DE3904800C2 - Verfahren und Einrichtung zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem des Anspruchs 3.

Bei einer aus der DE 33 23 568 A1 bekannten Einrichtung zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen sind ein Temperaturfühler im Kopfraum und ein Temperaturfühler im Fußraum vorgesehen, die in Abhängigkeit des Meßsignals eines Außentemperaturfühlers für die ausgangsseitige Stellgröße komplementär gewichtet werden. Dies bedeutet, daß bei niedrigen Außentemperaturen im wesentlichen der Einfluß des Fußraum-Temperaturfühlers und bei hohen Temperturen im wesentlichen der Kopfraum-Temperaturfühler beim Herleiten der ausgangsseitigen Stellgröße dominiert, während in Zwischentemperaturbereichen eine gegenläufig gleitende Bewertung bzw. Gewichtung der beiden Innenraum-Temperaturfühler erfolgt.

Geht man davon aus, daß bei im Fahrzeug eingebauter Klimaanlage bei einer niedrigen Außentemperatur geheizt und bei einer hohen Außentemperatur gekühlt wird, so ergibt sich für diese von der Außentemperatur abhängige Gewichtung bzw. Bewertung der Temperaturfühlersignale, daß im Sommer beim Durchfahren eines Tunnels aufgrund sinkender Außentemperatur zwangsläufig hochgeheizt wird und im Winter in derselben Situation oder beim Befahren einer größeren Tiefgarage, wenn die Außentemperatur ansteigt, unter Umständen gekühlt wird, obwohl in allen diesen Fällen eine entsprechende Nachregelung der Innenraum-Temperatur nicht erforderlich ist.

Aus der DE 36 10 962 C1 ist es bekannt, die Heiz- und/oder Kühllufttemperatur der in den Innenraum einströmbaren Luft als Maß für das aktuell zur Verfügung stehende Wärmemengenangebot bei der Temperatursteuerung bzw. -regelung zu berücksichtigen. Es wird aber nur ein Innentemperaturmessfühler verwandt, dessen gemessene Innentemperatur in einer Bewertungsstufe mit einem konstanten Verstärkungsfaktor multipliziert und dadurch bei der Regelung gewichtet wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei den bzw. der zwar eine entsprechende Gewichtung der Meßsignale verschiedener Innenraum-Temperaturfühler erfolgt, jedoch derart, daß an sich ungewollte und auch nicht notwendige Innenraum-Temperaturverschiebungen bei sich plötzlich ändernden Außenraumbedingungen vermieden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren bzw. einer Einrichtung zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 bzw. 3 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die Benutzung des Sollwertsignals zur Einflußbestimmung gegenüber der Benutzung des Meßsignales eines Außentemperaturfühlers ist erreicht, daß eindeutiger bestimmt werden kann, welcher der Innenraum-Temperaturfühler insbesondere an Einfluß gewinnen soll, ohne daß es zu Innenraum-Temperaturverschiebungen kommt, die weder von der momentanen Innenraumtemperatur noch von der Behaglichkeit der Insassen erforderlich bzw. gewünscht sind.

Eine bevorzugte und günstige regelungstechnische bzw. einfach aufzubauende schaltungstechnische Ausführung der Einrichtung ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 2 bzw. die des Anspruchs 4.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 ist erreicht, daß auch bei schnellen Außentemperaturänderungen der eingestellte Sollwert im wesentlichen ohne Temperaturschwankungen gehalten werden kann, und daß eine sogenannte Behaglichkeitsaufschaltung vorgenommen werden kann, mit der berücksichtigt wird, daß das Behaglichkeitsgefühl im Winter erst bei höherer Temperatur einsetzt als dies im Sommer der Fall ist.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 wird in ein und derselben Auswerteeinheit auch das Sollwertsignal mit verarbeitet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und

Fig. 2 ein die gleitende Bewertung bzw. Gewichtung der Innenraum-Temperaturfühler der Einrichtung nach Fig. 1 darstellendes Diagramm.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer Einrichtung 11 zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen sind zwei Innenraum-Temperaturfühler 12 und 13 verwendet, die in unterschiedlichen Bereichen des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Bspw. ist der Temperaturfühler 12 im Kopfbereich eines Kraftfahrzeuges und der Temperaturfühler 13 im Fußbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet. Im Kraftfahrzeug ist außerdem an geeigneter Stelle ein Sollwertsteller 14 angeordnet, mit dem der Innenraum-Temperatursollwert vom Bedienenden eingestellt werden kann.

Der Sollwertsteller 14 ist ausgangsseitig mit einer Gewichtungs- bzw. Bewertungseinheit 16 verbunden, die einen Verstärker besitzt und die entsprechend den in Fig. 2 dargestellten Kennlinien 19, 20 an zwei Ausgängen 17 und 18 jeweils ein Signal abgibt, das zum Regeleingang 23 bzw. 24 eines verstellbaren Verstärkers 21 bzw. 22 geführt ist. Dabei ist der Verstärker 21 eingangsseitig mit dem Ausgang des Kopfbereich-Temperaturfühlers 12 und der Eingang des Verstärkers 22 mit dem Ausgang des Fußbereich-Temperaturfühlers 13 verbunden. Damit wird erreicht, daß in Abhängigkeit vom am Sollwertsteller 14 eingestellten Innenraum-Temperatursollwert die Gewichtung bzw. Bewertung der von den beiden Innenraum-Temperaturfühlern 12 und 13 vorgegebenen Innenraum-Temperatur-Istwerte unterschiedlich erfolgt.

Aus Fig. 2, in der die gleitende Bewertung B als Funktion des Sollwertes SW aufgestragen ist, ergibt sich der prozentuale Einflußanteil der beiden Innenraum-Temperaturfühler 12 und 13 in Abhängigkeit vom eingestellten Innenraum-Temperatursollwert, wobei auf der Abszisse der Sollwert als prozentualer Stellweg an einem als bspw. Drehpotentiometer oder Schiebepotentiometer ausgebildeten Sollwertsteller 14 aufgetragen ist. Daraus ergibt sich, daß bei einem minimalem Innenraum-Temperatursollwert der Gewichtungsanteil des Fußbereich-Temperaturfühlers 13 sehr hoch ist, während der Gewichtungsanteil des Kopfraum-Temperaturfühlers 13 sehr niedrig angesetzt ist. Diese Gewichtung verläuft gegenläufig linear beim dargestellten Ausführungsbeispiel, so daß bei maximalem Innenraum-Temperatursollwert die Gewichtung des Kopfraum-Temperaturfühlers 12 (Kennlinie 19) gegenüber der Gewichtung des Fußraum-Temperaturfühlers 13 (Kennlinie 20) sehr groß ist.

Die beiden regelbaren Verstärker 21 und 22 sind ausgangsseitig mit zu einer Auswerteeinheit 26 verbunden, in welcher zunächst die beiden entsprechend gewichteten Meßsignale der Innenraum-Temperaturfühler 12 und 13 summiert werden. Der Auswerteeinheit 26 wird außerdem das Ausgangssignal des Sollwertstellers 14 zugeführt und mit dem summierten Meßsignal der beiden von den Innenraum-Temperaturfühler 12 und 13 verglichen und verstärkt, so daß am Ausgang 21 der Auswerteeinheit 26 eine Stellgröße Y erzeugt wird, die zum betreffenden Bauelement der Klimaanlage oder Heizungsanlage des Kraftfahrzeugs führt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist an einer geeigneten Stelle des Kraftfahrzeugs ein Außentemperaturfühler 29 vorgesehen, dessen Meßsignal ebenfalls der Auswerteeinheit 26 zugeführt wird und bei der Auswertung und Erzeugung der Stellgröße Y berücksichtigt wird. Die Berücksichtigung der Auswertetemperatur innerhalb der Auswerteinheit 26 erfolgt insbesondere in der Weise, daß mit Hilfe eines elektronischen Bauelementes bei einer geringen Außentemperatur der relativ zu einer hohen Außentemperatur eingestellte Innentemperatur-Sollwert etwas angehoben wird, um eine gleichbleibende Behaglichkeit im Winter wie im Sommer zu erreichen.

Wenn auch in Fig. 2 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen wird, daß für die Gewichtung bzw. Bewertung der beiden Innenraum-Temperaturfühler 12 und 13 lineare Kennlinien verwendet werden, versteht es sich, daß diese gegenläufigen stetigen Kennlinien auch in anderer Weise ausgebildet sein können, bspw. derart, daß die Kennliniensteigungen im Bereich minimaler und maximaler Temperatur-Sollwerte geringer sind, als dies in einem mittleren Temperatur-Sollwertbereich der Fall ist.

Außerdem muß, wie in Fig. 2 angegeben, die Gewichtung der Temperaturfühler nicht zwangsläufig 50% bei 50%iger Stellung des Sollwertstellers betragen, sie ist vielmehr individuell den jeweiligen Gegebenheiten des Fahrzeuginnenraumes "konstruktiv" anzupassen. Es ist ebenfalls denkbar, daß die oder der betreffende Temperaturfühler nie ihren Einflußanteil ganz verlieren (Resteinfluß).

Desweiteren ist beim Ausführungsbeispiel von zwei Innenraumtemperaturfühlern, nämlich im Kopfraum und im Fußraum ausgegangen. Es ist bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, außer dem Kopfraum-Temperaturfühler sowohl vorne als auch hinten jeweils einen Fußraum-Temperaturfühler, also insgesamt drei Innenraum-Temperaturfühler vorzusehen, deren Meßsignale bspw. derart gewichtet werden können, daß bei relativ gering eingestelltem Innenraum-Temperatursollwert beide Fußraum-Temperaturfühler im Verhältnis zueinander im wesentlichen gleich, gegenüber dem Kopfraum-Temperaturfühler jedoch wesentlich höher bewertet werden und daß mit höherem Temperatur-Sollwert der Temperaturfühler im hinteren Fußraum weniger gewichtet wird.

Claims (6)

1. Verfahren zur Temperaturregelung im Innenraum von Kraftfahrzeugen anhand von verschiedenen Innenraum- Bereichen zugeordneten und die dort herrschende Innenraumtemperatur messenden Temperaturfühlern (12, 13), deren Einfluss auf eine ausgangsseitige Stellgröße (Y) gemäß vorgegebener, vorzugsweise stetiger Kennlinien in unterschiedlicher Weise gewichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Einfluss dieser die Innenraumtemperatur messenden Temperaturfühler (12, 13) in Abhängigkeit vom eingestellten Innenraum- Temperatursollwert gewichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale einer Gewichtungseinheit (16), die einem Sollwertgeber (14) nachgeschaltet ist, die vom jeweiligen Temperaturfühler (12, 13) abgegebenen Messsignale auf ihrem Weg zu einer die Stellgröße (Y) abgegebenden Auswerteeinheit (26) beeinflussen.

3. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit einem Sollwertgeber (14) zusammenwirkende Gewichtungseinrichtung (16, 21, 22), in der eine vom eingestellten Innenraum-Temperatursollwert abhängige Gewichtung des Einflusses dieser Temperaturfühler (12, 13) erfolgt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtungseinrichtung (16) dem Sollwertgeber (14) nachgeschaltet ist und dass die Ausgangssignale der Gewichtungseinrichtung (16) die vom jeweiligen Temperaturfühler (12, 13) abgegebenen Messsignale auf ihrem Weg zu einer die Stellgröße (Y) abgebenden Auswerteeinheit (26) beinflussen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang eines Außentemperaturfühlers (29) mit der Auswerteeinheit (26) unmittelbar verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Sollwertgebers (14) unmittelbar mit der Auswerteeinheit (26) verbunden ist.