DE69403019T2

DE69403019T2 - Verfahren und Einrichtung zur Kontrolle der Klimabedingungen in einem Fahrgastraum

Info

Publication number: DE69403019T2
Application number: DE69403019T
Authority: DE
Inventors: Fabio Mingrino
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1997-08-14
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: EP0618098B1; EP0618098A1; IT1261538B; ITTO930220A1; ITTO930220A0; DE69403019D1

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein Verfahren und Systeme, um das Wärmeempfinden in einer Umgebung zu regeln. Im besonderen betrifft sie die Regelung im Fahrgastraum eines Fahrzeugs, wie dies beispielsweise aus US-A-5,145.112 bekannt ist.
Verschiedene Beispiele für Regelungs- und Klimatisierungs-Verfahren und Systeme für Kraftfahrzeuge sind in der Technik bekannt. Keines dieser Systeme kann jedoch ein optimales Wärmeempfinden in einem Kraftfahrzeug sicherstellen, da diese Aufgabe von sich aus schwierig ist. Tatsächlich stellt der Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs hinsichtlich der Wärmeregelung eine sehr schwierige Umgebung dar, da er kleine Abmessungen besitzt und infolge der Fensterscheiben, der geringen Wärmeisolierung und dem Luftstrom über das Fahrzeug sehr starken externen Faktoren ausgesetzt ist.
Der Fahrgastraum ist daher starken äußeren Einflüssen ausgesetzt, beispielsweise der Sonnenstrahlung, die durch die Fensterscheiben intensiver ist, die bei den derzeitigen Kraftfahrzeugen immer umfassender werden, sowie der Luftfeuchtigkeit, die typisch von der Luft außerhalb des Fahrzeugs bestimmt wird. Andererseits führen das Gewicht und die Abmessungen des Kraftfahrzeugs dazu, daß die Wärmeisolierung auf einem Minimum gehalten wird.
Bei den meisten Systemen, die derzeit in Kraftfahrzeugen eingebaut sind, kann der Benützer die gewünschte Temperatur im Fahrgastraum einstellen, worauf diese Temperatur im Fahrgastraum mit einer klassischen Regelung mit geschlossenem Regelkreis und einem Temperaturfühler aufrechterhalten wird.
Dieses Verfahren ist sicher besser als die älteren Klimaanlagen, die typisch einen offenen Regelkreis verwendeten, wobei eine dauernde Einstellung durch den Benützer erforderlich war. Auch die weiterentwickelten Klimaanlagen besitzen wesentliche Nachteile. Die in der Technik bekannten Systeme regeln tatsächlich die Lufttemperatur im Fahrgastraum. Das Gefühl für ein Wärmeempfinden, das der Benützer erfährt, hängt jedoch nicht nur von der Lufttemperatur sondern auch von anderen Faktoren ab, beispielsweise von der Sonnenstrahlung, der relativen Feuchte und dem Vorhandensein von Luftströmungen (beispielsweise durch die Luftauslässe der Klimaanlage) im Fahrgastraum.
Andere mitwirkende Faktoren, die das Wärmeempfinden beeinflussen, bestehen in der vom Benützer getragenen Bekleidung (die natürlicherweise von den Zuständen der äußeren Umgebung abhängt) sowie der Temperatur und daher der Strahlung von den Innenwänden des Fahrgastraums infolge der Temperatur und der Luftströmung außerhalb des Kraftfahrzeugs.
Damit ist nachgewiesen, daß die Regelung des Wärmeempfindens in einem Kraftfahrzeug schwerwiegende Probleme mit sich bringt.
Gegenstand dieser Erfindung ist es, ein Regelungsverfahren sowie ein System zu liefern, mit denen es möglich ist, alle oben erwähnten Probleme zufriedenstellend zu lösen.
Erfindungsgemäß wird dieser Gegenstand mit einem Verfahren erreicht, das jene Merkmale besitzt, die im Anspruch 1 festgelegt sind. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2-7 und ein entsprechendes System im Anspruch 8 geoffenbart.
Weitere Vorteile und Merkmale dieser Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung eines nichteinschränkenden Beispiels sowie aus den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigt:
Fig. 1 und 2 zwei vereinfachte Schaltkreise, die das Prinzip zeigen, auf dem die vorliegende Erfindung beruht; und
Fig. 3 das vereinfachte Blockschaltbild des Regelsystems gemäß dieser Erfindung.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Prinzip, daß nicht die Lufttemperatur im Fahrgastraum sondern eher eine Variable geregelt wird, die als Äquivalenztemperatur bezeichnet wird, wie dies später ausführlich beschrieben wird, wobei sie mit dem Wärmeempfinden einer Person im Fahrgastraum direkt korreliert ist.
Um das Verständnis zu erleichtern, sollen vorerst einige theoretische Überlegungen angestellt werden.
Aufgrund von physiologischen Untersuchungen wurde nachgewiesen, daß sich eine Person dann im Zustand eines optimalen Wärmeempfindens befindet, wenn die Innentemperatur im Körper um etwa 37ºC konstant ist und ohne Kraftaufwendung auf diesem Wert gehalten wird, d.h. ohne daß die Person bei zu hoher Wärme schwitzt oder eine körperliche Bewegung ausführen muß, um Wärme zu erzeugen. Das bedeutet in der Praxis, daß die vom normalen Stoffwechsel der Person erzeugte Wärme ohne Schwierigkeiten vollständig in die Umgebung abgeleitet wird. Die Beziehung des Wärmeaustauschs zwischen der Person und der Umgebung kann durch einen äquivalenten Schaltkreis ausgedrückt werden, wie dies in der Technik oft der Fall ist.
Bei diesem Schaltkreis, den Fig. 1 zeigt, ist die Spannung äquivalent der Temperatur und der Strom äquivalent einer Wärmeströmung. Die durch den Stoffwechsel einer Person erzeugte Wärme kann durch eine ideale Stromquelle MET dargestellt werden, da diese Wärme auf jeden Fall unabhängig von anderen Faktoren von der Person erzeugt wird. Parallel zur idealen Stromquelle MET liegt ein Kondensator CT, der die Wärmekapazität des Körpers der Person darstellt. Der Knotenpunkt am Ausgang der idealen Stromquelle MET, an dem diese mit dem Kondensator CT verbunden ist, ist mit dem Bezugszeichen Tco versehen, da die Spannung an diesem Knotenpunkt die innere Körpertemperatur der Person angibt.
Die innere Körpertemperatur Tco ist selbstverständlich mit der Oberflächentemperatur Tsk der Haut über den Wärmewiderstand der Haut korreliert, der mit dem Bezugszeichen Rsk versehen ist. Der optimale Wert von Tsk liegt bei etwa 33,4ºC, wobei er sich aber gemäß der Person oder den Umgebungszuständen ändern kann.
Die Hautoberflächentemperatur Tsk ist auf ähnliche Weise über den Wärmewiderstand CLO der Bekleidung mit einem Knotenpunkt AMB verbunden, der die Umgebung darstellt. In einer ersten Annäherung kann der Knotenpunkt AMB so betrachtet werden, daß er mit zwei Schaltkreiszweigen verbunden ist.
Ein erster Schaltkreiszweig wird vom Wärmewiderstand Ramb gebildet, der den Knotenpunkt AMB mit einer idealen Spannungsquelle Tamb verbindet, die die Umgebungslufttemperatur darstellt, da in einer weiteren ersten Annäherung angenommen werden kann, daß diese Temperatur durch das Vorhandensein einer Person nicht beeinflußt wird. Der zweite Schaltkreiszweig ist dem ersten ähnlich, wobei er vom Wärmewiderstand Rirr gebildet wird, der den Knotenpunkt AMB mit der idealen Spannungsquelle Tirr verbindet und die Strahlungszustände darstellt, in denen sich die Person befindet.
Dieser letztgenannte Teil des Schaltkreises kann vereinfacht werden, wenn man die beiden eben beschriebenen Schaltkreiszweige zu einem einzigen Schaltkreiszweig vereinigt. Der Schaltkreis nimmt dann jene Form an, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Dieser Schaltkreis ist jenem Schaltkreis, der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, bis zum Wärmewiderstand CLO der Bekleidung ident. Der Wärmewiderstand CLO ist mit einem Knotenpunkt verbunden, der wiederum mit AMB bezeichnet ist und seinerseits über einen Wärmewiderstand Req an einem Knotenpunkt Teq liegt. Der Knotenpunkt Teq liegt seinerseits an einer idealen Spannungsquelle, die gleichfalls mit dem Bezugszeichen Teq versehen ist.
Man erkennt daher, daß der Teil des Schaltkreises stromabwärts des Knotenpunkts AMB zu einem Schaltkreiszweig vereinfacht wurde, der von einem Widerstand Req und einer äquivalenten Spannungsquelle Teq gebildet wird. Weiters wurde der Kondensator CT entfernt, da er nur die Wärmeaustauschbedingungen zwischen der Person und der Umgebung betrifft. Die Arbeitsweise des Schaltkreises ist sehr einfach. Der von der Stromquelle MET erzeugte Strom C durchläuft den Widerstand Rsk, den Widerstand CLO und den Widerstand Req, worauf er in der idealen Spannungsquelle Teq absorbiert wird. Da der Strom C konstant ist, da er von der Stromquelle MET eingestellt wird, hängen die Spannungen an den Knotenpunkten Tco, Tsk und AMB von den Werten der verschiedenen Widerstände Rsk, CLO, Req sowie der Spannung Teq ab, die von der idealen Spannungsquelle eingestellt wird. Der Strom C stellt jedoch die von der Person abgegebene Wärme dar, die jedoch, wie oben erwähnt wurde, konstant ist, während die Spannungen Tco, Tsk, AMB bzw. Teq die Temperaturen darstellen.
Die besonders interessanten Temperaturen sind die innere Körpertemperatur Tco und die Hauttemperatur Tsk, da die Wärmewiderstände Rsk, CLO, Req vorgegeben sind (da es sich um Konstante handelt), da sie den Wärmewiderstand der Haut, den Wärmewiderstand der von der Person getragenen Bekleidung bzw. den Wärmewiderstand zwischen der Person und der gesamten Umgebung darstellen. Es ist ersichtlich, daß in der Praxis die Temperatur Teq die Temperaturen Tco und Tsk bestimmt.
Durch eine Änderung der Temperatur Teq kann man daher die Temperatur Tco auf ihren optimalen Wert von etwa 37ºC bringen. In der Praxis gibt es daher einen einzigen Wert der Temperatur Teq, so daß die Temperatur Tco ihren gewünschten Optimalwert annimmt.
Bei der Äquivalenztemperatur Teq handelt es sich daher um jene Variable, die geregelt werden soll, um das optimale Wärmeempfinden für die Person zu erhalten. Die Äquivalenztemperatur Teq ist daher eine komplexe Variable, die von mehreren verschiedenen Faktoren abhängt, wobei sie jedoch theoretisch wie folgt festgelegt werden kann.
Die Äquivalenztemperatur Teq ist jene Temperatur, die mit dem Wärmeempfinden korreliert ist, das eine Person in einer ungelüfteten Umgebung erfährt, in der sich die Wände und die Luft auf der gleichen Temperatur befinden. Wenn beispielsweise eine Person in einer Umgebung X mit einer bestimmten Belüftung, einer bestimmten Wandtemperatur, einer bestimmten Lufttemperatur und einer bestimmten Wärmestrahlung das gleiche Wärmeempfinden erfährt, als dies in einer unbelüfteten Umgebung Y der Fall wäre, die eine Wandtemperatur gleich der Lufttemperatur besitzt, kann man sagen, daß die Person in der Umgebung X die Temperatur der Umgebung Y empfindet, die als Äquivalenztemperatur bezeichnet wird, wobei folgende Beziehung gilt:
Äquivalenztemperatur = Wandtemperatur = Lufttemperatur
Bei dem bestimmten untersuchten Fall kann das Äquivalent Teq als Variable oder als Größe betrachtet werden, die von der Wandtemperatur, der Lufttemperatur im Fahrgastraum, der Temperatur jener Luft, die durch die Lufteinlässe in den Fahrgastraum eingeleitet wird, der Luftströmung durch die Lufteinlässe sowie von jener Strahlung abhängt, die durch die Fensterscheiben eindringt und von den Wänden abstrahlt. Nunmehr sollen ein Regelverfahren und ein System beschrieben werden, die nach dem oben erläuterten Prinzip arbeiten.
Bezugnehmend auf Fig. 3 ist mit dem Bezugszeichen IU eine Benützerschnittstelle bezeichnet, die dazu dient, um die Befehle COM zu empfangen, über die der Benützer mit dem Regelsystem zu kommunizieren wünscht. Die Benützerschnittstelle IU empfängt weiters ein Eingangssignal Test, das die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs angibt. Das Signal Test dient dazu, um dem System aufgrund der Außentemperatur eine Schätzung über die von der Person getragene Kleidung zu liefern. Die Befehle COM, die vom Benützer eingegeben werden, dienen andererseits dazu, um an der Schnittstelle IU eine Bezugsäquivalenztemperatur Teq0 einzustellen und möglicherweise zu verändern.
Bei einem alternativen Verfahren wird Teq0 ausgehend von einer Messung des Signals Test berechnet, d.h. der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs am Anfang der Fahrt und einer Annahme von MET, d.h. dem Wert des Stoffwechsels des Benützers.
Durch die Messung von Test kann der Wärmewiderstand CLO geschätzt werden, d.h. die Art der getragenen Kleidung. Mit den Werten von CLO und MET kann Teq0 berechnet werden.
CLO = m . Test + q
Teq0 = a . CLO + b . MET
wobei m, q, a, b Konstante sind.
Wenn der Benützer im Fahrzeug mit Hilfe des Bedienungsfelds der Benützerschnittstelle IU wünscht, daß es wärmer bzw. kälter werden soll, wird der ursprünglich angenommene Stoffwechselwert MET herabgesetzt oder erhöht, wobei die Bezugsäquivalenztemperatur Teq0 neu berechnet wird.
Die Bezugsäquivalenztemperatur Teq0 bildet den Bezugswert des Regelsystems, d.h. jenen Wert, auf den das Regelsystem die Regelvariable Teq zu halten versucht. Die Bezugstemperatur Teq0 wird tatsächlich in einem Subtraktionsknoten N mit der Äquivalenztemperatur Teq innerhalb des Fahrzeugs verglichen. Die Äquivalenztemperatur Teq kann auf zwei vollkommen unterschiedliche Arten hergeleitet werden.
Eine erste Art verwendet einen Äquivalenztemperaturfühler STE, der ein Signal erzeugen kann, das die Äquivalenztemperatur Teq aufgrund von physikalischen Größen, die allgemein mit dem Bezugszeichen MIS versehen sind und die Äquivalenztemperatur Teq bestimmen, angibt. Der Äquivalenztemperaturfühler STE ist somit eine Vorrichtung, die nicht nur auf die Lufttemperatur sondern auch auf die Strahlungs- und Lüftungszustände im Inneren des Kraftfahrzeugs anspricht. Beispiele von derartigen Fühlern sind in der europäischen Patentanmeldung EP-A- 0,526.425 vom selben Anmelder beschrieben.
Eine zweite Art für die Herleitung der Äquivalenztemperatur Teq besteht darin, daß keine körperliche Vorrichtung sondern eine Prozessorstufe verwendet wird, die wiederum das Bezugszeichen STE trägt und auch als Kalkulator bezeichnet wird, wobei sie Teq aufgrund von Signalen berechnen kann, die die physikalischen Größen MIS angeben, von denen die Äquivalenztemperatur Teq abhängt.
Diese Prozessorstufe STE kann beispielsweise unter Verwendung eines Mikroprozessors aufgebaut werden, der so konfiguriert ist, daß er die Berechnungen von Teq in Übereinstimmung mit jenem Verfahren durchführt, das nunmehr beschrieben wird.
Teq ist durch folgende Beziehung bestimmt:
Teq = (1/Req) . [Wc + Wr] + Ts
Dabei ist:
- Wc die durch Konvektion ausgetauschte Leistung
- Wr die durch Strahlung ausgetauschte Leistung
- Req der Äquivalenzwiderstand der Umgebung
- Ts eine Bezugstemperatur
Das Ziel der Erfassung von Teq besteht darin, daß eine Größe bereitgestellt wird, die mit dem Energieaustausch zwischen der Person und der Umgebung und damit mit dem Wärmeempfinden vollständig korreliert ist.
In einem Fahrzeug gilt:
Wc = hc . (Ta - Ts)
Wr = . E . f . [Tp&sup4; - Ts&sup4;]
Dabei ist:
- Ta die Lufttemperatur im Fahrgastraum
- hc der Wärmeaustauschkoeffizient
- Tp die Wandtemperatur des Fahrzeugs
- Ts die Bezugstemperatur
- die Boltzmann-Konstante
- E der Emissionsgrad der Wand
- f der Personen/Wand-Formfaktor
Wenn daher in einem Fahrzeug Ta gemessen, der Wärmeaustausch Tp im Fahrzeug mit Hilfe eines mathematischen Modells geschätzt und die restlichen Parameter festgelegt werden, kann man Teq gemäß der oben erläuterten Beziehung berechnen.
In einem Fahrzeug spüren die Fahrgäste auch jene Luft, die aus den Luftauslässen der Klimaanlage des Fahrzeugs austritt. Daraus kann angenommen werden, daß die tatsächlich empfundene Temperatur Teq die Summe von zwei Temperaturen Teq ist. Die eine Temperatur (Teq) wird ausgehend von Ta und Tp berechnet, wie dies erläutert wurde, während die andere Temperatur (Teqtt) ausgehend von der Temperatur Tt der behandelten Luft berechnet wird, d.h. von jener Luft, die aus den Luftauslässen austritt:
Teqgeschätzt = k1 . Teq + k2 . Teqtt
Die Werte k1 und k2 werden aus dem Verhältnis des Körperbereichs bestimmt, die dem einen oder anderen Teq ausgesetzt ist.
Teqtt = hc . (Tt - Ts) / Req + Ts
Die Strahlung wird vernachlässigt, da sie auf jenen Bereich keinen Einfluß besitzt, über den Tt bei einer bestimmten Belüftung strömt.
Es wurden bereits alle Größen festgelegt. Dabei ist:
Tt die Temperatur der behandelten Luft
Der Wert von hc ändert sich mit der Strömungsgeschwindigkeit der geregelten Luft.
Schließlich wird Teqgeschätzt als Rückführung für das Regelsystem verwendet, d.h. als gemessene Temperatur Teq, wobei die gleiche Bezeichnung verwendet werden soll.
Aufgrund jener Signale, die sich auf die Bezugstemperatur Teq0 und die Äquivalenztemperatur Teq beziehen, arbeitet das Regelsystem wie ein klassischer geschlossener Regelkreis. Der Subtraktionsknoten N erzeugt tatsächlich eine Fehlertemperatur Terr, die durch die Differenz zwischen Teq0 und Teq gegeben ist und einer Steuereinheit CTRL zugeführt wird.
Aufgrund der Fehlertemperatur Terr bestimmt die Steuereinheit CTRL die Strömungsgeschwindigkeit PORT sowie die Temperatur MIX jener Luft, die in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs eingeleitet wird, wobei sie die zugeordneten Steuersignale einer herkömmlichen Klimaanlage CLIM zuführt.
Die Steuereinheit CTRL kann aufgrund eines mathematischen Modells des Wärmeaustauschs im Fahrzeug und dem Wärmeempfinden der Person aufgebaut werden:
Tb = (1/Cb) [Gb [Test - Tb] + Gb [Ti - Tb]]
Tg = (1/Cg) [Gg [Test - Tg] + Gb [Ti - Tg]]
Ti = (1/Ci) [Gb [Tb - Ti] + Gg [Tg - Ti] + [Tt - Ti] . Q]
Tt'= A.Tt + B (cold + (hot - cold) . α)
Tp = x Tb + y Tg
Teqgeschätzt = k1 Teq + K2 Teqtt
Dabei ist:
- Tb die Temperatur der Fahrzeugkarosserie
- Tg die Temperatur der Fensterscheiben im Fahrzeug
- Ti die Lufttemperatur im Fahrzeug
- Gb die Wärmeleitfähigkeit der Karosserie
- Gg die Wärmeleitfähigkeit der Fensterscheiben
- Cb die Wärmekapazität der Karosserie
- Cg die Wärmekapazität der Fensterscheiben
- Ci die Wärmekapazität des Fahrzeuginneren
- Q die Geschwindigkeit der Luftströmung
- A, B die Dynamik von Tt
- hot die Maximaltemperatur der Heizung
- cold die Minimaltemperatur des Verdampfers
- α die Stellung der Mischklappe
- x, y Koeffizienten für die Abschätzung von Tp
Wenn man das oben beschriebene Modell mit allen angegebenen Parametern mit Hilfe des Regelsyntheseverfahrens verwendet, das als LQG/LTR oder Hinf bezeichnet wird, erhält man eine Steuereinheit CTRL mit der gewünschten Leistung (LQG = lineare quadratische Gaußsche Funktion, LTR = Wiederherstellung der Regelkreisübertragung, Hinf = H unendlich).
Wenn die Steuerstufe CTRL einmal aufgebaut ist, kann sie dargestellt werden durch:
MIX' = amix . MIX + bmix . Terr
PORT' = apor . PORT + bpor . Terr
Dabei ist:
amix, bmix dynamische Matrizen für die Regelung der Temperatur MIX
apor, bpor dynamische Matrizen für die Regelung der Lüftung PORT
Die Regelung von Teq läuft daher wie folgt ab:
1) Berechnen von Teq0, wie dies beschrieben wurde
2) Abschätzen von Teqgeschätzt = Teq, wie dies beschrieben wurde
3) Berechnen von Terr = Teq0 - Teq
4) Berechnen bei einer Frequenz, die durch den Aufbau der Steuereinheiten CTRL gewünscht ist:
MIX' = amix . MIX + bmix . Terr
PORT' = apor . PORT + bpor . Terr
5) Einstellen der Stellung des Luftmischers, um die berechnete Temperatur MIX' und die berechnete Lüftung PORT' zu erhalten
6) Rückkehr zu Punkt 2) und Wiederholen der Vorgänge von 2) bis 6) bis zum Ende der Fahrt
Wenn ein Wunsch nach "kälter" oder "wärmer" geäußert wird, erfolgt eine Rückkehr zu Punkt 1) und eine Neuberechnung von Teq0 mit einem anderen Wert von MET.
Auf diese Weise regelt das System die Bedingungen für das Wärmeempfinden im Fahrgastraum, der in den Zeichnungen mit dem Bezugszeichen CAR versehen ist. Änderungen in den äußeren Umgebungszuständen, die in den Zeichnungen mit DIST dargestellt sind und die Bedingungen für das Wärmeempfinden im Fahrgastraum CAR zu verändern trachten, beeinflussen selbstverständlich die Größen MIS, von denen die geschätzte oder gemessene Äquivalenztemperatur Teq abhängt. Auf diese Weise kann das Regelsystem einschreiten, wie dies erläutert wurde, um die optimalen Bedingungen für ein Wärmeempfinden zu erneuern.
Selbstverständlich bleibt die Grundlage der Erfindung gleich, wobei Einzelheiten des Aufbaus und die Ausführungsformen gegenüber der Beschreibung und der Darstellung weit verändert werden können, ohne dadurch von den Bedingungen der Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Verfahren, um den Wärmezustand in einer Umgebung (CAR) zu regeln, die eine Wärmetauschereinrichtung (CLIM) besitzt, wobei es sich bei der Umgebung (CAR) um den Fahrgastraum eines Fahrzeugs handelt, und wobei die Wärmetauschereinrichtung (CLIM) die Klimaanlage des Fahrzeugs enthält und die Strömungsgeschwindigkeit (PORT) sowie die Temperatur (MIX) jener Luft regeln kann, die in den Fahrgastraum (CAR) eingeleitet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte enthalt:

- Festsetzen einer Bezugsäquivalenztemperatur (Teq0),

- Festlegen einer Äquivalenztemperatur (Teq) an zumindest einer Stelle in der Umgebung (CAR), wobei die Äquivalenztemperatur (Teq) die Temperatur einer Umgebung im thermischen Gleichgewicht ist, bei dem die stehende Luft und die Wände auf der gleichen Temperatur liegen, bei der ein Mensch ein Wärmeempfinden erfährt, das im wesentlichen mit jenem ident ist, das er in der Umgebung (CAR) erfährt, wobei die Äquivalenztemperatur (Teq) neutral auf eine der folgenden zwei Arten bestimmt wird:

-- durch direktes Ermitteln,

-- durch die Berechnung aus einer Vielzahl von physikalischen Größen,

- Berechnen der Differenz (Terr) zwischen der Bezugsäquivalenztemperatur (Teq0) und der Äquivalenztemperatur (Teq),

- Inbetriebsetzen der Wärmetauschereinrichtung (CLIM), um die Differenz (Terr) auszulöschen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Äquivalenztemperatur (Teq) von einer ersten Fühlereinrichtung (STE) ermittelt wird, die einen thermoelektrischen Fühler mit einer beträchtlichen räumlichen Ausdehnung besitzt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Äquivalenztemperatur (Teq) im wesentlichen nach folgender Formel berechnet wird:

Teq = (1/Req) [Wc + Wr] + Ts

dabei ist:

- Wc die durch Konvektion mit der äußeren Umgebung ausgetauschte Leistung

- Wr die durch Strahlung mit der äußeren Umgebung ausgetauschte Leistung

- Req der Äquivalenzwiderstand der Umgebung

- Ts eine Bezugstemperatur.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Konvektion ausgetauschte Leistung Wc und die durch Strahlung ausgetauschte Leistung Wr im wesentlichen nach folgender Formel berechnet werden:

Wc = hc . (Ta - Ts)

Wr = . E . f . [Tp&sup4; - Ts&sup4;]

dabei ist:

- Ta die Lufttemperatur in der Umgebung

- Tp die Temperatur der Wände der Umgebung

- hc der Wärmeaustauschkoeffizient

- die Boltzmann-Konstante

- E der Emissionsgrad der Wände

- f der Personen/Wand-Formfaktor

5. Verfahren gemäß Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Äquivalenztemperatur (Teqgeschätzt) im wesentlichen nach folgender Formel berechnet wird:

Teqgeschätzt = K1 . Teq + K2 . Teqtt

dabei ist:

- K1, K2 numerische Koeffizienten

- Teq eine Temperatur, die gemäß der Formel von Anspruch 3 und 4 berechnet wird

- Teqtt die Temperatur der behandelten Luft, die im wesentlichen nach folgender Formel berechnet wird:

Teqtt = hc . (Tt - Ts) / Req + Ts

wobei Tt die Temperatur jener Luft ist, die in den Fahrgastraum (CAR) eingeleitet wird.

6. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Äquivalenztemperatur (Teq) ausgehend von einer Vielzahl von Signalen (MIS) berechnet wird, die eine zweite Fühlereinrichtung abgibt, wobei die zweite Fühlereinrichtung auf eine Vielzahl von physikalischen Größen anspricht, die die Wärmezustände in der Umgebung (CAR) angeben.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fühlereinrichtung eine Vielzahl von Fühlern aufweist, von denen jeder eine der physikalischen Größen abtasten kann, wobei die physikalischen Größen aus einer Gruppe ausgewählt werden, die enthält:

- die Lufttemperatur im Inneren der Umgebung

- die Lufttemperatur in einer Umgebung außerhalb der Umgebung

- die Temperatur jener Luft, die in die Umgebung eindringt

- die Luftfeuchtigkeit

- die Strömungsgeschwindigkeit jener Luft, die in die Umgebung eindringt

- die Wärmestrahlung, die in die Umgebung eindringt

- die Wandtemperatur der Umgebung

8. System, um die Wärmezustände in einer Umgebung (CAR) zu regeln, dadurch gekennzeichnet, daß das System enthält:

- eine Wärmetauschereinrichtung (CLIM),

- eine Fühlereinrichtung (STE),

- eine Prozessorstufe (CTRL), die betriebsmäßig mit der Fühlereinrichtung (SET) und der Wärmetauschereinrichtung (CLIM) verbunden ist,

wobei die Fühlereinrichtung (STE), die Wärmetauschereinrichtung (CLIM) und die Prozessorstufe (CTRL) so aufgebaut sind, daß sie gemäß jenem Verfahren arbeiten, das in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 beansprucht wird.