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Title:
METHOD FOR DETERMINING THE TEMPERATURE INSIDE A MOTOR VEHICLE IN A RELIABLE MANNER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/050244
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining the temperature inside a motor vehicle (12) in a reliable manner, especially to control an air conditioning system in said vehicle. According to the inventive method, a transmitter (19) detecting the temperature inside the motor vehicle is ventilated by means of a fan motor (20). According to a method for determining the temperature inside a motor vehicle, wherein noise pollution is eliminated by the fan motor (20), another automotive noise-producing device (12) is actuated at the same time as the fan motor.

Inventors:
STROBEL HENRY (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/002435
Publication Date:
November 12, 1998
Filing Date:
April 24, 1998
Export Citation:
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Assignee:
MANNESMANN VDO AG (DE)
STROBEL HENRY (DE)
International Classes:
B60H1/12; B60H1/00; (IPC1-7): B60H1/00
Foreign References:
US5311746A1994-05-17
EP0659599A11995-06-28
US5564625A1996-10-15
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur zuverlässigen Innenraumtemperaturbestimmung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für die Steuerung einer Klimaanlage in dem Kraftfahrzeug, bei welchem ein die Innentemperatur des Kraftfahrzeuges detektierender Sensor durch einen Lüftermotor be lüftet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüftermotor gleichzei tig mit einer anderen ein Geräusch erzeugenden Einrichtung des Kraftfahrzeuges einbzw. ausgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein weiteres Geräusch erzeugende Einrichtung der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Geräusch erzeugende Einrichtung der Ventilator der Klimaanlage ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Innenraumfühleraufheizung zum Zeitpunkt des Kraftfahrzeugstartes kompensiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die In nenraumfühleraufheizung bestimmt wird, indem die Zeit nach Ab schalten und Wiedereinschalten der Zündung des Kraftfahrzeuges bestimmt wird und mit einem Zeitschwellwert verglichen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung des Zeitschwellwertes die Temperatur des Verbren nungsmotors gemessen wird und bei Überschreitung eines Verbren nungsmotorTemperaturschwellwertes der Innenraumtemperatur fühler sofort durch den Lüftermotor belüftet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator 4 gegenüber dem Lüftermotor 20 mit einer ersten Dämp fungszeit eingeschaltet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Verbrennungsmotors über die Kühlwassertem peratur bestimmt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreitung des Zeitschwellwertes die Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeuges gemessen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die In nenraumtemperatur mit der Umgebungstemperatur verglichen wird und bei Überschreitung der Umgebungstemperatur die zu diesem Zeitpunkt gemessene Innenraumtemperatur für steigende Innen raumtemperaturen zur Regelung herangezogen wird.
Description:
Beschreibung Verfahren zur zuverlässigen Innenraumtemperaturbestimmung eines Kraftfahrzeuges Die Erfindung betriffl ein Verfahren zur zuverlässigen Innenraumtempe- raturbestimmung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für die Steuerung einer Klimaanlage in dem Kraftfahrzeug, bei welchem ein die Innenraum- temperatur des Kraftfahrzeuges detektierender Sensor durch einen Lüf- termotor belüftet wird.

Bei Bediengeräten für die Steuerung von Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen werden zur Messung der Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeuges NTC- bzw. PTC-Elemente eingesetzt. Es ist üblich, mittels einem kleinen, leisen laufenden Motor, an dem ein Schaufeirad befestigt ist, die lnnenluft anzu- saugen und damit den Innenraumtemperaturfühler zu belüften. Dieser Lüftermotor lauft, sobald z. B. ein Offnungssignal der Zentralverriegelung, das Innenlicht oder die Standheizung aktiviert wird und dieses vom Klima- steuergerät erkannt wird. Das heißt, der Lüftermotor lauft bereits vor Ein- schalten der Zündung bzw. lauft nach Ausschalten der Zündung noch eine Zeitlang weiter, um den Innenraumtemperaturfühler zu kühlen. Sobald aber der Antriebsmotor des Kraftfahrzeuges ausgeschaltet ist, wird die Geräuschbelästigung durch den Lüftermotor vom Fahrzeugnutzer als stö- rend empfunden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Innen- raumtemperaturbestimmung anzugeben, bei welchem die Geräuschbelä- stigung durch den Lüftermotor eliminiert wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Lüftermotor gleichzeitig mit einem anderen, ein Geräusch erzeugenden Einrichtung des Kraftfahrzeuges. ein-bzw. ausgeschaltet wird. Der Lüftermotor läuft grundsätzlich nur gemeinsam mit der ein Geräusch erzeugenden Einrich- tung des Kraftfahrzeuges. Die ein Geräusch erzeugende Einrichtung kann entweder der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges oder der Ventilator der Klimaanlage des Kraftfahrzeuges sein. Der Lüftermotor äuft erst mit Aktivierung der Zündung an.

Vorteilhafterweise wird die durch das spätere Einschalten bzw. frühere Ausschalten des Lüftermotors bewirkte Aufheizung des Innenraumtempe- raturfühlers zum Zeitpunkt des Kraftfahrzeugstartes kompensiert. Die Kli- masteuerung funktioniert zuverlässig, da mit dem richtigen Ausgangswert begonnen wird.

In einer Weiterbildung wird die Innenraumfühleraufheizung dadurch be- stimmt, daß die Zeit nach Abschalten und Wiedereinschalten der Zündung des Kraftfahrzeuges bestimmt wird und diese Zeit mit einem Zeitschwell- wert verglichen wird. Bei Überschreitung des Zeitschwellwertes wird die Temperatur des Verbrennungsmotors gemessen und bei Überschreitung eines Verbrennungsmotor-Temperaturschwellwertes der Innenraumtem- peraturfühler sofort durch den Lüftermotor gelüftet. In einer Anlaufphase wird die ein Geräusch erzeugende Einrichtung gegenüber dem Lüftermo- tor mit einer ersten Dämpfungszeit verzögert gesteuert. Die Temperatur des Verbrennungsmotors wird über die Kühlwassertemperatur bestimmt.

Somit wird der durch Aufheizung des Innenraumtemperaturfühlers hervor- gerufene falsche Anfangswert der Klimasteuerung korrigiert. Die Klima- steuerung arbeitet bei allen Startsituationen zuverlässig mit der richtigen Klappenstellung und der richtigen Gebläseautomatik. In einer Ausgestaltung wird bei Unterschreitung des Zeitschwellwertes die Umgebungstemperatur des Kraftfahrzeuges gemessen. Die Innenraum- temperatur wird mit der Umgebungstemperatur verglichen und bei Über- schreitung der Umgebungstemperatur, die zum Zeitpunkt des Abschaltens des Verbrennungsmotors gemessene Innenraumtemperatur für alle stei- gende Innenraumtemperaturen zur Regelung der Klimaanlage herange- zogen.

Es wird somit sicher verhindert, daß die Klimaanlage im Kühimodus star- tet, obwohl eigentlich der Heizmodus notwendig wäre.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Eines davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigt : Figur 1 : Klimagerät eines Kraftfahrzeuges, Figur 2 : Schnitt durch Klimasteuergerät.

Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Gemäß Figur 1 ist das K ! imagerät 1 in seiner konkreten Anordnung im Kraftfahrzeug 12 dargestellt.

Über die Frischluftklappe 2, deren Stellung von einem Stellmotor 13 in Abhängigkeit von elektrischen Signalen gesteuert wird, die vom Klima- steuergerät 7 ausgegeben werden, wird Frischluft aus der Umgebung des Fahrzeuges in das Kraftfahrzeug 12 angesaugt. Die Umluft aus dem Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges wird über die Umluftklappe 3 vom Klimagerät 1 angesaugt. Auch die Stellung der Um- luftklappe 3 wird in Abhängigkeit von elektrischen Signalen des Klima- steuergerätes 7 von einem Stellmotor 14 gesteuert. Über den Ventilator 4 werden Um-und Frischluft in das Klimagerät 1 gefördert, wodurch hinter dem Ventilator 4 Mischluft 5 entsteht.

Diese Mischluft 5 wird dem Verdampfer 6 zugeführt.

Im Kühlbetrieb wird die Mischluft 5 über Ausströmer 10 an den Fahrga- straum abgegeben. Diese Ausströmer 10 sind in Kanälen angeordnet, die in Richtung Windschutzscheibe, in Richtung Fahrer bzw. Beifahrer und in Richtung des Fußbereiches des Fahrers bzw. Beifahrers weisen. Mittels der in den einzelnen Kanälen angeordneten Luftverteilerklappen 11, kann der Lufteintritt vom Fahrer bzw. Beifahrer reguliert werden.

An den Verdampfer 6 schließt sich ein Wärmetauscher 8 an. Die vom Verdampfer 6 abgegebene Luftmenge wird mit Hilfe einer Temperatur- klappe 9 am Wärmetauscher 8 vorbeigeführt und dabei erwärmt. Im Heiz- betrieb strömt dann die entsprechend temperierte Mischluft in den Fahr- gastraum.

Das Klimasteuergerät 7 ist üblicherweise im oder in der Nähe des Armatu- renbrettes das Fahrzeuges angeordnet, so daß es mühelos vom Fahrer und Beifahrer während der Fahrt bedient werden kann.

Der schematische Aufbau des Klimasteuergerätes 7 ist in Figur 2 darge- stellt. In seiner Frontplatte 16 weist das Klimasteuergerät 7 nicht weiter darge- stellte Bedienelemente zur Einstellung der Fahrzeugklimaanlage auf. Die Frontplatte 16 enthält Schlitze 17, durch welche Raumiuft in das Klima- steuergerät 7 angesaugt wird. Im Klimasteuergerät 7 sind auf einer Leiter- platte 18 direkt hinter den Ansaugschlitzen 17 ein Innenraumtemperatur- führer 19 und in dessen Nähe ein Lüftermotor 20 angeordnet. An dem Lüftermotor 20 ist üblicherweise ein Schaufelrad befestigt, durch welches die Innenluft angesaugt wird und somit der Innenraumtemperaturfühler 19 belüftet wird. Der Innenraumtemperaturfühler 19 und der Lüftermotor 20 können aber auch außerhalb des Klimasteuergerätes 7 in einer Meßstelle innerhalb des Fahrgastraumes des Kraftfahrzeuges angeordnet sein, wo- bei das Ausgangssignal des Innenraumtemperaturfühlers 19 an das Kii- masteuergerät 7 weitergeleitet und dort von einem Mikroprozessor 21 weiterverarbeitet wird, der ebenfalls auf der Leiterplatte 18 angeordnet ist.

Es ist aber auch denkbar, daß beide Meßstellen miteinander kombiniert sind.

Die vom Lüftermotor 20 angesaugte Luft wird durch die Luftaustrittsöff- nung 22 der Rückwand 23 des Klimasteuergerätes 7 an die Umgebung abgegeben.

Das Klimasteuergerät 7 ist, wie aus Figur 1 zu entnehmen ist, außer dem mit den Anschlüssen Klemme 30 (Batterie) und Klemme 15 (geschaltetes Plus in der Batterie-Ausgang Zündschalter) des Kraftfahrzeuges sowie mit einem Umgebungstemperatursensor, der im Kühlergrill angeordnet ist, und einen Kühlwassertemperatursensor verbunden. Es ist auch möglich, daß das Klimasteuergerät 7 die Informationen über Umgebungstempera- tur und Kühlwassertemperatur über einen Datenbus erhält. Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun anhand verschiedener Startsi- tuationen des Kraftfahrzeuges erläutert werden.

Grundsätzlich soll der Lüftermotor nur dann laufen, wenn der Ventilator 4 ebenfalls läuft, da dann die Geräusche des Lüftermotors 20 nicht weiter auffallen.

Es gibt verschiedene Startsituationen des Kraftfahrzeuges, die bei der Regelung berücksichtigt werden sollen. Zunächst wird festgestellt, ob bei dem Kraftfahrzeug ein sogenannter Warm-oder Kaltstart erfolgt. Dies wird über eine Zeitmessung analysiert. Es wird die Zeit gemessen, welche zwi- schen dem Aus-und wieder Einschalten der Klemme 30 vergeht. Beträgt dieser Zeitraum weniger als 16 Minuten, handelt es sich um einen Warm- start. Ist diese Zeit größer als 16 Minuten, liegt die Situation eines Kalt- startes vor. Da das Klimasteuergerät 7 einen Mikroprozessor 21 enthält, kann die Zeitmessung einfach mittels des Taktgebers realisiert werden, welcher im Mikroprozessor an sich vorhanden ist.

Eine andere Möglichkeit festzustellen, ob es sich um einen Kalt-oder Warmstart des Kraftfahrzeuges handelt, besteht darin, zu überprüfen, ob die Verbraucher des Klimasteuergerätes 7 im Kraftfahrzeug noch aktiv sind. Da eine Verbraucherabschaltung nach der in Kraftfahrzeugen übli- cherweise verwendeten Norm erst nach 16 Minuten erfolgt, muß nur fest- gestellt werden, ob die Verbraucher noch arbeiten oder nicht.

Wurde ein Kaltstart detektiert, wird überprüft, ob das Kraftfahrzeug nur kurzzeitig abgestellt wurde oder ob es beispielsweise 10 Stunden außer Betrieb war. Dies erfolgt über die Messung der Kühlwassertemperatur.

Übersteigt die Kühlwassertemperatur einen Kühlwassertemperatur- schwellwert, wird sobald der Ventilator 4 als geräuscherzeugende Ein- richtung eingeschaltet ist, der innenraumtemperaturfühler 19 sofort belüf- tet. Das heißt der Lüftermotor 20 lauft sofort an. Die automatische Steue- rung des Ventilators 4 wird erst nach Ablauf einer ersten Zeitdauer von etwa 30 bis 60 Sekunden durch das Klimasteuergerät 7 in Betrieb gesetzt.

Somit wird sicher verhindert, daß der aufgeheizte Innenraumtemperatur- führer 19 einen falschen Ausgangswert für die Klimaregelung liefert, was eine falsche Klappenposition und eine falsche Gebläseautomatik zur Fol- ge hätte.

Wurde mit Hilfe der oben beschriebenen Verfahrensschritte festgestellt, daß es sich bei der Startsituation des Kraftfahrzeuges um einen Warm- start handelt, wird der Ausgangspunkt der Klimaregelung mit Hilfe der Au- ßentemperatur eingestellt.

Unterschreitet die tatsächlich gemessene Außentemperatur in der Umge- bung des Kraftfahrzeuges einen Temperaturschwellwert, der beispielswei- se bei 5° C liegt, wird bei eingeschaltetem Ventilator 4, der Innenraum- temperaturfühler 19 sofort belüftet. Ist Klemme 15 aber ausgeschaltet, wird die durch den Innenraumtemperaturfühler 19 gemessene Innen- raumtemperatur mit der Außentemperatur verglichen. Ist die Innenraum- temperatur des Kraftfahrzeuges höher als die Außentemperatur, wird für die weitere Klimaregelung die zu diesem Zeitpunkt detektierte Innen- raumtemperatur für steigende Temperaturen eingefroren, d. h. die zu die- sem Zeitpunkt gemessene Innenraumtemperatur wird für die Klimarege- lung verwendet. Weiterhin ist vorgesehen, daß die automatische Steue- rung des Ventilators 4 erst nach einer zweiten Zeitdauer nach etwa 10 bis 15 Sekunden nach dem Lüftermotor 20 angehen darf.

Erfolgt ein Warmstart bei Außentemperaturen, die höher als der Außen- temperaturschwellwert von 5° C sind, wird bei steigender Innenraumtem- peratur, die größer ist als die Außentemperatur, wie oben erläutert, die zum Zeitpunkt des Abstellens des Verbrennungsmotors gemessene In- nenraumtemperatur für die Klimaregelung verwendet, solange Klemme 15 ausgeschaltet ist. Dabei wird ein allmählicher Ventilatoranlauf realisiert.

Alternativ dazu kann aber auch der aktuell bestimmte Innenraumtempe- raturwert bei gleichzeitigem Anlauf von Lüftermotor 20 und Ventilator 14 verwendet werden. Somit wird schnell die richtige Innenraumtemperatur gemessen und auch die Klappen und die Gebläseautomatik auf den rich- tigen Wert eingeregelt.

Bezugszeichenliste Klimagerät Frischluftklappe Umluftklappe Ventilator Mischluft Kältewärmetauscher Klimasteuergerät Heizwärmetauscher Temperaturklappe Ausströmer Luftverteilerklappen Kraftfahrzeug Stellmotor Stellmotor Klemme : geschaltetes Plus an Batterie Frontplatte<BR> Ansaugschlitz<BR> Leiterplatte Innenraumtemperaturfühler Lüftermotor <BR> pR<BR> Luftaustrittsöffnung Rückwand Batterieklemme




 
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