DE102017209418A1

DE102017209418A1 - Steuereinheit und Verfahren zur Ansteuerung einer Heiz- und/oder Klimaanlage zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder der Heckklappe

Info

Publication number: DE102017209418A1
Application number: DE102017209418.4A
Authority: DE
Inventors: Stilyan Stamboliev
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2037-06-03
Also published as: GB201806869D0; DE102017209418B4; GB2563145A; GB2563145B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit und ein Verfahren zur Ansteuerung einer Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, basierend auf einer Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe und einer Betriebsinformation der Heiz- und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs einen Umluftbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage zu aktivieren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Steuereinheit für eine Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe und auf ein entsprechendes Verfahren.
Heiz- und/oder Klimaanlagen in Fahrzeugen dienen der Klimatisierung des Innenraums. Je nach Ausgestaltung der Heiz- und/oder Klimaanlage kann eine manuelle oder automatische Temperierung des Innenraums (Aufheizen oder Abkühlen) entsprechend den Wünschen der Fahrzeuginsassen ausgeführt werden. Zum (schnellen) Temperieren des Innenraums und zur Luftverteilung im Fahrzeug sind üblicherweise ein oder mehrere Gebläse vorgesehen, welche - je nach Bedarfbetrieben werden. Bei laufender Klimatisierung bzw. bei laufendem Gebläse wird im Frischluftbetrieb, bei dem Frischluft von außerhalb des Fahrzeugs in den Fahrzeuginnenraum befördert wird, ein (erhöhter) Luftdruck aufgebaut. Dieser Luftdruck im Fahrzeuginnenraum kann unter Umständen das Schließen der letzten noch zu schließenden Fahrzeugöffnung (z. B. Fahrzeugtür oder Heckklappe, welche im geöffneten Zustand eine direkte Verbindung zwischen Fahrzeuginnenraum und Außenbereich freigibt) erschweren.
Aus der DE 10 2014 226 530 A1 ist bereits ein Verfahren für einen Druckausgleich beim Schließen einer Fahrzeugtür bekannt, wobei vorhandene Lufteinlassöffnungen am Fahrzeug geöffnet werden, wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug in einem Stillstandsmodus bzw. in einem Parkmodus befindet und eine offene oder ein Schließen einer offenen Fahrzeugtür oder Heckklappe erkannt wird. Zusätzlich zum Öffnen der Lufteinlassöffnung kann ein vorhandenes Gebläse derart angesteuert werden, dass durch die Lufteinlassöffnung ein Luftstrom aus dem Fahrzeuginneren nach außen gefördert wird. Ein derartiges Verfahren bietet sind vor allem an, wenn das Fahrzeug abgestellt ist bzw. wird.
Aufgabe der Erfindung ist nun eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Ansteuerung einer Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe anzugeben, welche insbesondere für Betriebssituation geeignet sind, bei denen das Fahrzeug bzw. die Heiz- und/oder Klimaanlage (noch) in Betrieb ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuereinheit nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, das sich beim Betrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage, insb. beim Betrieb des Gebläses der Heiz- und/oder Klimaanlage im Frischluftbetrieb ein erhöhter Luftdruck im Fahrzeug aufbaut bzw. aufbauen kann. Grundsätzlich ist dieser Druckanstieg für die Fahrzeuginsassen nicht bzw. kaum wahrnehmbar. Allerdings kann dieser Druckanstieg dazu führen, dass beim Schließen der letzten offenen Fahrzeugöffnung, durch die bei geöffneter Position eine direkte Verbindung zwischen Fahrzeuginnenraum und Außenbereich des Fahrzeugs besteht, erschwert wird. Dieses Problem kann verhindert werden, indem sichergestellt wird, dass zumindest während des Schließvorgangs der letzten offenen Fahrzeugöffnung nicht noch mehr Frischluft in den Fahrzeuginnenraum befördert wird.
Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, eine Steuereinheit für eine Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugöffnung, insbesondere einer Fahrzeugtür oder Heckklappe, auszubilden, basierend auf einer Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe und basierend auf einer Betriebsinformation der Heiz- und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs einen Umluftbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage zu aktivieren.
Analog der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung einer Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe durch folgende Schritte aus:

- Erfassen einer Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe,
- Erfassen einer Betriebsinformationen der Heiz- und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs,
- Aktivieren eines Umluftbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage basierend auf der erfassten Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe und der erfassten Betriebsinformationen der Heiz- und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuereinheit gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Im Sinne einer Betriebsinformation der Heiz- und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs kann eine Zustandsinformation eines vorhandenen Gebläses der Heiz- und/oder Klimaanlage erfasst bzw. ausgewertet werden. Insbesondere kann als Zustandsinformation ausgewertet werden, ob das Gebläse eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, welche Gebläsestufe aktiv ist und/oder mit welcher Leistung das Gebläse betrieben wird. Sind mehrere Gebläse vorhanden, können diese Zustandsinformationen gesamthaft oder individuell für jedes Gebläse erfasst und ausgewertet werden.
Vorteilhafterweise kann bei erfasster bzw. ausgewerteter Zustandsinformation eines vorhandenen Gebläses die Steuereinheit ausgebildet sein, den Umluftbetrieb dann zu aktivieren, wenn erkannt wird, dass eine Tür und/oder die Heckklappe des Fahrzeugs geöffnet wird oder offen ist und eine mit der Gebläseleistung korrelierende Größe (z. B. Leistung, Gebläsestufe,...) größer als eine vorgegebene Gebläseleistungsschwelle ist. Die Gebläseleistungsschwelle kann dabei wiederum fest oder in Abhängigkeit ausgewerteter Informationen variabel vorgegeben werden (z. B. welche der Fahrzeugklappe(n) ist/sind offen). Der Umluftbetrieb kann auch erst dann aktiviert werden, wenn erkannt wird, dass lediglich noch ein Fahrzeugöffnung (Tür oder Heckklappe, die eine direkte Verbindung zum Fahrzeuginnenraum freigibt) offen ist und die mit der Gebläseleistung korrelierende Größer als eine vorgegeben Gebläseleistungsschwelle ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Steuereinheit ausgebildet sein, weitere Informationen dahingehend auszuwerten, ob ein Wechsel aus dem Frischluftbetrieb bzw. eine Aktivierung des Umluftbetriebs erforderlich erscheint, um ein Schließen einer Tür oder Heckklappe bzw. der letzten Fahrzeugöffnung zu erleichtern. Insbesondere kann die Steuereinheit hierzu ausgebildet sein, basierend auf einer Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Zustandsinformation einer sog. bekannten Defrost-Funktion zur Beschlagsvermeidung oder Enteisung der Scheiben im Sinne einer weiteren Information den Umluftbetrieb zu aktivieren.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit den Umluftbetrieb dann aktiviert, wenn erkannt wird, dass eine Tür und/oder die Heckklappe (mindestens oder genau eine Tür oder die Heckklappe) des Fahrzeugs geöffnet wird oder offen ist, eine mit der Gebläseleistung korrelierende Größe größer als eine vorgegebene Gebläseleistungsschwelle ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene (variable) erste Geschwindigkeitsschwelle (sehr geringe Geschwindigkeit, z. B. ca. 3 km/h) ist. Wird die Zustandsinformation der Defrost-Funktion erfasst und ausgewertet, kann die Steuereinheit auch ausgebildet sein, den Umluftbetrieb zu aktivieren, wenn erkannt wird, dass eine Tür und/oder die Heckklappe des Fahrzeugs geöffnet wird oder offen ist, eine mit der Gebläseleistung korrelierende Größe größer als eine vorgegebene Gebläseleistungsschwelle ist, und die Defrost-Funktion nicht aktiv ist. Bei Auswertung beider obiger weiterer Informationen kann die Steuereinheit auch ausgebildet sein, den Umluftbetrieb zu aktivieren, wenn erkannt wird, dass eine Tür und/oder die Heckklappe des Fahrzeugs geöffnet wird oder offen ist, eine mit der Gebläseleistung korrelierende Größe größer als eine vorgegebene Gebläseleistungsschwelle ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorgegebene (variable) erste Geschwindigkeitsschwelle ist und die Defrost-Funktion nicht aktiv ist. Durch eine derartige Auswertung kann sichergestellt werden, dass die Umluftfunktion im Sinne einer Steigerung des Komforts zum Erleichtern des Schließens der letzten Fahrzeugöffnung nur aktiviert wird, wenn keine sonstigen Nachteile für die Fahrzeuginsassen entstehen.
Um sicherstellen zu können, dass der Umluftbetrieb nur temporär aktiviert wird, ist die Steuereinheit in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ausgebildet, den zum Erleichtern des Schließens der letzten Fahrzeugöffnung aktivierten Umluftbetrieb zu deaktivieren und in die ursprüngliche Betriebsart oder eine Normalbetriebsart der Heiz- und/oder Klimaanlage zu wechseln, wenn festgestellt wird, dass zumindest eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist:

- Ablauf einer definierten Totzeit nach dem Schließen der letzten Fahrzeugöffnung (Fahrzeugtür oder Heckklappe),
- Fahrzeuggeschwindigkeit ist größer als eine vorgegebene (variable) zweite Geschwindigkeitsschwelle (z. B. ca. 7 km/h), die identisch der ersten Geschwindigkeitsschwelle oder größer sein kann, und/oder die automatische Türverriegelung wurde ausgeführt,
- (manuelle) Aktivierung der Defrost-Funktion, und/oder
- Voraussetzungen zum automatischen Aktivieren von Beschlagvermeidungsmaßnahmen sind erfüllt.

In der Zeichnung ist nun ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt

1 einen erfindungsgemäßen Aufbau einer Steuereinheit für eine Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe,
2 einen vereinfachten Ablaufplan für ein erfindungsgemäßes Verfahren.

Im Detail zeigt die 1 als zentrales Element einer Vorrichtung zur Ansteuerung einer Heiz- und/oder Klimaanlage zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe in einem hier nicht dargestellten Kraftfahrzeug eine Steuereinheit SE, welche folgende Eingangssignale erhält:

- Zustandsinformation bzgl. dem Öffnungszustand (offen oder geschlossen) der Fahrzeugtüren ZI_Tx,
- eine mit der Gebläseleistung der Heiz- und/oder Klimaanlage korrelierende Zustandsgröße ZI_G,
- Geschwindigkeitssignal v,
- Zustandsinformation bzgl. dem Zustand (an oder aus) einer vorhandenen Defrost-Funktion ZI_DEF,
- Zustandsinformation bzgl. dem Zustand (entriegelt oder verriegelt) einer automatischen Türverriegelungseinheit ZI_ZV,
- Timersignal t, wobei der Timer t gestartet wird, wenn bei aktiviertem Umluftbetrieb UL_on wieder alle Türen geschlossen sind, und
- Information darüber, ob Beschlagvermeidungsmaßnahmen eingeleitet werden müssen BV.

Im Detail wertet die Steuereinheit SE die vorliegenden Signale wie folgt aus:
Wenn erkannt wird, dass zumindest eine Fahrzeugtür geöffnet wird oder offen ist (Auswertung des Signals ZI_Tx), die mit der Gebläseleistung korrelierende Größe ZI_G eine vorgegebene Gebläseleistungsschwelle überschreitet, und optional die Fahrzeuggeschwindigkeit v kleiner als eine vorgegebene erste Geschwindigkeitsschwelle ist und/oder die Defrost-Funktion nicht aktiv ist (Auswertung des Signals ZI_DEF), sendet die Steuereinheit SE ein Signal UL_on zum Veranlassen einer Aktivierung einer bekannten Umluftfunktion aus, um so zu verhindern, dass im Frischluftbetrieb durch Ansaugen der Außenluft Druck im Fahrzeug aufgebaut wird.
Zum Deaktivieren der Umluftfunktion und Rückkehr in die ursprüngliche Betriebsart (Frischluftbetrieb) wertet die Steuereinheit SE die vorliegenden Signale wie folgt aus: Wenn nach Aktivierung der Umluftfunktion aus obigen Gründen erkannt wird, dass zumindest eine der nachfolgenden Bedingungen (1) - (4) erfüllt ist, sendet die Steuereinheit SE ein Signal UL_off/NM zum Veranlassen der Deaktivierung der Umluftfunktion und Rückkehr in den Normalbetrieb (Frischluftbetrieb) aus, so dass wieder die gewünschte Klimatisierung ausgeführt werden kann:

(1) erstreichen einer Nachlaufzeit bzw. Totzeit t nach dem Schließen der letzten Tür,
(2) die Fahrzeuggeschwindigkeit v ist größer als eine vorgegeben zweite Geschwindigkeitsschwelle oder die Fahrzeuggeschwindigkeit v ist größer als eine vorgegebene zweite Geschwindigkeitsschwelle und zusätzlich ist die automatische Türverriegelung im verriegelten Zustand (Auswertung des Signals ZI_ZV),
(3) die Defrost-Funktion wird manuell aktiviert (Auswertung des Signals ZI-DEF), und/oder
(4) Aufgrund vorliegender Informationen BV wird festgestellt, dass Beschlagvermeidungsmaßnahmen eingeleitet werden müssen.

Einen vereinfachten Ablaufplan für das erfindungsgemäße Verfahren zeigt die 2. Grundsätzlich startet das Verfahren nur dann, wenn die Heiz- und/oder Klimaanlage in einer Frischluftbetriebsart befindet, bei der dem Fahrzeuginnenraum Frischluft zugeführt wird.
Zunächst werden im Schritt 100 alle relevanten Signale erfasst und dahingehend abgefragt, ob zumindest eine Fahrzeugtür geöffnet wird oder offen ist, die mit der Gebläseleistung korrelierende Größe ZI-G eine vorgegebene Gebläseleistungsschwelle überschreitet, und optional die Fahrzeuggeschwindigkeit v kleiner als eine vorgegebene erste Geschwindigkeitsschwelle ist und/oder die Defrost-Funktion ZI_DEF nicht aktiv ist.
Ist dies der Fall, wird im nächsten Schritt 200 vom aktuellen Frischluftbetrieb in den Umluftbetrieb gewechselt. Anschließend wird zu Schritt 300 übergegangen und kontinuierlich überwacht, ob eine der vorgegebenen Austrittsbedingungen erfüllt ist (siehe hierzu die Beschreibung zu 1). Ist eine der Austrittsbedingungen erfüllt, wird im nächsten Schritt 400 die Umluftfunktion wieder deaktiviert und in den ursprünglichen Frischluftbetrieb gewechselt.
Durch die hier dargestellte Erfindung ergeben sich auf einfache und kostengünstige Weise folgende Vorteile: Im Umluftbetrieb wird die kalte/warme Luft im Fahrzeug umgewälzt, ohne dass der Luftdruck im Fahrzeuginnenraum durch Ansaugen von weiterer Frischluft erhöht wird. Ein weiterer Vorteil, der sich durch die Umluftschaltung bei offener Fahrzeugtür ergibt, liegt in der energieoptimalen Klimatisierung, da die bereits klimatisierte Innenluft nicht nach außen strömt, sondern innerhalb des Fahrzeugs umgewälzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014226530 A1 [0003]

Claims

Steuereinheit (SE) für eine Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe, wobei die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, basierend auf einer Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe (ZI_Tx) und einer Betriebsinformation der Heiz- und/oder Klimaanlage (ZI_G, ZI_DEF) des Fahrzeugs einen Umluftbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage zu aktivieren (UL_on).
Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, basierend auf einer Zustandsinformation eines Gebläses der Heiz- und/oder Klimaanlage (ZI_G) den Umluftbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage zu aktivieren (UL_on).
Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, den Umluftbetrieb zu aktivieren (UL_on), wenn erkannt wird, dass eine Tür und/oder die Heckklappe des Fahrzeug geöffnet wird oder offen ist und eine mit der Gebläseleistung korrelierende Größe (ZI_G) größer als eine vorgegebene Gebläseleistungsschwelle ist.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, basierend auf zumindest einer weiteren Information, insbesondere basierend auf einer Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) und/oder einer Zustandsinformation einer Defrost-Funktion (ZI_DEF) den Umluftbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage zu aktivieren (UL_on).
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, den Umluftbetrieb zu aktivieren (UL_on), wenn erkannt wird, dass eine Tür und/oder die Heckklappe des Fahrzeug geöffnet wird oder offen ist, eine mit der Gebläseleistung korrelierende Größe (ZI_G) größer als eine vorgegebene erste Gebläseleistungsschwelle ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) kleiner als eine vorgegebene erste Geschwindigkeitsschwelle ist.
Steuereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, den Umluftbetrieb zu aktivieren (UL_on), wenn zusätzlich erkannt wird, dass eine Defrost-Funktion nicht aktiv ist.
Steuereinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) ausgebildet ist, den aktivierten Umluftbetrieb zu deaktivieren und in die ursprüngliche Betriebsart oder eine Normalbetriebsart der Heiz- und/oder Klimaanlage zu wechseln (UL_off/NM), wenn festgestellt wird, dass zumindest eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: - Ablauf einer definierten Totzeit (t) nach dem Schließen der letzten Fahrzeugtür oder Heckklappe, - Fahrzeuggeschwindigkeit (v) größer als eine vorgegebene zweite Geschwindigkeitsschwelle, - automatische Türverriegelung ausgeführt (ZI_ZV), - Aktivierung der Defrost-Funktion (ZI_DEF), und/oder - Voraussetzungen zum automatischen Aktivieren von Beschlagvermeidungsmaßnahmen sind erfüllt (BV).
Verfahren zu Ansteuerung einer Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Erleichtern des Schließens einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe, mit folgenden Schritten: - Erfassen einer Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe (ZI_Tx), - Erfassen einer Betriebsinformationen der Heiz- und/oder Klimaanlage des Fahrzeugs (ZI_G; ZI_DEF), - Aktivieren eines Umluftbetrieb der Heiz- und/oder Klimaanlage (UL_on) basierend auf der erfassten Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe (ZI_Tx) und der erfassten Betriebsinformationen der Heiz- und/oder Klimaanlage (ZI_G, ZI_DEF) des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zumindest einen oder eine Auswahl der folgenden weiteren Schritte: - Erfassen einer mit der Gebläseleistung korrelierende Größe (ZI_G) im Sinne eines Erfassens einer Betriebsinformation der Heiz- und/oder Klimaanlage, - Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit (v), - Erfassen einer Zustandsinformation einer Defrost-Funktion (ZI_DEF), - Aktivieren eines Umluftbetriebs der Heiz- und/oder Klimaanlage (UL_on) basierend auf der erfassten Zustandsinformation einer Fahrzeugtür und/oder Heckklappe (ZI_Tx), der erfassten mit der Gebläseleistung korrelierenden Größe (ZI_G), und der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) und/oder der Zustandsinformation der Defrost-Funktion (ZI_DEF).
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aktivierten Umluftbetrieb deaktiviert wird und in die ursprüngliche Betriebsart oder eine Normalbetriebsart der Heiz- und/oder Klimaanlage gewechselt wird (UL_off/NM), wenn zumindest eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: - Ablauf einer definierten Totzeit (t) nach dem Schließen der letzten Fahrzeugtür oder Heckklappe, - Fahrzeuggeschwindigkeit (v) größer als eine vorgegebene zweite Geschwindigkeitsschwelle, - automatische Türverriegelung ausgeführt (ZI_ZV), - Aktivierung der Defrost-Funktion (ZI_DEF), und/oder - Voraussetzungen zum automatischen Aktivieren von Beschlagvermeidungsmaßnahmen sind erfüllt (BV).