DE102013213635A1

DE102013213635A1 - Betriebsverfahren für eine Klimaanlage

Info

Publication number: DE102013213635A1
Application number: DE201310213635
Authority: DE
Inventors: Viktor Bader; Jürgen Kranz
Original assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2015-01-15

Abstract

Die Erfindung umfasst ein Betriebsverfahren für eine Klimatisierungsvorrichtung zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, wobei von einer Steuereinheit ein Aktivitätsgrad des Fahrers ermittelt und eine wenigstens einen Klimaparameter beeinflussende Klimaparameterbeeinflussungseinheit in Abhängigkeit von dem ermittelten Aktivitätsgrad geregelt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers anhand fahrerunabhängiger, externer Fahrsituationsinformationen abgeschätzt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Betriebsverfahren für eine Klimatisierungsvorrichtung zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, wobei von einer Steuereinheit ein Aktivitätsgrad des Fahrers ermittelt und eine wenigstens einen Klimaparameter beeinflussende Klimaparameterbeeinflussungseinheit in Abhängigkeit von dem ermittelten Aktivitätsgrad geregelt wird.
Ein derartiges Betriebsverfahren ist bekannt aus der EP 1 116 611 A1 . Dieses Verfahren baut auf der Erkenntnis auf, dass das momentane Temperaturempfinden eines Menschen sehr stark von dessen aktuellem Aktivitätszustand abhängt. So empfindet ein Mensch mit aktuell hohem Aktivitätsgrad eine deutlich niedrigere Umgebungstemperatur als komfortabel als dies ein Mensch mit aktuell geringem Aktivitätsgrad tut. In der deutschen Industrienorm DIN EN ISO 7730 wird sogar ein allgemeingültiger, den aktuellen Aktivitätsgrad einbeziehender Komfort-Index PMV definiert. Das in der vorgenannten Druckschrift beschriebene Verfahren macht sich diese Erkenntnisse insoweit zu Nutze, als dabei der aktuelle Aktivitätsgrad des Fahrers eines Kraftfahrzeugs erfasst und die Lufttemperatur in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs entsprechend geregelt wird, d.h. tendenziell eine höhere Temperatur bei niedrigerem Aktivitätsgrad und eine niedrigere Temperatur bei einem höheren Aktivitätsgrad eingestellt wird. Zur Ermittlung des Aktivitätsgrades des Fahrers werden Fahrzeugdaten erfasst, die unmittelbar vom aktuellen Fahrverhalten des Fahrers abhängen. Es sind dies beispielsweise Häufigkeit, Heftigkeit und Amplitude von Lenkausschlägen, Pedalbetätigungen, Motordrehzahl, Geschwindigkeit etc.
Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, dass die Temperaturregelung fast immer dem aktuellen Bedarf hinterherhinkt. So ist das aktuelle Verhalten eines Fahrers nicht ausschließlich eine Frage seines psychologischen Profils. Vielmehr kann es sich, bedingt durch äußere Einflüsse, wie beispielsweise sich plötzlich ändernde Verkehrssituationen, sprunghaft ändern. Die entsprechende Temperaturnachführung benötigt jedoch eine technisch und thermodynamisch bedingte Zeitspanne, sodass die angestrebte Temperaturänderung möglicherweise erst vollzogen ist, wenn sich das Fahrerverhalten und damit sein Komfort-Index erneut verändert haben. Eine Vorhersage des Komfort-Indexes durch Extrapolation der gemessenen Fahrerverhaltensdaten ist kaum möglich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Betriebsverfahren für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, welche eine bessere Vorhersage des Komfort-Indexes des Fahrers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers anhand fahrerunabhängiger, externer Fahrsituationsinformationen abgeschätzt wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Der Begriff des Abschätzens umfasst in diesem Zusammenhang das Ziehen von Schlussfolgerungen sowohl auf den aktuellen wie auf einen zukünftigen Aktivitätsgrad des Fahrers auf Basis von Informationen, die – wenigstens auch – fahrerunabhängige Fahrsituationsinformationen einbeziehen, d.h. Informationen über Tatsachen, die einen vom Fahrer wahrnehmbaren Einfluss auf von ihm geforderte, die Fahrzeugführung betreffenden Handlungen haben. Dies hat zum einen den Vorteil, dass der aktuelle Aktivitätsgrad des Fahrers präziser ermittelt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass derartige externe Informationen auch zeitlich und räumlich vom Fahrer getrennte Umstände betreffen können und daher wenigstens bei bekannter Routenplanung zu einer Vorhersage des Fahrerverhaltens und damit seines Aktivitätsgrades und Komfort-Indexes genutzt werden können.
Die vorteilhafterweise in die Abschätzung des Aktivitätsgrades des Fahrers einzubeziehenden Informationen lassen sich einerseits nach ihrem Informationsinhalt und andererseits nach ihrer Informationsquelle unterteilen, wobei bei jeder dieser Einteilungen eine gewisse Überlappung der Kriterien unvermeidbar ist.
Günstigerweise wird der aktuelle Aktivitätszustand des Fahrers unter Einbeziehung von Standortinformationen abgeschätzt. So ist beispielsweise in der Innenstadt einer Metropole eine höhere Konzentration des Fahrers gefordert, was zu einem höheren Aktivitätsgrad führt als dies auf einer Nebenstraße im ländlichen Bereich der Fall ist. Derartige Standortinformationen können zusätzlich mit Zeitinformationen gewichtet werden, die im vorliegenden Zusammenhang jedoch nicht als Fahrsituationsinformationen angesehen werden können. Allerdings ändert sich die Relevanz der Standortinformation für den Fahrer-Aktivitätsgrad mit der Zeit, insbesondere der Tageszeit. Rein beispielhaft sei hier der sogenannte Berufsverkehr erwähnt.
Alternativ oder zusätzlich kann der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Wetterinformationen abgeschätzt werden. So verlangt eine Fahrt bei trockenem, sonnigem Wetter und Temperaturen um 20° Celsius einen geringeren Konzentrationsgrad als Fahrten bei dunkler, windiger Witterung mit Niederschlag bei Temperaturen um den Gefrierpunkt. Letztere bedingen somit einen deutlich höheren Aktivitätsgrad des Fahrers.
Weiter alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Verkehrssituationsinformationen abgeschätzt wird. So wird der Fahrer bei Stopp-and-Go im Stau deutlich angespannter sein und daher einen deutlich höheren Aktivitätsgrad haben, als bei entspannter Fahrt auf freier Autobahn.
Weiter alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Streckenbeschaffenheitsinformationen abgeschätzt wird. Diese können zum einen die Beschaffung des unmittelbaren Straßenbelags betreffen, der entweder eine ruhige Fahrt ermöglicht oder ein holpriges Vorankommen, welches evtl. sogar das häufige Ausweichen um Schlaglöcher erfordert. In letzterem Fall wird der Aktivitätsgrad des Fahrers deutlich erhöht sein. Andererseits können auch Eigenschaften der Straßenführung betroffen sein. So bedingt eine gerade, ebene Straße in der Regel einen geringeren Aktivitätsgrad des Fahrers als eine kurvige Straße und/oder eine wellige oder gar bergige Straßenführung.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Lärmbelastungsinformationen abgeschätzt wird. Für Lärmbelastung sind zwei Auswirkungen auf den Fahrer bekannt. Zum einen erhöht sich durch Lärmbelastung die Anspannung, was zu einem höheren Aktivitätsgrad führt. Zum anderen sinkt bei Lärmbelastung die Priorität des Komfortempfindens. Mangelnder Komfort durch eine falsch eingestellte Temperatur wird von einem Lärmbelastungen ausgesetzten Fahrer weniger stark wahrgenommen, als von einem Fahrer in ruhiger Umgebung. Dies erlaubt eine aus Energiespargründen unter Umständen wünschenswerte Fehlanpassung der Temperatur, insbesondere zu kühl im Heizfall und zu warm im Kühlfall. Die konkrete Auswertung der Lärmbelastungsinformation und ihre Umsetzung in eine konkrete Klimabeeinflussung müssen der Abwägung des Fachmanns unter Einbeziehung der jeweiligen Gesamtsituation unterworfen bleiben.
Im Hinblick auf die jeweilige Informationsquelle der externen Fahrsituationsinformationen kann bevorzugt vorgesehen sein, dass diese Informationen wenigstens teilweise aus einem satellitengestützten Ortungssystem bezogen werden. Prominentestes Beispiel hierfür wäre das weltweite GPS-System. Alternativ oder – bevorzugt – zusätzlich kann die externe Fahrsituationsinformation wenigstens teilweise aus digitalem kartografischem Material bezogen werden. Dieses kann insbesondere in einem Speicher des Kraftfahrzeugs gespeichert oder mittels Datenfernübertragungssystemen von fahrzeugunabhängigen Computersystemen online bezogen werden. Derartiges kartografisches Material kann insbesondere Informationen über Straßenbeschaffenheit und Straßenführung umfassen. Solche Informationen werden zusammen mit aktuellen Positionsdaten und Routenplanungsdaten bereits heute von handelsüblichen Navigationsgeräten zur Verfügung gestellt. Die Erfindung betrifft somit im Wesentlichen deren neuartige Nutzung.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die externen Fahrsituationsinformationen wenigstens teilweise aus einem Car-to-Car-Kommunikationssystem bezogen werden. Derartige Systeme befinden sich zur Zeit in der Entwicklung und zielen darauf ab, im Gegensatz zu zentralen Überwachungssystemen die Verkehrssituation dezentral zu erfassen und nur an möglicherweise in naher Zukunft betroffene Fahrzeuge, d.h. Fahrzeuge in einem bestimmten räumlichen Umkreis, zu kommunizieren. Hierdurch wird eine wesentlich detailliertere Beschreibung aktueller Verkehrs- und Straßenzustandsinformationen möglich, ohne dass es zu einer nicht bewältigbaren Datenmenge kommt. Dies betrifft beispielsweise detaillierte Informationen über einen Stau, dessen besonders sicherheitsrelevantes Endes sich ständig verschiebt und daher von zentralen Verkehrsüberwachungssystemen nur ungenau angegeben werden kann. Gleichwohl ist es selbstverständlich auch möglich, die für die Erfindung relevanten externen Fahrsituationsinformationen wenigstens teilweise aus zentralen Verkehrsüberwachungssystemen zu beziehen.
Schließlich ist es möglich, die externen Fahrsituationsinformationen wenigstens teilweise aus einem fahrzeugbasierten Sensoriksystem zu beziehen. Moderne Kraftfahrzeuge verfügen über ein erhebliches Arsenal unterschiedlichster Sensoren, darunter beispielsweise Fahrwerksensoren, Regensensoren, Thermometer, Nebelsensoren, Fotometer, Phonometer, Kameras etc. Die mit solchen Sensoren erfassten Daten können erfindungsgemäß zur Abschätzung des Aktivitätsgrades und zwar des aktuellen/oder eines zukünftigen Aktivitätsgrades des Fahrers herangezogen und zur Ermittlung einer für den aktuellen Komfort-Index des Fahrers optimierten Klimasituation sowie deren konkreter Einstellung genutzt werden.
Natürlich obliegt die spezielle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Hinblick auf die konkret erfassten Daten und deren Umrechnung in Betriebsparameter der Klimatisierungsvorrichtung den auf den konkreten Einzelfall bezogenen Überlegungen des die Erfindung realisierenden Fachmanns. So ist die Erfindung beispielsweise nicht auf die Einstellung einer bestimmten Lufttemperatur in der Fahrgastzelle beschränkt. Auch Strömungsgeschwindigkeiten von Lüftern, deren Strömungstemperatur sowie die Temperatur von sonstigen heizbaren Vorrichtungen, wie beispielsweise heizbaren Sitzen, einem heizbaren Lenkrad etc. können in die Klimaregelung mit einbezogen werden.
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

EP 1116611 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 7730 [0002]

Claims

Betriebsverfahren für eine Klimatisierungsvorrichtung zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, wobei von einer Steuereinheit ein Aktivitätsgrad des Fahrers ermittelt und eine wenigstens einen Klimaparameter beeinflussende Klimaparameterbeeinflussungseinheit in Abhängigkeit von dem ermittelten Aktivitätsgrad geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers anhand fahrerunabhängiger, externer Fahrsituationsinformationen abgeschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Standortinformationen abgeschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Wetterinformationen abgeschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Verkehrssituationsinformationen abgeschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Streckenbeschaffenheitsinformationen abgeschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsgrad des Fahrers unter Einbeziehung von Lärmbelastungsinformationen abgeschätzt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Fahrsituationsinformationen wenigstens teilweise aus einem satellitengestützten Ortungssystem bezogen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Fahrsituationsinformationen wenigstens teilweise aus digitalem, kartographischem Material bezogen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Fahrsituationsinformationen wenigstens teilweise aus einem Car-to-Car-Kommunikationssystem bezogen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externen Fahrsituationsinformationen wenigstens teilweise aus einem fahrzeugbasierte Sensoriksystem bezogen werden.