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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eins Belüftungssystems für den Fahrzeuginnenraum bei einem Kraftfahrzeug während des Schließens der Fahrzeugtür oder -heckklappe, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen System. Aus der
DE 10 2010 035 805 A1 ist eine Vorrichtung zum Steuern des Druckausgleichs beim Schließen einer Fahrzeugtür oder Heckklappe bekannt.
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Bei Kraftfahrzeugen wird die Qualität oder Wertigkeit des Fahrzeugs anhand verschiedener Kriterien beurteilt. Manche dieser Kriterien sind quantifizierbar, wie beispielsweise Spaltmaße zwischen Karosserieteilen, andere, wie beispielsweise die Qualitätsanmutung von Oberflächenmaterialien, sind im Wesentlichen nur qualitativ erfassbar. Das Schließen und Öffnen von Fahrzeugtüren und/oder -heckklappen ist ein weiteres dieser qualitativ zu beurteilenden Merkmale. Dabei ist es ein allgemeines Ziel eine möglichst hohe Qualitätsanmutung bei einem Fahrzeug darzustellen.
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In Bezug auf das Öffnen und Schließen von Fahrzeugtüren oder -heckklappen haben sich einerseits sogenannte direkte Einflussfaktoren, wie der Dichtungsgegendruck der Türdichtung, Reibungsverhältnisse innerhalb des Türscharniers und die Charakteristik der Türbremse als wesentliche Einflussfaktoren gezeigt. Weiter hat sich als ein indirekter Einflussfaktor der Druck innerhalb des Fahrzeuginnenraums, welcher durch die jeweilige Fahrzeugtüre oder -heckklappe verschließbar ist, als weiterer Einflussfaktor herausgestellt. Dabei wird durch das Schließen einer Fahrzeugtür oder -heckklappe ein teilweise starker Druckanstieg im Fahrzeuginnenraum erzeugt.
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Aus der
DE 10 2010 035 805 A1 ist eine Einrichtung mit mehreren elastischen Flügelelementen bekannt, mit welcher eine Öffnung im Fahrzeuginnenraum verschließbar ist. Im Falle von Druckdifferenzen zwischen dem Fahrzeuginnenraum und dem -außenraum, sowie diese beim Schließen der Fahrzeugtüre oder -heckklappe hervorgerufen werden können, ermöglicht diese Einrichtung einen Druckausgleich zwischen Innen und Außen. Aus der
DE 10 2011 102 213 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Belüftung beim Öffnen der Fahrzeugtür bekannt, aus der
DE 10 2011 017 372 A1 und aus der
DE 197 54 703 A1 sind Verfahren zum Steuern der Belüftung beim Schließen der Fahrzeugtür bekannt.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Druckausgleich beim Schließen einer Fahrzeugtür oder -heckklappe anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 4. Weitere Ausgestaltungen und zu bevorzugende Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Messungen haben gezeigt, dass es beim Schließen der Fahrzeugtüre oder - heckklappe, in Bezug auf die Heckklappe insbesondere dann wenn der Gepäckraum unmittelbar in den Fahrgastraum übergeht, sowie das bei Fließheck-, Touring- oder Vanfahrzeugen der Fall ist (One- oder Twobox-Design), zu einem teilweise starken Anstieg des Luftdrucks innerhalb des Fahrzeuginnenraums kommt. Weiter ist dieser Druckanstieg insbesondere dann besonders stark ausgeprägt, wenn nur eine einzige Fahrzeugtür oder nur die Fahrzeugheckklappe geöffnet ist und dann geschlossen wird. Mit einem erfindungsgemäß Verfahren ist ein derartiger Druckanstieg verringerbar und damit ist der Schließkomfort der Fahrzeugtüre beziehungsweise -heckklappe steigerbar.
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Bei Kraftfahrzeugen, welche eine Verschlusseinrichtung für die Lufteintrittsöffnung aufweisen, wird diese im Stillstand des Kraftfahrzeugs, insbesondere während einer Parkphase, geschlossen, um ein unkontrolliertes Ein- oder Austreten von Luft und/oder Fremdstoffen in Bezug auf den Fahrzeuginnenraum zu verhindern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich auf das Schließen von Türen oder Heckklappen, wenigstens aber auf das Schließen einer Tür oder Heckklappe, welche zum selektiven Verschließen wenigstens einer Öffnung, insbesondere einem Einstiegs- oder Ladebereich, in einen Fahrzeuginnenraum vorgesehen sind.
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Herkömmliche Fahrzeuge weisen Lufteinlasssysteme auf, mit welchen von außerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums ein Luftstrom durch eine Lufteinlassöffnung in den Fahrzeuginnenraum föderbar ist. Weiter können derartige Lufteinlasssysteme auch Umluftvorrichtungen aufweisen, bei welchen, wenn auch kein Luftstrom von außerhalb des Kraftfahrzeugs in dieses förderbar ist, doch ein Luftstrom in einem Zirkelschluss aus und in den Fahrzeuginnenraum förderbar ist.
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Das Lufteinlasssystem ist insbesondere durch Klappeneinrichtungen steuerbar, dabei ist unter diesem Steuern zu verstehen, dass bestimmte Leitungen selektiv geöffnet, geschlossen oder im Strömungsquerschnitt verändert werden. Durch derartige Klappeneinrichtungen sind beispielsweise unterschiedliche Austrittsöffnungen in den Fahrzeuginnenraum ansteuerbar. Weiter ist es auch wenigstens eine Verschlusseinrichtung ansteuerbar, insbesondere um einen Zustrom von Luft von außerhalb des Fahrzeuginnenraums, insbesondere von außerhalb des Kraftfahrzeugs, zu verringern oder zu verhindern. Zu diesem Zweck ist wenigstens eine Lufteinlassöffnung mit der Verschlusseinrichtung selektiv verschließbar.
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Erfindungsgemäß weist das Verfahren zum Verbessern des Druckausgleichs die Schritte auf:
- - Erkennen eines Fahrzeugstillstandsmodus,
- - Erkennen einer geöffneten Fahrzeugtür oder -heckklappe,
- - Ansteuern der Verschlusseinrichtung,
- - Öffnen der Lufteinlassöffnung.
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Insbesondere durch das Öffnen der Verschlusseinrichtung der Lufteinlassöffnung während des Schließens der Fahrzeugtür oder -heckklappe entsteht ein Druckausgleichsluftstrom. Dieser Druckausgleichsluftstrom bewegt sich entgegen der „normalen“ Strömungsrichtung (Lufteintritt) durch die Lufteintrittsöffnung von innerhalb nach außerhalb des Fahrzeuginnenraums.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Fahrzeuginnenraum insbesondere die Fahrgastzelle oder weiter vorzugsweise der Gepäckraum zu verstehen. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Lufteinlasssystem ein System zu verstehen, mit welchem der Eintritt von Luft aus der das Kraftfahrzeug umgebenden Umwelt in den Fahrzeuginnenraum hinein steuerbar ist. Vorzugsweise ist unter einem Lufteinlasssystem eine Vorrichtung mit wenigstens einer Rohrleitung, vorzugsweise wenigstens einer Filtereinrichtung und vorzugsweise wenigstens einer Lufteinlassöffnung zu verstehen. Dabei ist diese Lufteinlassöffnung vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Luftstrom von außerhalb des Kraftfahrzeugs in den Fahrzeuginnenraum zu ermöglichen. Diese Lufteinlassöffnung ist durch eine Verschlusseinrichtung verschließbar. Weiter vorzugsweise ist unter einer Verschlusseinrichtung ein Klappenmechanismus, vorzugsweise eine Ventileinrichtung oder weiter vorzugsweise eine Schiebereinrichtung zu verstehen.
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Weiter vorzugsweise weist ein Lufteinlasssystem eine Luftfördereinrichtung auf. Dabei ist im Sinne dieser Erfindung unter einer Luftfördereinrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen eines Luftstroms von außerhalb des Fahrzeugs durch diese Lufteinlassöffnung in den Fahrzeuginnenraum zu verstehen. Vorzugsweise ist unter einer Luftfördereinrichtung eine Gebläseeinrichtung oder vorzugsweise eine Ventilatoreinrichtung zu verstehen.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Fahrzeugstillstandsmodus ein Zustand oder Betriebszustand des Kraftfahrzeugs zu verstehen, bei welchem das Kraftfahrzeug abgestellt ist. Bildlich gesprochen ist das Fahrzeug in einem Fahrzeugstillstandsmodus abgestellt, wenn dieses in eine Parksituation versetzt wird. Weiter vorzugsweise wird zum Feststellen eines Fahrzeugstillstandsmodus' detektiert, ob ein sog. Zündschlüssel aus dem Fahrzeug entfernt ist. Weiter vorzugsweise wird zum Erkennen eines Fahrzeugstillstandsmodus' erkannt/detektiert, insbesondere über Sensoren in Fahrzeugsitzen oder vorzugsweise Bewegungssensoren, ob sich Personen im Fahrzeuginnenraum aufhalten. Weiter vorzugsweise wird zum Erkennen eines Fahrzeugstillstandsmodus' detektiert, ob das Antriebssystem des Kraftfahrzeugs betriebsbereit ist. Dabei ist im Sinne dieser Erfindung unter der Betriebsbereitschaft des Antriebssystems zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug unmittelbar durch einen Fahrer beschleunigbar ist. Beispielsweise ist ein Fahrzeug mit sogenannter Start-Stop-Automatik bei einem Ampelhalt, trotz abgestellter Antriebsmaschine, unmittelbar beschleunigbar. Weiter vorzugsweise wird zum Erkennen eines Fahrzeugstillstandsmodus' detektiert ob wenigstens eine, vorzugsweise zwei und besonders bevorzugt alle der nachfolgenden Bedingungen erfüllt sind:
- - keine Passagiere im Fahrzeug,
- - Fahrzeug Lüftungs-/Klimatisierungssystem in einem Ruhemodus,
- - Keine Betriebsbereitschaft des Kraftfahrzeugs.
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Insbesondere durch die vorgenannten Bedingungen ist ein Fahrzeugstillstandsmodus sicher erkennbar.
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Erfindungsgemäß wird, wenn ein Fahrzeugstillstandsmodus erkennbar ist, wenn also das Fahrzeug in eine Parksituation überführt ist, für den Fall, dass eine Fahrzeugtür bzw. Heckklappe geöffnet ist, ein Steuerungssignal an die Lufteinlassöffnung ausgegeben, so dass diese die Lufteinlassöffnung frei gibt. Im Fall einer freigegebenen Lufteinlassöffnung kann durch diese insbesondere ein Luftstrom in den Fahrzeuginnenraum eintreten bzw. durch diese austreten. Wird nun die Fahrzeugtüre oder Heckklappe geschlossen, so ergibt sich im Fahrzeuginnenraum eine Luftdruckerhöhung. Dieser erhöhte Luftdruck führt dazu, dass durch die geöffnete Lufteinlassöffnung ein Druckausgleichsluftstrom nach außerhalb des Fahrzeuginnenraums strömt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Beschleunigung bzw. die Bewegung der Fahrzeugtür oder Heckklappe erfasst. Weiter vorzugsweise wird die Verschlusseinrichtung erst dann geöffnet, wenn ein Schließen der Fahrzeugtür oder Heckklappe erkannt wird. Dabei wird ein Schließen der Fahrzeugtür oder Heckklappe insbesondere dann erkannt, wenn diese aus einer geöffneten in eine geschlossene Position beschleunigt oder bewegt wird. Weiter vorzugsweise wird eine Beschleunigung oder Bewegung nur dann erkannt, wenn diese einen bestimmten Schwellenwert übersteigt. Vorzugsweise ist dieser Schwellenwert für die Beschleunigung 0,01 m/s2 oder größer und für die Bewegung 0,1 m/s. Insbesondere dadurch, dass die Beschleunigung oder Bewegung der Fahrzeugtür oder Heckklappe für das erfindungsgemäße Verfahren herangezogen werden, ermöglichen ein genaueres Ansteuern der Lufteinlassöffnung bzw. der Verschlusseinrichtung und somit ist ein verbessertes Verfahren erreichbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Anzahl der geöffneten Fahrzeugtüren oder -Heckklappen erfasst und das erfindungsgemäße Verfahren wird nur dann ausgeführt wenn nur eine Fahrzeugtüre oder nur eine Fahrzeugheckklappe geöffnet ist und diese geschlossen wird. Insbesondere wenn eine weitere Fahrzeugtür oder - heckklappe geöffnet ist, ist ein Druckausgleich über das Lüftungssystem notwendig und sinnvoll.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Lüftereinrichtung zum Fördern eines Luftstroms durch die Lufteinlassöffnung von innerhalb des Fahrzeuginnenraums nach außerhalb angesteuert, wenn die Verschlusseinrichtung wenigstens teilweise oder vollständig geöffnet ist. Vorzugsweise wird zur Förderung dieses Luftstroms eine Lüftereinrichtung herangezogen, welche im normalen Betrieb zur Förderung eines Luftstroms von außerhalb des Fahrzeuginnenraums in diesen hinein eingerichtet ist. Weiter vorzugsweise ist unter einer Lüftereinrichtung eine Gebläseeinrichtung oder Ventilatoreinrichtung zu verstehen. Insbesondere ist unter der Lüftereinrichtung ein Lüfter bzw. Gebläse zu verstehen, welches zur Belüftung oder Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums während des normalen Betriebs des Fahrzeugs herangezogen wird. Insbesondere durch die Verwendung einer Lüftereinrichtung zur Erzeugung eines zusätzlichen Luftstroms aus dem Fahrzeuginnenraum während des Schließens der Fahrzeugtür oder Heckklappe, ist ein verbesserter Druckausgleich erreichbar und damit ist ein verbessertes Verfahren darstellbar.
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In der erfindungsgemäßen Ausführungsform bleibt nach dem Schließen der Fahrzeugtür oder Heckklappe die Verschlusseinrichtung für eine bestimmte Totzeit t1 weiter geöffnet. Nach Verstreichen der Totzeit t1 wird die Verschlusseinrichtung geschlossen. Vorzugsweise ist die Totzeit aus einem Bereich ausgewählt, der > 0,01s, vorzugsweise > 0,1s, bevorzugt > 1s und besonders bevorzugt > 2s. Weiter ist dieser Bereich für die Totzeit t1 < 1min, vorzugsweise < 30s, bevorzugt < 20s und besonders bevorzugt < 10s. Insbesondere durch eine Totzeit t1 ist erreichbar, dass sich vor dem Verschließen der Verschlusseinrichtung ein vollständiger Druckausgleich zwischen dem Fahrzeuginnenraum und dem Außenraum einstellt und somit ist ein verbessertes Verfahren darstellbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird neben der Lufteinlassöffnung eine Umluftklappe in diesem Lufteinlasssystem bzw. in einem Klimatisierungssystem des Kraftfahrzeugs angesteuert. Im Sinne dieser Erfindung ist unter eine Umluftklappe eine Einrichtung zum Steuern eines Luftstroms in diesem Lufteinlasssystem beziehungsweise in einem Lüftungssystem für diesen Fahrzeuginnenraum. Vorzugsweise ist die Umluftklappe dazu eingerichtet ein Abströmen der Luft nach außerhalb des Fahrzeugs zu verhindern. Insbesondere durch das Öffnen der Umluftklappe in diesem Lufteinlasssystem bzw. Klimatisierungssystem ist ein zusätzlicher Raum zum Druckausgleich freigebbar und damit ist ein verbesserter Druckausgleich erreichbar.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Weiter weist dieses Kraftfahrzeug insbesondere einen Fahrzeuginnenraum auf, welcher mit wenigstens einer Fahrzeugtür oder Heckklappe verschließbar ist. Weiter weist dieses Kraftfahrzeug ein Lüftungssystem auf, welches zur Belüftung des Fahrzeuginnenraums eingerichtet ist. Hierzu weist das Lüftungssystem wenigstens eine Lufteinlassöffnung auf, durch welche ein Luftstrom von außerhalb des Fahrzeuginnenraums, insbesondere von außerhalb des Kraftfahrzeugs, in den Fahrzeuginnenraum förderbar ist. Weiter vorzugweise ist diese Lufteinlassöffnung durch eine Verschlusseinrichtung verschließbar. Vorzugsweise ist diese Verschlusseinrichtung als eine Klappen- oder Ventileinrichtung bzw. Schiebereinrichtung ausgeführt. Erfindungsgemäß ist das Verschließen der Lufteinlassöffnung durch diese Verschlusseinrichtung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren steuerbar. Insbesondere durch das Ansteuern der Verschlusseinrichtung in erfindungsgemäßer Weise wird ein verbesserter Druckausgleich beim Schließen einer Fahrzeugtür oder Heckklappe erreicht und damit ist ein verbessertes Kraftfahrzeug darstellbar.
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In den nachfolgend dargestellten Figuren sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in teilweise schematisierter Weise dargestellt. Dabei zeigt:
- 1: eine Prinzipskizze des Fahrzeuginnenraums mit geöffneter bzw. geschlossener Fahrzeugtür,
- 2: einen Ablaufplan für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
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In 1a ist eine Prinzipskizze eines Fahrzeuginnenraums 1 dargestellt. Dieser Fahrzeuginnenraum ist durch die Fahrzeugtür 2 verschließbar. Die Fahrzeugtür 2 ist in einer geöffneten Position dargestellt. Der Fahrzeuginnenraum kann durch ein Belüftungs- / Klimatisierungssystem, also ein Lufteinlasssystem 3, mit Frischluft von außen versorgt werden. Im Stillstandsmodus des Fahrzeugs wird das Lüftungs- / Klimatisierungssystem durch die Klappeneinrichtung 4 nach außen abgeschlossen. Durch das Lufteinlasssystem 3 kann ein Luftstrom in den Fahrzeuginnenraum durch mehrere Lüftungsdüsen 5 erzeugt werden. Die Klappeneinrichtung 4 ist in der Lufteinlassöffnung 8 angeordnet. Zum Schließen wird die Fahrzeugtür 2 in Bewegungsrichtung 7 bewegt. Außerhalb des Fahrzeuginnenraums 1 herrscht der Umgebungsdruck p2. Innerhalb des Fahrzeuginnenraums 1 herrscht der Innendruck p1. Bei geöffneter Fahrzeugtür 2 sind p1 und p2 gleich groß.
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In 1b ist die Situation in dem Moment dargestellt, in dem die Türe 2 geschlossen ist. Der Umgebungsdruck p2 bleibt unverändert. Durch das Schließen der Fahrzeugtür 2 wird innerhalb des Fahrzeuginnenraums 1 ein erhöhter Druck p1' erzeugt. Erfindungsgemäß wird die Klappeneinrichtung 4 geöffnet und damit die Lufteinlassöffnung 8 freigegeben. Durch das Öffnen der Klappeneinrichtung 4 kann sich durch die Lüftungsdüsen 5 ein Druckausgleichsluftstrom 6 ausbilden. Dabei führt der Druckausgleichsluftstrom 6 Luft von innerhalb des Fahrzeuginnenraums 1 nach außerhalb ab.
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In 2 ist ein vereinfachter Ablaufplan für das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt. Zunächst wird erkannt, ob das Fahrzeug sich in einem Fahrzeugstillstandsmodus befindet. Dazu wird insbesondere herangezogen, ob sich noch Insassen im Fahrzeuginnenraum befinden und ob das Antriebssystem des Fahrzeugs aktiviert ist. Weiter kann herangezogen werden, ob das Lüftungssystem aktiviert ist, ob also ein Luftstrom von außerhalb des Fahrzeuginnenraums in diesen hinein gefördert wird. Befinden sich also keine Insassen mehr im Fahrzeuginnenraum und ist das Antriebssystem des Kraftfahrzeugs deaktiviert. Für ein Kraftfahrzeug mit herkömmlichen Verbrennungsmotor würde dies bedeuten, die Zündung ist abgestellt (im Gegensatz zum Abstellen des Antriebssystems über ein automatisches Motor-Start-Stopp-System), dann ist ein Fahrzeugstillstandsmodus erkannt. Weiter wird detektiert, ob eine einzige Fahrzeugtür oder ob bei geschlossenen Fahrzeugtüren die Heckklappe geöffnet ist. Wenn sowohl ein Fahrzeugstillstandsmodus vorliegt wie auch der Fall, dass nur eine einzige Fahrzeugtüre oder nur die Hecklappe geöffnet sind, wird ein Steuerungsbefehl ausgegeben, so dass die Lufteintrittsklappe geöffnet wird und damit ist ein Druckausgleichsluftstrom durch die Lufteinlassöffnung aus dem Fahrzeuginnenraum beim Schließen der Fahrzeugtür oder Heckklappe ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug- / Fahrzeuginnenraum
- 2
- Fahrzeugtür
- 3
- Lufteinlasssystem
- 4
- Verschlusseinrichtung
- 5
- Lüftungsdüsen
- 6
- Luftstrom / Druckausgleichsluftstrom
- 7
- Bewegungsrichtung
- 8
- Lufteinlassöffnung
