DE10029231B4

DE10029231B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Heizleistung im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10029231B4
Application number: DE10029231A
Authority: DE
Inventors: Georg Meder; Hans Hohenner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: DE10029231A1

Abstract

Verfahren zur Erhöhung der Heizleistung im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges mit einem Heiz- und/oder Klimasteuergerät (1) mit Mitteln zur Erzeugung und Ausgabe eines Wärmeanforderungssignals an das Brennkraftmaschinensteuergerät (2), das das Brennkraftmaschinensteuergerät zur Ausführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme veranlasst, wobei eine Maßnahme zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme über eine steuerbare Verbindung zum Anlasser das Unterbinden eines Motorstopps bei einer Start/Stopp-Funktion oder bei abgestellter Brennkraftmaschine ein automatischer Motorstart, zumindest für eine vorgegebene Zeit, ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erhöhung der Heizleistung im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges.
Durch die bisher ausschließlich im Vordergrund stehende Kraftstoffverbrauchsreduzierung, insbesondere in der Warmlaufphase einer Brennkraftmaschine, steht erfahrungsgemäß zu wenig Heizleistung zur schnellen Erwärmung des Fahrgastraums in Kraftfahrzeugen zur Verfügung. Zur Erhöhung der Heizleistung für die Fahrgastraumheizung werden daher kosten- und bauraumintensive Zuheizsysteme oder Wärmespeicher erwogen.
Zum technischen Hintergrund wird beispielsweise auf die DE 196 44 402 C1 hingewiesen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, trotz Einsparung von Zusatzkosten den Wärmekomfort im Fahrgastraum zu erhöhen.
Erfindungsgemäß ist ein Heiz- und/oder Klimasteuergerät für Kraftfahrzeuge mit Mitteln zur Erzeugung und Ausgabe eines Wärmeanforderungssignals an das Brennkraftmaschinensteuergerät vorgesehen, das das Brennkraftmaschinensteuergerät zur Ausführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme veranlaßt.
Weiterhin weist das Brennkraftmaschinensteuergerät, das ein derartiges Wärmeanforderungssignal empfangen und/oder auswerten kann, vorzugsweise Mittel auf, durch die die Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme abhängig von vorgegebenen Randbedingungen ausgewählt und ausgeführt werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine schnellere Motorerwärmung, damit eine schnellere Kühlwassererwärmung und damit schließlich eine schnellere Fahrgastraumerwärmung durch Eingriff in die Motorsteuerung bzw. Brennkraftmaschinensteuerung (z. B. Zündwinkelspätverstellung oder Drehzahlanhebung) erreicht werden kann. Dies sind zunächst bekannte Erkenntnisse aus der Sicht der Motorsteuerung. Bisher fehlt jedoch ein gezieltes Zusammenwirken zwischen einem ebenfalls ohnehin für Fahrzeuge vorgesehenen Heizgerät oder Heiz- und Klimasteuergerät einerseits und dem Motorsteuergerät bzw. Brennkraftmaschinensteuergerät andererseits. Die Maßnahmen zur schnelleren Motorerwärmung bzw. zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme werden erfindungsgemäß nicht durch ungenaue Schätzungen oder Annahmen im Motorsteuergerät sondern aufgrund einer speziellen Anforderung des Heizgeräts an das Motorsteuergerät ergriffen. Durch diese gezielte Meldung des Heizgeräts an das Motorsteuergerät verschlechtert das Motorsteuergerät „bewußt” durch geeignete Maßnahmen den Wirkungsgrad des Motors bzw. der Brennkraftmaschine. Da der Heizwasserkreislauf der Heizanlage im Kraftfahrzeug gekoppelt ist an den Kühlwasserkreislauf des Motors, kommt es über die schnellere Erwärmung des Kühlwassers zur Verbesserung der Heizleistung. Das Motorsteuergerät stellt selbst sicher, daß abhängig von vorgegebenen Randbedingungen der beste Kompromiß zwischen einer Reduzierung der Emissionen und/oder des Kraftstoffverbrauchs und einer Erhöhung der Motorleistung und/oder der Heizleistung eingestellt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt eine Vorrichtung, die insbesondere zumindest ein Heizungssteuergerät und ein Brennkraftmaschinensteuergerät eines Kraftfahrzeuges umfaßt.
Die einzige Figur zeigt ein elektronisches Heizungssteuergerät 1, das über eine Datenleitung mit einem elektronischen Brennkraftmaschinensteuergerät 2 verbunden ist. Das Heizungssteuergerät 1 gibt an das Brennkraftmaschinensteuergerät 2 ein Wärmeanforderungssignal ab.
Das Wärmeanforderungssignal kann hierbei digital sein, also z. B. 1 = „ein” oder 0 = „aus”; d. h. das Heizungssteuergerät schaltet die Wärmeanforderung nur ein oder aus. Das Brennkraftmaschinensteuergerät kann somit – innerhalb der Randbedingungen – Maßnahmen zur maximal möglichen Brennkraftmaschinenabwärme ergreifen. Das Wärmeanforderungssignal kann jedoch auch ein vorgegebener Wert sein, z. B. zwischen 0% und 100%, wonach das Brennkraftmaschinensteuergerät soweit möglich, entsprechend diesem Wert Maßnahmen zur angeforderten Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme ergreift.
Im vorliegenden Beispiel gibt das Heizungssteuergerät 1 einen vorgegebenen Wert von 60% als Wärmeanforderungssignal ab.
Das Wärmeanforderungssignal wird vom Heizungssteuergerät 1 beispielsweise abhängig von ff. Eingangssignalen gebildet: von der Umgebungstemperatur TU, von der Ist-Temperatur Tist und von der Soll-Temperatur Tsoll im Fahrgastraum, von einem Einschalt- bzw. Ausschaltsignal der Heizanlage E/A sowie von einem Maximalheizwunschsignal einer Taste MAX. Wird beispielsweise die Taste MAX betätigt, wird ein Wärmeanforderungssignal von 100% ausgegeben.
Das Brennkraftmaschinensteuergerät 2 wählt die Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme abhängig von vorgegebenen Randbedingungen aus.
Randbedingungen für die Brennkraftmaschine sind beispielsweise die Ist-Kühlwassertemperatur TK, die Differenz zwischen der Umgebungstemperatur TU und der Kühlwassertemperatur TK, die Höhe der angeforderten Wärme (hier 60%) und/oder die (z. B. durch einen internen Zähler ermittelte) Zeitdauer ab einem Start der Brennkraftmaschine. Weitere Randbedingungen können die Zustände einer Standheizung SH oder einer Start/Stop-Funktion SS sein.
Abhängig von den Randbedingungen kann eine zusätzlich einstellbare Brennkraftmaschinenabwärme von X% vom Brennkraftmaschinensteuergerät 2 vorgegeben werden. Diese zusätzlich einstellbare Brennkraftmaschinenabwärme wird multipliziert mit dem Wärmeanforderungssignal (hier 60%). Anschließend werden die geeigneten Maßnahmen entsprechend diesem Ergebnis ausgeführt.
Folgende Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme können beispielsweise getroffen werden:
Es kann eine Rückschaltanforderung RS an ein Getriebesteuergerät abgegeben werden. Es kann eine Spätverstellung des Zündwinkels ZW ausgegeben werden und/oder (hier nicht dargestellt) eine Drehzahlerhöhung durch eine Einspritzzeitverlängerung ausgelöst werden. Hierbei kann beispielsweise die eingelegte Fahrstufe oder die Laufruhe des Motors eine Randbedingung sein. Es kann eine Ventilüberschneidungsänderung bei Vorhandensein einer variablen Nockenwellenverstellvorrichtung VN vorgenommen werden. Es kann eine Beeinflussung des Thermostatventils TV derart vorgenommen werden, daß mehr Kühlmittel durch die Kurzschlußleitung zwischen Motoreingang und Motorausgang fließt als durch den Kühler. Ein ggf. eingeschalteter Elektrolüfter EL kann ausgeschaltet werden. Über eine steuerbare Verbindung zum Anlasser AL kann beispielsweise der „Motorstop” bei einer Start/Stop-Funktion SS unterbunden werden oder bei abgestellter Brennkraftmaschine automatisch ein „Motorstart”, zumindest für eine vorgegebene Zeit, vorgenommen werden. Weiterhin kann bei Vorhandensein eines Schalters zum Einschalten der Standheizung SH steuergeräte-intern über diesen Schaltereingang ein automatischer Motorstart bei abgestelltem Fahrzeug vorgenommen werden.
Mit diesem Ausführungsbeispiel werden Kosten für Zuheizsysteme und eine damit verbundene Erhöhung von elektrischem Energieangebot (durch Zusatzgenerator oder durch größeren Generator) vermieden. Weiterhin kann durch dieses Regelungsprogramm auch eine entsprechende kostengünstige Variantengestaltung erfolgen, ohne entsprechende Steuergerätevarianten vorsehen zu müssen.

Claims

Verfahren zur Erhöhung der Heizleistung im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges mit einem Heiz- und/oder Klimasteuergerät (1) mit Mitteln zur Erzeugung und Ausgabe eines Wärmeanforderungssignals an das Brennkraftmaschinensteuergerät (2), das das Brennkraftmaschinensteuergerät zur Ausführung von Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme veranlasst, wobei eine Maßnahme zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme über eine steuerbare Verbindung zum Anlasser das Unterbinden eines Motorstopps bei einer Start/Stopp-Funktion oder bei abgestellter Brennkraftmaschine ein automatischer Motorstart, zumindest für eine vorgegebene Zeit, ist.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkraftmaschinensteuergerät (2) die Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme abhängig von der Höhe einer angeforderten Wärme (z. B. 60%) selbst auswählt und ausführt.