DE10029231B4 - Device and method for increasing the heating power in the passenger compartment of a motor vehicle - Google Patents

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.A method for increasing the heating power in the passenger compartment of a motor vehicle with a heating and / or climate control unit (1) having means for generating and outputting a heat request signal to the engine control unit (2), which causes the engine control unit to perform measures to increase the engine waste heat, wherein a Measure for increasing the internal combustion engine waste heat via a controllable connection to the starter is the stopping of an engine stop at a start / stop function or when the engine is stopped, an automatic engine start, at least for a predetermined time.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erhöhung der Heizleistung im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a device for increasing the heating power in the passenger compartment of a motor vehicle.

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.Due to the hitherto only in the foreground fuel consumption reduction, especially in the warm-up phase of an internal combustion engine, experience shows that too little heating power for rapid heating of the passenger compartment in motor vehicles available. To increase the heating power for the passenger compartment heating therefore costly and space-consuming Zuheizsysteme or heat storage are considered.

Zum technischen Hintergrund wird beispielsweise auf die DE 196 44 402 C1 hingewiesen.For technical background, for example, on the DE 196 44 402 C1 pointed.

Es ist Aufgabe der Erfindung, trotz Einsparung von Zusatzkosten den Wärmekomfort im Fahrgastraum zu erhöhen.It is an object of the invention, despite saving additional costs to increase the thermal comfort in the passenger compartment.

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.According to the invention, a heating and / or climate control device for motor vehicles is provided with means for generating and outputting a heat request signal to the engine control unit, which causes the engine control unit to carry out measures to increase the engine waste heat.

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.Furthermore, the engine control unit, which can receive and / or evaluate such a heat request signal, preferably means by which the measures for increasing the engine waste heat are selected and executed depending on predetermined boundary conditions.

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.The invention is based on the finding that a faster engine warming, so that a faster cooling water heating and thus finally a faster passenger compartment heating by intervention in the engine control or engine control (eg., Zündwinkelspätverstellung or speed increase) can be achieved. These are initially known findings from the perspective of engine control. So far, however, lacks a targeted interaction between a likewise already provided for vehicles heater or heating and air conditioning control unit on the one hand and the engine control unit or engine control unit on the other. The measures for faster engine warming or to increase the engine waste heat are inventively not taken by inaccurate estimates or assumptions in the engine control unit but due to a special request of the heater to the engine control unit. Through this specific message of the heater to the engine control unit, the engine control unit "deliberately" by appropriate measures deteriorates the efficiency of the engine or the internal combustion engine. Since the Heizwasserkreislauf the heating system is coupled in the motor vehicle to the cooling water circuit of the engine, it comes through the faster heating of the cooling water to improve the heating power. The engine control unit itself ensures that the best compromise between a reduction in emissions and / or fuel consumption and an increase in engine performance and / or heating power is set depending on predetermined boundary conditions.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt eine Vorrichtung, die insbesondere zumindest ein Heizungssteuergerät und ein Brennkraftmaschinensteuergerät eines Kraftfahrzeuges umfaßt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. It shows a device which comprises in particular at least one heating control unit and an engine control unit of a motor vehicle.

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.The single figure shows an electronic heating control unit 1 that via a data line with an electronic engine control unit 2 connected is. The heating control unit 1 gives to the engine control unit 2 a heat request signal.

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.The heat request signal may be digital, so z. Eg 1 = "on" or 0 = "off"; d. H. the heating control unit only switches the heat request on or off. The internal combustion engine control unit can thus - within the boundary conditions - take measures to maximally possible engine waste heat. However, the heat request signal may also be a predetermined value, e.g. B. between 0% and 100%, after which the engine control unit as far as possible, according to this value takes measures for the requested increase of the internal combustion engine waste heat.

Im vorliegenden Beispiel gibt das Heizungssteuergerät 1 einen vorgegebenen Wert von 60% als Wärmeanforderungssignal ab.In this example, the heater control unit gives 1 a predetermined value of 60% as a heat request signal.

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.The heat request signal is from the heater controller 1 For example, depending on ff. Input signals formed: the ambient temperature TU, the actual temperature Tact and the target temperature Tsoll in the passenger compartment, a switch-on or switch-off signal of the heating system I / O and a Maximalheizwunschsignal a key MAX. For example, when the MAX key is pressed, a heat request signal of 100% is output.

Das Brennkraftmaschinensteuergerät 2 wählt die Maßnahmen zur Erhöhung der Brennkraftmaschinenabwärme abhängig von vorgegebenen Randbedingungen aus.The engine control unit 2 selects the measures to increase the internal combustion engine waste heat depending on given boundary conditions.

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.Boundary conditions for the internal combustion engine, for example, the actual cooling water temperature TK, the difference between the ambient temperature TU and the cooling water temperature TK, the amount of requested heat (here 60%) and / or (eg determined by an internal counter) period from a start of the internal combustion engine. Further boundary conditions may be the states of a parking heater SH or a start / stop function SS.

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.Depending on the boundary conditions, an additional adjustable engine waste heat of X% of the engine control unit 2 be specified. This additionally adjustable engine waste heat is multiplied by the heat request signal (here 60%). Subsequently, the appropriate measures are carried out according to this result.

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.The following measures to increase the internal combustion engine waste heat can be taken for example:
A downshift request RS may be issued to a transmission control unit. A retardation of the ignition angle ZW can be output and / or (not shown here) a speed increase can be triggered by an injection time extension. Here, for example, the inserted gear or the smoothness of the engine can be a constraint. A valve overlap change may be made in the presence of a variable camshaft adjuster VN. It can be made such an influence on the thermostatic valve TV that more coolant flows through the short-circuit line between the engine input and the motor output than through the radiator. A possibly switched on electric fan EL can be switched off. By way of a controllable connection to the starter AL, for example, the "engine stop" can be prevented in the case of a start / stop function SS or, when the internal combustion engine is switched off, an "engine start" can be automatically carried out, at least for a predefined time. Furthermore, in the presence of a switch for switching on the auxiliary heating SH internal control unit via this switch input, an automatic engine start can be made when the vehicle is turned off.

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.With this embodiment, costs for Zuheizsysteme and an associated increase in electrical energy supply (by additional generator or by larger generator) are avoided. Furthermore, by this control program, a corresponding cost variant design can be done without having to provide appropriate control unit variants.

Claims (2)

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.Method for increasing the heating power in the passenger compartment of a motor vehicle with a heating and / or climate control device ( 1 ) with means for generating and outputting a heat request signal to the engine control unit ( 2 A measure for increasing the engine waste heat via a controllable connection to the starter preventing an engine stop at a start / stop function or when the engine is stopped, an automatic engine start, at least for a given time is. 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.A method according to claim 1, characterized in that the engine control unit (2) itself selects and executes the measures for increasing the internal combustion engine waste heat depending on the level of a requested heat (eg 60%).

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