DE102018128295A1

DE102018128295A1 - Verfahren zum steuern eines thermischen komfortsteuerungssystems für fahrgemeinschaftsfahrzeuge

Info

Publication number: DE102018128295A1
Application number: DE102018128295.8A
Authority: DE
Inventors: Nicholas Mazzocco; Jeffrey M. Pleune; Louis Savich
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2019-05-16
Also published as: CN109774404B; US20190143784A1; CN109774404A; US10479163B2

Abstract

Verfahren zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrgemeinschaftsfahrzeuge, umfassend das Bereitstellen einer Vielzahl von Insassensitzen in einer Fahrzeugkabine und das Steuern einer Kabinensolltemperatur unter Verwendung eines Kabinenkomfortsteuerungssystems, das zum Einstellen einer Vielzahl von HVAC-Funktionen konfiguriert ist. Mindestens ein thermischer Komfortparameter wird bei einer Reihe der Vielzahl von Insassensitzen unter Verwendung mindestens eines Sitzkomfort-Steuerungssystems eingestellt. Das Einstellen des mindestens einen thermischen Komfortparameters bewirkt, dass das Kabinensteuerungsmodul die Solltemperatur der Fahrzeugkabine anpasst.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Heizungs- und Klimaanlagen, insbesondere auf ein Verfahren zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrgemeinschaftsfahrzeuge.
HINTERGRUND
Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, die die vorliegende Offenbarung betreffen und dem bisherigen Stand der Technik entsprechen können oder auch nicht.
Ein Fahrzeug kann eine Heizungs-/Lüftungs-Klimaanlage (HVAC) beinhalten, wie beispielsweise ein thermisches Komfortsteuerungssystem. In den thermischen Komfortsteuerungssystemen von Fahrzeugen kann ein Fahrgast eine gewünschte Temperatur für den Fahrgastraum einstellen oder alternativ das thermische Komfortsteuerungssystem betreiben, bis eine gewünschte Temperatur im Fahrgastraum erreicht ist.
Ferner können einige Fahrzeuge Mehrzonen-Komfortsteuerungssysteme beinhalten, z. B. Fahrgemeinschafts-/ Mehrpersonenfahrzeuge, Busse usw. In diesen Systemen können die Fahrgäste ein spezielles Komfortsteuerungssystem betreiben, um die Temperatur in einer bestimmten Fahrgastzone des Fahrzeugs einzustellen. Hier kann das Komfortsteuerungssystem eine oder mehrere Funktionen der thermischen Komfortsteuerung beinhalten, die in jeder Fahrgastzone angeordnet sind.
Ein Nachteil dieser Komfortsteuerungssysteme ist, dass der Insasse sich beim Bewegen in der Kabine des Fahrzeugs, die eine klimatisch unterschiedliche Umgebung darstellen kann, unwohl fühlen kann.
Obwohl frühere Komfortsteuerungssysteme für Fahrzeuge für ihren Zweck nützlich sind, gibt es in der Technik Raum für ein verbessertes thermisches Komfortsteuerungssystem für Fahrgemeinschaftsfahrzeuge.
KURZDARSTELLUNG
Eine oder mehrere exemplarische Ausführungsformen behandeln das vorstehende Problem, indem sie ein Verfahren zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrgemeinschaftsfahrzeuge vorsehen.
Verfahren zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrgemeinschaftsfahrzeuge gemäß den Aspekten einer exemplarischen Ausführungsform, umfassend das Bereitstellen einer Vielzahl von Insassensitzen in einer Fahrzeugkabine. Und ein weiterer Aspekt beinhaltet das Steuern einer Solltemperatur innerhalb der Fahrzeugkabine unter Verwendung eines Kabinenkomfortsteuerungssystems, das zum Einstellen einer Vielzahl von HVAC-Funktionen konfiguriert ist. Und noch ein weiterer Aspekt, der das Einstellen mindestens eines thermischen Komfortparameters an einer Reihe der Vielzahl von Insassensitzen unter Verwendung mindestens eines Sitzkomfort-Steuerungssystems ermöglicht, worin das Einstellen des mindestens einen thermischen Komfortparameters bewirkt, dass das Kabinenkomfortsteuerungssystem die Solltemperatur der Fahrzeugkabine einstellt.
Ein weiterer Aspekt gemäß der exemplarischen Ausführungsform ist die Einstellung der Solltemperatur innerhalb der Fahrzeugkabine, die auf einem Mittelwert der Eingaben aus dem mindestens einen Sitzkomfort-Steuerungssystem basiert. Und ein weiterer Aspekt, worin die Solltemperatur erhöht wird, wenn der Mittelwert der Sitzeingaben größer als die Solltemperatur ist. Und noch ein weiterer Aspekt, worin die Solltemperatur verringert wird, wenn der Mittelwert der Sitzeingaben kleiner als die Solltemperatur ist. Und noch ein weiterer Aspekt, worin das mindestens eine Sitzkomfortsteuerungssystem ein beheizter Sitz ist.
Noch weitere Aspekte gemäß der exemplarischen Ausführungsform, worin das mindestens eine Sitzkomfortsteuerungssystem ein belüfteter Sitz ist. Und ein weiterer Aspekt, worin der mindestens eine Sitz eines Komfortsteuerungssystems ein beheizter/belüfteter Sitz ist. Und ein weiterer Aspekt, worin das mindestens eine Sitzkomfortsteuerungssystem ein lokales HVAC-System ist. Und noch ein weiterer Aspekt beinhaltet das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Überwachen der Kabinentemperatur an der Vielzahl von Insassensitzen.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung und durch die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten, Elemente oder Merkmale verweisen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.

1 ist eine Darstellung einer Multifunktions-Bedientafel für ein thermisches Komfortsteuerungssystem;
2 ist eine Darstellung eines Mehrpersonen-/Fahrgemeinschaftsfahrzeugs mit einem Komfortsteuerungssystem, das jedem Sitz gemäß den Aspekten einer exemplarischen Ausführungsform zugeordnet ist;
3a ist eine Darstellung eines Mehrpersonen-/Fahrgemeinschaftsfahrzeugs mit zwei Insassen gemäß den Aspekten der exemplarischen Ausführungsform;
3b ist eine Darstellung eines Mehrpersonen-/Fahrgemeinschaftsfahrzeugs mit drei Insassen gemäß den Aspekten der exemplarischen Ausführungsform; und
4 ist eine Darstellung eines Algorithmus eines Verfahrens zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrgemeinschaftsfahrzeuge gemäß den Aspekten der exemplarischen Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
In einer typischen Autoanwendung wird der gesamte Kabinenkomfort über eine Instrumenten-Bedientafel gesteuert. Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Darstellung einer Multifunktions-Bedientafel 10 für ein thermisches Komfortsteuerungssystem dargestellt. Die Multifunktions-Bedientafel 10 beinhaltet die Temperatursteuerung 12 für Fahrer und Beifahrer, die Lüftersteuerung 14, die Ein-/Aus-Steuerung 16, die Sitzheizung und -belüftung 18, die automatische HVAC-Steuerung 20, die Abtausteuerung 22, die Entfeuchtersteuerung 24 und eine Umluftsteuerung 26.
Die Austritts- und Gesamtkabinentemperatur wird durch die Temperatursteuerungen 12 gesteuert. Im AUTO 20-Modus würde das Komfortsteuerungssystem die Lüftersteuerung 14 und die Modussteuerung (nicht dargestellt), die HVAC-Temperaturabzugs-/Lamellenpositionen (nicht dargestellt) und die Positionen der Rückführungstür (nicht dargestellt) so einstellen, dass eine für den/die Fahrzeuginsassen angenehme Temperatur erreicht wird. In einer gemeinsamen Fahrzeuganwendung (bei der sich jeder Insasse möglicherweise nicht kennt und/oder neue Insassen während der Fahrtstrecke durchfahren können) kann es vorzuziehen sein, die manuelle HVAC-Steuerung der Kabine zu unterdrücken und das HVAC-System auf einen Sollwert zu sperren, um Konflikte zwischen den Insassen zu vermeiden, um die Gesamtkabinentemperatur, den Modus, die Lüftersteuerung usw. auf ihre individuelle Präferenz einzustellen.
Unter Bezugnahme nun auf 2 ist eine Darstellung eines Mehrpersonen-/Fahrgemeinschaftsfahrzeugs 50 mit einem jedem Sitz zugeordneten Sitzkomfort-Steuerungssystem 56 gemäß den Aspekten einer exemplarischen Ausführungsform vorgesehen. Jedes Sitzkomfort-Steuerungssystem 56 kann mindestens eine von einer beheizten/belüfteten Sitzsteuerung 18, einer nur beheizten Sitzsteuerung, einer nur belüfteten Sitzsteuerung und/oder einer lokalen Steuerung des HVAC-Systems beinhalten (nicht dargestellt). Lokalisierte Komfortsteuerungssysteme 56 ermöglichen es den Insassen, den individuellen Komfort über das hinaus zu steuern, worauf die Kabine eingestellt ist, aber nicht angepasst werden kann. Wenn die Kabine somit für einen bestimmten Insassen zu kalt oder zu warm ist, kann dieser seinen beheizten/belüfteten Sitz einschalten.
Das Mehrpersonen-/Fahrgemeinschaftsfahrzeug 50 ist mit einer Vielzahl von Insassensitzen 52 innerhalb der Fahrzeugkabine ausgestattet. Mittels der Multifunktions-Bedientafel 10 kann die Kabinentemperatur 54 eingestellt und auf eine vorgegebene Solltemperatur codiert werden, wobei die Kabinenkomfortsteuerung kontinuierlich arbeitet, um die Fahrzeugkabine auf dieser Solltemperatur, z. B. 72 °F, zu halten.
Unter Bezugnahme auf die 3a und 3b sind Darstellungen eines Mehrpersonen-/Fahrgemeinschaftsfahrzeugs mit zwei (3a) bzw. drei (3b) Insassen gemäß den Aspekten der exemplarischen Ausführungsform vorgesehen. Selbst wenn die Kabinentemperatur durch das Kabinenkomfortsteuerungssystem aufrechterhalten wird, kann es vorteilhaft sein, noch eine gewisse Anpassung der Gesamtkabinentemperatur vorzunehmen. Um Konflikte zwischen den Insassen zu vermeiden, kann es von Vorteil sein, wenn diese Steuerung für jeden Insassen privat ist.
Dazu kann mit dem Sitzkomfort-Steuerungssystem 56 der gesamte Kabinentemperatur-Sollwert nach oben oder unten verschoben werden. Das Anpassen der Kabinensolltemperatur innerhalb der Fahrzeugkabine basiert auf einem Mittelwert der Eingaben, die das Kabinensteuerungssystem von dem mindestens einen Sitzkomfort-Steuerungssystem 56 empfängt. Die Gewichtung der Sitzeingaben kann durch eine Fahrzeugkalibrierung eingestellt werden, wobei beispielsweise ein Sitzeingangswert von fünf (5) einen größeren Einfluss auf die Sollwerttemperatur hat als ein Sitzeingangswert von zwei (2).
Unter Bezugnahme auf 3a ist zu beachten, dass die Sitze 60 und 62 mit „X“ markiert sind, was anzeigt, dass der Sitz leer ist. Die Sitze 64 und 66 sind in diesem Beispiel der Fahrtgemeinschaft gemäß den Aspekten der exemplarischen Ausführungsform belegt. Die Soll-Kabinentemperatur wird bei 72 °F bereitgestellt, wobei jedes Sitzkomfort-Steuerungssystem 56a ausgeschaltet ist. Da die Sitze 60 und 62 leer sind, wird dem Kabinenkomfortsteuerungssystem kein Sitzeingabewert zur Verfügung gestellt. Obwohl die Sitzeingaben von den Sitzen 64 und 66 vom Kabinenkomfortsteuerungssystem empfangen werden, wurden die Komforteinstellungen von den Insassen nicht geändert und verbleiben bei 72 °F. Das Kabinenkomfortsteuerungssystem berechnet den Mittelwert dieser beiden Sitzeingangswerte, d. h. (72 +72)/2 = 72, und nimmt dann eine Einstellung (Erhöhung oder Senkung) der Solltemperatur basierend auf der Differenz zwischen der Solltemperatur und dem Mittelwert der Sitzeingangswerte vor. In diesem Fall, wenn die Solltemperatur 72 und der Mittelwert der Sitzeingangswerte bei 72 liegt, ist die resultierende Einstellung somit Null (72 - 72 = 0) oder keine Einstellung.
Unter Bezugnahme nun auf 3b, ein weiteres Beispiel gemäß der exemplarischen Ausführungsform, worin drei Insassen in dem Fahrgemeinschaftsfahrzeug sitzen. Es ist zu beachten, dass nur der Platz 86 (mit „X“ markiert) leer ist, während die Plätze 80, 82 und 84 belegt sind. Auch hier wird die Soll-Kabinentemperatur bei 72 °F bereitgestellt, wobei jedes Sitzkomfort-Steuerungssystem 56b eingeschaltet ist, mit Ausnahme des Sitzkomfort-Steuerungssystems, das dem leeren Sitz 86 zugeordnet ist. Da der Sitz 86 leer ist, wird dem Kabinenkomfortsteuerungssystem kein Sitzeingangswert zur Verfügung gestellt. Beginnend bei Sitz 80 wurde das Sitzkomfort-Steuerungssystem um drei (3) Heizstäbe 90 erhöht (z. B. entspricht nur ein aktiver Heizstab einem Temperaturanstieg von 1 °F), wobei ein Sitzeingangswert von 72 Grad bis 75 Grad eingestellt wird. Für den Sitz 82 erhöhte der Insasse das Sitzkomfort-Steuerungssystem um einen (1) Heizstab, der den Sitzwert auf 73 Grad erhöht, während der Insasse für den Sitz 84 das Sitzkomfort-Steuerungssystem mit zwei (2) Heizstäben auf 74 Grad erhöht.
Das Kabinenkomfortsteuerungssystem berechnet den Mittelwert dieser drei Sitzeingangswerte, d. h. (75 +74 + 73)/3 = 74, und nimmt dann eine Einstellung (Erhöhung oder Senkung) der Solltemperatur basierend auf der Differenz zwischen der Kabinensolltemperatur und dem Mittelwert der Sitzeingangswerte vor. In diesem Fall, wenn die Solltemperatur 72 und der Mittelwert der Sitzeingangswerte 73,3 beträgt, ergibt sich eine Einstellung von 1,3 °F (73,3 - 72 = 1,3). Es ist zu verstehen, dass das gleiche Prinzip zum Berechnen der Einstellung der Kabinensolltemperatur gilt, wenn ein Insasse die Temperatur der Kabine durch einfaches Absenken des Sitzkomfort-Steuerungssystems auf unter 72 °F senken wollte. Die Sitzeingangswerte können von einer Vielzahl von Abtastvorrichtungen empfangen werden, die, ohne darauf beschränkt zu sein, einen Sitzmassensensor, ein Sitzlüftermotor-ROM und eine Sitz-Insassen-Videokamera beinhalten.
Unter Bezugnahme nun auf 4 wird ein Algorithmus eines Verfahrens zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrgemeinschaftsfahrzeuge gemäß Aspekten der exemplarischen Ausführungsform bereitgestellt. Das Verfahren beginnt bei Block 110 mit dem Bereitstellen einer Vielzahl von Insassensitzen in einer Fahrzeugkabine. Das Fahrzeug kann ein Personentransporter bis zu einem kommerziellen Reisebus sein, ohne dabei den Geltungsbereich der exemplarischen Ausführungsform zu überschreiten.
Weiter bei Block 115 fährt das Verfahren mit dem Steuern einer Solltemperatur innerhalb der Fahrzeugkabine unter Verwendung eines Kabinenkomfortsteuerungssystems fort, das konfiguriert ist, um eine Vielzahl von HVAC-Funktionen einzustellen. Und bei Block 120 fährt das Verfahren mit dem Einstellen mindestens eines thermischen Komfortparameters an einer Reihe der Vielzahl von Insassensitzen unter Verwendung mindestens eines Sitzkomfort-Steuerungssystems fort, worin das Einstellen des mindestens einen thermischen Komfortparameters bewirkt, dass das Kabinenkomfortsteuerungssystem die Solltemperatur der Fahrzeugkabine einstellt. Gemäß den Aspekten der exemplarischen Ausführungsform wird die Solltemperatur erhöht, wenn der Mittelwert der Sitzeingänge größer als die Solltemperatur ist, und die Solltemperatur wird verringert, wenn der Mittelwert der Sitzeingänge kleiner als die Solltemperatur ist. Einem Insassen kann auch eine Vorrichtung zum Überwachen der Kabinentemperatur an seinem Sitz zur Verfügung gestellt werden, um die Kabinentemperatur zu beobachten, oder es könnte eine mobile App für diesen Zweck gemäß den Aspekten der exemplarischen Ausführungsform verwendet werden.
Die Beschreibung der Erfindung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, werden als im Rahmen der Erfindung befindlich vorausgesetzt. Diese Variationen sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.

Claims

Verfahren zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrzeuge, umfassend: Bereitstellen einer Vielzahl von Insassensitzen in einer Fahrzeugkabine; Steuern einer Solltemperatur in der Fahrzeugkabine unter Verwendung eines Kabinenkomfortsteuerungssystems, das zum Einstellen einer Vielzahl von HVAC-Funktionen konfiguriert ist; und Einstellen mindestens eines thermischen Komfortparameters an einer Vielzahl von Insassensitzen unter Verwendung mindestens eines Sitzkomfort-Steuerungssystems, worin das Einstellen des mindestens einen thermischen Komfortparameters bewirkt, dass das Kabinenkomfort-Steuerungssystem die Solltemperatur der Fahrzeugkabine einstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Einstellen der Solltemperatur innerhalb der Fahrzeugkabine, basierend auf einem Durchschnittswert der Eingaben aus dem mindestens einen Sitzkomfort-Steuerungssystem.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die Solltemperatur erhöht wird, wenn der Durchschnittswert der Sitzeingänge größer als die Solltemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die Solltemperatur verringert wird, wenn der Durchschnittswert der Sitzeingänge kleiner als die Solltemperatur ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das mindestens eine Sitzkomfort-Steuerungssystem ein beheizter Sitz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das mindestens eine Sitzkomfort-Steuerungssystem ein belüfteter Sitz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das mindestens eine Sitzkomfort-Steuerungssystem ein beheizter/belüfteter Sitz ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das mindestens eine Sitzkomfort-Steuerungssystem ein lokales HVAC-System ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Überwachen der Kabinentemperatur an der Vielzahl von Insassensitzen.
Verfahren zum Steuern eines thermischen Komfortsteuerungssystems für Fahrzeuge, umfassend: Bereitstellen einer Vielzahl von Insassensitzen in einer Fahrzeugkabine; Steuern einer Solltemperatur in der Fahrzeugkabine unter Verwendung eines Kabinenkomfortsteuerungssystems, das konfiguriert ist, um eine Vielzahl von HVAC-Funktionen einzustellen; und Einstellen mindestens eines thermischen Komfortparameters an einer Vielzahl von Insassensitzen unter Verwendung mindestens eines Sitzkomfort-Steuerungssystems, worin das Einstellen des mindestens einen thermischen Komfortparameters bewirkt, dass das Kabinenkomfortsteuerungssystem die Solltemperatur der Fahrzeugkabine einstellt, worin das Einstellen der Solltemperatur innerhalb der Fahrzeugkabine auf einem Durchschnittswert von Eingaben aus dem mindestens einen Sitzkomfort-Steuerungssystem basiert.