DE102015206671A1

DE102015206671A1 - Zusatzheizungssystem für fahrzeuge

Info

Publication number: DE102015206671A1
Application number: DE102015206671.1A
Authority: DE
Inventors: Upendra J. Patel
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2015-10-22
Also published as: CN105015302A; MX358275B; BR102015008231A2; MX2015004822A; US20150298523A1; US10124649B2; CN105015302B

Abstract

Ein Zusatzheizungssystem für ein Fahrzeug interagiert mit einer Zündsteuerung mit einem Laufzustand, in dem ein Motor des Fahrzeugs läuft, und einem Aus-Zustand, in dem der Motor nicht läuft. Eine Zusatzheizung weist einen Parkmodus zum Beheizen eines Fahrgastraums des Fahrzeugs auf, wenn sich die Zündsteuerung im Aus-Zustand befindet. Eine Zusatzheizungssteuerung weist eine benutzerkonfigurierbare Einstellung auf, um selektiv in den Parkmodus einzutreten, wenn die Zündsteuerung in den Aus-Zustand tritt. Eine manuelle Schnittstelle reagiert auf einen Benutzer, um der Zusatzheizungssteuerung Benutzerbefehle bereitzustellen, die Einstellungsbefehle während des Laufzustands, um die benutzerkonfigurierbare Einstellung zu bestimmen, und einen Abbruchbefehl während des Aus-Zustands zum Beenden des Parkmodus einschließen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Beheizung des Fahrgastraums in Kraftfahrzeugen und genauer den Betrieb einer Zusatzheizung in Zeiten, während der ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs abgeschaltet ist.
Zur Bereitstellung von Fahrgastkomfort und Freihalten der Fensterscheiben von Eis und Kondensation sind Kraftfahrzeuge mit Heizungen versehen, um dem Fahrgastraum Wärme bereitzustellen. Die Hauptwärmequelle ist üblicherweise Abwärme aus dem Betrieb eines Verbrennungsmotors, wobei flüssiges Kühlmittel, das durch den Motor zirkuliert, durch einen Heizungskern geleitet wird, der Abwärme in dem Fahrgastraum austauscht. Zur Vorkonditionierung des Innenraums und Freimachen der Fensterscheiben bei kaltem Wetter wurde eine Fernstartfunktion bereitgestellt, damit der Benutzer den Verbrennungsmotor starten kann, bevor er an dem Fahrzeug ankommt oder einsteigt. Allerdings ist das Laufen des Verbrennungsmotors nur zur Lieferung von Innenwärme nicht die energieeffizienteste Art und Weise zur Beheizung des Innenraums. Darüber hinaus ist ein längeres Laufen des Motors im Leerlauf, während ein Fahrzeug geparkt ist, manchmal per Gesetz verboten.
Infolgedessen wurden mit der Zeit Zusatzheizungen (auch als Standheizungen bezeichnet) verwendet, die unabhängig von dem Verbrennungsmotor entweder unter Verwendung von brennbarem Kraftstoff und/oder gespeichertem Strom als Energiequelle betrieben werden. Typischerweise ist die Zusatzheizung mit dem Motorkühlmittelkreislauf gekoppelt, um das Kühlmittel zur Verteilung der erzeugten Wärme gemeinsam zu nutzen. Kühlmittel kann zuweilen mittels einer Zusatzpumpe (die nicht von dem Motorbetrieb abhängig ist) zirkuliert lassen werden. Kühlmittel wird in der Zusatzheizung erwärmt und strömt zu einem Heizungskern, wo es die Wärme in eine Luftströmung an den Fahrgastraum abgibt. Ein Beispiel einer Standheizung, die die Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors nutzt, ist die Standheizung Thermo Top Evo von Webasto Thermal and Comfort SE aus Gilching, Deutschland.
Die Standheizungsfunktion wurde typischerweise durch einen manuellen Schalter (eine Mensch-Maschinen-Schnittstellen- oder HMI-Einstellung) im Fahrzeuginneren, durch eine Fernbedienung oder durch die Verwendung eines vorprogrammierten Timers aktiviert. Herkömmliche Standheizungssteuerungen wurden jedoch nicht gut an bestimmte Nutzungsmuster bestimmter Benutzer angepasst. Darüber hinaus haben Einschränkungen herkömmlicher Benutzerschnittstellen zu Kundenunzufriedenheit geführt.
Genauer können einige Fahrer (z. B. Lieferanten) ein Fahrzeug mit häufigen Starts und Stopps entlang einer Route betreiben. Damit das Fahrzeug und sein Inhalt sicher ist, während sich der Fahrer vom Fahrzeug entfernt befindet, um beispielsweise ein Paket in einem Gebäude auszuliefern, schaltet der Fahrer den Zündschalter aus und zieht den Zündschlüssel heraus. Selbst wenn der Zündschlüssel nicht herausgezogen wird, kann der Lieferant per Gesetz dazu verpflichtet sein, den Motor zur Auslieferung eines Pakets im geparkten Zustand abzuschalten. Falls der Fahrer die Innenraumheizung beibehalten möchte, während er weg ist, war es notwendig, eine Steuersequenz mittels entweder interner Steuerschalter oder einer Fernbedienung zur Aktivierung der Standheizung auszuführen. Auf diese Weise wird es für den Fahrer mühselig, die Fahrgastinnenraumheizung während häufiger Stopps aufrechtzuerhalten.
In ähnlicher Weise kann es sein, dass ein Fahrer, der zu früh an seinem Zielort ankommt, im geparkten Fahrzeug bleiben möchte, ohne auszusteigen. Es kann auch gewünscht werden (oder erforderlich sein), den Motor während der Wartezeit abzuschalten. Der herkömmliche Zündschalter weist eine Zubehörposition auf, die verwendet werden kann, um den Motor abzuschalten, während bestimmte elektrische Zubehörteile in dem Fahrzeug wie ein Radio weiterhin genutzt werden. Da jedoch der Motor abgeschaltet ist, ist üblicherweise nur die Luftgebläsefunktion des Klimaregelungssystems mit der Zündsteuerung in der Zubehörposition verfügbar. Falls der Fahrer während des Wartens eine Beheizung des Innenraums wünscht, haben herkömmliche Steuerschnittstellen manuelle Steuervorgänge für jedes Auftreten erforderlich gemacht. Es wäre wünschenswert, dass der Fahrer den Motor abschalten könnte, während er weiterhin Standwärme erhält, ohne immer eine solche Funktion ausführen zu müssen.
Der Betrieb der Standheizung hängt normalerweise von den jeweils vorliegenden Bedingungen ab. Zum Beispiel sollte die Heizung nur dann betrieben werden, wenn mindestens eine Schwellenkraftstoffmenge im Kraftstofftank vorhanden ist und die Umgebungstemperatur unter einer bestimmten Temperatur liegt. Elektrische Energie wird sogar für eine kraftstoffbasierte Zusatzheizung verwendet, um eine Kühlmittelzusatzpumpe zu betreiben. Daher kann der Heizungsbetrieb auch davon abhängen, dass ein Batterieladezustand größer als ein vorbestimmtes Minimum ist. Eine ordnungsgemäße Verbrennung in einer kraftstoffbasierten Heizung kann von der Aufrechterhaltung einer waagerechten Ausrichtung der Verbrennungseinheit abhängen, sodass der Betrieb mit dem Fahrzeug auf einer extremen Neigung nicht zugelassen werden kann. Außerdem definiert der Hersteller typischerweise eine maximale Dauer, für welche die Standheizung betrieben werden kann, ohne den Verbrennungsmotor neuzustarten. Angesichts dieses bedingten Betriebs kann der Versuch eines Benutzers, den Innenraum mit einer Funkfernbedienung mit der Zusatzheizungsfunktion vorzuheizen, aufgrund von unzureichend Kraftstoff, einer hohen Umgebungstemperatur, Parken an einer zu starken Steigung oder aus anderen Gründen erfolglos sein. Da der Benutzer jedoch die potenziellen Ursachen für einen fehlgeschlagenen Betrieb möglicherweise nicht kennt, kann er überaus unzufrieden sein, wenn er entdeckt, dass der Innenraum nicht vorgeheizt wurde, und geht möglicherweise davon aus, dass sein Fahrzeug defekt ist.
In Verbindung mit vorprogrammierten Aktivierungszeiten für die Standheizung können Schwierigkeiten auftreten, wenn ein bestimmtes Fahrzeug von mehr als einer Person gefahren wird. Zum Beispiel kann ein Benutzer einen automatischen Vorheizbetrieb für einen bestimmten Tag und eine bestimmte Uhrzeit konfigurieren, doch dann wird das Fahrzeug von einem zweiten Benutzer an dem vorprogrammierten Tag ohne Kenntnis der vorprogrammierten Einstellungen der Zusatzheizung gefahren. Somit kann ein unerwarteter Heizungsbetrieb stattfinden, der für den zweiten Benutzer beunruhigend sein kann. Darüber hinaus können Verbrennungsnebenprodukte aus der Standheizung unbeabsichtigt in einem geschlossenen Raum freigesetzt werden, da der zweite Benutzer die Wirkungsweise der Heizung möglicherweise nicht vorhersieht. Da der zweite Benutzer außerdem zu der vorprogrammierten Uhrzeit keinen automatischen Betrieb vorsieht, können eine unerwünschte Batterieentladung und ein unerwünschter Kraftstoffverbrauch auftreten.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug eine Zündsteuerung mit einem Laufzustand, in dem ein Motor des Fahrzeugs läuft, und einem Aus-Zustand, in dem der Motor nicht läuft. Eine Zusatzheizung weist einen Parkmodus zum Beheizen eines Fahrgastraums des Fahrzeugs auf, wenn sich die Zündsteuerung im Aus-Zustand befindet. Eine Zusatzheizungssteuerung weist eine benutzerkonfigurierbare Einstellung auf, um selektiv in den Parkmodus einzutreten, wenn die Zündsteuerung in den Aus-Zustand tritt. Eine manuelle Schnittstelle reagiert auf einen Benutzer, um der Zusatzheizungssteuerung Benutzerbefehle bereitzustellen, die Einstellungsbefehle während des Laufzustands, um die benutzerkonfigurierbare Einstellung zu bestimmen, und einen Abbruchbefehl während des Aus-Zustands zum Beenden des Parkmodus einschließen.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Kühlmittelkreislaufs darstellt, der in der vorliegenden Erfindung nützlich ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein elektrisches Blockdiagramm darstellt, das eine Ausführungsform der Erfindung darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung darstellt.
4 ist ein Blockdiagramm eines Abschnitts einer Zusatzheizungssteuerung.
5 stellt eine Eingabevorrichtung und eine Nachrichtenanzeige während eines Einrichtungsmodus für eine Ausführungsform der Erfindung dar.
6 stellt eine Nachrichtenanzeige dar, die eine Abbruchnachricht während eines Parkmodus anzeigt.
7 stellt eine Nachrichtenanzeige dar, die eine Zeitplanungsnachricht darstellt, während ein Fahrer ein Fahrzeug abschaltet.
8 stellt eine Nachrichtenanzeige dar, die eine Aktivierungsfehlernachricht anzeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 weist ein Kraftfahrzeug einen Kühlmittelkreislauf 10 auf, der je nachdem, ob ein Verbrennungsmotor in Betrieb ist, ob eine Innenraumbeheizung erwünscht ist, oder in Abhängigkeit von anderen Faktoren zu verschiedenen Strömungsmustern (d. h. Schleifen) fähig ist. Natürlich könnte die vorliegende Erfindung viele andere Architekturen für einen Kühlmittelkreislauf verwenden, die eine Zusatzheizung des Fahrgastraums bereitstellen. In diesem Beispiel lässt eine Schleife A Kühlmittel in einer primären Energiequelle (z. B. Verbrennungsmotor) 11, einer primären Kühlmittelpumpe 12 und primären Kühlsystemkomponenten 13 (wie einem Heizkörper, einer Entlüftungsanlage, Getriebe- oder Motorölkühlern oder -heizungen, einem AGR-Kühler und/oder Wärmetauschkomponenten, die mit einem Turbolader verbunden sind) zirkulieren.
Schleife B lässt Kühlmittel durch einen Innenraumwärmetauscher 14, eine Zusatzpumpe 15 und eine Zusatzheizungsvorrichtung 16 zirkulieren. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Zusatzheizung 16 eine kraftstoffbasierte Heizung umfassen, die Kraftstoff über eine Kraftstoffpumpe 18 aus einem Tank 17 aufnimmt. Die Zusatzheizung 16 könnte auch aus einer PTC-Elektroheizung bestehen, die Energie aus einer Batterie 20 empfängt, die eine Spannung V_s zuführt. Die Batterie 20 kann auch Energie für den Betrieb der Zusatzpumpe 15 bereitstellen, wie im Stand der Technik bekannt.
Ein thermostatisches Dreiwegeventil 21 ist angeordnet, um einen Kühlmittelfluss zwischen Schleife A und Schleife B zu steuern. Die Schleifen können isoliert sein, um zum Beispiel eine schnelle Erwärmung des Fahrgastinnenraums durch die Zusatzheizung 16 bereitzustellen. Während eine Kühlmitteltemperatur über einen Sollwert steigt, ändert das Ventil 21 seinen Zustand, um Kühlmittel durch beide Schleifen zu leiten, sodass der Motor 11 auch vorgewärmt werden kann.
2 zeigt eine beispielhafte elektrische Architektur zur Implementierung der vorliegenden Erfindung in einem Fahrzeug. Eine Zusatzheizvorrichtung 25 ist bereitgestellt, die eine eingebettete Steuerung und Temperatursensoren aufweist, wie es bei im Handel erhältlichen Vorrichtungen üblich ist. Die Heizvorrichtung 25 ist mit einer Kraftstoffpumpe 26 gekoppelt, um die Kraftstoffzufuhr zu aktivieren, wenn dies für die Zusatzheizung notwendig ist. Gleichermaßen ist die Heizvorrichtung 25 mit einer Kühlmittelzusatzpumpe 27 gekoppelt, um die erzeugte Wärme in dem Fahrgastraum zu verteilen.
Ein Netzwerk-Multiplex-Bus 28 kann mehrere Segmente zum Verbinden verschiedener elektronischer Module aufweisen. Auf diese Weise ist die Zusatzheizvorrichtung 25 über den Bus 28 mit einer HVAC-Steuereinheit 30 gekoppelt. Die Zusatzheizvorrichtung 25 kann ferner über ein Netzwerkbus-Schnittstellenmodul 31 und andere Segmente des Busses 28 mit verschiedenen elektronischen Modulen gekoppelt sein. Genauer kann die Heizvorrichtung 25 in Verbindung mit einem HMI-Steuermodul 32 und einem HMI-Anzeigemodul 34 über das Netzwerkbus-Schnittstellenmodul 31 betrieben werden. Das HMI-Steuermodul 32 ist mit einer Eingabehardware 33 wie einem lenkradmontierten Multifunktionsschalter verbunden. Das HMI-Anzeigemodul 34 weist vorzugsweise eine beleuchtete Anzeige auf, um einem Benutzer verschiedene Nachrichten bereitzustellen. Ein Kraftstofftank-Füllstandsensor 35 ist mit dem Anzeigemodul 34 verbunden, um dem Benutzer einen Kraftstofffüllstand anzuzeigen und der Zusatzheizvorrichtung 25 ein Kraftsfofffüllstandsignal bereitzustellen.
Die HVAC-Steuereinheit 30 ist mit einem Gebläse 36, einem Mischaktor-Tür-Mechanismus 37, einem Luftzirkulationsmodus-Aktor 38, einem Auotinnentemperatursensor 39 und einem Frischluft-/Rückführaktor 40 gekoppelt. Die HVAC-Einheit 30 weist eine integrierte HMI auf oder kommuniziert mit dem HMI-Modul 32, sodass der Benutzer eine Solltemperatur, eine Gebläsegeschwindigkeit und andere Variablen für das HVAC-System spezifizieren kann.
Die Zusatzheizvorrichtung 25 interagiert über das Netzwerkbus-Schnittstellenmodul 31 mit einem Motorsteuermodul 41. Ein Umgebungsluftsensor 42 stellt dem Motorsteuermodul 41 eine Umgebungstemperaturmessung bereit, wobei dieses die Messung an eine Heizvorrichtung 25 übermittelt. In ähnlicher Weise stellt der Motorkühlmittelsensor 43 ein Motorkühlmittel-Temperatursignal bereit, das ebenfalls an die Heizvorrichtung 25 übermittelt wird.
Die Zusatzheizvorrichtung 25 kann ferner mit einem Karosseriesteuermodul 44 und/oder anderen Modulen 45 gekoppelt sein, um andere Sensorsignale wie eines Neigungssensors bereitzustellen, der einen Kippwinkel eines geparkten Fahrzeugs bereitstellt.
Neben den fahrzeuginternen HMI-Steuerungen kann eine Zusatzheizvorrichtung 25 mittels eines drahtlosen Senders oder Smartphones 46 über eine am Fahrzeug montierte Antenne 47 und eine Signalempfängerbox 48 ferngesteuert werden, sodass ein Benutzer eine Vorheizung des Fahrzeugs aus der Ferne einleiten kann. Die Zusatzheizvorrichtung 25 kann auch gemäß vorher festgelegten Aktivierungszeiten gesteuert werden, wie im Stand der Technik bekannt ist.
Um den Betrieb der Zusatzheizung an verschiedene andere Fahrzeugnutzungstypen anzupassen, stellt die vorliegende Erfindung dem Benutzer eine vorher auswählbare Option bereit, um mit der Beheizung des Fahrgastraums fortzufahren, wenn der Fahrzeugmotor abgeschaltet ist. Diese Option kann einmalig auftreten oder kann eine wiederkehrende Einstellung sein. Durch Bereitstellen dieser vorher auswählbaren Option wird dem Benutzer die Last genommen, sich daran zu erinnern, die Zusatzheizung einzuschalten, wenn er den Motor abschaltet. Im Stand der Technik hat das Abschalten des Motors zu einer unmittelbaren Abschaltung aller Heizvorrichtungen geführt. Eine Reaktivierung einer kraftstoffbasierten Zusatzheizung kann mehrere Minuten dauern, was eine erhebliche unerwünschte Abkühlung der Innenraumluft ermöglichen könnte.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Ausführen der vorliegenden Erfindung ist in 3 dargestellt. In Schritt 50 wird eine Überprüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Motor abgeschaltet wurde. Nachdem der Motor abgeschaltet wurde, wird in Schritt 51 eine Prüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Zündschalter in die Zubehörposition gebracht wurde (z. B. wird überprüft, ob der Zündschalter mindestens mehrere Sekunden lang in der Zubehörposition bleibt). Der Grund für die Überprüfung bezüglich der Zubehörposition besteht darin, einem Benutzer, der im Fahrzeug (mit Schlüssel in der Zündung) bleibt, zu ermöglichen, während des Zusatzheizungsbetriebs Zugang zu zusätzlichen elektronischen Steuerungen wie der Modifikation der Solltemperatur für die Zusatzheizung, Einstellung der Gebläsegeschwindigkeit und Veränderung des Luftzirkulationsmodus zu haben.
Wie hier verwendet, bezieht sich „Fortsetzung“ einer Zusatzheizung auf das Eintreten in einen Parkmodus. Der Parkmodus kann entweder eine fortgesetzte Aktivierung, wenn die Zusatzheizung bei Abschalten des Motors bereits in Betrieb ist, oder ein Einschalten der Zusatzheizung beinhalten, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht in Betrieb ist (unter der Voraussetzung, dass andere Fahrzeugbedingungen den Betrieb einer Zusatzheizung zulassen). Eine einzige benutzerkonfigurierte Einstellung kann verwendet werden, um eine fortgesetzte Aktivierung zu steuern, und zwar ungeachtet dessen, ob sich der Zündschalter in der Zubehörposition oder der Aus-Position befindet. Als Alternative können separate Einstellungen bereitgestellt sein, um eine Verfügbarkeit der Option in der Zubehörposition und der Aus-Position zu steuern.
Falls die Zubehörposition in Schritt 51 erkannt wird, dann wird eine Überprüfung in Schritt 52 ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Benutzer die Fortsetzungsoption aktiviert hat. Falls ja, dann bewertet die Zusatzheizvorrichtung die gegenwärtigen Fahrzeugbedingungen und führt eine Fortsetzung der Zusatzheizungsfunktion aus (d. h. bringt die Zusatzheizung in den Parkmodus), falls Fahrzeugbedingungen dies in Schritt 53 ermöglichen. Eine bedingte Aktivierung kann von der verfügbaren Energie zum Antreiben der Zusatzheizung (z. B. ausreichend Kraftstoff im Kraftstofftank und/oder ausreichender Batterieladezustand), Erkennung einer ausreichend kalten Umgebungslufttemperatur und Erkennung einer ebenen Oberfläche abhängig sein.
Sollte die Zubehörposition in Schritt 51 nicht erkannt werden oder die Zusatzheizung in Schritt 53 in den fortgesetzten Betrieb versetzt worden sein, dann wird in Schritt 54 eine Überprüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Zündung in die Aus-Position bewegt wurde. Falls sie noch nicht in die Aus-Position gebracht wurde, wird in Schritt 55 eine Überprüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob sich der Zusatzheizungsbetrieb bereits im Parkmodus befindet, und falls ja, wird in Schritt 56 eine Überprüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine maximal zulässige Dauer für den Zusatzheizungsbetrieb erreicht wurde oder ob eine der erforderlichen Bedingungen für den Betrieb nicht erfüllt wurde (z. B. der Batterieladezustand unter einen Schwellenwert gefallen ist). Falls eine Zeit überschritten wird oder eine nicht erfüllte Bedingung erkannt wird, wird die Zusatzheizung in Schritt 57 abgeschaltet und das Verfahren wird in Schritt 58 ausgeführt. Anderenfalls kehrt das Verfahren zurück zu Schritt 54, um mit der Prüfung auf Bewegung des Zündschalters in die Aus-Position fortzufahren.
Nachdem sich der Zündschalter in die Aus-Position bewegt, wird in Schritt 60 eine Überprüfung ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Benutzer eine automatische Fortsetzung des Parkmodus aktiviert hat. Falls nicht, wird das Verfahren in Schritt 58 ausgeführt. Falls sie aktiviert ist, bewertet die Zusatzheizvorrichtung die entsprechenden Bedingungen und aktiviert oder setzt in Schritt 61 die Aktivierung der Zusatzheizungsfunktion fort, falls dies zulässig ist. Im Parkmodus führt die Zusatzheizungssteuerung in Schritt 62 in regelmäßigen Abständen Prüfungen auf Zeitüberschreitungen oder eine Veränderung der Betriebsbedingungen durch. Falls eine Zeit überschritten wurde oder Betriebsbedingungen nicht mehr erfüllt sind, dann wird die Zusatzheizvorrichtung in Schritt 63 abgeschaltet und das Verfahren wird in Schritt 64 vollendet.
4 zeigt eine Auswertungsschaltung 70 innerhalb der Zusatzheizungssteuerung, die bestimmt, ob der Parkmodus für die Zusatzheizung automatisch aktiviert werden soll. Die Auswertungsschaltung 70 empfängt ein Zündstatussignal, ein Umgebungslufttemperatursignal, ein Kühlmitteltemperatursignal, ein Batterieladezustandssignal und ein Kraftstofffüllstandsignal. Die Zusatzheizungssteuerung oder ein anderes Modul in dem Fahrzeug speichert benutzerkonfigurierte Zündung-AUS-Einstellungen 71. Die Einstellungen 71 werden der Auswertungsschaltung 70 bereitgestellt, um eine Aktivierung des Parkmodus zu steuern. Ein separater Satz von ZUBEH-Einstellungen 72 kann, falls gewünscht, ebenfalls bereitgestellt werden. Wenn der Zündstatussignal von einer Laufposition in die Zubehör- oder Aus-Position übergeht, überprüft die Auswertungsschaltung 70 die Einstellungen 71 oder 72, um zu bestimmen, ob eine automatische Fortsetzung der Zusatzheizung von dem Benutzer gewünscht wird. Wenn der Benutzer die Funktion aktiviert hat, dann überprüft die Auswertungsschaltung 70 (unter anderem) Kraftstoff-, Batterie- und Temperaturbedingungen, um zu bestimmen, ob der Parkmodus verfügbar ist. Falls ja, dann stellt die Auswertungsschaltung 70 entsprechende Befehle an eine Zusatzpumpe und die Zusatzheizung bereit, um sie einzuschalten. Zusätzliche Befehle wie ein Gebläsesignal können dem HVAC-Steuermodul für eine entsprechende Aktivierung bereitgestellt werden. Während einer Aktivierung des Parkmodus überwacht die Auswertungsschaltung 70 ein Zeitgebersignal, um die Dauer des Heizungsbetriebs zu begrenzen. Sie überwacht auch ein Abbruchsignal, wie nachstehend ausführlicher beschrieben.
Ein bevorzugtes System für eine Benutzerkonfiguration der automatischen Zusatzheizungs-Fortsetzungsfunktion ist in 5 dargestellt. Eine manuelle Schnittstelle weist einen Multifunktionsschalter 73 mit Richtungs-(z. B. Wippschalter)-Druckschaltern 74 auf, die um einen Auswahl-(z. B. „OK“)-Taster 75 angeordnet sind. Der Multifunktionsschalter 73 ist mit einer HMI-Steuerung 76 gekoppelt, die ferner mit einer Nachrichtenanzeige 77 gekoppelt ist. Wie im Stand der Technik bekannt ist, kann ein Benutzer durch Manipulieren des Multifunktionstasters 73 durch verschiedene Konfigurationsmenüs navigieren, die auf der Nachrichtenanzeige 77 dargestellt sind. Wie in 5 dargestellt, ist ein Standheizungs-Konfigurationsbildschirm mit einem Auswahlkästchen 80 dargestellt, das einem „Schlüssel Aus“-Zusatzheizungs-Fortsetzungsmerkmal entspricht. Durch die Verwendung von Richtungsschaltern 74 zum Hervorheben des Kästchens 80 und die Verwendung des Auswahltasters 75 zum Ein- und Ausschalten der Funktion trifft der Benutzer seine Auswahl. Ein Zeitdauerfenster 81 kann in ähnlicher Weise eingestellt werden, falls der Benutzer die maximale Betriebszeit der Zusatzheizung (z. B. auf eine vordefinierte maximale Zeitdauer) ändern möchte.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird durch Auswählen des Kästchens 80 „Schlüssel Aus“ eine Einstellung gestartet, die einer sich wiederholenden automatischen Parkmodusaktivierung mit jedem Schlüssel-Aus-Ereignis entspricht. Als Alternative kann ein zusätzliches Auswahlkästchen (nicht dargestellt) zum Umschalten zwischen einem sich wiederholenden Befehl und einem „einmaligen“ Aktivierungsbefehl bereitgestellt werden. Falls gewünscht, kann ein anderes Auswahlkästchen 82 bereitgestellt sein, damit der Benutzer eine „Schlüsselzubehör“-Fortsetzungsfunktion ausführen kann. Wie in einigen Systemen des Standes der Technik kann ein „zeitlich festgelegtes“ Auswahlkästchen 83 bereitgestellt sein. Wenn das Auswahlkästchen 83 abgehakt ist, kann ein Symbol mit einem nach rechts weisenden Pfeil 84 dargestellt werden, um dem Benutzer anzuzeigen, dass die Auswahl des nach rechts weisenden Pfeils an den Wippschaltern 74 zu einem Zeiteinstellungs-Menübildschirm führt.
Nach Eintritt in den Parkmodus und Entfernung des Zündschlüssels aus dem Zündschalter wird der Zusatzheizungsbetrieb fortgesetzt, selbst wenn der Fahrer die Nähe des Fahrzeugs verlässt. In herkömmlichen Fahrzeugen mit einer Standheizungsfunktion hat die Abschaltung der Zusatzheizung die Verwendung eines entfernten Senders erforderlich gemacht, der Zugriffsbefugnisse für das System hat, oder ansonsten musste der Benutzer den Zündschlüssel verwenden, um die HMI-Steuerungen zu aktivieren, die dann verwendet werden können, um die Zusatzheizung zu deaktivieren. In einigen Fällen können der entfernte Sender und/oder der Zündschlüssel zu einem Zeitpunkt, wenn eine Abschaltung der Zusatzheizung gewünscht wird, nicht verfügbar sein. Zum Beispiel kann sich der Fahrer von dem Fahrzeug wegbewegen, während ein zweiter Insasse im Fahrzeug bleibt. Zur Kraftstoffeinsparung, Minimierung von Umweltauswirkungen, Verlängerung der Batterielebensdauer, Reduzierung von Geräuschemissionen oder einfach nur deshalb, weil keine Heizung mehr gewünscht wird, kann es sein, dass der zurückbleibende Benutzer die Zusatzheizung deaktivieren möchte. Selbst für einen Fahrer, dem der Zündschlüssel oder entfernte Sender zur Verfügung steht, wäre es wünschenswert, die Zusatzheizungsvorrichtung nach Bedarf leicht und schnell abzuschalten. Daher erhält die vorliegende Erfindung mindestens einen begrenzten Betrieb der HMI aufrecht, um eine Abschaltung der Zusatzheizung zu ermöglichen. Vorzugsweise wird während des Parkmodus eine Nachricht auf der Nachrichtenanzeige 77 angezeigt, wie in 6 dargestellt. Somit informiert eine Nachricht mit der Aussage „Zum Abbrechen auf OK drücken“ einen Fahrzeuginsassen darüber, dass das Drucken der Auswahltaste die Wirkung des Abschaltens der Zusatzheizvorrichtung haben wird. Falls notwendig, kann die Abbruchnachricht zyklisch zusammen mit anderen Zündung-Aus-Nachrichten angezeigt werden, die von anderen Fahrzeugsystemen angezeigt werden. Falls der Benutzer die Auswahltaste drückt, um den Parkmodus abzubrechen, kann dann eine Bestätigungsnachricht angezeigt werden, um gegebenenfalls die Deaktivierung zu bestätigen. Falls eine entsprechende Ausrüstung vorhanden ist, können Sprachbefehlseingaben und/oder Audioausgabenachrichten mit oder anstatt der visuellen Nachrichten verwendet werden.
Wie oben beschrieben, ist sich ein Fahrzeugbenutzer möglicherweise nicht bewusst, dass jemand anderes einen Zusatzheizungsbetrieb mit einem festgelegten Zeitplan vorprogrammiert hat. Zum Beispiel kann ein erster Benutzer zeitlich festgelegte Aktivierungen an einem wiederkehrenden Wochentag und zu einer wiederkehrenden Uhrzeit einrichten, wobei es dann sein kann, dass sich ein zweiter Benutzer das Fahrzeug ausleiht. Die vorliegende Erfindung teilt dem zweiten Benutzer ein bevorstehendes vorprogrammiertes Aktivierungsereignis mit, indem eine Anzeige auf der Nachrichtenanzeige 77 angezeigt wird, wie in 7 dargestellt. Eine solche Nachricht kann beispielsweise als Reaktion auf die Abschaltung des Zündschalters und/oder Öffnung der Fahrertür angezeigt werden. Die Nachricht, die den Fahrer darüber informiert, dass eine Parkmodusaktivierung geplant ist, wird vorzugsweise zu einem Zeitpunkt angezeigt, an dem ein Ereignis bevorsteht, da nicht bekannt ist, für wie lange der zweite Benutzer das Fahrzeug an einem Standort verlässt, wenn eine automatische Aktivierung unerwünscht ist. Die Nachricht kann auch als eine nützliche Erinnerung für den Benutzer dienen, der das vorprogrammierte Ereignis erstellt hat. Zur Erleichterung des Abbruchs oder der Modifikation eines bevorstehenden Ereignisses weist die Nachrichtenanzeige 77 vorzugsweise Anweisungen auf, die den Benutzer durch ein Abbruchnachrichtenmenü und ein Modifikationsmenü leiten, wie dargestellt.
8 zeigt eine weitere Verwendung der Nachrichtenanzeige 77, um eine Benutzerrückmeldung bereitzustellen, wann immer entfernter Aktivierungsversuch der Standheizungsfunktion fehlgeschlagen ist. Wann immer also ein entfernter Aktivierungsbefehl empfangen wird und der Betrieb der Zusatzheizung aufgrund der Nichterfüllung einer oder mehrerer der Betriebsbedingungen verhindert wird, kann eine Nachricht wie in 8 dargestellt nach Einstieg eines Benutzers in das Fahrzeug angezeigt werden. Wenn also die Fahrertür geöffnet wird und/oder der Zündschalter auf Laufen („Run“) gedreht wird, wird auf der Nachrichtenanzeige 77 eine Nachricht über eine fehlgeschlagene entfernte Aktivierung angezeigt. Vorzugsweise weist die Nachricht einen Text auf, der den einen oder die mehreren Gründe oder Bedingungen identifiziert, die eine erfolgreiche Aktivierung verhindert haben.
Bezugszeichenliste
Fig. 3

50: Motor aus?
51: ZÜND = ZUBH?
52: Fortsetzung?
53: Bewerten und Aktivieren, falls zulässig
54: ZÜND = AUS?
60: Fortsetzung?
55: ZUSATZ ein?
56: Zeit überschritten oder Bedingungen nicht erfüllt?
57: Ausschalten
58: Fertig
61: Bewerten und Aktivieren, falls zulässig
62: Zeit überschritten oder Bedingungen nicht erfüllt?
63: Ausschalten
64: Fertig

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine Zündsteuerung mit einem Laufzustand, in dem ein Motor des Fahrzeugs läuft, und einem Aus-Zustand, in dem der Motor nicht läuft; eine Zusatzheizung mit einem Parkmodus zum Beheizen eines Fahrgastraums des Fahrzeugs, wenn sich die Zündsteuerung im Aus-Zustand befindet; eine Zusatzheizungssteuerung mit einer benutzerkonfigurierbaren Einstellung, um selektiv in den Parkmodus einzutreten, wenn die Zündsteuerung in den Aus-Zustand eintritt; und eine manuelle Schnittstelle, die auf einen Benutzer reagiert, um der Zusatzheizungssteuerung Benutzerbefehle bereitzustellen, die Einstellungsbefehle während des Laufzustands, um die benutzerkonfigurierbare Einstellung zu bestimmen, und einen Abbruchbefehl während des Aus-Zustands zum Beenden des Parkmodus beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Benutzerbefehle aus mehreren Einstellungsbefehlen bestehen, die einen Wiederholungsbefehl und einen Befehl zur einmaligen Aktivierung beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Einstellungsbefehle ferner einen Zeitdauerbefehl beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Parkmodus die Zusatzheizung in Abhängigkeit einer verfügbaren Energie zum Antreiben der Zusatzheizung und einer ausreichend kalten Temperatur bedingt aktiviert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Parkmodus nach einer vorbestimmten Verzögerung nach Eintreten in den Parkmodus automatisch endet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Zündsteuerung aus einem Zündschalter mit einer Lauf-, Aus- und Zubehörposition besteht, wobei die Zündsteuerung einen Zubehörzustand aufweist, in dem der Motor nicht läuft und wobei die manuelle Schnittstelle auf Benutzerbefehle während des Zubehörzustands reagiert, um eine Solltemperatur der Zusatzheizung und eine Geschwindigkeitseinstellung eines Luftgebläses zu bestimmen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Nachrichtenanzeige, die mit der manuellen Schnittstelle zusammenwirkt, um während des Parkmodus Anweisungen zum Erzeugen des Abbruchbefehls anzuzeigen.
Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei die Nachrichtenanzeige die benutzerkonfigurierbaren Einstellungen während eines Einrichtungsmodus identifiziert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Benutzerbefehle aus mehreren Einstellungsbefehlen bestehen, die eine vorher festgelegte Zeit zum Eintreten in den Parkmodus aufweisen, wobei das Fahrzeug ferner eine Nachrichtenanzeige umfasst, die mit der manuellen Schnittstelle zusammenwirkt, und wobei die Nachrichtenanzeige eine nächste vorher festgelegte Zeit des Eintretens in den Parkmodus identifiziert, wenn der Aus-Zustand erkannt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend einen drahtlosen Empfänger, der konfiguriert ist, mit einer von einem Benutzer getragenen entfernten Vorrichtung zu kommunizieren, um entfernt eine Aktivierung des Parkmodus zu versuchen, wobei das Fahrzeug ferner eine Nachrichtenanzeige umfasst, die mit der manuellen Schnittstelle zusammenwirkt, und wobei die Nachrichtenanzeige eine Fehlernachricht anzeigt, falls der Parkmodus nicht erfolgreich aktiviert wird.
Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei der Parkmodus die Zusatzheizung in Abhängigkeit einer verfügbaren Energie zum Antreiben der Zusatzheizung und einer ausreichend kalten Temperatur bedingt aktiviert und wobei die Fehlernachricht eine Bedingung identifiziert, die die erfolgreiche Aktivierung verhindert hat.
Verfahren zur zusätzlichen Beheizung eines Fahrzeuginnenraums, umfassend: Auswählen einer aktivierten oder deaktivierten Einstellung zur automatischen Standheizungsaktivierung über eine manuelle Schnittstelle; Erkennen der Einleitung eines Aus- oder Zubehörzustands einer Zündsteuerung; Einleiten der Parkaktivierung zum Beheizen des Innenraums, falls diese aktiviert ist; Überwachen der manuellen Schnittstelle bezüglich eines Abbruchbefehls, während der Aus- oder Zubehörzustand und die Parkaktivierung andauern; und Beenden einer Parkaktivierung nach Empfangen eines Abbruchbefehls.
Verfahren zum Betreiben einer Zusatzheizung für einen Innenraum eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Zündsteuerung mit einem Laufzustand und einem Aus-Zustand aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: manuelles Auswählen einer aktivierten oder deaktivierten Einstellung zur automatischen Zusatzheizungsaktivierung über eine manuelle Schnittstelle; Erkennen einer Einleitung des Aus-Zustands; Aktivieren eines Parkmodus der Zusatzheizung nach Erkennen des Aus-Zustands, falls die aktivierte Einstellung ausgewählt wird, wobei der Parkmodus Folgendes umfasst: Überprüfen auf verfügbare Energie zum Antreiben der Zusatzheizung und eine ausreichend kalte Temperatur; Einschalten der Zusatzheizung, um den Innenraum zu beheizen, falls ausreichend verfügbare Energie und eine ausreichend kalte Temperatur erkannt werden; und Abschalten der Zusatzheizung nach einer vorbestimmten Zeitdauer; Überwachen der manuellen Schnittstelle bezüglich eines Abbruchbefehls, während der Parkmodus und der Aus-Zustand andauern; und Beenden des Parkmodus nach Empfangen eines Abbruchbefehls.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Anzeigen von Anweisungen zum Erzeugen des Abbruchbefehls auf einer Nachrichtenanzeige während des Parkmodus.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die aktivierte Einstellung ferner einen Wiederholungsbefehl aufweist, wobei der Parkmodus für mehrere aufeinanderfolgende Aus-Zustände aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die aktivierte Einstellung ferner einen Befehl zur einmaligen Aktivierung aufweist, wobei nach Aktivieren des Parkmodus die aktivierte Einstellung auf die deaktivierte Einstellung zurückgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die aktivierte Einstellung ferner einen Zeitdauerbefehl beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Zündsteuerung aus einem Zündschalter mit einer Lauf-, Aus- und Zubehörposition besteht, wobei die Zündsteuerung einen Zubehörzustand aufweist, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: Erkennen einer Einleitung des Zubehörzustands; und Aktivieren des Parkmodus nach Erkennen des Zubehörzustands, falls die aktivierte Einstellung ausgewählt wird; wobei die manuelle Schnittstelle auf Benutzerbefehle während des Zubehörzustands reagiert, um eine Solltemperatur der Zusatzheizung und eine Geschwindigkeitseinstellung eines Luftgebläses zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Fahrzeug einen drahtlosen Empfänger aufweist, der konfiguriert ist, mit einer von einem Benutzer getragenen rechnerfernen Vorrichtung zu kommunizieren, um entfernt eine Aktivierung des Parkmodus zu versuchen, und wobei das Fahrzeug ferner eine Nachrichtenanzeige umfasst, die mit der manuellen Schnittstelle zusammenwirkt, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: Anzeigen einer Fehlernachricht auf der Nachrichtenanzeige, falls der Parkmodus nicht erfolgreich aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Fehlernachricht eine Bedingung identifiziert, die die erfolgreiche Aktivierung verhindert hat.