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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Schrift betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Kraftfahrzeugausstattung und insbesondere ein System, das dazu ausgelegt ist, die Einleitung von Reifenrauch in die Fahrgastkabine des Kraftfahrzeugs zu verhindern, wenn Betriebsbedingungen oder Fahrmanöver dazu neigen, Reifenrauch von der Raddrehung zu erzeugen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Während bestimmten Fahrmanövern und unter bestimmten Betriebsbedingungen erzeugen die angetriebenen Räder eines Kraftfahrzeugs eine wesentliche Raddrehung, die zur Erzeugung von Reifenrauch neigt. Zum Beispiel können ein Spurarretierungsvorgang, Ausbrennen, Driften und Durchdrehen genügend Reifenrauch erzeugen, um ein Kraftfahrzeug in einer Reifenrauchwolke einzuhüllen. Dieser Reifenrauch neigt dazu, in die Fahrgastkabine des Kraftfahrzeugs und/oder den Stauraum des Kraftfahrzeugs durch die Frischlufteinleitungsklappe des Heiz-, Lüftungs-, und Klimasystems (HLK-System) und/oder die Absaugerklappe des Luftabsaugers eingeleitet zu werden. Der sich daraus ergebende Reifenrauchrückstand kann sich auf den verschiedenen Flächen des Innenraums des Kraftfahrzeugs absetzen, einschließlich zum Beispiel des Armaturenbretts, der Mittelkonsole, der Sitze und sogar entlang der Fläche der Dachverkleidung. Ferner kann ein Teil des Reifenrauchrückstands die Innenflächen der HLK-Systemleitungen bedecken, wo er nicht ohne Weiteres von der Fläche entfernt werden kann und es durch dessen Austritt aus den Leitungen beim Betrieb des HLK-Systems zur Geruchsbildung kommen kann.
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Diese Schrift betrifft ein System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch für ein Kraftfahrzeug, das die Einleitung von Reifenrauch in die Fahrgastzelle und den Stauraum des Kraftfahrzeugs reduziert und im Wesentlichen beseitigt.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß den hierin beschriebenen Zwecken und Vorteilen wird ein neues und verbessertes System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Dieses System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch umfasst (a) ein Reifenrauchbedingungsmerkmal, welches das Potential für die Reifenraucherzeugung überwacht, und (b) eine Steuerung, die dazu ausgelegt ist, auf dieses Reifenrauchbedingungsmerkmal zu reagieren und ein Klimasteuersystem des Kraftfahrzeugs im Umluftmodus zu aktivieren. In mindestens einer möglichen Ausführungsform erzeugt das Reifenrauchbedingungsmerkmal ein Warnsignal und die Steuerung reagiert auf dieses Warnsignal.
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Für die Zwecke dieser Schrift bedeutet der Begriff „Reifenrauchbedingungsmerkmal“ eine beliebige Vorrichtung oder Steuerung, die einem Fahrmodus oder einer Fahrbedingung des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, der/die Reifenrauch erzeugen könnte, sowie ein Sensor, der zum Detektieren oder Überwachen des Rauchs oder der Raucherzeugung ausgelegt ist.
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In einigen Ausführungsformen kann das Reifenrauchbedingungsmerkmal einen Reifenrauchsensor umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das Reifenrauchbedingungsmerkmal eine Fahrmodussteuervorrichtung umfassen.
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Das Reifenrauchbedingungsmerkmal kann einen Spurarretierungsaktor umfassen. Für die Zwecke dieser Schrift handelt es sich bei einem „Spurarretierungsaktor“ um eine Taste, einen Schalter oder eine andere Schaltvorrichtung, die/der dazu ausgelegt ist, zu ermöglichen, dass ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs die Vorderradbremsen betätigt und das Kraftfahrzeug die Spur hält, während die Hinterräder bis zum Ausbrennen durchdrehen.
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Das Reifenrauchbedingungsmerkmal kann zudem einen Driftmodusaktor umfassen. Für die Zwecke dieser Schrift handelt es sich bei einem „Driftmodusaktor“ um eine Taste einen Schalter oder eine andere Schaltvorrichtung, die/der dazu ausgelegt ist, zu ermöglichen, dass ein Kraftfahrzeug die Reifen dreht und das Kraftfahrzeug um eine Ecke driftet. Ferner kann das Reifenrauchbedingungsmerkmal einen einfachen Aktor umfassen, der dem Betreiber ermöglicht, den Betrieb des Systems zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch zu einem beliebigen gewünschten Zeitraum zu aktivieren, indem einfach der Aktor betätigt wird.
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Das Reifenrauchbedingungsmerkmal kann eine beliebige „Situation übermäßigen Reifenrauchs“ detektieren, wie etwa, jedoch nicht notwendigerweise beschränkt auf Spurarretierung, Startsteuerung, Driftmodus aktiviert (übermäßige Gierung detektiert), Drehzahl der Hinterräder ist höher als Drehzahl der Vorderräder und Bremsen sind festgestellt, während sich das Fahrzeug bewegt. Das Reifenrauchbedingungsmerkmal kann relative Raddrehzahlvergleiche zwischen angetriebenen und nicht angetriebenen Rädern zum Bestimmen der Drehung oder des Schlupfes verwenden. Ferner kann das Reifenrauchbedingungsmerkmal einen Gierratenfehler (Unter- oder Übersteuerungsdetektion) zum Bestimmen der Drehung oder des Schlupfes verwenden.
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Das Reifenrauchbedingungsmerkmal kann zudem das Motordrehmoment und/oder die Raddrehzahl mit der Fahrzeugbeschleunigung vergleichen, um eine Beschleunigungsrate zu bestimmen, die geringer als diejenige ist, die einer ,Null-Radschlupf‘ -Bedingung zugeordnet wäre, um auf den Schlupf der Reifen zu schließen.
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In den Fällen, in denen das Kraftfahrzeug ein HLK- oder Klimasteuersystem beinhaltet, kann das System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch ferner eine Frischlufteinleitungsklappe für das HLK- oder Klimasteuersystem und einen Klappenaktor zum Verschieben der Frischlufteinleitungsklappe in eine erste geschlossene Position beinhalten.
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Außerdem kann das System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch ferner eine Luftabsaugerklappe und einen Absaugerklappenaktor zum Verschieben der Luftabsaugerklappe in eine zweite geschlossene Position beinhalten. Wenn das System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch aktiviert wird, kann daher der Klappenaktor die Frischlufteinleitungsklappe schließen und der Absaugerklappenaktor kann die Luftabsaugklappe schließen, um die Einleitung von Reifenrauch in die Fahrgastkabine und den Stauraum oder den Kofferraum des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
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Gemäß einem zusätzlichen Aspekt wird ein Verfahren zum Verhindern der Einleitung von Reifenrauch in eine Fahrgastkabine eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erzeugen eines Warnsignals durch ein Reifenrauchbedingungsmerkmal, wenn das Potential für eine Reifenraucherzeugung ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, und Aktivieren eines Klimasteuersystems des Kraftfahrzeugs im Umluftmodus durch eine Steuerung als Reaktion auf das Warnsignal.
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Außerdem kann das Verfahren den Schritt des Erzeugens des Warnsignals durch den Reifenrauchsensor beinhalten. Das Verfahren kann ferner den Schritt des Erzeugens des Warnsignals durch die Fahrmodussteuervorrichtung beinhalten. Das Verfahren kann den Schritt des Erzeugens des Warnsignals durch den Spurarretierungsaktor beinhalten. Das Verfahren kann Erzeugen des Warnsignals durch den Driftmodusaktor beinhalten.
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Ferner kann das Verfahren den Schritt des Verschiebens einer Frischlufteinleitungsklappe in eine geschlossene Position durch die Steuerung beinhalten. Zusätzlich dazu kann das Verfahren den Schritt des Verschiebens einer Absaugerklappe in eine geschlossene Position beinhalten.
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In der folgenden Beschreibung werden mehrere bevorzugte Ausführungsformen des Systems zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch und des dazugehörigen Verfahrens zum Verhindern der Einleitung von Reifenrauch in eine Fahrgastkabine eines Kraftfahrzeugs gezeigt und beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass das System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch und das dazugehörige Verfahren zu anderen, unterschiedlichen Ausführungsformen in der Lage sind und deren mehrere Details zur Modifikation in verschiedenen, offensichtlichen Aspekten in der Lage sind, ohne jeweils vom System und Verfahren wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt und beschrieben abzuweichen. Dementsprechend sollten die Zeichnungen und Beschreibungen ihrem Wesen nach als veranschaulichend und nicht als einschränkend betrachtet werden.
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Figurenliste
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Die beigefügten hierin einbezogenen und einen Teil der Patentschrift bildenden Zeichnungsfiguren veranschaulichen mehrere Aspekte des Systems zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch und des dazugehörigen Verfahrens zum Verhindern der Einleitung von Reifenrauch in eine Fahrgastkabine eines Kraftfahrzeugs und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, bestimmte Prinzipien davon zu erläutern.
- 1 ist ein schematisches Blockdiagramm des Systems zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch.
- 2 ist ein mögliches Steuerlogikablaufdiagramm für das in 1 veranschaulichte System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch.
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Nun wird detailliert auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen des Systems zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch und des Verfahrens zum Verhindern der Einleitung von Reifenrauch in eine Fahrgastkabine eines Kraftfahrzeugs Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungsfiguren veranschaulicht sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nun wird Bezug auf 1 genommen, in der das neue und verbesserte System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch schematisch veranschaulicht ist, das dazu ausgelegt ist, die Einleitung von Reifenrauch in die Fahrgaskabine und den Stauraum oder den Kofferraum eines Kraftfahrzeugs zu verhindern. Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch ein Reifenrauchbedingungsmerkmal, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 12 bezeichnet, welches das Potential für eine Reifenraucherzeugung überwacht. In mindestens einer möglichen Ausführungsform erzeugt das Reifenrauchbedingungsmerkmal 12 ein Warnsignal, wenn das Potential für eine Reifenraucherzeugung ein vorbestimmtes Niveau überschreitet. Zusätzlich dazu beinhaltet das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch eine Steuerung 14, die dazu ausgelegt ist, auf das Reifenrauchbedingungsmerkmal 12 zu reagieren. In mindestens einer möglichen Ausführungsform ist die Steuerung 14 dazu ausgelegt, auf das Warnsignal von dem Reifenrauchbedingungsmerkmal 12 zu reagieren und ein HLK- oder Klimasteuersystem (nicht veranschaulicht) des Kraftfahrzeugs im Umluftmodus zu aktivieren. Im Umluftmodus wird die Luft im Innenraum der Fahrgastzelle durch die Fahrgastzelle umgewälzt und die Einleitung oder Einführung von Frischluft in die Fahrgastzelle wird in einer Weise verhindert, die nachstehend ausführlicher beschrieben ist.
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Die Steuerung 14 kann eine Rechenvorrichtung umfassen, wie etwa einen dedizierten Mikroprozessor oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit (electronic control unit - ECU), der/die gemäß Anweisungen von geeigneter Steuerungssoftware betrieben wird. Die Steuerung 14 kann einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere Speicher und eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen umfassen. Es versteht sich, dass alle diese Prozessoren, Speicher und Netzwerkschnittstellen über einen Kommunikationsbus miteinander kommunizieren können.
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Wie in 1 veranschaulicht, kann das Reifenrauchbedingungsmerkmal 12 eines oder mehrere von Folgendem umfassen: (a) einen Sensor 16, wie etwa einen Reifenrauchsensor, (b) einen Aktor 18, wie etwa einen Spurarretierungsaktor, einen Driftmodusaktor oder einen einfachen Reifenrauchbedingungsmerkmalaktor, mithilfe dessen das System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch zu jedem beliebigen Zeitpunkt aktiviert werden kann, und (c) eine Fahrmodussteuervorrichtung 20, wie etwa ein Antriebsstrangsteuermodul (power-train control module - PCM) einer Art, die bereitgestellt sein kann, um einen Kraftfahrzeugführer zu ermöglichen, den Kraftfahrzeugbetrieb im Driftmodus auszuwählen. Ein derartiges PCM findet sich beim Ford Focus RS aus dem Modelljahr 2017.
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Wie ferner in 1 veranschaulicht, kann das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch zudem einen Luftabsauger 22, einschließlich einer Luftabsaugerklappe 24 und eines Luftabsaugerklappenaktors 26 zum Schließen der Luftabsaugerklappe 24, beinhalten. Wie auf dem Fachgebiet bekannt, ermöglicht ein derartiger Luftabsauger 22 den Luftdruckausgleich innerhalb der Fahrgastzelle mit der Umgebung und wird dazu verwendet, Windstöße zu verhindern, wenn das Kraftfahrzeug mit offenen Fenstern fährt, und/oder den Aufwand zu reduzieren, wenn die Türen des Kraftfahrzeugs bei geschlossenen Fenstern geschlossen werden.
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Wie auch in 1 veranschaulicht, kann das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch zudem eine Frischlufteinleitungsklappe 28 beinhalten, um dem HLK- oder Klimasteuersystem zu ermöglichen, Frischluft in die Fahrgastkabine des Kraftfahrzeugs einzuleiten, sowie einen Klappenaktor 30 zum Umgehen der HLK- oder Klimasteuersystemeinstellungen für die Frischlufteinleitungsklappe 28 und zum Schließen dieser Klappe, um die Einleitung von Reifenrauch in die HLK-Leitungen und die Fahrgastkabine des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
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Das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch kann in einem Verfahren zum Verhindern der Einleitung von Reifenrauch in eine Fahrgastkabine eines Kraftfahrzeugs genutzt werden. Dieses Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: (a) Erzeugen eines Warnsignals durch ein Reifenrauchbedingungsmerkmal 12, wenn das Potential für eine Reifenraucherzeugung ein vorbestimmtes Niveau oder eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit überschreitet, und (b) Aktivieren eines Klimasteuersystems des Kraftfahrzeugs im Umluftmodus durch eine Steuerung 14 als Reaktion auf das Warnsignal.
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Insbesondere kann das Verfahren den Schritt des Erzeugens des Warnsignals durch einen Reifenrauchsensor 16 beinhalten. Das Verfahren kann das Erzeugen dieses Warnsignals durch eine Fahrmodussteuervorrichtung 20 beinhalten. Das Verfahren kann das Erzeugen dieses Warnsignals durch einen Aktor 18 beinhalten. Der Aktor kann zum Beispiel die Form eines Spurarretierungsaktors, eines Driftmodusaktors oder eines einfachen Aktors zum Ein- und Ausschalten des Systems annehmen, der dem Bediener ermöglicht, das System zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch zu einem beliebigen gewünschten Zeitpunkt zu aktivieren. Bei der Aktivierung schließt das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch die Frischlufteinleitungsklappe 28, wodurch die Einleitung von Frischluft und Reifenrauch in die Fahrgastkabine des Kraftfahrzeugs durch das HLK- oder Klimasteuersystem verhindert wird. Ferner schließt das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch die Luftabsaugerklappe 24, um zu verhindern, dass Luft und Reifenrauch in den Stauraum des Kraftfahrzeugs gesaugt werden.
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Daher versteht es sich, dass das Verfahren ferner derart beschrieben werden kann, dass es den Schritt des Verschiebens der Frischlufteinleitungsklappe 28 in eine geschlossene Position durch die Steuerung 14 und den Klappenaktor 30 beinhaltet. Zusätzlich dazu kann das Verfahren den Schritt des Verschiebens der Absaugerklappe 24 in eine geschlossene Position durch die Steuerung 14 und den Absaugerklappenaktor 26 beinhalten.
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Das Verfahren kann zudem den Schritt des Bestimmens eines tatsächlichen Radschlupfes und des Vergleichens des tatsächlichen Radschlupfes mit einem vorbestimmten Schwellenwert für den Radschlupf durch die Steuerung 14 beinhalten. Wenn der tatsächliche Radschlupf den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, werden die Frischlufteinleitungsklappe 28 und die Absaugerklappe 24 geschlossen.
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Der tatsächliche Radschlupf kann auf mehrere Weisen bestimmt werden. Zum Beispiel kann das Verfahren den Schritt des Vergleichens der Drehzahl der angetriebenen Räder mit der Drehzahl der nicht angetriebenen Räder durch die Steuerung 14 beinhalten, um den Radschlupf zu bestimmen. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren den Schritt des Verwendens eines Gierratenfehlers, das heißt einer Unter- oder Übersteuerdetektion beinhalten, um den Radschlupf zu bestimmen. In noch einem anderen Beispiel kann das Verfahren den Schritt des Vergleichens nur des Motordrehmoments, nur der Raddrehzahl oder des Motordrehmoments und der Raddrehzahl zusammen durch die Steuerung 14 beinhalten, um eine Beschleunigungsrate zu bestimmen, wobei im Fall, dass die Beschleunigungsrate geringer als diejenige ist, die einer Null-Radschlupfbedingung zugeordnet ist, ein Radschlupf abgeleitet wird.
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2 veranschaulicht eine mögliche Ausführungsform eines Steuerlogikablaufdiagramms 32 für das System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch. Das Steuerlogikablaufdiagramm 32 ist selbsterklärend. Der Fahrer oder Kraftfahrzeugführer stellt bei Feld 34 das Klimasteuersystem ein. Bei Feld 36 fragt die Steuerung 14 ab, ob sich das Kraftfahrzeug in einer Situation übermäßigen Reifenrauchs befindet, das heißt, ob das Potential für die Erzeugung von Reifenrauch ein vorbestimmtes Niveau oder eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit überschreitet. Wenn das Reifenrauchbedingungsmerkmal 12 kein Warnsignal erzeugt, wird bei Feld 38 keine Änderung an dem Klimasteuersystem vorgenommen. Wenn im Gegensatz dazu das Reifenrauchbedingungsmerkmal 12 ein Warnsignal erzeugt, kann die Steuerung 14 ein Signal an den Klappenaktor 30 senden, um die Frischlufteinleitungsklappe 28 des HLK- oder Klimasteuersystems zu schließen. In der in 2 veranschaulichten Ausführungsform sendet das Antriebsstrangsteuermodul (PCM) bei Feld 40 ein Signal an das vordere Steuerschnittstellenmodul (front control interface module - FCIM), um (a) die Frischlufteinleitungsklappe 28 zu schließen und ausschließlich die Umwälzung von Luft durch das Klimasteuersystem bereitzustellen, und (b) die aktive Luftabsaugerklappe 24 zu schließen. Die Steuerung 14 wartet anschließend einen vorbestimmten Zeitraum, wie etwa 30 Sekunden (siehe Feld 42), bevor erneut abgefragt wird, ob sich das Kraftfahrzeug in einer Situation übermäßigen Reifenrauchs befindet, in der das Potential für die Reifenraucherzeugung ein vorbestimmtes Niveau überschreitet (siehe Feld 44). Wenn kein Warnsignal von dem Rauchbedingungsmerkmal 12 empfangen wird, wird kein Änderungssignal an das Klimasteuersystem gesendet, und somit wird das Klimasteuersystem bei einer fehlenden Umgehung von dem System 10 zur Verhinderung der Einleitung von Reifenrauch betrieben und die Frischlufteinleitungsklappe 28 kann gegebenenfalls durch die Klimasteuersystemeinstellungen geöffnet werden (siehe Feld 46). Anders ausgedrückt wird die Klimasteuerung auf die vom Fahrer ausgewählten Einstellungen zurückgesetzt. Wenn jedoch das Rauchbedingungsmerkmal 12 ein Warnsignal erzeugt, kehrt der Vorgang zu Feld 40 zurück und die Luftabsaugerklappe 24 und die Frischlufteinleitungsklappe 28 bleiben geschlossen.
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Das Vorstehende wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Es erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die Ausführungsformen nicht auf die genaue offenbarte Form beschränken. Naheliegende Modifikationen und Variationen sind angesichts der vorstehenden Lehren möglich. Alle derartigen Modifikationen und Variationen befinden sich innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche, wenn diese entsprechend der Breite ausgelegt werden, zu der sie nach Recht, Gesetz und Billigkeit berechtigt sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Verschieben einer Absaugerklappe in eine geschlossene Position durch die Steuerung.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie das Bestimmen eines tatsächlichen Radschlupfes und Vergleichen des tatsächlichen Radschlupfes mit einem vorbestimmten Schwellenwert für den Radschlupf durch die Steuerung beinhaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie das Vergleichen der Drehzahl der angetriebenen Räder mit der Drehzahl der nicht angetriebenen Räder zum Bestimmen eines Radschlupfes beinhaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner dadurch gekennzeichnet, dass sie das Verwenden eines Gierratenfehlers zum Bestimmen eines Radschlupfes beinhaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Vergleichen des Motordrehmoments und/oder der Raddrehzahl mit einer tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung durch die Steuerung, um eine Beschleunigungsrate zu bestimmen, die geringer als diejenige ist, die einer Null-Radschlupf-Bedingung zugeordnet ist, um auf einen Radschlupf zu schließen.
