bzw. steigendem Staudruck zunächst die Leistung des Gebläses auf eine minimale Leistung eingestellt bzw. reduziert wird, wobei die minimale Leistung eine Leistung mit niedrigem Luftdurchsatz sein kann oder eine vollständige Deaktivierung des Gebläses bedeuten kann und danach, wenn die Leistung des Gebläses auf minimal eingestellt wurde, eine Erhöhung oder Absenkung der von einem Wärmetauscher an die Frischluft abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge vorgenommen wird.
Bevorzugt wird im Heizbetrieb, wenn die zuzuführende Frischluft erwärmt wird, die Wärmeabgabe des Wärmetauschers reduziert bzw. im Kühlbetrieb die Wärmeentnahme bzw. Abkühlung der Frischluft reduziert.
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale in ihrer sinnvollen Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen und deren Rückbezügen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen dabei schematisch:
1 ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Belüftungssystem sowie
2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung des Belüftungssystems.
Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2 mit einem erfindungsgemäßen Belüftungssystem 4.
Das Belüftungssystem 4 weist eine Frischluftzufuhr 6 auf, über die Frischluft 8 in das Belüftungssystem 4 gelangt. Ein einstellbares Gebläse 10 dient zur Erzeugung eines vorgegebenen Volumenstroms von Frischluft in einen Innenraum 12 des Kraftfahrzeuges, in welchem sich Passagiere aufhalten. Mit Hilfe eines Wärmetauschers 14 wird die Frischluft 8 bedarfsweise erwärmt oder abgekühlt oder beides gleichzeitig, beispielsweise um die Frischluft 8 abzutrocknen. Anschließend wird die erwärmte oder abgekühlte Frischluft 8 in den Innenraum 12 geleitet.
Der Wärmetauscher 14 weist einen Verdampfer einer Klimaanlage sowie einen Wärmetauscher zur Abgabe von Motorwärme an die Frischluft 8 auf.
Eine Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 16 dient zur Steuerung des Gebläses 10 und des Wärmetauschers 14. Hierzu erhält die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 16 eine Temperaturvorgabe über einen Temperaturwahlschalter 18, der üblicherweise im Innenraum 12 des Kraftfahrzeuges 2 angeordnet ist.
Über einen Geschwindigkeitssensor 20, wie er beispielsweise ohnehin für einen Tacho des Kraftfahrzeuges 2 benötigt wird und der beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit eines Rades des Kraftfahrzeuges 2 erfasst, ist ebenfalls mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 16 verbunden.
Die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 16 ist des Weiteren mit einem Außentemperatursensor 22 sowie einem Innenraum-Temperatursensor 24 verbunden.
Auf der Grundlage der von dem Temperaturwahlschalter 18 vorgewählten Temperatur und einer Innenraumtemperatur, die die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 16 mit Hilfe des Innenraumtemperatur-Sensors 24 misst, der Außentemperatur sowie der Geschwindigkeit des Fahrzeuges errechnet die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 16 mit einem Algorithmus eine notwendige Gebläseleistung des Gebläses 10 und mit einem geschwindigkeitsabhängigen Korrekturfaktor eine mittels des Wärmetauschers 14 abzugebende oder aufzunehmende Wärmemenge.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem ersten Schritt 40 wird das Kraftfahrzeug 2 gestartet. In einem zweiten Schritt 42 wird die Innenraumtemperatur erfasst. Danach wird in einem Schritt 44 eine Temperaturvorgabe mittels des Temperaturwahlschalters 18 erfasst, ebenso wie eine Außentemperatur in einem Schritt 46. Mit Hilfe dessen wird eine benötigte zu- oder abzuführende Wärmemenge berechnet (Schritt 48).
Gleichzeitig und laufend wird in Schritt 50 eine Geschwindigkeit V des Fahrzeuges erfasst. Mit Hilfe der erfassten Geschwindigkeit werden in Schritt 52 Einstellungen des Gebläses 10 sowie des Wärmetauschers 14 in Schritt 52 berechnet und Gebläse 10 sowie Wärmetauscher 14 entsprechend eingestellt. Wenn die Geschwindigkeit größer als eine Grenzgeschwindigkeit ist, wird gemäß Schritt 56 die Gebläsespannung reduziert.
Sollte die Geschwindigkeit weiter steigen, wird eine weitere Reduzierung der Gebläsespannung solange vorgenommen, bis das Gebläse 10 vollständig ausgeschaltet ist. Danach wird gemäß eines Korrekturfaktors die Wärmeabgabe bzw. -Aufnahme des Wärmetauschers 14 reduziert bzw. erhöht.
Das Verfahren wird fortlaufend oder in vorgegebenen Abständen wiederholt.

2: Kraftfahrzeug
4: Belüftungssystem
6: Frischluftzufuhr
8: Frischluft
10: Gebläse
12: Innenraum
14: Wärmetauscher
16: Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung
18: Temperaturwahlschalter
20: Geschwindigkeitssensor
22: Außentemperatursensor
24: Innenraum-Temperatursensor
40 bis 60: Verfahrensschritte
V: Geschwindigkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10349429 A1 [0004]
- DE 4414036 A1 [0004]
- DE 19756346 A1 [0006]

Claims

Belüftungssystem für eine Fahrgastzelle (12) eines Kraftfahrzeuges (2) mit einer Frischluftzuführung (6), einem Wärmetauscher (16) zur Erwärmung und/oder Abkühlung der zugeführten Frischluft (8), einem Gebläse (10) mit einstellbarer Leistung zur Erzeugung eines Frischluftstromes in die Fahrgastzelle (12), einem Geschwindigkeitssensor (20) zur Feststellung einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit (v) und/oder einem Drucksensor zur Ermittlung eines Staudruckes der Frischluft (8), einer Temperaturvorgabevorrichtung (18) zur Vorgabe einer gewünschten Temperatur in der Fahrgastzelle (12) sowie einer Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) zur Steuerung und/oder Regelung des Wärmetauschers (16) und des Gebläses (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) zur Absenkung der Leistung des Gebläses (10) und zur Erhöhung und/oder Absenkung der von dem Wärmetauscher an die Frischluft (8) abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit (v) und/oder steigendem Staudruck ausgebildet ist.
Belüftungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin zumindest einen Innenraumtemperatursensor (24) zur Ermittlung einer Fahrgastzellentemperatur aufweist.
Belüftungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) mittels des Innenraumtemperatursensors (24) zur Erfassung der Fahrgastzellentemperatur als Startwert ausgebildet ist.
Belüftungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin aufweisend einen mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung verbundenen Außentemperatursensor (22) und/oder einen mit der Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) verbundenen Frischlufttemperatursensor und/oder einen Zeitgeber.
Belüftungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) dazu ausgebildet ist, bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit (v) oder steigendem Staudruck zuerst die Leistung des Gebläses (10), bevorzugt bis zur Abschaltung des Gebläses (10), zu reduzieren und dann, bevorzugt wenn das Gebläse (10) abgeschaltet ist, zur Erhöhung und/oder Absenkung der von dem Wärmetauscher (14) abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge ausgebildet ist.
Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung (16) für ein Belüftungssystem (4) eines Kraftfahrzeuges (2) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
Kraftfahrzeug (2) mit einem Belüftungssystem (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Belüftungssystems (4) eines Kraftfahrzeuges (2), insbesondere eines Belüftungssystems (4) gemäß einer der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein Staudruck und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeuges (2) gemessen wird und eine Leistung eines Gebläses (10) zur Erzeugung eines Frischluftstromes in einer Fahrgastzelle (12) des Kraftfahrzeuges (2) eingestellt wird und eine Erhöhung oder Absenkung der von einem Wärmetauscher (14) an die Frischluft abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge in Abhängigkeit von einer Temperaturvorwahl und dem Staudruck und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenraumtemperatur der Fahrgastzelle (12) als Startwert aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Leistung des Gebläses (10) und die Erhöhung und/oder Absenkung der vom Wärmetauscher (14) an die Frischluft abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge in Abhängigkeit von einer Zeit seit Start des Kraftfahrzeuges (2) und/oder letzten Erfassung der Innenraumtemperatur vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei steigender Geschwindigkeit (v) und/oder steigendem Staudruck zunächst die Leistung des Gebläses (10) auf eine minimale Leistung, bevorzugt keine Leistung, eingestellt wird und danach eine Erhöhung oder Absenkung der von einem Wärmetauscher (14) an die Frischluft (8) abgegebenen oder aufgenommenen Wärmemenge vorgenommen wird.