DE10256409A1 - Verfahren zur Klimaregelung - Google Patents

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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 geringere Kühlung wünscht und daher die Soll-Innentemperatur nach oben regelt. Da in einem derartigen Fall die Soll-Einblastemperatur sowohl für die vorherige Soll-Innenraumtemperatur als auch für die neue, höhere Soll-Innenraumtemperatur immer noch weit unterhalb der physikalisch realisierbaren Grenze liegt, wird nun eine zweite Soll-Einblastemperatur berechnet, bei der die Soll-Innenraumtemperatur-Änderung und die Außentemperatur berücksichtigt werden. Die tatsächliche Einblastemperatur wird abhängig davon geregelt, welche der beiden Soll-Einblastemperaturen maximal ist. Auf diese Weise ist es möglich, ein direktes Ansprechen auf die Erhöhung der Soll-Innenraumtemperatur zu verwirklichen, auch wenn die herkömmlich berechnete Soll-Einblastemperatur immer noch unter der physikalisch realisierbaren Einblastemperatur liegen würde.

Description

  • 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 unabhängig von der jeweils vorhandenen Temperatur des Außenraums, dem z.B. im Fall einer Fahrzeugklimaanlage 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.
  • Ebenso ist es bei Fahrzeugen mit Temperatur und/oder Gebläsereglung bekannt, in Abhängigkeit von der Außentemperatur, der Innenraumtemperatur und einer eingestellten Soll-Innnenraumtemperatur die Einblastemperatur der Klimaanlage berechnet.
  • Jedoch besteht bei derartigen Verfahren zur Klimaregelung das Problem, das bei sehr hohen Außentemperaturen, beispielsweise zwischen 35°C und 55°C und/oder noch zusätzlicher Sonneneinstrahlung eine sehr tiefe Sollblaslufttemperatur, beispielsweise –30°C bis –60°C berechnet wird. Aus physikalischen Gründen, nämlich der Vereisung des Verdampfers liegt die tiefste Einblastemperatur jedoch bei ca. 3°C bis 5°C. Wenn es ein Insasse wärmer haben möchte und er den Sollwert von 22°C auf beispielsweise 24°C verstellt, wird die Berechnung der Sollblaslufttemperatur nur auf ca. –10°C bis –20°C erhöht. Da die Ausblastemperatur jedoch physikalisch bedingt 3°C bis 5°C beträgt und eine Blasluftsolltemperatur von bis zu –60°C berechnet wird, ist die Sollwertverstellung für den Insassen nicht spürbar. Er muss den Sollwert noch höher stellen, je nach den Werten der Parameter für die Regelung, d.h. der Außentemperatur, dem Sollwert, dem Sonneneinfluss (der solaren Strahlung) und der Innenraumtemperatur, bis durch die Berechung der Klimareglung eine positive Blaslufttemperatur berechnet wird.
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Klimaregelung derart weiterzubilden, dass die Klimaregelung auch bei sehr hohen Außentemperaturen und/oder starker Sonneneinstrahlung sofort auf eine Veränderung eines Sollwerts anspricht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Klimaregelung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
  • Durch die erfindungsgemäße Regelung ist es möglich, dass eine spürbare Reaktion auf einen manuellen Eingriff, d.h. eine Erhöhung der Soll-Innenraumtemperatur erfolgt, obwohl eine für diese Soll-Innenraumtemperatur berechnete Soll-Einblastemperatur ebenso wie eine vorherige Soll-Einblastemperatur für eine niedrigere Soll-Innenraumtemperatur aufgrund der physikalischen Grenzen nicht realisierbar ist und herkömmlich in beiden Fällen einheitlich der untere Grenzwert der Einblastemperatur verwendet wurde.
  • 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 Einblastemperatur 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:
  • 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Klimaregelung.
  • Bei herkömmlichen Verfahren zur Klimaregelung besteht das Problem, dass aufgrund der physikalischen Grenze, bevor der Verdampfer vereist, die Einblastemperatur TEinblas-Min nicht kälter als 1°C bis 3°C sein kann, obwohl eine berechnete Soll-Einblastemperatur wesentlich niedriger liegen würde. Aufgrund dessen ist es nicht möglich, bei hohen Außentemperaturen und/oder starker Sonneneinstrahlung eine in Abhängigkeit von der Außentemperatur TA, der Ist-Innenraumtemperatur TI und einer eingestellten Soll-Innenraumtemperatur TISoll berechnete Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll zu realisieren. Auch bei einer Nachregelung durch Erhöhung der Soll-Innenraumtemperatur kann es in einer derartigen Situation vorkommen, dass auch die mit der neuen Soll-Innenraumtemperatur TISoll-neu berechnete Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll immer noch weit unter dem realisierbaren Wert liegt. Daher erfolgt keine für den Insassen spürbare Regelung, so dass er mehrfache manuelle Nachregeldurchgänge benötigt, bis er eine für ihn komfortable Einblastemperatur TEinblas erhält. Hier greift nun das erfindungsgemäße Verfahren zur Klimatisierung ein, um in diesem Fall eine modifizierte Klimaregelung zu verwirklichen, bei der dieses Problem nicht mehr auftritt.
  • Nachfolgend wird nun unter Bezugnahme auf 1 das erfindungsgemäße Verfahren zur Klimaregelung beschrieben, mit dem das vorstehend beschriebene Problem beseitigt werden kann und eine für den/die Insassen komfortable Regelung möglich ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Klimaregelung wird in einem ersten Schritt S1 zunächst mittels des herkömmlichen Verfahrens die Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll in Abhängigkeit von der Außentemperatur TA, der Ist-Innenraumtemperatur TI sowie der Soll-Innenraumtemperatur TISoll berechnet. Anschließend wird in Schritt S2 das Berechnungsergebnis, also die Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll mit der minimal physikalisch realisierbaren Einblastemperatur TEinblas-Min verglichen. Wenn in Schritt S2 erkannt wird, dass die berechnete Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll größer als die minimale Einblastemperatur TEinblas-Min ist, wird in Schritt S3 eine herkömmliche Klimaregelung in Abhängigkeit von der Ist-Innenraumtemperatur TI, der Soll-Innenraumtemperatur TISoll, der Außentemperatur TA und eventuell der solaren Einstrahlung q, der Geschwindigkeit v, usw. durchgeführt. Wenn dahingegen in Schritt S2 die berechnete Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll kleiner als die minimale Einblastemperatur TEinblas-Min ist, wird in Schritt S4 überprüft, ob ein neuer Soll-Innenraumwert TISoll-neu vorhanden ist. Falls keiner vorhanden ist, wird ein Innenraumtemperatur-Normalwert, beispielsweise in der Höhe von 22°C statt dessen verwendet und zu Schritt S1 zurückgekehrt.
  • Wenn ein neuer Soll-Innenraumwert TISoll-neu vorhanden ist, wird in Schritt S5 anschließend eine Soll-Innenraumtemperatur-Änderung ΔTISoll aus der Differenz von TISoll-neu und TISoll-alt berechnet. Darauffolgend wird in Schritt S6 überprüft, ob die Soll-Innenraumtemperatur-Änderung ΔTISoll größer Null ist, d.h. durch den manuellen Eingriff eine Temperaturanhebung veranlasst werden soll. Wenn keine Temperaturanhebung vorliegt, d.h. die Soll-Innentemperatur-Änderung ΔTISoll vorliegt, wird zu Schritt S1 zurückgekehrt, anderenfalls wird zu Schritt S7 fortgeschritten. In Schritt S7 wird nun eine zweite Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll in Abhängigkeit von der Soll-Innenraumtemperatur-Änderung ΔTISoll und der Außentemperatur TA berechnet. Die Berechnung erfolgt unter Bezugnahme auf durch Messungen ermittelte Erfahrungswerte für eine optimale Regelung. Nachfolgend wird dann in Schritt S8 ein Maximum von der Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll und der zweiten Soll-Einblastemperatur ermittelt. In Schritt S9 wird dann untersucht, ob die zweite Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll als Maximum ausgewählt wurde. Wenn dies der Fall ist, wird in Schritt S10 die Abschöpfklappe, im Falle mehrerer Zonen die Abschöpfklappe in der jeweiligen Zone geschlossen. Anderenfalls wird direkt zu Schritt S1 zurückgekehrt.
  • 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 1 beschriebene Klimaregelung durchgeführt wird, sobald die berechnete Soll-Einblastemperatur TEinblas-Soll unter der physikalisch minimal möglichen Einblastemperatur TEinblas-Min liegt . Auf diese Weise kann eine sehr komfortable Klimaregelung getrennt für jeden separat klimatisierten Fahrzeugbereich durchgeführt werden, so dass sich in einem anderen Bereich befindende Insassen nicht durch die Klimaregelung mitbetroffen sind und sich daher auch nicht in ihrem Komfort beeinträchtigt fühlen.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Klimaregelung, mit dem die Innenraumtemperatur 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 angekühlt und/oder erwärmt wird, gekennzeichnet durch die Schritte, (Schritt S1) Berechnen einer Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll) abhängig von der Außentemperatur (TA), der Ist-Innenraumtemperatur (TI) und der Soll-Innenraumtemperatur (TISoll) (Schritt S2) Vergleichen der berechneten Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll) mit einer minimal physikalisch realisierbaren Einblastemperatur (TEinblas-Min) (Schritt S3) wenn Schritt S2 ergibt, dass die Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll) über der minimalen Einblastemperatur (TEinblas-Min) liegt, Durchführen einer herkömmlichen Klimaregelung abhängig von der Ist-Innenraumtemperatur (TI), der Soll-Innenraumtemperatur (TISoll), der Außentemperatur (TA) sowie optional der solaren Strahlung (q) und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Regeln der Einblastemperatur (TEinblas) und/oder des Luftmassenstroms, (Schritt S4) wenn die Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll) unter der minimalen Einblastemperatur (TEinblas-Min) liegt, Ermitteln, ob eine neue Soll-Innenraumtemperatur (TISoll- neu) durch zumindest einen der Insassen über eine Soll-Innentemperatur-Einstelleinrichtung eingegeben wurde, wenn in Schritt S4 keine neue Soll-Innenraumtemperatur (TISoll-neu) gefunden wurde, Zurückkehren zu Schritt S1 (Schritt S5) wenn in Schritt S4 eine neue Soll-Innenraumtemperatur (TISoll-neu) gefunden wurde, Ermitteln einer Soll-Innentemperatur-Änderung (TISoll) aus der Differenz der neuen Soll-Innenraumtemperatur (TISoll-neu) und der bisherigen Soll-Innenraumtemperatur (TISoll-alt), (Schritt S6) Feststellen, ob die Soll-Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTISoll) einen Wert größer Null aufweist, wenn die Soll-Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTISoll) einen Wert kleiner oder gleich Null aufweist, Zurückkehren zu Schritt S1, (Schritt S7) wenn die Soll-Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTISoll) einen Wert größer Null aufweist, Berechnen einer zweiten Soll-Innenraumtemperatur abhängig von ΔTISoll und TA, (Schritt S8) Auswählen des Maximalwerts der Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll) und der zweiten Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll) (Schritt S9) anschließend wird entschieden, ob die zweite Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll2) ausgewählt wurde, wenn in Schritt S9 die zweite Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll2) nicht ausgewählt wurde, wird zu Schritt S1 zurückgekehrt, (Schritt S10) wenn in Schritt S9 die zweite Soll-Einblastemperatur (TEinblas-Soll2) nicht ausgewählt wurde, wird die Abschöpfklappe geschlossen und anschließend zu Schritt S1 zurückgekehrt.
  2. Verfahren zur Klimaregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen der zweiten Soll-Einblastemperatur (TEinblas- Soll2) in Abhängigkeit von der Außentemperatur (TA) und der Soll-Innenraumtemperatur-Änderung (ΔTISoll) anhand von durch Messung ermittelten Bezugskurven erfolgt.
  3. Verfahren zur Klimatisierungsregelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn keine vorhergehende Soll-Innenraumtemperatur (TISoll-alt) vorhanden ist, an deren Stelle ein Temperaturwert gewählt wird, der als komfortabel betrachtet wird.
  4. Verfahren zur Klimatisierungsregelung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturwert 22°C beträgt.
  5. Verfahren zur Klimatisierungsregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einer Mehrzonen-Klimaanlage für jeden separat klimatisierten Fahrzeugbereich getrennt ausgeführt wird.
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