WO2004052668A1 - Verfahren zur regelung einer klimaanlage für ein fahrzeug mit verschliessbaren karosserieöffnungen - Google Patents

Verfahren zur regelung einer klimaanlage für ein fahrzeug mit verschliessbaren karosserieöffnungen Download PDF

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WO2004052668A1
WO2004052668A1 PCT/EP2003/011864 EP0311864W WO2004052668A1 WO 2004052668 A1 WO2004052668 A1 WO 2004052668A1 EP 0311864 W EP0311864 W EP 0311864W WO 2004052668 A1 WO2004052668 A1 WO 2004052668A1
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blow
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air mass
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PCT/EP2003/011864
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Florian Kauf
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Daimlerchrysler Ag
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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 [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00764—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a vehicle driving condition, e.g. speed
    • 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 [HVAC] devices
    • B60H1/24—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
    • B60H1/26—Ventilating openings in vehicle exterior; Ducts for conveying ventilating air
    • B60H1/262—Openings in or on the vehicle roof

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an air conditioning system for a vehicle with closable body openings according to the preamble of patent claim 1.
  • a method for heating a vehicle in which a distinction is made between the operation with the vehicle closed and the vehicle open.
  • the heating system is controlled using the parameters ambient temperature, target interior temperature, actual interior temperature and, if applicable, the vehicle speed. Regulation takes place only if the interior temperature changes over time.
  • the blow-out temperature is controlled, i.e. Environmental conditions etc. will not be considered.
  • this object is achieved by a method for controlling an air conditioning system for a vehicle with closable body openings according to claim 1.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
  • FIGS. 1A and 1B show a flow chart of the method for climate control according to the invention.
  • FIG. 1 is divided into FIGS. 1A and 1B thermally comfortable condition can be achieved for the occupant (s) both when the vehicle is closed and when it is open.
  • the method according to the invention in contrast to the prior art, in the case of the open convertible top various information is used as control parameters.
  • the conventional, comfortable climate control is carried out when the convertible top is closed.
  • the method according to the invention for controlling an air conditioning system for a vehicle with closable body openings also includes Vehicle speed is taken into account as this has a significant impact on the thermal comfort of the occupants.
  • the vehicle speed is advantageously determined by means of the sensors which are used anyway for regulating the vehicle dynamics in the vehicle.
  • the sensors for detecting the solar radiation and the ambient temperature are already available from conventional air conditioning systems. Therefore, no additional sensors are necessary, so that the method according to the invention achieves an improvement in comfort or a reduction in consumption in a cost-effective or cost-neutral manner.
  • a state of a body opening is first detected in a step SO, ie it is determined whether the vehicle is closed or open.
  • a conventional air conditioning process is carried out taking into account the parameters of ambient temperature, target interior temperature, actual interior temperature and solar radiation.
  • an open roof however, this is as follows
  • the inventive method for controlling an air conditioning system described with reference to FIG. 1 with FIGS. 1A and 1B is carried out.
  • control according to the invention comprises control sections which take into account the detected parameters of solar radiation, ambient temperature and vehicle speed when regulating the blow-out temperature and the mass flow. These control sections are explained separately below and can be implemented either in parallel or in succession.
  • the basis of the control is the constant, predetermined air mass flow M N and the blow-out temperature ⁇ ftN predetermined according to the preselected target temperature, for each of which a solar standard radiation value , a standard ambient temperature and a standard speed are specified, which are used as comparison values if no measurement of the solar radiation, the ambient temperature and / or the speed has taken place previously.
  • Step Ql the blow-out temperature ⁇ A is reduced by a value ⁇ Aq ⁇ and the air mass flow M is kept constant
  • Step Q2 If this reduction in the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ Aq ⁇ is not sufficient to achieve a temperature
  • the air mass flow M is increased by a value M q ⁇ in order to support it (step Q4).
  • the air mass flow M can be reduced by a value M q ⁇ 'and the outlet temperature ⁇ A can be kept constant.
  • step Q1 If a drop - ⁇ q of the solar radiation compared to a previously recorded solar radiation value is detected (step Q1), the blow-out temperature ⁇ A is increased by a value ⁇ Aq2 and the air mass flow M is kept constant (step Q5). If this increase in the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ Aq2 is not sufficient to compensate for a temperature reduction by the drop - ⁇ q of the solar radiation (step Q6), the air mass flow M is increased by a value M q2 to support it (step Q7) , In the cooling case, alternatively (not shown), only the air mass flow M can be reduced by the value M q2 'and the blow-out temperature ⁇ A can be kept constant.
  • Step T1 the blow-out temperature ⁇ A is reduced by a value S ⁇ $ _ and the air mass flow M is kept constant
  • Step T2 If this reduction in the blow-out temperature ⁇ A by the value -9 A s ⁇ is not sufficient to compensate for a temperature increase due to the increase ⁇ u in the ambient temperature (step T3), the air mass flow M is supported by a value M * ⁇ - *. increased (step T4). In the case of heating, alternatively (not shown), only the air mass flow M can be reduced by the value May 'and the outlet temperature ⁇ A can be kept constant.
  • Step Tl When a drop - ⁇ u of the ambient temperature from a previously detected ambient temperature is detected (Step Tl), the blow-out temperature ⁇ A is increased by a value ⁇ A 92 and the air mass flow M is kept constant (step T5). If this increase in the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ A a 2 is not sufficient to compensate for a temperature reduction by the drop in the ambient temperature - ⁇ u (step T6), the air mass flow M is increased by a value MQ 2 (step T7 ) (Heating case). In the cooling case, alternatively (not shown), only the air mass flow M can be reduced by a value Ms 2 'and the blow-out temperature ⁇ A can be kept constant.
  • Step VI-H the blow-out temperature ⁇ A is increased by a value ⁇ Av ⁇ and the air mass flow M is kept constant
  • Step V2-H If this increase in the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ Av ⁇ is not sufficient to compensate for a temperature reduction by the increase ⁇ v in the vehicle speed (step V3-H), the air mass flow M is increased by a value M vi to support it (step V4 -H) .
  • the air mass flow M is increased by the value M v ⁇ and the blow-out temperature ⁇ A kept constant.
  • step VI-H If a drop - ⁇ v of the vehicle speed compared to a previously detected vehicle speed is detected (step VI-H), the blow-out temperature -9 A is reduced by a value - ⁇ Av2 and the air mass flow M is kept constant (step V5-H). If this reduction in the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ Av2 is not sufficient to compensate for an increase in temperature due to the drop in the vehicle speed - ⁇ v (step V6-H), the air mass flow M is reduced by a value M v2 (step V7 -H) . As an alternative to reducing the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ Av2 and keeping the air mass flow M constant, only the air mass flow M can be reduced by a value M v2 and the blow-out temperature 9 * A kept constant.
  • Step VI-K the blow-out temperature ⁇ A is increased by a value ⁇ Av3 and the air mass flow M is kept constant
  • Step V2-K If this increase in the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ Av3 is not sufficient to compensate for a temperature reduction by the increase ⁇ v in the vehicle speed (step V3-K), the air mass flow M is reduced by a value M v3 (step V4-K).
  • the air mass flow M is reduced by the value M v3 and the blow-out temperature ⁇ A kept constant.
  • step VI-K If a drop - ⁇ v of the vehicle speed compared to a previously detected vehicle speed is detected (step VI-K), the blow-out temperature - ⁇ A is reduced by a value ⁇ Av and the air mass flow M is kept constant (step V5-K). If this reduction in the blow-out temperature ⁇ A by the value ⁇ Av is not sufficient to achieve a temperature To compensate for the temperature increase due to the drop in the vehicle speed - ⁇ v (step V6-K), the air mass flow M is increased by a value M v in order to support it (step V7-K). As an alternative to reducing the blow-out temperature ⁇ A by the value -9 Av4 and keeping the air mass flow M constant, only the air mass flow M can be increased by a value M v4 and the blow-out temperature ⁇ A kept constant.
  • a change value for the blow-out temperature and a change value for the air mass flow from the values & Aql , ⁇ Aq2 , ⁇ A9 ⁇ , ⁇ A92 , ⁇ Av ⁇ to ⁇ Av4 and M ql , M q2 , M 9l , M ⁇ 2 , M vi to M v4 , whereby the values are added to increase and the values are subtracted to reduce.
  • the air conditioning system is then controlled in accordance with the resulting optimized change values for the blow-out temperature and the air mass flow (step S8).
  • an occupant-dependent correction value can also be used is also dependent on the degree of activity and / or clothing, which then also additively or subtractively contributes to the optimized blow-out temperature and to the optimized air mass flow. This value can either be set manually or determined by adaptive operation in response to readjustment by the user.
  • upper and lower threshold values for the solar radiation q, the ambient temperature ⁇ u and v are additionally defined.
  • the above-mentioned characteristic curves are accessed, i.e. an actual value for the regulation is taken into account.
  • the upper and lower threshold values are used for access to the trend curves, since regulation in these areas is no longer feasible or the user can no longer feel the effort accordingly.
  • the limit values for the radiation at 200W and 1000W, the limit values for the ambient temperature at 5 ° C and 30 ° C and the limit values for the speed at 20km / h and 80km / h are vehicle-dependent and can be significantly higher for very comfortable vehicles.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschliessbaren Karosserieöffnungen. Es wird erfasst (SO), ob die Karosserieöffnungen, beispielsweise das Verdeck eines Cabrio-Fahrzeugs geschlossen oder geöffnet ist. Im geschlossenen Zustand wird eine herkömmlich für geschlossene Fahrzeuge übliche Regelung der Klimaanlage in Abhängigkeit von den Parametern Umgebungstemperatur, Soll-­Innenraumtemperatur, Ist-Innenraumtemperatur und solarer Strahlung durchgeführt. Im geöffneten Zustand erfolgt eine Umschaltung auf eine Regelung der Ausblastemperatur und des Luftmassenstroms. Die Regelung von Ausblastemperatur (T1) und Luftmassenstrom (Q1) erfolgt abhängig von der gemessenen solaren Strahlung, der Umgebungstemperatur und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Hierbei erfolgen Erhöhungen oder Absenkungen der Ausblastemperatur und/oder des Luftmassenstroms, um eine relativ konstante 'Innenraumtemperatur' zu erhalten.

Description

DaimlerChrysler AG
Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschließbaren Karosserieöffnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschließbaren Karosserieöffnungen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aktuelle Regelkonzepte von Klimaanlagen von offenen Fahrzeugen berücksichtigen meist nur, ob das Verdeck geschlossen o- der geöffnet ist.
Beispielsweise ist aus der DE 38 43 898 C2 ein Verfahren zum Heizen eines Fahrzeugs bekannt, bei dem zwischen dem Betrieb bei geschlossenem und geöffnetem Fahrzeug unterschieden wird. Bei geschlossenem Fahrzeug erfolgt eine Steuerung des Heizungssystems unter Verwendung der Parameter Umgebungstemperatur, Soll-Innenraumtemperatur, Ist-Innenraumtemperatur und gegebenenfalls der Fahrzeuggeschwindigkeit. Eine Regelung erfolgt nur bei einer zeitlichen Änderung der Innenraumtemperatur. Bei geöffnetem Fahrzeug wird nur eine Regelung der Ausblastemperatur realisiert, d.h. Umgebungsbedingungen u.a. werden nicht berücksichtigt.
Aus der DE 195 44 893 C2 ist weiterhin bekannt, zusätzlich als Regelungsparameter einer Klimaanlage die solare Strahlung, nämlich deren Richtung und Intensität, die durch einen Sonnenstandsensor erfasst wird, zu berücksichtigen. Somit ist es mit den bekannten Verfahren zur Klimaregelung nicht möglich, eine den Umgebungsbedingungen und der Fahrzeuggeschwindigkeit angepasste Regelung und daher für den/die Insassen thermisch komfortable Klimatisierung zu erreichen, da im Fall eines geöffneten Verdecks lediglich auf eine Regelung der Ausblastemperatur umgeschaltet wird, bei der Fahrzeuggeschwindigkeit und Umgebungsbedingungen nicht berücksichtigt werden.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschließbaren Karosserieöffnungen auszubilden, mit dem eine den Umgebungsbedingungen und der Fahrzeuggeschwindigkeit angepasste Klimaregelung erzielt werden kann, die unabhängig von der Verdeckposition für den/die Insassen thermisch komfortabel ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschließbaren Karosserieöffnungen nach Anspruch 1 gelöst . In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.
Dabei zeigt :
Fig. 1 mit Fig. 1A und Fig. 1B ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Klimaregelung.
Im Folgenden wird nun ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Regelung der Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschließbaren Karosserieöffnungen unter Bezugsnahme auf Figur 1, die in Fig. 1A und 1B aufgeteilt ist, genauer beschrieben, mit dem sowohl bei geschlossenen als auch bei geöffnetem Fahrzeug für den/die Insassen thermisch komfortabler Zustand erreicht werden kann.
Um eine thermisch komfortable Klimaregelung für den/die Insassen unabhängig von einer Verdeckposition und Fahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zum Stand der Technik im Falle des offenen Verdecks verschiedene Informationen als Regelparameter verwendet werden. Bei geschlossenem Verdeck wird die herkömmliche, komfortable Klimaregelung durchgeführt. Bei geöffnetem Verdeck hingegen wird neben den herkömmlich für eine Klimatisierung bei geschlossenem Verdeck verwendeten Informationen über Umgebungstemperatur, solarer Strahlung (Richtung und Intensität) , Soll- und Ist-Innenraumtemperatur, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschließbaren Karosserieöffnungen auch die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt, da diese einen wesentlichen Einfluss auf den thermischen Komfort der Insassen hat. Die Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt vorteilhaft mittels der Sensoren, die ohnehin für die Regelung der Fahrzeugdynamik im Fahrzeug verwendet werden. Die Sensoren zur Erfassung der solaren Strahlung und der Umgebungstemperatur sind schon von der herkömmlichen Klimaanlage her vorhanden. Daher sind keine zusätzlichen Sensoren notwendig, so dass das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstig bzw. kostenneutral eine Komfortverbesserung oder Verbrauchsreduktion erreicht .
Bei der erfindungsgemäßen Regelung wird zunächst in einem Schritt SO ein Zustand einer Karosserieöffnung erfasst, d.h. es wird ermittelt, ob das Fahrzeug geschlossen oder geöffnet ist. Wenn das Fahrzeug geschlossen ist, wird ein herkömmliches Klimatisierungsverfahren unter Berücksichtigung der Parameter Umgebungstemperatur, Soll-Innenraumtemperatur, Ist- Innenraumtemperatur sowie solarer Strahlung durchgeführt . Im Fall eines geöffneten Verdecks wird jedoch das nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 1 mit Fig. 1A und Fig. 1B beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage durchgeführt .
Die erfindungsgemäße Regelung, wie in Figur 1 gezeigt, um- fasst Regelungsabschnitte, die die erfassten Parameter solare Strahlung, Umgebungstemperatur und Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Regelung der Ausblastemperatur sowie des Massenstroms berücksichtigen. Diese Regelungsabschnitte werden nachfolgend separat erläutert und können entweder zeitlich parallel oder zeitlich aufeinanderfolgend realisiert werden.
Bei der herkömmlichen Blasluftregelung wird Luft mit einem konstanten, vorgegebenen Luftmassenstrom MN und einer entsprechend einer (durch den Benutzer) vorgewählten Solltemperatur bestimmten Ausblastemperatur SAN ausgeblasen. Demgegenüber erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Klimaregelung sowohl eine Regelung des Luftmassenstroms als auch der Ausblastemperatur, bei einer Düse mit elektrisch regelbarer Ausblasrichtung auch diese. Ausgangsbasis der Regelung sind der konstante, vorgegebene Luftmassenstrom MN und die entsprechend der vorgewählten Solltemperatur vorbestimmte Ausblastemperatur θftN, für die jeweils ein solarer Standard- Strahlungswert, eine Standard-Umgebungstemperatur und eine Standard-Geschwindigkeit vorgegeben sind, die als Vergleichswerte verwendet werden, wenn zuvor noch keine Messung der solaren Strahlung, der Umgebungstemperatur und/oder der Geschwindigkeit erfolgt ist.
Änderung der solaren Strahlung Δq
Wenn ein Anstieg Δq der solaren Strahlung gegenüber einem vorhergehend erfassten solaren Strahlungswert erfasst wird
(Schritt Ql) , wird die Ausblastemperatur θA um einen Wert θAqι reduziert und der Luftmassenstrom M konstant gehalten
(Schritt Q2) . Falls diese Reduktion der Ausblastemperatur θA um den Wert θAqι nicht ausreichend ist, um eine Temperaturer- höhung durch den Anstieg Δq der solaren Strahlung zu kompensieren, (Schritt Q3) wird zur Unterstützung der Luftmassenstrom M um einen Wert Mqι erhöht (Schritt Q4) . Im Heizfall kann alternativ (nicht gezeigt) auch nur der Luftmassenstrom M um einen Wert Mqι' verringert und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten werden.
Wenn ein Abfall -Δq der solaren Strahlung gegenüber einem vorhergehend erfassten solaren Strahlungswert erfasst wird (Schritt Ql) , wird die Ausblastemperatur θA um einen Wert θAq2 erhöht und der Luftmassenstrom M konstant gehalten (Schritt Q5) . Falls diese Erhöhung der Ausblastemperatur θA um den Wert θAq2 nicht ausreichend ist, um eine Temperaturverringerung durch den Abfall -Δq der solaren Strahlung zu kompensieren, (Schritt Q6) wird zur Unterstützung der Luftmassenstrom M um einen Wert Mq2 erhöht (Schritt Q7) . Im Kühlfall kann alternativ (nicht gezeigt) auch nur der Luftmassenstrom M um den Wert Mq2' verringert werden und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten werden.
Änderung der Umgebungstemperatur Δ&u
Wenn ein Anstieg Δθu der Umgebungstemperatur gegenüber einer vorhergehend erfassten Umgebungstemperatur erfasst wird
(Schritt Tl) , wird die Ausblastemperatur θA um einen Wert SΆ$_ reduziert und der Luftmassenstrom M konstant gehalten
(Schritt T2) . Falls diese Reduktion der Ausblastemperatur θA um den Wert -9Asι nicht ausreichend ist, um eine Temperaturerhöhung durch den Anstieg Δθu der Umgebungstemperatur zu kompensieren, (Schritt T3) wird zur Unterstützung der Luftmassenstrom M um einen Wert M*}-*. erhöht (Schritt T4) . Im Heizfall kann alternativ (nicht gezeigt) auch nur der Luftmassenstrom M um den Wert Mai' verringert und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten werden.
Wenn ein Abfall - Δθu der Umgebungstemperatur gegenüber einer vorhergehend erfassten Umgebungstemperatur erfasst wird (Schritt Tl) , wird die Ausblastemperatur θA um einen Wert θA92 erhöht und der Luftmassenstrom M konstant gehalten (Schritt T5) . Falls diese Erhöhung der Ausblastemperatur θA um den Wert θAa2 nicht ausreichend ist, um eine Temperaturverringerung durch den Abfall der Umgebungstemperatur - Δθu zu kompensieren, (Schritt T6) wird zur Unterstützung der Luftmassenstrom M um einen Wert MQ2 erhöht (Schritt T7) (Heizfall) . Im Kühlfall kann alternativ (nicht gezeigt) auch nur der Luftmassenstrom M um einen Wert Ms2' verringert werden und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten werden.
Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit Δv
Im Fall einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit Δv wird zwischen einem Fall "Heizen" und einem Fall "Kühlen" unterschieden. Ob der Fall „Heizen" oder „Kühlen" vorliegt, ist abhängig von der Umgebungstemperatur, im Umluftmodus von der angesaugten Umlufttemperatur, der solaren Strahlung, der Ist- Innenraumtemperatur und der Soll -Innenraumtemperatur.
"Heizen"
Wenn ein Anstieg Δv der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber einer vorhergehend erfassten Geschwindigkeit erfasst wird
(Schritt Vl-H) , wird die Ausblastemperatur θA um einen Wert θAvι erhöht und der Luftmassenstrom M konstant gehalten
(Schritt V2-H) . Falls diese Erhöhung der Ausblastemperatur θA um den Wert θAvι nicht ausreichend ist, um eine Temperaturreduktion durch den Anstieg Δv der Fahrzeuggeschwindigkeit zu kompensieren, (Schritt V3-H) wird zur Unterstützung der Luftmassenstrom M um einen Wert Mvi erhöht (Schritt V4-H) . Alternativ zur Erhöhung der Ausblastemperatur 0A um den Wert θAvι und dem Konstanthalten des Luftmassenstroms M kann auch nur der Luftmassenstrom M um den Wert Mvι erhöht und die Ausblas- temperatur θA konstant gehalten werden. Wenn ein Abfall - Δv der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber einer vorhergehend erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird (Schritt Vl-H) , wird die Ausblastemperatur -9A um einen Wert -θAv2 verringert und der Luftmassenstrom M konstant gehalten (Schritt V5-H) . Falls diese Reduktion der Ausblastemperatur θA um den Wert θAv2 nicht ausreichend ist, um eine Temperaturerhöhung durch den Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit - Δv zu kompensieren, (Schritt V6-H) wird zur Unterstützung der Luftmassenstrom M um einen Wert Mv2 verringert (Schritt V7-H) . Alternativ zur Reduktion der Ausblastemperatur θA um den Wert θAv2 und dem Konstanthalten des Luftmassenstroms M kann auch nur der Luftmassenstrom M um einen Wert Mv2 verringert werden und die Ausblastemperatur 9*A konstant gehalten werden.
"Kühlen"
Wenn ein Anstieg Δv der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber einer vorhergehend erfassten Geschwindigkeit erfasst wird
(Schritt Vl-K) , wird die Ausblastemperatur θA um einen Wert θAv3 erhöht und der Luftmassenstrom M konstant gehalten
(Schritt V2-K) . Falls diese Erhöhung der Ausblastemperatur θA um den Wert θAv3 nicht ausreichend ist, um eine Temperaturreduktion durch den Anstieg Δv der Fahrzeuggeschwindigkeit zu kompensieren, (Schritt V3-K) wird zur Unterstützung der Luft- massenstrom M um einen Wert Mv3 verringert (Schritt V4-K) . Alternativ zur Erhöhung der Ausblastemperatur ÖA um den Wert -9Av3 und dem Konstanthalten des Luftmassenstroms M kann auch nur der Luftmassenstrom M um den Wert Mv3 verringert und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten werden.
Wenn ein Abfall - Δv der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber einer vorhergehend erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird (Schritt Vl-K) , wird die Ausblastemperatur -θA um einen Wert θAv verringert und der Luftmassenstrom M konstant gehalten (Schritt V5-K) . Falls diese Reduktion der Ausblastemperatur θA um den Wert θAv nicht ausreichend ist, um eine Tempe- raturerhöhung durch den Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit - Δv zu kompensieren, (Schritt V6-K) wird zur Unterstützung der Luftmassenstrom M um einen Wert Mv erhöht (Schritt V7- K) . Alternativ zur Reduktion der Ausblastemperatur θA um den Wert -9Av4 und dem Konstanthalten des Luftmassenstroms M kann auch nur der Luftmassenstrom M um einen Wert Mv4 erhöht werden und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten.
Anschließend wird ein Änderungswerte für die Ausblastemperatur und ein Änderungswert für den Luftmassenstrom aus den Werten &Aql, θAq2, θA9ι,θA92, θAvι bis θAv4 und Mql, Mq2, M9l, Mθ2, Mvi bis Mv4 gebildet, wobei die Werte zur Erhöhung addiert und die Werte zur Reduktion subtrahiert werden. Entsprechend den sich ergebenden optimierten Änderungswerten für die Ausblastemperatur und den Luftmassenstrom erfolgt dann die Regelung der Klimaanlage (Schritt S8) .
Ergänzend zu den vorstehenden Änderungswerten θAqι, θAq2, θAaι,θAθ2, θAvX - θAv4 und Mqι, Mq2, Mäl l Mθ2, Mvl - Mv4 kann noch ein insassenabhängiger Korrekturwert, der u.a. auch ak- tivitätsgrad- und/oder bekleidungsabhängig ist, mitberücksichtigt werden, der dann ebenfalls additiv oder subtraktiv zur optimierten Ausblastemperatur und zum optimierten Luft- massenstrom beiträgt. Dieser Wert kann entweder manuell eingestellt oder durch adaptive Bedienung ansprechend auf eine Nachregelung durch den Benutzer ermittelt werden.
Es ist zu beachten, dass in allen Regelungsfällen bei geringen Geschwindigkeiten der Luftmassenstrom M aufgrund der daraus resultierenden Geräuschbelastung eher heruntergefahren o- der konstant gehalten wird und die Anpassung über die Temperatur erfolgt. So ist es auch möglich, anstelle eines Konstanthaltens des Luftmassenstroms eine Verringerung des Luft- massenstroms und eine stärkere Anpassung der Ausblastemperatur durchzuführen. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass eine Änderung des Massenstroms schneller erfolgen kann als eine Änderung der Ausblastemperatur. Die jeweiligen quantitativen Werte θAqι, θAq2, &ASI. &AS2, $A I bis θAv4 und Mqι, Mq2, M9l, M92, Mql' , Mq2' , M9ι', M92' , Mvi bis Mv4 sind fahrzeugabhängig. Die zugehörigen Verlaufskurven können über Messungen am Fahrzeug ermittelt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Klimaregelung werden ergänzend obere und untere Schwellenwerte für die solare Strahlung q, die Umgebungstemperatur θu und v festgelegt . Für zwischen diesen oberen und unteren Schwellenwerten liegende Parameterwerte wird auf die vorstehend erwähnten Verlaufskurven zugegriffen, d.h. es wird ein tatsächlicher Wert für die Regelung berücksichtigt. Oberhalb des oberen bzw. unterhalb des unteren Schwellenwerts wird der obere bzw. untere Schwellenwert für den Zugriff auf die Verlaufskurven verwendet, da in diesen Bereichen eine Regelung nicht mehr machbar bzw. für den Benutzer nicht mehr dem Aufwand entsprechend fühlbar ist. Beispielsweise können die Grenzwerte für die Strahlung bei 200W und 1000W, die Grenzwerte für die Umgebungstemperatur bei 5°C und 30°C sowie die Grenzwerte für die Geschwindigkeit bei 20km/h und 80km/h liegen. Diese Werte sind jedoch fahrzeugabhängig und können bei sehr komfortablen Fahrzeugen deutlich höher anzusiedeln sein.

Claims

DaimlerChrysler AG
Patentansprüche
Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage für ein Fahrzeug mit verschließbaren Karosserieöffnungen, insbesondere einem öffnen- und schließbaren Verdeck, wobei ein Fahrgastraum des Fahrzeugs über einen über die Klimaanlage zugeführten Luftstrom mit steuerbarer Temperatur versorgbar ist und die Klimaanlage die Temperatur des Luftstroms bei geschlossenem Verdeck so steuert, dass eine Abweichung einer über einen Innenraumtemperaturfühler ermittelten Ist -Innenraumtemperatur des Fahrgastraums von einer vorgebbaren Soll -Innenraumtemperatur minimal wird, und mittels einer von der Klimaanlage umfassten Schalt- einrichtung ein Zustand einer geöffneten Karosserieöffnung des Fahrzeugs erfasst wird, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Schritte Erfassen eines Zustands einer Karosserieöffnung (Schritt SO) , bei einem geschlossenen Zustand der Karosserieöffnung, Durchführen einer Klimatisierungsregelung unter Verwendung der Parameter Umgebungstemperatur, Soll-Innenraumtemperatur, Ist-Innenraumtemperatur und solarer Strahlung und, bei einem geöffneten Zustand der Karosserieöffnung, Durchführen einer Klimatisierung mittels Regelung einer Ausblastemperatur, eines Luftmassenstroms und gegebenenfalls einer Ausblasrichtung in Abhängigkeit von den Parametern solare Strahlung, Umgebungstemperatur und Fahrzeuggeschwindigkeit . Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage 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, wenn im Schritt SO ein geöffneter Zustand der Karosserieöffnung erfasst wurde und durch das Verfahren noch keine Ausblastemperatur und/oder kein Luftmassenstrom ermittelt wurden, ein konstanter, vorgegebener Luftmassenstrom MN und eine entsprechend einer vorgewählten Solltemperatur vorbestimmte Ausblastemperatur AN als Erstwerte verwendet werden, für die jeweils ein solarer Standard- Strahlungswert, eine Standard-Umgebungstemperatur und eine Standard-Geschwindigkeit vorgegeben sind.
Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2 , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende
Schritte : wenn in Schritt SO ein geöffneter Zustand der Karosserieöffnung erfasst wurde,
(Schritt Ql) Erfassen der solaren Strahlung und Vergleichen mit einem vorhergehend erfassten solaren Strahlungs- wert oder dem solaren Standard-Strahlungswert, wenn noch kein solaren Strahlungswert erfasst wurde,
(Schritt Q2) wenn beim Vergleichen ein Anstieg des solaren Strahlungswerts erfasst wird, Reduzieren der Ausblastemperatur um einem ersten Wert θAqi und Konstanthalten des Luftmassenstroms oder (Schritte Q3 , Q4) zusätzliches Erhöhen des Luftmassenstroms um einen ersten Wert Mqι, wenn die Änderung der Ausblastemperatur alleine nicht ausreichend ist, oder,
(Schritt Q5) wenn beim Vergleichen ein Abfall des solaren Strahlungswerts erfasst wird, Erhöhen der Ausblastemperatur um einen zweiten Wert θAq2 und Konstanthalten des Luftmassenstroms oder (Schritte Q6, Q7) zusätzliches Erhöhen des Luftmassenstroms um einen zweiten Wert Mq2, wenn die Änderung der Ausblastemperatur alleine nicht ausreichend ist, (Schritt Tl) Erfassen der Umgebungstemperatur und Vergleichen mit einer vorhergehend erfassten Umgebungstemperatur oder der Standard-Umgebungstemperatur, wenn noch keine Umgebungstemperatur erfasst wurde,
(Schritt T2) wenn beim Vergleichen ein Anstieg der Umgebungstemperatur erfasst wird, Reduzieren der Ausblastemperatur um einen ersten Wert &A9ι und Konstanthalten des Luftmassenstroms oder (Schritte T3 , T4) zusätzliches Erhöhen des Luftmassenstroms um einen ersten Wert M9i, wenn die Änderung des Ausblastemperatur alleine nicht ausreichend ist, oder,
(Schritt T5) wenn beim Vergleichen ein Abfall der Umgebungstemperatur erfasst wird, Erhöhen der Ausblastemperatur um einen zweiten Wert θA9l und Konstanthalten des Luftmassenstroms oder (Schritte T6, T7) zusätzliches Erhöhen des Luftmassenstroms um einen zweiten Wert M2, wenn die Änderung des Ausblastemperatur alleine nicht ausreichend ist,
Ermitteln, ob eine Heizregelung oder eine Kühlregelung vorliegt, bei der Heizregelung,
(Schritt Vl-H) Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und Vergleichen mit einer vorhergehend erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Standard-FahrZeuggeschwindigkeit , wenn noch keine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wurde,
(Schritte V2-H bis V4-H) wenn beim Vergleichen ein Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird, Erhöhen der Ausblastemperatur um einen ersten Wert -9Avι und/oder Erhöhen des Luftmassenstroms um einen ersten Wert Mvι, o- der,
(Schritte V5-H bis V7-H) wenn beim Vergleichen ein Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird, Reduzieren der Ausblastemperatur um einen zweiten Wert θAv2 und/oder Reduzieren des Luftmassenstroms um einen zweiten Wert Mv2, bei der Kühlregelung,
(Schritt Vl-H) Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit und Vergleichen mit einer vorhergehend erfassten Fahrzeugge- schwindigkeit oder der Standard-Fahrzeuggeschwindigkeit , wenn noch keine Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wurde, (Schritte V2-K bis V4-K) wenn beim Vergleichen ein Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird, Erhöhen der Ausblastemperatur um einen dritten Wert θAv3 und/oder Reduzieren des Luftmassenstroms um einen dritten Wert Mv3, oder,
(Schritte V5-K bis V7-K) wenn beim Vergleichen ein Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst wird, Reduzieren der Ausblastemperatur um einen vierten Wert θAv und/oder Erhöhen des Luftmassenstroms um einen vierten Wert Mv4.
4. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass, der Schritt eines Ermitteins, ob eine Heizregelung oder eine Kühlregelung vorliegt, bereits zu Beginn des Ablaufs erfolgt und, wenn ermittelt wurde, dass eine Heizregelung vorliegt, in Schritt Q2 der Luftmassenstrom um einen Wert Mql' verringert und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten wird, und/oder in Schritt T2 der Luftmassenstrom um einen Wert M9i verringert und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten wird, und wenn ermittelt wurde, dass eine Kühlregelung vorliegt, in Schritt Q5 der Luftmassenstrom um einen Wert Mq2' verringert und die Ausblastemperatur -9A konstant gehalten wird, und/oder in Schritt T5 der Luftmassenstrom um einen Wert M92 verringert und die Ausblastemperatur θA konstant gehalten wird.
5. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach Anspruch 3 oder 4 , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den weiteren Schritt
(Schritt S8) Bilden eines Änderungswerts für die Ausblastemperatur und eines Änderungswerts für den Luftmassen- ström aus den Werten 9*Aqι, θAq2, θA9ι,θA92, θAvl - θAv4 und Mqι, Mq2, Mi, M2, Mvι - Mv4, wobei die Werte zur Erhöhung addiert und die Werte zur Reduktion subtrahiert werden und Regeln der Ausblastemperatur und des Luftmassenstroms entsprechend dem erhaltenen Änderungswert für die Ausblastemperatur und dem erhaltenen Änderungswert für den Luftmassenstrom.
6. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass, in Schritt 8 beim Bilden des Änderungswerts für die Ausblastemperatur und des Änderungswerts für den Luftmassenstrom ein insassenabhängiger, einstellbarer Korrekturwert mitberücksichtigt wird, der additiv oder subtraktiv zu den Änderungswerten beitragen kann.
7. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass, der Korrekturwert manuell einstellbar oder durch adaptive Bedienung ansprechend auf eine Nachregelung durch den Benutzer festlegbar ist.
8. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass, die Werte θAqι, θAq2, $A9l/θA92, θAvι - θAv4 und Mql, Mq2, M9i, 92/ Mvl - Mv fahrzeugabhängig sind und aus über Messungen am Fahrzeug ermittelten Verlaufskurven erhalten werden.
9. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass, die Verlaufskurven nur zwischen vorgegebenen unteren und oberen Schwellenwerten für die solare Strahlung, Umge- bungstemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden und für Werte unterhalb des unteren Schwellenwerts immer der zum unteren Schwellenwert zugeordnete Änderungswert und für Werte oberhalb des oberen Schwellenwerts immer der zum oberen Schwellenwert zugeordnete Änderungswert verwendet wird.
10. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass, als Schwellenwerte für die solare Strahlung 200W und
1000W, für die Umgebungstemperatur 5°C und 30°C sowie für die Fahrzeuggeschwindigkeit 20km/h und 80km/h verwendet werden.
11. Verfahren zur Regelung einer Klimaanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass, die Schritte Ql bis Q4 bzw. Ql , Q5 bis Q7, die Schritte
Tl bis T4 bzw. Tl, T5 bis T7 und die Schritte VI, V2-H bis V4-H bzw. VI, V5-H bis V7-H bzw. VI, V2-K bis V4-K bzw. V5-K bis V7-K entweder zeitlich aufeinanderfolgend oder zeitlich parallel ausgeführt werden.
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