DE10320744B3

DE10320744B3 - Vorrichtung und Verfahren zur Klimaregelung

Info

Publication number: DE10320744B3
Application number: DE10320744A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Straub (Fh)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-10
Also published as: WO2004098923A1; US7533718B2; US20070163771A1; JP2006525901A

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Klimaregelung, mit denen das Problem, das beim Einfahren in einen Tunnel mit warmer Innentemperatur besteht, bei ansonsten kalten Außentemperaturen, durch die u. a. die Fahrzeugscheiben und Außenspiegelflächen ausgekühlt sind, diese kalten Scheiben- und Außenspiegelflächen, deren Oberflächentemperatur niedriger ist als die Taupunkt-Temperatur der warmen Luft im Tunnelinneren, sofort beschlagen, da die absolute Feuchte an der Oberfläche dann mehr als 100% relative Feuchte entspricht, verringert werden kann.
Um dieses Problem zu verringern, verwenden die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Klimaregelung durch bereits vorhandene Sensoren gelieferte Daten, betreffend das Umgebungswetter, beispielsweise Temperaturdaten von einem Außentemperatursensor sowie Feuchtedaten von einem Taupunktsensor, um ein für dieses Beschlagen kritisches Wetter zu erkennen. Bei einem erfassten kritischen Wetter und einer erfassten Tunneleinfahrt werden dann vollautomatisch die Fahrzeugscheiben sowie Außenspiegelflächen für einen vorbestimmten Zeitraum beheizt und/oder die Scheibenwischer betätigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klimaregelung sowie ein Verfahren zur Klimaregelung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bzw. 4.
Bisher besteht dennoch bei Kraftfahrzeugen bei einer Einfahrt in einen langen Tunnel dahingehend ein Problem, dass, sobald sich in dem Tunnel wärmere und feuchtere Luft befindet als außerhalb, es kurz nach der Einfahrt in den Tunnel zu plötzlichem Beschlagen der Außenseiten aller Scheiben und der Außenspiegel kommt. Bisher muss der Fahrzeugbenutzer mit diesem physikalischen Problem leben. Durch Einschalten des Scheibenwischers kann wenigstens die freie Sicht nach vorne wiederhergestellt werden. Wenn die Scheiben und Spiegel nachfolgend die höhere Temperatur des Tunnelinneren angenommen haben, verschwindet der Belag von alleine. Aufgrund der bedeutenden Sichtbeeinträchtigung kurz nach der Einfahrt in den Tunnel besteht jedoch zu diesem Zeitpunkt eine erhöhte Unfallgefahr.
Ein Regelungseingriff durch eine bekannte Vorrichtung zur Klimaregelung oder eine bekanntes Verfahren zur Klimaregelung erfolgt nicht.

Bisher ist aus der DE 197 44 414 C2 lediglich einen Kraftfahrzeugklimaanlage mit mehreren, von einer zugehörigen Steuereinheit einstellbaren Betriebszuständen bekannt. Die Steuereinheit stellt dabei den jeweiligen Betriebszustand der Kraftfahrzeugklimaanlage in Abhängigkeit von einem vorgebba ren Sollbetriebsgebiet in Form einer Region oder eines Landes oder von der Region oder dem Land, in welchem sich das Fahrzeug momentan befindet, selbsttätig ein. Die Steuereinheit stellt dabei bestimmte Temperatursollwerte, die direkt oder indirekt das angestrebte Kraftfahrzeuginnenraumklima beschreiben, und/oder bestimmte Leistungsparameter der Kraftfahrzeugklimaanlage, wie beispielsweise jeweilige Leistungen des Luftgebläses, der Kältemaschine und der Heizeinrichtung, entsprechend einem Klimakomfortempfinden der jeweiligen Bevölkerung dieser Länder oder Regionen ein. Das aktuelle Betriebsgebiet wird von der Steuereinheit ansprechend auf von einem Navigationssystem mit einem Sensor empfangene GPS-Signale bestimmt.

Jedoch erfolgt auch bei dieser Vorrichtung zur Klimaregelung keine Auswertung von GPS-Daten daraufhin, ob das Fahrzeug möglicherweise in einen Tunnel einfährt und vorbestimmte Außenbedingungen erfüllt sind, die zu den vorstehend geschilderten Problemen mit dem Beschlagen führen.

Weiterhin ist aus der DE 196 19 643 C1 eine Steuereinrichtung für Fahrzeuge bekannt, welche bei Erkennen einer Tunnelfahrt verschiedene Funktionen des Fahrzeugs, u.a. auch solche der Lüftungs- und Klimaanlage, ansteuert. Jedoch wird auch hier das Problem des Beschlagens weder erwähnt noch berücksichtigt.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Klimaregelung sowie ein Verfahren zur Klimaregelung derart weiterzubilden, dass das vorstehend geschilderte Problem vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Klimaregelung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Klimaregelung nach Anspruch 4 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Insbesondere werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Klimaregelung sowie dem zugehörigen Verfahren zur Klimaregelung in Abhängigkeit von Navigationsdaten zur frühzeitigen Tunnelerkennung sowie durch eine Klimasensorik erfassten kritischen Wetterbedingungen, bei denen das vorstehend erwähnte Problem auftreten kann, einen vorbestimmen Zeitraum vor Einfahrt in den Tunnel alle oder einzelne Scheibenheizeinrich tungen sowie die elektrischen Außenspiegelheizungen und/oder die vorhandenen Scheibenwischer vollautomatisch eingeschaltet.

Auf diese Weise kann nun das physikalisch nicht komplett beseitigbare Problem eines Beschlagens der Außenseiten der Scheiben sowie der Außenspiegel bei Einfahrt in einen Tunnel mit warmer, feuchter Innenluft abgeschwächt werden. Dadurch kann die Unfallgefahr aufgrund sehr plötzlich auftretender eingeschränkter Sichtbedingungen aufgrund von Beschlagen bei kalter Außenlufttemperatur, d.h. kalten Scheiben, und warmer Tunnel-Innentemperatur zumindest bei Vorhandensein von beheizbaren Scheiben und/oder Spiegeln verringert werden.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben werden, offensichtlich.
Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Klimaregelung und
2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Klimaregelung.
Im Folgenden wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Klimaregelung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Klimaregelung unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer beschrieben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Klimaregelung weist eine herkömmliche Klimasensorik 1, beispielsweise mit einem Außentemperatursensor 1a sowie einem Taupunktsensor 1b auf, mittels derer die Außentemperatur sowie der Taupunkt erkannt und zu einer Auswerteeinrichtung 2 übertragen werden. Weiterhin ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Klimaregelung eine Verbindung zu einer Navigationseinrichtung 4 ausgebildet, über die die Navigationseinrichtung einen vorbestimmten Zeitraum vor dem Auftreten eines Tunnels ein Tunnelsignal übermittelt, so dass das Auftreten eines Tunnels rechtzeitig erkannt werden kann. Erfindungsgemäß weist die Auswerteeinrichtung 2 eine Vergleichseinrichtung 5 auf, die erst aktiviert wird, wenn das Tunnelsignal von der Navigationseinrichtung 4 übermittelt wird. Dann führt die Vergleichseinrichtung einen Vergleich von von der Klimasensorik 1 erfassten Daten betreffend Außentemperatur und Taupunkt durch, mittels dessen ermittelt wird, ob die erfasste Außentemperatur niedriger als die erfasste Taupunkt-Temperatur im Tunnelinneren ist. Wenn dies der Fall ist, gibt die Auswerteeinrichtung 2 ein Ansteuersignal an eine Steuereinrichtung 6 aus, die dann vorhandene Scheibenheizungen 7, Außenspiegelheizungen 8 und eventuell auch vorhandene Scheibenwischer 9 einschaltet und nach einer vorbestimmten Zeit wieder ausschaltet.
Die Steuereinrichtung 6 ist ebenfalls auch für eine herkömmliche Ansteuerung von Klimatisierungseinrichtungen 10 für den Fahrzeuginnenraum ausgebildet. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ansteuerung der Scheibenheizungen 7, der Außenspiegelheizungen 8 und der Scheibenwischer 9, um ein Beschlagen zu vermeiden, ist zudem eine Veränderung bzw. Anpassung der Ansteuerung der Klimatisierungseinrichtungen 10 für den Fahrzeuginnenraum, um die Scheibentemperatur auf einen Wert höher als die Taupunkttemperatur der Umgebungsluft im Tunnel anzuheben, erforderlich, durch die der Klimatisierungskomfort im Fahrzeuginnenraum beeinträchtigt würde. Zudem wird der Benutzer des Fahrzeug entlastet, da die Ansteuerung der Scheibenwischer 9 ohne manuellen Bedieneingriff erfolgt, ohne dass ein eventuell vorhandener Regensensor das Beschlagen erkannt und den Scheibenwischer aktiviert hätte bzw. der Benutzer den Scheibenwischer manuell betätigen würde.
Nachfolgend wird nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Klimaregelung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 2 genauer beschrieben.
In einem ersten Schritt S1 wird ein beim Einschalten einer Zündung ausgegebenes Zündeinschaltsignal erfasst und bei Vorliegen eines Zündeinschaltsignals ein Initialisierungssignal an eine Vorrichtung zur Klimaregelung gesendet, woraufhin diese initialisiert wird.
Anschließend werden in einem zweiten Schritt S2 Sensordaten von einer in der Vorrichtung zur Klimaregelung enthaltenen Klimasensorik 1 durch eine Auswerteeinrichtung 2 empfangen. Außerdem empfängt die Auswerteeinrichtung von einer Navigationseinrichtung 4 eventuelles ein Tunnelsignal, wenn durch die Navigationseinrichtung 4 aus einem Vergleich der durch sie empfangenen GPS-Daten und der Kartendaten für den daraus ermittelten Standort erkannt wird, dass ein Tunnel auftritt.
Sobald in Schritt S2 diese Informationen empfangen wurden, überprüft in Schritt S3 eine Steuereinrichtung der Vorrichtung zur Klimaregelung, ob ein Tunnelsignal empfangen wurde. Wurde kein Tunnelsignal empfangen, kehrt der Ablauf zu Schritt S2 zurück. Wenn jedoch ein Tunnelsignal empfangen wurde, wird in Schritt S4 überprüft, ob die von der Klimasensorik 1 erhaltenen Klimadaten für das Auftreten eines Beschlagens kritische Werte aufweisen. Wenn keine kritischen Wert vorliegen, kehrt der Ablauf zu Schritt S2 zurück. Wenn jedoch das Vorliegen kritischer Werte erfasst wird, d.h., wenn in Schritt S4 entschieden wird, dass die Gefahr eines Beschlagens im Tunnel vorliegt, wird zu Schritt S5 weitergegangen.
In Schritt S5 sendet die Ansteuereinrichtung Einschaltsignale an vorhandene elektrische Scheibenheizungen, beispielsweise für Front-, Heck- und/oder Seitenscheiben, Außenspiegelbeheizungen, beispielsweise für den rechten und/oder linken Außenspiegel, so dass ein Aktivieren dieser Einrichtungen recht zeitig vor der Tunneleinfahrt erfolgen kann. Eine Ansteuern des Scheibenwischers erfolgt erst nach einer Tunneleinfahrt, da erst dann ein Beschlagen der Scheiben stattfinden kann.
In einem Schritt S6 erfolgt anschließend eine Überprüfung, ob entweder nach einer vorbestimmten Zeit, die immer ausreichend ist, damit die Scheiben eine ausreichende Temperatur erreichen, oder eine durch die Ansteuereinrichtung ansprechend auf die Differenz zwischen Scheibentemperatur und Taupunkt bestimmte Zeit verstrichen ist. Wenn dies der Fall ist, erfolgt in Schritt S7 eine Abschaltung aller zuvor zugeschalteten Verbraucher, ansonsten erfolgt eine Rückkehr zu Schritt S5.
Solange keine Erfassung erfolgt, dass die Zündung ausgeschaltet wurde, werden die Schritte S2 bis S7 wiederholt. Beim Ausschalten der Zündung endet der Ablauf.

Claims

Vorrichtung zur Klimaregelung in Fahrzeugen, mit: einer Klimasensorik (1, 1a, 1b) zur Erfassung von Außentemperatur und Taupunkt, einer Steuereinrichtung (5) zur Ansteuerung von Klimatisierungseinrichtungen (10) für den Fahrzeuginnenraum, einer Navigationseinrichtung (4) zur Ermittlung einer Fahrzeugposition, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationseinrichtung (4) zum Senden eines Tunnelsignals zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor dem Auftreten eines Tunnels ausgebildet ist, die Auswerteeinrichtung (2) zum Empfang von der Klimasensorik (1) erfasster Daten betreffend Außentemperatur und Taupunkt ausgebildet ist und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich von Außentemperatur und Taupunkttemperatur ansprechend auf das Tunnelsignal von der Navigationseinrichtung (4) und zur Ausgabe eines Informationssignal an die Steuereinrichtung (6) aufweist, und die Steuereinrichtung (5) zusätzlich zur Ansteuerung von Scheibenheizung(en) (7), Außenspiegelheizung(en) (8) und Scheibenwischer(n) (9) ansprechend auf das Informationssignal von der Vergleichseinrichtung (5) der Auswerteeinrichtung (2) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Zeit derart gewählt ist, dass sie ausreichend ist, damit die Scheibe(n) und Außenspiegel eine ausreichende Temperatur erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Zeit abhängig von Scheibentemperatur und Taupunkt bestimmt ist.
Verfahren zur Klimatisierung eines Fahrzeugs, mit den Schritten, (S1) Initialisieren einer Vorrichtung zur Klimaregelung ansprechend auf ein erfasstes Zündeinschaltsignal, (S2) Empfangen von Klimadaten von einer Klimasensorik (1) sowie einem eventuellen Tunnelsignal von einer Navigationseinrichtung (4), wobei das Tunnelsignal zu einem vorbestimmen Zeitpunkt vor dem Auftreten eines Tunnels empfangen wird und die Klimadaten Daten betreffend Außentemperatur und Taupunkt-Temperatur enthalten, (S3) Überprüfen, ob ein Tunnelsignal empfangen wurde, wenn kein Tunnelsignal empfangen wurde, Rückkehr zu Schritt S2, ansonsten, (S4) Überprüfen, ob die Klimadaten vorgegebene, für ein Auftreten eines Beschlagens kritische Werte aufweisen, indem die Daten betreffend Außentemperatur und Taupunkt-Temperatur verglichen werden und ermittelt wird, ob die Außentemperatur niedriger als die Taupunkt-Temperatur ist, so dass die Gefahr eines Beschlagens im Tunnel vorliegt, wenn die Außentemperatur nicht niedriger als die Taupunkt-Temperatur ist und somit die Gefahr eines Beschlagens im Tunnel nicht vorliegt, Rückkehr zu Schritt S2, ansonsten, (S5) Senden eines Informationssignals an eine Steuereinrichtung, woraufhin die Steuereinrichtung ansprechend auf das Informationssignal Einschaltsignale an vorhandene Scheibenheizungen, Außenspiegelbeheizungen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt vor der Tunneleinfahrt sendet und einen Scheibenwischers direkt nach der Tunneleinfahrt ansteuert, (S6) Überprüfen, ob nach den Einschaltsignalen eine vorbestimmte Zeit, nach der die Scheiben eine ausreichende Temperatur erreicht haben, verstrichen ist, (S7) wenn in Schritt S6 ermittelt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, Abschalten aller zuvor zugeschalteten Verbraucher, ansonsten Rückkehr zu Schritt S5, und (S8) Wiederholen der Schritte S2 bis S7, solange kein Abschalten der Zündung erfasst wird.
Verfahren zur Klimatisierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt aus den Klimadaten eine Differenz zwischen einer Scheibentemperatur und dem Taupunkt und ansprechend darauf eine Einschaltzeit für die Scheibenheizungen und Außenspiegel bestimmt wird und in Schritt S6 dann ermittelt wird, ob die vorbestimmte Einschaltzeit verstrichen ist.