DE19902201A1 - Verfahren zur Regelung eines Innenraumklimas eines Fahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Innenraumklimas eines Fahrzeugs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Erfindungsgemäß wird in einem ersten Verfahrensschritt über einen Sollwertsteller (2) bei der Abfahrt oder während der Fahrt ein individuell gewünschtes Innenraumklima eingestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird ein Zielort in eine Navigationseinrichtung (9) eingegeben. Anschließend erfolgt eine Fernerfassung des Außenraumklimas am und/oder im Bereich des Zielortes und schließlich eine selbsttätige Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraumklima bei der durch die Navigationseinrichtung (9) festestellten Annäherung an den Zielort mittels einer Klimaregelungseinrichtung (1). Durch diese selbsttätige Angleichung des Innenraumklimas an das am Zielortklima können die Fahrzeuginsassen schon vor dem Aussteigen aus dem Fahrzeug langsam an die am Zielort vorherrschenden klimatischen Bedingungen gewöhnt werden. Dadurch ist der menschliche Organismus beim Aussteigen aus dem Fahrzeug am Zielort keinem als unangenehm empfundenen Klimaschock ausgesetzt. Weiter ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Innenraumklimas eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrich­ tung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 5.

Ein angenehmes Innenraumklima, insbesondere eine angenehme Innen­ temeratur, sorgt im Fahrzeug für ein Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen und wirkt sich in erster Linie positiv auf die Leistungsfähigkeit des Fahrers aus.

Die Einstellung einer angenehmen Innentemperatur erfolgt bei Fahr­ zeugen in der Regel über eine Klimaanlage. An dieser Klimaanlage wird über ein Klimabedienteil als Sollwertsteller eine gewünschte Innentempera­ tur als Innentemperatursollwert eingestellt. Die Klimaanlage wird so gere­ gelt, daß die eingestellte Innentemperatur unter Berücksichtigung der je­ weils vorherrschenden Außentemperatur und ggf. der Intensität der Son­ neneinstrahlung konstant auf dem vorgegebenen Sollwert gehalten wird.

Bei Tunnelfahrten, Fahrten in Parkhäusern oder Tiefgaragen sowie im Stau ist es für ein gesundes und angenehmes Innenraumklima zudem erforder­ lich, die Klimaanlage von Frischluft- auf Umluftbetrieb umzustellen, damit keine Abgase in das Fahrzeuginnere gelangen. Diese Umschaltung zwi­ schen Frischluft- auf Umluftbetrieb kann manuell oder aber auch selbsttä­ tig erfolgen. Eine manuelle Umschaltung zwischen Frisch- und Umluftbe­ trieb ist aus der (JP 0 914 22 32 A1) bekannt.

Für ein selbsttätiges Umschalten zwischen Frischluft- auf Umluftbetrieb ist es aus der DE 196 19 643 C1 bekannt, die Klimaanlage mit einer Naviga­ tionseinrichtung zu koppeln. Mit derartigen Navigationseinrichtungen, z. B. einer auf dem satellitengestützten GPS (Global Positioning System) basie­ renden Navigationseinrichtung, in denen ein mit einem Kraftfahrzeug be­ fahrbares Straßennetz mit Umgebungsdaten gespeichert ist, wird über mit­ tels der Navigationseinrichtung empfangene Satellitensignale die momen­ tane Fahrzeugposition auf dem abgespeicherten Straßennetz bestimmt. Im Rahmen dieser Bestimmung der momentanen Fahrzeugposition wird mit der Navigationseinrichtung z. B. die Einfahrt in einen Tunnel erfaßt und an eine Steuereinheit weitergemeldet. Die Steuereinheit schaltet daraufhin die Klimaanlage von Frischluft- auf Umluftbetrieb um, so daß keine Abgase in den Fahrzeuginnenraum gelangen können. Auf die gleiche Weise wird über die momentane Fahrzeugpositionsbestimmung auch wieder die Tunnelaus­ fahrt erfaßt und entsprechend die Klimaanlage wieder von Umluft- auf Frischluftbetrieb umgeschalten. Der über das Klimabedienteil als Sollwert­ steller eingestellte Innentemperatursollwert bleibt hier unverändert.

Ein derartiges Umschalten zwischen Frisch- und Umluftbetrieb in Abhän­ gigkeit von der über eine Navigationseinrichtung bestimmten momentanen Fahrzeugposition ist auch in den Druckschriften JP 0 420 17 12 A1, JP 0 416 32 24 A1 und JP 0 914 22 32 A1 beschrieben. In ähnlicher Weise wird in der JP 0 817 51 50 A1 eine plötzliche Änderung der Außentempe­ ratur, wie dies z. B. bei Tunnelfahrten der Fall ist, erfaßt und entsprechend eine Klimaanlage angesteuert.

Ein Nachteil all dieser Systeme ist, daß die Fahrzeuginsassen nach einer längeren Fahrt in einem Gebiet mit extremeren Klimabedingungen, wie z. B. einer höheren Temperatur, beim Aussteigen aus dem durch den vor­ gegebenen Innentemperatursollwert angenehm klimatisierten Fahrzeug am Zielort einen sog. unangenehm empfundenen Klimaschock durch den plötzlichen Klimawechsel erfahren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Regelung eines In­ nenraumklimas eines Fahrzeugs zu schaffen, mit dem eine Klimaschock­ wirkung beim Aussteigen der Fahrzeuginsassen aus dem Fahrzeug am Zielort zumindest verringert werden kann. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Nach Anspruch 1 wird in einem ersten Verfahrensschritt ein individuell gewünschtes Innenraumklima, vorzugsweise eine Innenraumtemperatur, an einem Sollwertsteller bei der Abfahrt oder während der Fahrt eingestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird in eine Navigationseinrichtung ein Zielort eingegeben. Anschließend erfolgt in einem dritten Verfahrensschritt eine Fernerfassung des Außenraumklimas, vorzugsweise einer Außen­ raumtemperatur, am und/oder im Bereich des Zielortes. Schließlich erfolgt in einem vierten und letzten Verfahrensschritt eine selbsttätige Anglei­ chung des Innenraumklimas an das Außenraumklima bei der durch die Navigationseinrichtung festgestellten Annäherung an den Zielort mittels einer Klimaregelungseinrichtung.

Mit diesem Verfahren wird somit der über das Klimabedienteil für die Fahrt eingestellte Innenraumklimasollwert von z. B. 20°C bei einer Annäherung an den Zielort durch selbsttätiges Angleichen, z. B. auf einen Wert der dor­ tigen Außentemperatur von 30°C, verändert. Diese Veränderung des In­ nenraumklimasollwertes erfolgt mittels einer vom Fahrzeug aus durchge­ führten Fernerfassung von am und/oder im Bereich des Zielortes vorherr­ schenden Außenklimadaten.

Die Fahrzeuginsassen können hier somit schon vor dem Aussteigen aus dem Fahrzeug langsam an die am Zielort vorherrschenden klimatischen Bedingungen gewöhnt werden. Dadurch ist der menschliche Organismus beim Aussteigen aus dem Fahrzeug am Zielort keinem oder zumindest einem erheblich abgeschwächteren Klimaschock ausgesetzt.

Die selbsttätig anzugleichenden Klimawerte sind bevorzugt Temperatur­ werte, können jedoch auch andere Klimadaten sein, wie z. B. Luftfeuchtig­ keitswerte und/oder Luftdruckwerte.

Die zur Fernerfassung notwendigen Außenklimadaten am und/oder im Be­ reich des Zielortes können grundsätzlich auf verschiedene Weise zur Ver­ fügung gestellt werden. Nach Anspruch 2 erfolgt die fahrzeugseitige Erfas­ sung des Außenraumklimas, vorzugsweise einer Außentemperatur, mittels eines an Navigationsdaten der Navigationseinrichtung gekoppelten Klima­ informationssignals und/oder über ein Klimainformationssignal eines im Bereich des Zielortes angesiedelten, regionalen Radiosenders. Weiter ist auch eine fahrzeugseitige Außentemperaturmessung im durch das Naviga­ tionssystem festgestellten Annäherungsbereich, der vorzugsweise in etwa 15 bis 20 km beträgt, ausführbar. In diesem Fall wird davon ausgegangen, daß diese gemessene Außentemperatur dann etwa der Außentemperatur am Zielort entspricht und der voreingestellte Innenraumtemperatursollwert entsprechend angeglichen.

Nach Anspruch 3 ist die selbsttätige Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraumklima abschaltbar und/oder auf unterschiedliche Tempera­ turgradienten einstellbar. Durch diese Abschaltmöglichkeit kann der Fah­ rer die Aktivierung der selbsttätigen Angleichung des Innenraumklimas an einen erfaßten Außenklimawert nach seinen individuellen Wünschen steu­ ern. Mit der Einstellung eines Temperaturgradienten hat der Fahrer zudem die Möglichkeit die Geschwindigkeit der selbsttätigen Angleichung auf einen individuell angenehmen Wert zu steuern. Es besteht auch die Mög­ lichkeit durch Einstellelemente die Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraumklima nicht vollständig, sondern nur bis zu einem Minimal- oder Maximalwert durchzuführen.

Eine selbsttätige Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraum­ klima kann grundsätzlich sowohl bei längeren als auch bei kürzeren Fahr­ strecken vorgenommen werden. Sinnvoll ist es jedoch, eine Angleichung lediglich bei längeren Fahrstrecken vorzusehen, da erst nach einer gewis­ sen Gewöhnung an eine Innentemperatur ein Aussteigen bei einer anderen Außentemperatur als unangenehm empfunden wird und einen Klima­ schock verursacht. Daher wird nach Anspruch 4 vorgeschlagen, die selbst­ tätige Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraumklima erst nach einer vorgegebenen oder vorgebbaren Fahrstrecke und/oder Fahrzeit zu aktivieren.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.

Nach Anspruch 5 ist mit der Navigationseinrichtung und mit der Klimaan­ lage eine Sollwertangleichungseinrichtung gekoppelt, wobei diese Sollwert­ angleichungseinrichtung ein dem Außenklima am und/oder im Bereich des Zielortes entsprechendes Außenklimasignal erfaßt und den Innenraumkli­ masollwert bei von der Navigationseinrichtung festgestellten Annäherung an den Zielort durch Ansteuerung der Klimaanlage selbsttätig angleicht, so daß das Innenraumklima am und/oder im Bereich des Zielorts in etwa dem dortigen Außenraumklima entspricht.

Mit einer derartigen Vorrichtung kann das Verfahren zur Durchführung der selbsttätigen Angleichung des Innenraumklimas an ein am und/oder im Bereich des Zielorts vorherrschendes Außenklima auf einfache Weise durchgeführt werden.

Die zur Fernerfassung notwendigen Außenklimadaten am und/oder im Be­ reich des Zielortes können grundsätzlich auf verschiedene Weise erfaßt werden. Nach Anspruch 6 weist die Sollwertangleichungseinrichtung hierzu eine Klimasignalerfassungsfunktion zum Empfang eines Klimasi­ gnals der Navigationseinrichtung und/oder eines regionalen Radiosenders auf. Alternativ dazu ist nach Anspruch 7 die Sollwertangleichungseinrich­ tung als eine fahrzeugseitige Außentemperaturmeßeinrichtung ausgebildet. Mit dieser fahrzeugseitigen Außentemperaturmeßeinrichtung wird die Außenraumtemperatur im Abstand vom Zielort, vorzugsweise in einem durch die Navigationseinrichtung festgestellten Annäherungsbereich an den Zielort von 15 bis 20 km, erfaßt und die so erfaßte Außentemperatur wird in etwa der Außentemperatur am Zielort gleichgesetzt.

Für einen individuellen Einsatz der Sollwertangleichungseinrichtung ist diese nach Anspruch 8 mit einer Abschalteinrichtung zur Abschaltung der Sollwertangleichungseinrichtung gekoppelt. Vorzugsweise ist diese Ab­ schalteinrichtung ein von Hand einfach zu bedienender Handschalter.

Zur Einstellung eines individuellen Klimagradienten, insbesondere eines individuellen Temperaturgradienten, ist die Sollwertangleichungseinrich­ tung nach Anspruch 9 mit einer Gradienteneinstelleinrichtung gekoppelt. Neben einem Temperaturgradienten kann beispielsweise auch ein Luft­ feuchtigkeitsgradient eingestellt werden.

Um die Sollwertangleichungseinrichtung nur bei längeren Fahrten zu akti­ vieren, weist diese nach Anspruch 10 zusätzlich eine Aktivierungseinrich­ tung auf, mit der die Sollwertangleichungseinrichtung erst nach vorgege­ bener oder vorgebbarer Fahrstrecke und/oder Fahrzeit aktiviert wird. Nach Anspruch 11 ist die Klimaanlage mit wenigstens einem Stellelement gekoppelt, das in Abhängigkeit von dem über das Klimabedienteil einge­ stellten Innenraumklimasollwert eine bestimmte Stellung einnimmt. Als Stellelemente können im Grunde alle herkömmlichen Stellelemente ver­ wendet werden. Vorzugsweise sind als Stellelemente ein Gebläse und/oder eine oder mehrere Klappen und/oder ein Kühlkompressor eingesetzt.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Klimaanlage 1 als Klimarege­ lungseinrichtung, die ein Klimabedienteil 2 mit einem von Hand einstellba­ ren Drehknopf 11 aufweist. Über diesen Drehknopf 11 wird ein Sollwert für die Innentemperatur im die Regelstrecke 3 der Klimaanlage 1 bildenden Fahrzeuginnenraum eingestellt, z. B. eine Innentemperatur von 20°C.

Die im Fahrzeuginnenraum gemessene Temperatur wird als Istwert in einem Regler 5 mit dem voreingestellten Sollwert verglichen. Wird eine Abweichung zwischen Soll- und Istwert festgestellt, so wird die Innentem­ peratur im Fahrzeug durch entsprechende Ansteuerung und Einstellung von Stellelementen, wie z. B. einem Gebläse 6, einer oder mehrerer Klappen 7 oder einem Kühlkompressor 8, auf bekannte Weise geregelt.

Wie dies der einzigen Figur weiter zu entnehmen ist, ist die Klimaanlage 1 weiter mit einer Navigationseinrichtung 9 gekoppelt. In diese Navigations­ einrichtung 9 können von einem Fahrzeugbenutzer bei der Abfahrt die Ko­ ordinaten eines gewünschten Zielortes eingegeben werden.

Weiter ist das Klimabedienteil 2 der Klimaanlage 1 mit einer Sollwertan­ gleichungseinrichtung 10 gekoppelt. Diese Sollwertangleichungseinrich­ tung 10 weist eine Klimasignalerfassungsfunktion auf, mit der ein Klimasi­ gnal eines regionalen Radiosenders 4, das der am Zielort vorherrschenden Außentemperatur von z. B. 30°C entspricht, erfaßt und ausgewertet wird. Wie dies in der Fig. 1 lediglich strichliert eingezeichnet ist, kann dieses Klimasignal alternativ auch von der Navigationseinrichtung 9 an die Soll­ wertangleichungseinrichtung 10 geliefert werden.

Bei einer von der Navigationseinrichtung 9 ermittelten Annäherung an den Zielort, z. B. in einem Abstand von ca. 10 km zum Zielort, erfolgt dann ent­ sprechend der in der Fig. 1 dargestellten Schaltposition am Klimabedienteil 2 über die Sollwertangleichungseinrichtung 10 des Klimabedienteils 2 eine selbsttätige Angleichung des Innenraumtemperatursollwertes an die am Zielort vorherrschende Außentemperatur von 30°C. Die Geschwindigkeit der selbsttätigen Angleichung kann dabei vom Fahrer individuell durch Einstellung eines Temperaturgradienten an einer hier nicht dargestellten Gradienteneinstelleinrichtung gesteuert werden.

Die Aktivierung der Sollwertangleichungseinrichtung 10 kann durch einfa­ ches Einschalten über einen Handschalter an dem Klimabedienteil 2 oder aber auch in Abhängigkeit von der Fahrstrecke und/oder der Fahrzeit erfol­ gen, da erst nach einer gewissen Gewöhnung an eine Innentemperatur ein Aussteigen bei einer anderen Außentemperatur als unangenehm empfun­ den wird und einen Klimaschock verursacht. Dabei können im Rahmen der Aktivierung und Angleichung auch weitere Einflußgrößen, wie z. B. Stauin­ formationen, Durchschnittstemperaturen, Luftfeuchtigkeit etc. berücksich­ tigt werden.

Claims (11)

1. Verfahren zur Regelung eines Innenraumklimas eines Fahrzeugs mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Einstellung des individuell gewünschten Innenraumklimas, vor­ zugsweise einer Innenraumtemperatur, an einem Sollwertsteller (2) bei der Abfahrt oder während der Fahrt und Eingabe eines Zielorts in eine Navigationseinrichtung (9);
• - Fernerfassung des Außenraumklimas, vorzugsweise einer Außen­ temperatur, am und/oder im Bereich des Zielorts; selbsttätige Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraum­ klima bei der durch die Navigationseinrichtung (9) festgestellten An­ näherung an den Zielort mittels einer Klimaregelungseinrichtung (1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fahr­ zeugseitige Erfassung des Außenraumklimas, vorzugsweise einer Außentemperatur, am und/oder im Bereich des Zielorts über ein Kli­ mainformationssignal gekoppelt an Navigationsdaten der Naviga­ tionseinrichtung (9) und/oder über ein Klimainformationssignal eines regionalen Radiosenders (4) im Bereich des Zielorts und/oder durch eine fahrzeugseitige Außentemperaturmessung im durch die Naviga­ tionseinrichtung (9) festgestellten Annäherungsbereich, vorzugsweise von 15 bis 20 km, wobei diese gemessene Außentemperatur etwa der Außentemperatur am Zielort gleichgesetzt wird, erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die selbsttätige Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraumklima abschaltbar und/oder auf unterschiedliche Tempe­ raturgradienten einstellbar ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die selbsttätige Angleichung des Innenraumklimas an das Außenraumklima erst nach einer vorgegebenen oder vorgebbaren Fahrtstrecke und/oder Fahrzeit aktiviert.

5. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprü­ chen 1 bis 4,
mit einem Klimabedienteil als Sollwertsteller einer Klimaanlage zur individuellen Einstellung eines Innenraumklimasollwertes bei der Ab­ fahrt oder während der Fahrt, und
mit einer Navigationseinrichtung, in die Zielortkoordinaten eingebbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Navigationseinrichtung (9) und mit der Klimaanlage (1) eine Sollwertangleichungseinrichtung (10) gekoppelt ist dergestalt,
daß die Sollwertangleichungseinrichtung (10) ein dem Außenklima am und/oder im Bereich des Zielortes entsprechendes Außenklimasi­ gnal erfaßt und den Innenraumklimasollwert bei durch die Naviga­ tionseinrichtung (9) festgestellter Annäherung an den Zielort selbsttä­ tig angleicht, so daß das Innenraumklima am und/oder im Bereich des Zielorts dem dortigen Außenraumklima entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll­ wertangleichungseinrichtung (10) eine Klimasignalerfassungsfunktion zum Empfang eines Außenklimasignals der Navigationseinrichtung (9) und/oder eines regionalen Radiosenders (4) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll­ wertangleichungseinrichtung (10) eine fahrzeugseitige Außentempera­ turmeßeinrichtung zur Erfassung der Außenraumtemperatur in einem durch die Navigationseinrichtung (9) festgestellten Annäherungsbe­ reich an den Zielort ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sollwertangleichungseinrichtung (10) mit einer Ab­ schalteinrichtung zur vorzugsweise manuellen Abschaltung der Soll­ wertangleichungseinrichtung (10) gekoppelt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sollwertangleichungseinrichtung (10) mit einer Gra­ dienteneinstelleinrichtung zur individuellen Einstellung eines Klima­ gradienten, insbesondere eines Temperaturgradienten, gekoppelt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sollwertangleichungseinrichtung (10) eine Aktivie­ rungseinrichtung zur Aktivierung der Sollwertangleichungseinrich­ tung (10) nach vorgegebener oder vorgebbarer Fahrtstrecke und/oder Fahrzeit aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klimaanlage wenigstens ein Stellelement, vorzugs­ weise ein Gebläse (6) und/oder eine Klappe (7) und/oder einen Kühl­ kompressor (8) umfaßt.