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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und eine entsprechend ausgebildetes Verfahren zur Steuerung einer Heiz-Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug mit geschlossenem Verdeck, insbesondere in einen Kraftfahrzeug mit nicht zu öffnenden Verdeck, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derzeit sind die meisten Fahrzeuge mit einer Heiz-Klimaanlage ausgestattet, die im sog. Normal- oder Automatikmodus die Temperatur auf eine vom Fahrer vorgegebene Soll-Temperatur regeln. Im Automatikmodus werden zusätzlich die Gebläseleistung und die Luftverteilung automatisch angepasst.
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Neben diesen beiden Betriebsarten sind noch weitere Betriebsarten, wie z. B. Umluftbetrieb oder Defrost-Betrieb bekannt.
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Bei Fahrzeugen mit zu öffnenden Verdecks, sog. Cabrios, kann die Klimasteuerung zumindest bei einigen Fahrzeugherstellern bei offenen Verdeck automatisch in einen sog. Cabrio-Modus wechseln, wodurch die Klimatisierung entsprechend den Bedürfnissen des Fahrers bei offenen Verdeck angepasst wird.
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So ist bspw. aus der
DE 103 42 984 B3 ein Verfahren zur Steuerung der Luftmenge einer Gebläseeinheit in einem Cabrio bekannt, wobei die Luftmenge abhängig von der Stellung des Verdecks unterschiedlich vorgegeben wird. Ist das Verdeck offen, so wird bei ansonsten gleichen Randparametern eine höhere Luftmenge ausgeblasen als bei geschlossenem Verdeck
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Aus der
DE 10 2005 003 086 B4 ist ein Verfahren zum Ermitteln und Vorgeben der Soll-Ausblastemperatur bekannt, wobei die Soll-Ausblastemperatur abhängig von der Stellung des Verdecks bzw. eines Schiebedachs unterschiedlich vorgegeben wird.
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Aufgabe der Erfindung ist nun, eine Vorrichtung und eine entsprechendes Verfahren zur Steuerung einer Heizklimaanlage bereitzustellen, welche noch besser auf die Bedürfnisse des Fahrers bzw. der Fahrzeuginsassen abgestimmt ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Grundgedanke der Erfindung ist es, dem Fahrer einen Betriebsmodus der Klimaanlage anzubieten, bei dessen Auswahl dem Fahrer ein darauf abgestimmtes spezielles Klimaerlebnis suggeriert werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung einer Heiz-Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug mit geschlossenen Verdecköffnungen (z. B. Fahrzeugverdeck oder Schiebedach), insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit nicht zu öffnenden Fahrzeugverdeck, eine Auswahleinheit zum (manuellen) Auswählen eines definierten Betriebsmodus und einer Steuereinheit, die abhängig vom ausgewählten Betriebsmodus eine betriebsmodusabhängige Steuerung der Heiz-Klimaanlage veranlasst. Die Auswahleinheit ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass diese ein Bedienelement umfasst, bei dessen Betätigung der Fahrer aktiv einen bestimmten Betriebsmodus der Klimaanlage aktivieren kann. Ebenso denkbar ist jedoch, dass die Auswahleinheit abhängig von Voreinstellungen der Klimaanlage und Vorliegen bestimmter Voraussetzungen automatisch einen bestimmten Betriebsmodus aktiviert. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein auszuwählender Betriebsmodus ein Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus ist, bei dessen Auswahl eine Steuerung der Heiz-Klimaanlage veranlasst wird, die dem Fahrer ein Fahren bei offenem Fahrzeugverdeck vermittelt.
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Um dem Fahrer ein Fahren bei offenem Fahrzeugverdeck vermitteln zu können, müssen bei der Klimatisierung verschiedene Maßnahmen eingeleitet werden, welche von einer normalen Innenraumklimatisierung bzw. einem normalen Automatikmodus abweichen.
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Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit hierzu eingerichtet, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus zumindest einen der folgenden Klimatisierungs-Parameter abweichend von einem Nicht-Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus, insbesondere abweichend von einem normalen Klimatisierungs-Betriebsmodus zur Regelung der Innenraumtemperatur auf eine vom Fahrer vorgegebene Innenraum-Solltemperatur (z. b. Automatikbetrieb) vorzugeben:
- – die Soll-Ausblastemperatur,
- – die Gebläseleistung und/oder die auszublasende Luftmenge und/oder
- – die Luftverteilung an den einzelnen Luftausblasöffnungen in den Fahrzeuginnenraum.
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Hinsichtlich der Ermittlung und Vorgabe der Soll-Ausblastemperatur kann der entsprechende Temperatursollwert für die Belüftungsebene im Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus nicht mehr konventionell aus der Innenraumtemperaturregelung, sondern (ausschließlich) in Abhängigkeit von der Außentemperatur und ggf. der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben bzw. ermittelt werden, d. h. die Steuereinheit ist eingerichtet, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus den Ausblastemperatur-Sollwert abhängig von der Außentemperatur (und ggf. der Fahrzeuggeschwindigkeit) auf unterschiedliche Ermittlungsarten zu ermitteln und vorzugeben. Beispielsweise kann bei kalten Außentemperaturen (z. B. kleiner ca. 5–10°C, insb. kleiner 10° C) bei niedrigen Geschwindigkeiten warm ausgeblasen werden, bei höheren Geschwindigkeiten aber zunehmend etwa auf Außentemperatur-Niveau geregelt werden. Somit kann z. B. im Winter im Stand warm ausgeblasen werden und mit zunehmender Geschwindigkeit kühler.
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Zur Umsetzung einer derartigen Ermittlung und Vorgabe des Ausblastemperatur-Sollwertes kann vorteilhafterweise die Steuereinheit eingerichtet sein, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus die Soll-Ausblastemperatur abhängig von der Außentemperatur derart zu ermitteln und vorzugeben, dass bei Überschreitung eines vorgegebenen ersten Außentemperatur-Grenzwertes (z. B. ca. 15°C) als Soll-Ausblastemperatur in etwa die Außentemperatur vorgegeben wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit eingerichtet sein, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus die Soll-Ausblastemperatur abhängig von der Außentemperatur derart zu ermitteln und vorzugeben, dass bei Unterschreitung eines vorgegebenen zweiten Außentemperatur-Grenzwertes (z. B. ca. 10 °C), der ggf. zumindest nicht größer als ein vorgegebener erster Außentemperatur-Grenzwert, insbesondere kleiner als ein vorgegebener erster Außentemperaturgrenzwert (z. B. ca. 15°C) ist, als Soll-Ausblastemperatur einen geschwindigkeitsabhängigen Temperaturwert vorzugegeben, der insbesondere nicht größer als eine vom Fahrer vorgegebene Soll-Innenraumtemperatur und nicht kleiner als die Außentemperatur des Fahrzeugs ist. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Steuereinheit eingerichtet sein, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus die Soll-Ausblastemperatur abhängig von der Außentemperatur derart zu ermitteln und vorzugeben, dass bei Unterschreitung des vorgegebenen zweiten Außentemperatur-Grenzwertes (z. B. ca. 10°C), der ggf. kleiner als ein vorgegebener erster Außentemperaturgrenzwert (z. B. ca. 15°C) ist oder zumindest nicht größer als ein vorgegebener erster Außentemperatur-Grenzwert ist, als Soll-Ausblastemperatur einen geschwindigkeitsabhängigen Temperaturwert vorzugegebenen, der sich ausgehend von einer vom Fahrer vorgegebenen Soll-Innenraumtemperatur mit steigender Geschwindigkeit an die Außentemperatur annähert. Sowohl der ersten Außentemperaturgrenzwert, als auch der zweite Außentemperaturgrenzwert können dabei fest, oder in Abhängigkeit definierter Parameter variabel vorgebbar sein, wobei die Grenzwerte auch durch Fahrereinstellungen vorgebbar oder zumindest beeinflussbar sein können.
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Zusätzlich oder alternativ kann auch die Gebläseleistung bzw. die auszublasende Luftmenge in den Fahrzeuginnenraum oder in Teile des Fahrzeuginnenraums bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus abweichend von einer normalen Innenraum-Temperaturregelung bzw. einem Automatikbetriebsmodus vorgegeben werden. So kann z. B. die Gebläseansteuerung von einer leicht modifizierten herkömmlichen Automatik-Klimaregelung übernommen werden, wobei jedoch die tatsächliche Soll-Gebläseleistung bzw. die auszublasende Soll-Luftmenge mit einem Faktor multipliziert wird, der insb. abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit sein kann, so dass die Soll-Gebläseleistung bzw. die auszublasende Soll-Luftmenge gegenüber dem normalen Automatikmodus stark erhöht ist (z. B. Faktor 1 bei 0 km/h, Faktor zwei ab ca. 80–120 km/h, insbesondere 100 km/h). Demnach kann die die Steuereinheit eingerichtet sein, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus die Gebläseleistung und/oder die auszublasende Luftmenge in den Fahrzeuginnenraum derart vorzugeben, das die bei normalen Innenraum-Betriebsmodus bzw. Automatikmodus ermittelte Gebläseleistung und/oder die bei normalen Innenraumbetriebsmodus bzw. Automatikmodus ermittelte auszublasende Luftmenge um einen Offsetwert, insbesondere einen geschwindigkeitsabhängigen Offsetwert erhöht wird, wobei der Offset mit steigender Geschwindigkeit schnell ansteigen kann.
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Zusätzlich oder alternativ zur Soll-Ausblastemperaturvorgabe und/oder zur Vorgabe der Gebläseleistung bzw. der auszublasenden Luftmenge kann die Steuereinheit vorteilhafterweise auch eingerichtet sein, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus die Luftverteilung (z. B. bei nicht vorhandener Schichtungsfunktion) derart vorzugeben, dass die in den Fußraum auszublasende Luftmenge gegenüber der herkömmlicherweise auszublasenden Luftmenge in den Fußraum reduziert, insbesondere auf nahezu Null oder Null reduziert wird. Alternativ bzw. bei vorhandener Schichtungsfunktion kann die Luftverteilung abhängig von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden.
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Unter einer sog. Schichtungsfunktion der Klimasteuerung ist die Möglichkeit zu verstehen, an den Auslassöffnungen bzw. Ausblasöffnungsebenen (z. B. Scheiben, Belüftungsebene und/oder Fußraum) sehr stark unterschiedlich temperierte Luft in den Fahrzeuginnenraum auszublasen – deutlich unterschiedlicher als bei Klimageräten ohne Schichtungsfunktion-, insbesondere in der Belüftungsebene z. B. deutlich kältere Luft auszublasen als in den Fußraum. Im Falle einer vorhandenen Schichtungsfunktion kann somit in den Fußraum eine normale bis höhere Luftmenge ausgeblasen werden. Bei fehlender Schichtungsfunktion sollten die in den Fußraum ausblasenden Luftführungsklappen geschlossen werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zur Steuerung einer Heiz-Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug mit geschlossenem Verdeck bzw. geschlossenen Verdecköffnungen, insbesondere in einen Kraftfahrzeug mit nicht zu öffnenden Verdeck gerichtet, wobei mittels einer Auswahleinheit ein definierter Betriebsmodus auswählbar ist, und mittels einer Steuereinheit abhängig vom ausgewählten Betriebsmodus eine betriebsmodus-abhängige Steuerung der Heiz-Klimaanlage veranlasst wird, und wobei zumindest ein Betriebsmodus ein Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus ist, bei dessen Auswahl eine Steuerung der Heiz-Klimaanlage veranlasst wird, die dem Fahrer ein Fahren bei offenem Fahrzeugverdeck vermittelt.
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Die vorstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie deren vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechenden Baugruppenanordnung in einem dafür vorgesehenen Steuergerät durchgeführt werden.
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Die Erfindung wird nun anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige 1 einen beispielhaften Aufbau einer Vorrichtung zur Steuerung einer Heiz-Klimaanlage in einem Fahrzeug mit geschlossenem Verdeck bzw. geschlossenen Verdecköffnungen.
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Im Detail zeigt die 1 als zentrales Element der Vorrichtung zur Steuerung einer Heiz-Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug mit geschlossenem Verdeck, insbesondere in einen Kraftfahrzeug mit nicht zu öffnenden Verdeck, eine Steuereinheit SE, die abhängig vom ausgewählten Betriebsmodus eine betriebsmodusabhängige Steuerung der Heiz-Klimaanlage veranlasst, und einer Auswahleinheit AE mit einem Bedienelement BE zum Auswählen eines definierten Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus Cabrio_feeling, bei dessen Auswahl die Steuereinheit SE eine Steuerung der Heiz-Klimaanlage veranlasst, die dem Fahrer ein Fahren bei offenem Fahrzeugverdeck vermittelt. Das Bedienelement BE und die Auswahleinheit AE können derart ausgestaltet sein, dass bei Betätigung des Bedienelements BE lediglich der Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus Cabrio_feeling aktiviert und ggf. deaktiviert werden kann. Alternativ können bei entsprechender Ausgestaltung des Bedienelements BE und der Auswahleinheit AE auch anderer Betriebsmodi ausgewählt, aktiviert und/oder deaktiviert werden. Wählt der Fahrer durch Betätigung des Bedienelements BE den Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus aus, sendet die Auswerteeinheit AE ein entsprechendes Signal Cabrio_feeling an die Steuereinheit SE.
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Im Detail ist die Steuereinheit SE weiter ausgestaltet, bei ausgewähltem Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus Cabrio_feeling folgende Klimatisierungs-Parameter abweichend von einem normalen Automatik-Betriebsmodus zur Regelung der Innenraumtemperatur auf eine vom Fahrer vorgegebene Innenraum-Solltemperatur vorzugeben:
- – den Ausblastemperatur-Sollwert Tsoll,
- – die Gebläseleistung GL und
- – die Luftverteilung LV.
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Um die Parameter in geeigneter Weise ermitteln und vorgeben zu können, empfängt die Steuereinheit SE zumindest ein Geschwindigkeitssignal v und ein Informationssignal TA über die Außentemperatur.
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Hinsichtlich der Vorgabe der Soll-Ausblastemperatur Tsoll ist die Steuereinheit SE eingerichtet, zunächst abhängig von der Außentemperatur TA zu entscheiden, welche Ermittlungsart für die Ermittlung der Solltemperatur anzuwenden ist. Ist die Außentemperatur TA größer als ein vorgegebener erster Außentemperatur-Grenzwert von z. B. ca. 15°C, wird als Soll-Ausblastemperatur Tsoll in etwa die Außentemperatur TA vorgegeben. Ist die Außentemperatur TA kleiner als ein vorgegebener zweiter Grenzwert, der zumindest nicht größer als der erste Außentemperatur-Grenzwert ist (z. B. 10°C), wird als Ausblastemperatur-Sollwert Tsoll ein geschwindigkeitsabhängigen Temperaturwert vorgegebenen, der sich ausgehend von einer vom Fahrer vorgegebenen Soll-Innenraumtemperatur mit steigender Geschwindigkeit an die Außentemperatur TA annähert. Liegt die gemessene Außentemperatur TA zwischen dem ersten und zweiten Außentemperatur-Grenzwert, wird als Soll-Ausblastemperatur Tsoll der bei normaler Automatik-Regelung ermittelte Soll-Temperaturwert verwendet.
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Hinsichtlich der Ermittlung und Vorgabe der Gebläseleistung GL ist die Steuereinheit SE ausgebildet, als Gebläseleistung GL die bei normalem Innenraum-Betriebsmodus ermittelte Gebläseleistung um einen Offsetwert, insbesondere einen geschwindigkeitsabhängigen Offsetwert zu erhöhen.
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Die Luftverteilung LV erfolgt bei nicht vorhandener Schichtungsfunktion derart, dass die in den Fußraum auszublasende Luftmenge gegenüber der auszublasenden Luftmenge in den Fußraum auf nahezu Null oder Null reduziert wird. Die Luftklappen in den oberen Bereich werden derart angesteuert, dass sie stark geöffnet sind, und die Luftklappen in der Entfrostungsebene derart, dass sie zumindest immer leicht geöffnet sind.
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Durch die Bereitstellung eines auszuwählenden Cabrio-Erlebnis-Betriebsmodus der Klimaanlage kann der Fahrspaß somit auch bei konventionellen Fahrzeugen mit nicht zu öffnendem Verdeck deutlich gesteigert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10342984 B3 [0005]
- DE 102005003086 B4 [0006]
