DE19709053C2

DE19709053C2 - Vorrichtung bzw. Verfahren zur Belüftungssteuerung

Info

Publication number: DE19709053C2
Application number: DE1997109053
Authority: DE
Inventors: Roland Maier; Guenther Riehl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2017-03-07
Also published as: DE19709053A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung bzw. einem Verfahren nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. Aus der DE 39 30 853 A1 ist schon eine solche Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren bekannt, bei der bzw. bei dem ein Luftgütesensor der Außenluft von Fahrzeugkabinen ausgesetzt ist und die Lüftung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Schadstoffkonzentration geregelt wird, wobei bei betätigtem Scheibenwischer der Luftgütesensor unempfindlicher gegenüber Schadstoffen reagiert als im Falle eines ausgeschalteten Scheibenwischers.

Die Druckschrift DE 39 30 853 A1 offenbart eine Vorrichtung beziehungsweise ein Verfahren zur Steuerung der Belüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeuginnenraums, bei der beziehungsweise bei dem ein Luftgütesensor der Außenluft von Fahrzeugkabinen ausgesetzt ist und die Lüftung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Schadstoffkonzentration geregelt wird, wobei bei betätigtem Scheibenwischer der Luftgütesensor unempfindlicher gegenüber Schadstoffen reagiert als im Falle eines ausgeschalteten Scheibenwischers.

Die Druckschrift DE 31 42 643 A1 beschreibt eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, die eine elektronische Umschalteeinrichtung von Frischluftbetrieb auf Umluftbetrieb aufweist. Dabei ist ein Außenfeuchtefühler vorsehbar, mit dem diese Umschaltung von der relativen Außenfeuchte abhängig gemacht werden kann. Dabei soll bei hohen Luftfeuchten eine Umschaltung auf Umluftbetrieb durchgeführt werden.

Die Druckschrift DE 38 03 138 A1 offenbart eine Scheibenwischerregelung, die Feuchtefühler aufweist zur Ansteuerung des Scheibenwischers bei feuchtem Wetter.

Die Druckschrift DE 29 41 305 C2 beschreibt eine Regeleinrichtung für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, die einen Feuchtigkeitsfühler zum Feststellen der Feuchte der Innenluft aufweist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, die Umluftklappensteuerung einer Belüftungseinrichtung bei Einsatz eines Luftgütesensors zu optimieren:

Es wird in automatisierter Weise verhindert, daß sich beispielsweise im Innenraum eines Kraftfahrzeugs die Scheiben bei feuchtem Wetter beschlagen. Bei Nebel, Schnee oder Regen wird automatisiert ein Beschlagen unterbunden und ohne Mitwirkung des Fahrers gute Sicht und damit erhöhte Fahrsicherheit gewährleistet.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Vorrichtung bzw. des angegebenen Verfahrens möglich.

Wird in einem Kraftfahrzeug ein Feuchtesensor eingesetzt, insbesondere ein Regensensor, der bereits zur Steuerung einer Scheibenwischanlage verwendet wird, so ist die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig herstellbar, da kein eigener, teurer bzw. aufwendiger Feuchtesensor notwendig ist.

Insbesondere vorteilhaft ist es, eine bereits existierende Auswerteschaltung des Luftgütesensors dahingehend zu erweitern, daß diese auch die Daten des Feuchtesensors verarbeiten kann. Dadurch ist nur eine Erweiterung einer bestehenden Schaltung notwendig, also keine zusätzliche Schaltung und kein zusätzliches Gehäuse. Dies erweist sich äußerst vorteilhaft in Kombination mit der Verwendung eines Feuchtesensors, der bereits zur Steuerung einer Scheibenwischanlage verwendet wird, da zur automatisierten Beschlagsverhinderung bei bereits vorhandenem Feuchtesensor und Luftgütesensor lediglich die Auswerteschaltung des Luftgütesensors zur Verarbeitung der Feuchtesignaldaten erweitert und eine Verbindung zwischen Feuchtesensor und erweiterter Auswerteschaltung hergestellt werden muß. Die Verbindung kann dabei über eine Datenleitung oder über ein BUS-System erfolgen.

Der Einsatz eines Temperatursensors stellt eine weitere Optimierung der automatischen Umschaltung zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb dar. Insbesondere auch bei tiefen Temperaturen (Minusgraden) wird es möglich, sicher eine Beschlagsneigung von Windschutzscheiben zu unterbinden, selbst wenn trockenes Wetter vorherrscht.

Durch Anbindung der eingesetzten Sensoren in ein BUS-System wird die Integration in eine bereits bestehende KfZ-interne Datenkommunikation möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 3 die schematische Darstellung der Anbindung der eingesetzten Sensoren an ein BUS-System.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild des Ausführungbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Belüftungssteuerung eines Kraftfahrzeuginnenraums. Ein Luftgütesensor 1, ein Feuchtesensor 2 und ein Temperatursensor 3 sind über Datenleitungen 4, 5 bzw. 6 mit einer Auswerteschaltung 7 verbunden. Die Auswerteschaltung 7 ist über eine Steuerleitung 8 mit einer Umschalteinrichtung 9 der Belüftungseinrichtung verbunden. Der Luftgütesensor besteht aus einem CO- und einem NO-Sensor. Der Luftgütesensor detektiert eine Belastung der Außenluft durch Diesel- (NO) und Benzinabgase (CO) im Straßenverkehr, also die Schadstoffkonzentration der Außenluft. Bei starker Belastung wird über die Auswerteschaltung 7 und die Steuerleitung 8 die Umschalteinrichtung 9 derart angesteuert, daß die Umluftklappen der Lüftungseinrichtung geschlossen werden, so daß kein Zuluft-, sondern lediglich Umluftbetrieb im Innenraum des Kraftfahrzeugs stattfindet. Der Feuchtesensor 2 befindet sich beispielsweise an der Windschutzscheibe und detektiert Feuchtigkeit wie zum Beispiel Regen, Nebel oder Schnee an der Außenseite der Scheibe. In Kraftfahrzeugen wird bereits ein solcher Feuchtesensor zur Steuerung der Scheibenwischanlage eingesetzt. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird beispielsweise dieser bereits zur Scheibenwischersteuerung eingesetzte Feuchtesensor zusätzlich zur Steuerung der Belüftung eingesetzt, indem er über die Datenleitung 5 mit der Auswerteschaltung 7 verbunden wird. Der Temperatursensor 3 ist optional und kann zur zusätzlichen Optimierung der Belüftungssteuerung eingesetzt werden, um auch bei trockenem Wetter, jedoch bei tiefen Temperaturen der Außenluft eine Beschlagsneigung der Scheiben zu unterbinden. Details der durch die Auswerteschaltung 7 verwirklichten Auswertung der Sensorsignale, die an den Datenleitungen 4, 5 bzw. 6 anliegen, wird nachfolgend in Fig. 2 näher beschrieben. Die Auswerteschaltung kann beispielsweise in einem Klimasteuergerät oder in einem Zentralsteuergerät des Kraftfahrzeugs angesiedelt werden. Möglich ist auch die Anbringung der Auswerteschaltung am Regensensor oder in einem separaten Dachmodul. Sind bereits Feuchtesensor und Luftgütesensor in einem Kraftfahrzeug vorhanden, so ist es insbesondere vorteilhaft, eine ebenfalls bestehende Auswerteschaltung des Luftgütesensors einfach so zu erweitern, daß sie auch die Feuchtesignale des Feuchtesensors verarbeitet. Die erweitere Auswerteschaltung kann in einem bereits bestehenden Gehäuse untergebracht werden. Es muß lediglich noch eine Datenverbindung zwischen Feuchtesensor und Auswerteschaltung hergestellt werden.

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, das symbolisch die in der Auswerteschaltung 7 realisierte Auswertung in einem Ausführungsbeispiel darstellt. Ausgehend von einem Startpunkt 20 wird eine Feuchtigkeitsabfrage 21 durchgeführt, die entweder zu einer ersten Aktion 24 führt, an die sich nach einer Weile wieder die Feuchtigkeitsabfrage 21 anschließt oder die zu einer Temperaturabfrage 22 führt. An die Temperaturabfrage 22 schließt sich entweder eine zweite Aktion 25 an, die nach einer Weile wieder zur Feuchtigkeitsabfrage 21 führt, oder eine dritte Aktion 23 wird durchgeführt, die nach einer Weile ebenfalls wieder zur Feuchtigkeitsabfrage 21 führt.

Der Startpunkt 20 ist beispielsweise durch Einschalten der Zündung des Kraftfahrzeugs oder durch manuelles Anschalten der Belüftungssteuerung gegeben. Die Feuchtigkeitsabfrage 21 klärt, ob es regnet, schneit oder Nebel vorhanden ist. Falls also der Feuchtesensor 2 an die Auswerteschaltung 7 meldet, daß feuchtes Wetter vorherrscht, so wird auf hauptsächlichen Zuluftbetrieb geschaltet, d. h. die Umluftklappen werden durch die Belüftungssteuerung geöffnet, so daß Frischluft in den Innenraum des Kraftfahrzeugs eindringen kann und so bei dem feuchten Wetter sicher ein Beschlagen der Windschutzscheiben unterbunden wird (erste Aktion 24). Hauptsächlicher Zuluftbetrieb bedeutet dabei, daß wahlweise auch lange Zeitperioden des Zuluftbetriebs durch kurze Zeitintervalle reinen Umluftbetriebs unterbrochen sein können, um beispielsweise eine ausreichende Erwärmung der Fahrgastzelle zu gewährleisten. Ist trockenes Wetter, so findet eine Temperaturabfrage 22 statt. Ist die Außenluft kalt, insbesondere also bei Kältegraden, so wird ebenfalls ein überwiegender Zuluftbetrieb realisiert (zweite Aktion 25). Je kälter, umso länger werden die Zeitperioden des Zuluftbetriebs und umso kürzer die Unterbrechungen durch Umluftbetrieb. Es ist auch bei höheren Temperaturen, z. B. bis 5°Celcius, denkbar, eine von der Außentemperatur abhängige Steuerung der Umluftklappen zu verwirklichen. Jedoch würde dies in einem Bereich von 0 bis 5°Celcius zu einer Komforteinbuße führen, da bei solchen Temperaturen es unnötig ist, auf Zuluftbetrieb umzustellen, solange das Wetter trocken ist. Durch Einsatz des Feuchtesensors wird bei Temperaturen zwischen beispielsweise 0 und 5°Celcius dann, und nur dann, auf Zuluftbetrieb umgeschaltet, wenn es wirklich regnet, schneit oder Nebel auftaucht. Eine Beschlagsverhinderung bei diesen Temperaturen über den Temperatursensor würde dagegen zu einer Komforteinbuße führen. Ferner wird es mit dem Feuchtesensor 2 möglich, auch bei höheren Temperaturen über 5°Celcius sicher ein Beschlagen der Windschutzscheiben zu verhindern. Hat die Feuchtigkeitsabfrage 21 ergeben, daß trockenes Wetter ist und hat die Temperaturabfrage 22 ergeben, daß es hinreichend warm ist (beispielsweise < 0°Celcius), so erfolgt in der dritten Aktion 23 eine rein schadstoffabhängige Regelung der Belüftung. Bei starker Schadstoffbelastung werden die Zeitintervalle des Umluftbetriebs verlängert, bei unbelasteter Außenluft wird der Umluftbetrieb reduziert. Bei mittleren Schadstoffbelastungen wird in geeigneter Weise zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb alterniert. Extreme sind natürlich reiner Zuluft- bzw. reiner Umluftbetrieb bei reiner Außenluft bzw. außerordentlich hoher Belastung der Außenluft. Die Regelung endet bei Ausschalten der Zündung oder bei manuellem Ausschalten der Belüftungssteuerung.

Es wird also die Information des Feuchtesensors, der bereits im Kraftfahrzeug vorhanden ist, zur Entscheidung über die Stellung der Umluftklappen eingesetzt, um die Funktionssicherheit (Beschlagsverhinderung, Komfort in der Fahrgastzelle) zu verbessern. Insbesondere bei Regen, Nebel oder Schnee wird dabei die Umluftklappe nicht oder nur in kurzen Intervallen geschlossen. Die letztere Wahl kann noch davon abhängig gemacht werden, wie stark die Außenluft von Schadstoffen belastet ist.

Fig. 3 zeigt die Anbindung von Luftgütesensor 1, Feuchtesensor 2 und Temperatursensor 3 an ein BUS-System 40. Die Anbindung erfolgt über Verbindungsleitungen 41, 42 bzw. 43. Eine Einheit 45 ist zusätzlich zu den Sensoren schematisch dargestellt und ebenfalls über eine Verbindungsleitung 44 mit dem BUS-System 40 verbunden. Die Einheit 45 kann zum Beispiel ein Klimarechner, ein Zentralsteuergerät oder eine anderenorten angesiedelte Auswerteschaltung sein, beispielsweise in einem Dachmodul.

Der Datenbus 40 kann beispielsweise als CAN-Bus ausgeführt sein (CAN = Controlled Area Network). Die Anbindung der Sensoren an das BUS-System 40 ermöglicht eine Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Belüftungssteuerung in ein bereits im Kraftfahrzeug existierendes System der Datenkommunikation und stellt eine weitere Verbesserung dieser Vorrichtung dar.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung der Belüftungseinrichtung eines Innenraums, insbesondere eines Kraftfahrzeuginnenraums, mit einem von Außenluft beaufschlagten Luftgütesensor (1), wobei mittels einer Umschalteinrichtung (9) eine von einem mit der Schadstoffkonzentration der Außenluft korrelierten Signal des Luftgütesensors abhängige Umschaltung zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb der Belüftungseinrichtung durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein von einem Feuchtesensor (2) geliefertes, mit der Feuchtigkeit der Außenluft korreliertes Feuchtesignal zur von der Feuchtigkeit der Außenluft abhängigen Umschaltung zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb einsetzbar ist und daß bei feuchtem Wetter Umluftklappen der Belüftungseinrichtung nicht oder nur in kurzen Intervallen geschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Feuchtesignal des Feuchtesensors (2) eine Scheibenwischanlage steuerbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtesensor einen Signalausgang aufweist, der mit einer Auswerteschaltung des Luftgütesensors verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Temperatursensor (3) zur von der Außentemperatur abhängigen Umschaltung zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren an ein Bussystem (40) anschließbar sind.

6. Verfahren zur Steuerung der Belüftung eines Innenraums, bei dem die Schadstoffkonzentration der Außenluft gemessen wird und in Abhängigkeit von der Schadstoffkonzentration die Belüftung zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Feuchte der Außenluft gemessen wird und in Abhängigkeit von der Feuchte der Außenluft die Belüftung zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb umgeschaltet wird, wobei bei feuchtem Wetter Umluftklappen nicht oder nur in kurzen Intervallen geschlossen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Feuchte der Außenluft ein Scheibenwischer ein- bzw. ausgeschaltet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung eines Feuchtesignals zur Steuerung der Belüftung in einer mit dem Luftgütesensor verbundenen Auswerteschaltung erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Außentemperatur gemessen wird und daß in Abhängigkeit von der Außentemperatur die Belüftung zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb umgeschaltet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise mit der Feuchte und/oder der Schadstoffkonzentration und/oder der Außentemperatur korrelierte elektrische Signale über ein Bussystem (40) einer Auswerteschaltung zugeführt werden.