DE10314047B4

DE10314047B4 - Verfahren zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage

Info

Publication number: DE10314047B4
Application number: DE10314047A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Leinfelder; Jürgen Dipl.-Ing. Boehnke
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: DE10314047A1

Abstract

Verfahren zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage (1), bei dem die Klimaparameter vom Kraftfahrer an einem Klimasteuergerät (2) eingestellt werden, wobei das Kraftfahrzeug über Sensoren zur Erfassung von Fahrzeugparametern und Umgebungsparametern verfügt, und wobei die Signale der Sensoren zur Beurteilung der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs ausgewertet werden, wonach mindestens ein Klimaparameter vom Klimasteuergerät (2) in der Weise angepasst wird, dass der Kraftfahrer zum Bewältigen der Fahrsituation unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass, bei als kritisch bewerteten Fahrsituationen diese in unterschiedliche Klassen eingestuft werden, die einer Unfallwahrscheinlichkeit entsprechen, und dass das Ausführen der Anpassung der Klimaparameter durch das Klimasteuergerät (2) in Abhängigkeit der Klasse der kritischen Fahrsituation erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Klimaanlagen sind im Fahrzeugbau nicht mehr nur in Fahrzeugen der Luxusklasse zu finden, sondern sind schon fast zu einem Serienbauteil geworden. Dabei sind Klimaanlagen in vielfältiger Weise regel- und steuerbar. Hochwertige Klimaanlagen erlauben beispielsweise die unabhängige Vorgabe der Klimaparameter für vier Zonen der Fahrgastzelle. Zudem sind Klimaanlagen mit Zusatzfunktionen kombinierbar, beispielsweise ist aus der EP 0 684 151 A1 bekannt Klimaanlagen mit einer Vorrichtung zur Beimischung von Duftstoffen auszugestalten.

Zur Steuer- und Regelung einer Klimaanlage ist ein der Klimaanlage zugeordnetes Steuergerät mit Sensoren verbunden, die Beispielsweise die Innentemperatur, die Außentemperatur, die Luftfeuchtigkeit in der Fahrgastzelle und die Sonneneinstrahlung bestimmen. Auf der Basis der Messwerte dieser Sensoren werden von dem Steuergerät der Klimaanlage die Kühlleistung, die Heizleistung, die Gebläsestufe und die Luftstromverteilung bestimmt.

Neben den Sensoren der Klimaanlage weist ein Kraftfahrzeugen eine Vielzahl von auf weitere Sensoren gestützte Fahrzeugsysteme wie ABS, ESP usw. auf. Die Weiterentwicklung von Kraftfahrzeugen stützt sich unter anderem auf die Implementierung sogenannter Assistentsysteme, die den Kraftfahrer auf der Basis von Sensoren aktiv unterstützen. Als Beispiel sei die automatische Abstandsregelung genannt, die in normalen Fahrsituationen auch mit der Möglichkeit einer vom Assistentsystem bewirkten Bremsung des Kraftfahrzeugs den vorgeschrie benen Mindestabstand zum Vorrausfahrenden Kraftfahrzeug einzuhalten. An Konzepten zur sensorgesteuerten, automatischen Spurführung von Kraftfahrzeugen wird derzeit gearbeitet.

Die Signale der Sensoren eines Kraftfahrzeugsystems werden in der Regel von einem dem jeweiligen Fahrzeugsystem oder Assistentsystem zugeordneten Steuergerät verarbeitet, wobei die Steuergeräte eines Kraftfahrzeuges über einen Datenbus miteinander verbunden sind. Dadurch stehen im Prinzip alle Messwerte jedes Sensors eines Kraftfahrzeugs jedem Fahrzeugsystem oder Assistentsystem zur Verfügung.

Eine entsprechende Vorgehensweise ist beispielsweise in der DE 100 14 545 C1 beschrieben, die ein Verfahren zur automatischen Änderung der Innenraumtemperatur eines Fahrzeuges erläutert. Das genannte Verfahren dient der automatischen Veränderung des Sollwertes der Innenraumtemperatur eines Fahrzeuges mit Klimaanlage zur Anpassung des Istwertes der Innenraumtemperatur zwecks Kompensation des in Abhängigkeit von der Fahrdynamik physiologisch bedingt veränderten Temperaturempfindens der Insassen. Es wird also darauf abgezielt, durch Anpassen der Fahrgastraumtemperatur dem Fahrer das Bewältigen von körperlich oder von der erforderlichen Konzentration her anstrengenden Fahrsituationen so angenehm wie möglich zu gestalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem die Klimatisierung der Fahrzeugzelle auch auf der Basis der Sensoren der verschiedenen Fahrzeugsysteme und Assistentsystem des Kraftfahrzeugs eingestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Als Sensoren zur Erfassung von Fahrzeugparametern werden alle üblichen Fahrzeugsensoren verwendet, vorzugsweise die Sensoren zur Bestimmung des Lenkwinkels, und/oder der Beschleunigung, und/oder der Verzögerung, und/oder der Gierrate, und/oder der Fahrwerksbewegung, und/oder der Raddrehung, und/oder des Reifendruckes.

Als Sensoren zur Erfassung von Umgebungsparametern werden Sensoren zur Bestimmung des Fahrbahnverlaufes, und/oder der Fahrzeugposition, und/oder der Position weiterer Verkehrsteilnehmer, und/oder der Verkehrsführung, und/oder der Wetterbedingungen und/oder verwendet.

Bei der Beurteilung der Fahrsituation als kritische Fahrsituation und bei deaktivierter Klimaanlage wird zum Bewältigen der kritischen Fahrsituation zuerst die Klimaanlage aktiviert.

Als Mittel zur Unterstützung des Kraftfahrers zum Bewältigen der kritischen Fahrsituation werden vorzugsweise der Luftstrom der Klimaanlage erhöht, die Temperatur der Klimatisierung abgesenkt, der Luftstrom in den oberen Bereich der Fahrgastzelle gelenkt und die Luftfeuchtigkeit erhöht.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einer Klimaanlage mit einer Vorrichtung zur Beimischung von Zusatzstoffen als Unterstützung des Kraftfahrers zum Bewältigen der kritischen Fahrsituation solche Stoffe beigemischt werden, welche die Konzentration und die Aufmerksamkeit des Kraftfahrers erhöhen.

Bei einer Klimaanlage mit der Möglichkeit zur unabhängigen Klimatisierung mehrerer Zonen der Fahrgastzelle erfolgt die Anpassung der Klimaparameter bei einer kritischen Fahrsituation nur in der Zone des Kraftfahrers.

Die Weise, in der die Anpassung der Klimaparameter beim Erkennen einer kritische Fahrsituation erfolgt, kann vom Kraftfahrer oder von einem Servicetechniker, beispielsweise am Klimasteuergerät, individuell eingestellt und gespeichert werden. Beispielsweise können die Temperatur des Luftstroms und die Gebläsestufe voreingestellt werden.

Das Bestimmen einer Fahrsituation als kritische Fahrsituation und/oder das Ausführen angepasster Klimaparameter kann am Kraftfahrzeug und/oder am Klimasteuergerät zu Anzeige gebracht werden.

Bei einer Erkennung eines normalen Fahrzustandes im Anschluss eines kritischen Fahrzustandes werden vom Klimasteuergerät die vom Kraftfahrer eingestellten Klimaparameter ausgeführt.

Alternativ können die vom Klimasteuergerät für die kritische Fahrsituation angepassten Klimaparameter solange ausgeführt werden, bis der Kraftfahrer durch eine einzelne Eingabe am Klimasteuergerät die zuvor von ihm eingestellten Klimaparameter reaktiviert.

Im folgenden soll das Verfahren zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einer Figur dargestellt und erläutert werden.

Es zeigt
Figur eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage.
Der Figur zeigt die schematische Darstellung eines auf einer Fahrbahn fahrenden Kraftfahrzeuges. Das Kraftfahrzeug ist mit einer Klimaanlage 1 zur Klimatisierung der Fahrgastzelle ausgestattet, wobei die Klimaparameter an einem Klimasteuergerät 2 vom Kraftfahrer eingegeben werden. Das Klimasteuergerät 2 ist mit Sensoren zur Bestimmung der Innentemperatur, der Außentemperatur, der Luftfeuchtigkeit in der Fahrgastzelle und der Sonneneinstrahlung ausgestattet. Zudem ist das Klimasteuergerät über eine Datenbus mit weiteren Steuergeräten des Kraftfahrzeugs verbunden.
Eines dieser Steuergeräte ist ein Spurerkennungssteuergerät einer Vorrichtung zur Erkennung des Fahrbahnverlaufes. Das Spurerkennungssteuergerät ist mit an der rechten und linken Fahrzeugvorderseite angeordneten Spursensoren 3 verbunden, welche den Verlauf der Fahrbahn erfassen. Erkennt das Spurerkennungssteuergerät das Verlassen der Fahrbahn, so wird dies dem Kraftfahrer durch ein leichtes Rütteln des Lenkrades angezeigt.
Neben der Möglichkeit, dass der Kraftfahrer bewusst von der Fahrbahn abfährt, kann es sein, dass sich der Kraftfahrer aufgrund eines Konzentrationsverlustes ungewollt dem Fahrbahnrand nähert, wodurch sich das Kraftfahrzeug in einem kritischen Fahrzustand befinden, der möglicher Weise in einem Unfall endet.
Um den Kraftfahrer bei der Bewältigung des möglicherweise kritischen Fahrzustand zu unterstützen werden im Klimasteuergerät 2 vordefinierte Klimaparameter aktiviert. Dabei wird bei abgeschalteter Klimaanlage 1 zuerst die Klimaanlage 1 aktiviert. Sollte der Luftstrom in der Fahrgastzelle auf Umlauft geschaltet sind, wird wieder auf Außenluftzufuhr umgeschaltet. Sodann wird die Kühlleistung der Klimaanlage 1 auf ihren Maximalwert hochgefahren, um den Kraftfahrer mit kühler Frischluft zu versorgen. Die kühle Frischluft wird mit der höchst möglichen Luftfeuchtigkeit dem Kraftfahrer zugeführt, um ein möglichst direktes Temperaturempfinden zu gewährleisten. Dabei werden Lüftermotoren der Klimaanlage auf maximale Drehzahl gebracht. Zudem wird die Luftverteilung auf den oberen Bereich der Fahrgastzelle beschränkt.
Bei der Klimaanlage besteht der Möglichkeit zur unabhängigen Klimatisierung mehrerer Zonen der Fahrgastzelle. Die Anpassung der Klimaparameter zur Bewältigung des kritischen Fahrzustandes erfolgt dabei nur in der Zone des Kraftfahrers.
Die Klimaanlage 1 ist mit einer Vorrichtung zur Beimischung von Zusatzstoffen ausgestattet, über welche die Fahrgastzelle vorzugsweise mit Duftstoffen angereichet wird, die dem Luftstrom innerhalb der Klimaanlage 1 zugegeben werden. Beim erkennen eines kritischen Fahrzustandes werden dem Luftstrom beispielsweise ätherische Öle zugesetzt, welche die Konzentration und die Aufmerksamkeit des Kraftfahrers unterstützen.
Primär durch das Rütteln des Lenkrades bemerkt der Kraftfahrer das drohende Verlassen der Fahrbahn. Die Änderung der Klimaparameter unterstützen den Kraftfahrer dabei die richtige Entscheidung für das benötigte Fahrmanöver zu treffen, um den Unfall abzuwenden.
Wenn ein drohender Verkehrsunfall oder das Einschlafen des Kraftfahrers zuverlässig erfasst werden könnte, bestünde auch die Möglichkeit, dem Luftstrom kurzzeitig aggressive Stoffe wie beispielsweise Ammoniak zuzusetzen, um den Kraftfahrer unmissverständlich auf die sich anbahnende Notsituation aufmerksam zu machen.
Dass die Klimaparameter aufgrund einer kritischen Fahrsituation verändert wurden, wird dem Kraftfahrer am Klimasteuergerät 2 oder an einem zentralen Anzeigeinstrument des Kraftfahrzeugs zur Anzeige gebracht.
Die Werte der Klimaparameter, welche das Klimasteuergerät 2 im Fall einer kritischen Fahrsituation einstellt, können vom Kraftfahrer oder von einem Servicetechniker auf persönliche Erfordernisse des Kraftfahrers eingestellt werden. Der Kaltluftstrom für einen Kraftfahrer mit empfindlichen Augen kann reduziert werden, indem ein beispielsweise fünfstufiges Gebläse der Klimaanlage 1 nur auf die dritte Stufe gestellt wird. Diese den persönlichen Erfordernissen angepassten Klimaparameter können bei einem Kraftfahrzeug mit Fahrererkennung fahrerabhängig gespeichert werden.
Ein kritischer Fahrzustand kann auf viele unterschiedle Weisen erkannt werden. Dabei können als Eingangsgrößen zur Bestimmung des kritischen Fahrzustandes die Signale aller Sensoren des Kraftfahrzeuges, beispielsweise der Sensoren zur Erfassung des Lenkwinkels, der Beschleunigung, der Verzögerung, der Gierrate, der Fahrwerksbewegung, der Raddrehung, des Reifendruckes, verwendet werden.
Zudem können als Eingangsgröße zur Bestimmung des kritischen Fahrzustandes Sensoren zur Erfassung von Umgebungsparametern verwendet werden. Solche Sensoren werden beispielsweise in Systemen zur Bestimmung der Fahrzeugposition, der Position weiterer Verkehrsteilnehmer, der Verkehrsführung (Erkennung der Verkehrsschilder) und der Wetterbedingungen verwendet.
Die Auswertung der Signale der unterschiedlichen Sensoren zur Bestimmung der kritischen Fahrsituation erfolgt in der Art, dass die Signale der unterschiedlichen Sensoren auf ihre Unfallwahrscheinlichkeit hin klassifiziert werden. Dabei sind drei Klassen vorgesehen, die der Wahrscheinlichkeit entsprechen, ob eine kritische Fahrsituation tatsächlich zu einem Unfall führt.
So entspricht beispielsweise eine plötzliche Reduzierung des Fahrpedalwinkels der ersten Klasse, die nur unwahrscheinlich zu einen Unfall führt.
Eine Vollbremsung auf trockener Fahrbahn mit ansprechendem Antiblockiersystem entspricht der zweiten Klasse, bei der ein Unfall schon wahrscheinlicher ist.
Ein auf Radar oder dem Global Position System basierendes Fahrzeugerkennungssystems, das eine Kollision des Kraftfahrzeugs anmahnt, entspricht der dritten Klasse, bei der ein Unfall mit hoher Wahrscheinlichkeit eintritt.
Die Klasse, ab der die Beurteilung der Fahrsituation als kritische Fahrsituation zur einer Anpassung der Klimaparameter führt, kann ebenfalls vom Kraftfahrer oder von einen Servicetechniker am Klimasteuergerät 2 eingestellt werden.
Wird nach einer Erkennung eines kritischen Fahrzustandes wieder auf einen normalen Fahrzustand erkannt, werden die vom Kraftfahrer ursprünglich eingestellten Klimaparameter wieder ausgeführt. Alternativ können die Klimaparameter des kritischen Fahrzustandes solange weiter ausgeführt werden, bis der Kraftfahrer beispielsweise durch eine einzelne, beliebige Eingabe am Klimasteuergerät 2 die zuvor von ihm eingestellten Klimaparameter wieder reaktiviert.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges erfolgt die Klimatisierung der Fahrgastzelle in Abhängigkeit des Fahrzustandes des Kraftfahrzeugs, wodurch die Unfallwahrscheinlichkeit gesenkt und die Verkehrssicherheit weiter zu nimmt.

Claims

Verfahren zur Klimatisierung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage (1), bei dem die Klimaparameter vom Kraftfahrer an einem Klimasteuergerät (2) eingestellt werden, wobei das Kraftfahrzeug über Sensoren zur Erfassung von Fahrzeugparametern und Umgebungsparametern verfügt, und wobei die Signale der Sensoren zur Beurteilung der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs ausgewertet werden, wonach mindestens ein Klimaparameter vom Klimasteuergerät (2) in der Weise angepasst wird, dass der Kraftfahrer zum Bewältigen der Fahrsituation unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass, bei als kritisch bewerteten Fahrsituationen diese in unterschiedliche Klassen eingestuft werden, die einer Unfallwahrscheinlichkeit entsprechen, und dass das Ausführen der Anpassung der Klimaparameter durch das Klimasteuergerät (2) in Abhängigkeit der Klasse der kritischen Fahrsituation erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoren zur Erfassung von Fahrzeugparametern alle üblichen Fahrzeugsensoren verwendet werden, nämlich, soweit vorhanden, die Sensoren zur Bestimmung • des Lenkwinkels, • der Beschleunigung, • der Verzögerung, • der Gierrate, • der Fahrwerksbewegung, • der Raddrehung, • des Reifendruckes • des Fahrbahnverlaufes (3), • der Fahrzeugposition, • der Position weiterer Verkehrsteilnehmer, • der Verkehrsführung, • der Wetterbedingungen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Beurteilung der Fahrsituation als kritische Fahrsituation die zuvor deaktivierte Klimaanlage (1) aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterstützung des Kraftfahrers zum Bewältigen der kritischen Fahrsituation der Luftstrom der Klimaanlage (1) erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterstützung des Kraftfahrers zum Bewältigen der kritischen Fahrsituation die Temperatur des Luftstroms der Klimaanlage (1) abgesenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterstützung des Kraftfahrers zum Bewältigen der kritischen Fahrsituation der Luftstrom in den oberen Bereich der Fahrgastzelle gelenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterstützung des Kraftfahrers zum Bewältigen der kritischen Fahrsituation die Luftfeuchtigkeit erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Klimaanlage (1) mit einer Vorrichtung zur Beimischung von Zusatzstoffen im Fall einer kritischen Fahrsituation solche Stoffe beigemischt werden, welche die Konzentration und die Aufmerksamkeit des Kraftfahrers erhöhen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Klimaanlage mit einer unabhängigen Klimatisierung mehrerer Zonen der Fahrgastzelle die Klimaparameter bei einem kritischen Fahrzustand nur in der Zone des Kraftfahrers angepasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaparameter, die beim Erkennen einer kritische Fahrsituation vom Klimasteuergerät (2) ausgeführt werden, vom Kraftfahrer und/oder von einem Servicetechniker entsprechen den Bedürfnisse des Kraftfahrers voreingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen einer kritischen Fahrsituation und/oder das Ausführen angepasster Klimaparameter am Kraftfahrzeug und/oder am Klimasteuergerät (2) angezeigt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erkennung eines normalen Fahrzustandes im Anschluss eines kritischen Fahrzustandes vom Klimasteuergerät (2) die vom Kraftfahrer eingestellten Klimaparameter ausgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erkennung eines normalen Fahrzustandes im Anschluss eines kritischen Fahrzustandes die vom Klimasteuergerät (2) der kritischen Fahrsituation angepassten Klimaparameter weiter ausgeführt werden, bis der Kraftfahrer durch eine einzelne Eingabe am Klimasteuergerät (2) die zuvor von ihm eingestellten Klimaparameter reaktiviert.