EP1567375A1 - Verfahren zur klimaregelung - Google Patents

Verfahren zur klimaregelung

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EP1567375A1
EP1567375A1 EP03782249A EP03782249A EP1567375A1 EP 1567375 A1 EP1567375 A1 EP 1567375A1 EP 03782249 A EP03782249 A EP 03782249A EP 03782249 A EP03782249 A EP 03782249A EP 1567375 A1 EP1567375 A1 EP 1567375A1
Authority
EP
European Patent Office
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temperature
interior temperature
new
climate control
blower
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03782249A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Nonnenmacher
Peter RÖHM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1567375A1 publication Critical patent/EP1567375A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/0073—Control systems or circuits characterised by particular algorithms or computational models, e.g. fuzzy logic or dynamic models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00828—Ventilators, e.g. speed control

Definitions

  • the invention relates to a method for climate control according to the preamble of claim 1.
  • the interior temperature taking into account the respectively existing temperature of the exterior, e.g. in the case of a vehicle air conditioning system, the interior medium is removed, and the temperature of the inflowing medium is always adjusted to the set target interior temperature.
  • the medium is optionally cooled and / or heated before flowing in.
  • the problem with conventional vehicle air conditioning systems is that the blowing-in temperature cannot be colder than 1 ° C. to 3 ° C. for physical reasons, namely due to the icing limit of the evaporator.
  • the regulation according to the invention makes it possible for a noticeable reaction to a manual intervention, i.e. the target interior temperature is reduced even though the physical cold limit has already been reached at the injection temperature.
  • the method according to the invention can also be used, or in particular in multi-zone air conditioning systems, since more comfort can now be achieved for the individual seating positions, since a separate adjustment of the minimum target interior temperature is possible for each area.
  • Fig. 1 is a flowchart of the inventive method for climate control.
  • the injection temperature T E i nb i as determined by the control device on the basis of the setting of the applicable target interior temperature T ISo ⁇ is first compared with a preset first temperature threshold value Tl (step S1) in order to decide whether a conventional one Control depending on the actual interior temperature T ⁇ Ist , the target interior temperature T ISO n, the outside temperature T A and possibly the solar radiation q and / or the vehicle speed v at least the blowing temperature T E i nb i ag (step S2) or a modified one Climate control, in which an air mass flow is additionally regulated, is carried out (steps S3 to S8).
  • This first temperature threshold value T is, for example, 10 ° C.
  • step S3 it is first determined in step S3 whether a new target interior temperature T ⁇ So n- new has been entered by at least one occupant, for example by manually actuating a target interior temperature setting device , If this is not the case, the process returns to step S1. If there is a new target interior temperature Tisoii-new in step S3, a target interior temperature change ⁇ T ⁇ becomes in step S4. So ⁇ from the difference between the new target interior temperature Tisoii- n ew and existing target interior temperature T ⁇ . So ⁇ -ait determined.
  • step S5 will determined in step S5 whether the target interior temperature change ⁇ Tis o ii has a value less than zero, ie the occupant has reduced the target interior temperature T ⁇ So ⁇ , and whether the new target interior temperature T ⁇ . _ s o ii- new is below a second threshold T 2 .
  • This threshold value T 2 is chosen, for example, at 22 ° C., since this interior temperature is considered to be comfortable for the occupant. If there is no previous target interior temperature (T ⁇ s 0 ⁇ -ait), then in this case the second threshold value T2 is used as the previous target interior temperature T ⁇ .So ⁇ - at .
  • step S5 If it is determined in step S5 that there is either no reduction in the target interior temperature T ⁇ So ⁇ because the target interior temperature change is greater than or equal to zero, and / or the new target interior temperature T ⁇ So ⁇ - ne is greater than or equal to the second threshold value T 2 , the flow returns to step S1. If both conditions, ie negative setpoint internal temperature change ⁇ T Iso n and a new setpoint interior temperature T ⁇ So ⁇ -ne are below the second threshold value T2, the process proceeds to step S6. In step S6 it is checked whether the blower is in automatic mode, since otherwise the blower output is not automatically adjusted.
  • step S6 If it is recognized in step S6 that the blower is not in automatic mode, the blower is switched over to automatic mode in step S7 and progressed to step S8. If the blower is already in automatic mode in step S6, the process proceeds directly to step S8. Steps S6 and S7 are optional here, since it is also possible to carry out the method according to the invention only when the user has set an automatic mode in order not to delete or ignore manual user specifications.
  • step S8 the blower output is now increased as a function of the outside temperature T A and the desired change in the interior temperature ⁇ T ISo n determined in step S4. Due to this increase in fan power, a larger amount of air is in led the interior, so that it is noticeably cooler for the occupant (s) who are in the area of influence of this fan due to the larger air mass flow.
  • the method according to the invention for climate control in multi-zone air conditioning systems is applied in such a way that the climate control described above with reference to FIG. 1 is carried out for each of the temperature preselection devices as soon as determined blow-out temperatures fall below a predetermined threshold value Ti.
  • a very comfortable climate control can be carried out separately for each separately air-conditioned vehicle area, so that passengers who are sensitive to the cold or are sensitive to the environment in another area are not affected by the climate control and therefore do not feel that their comfort is impaired.
  • step S6 in which it is checked whether the blower is in the automatic mode, and a possible switchover of the blower to automatic mode in step S7 can also take place directly after step S1. It is also possible to carry out the control according to the invention only when the automatic mode is already switched on and no automatic switchover of the blower to the automatic mode is to be provided.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Klimaregelung, in dem zwischen einer Klimaregelung entsprechend einem herkömmlichen Verfahren und einer modifizierten Klimaregelung unterschieden wird. Die erfindungsgemässe modifizierte Klimaregelung wird verwendet, wenn ein Insasse bei bereits erfolgender Kühlung an der physikalischen Grenze, d.h. minimaler Einblastemperatur, bevor der Verdampfer vereist, beispielsweise bei sehr hohen Aussentemperaturen eine weitere Kühlung wünscht und daher die Soll-Innentemperatur weiter noch unten regelt. Da eine weitere Kühlung durch Verringerung der Einblastemperatur nicht mehr möglich ist, wird in diesem Fall, um einen spürbaren weiteren Kühleffekt für den Insassen zu erhalten, entsprechend der Soll-Innentemperatur-Änderung in Verbindung mit der Aussentemperatur die Gebläseleistung erhöht, um eine grössere Luftmenge bei der entsprechenden Klimatisierungszone in den Innenraum zu führen und durch diesen grösseren Massenstrom einen weiteren Kühleffekt zu erzielen.

Description

Verfahren zur Klimaregelung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimaregelung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE 43 31 142 C2 ist ein Verfahren bekannt, mit dem die Innenraumtemperatur unter Berücksichtigung der jeweils vorhandenen Temperatur des Außenraums, dem z.B. im Fall einer Fahrzeug-Klimaanlage das Innenraummedium entnommen wird, durch entsprechende Einstellung der Temperatur des einströmenden Mediums immer auf die eingestellte Soll- Innenraumtemperatur eingeregelt wird. Dazu wird das Medium gegebenenfalls vor dem Einströmen abgekühlt und/oder erwärmt.
Jedoch besteht bei herkömmlichen Fahrzeug-Klimaanlagen das Problem, dass die Einblastemperatur aus physikalischen Gründen, nämlich bedingt durch die Vereisungsgrenze des Verdampfers, nicht kälter als 1°C bis 3°C sein kann.
Daher ist es gerade bei sehr hohen Außentemperaturen, wenn ein Insasse es kühler als die sich durch diese minimale Einblastemperatur ergebende Innenraumtemperatur haben möchte, beispielsweise ein Sollwert von 20°C statt eines Sollwerts von 22 °C, nicht möglich, die Ausblastemperatur weiter zu reduzieren und es findet keine Reaktion auf die manuelle Klimaregelung des Insassen, d.h. die manuelle Verminderung des Soll-Innenraumtemperatur, statt. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Klimaregelung derart weiterzubilden, dass es möglich ist, auch, wenn die durch die Vereisungsgrenze des Verdampfers bedingte minimale Einblastemperatur bereits erreicht ist, auf eine manuelle Reduzierung der Soll- Innenraumtemperatur durch zumindest einen Insassen durch eine fühlbare Regelungsmaßnahme zu reagieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Regelung ist es möglich, dass eine spürbare Reaktion auf einen manuellen Eingriff, d.h. eine Verringerung der Soll-Innenraumtemperatur erfolgt, obwohl die physikalische Kältegrenze bei der Einblastemperatur bereits erreicht ist.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bzw. vor allem bei Mehrzonen-Klimaanlagen genützt werden, da hier nun mehr Komfort für die einzelnen Sitzpositionen erzielbar ist, da für jeden Bereich eine separate Anpassung der minimalen Soll-Innenraumtemperatur möglich ist.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.
Dabei zeigt :
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Klimaregelung.
Bei herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren zur Klimaregelung besteht das Problem, dass aufgrund der physikalischen Grenze, bevor der Verdampfer vereist, die Einblastemperatur TEinbis nicht kälter als 1°C bis 3°C sein kann. Aufgrund dessen werden manuelle Eingriffe eines Insassen, beispielsweise eine Herabsetzung der Soll -Innenraumtemperatur TISon nicht berücksichtigt, da eine Regelung auf ein niedrigere Einblas- temperatur TEinbias physikalisch nicht möglich ist.
Nachfolgend wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 das erfindungsgemäße Verfahren zur Klimaregelung beschrieben, mit dem eine derartiges Problem beseitigt werden kann und eine für den/die Insassen komfortable Regelung möglich ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Klimaregelung wird zunächst die aufgrund der Einstellung der geltenden Soll- Innenraumtemperatur TISoιι von einer Steuereinrichtung ermittelte Einblastemperatur TEinbias mit einem voreingestellten ersten Temperaturschwellenwert Tl verglichen (Schritt Sl) , um zu entscheiden, ob eine herkömmliche Regelung abhängig von der Ist-Innenraumtemperatur TιIst, der Soll- Innenraumtemperatur TISOn, der Außentemperatur TA sowie eventuell der solaren Strahlung q und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit v zumindest die Einblastemperatur TEinbiag (Schritt S2) oder eine modifizierte Klimaregelung, bei der zusätzlich ein Luftmassenstrom geregelt wird, ausgeführt wird (Schritte S3 bis S8) . Dieser erste Temperaturschwellenwert T liegt beispielsweise bei 10 °C. Sobald in Schritt Sl erkannt wird, dass die ermittelte Einblastemperatur TEinbias unter dem Temperaturschwellenwert i liegt, wird in Schritt S3 zunächst ermittelt, ob eine neue Soll-Innenraumtemperatur TιSon-neu durch zumindest einen Insassen beispielsweise durch manuelle Betätigung einer Soll-Innenraumtemperatureinstelleinrichtung eingegeben wurde. Ist dies nicht der Fall, kehrt der Ablauf zu Schritt Sl zurück. Wenn in Schritt S3 eine neue Soll- Innenraumtemperatur Tisoii-neu vorliegt, wird in Schritt S4 eine Soll-Innentemperatur-Änderung ΔTτ.Soιι aus der Differenz von der neuen Soll-Innenraumtemperatur Tisoii-neu und bisherigen Soll-Innenraumtemperatur Tτ.Soιι-ait ermittelt. Anschließend wird in Schritt S5 festgestellt, ob die Soll-Innenraumtemperatur- Änderung ΔTisoii eine Wert kleiner Null aufweist, d.h. der Insasse eine Verringerung der Soll-Innenraumtemperatur TιSoιι vorgenommen hat, und ob die neue Soll-Innenraumtemperatur Tτ._ soii-neu unter einem zweiten Schwellenwert T2 liegt. Dieser Schwellenwert T2 ist beispielsweise bei 22 °C gewählt, da diese Innenraumtemperatur als für den Insassen komfortabel angesehen wird. Wenn keine bisherige Soll-Innenraumtemperatur (Tιs0ιι-ait) vorliegt, dann wird in diesem Fall der zweite Schwellenwert T2 als bisherige Soll-Innenraumtemperatur Tτ.Soιι- a t verwendet. Wenn in Schritt S5 ermittelt wird, dass entweder keine Absenkung der Soll-Innenraumtemperatur TιSoιι vorliegt, da die Soll-Innentemperaturänderung größer oder gleich Null ist, und/oder die neue Soll-Innenraumtemperatur TιSoιι-ne größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert T2 ist, kehrt der Ablauf zu Schritt Sl zurück. Falls beide Bedingungen, d.h. negative Soll-Innentemperatur-Änderung ΔTIson und eine neue Soll-Innenraumtemperatur TιSoιι-ne unter dem zweiten Schwellenwert T2 vorliegt, schreitet der Ablauf zu Schritt S6 fort. In Schritt S6 wird überprüft, ob sich das Gebläse im Automatikbetrieb befindet, da ansonsten keine automatische Anpassung der Gebläseleistung vorgenommen wird. Wird in Schritt S6 erkannt, dass das Gebläse nicht im Automatikbetrieb ist, wird in Schritt S7 das Gebläse auf Automatikbetrieb umgeschaltet und zu Schritt S8 fortgeschritten. Wenn sich das Gebläse in Schritt S6 bereits im Automatikbetrieb befindet, schreitet der Ablauf direkt zu Schritt S8 fort. Hierbei sind die Schritte S6 und S7 optional, da es ebenfalls möglich ist, das erfindungsgemäße Verfahren ausschließlich auszuführen, wenn der Benutzer einen Automatikbetrieb eingestellt hat, um keine manuellen Benutzervorgaben zu löschen bzw. zu ignorieren.
In Schritt S8 wird nun die Gebläseleistung in Abhängigkeit von der Außentemperatur TA und der in Schritt S4 bestimmten Soll-Innenraumtemperatur-Änderung ΔTISon erhöht. Durch diese Erhöhung der Gebläseleistung wird eine größere Luftmenge in den Innenraum geführt, so dass es aufgrund des größeren Luftmassenstroms für den/die Insassen, der/die im Einflussbereich dieses Gebläses ist/sind, merklich kühler wird.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Klimaregelung bei Mehrzonen- Klimaanlagen derart angewandt, dass für jede der Temperaturvorwähleinrichtungen für die verschiedenen Zonen die vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 1 beschriebene Klimaregelung durchgeführt wird, sobald ermittelte Ausblastemperaturen unter einen vorbestimmten Schwellenwert Ti fallen. Auf diese Weise kann eine sehr komfortable Klimaregelung getrennt für jeden separat klimatisierten Fahrzeugbereich durchgeführt werden, so dass sich in einem anderen Bereich befindende kälteempfindliche oder zugempfindliche Insassen nicht durch die Klimaregelung mitbetroffen sind und sich daher auch nicht in ihrem Komfort beeinträchtigt fühlen.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Schritt S6, in dem überprüft wird, ob sich das Gebläse in der Automatikbetriebsart befindet, sowie ein eventuelles Umschalten des Gebläses auf den Automatikbetrieb in Schritt S7 auch bereits direkt nach Schritt Sl erfolgen. Ebenso ist es möglich, die erfindungsgemäße Regelung nur durchzuführen, wenn die Automatikbetriebsart bereits eingeschaltet ist und keine automatische Umschaltung des Gebläses in die Automatikbetriebsart vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Klimaregelung, mit dem die Innenraumtempe-
I ratur unter Berücksichtigung der jeweils vorhandenen Temperatur des Außenraums, dem das Innenraummedium entnommen wird, durch entsprechende Einstellung der Temperatur des einströmenden Mediums (Einblastemperatur) immer auf die eingestellte Soll-Innenraumtemperatur eingeregelt wird, wobei das Medium gegebenenfalls vor dem Einströmen abgekühlt und/oder erwärmt wird, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Schritte (Schritt Sl) Vergleichen einer Einblastemperatur (TEinbias) mit einem voreingestellten ersten Schwellenwert (Tx) (Schritt S2) wenn Schritt Sl ergibt, dass die Einblastemperatur (TEinias) größer oder gleich dem ersten Schwellenwert (Ti) ist, Durchführen einer herkömmlichen Klimaregelung abhängig von der Ist-Innenraumtemperatur (Tllst) / der Soll-Innenraumtemperatur (TιSoιι) , der Außentemperatur (TA) sowie optional der solaren Strahlung (q) und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) durch Regeln der Einblastemperatur (TEinbias) und/oder des Luftmassenstroms, (Schritt S3) wenn Schritt Sl ergibt, dass die Einblastemperatur (TEinbias) unter dem ersten Schwellenwert (Ti) liegt, Ermitteln, ob eine neue Soll -Innenraumtemperatur (Tisoii-neu) durch zumindest einen Insassen über eine Soll- Innentemperatur-Einstelleinrichtung eingegeben wurde, wenn in Schritt S3 keine neue Soll-Innenraumtemperatur (Tisoii-neu) gefunden wurde, Zurückkehren zu Schritt Sl, (Schritt S4) wenn in Schritt S3 eine neue Soll- Innenraumtemperatur (TιSoιι-neu) gefunden wurde, Ermitteln einer Soll-Innentemperatur-Änderung (ΔTISolι) aus der Differenz der neuen Soll-Innenraumtemperatur (TISolι-neu) und der bisherigen Soll-Innenraumtemperatur (TιSoιι-ait) , (Schritt S5) Feststellen, ob die Soll- Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTISon) einen Wert kleiner Null aufweist und die neue Soll-Innenraumtemperatur (Tι_ soii-neu) unter einem zweiten Schwellenwert (T2) liegt, wenn entweder die Soll-Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTιSoιι) einen Wert größer oder gleich Null und/oder die neue Soll-Innenraumtemperatur (TιSoιι-ιιeu) größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert (T2) ist, Zurückkehren zu Schritt Sl,
(Schritt S6) wenn die Soll-Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTisoii) kleiner Null und die neue Soll- Innenraumtemperatur (TιSoιι-neu) kleiner als der zweite Schwellenwert ist, Überprüfen, ob sich ein Gebläse der Klimaanlage, über das der Luftmassenstrom geregelt wird, im Automatikbetrieb befindet,
(Schritt S7) wenn sich das Gebläse in Schritt S6 nicht im Automatikbetrieb befindet, Umschalten des Gebläses auf Automatikbetrieb,
(Schritt S8) wenn sich das Gebläse in Schritt S6 im Automatikbetrieb befindet oder in Schritt S7 auf den Automatikbetrieb umgeschaltet wurde, Erhöhen der Gebl seleistung in Abhängigkeit von der Außentemperatur (TA) und der Soll-Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTιSou) , danach Rückkehr zu Schritt Sl.
2. Verfahren zur Klimaregelung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
Schritt S7 direkt nach Schritt Sl durchgeführt wird.
3. Verfahren zur Klimaregelung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenn keine bisherige Soll-Innenraumtemperatur (TιSon-aιt) vorhanden ist, anstelle davon der zweite Schwellenwert als bisherige Soll-Innenraumtemperatur (TιSoιι-ait) verwendet wird.
4. Verfahren zur Klimaregelung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schritte S6 und S7 weggelassen werden und die Regelung nur durchgeführt wird, wenn vorhergehend erkannt wurde, dass das Gebläse in einer Automatikbetriebsart ist .
5. Verfahren zur Klimaregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Schwellenwert 10°C und der zweite Schwellenwert
22°C beträgt.
6. Verfahren zur Klimaregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Erhöhen der Gebläseleistung in Abhängigkeit von der Außentemperatur (TA) und der Soll-Innenraumtemperatur- Änderung (ΔTisoii) anhand von durch Messung ermittelten Bezugskurven erfolgt.
7. Verfahren zur Klimaregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Verfahren in einer Mehrzonen-Klimaanlage für jeden separat klimatisierten Fahrzeugbereich getrennt ausgeführt wird .
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