PATENTSCOPE wird am Dienstag 19.11.2019 um 16:00 MEZ aus Gründen der Wartung einige Stunden nicht verfügbar sein
Suche in nationalen und internationalen Patentsammlungen
Einige Inhalte dieser Anwendung sind momentan nicht verfügbar.
Wenn diese Situation weiterhin besteht, kontaktieren Sie uns bitte unterFeedback&Kontakt
1. (WO2008080463) KLIMAANLAGE FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Beschreibung

Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit: einer Sensorvorrichtung zum Erfassen von ein Innenraumklima des Kraftfahrzeuges beschreibenden Umweltparametern, einer Bedienvorrichtung zum Einstellen von momentanen Bedienerwünschen zu dem
Innenraumklima und einer Regeleinrichtung zum Regeln der Umweltparameter durch Steuern von auf das Innenraumklima des Kraftfahrzeuges einwirkenden Klimaparametern in
Abhängigkeit von den erfassten Umweltparametern und den Bedienerwünschen.

Klimaanlagen der eingangs genannten Art sind bekannt. Die DE 3409321 A1 beschreibt eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Regeleinrichtung zum Regeln des Innenraumklimas nach fest vorgegebenen Regelkennlinien.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Klimatisierung für Kraftfahrzeuge bereitzustellen.

Die Aufgabe ist mit einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit: einer Sensorvorrichtung zum Erfassen von einem Innenraumklima des Kraftfahrzeuges beschreibenden Umweltparametern, einer Bedienvorrichtung zum Einstellen von momentanen Bedienerwünschen zu dem
Innenraumklima und einer Regeleinrichtung zum Regeln der Umweltparameter durch Steuern von auf das Innenraumklima des Kraftfahrzeuges einwirkenden Klimaparametern in
Abhängigkeit von den Umweltparametern und den erfassten Bedienerwünschen dadurch gelöst, dass die Klimaanlage eine Adaptionsvorrichtung zum Anpassen von Regelparameter der Regeleinrichtung in Abhängigkeit von Vergangenheitswerten der an der Bedieneinrichtung angefallenen Bedienwünschen. Vorteilhaft können die Regelparameter auf Basis der
Vergangenheitswerte so angepasst werden, dass sich eine auf die persönlichen Bedürfnisse des Bedieners zugeschnittene Klimaregelung ergibt. Vorteilhaft können nach Fahrzyklen, bei denen der Bediener die Klimaanlage manuell eingestellt hat, also seine Bedienerwünsche über die Bedienvorrichtung eingegeben hat, die Regelkennlinien angepasst beziehungsweise an die individuellen Bedürfnisse des Bedieners adaptiert werden. Unter Regelparameter können in dieser Anmeldung Regelkennlinien und/oder Regelalgorithmen verstanden werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimaanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptionsvorrichtung eine Speichervorrichtung zum diskreten oder indiskreten Speichern der Vergangenheitswerte aufweist. Die Vergangenheitswerte können aus den Bedieneingriffen in vergangenen Fahrzyklen gewonnen und gespeichert werden. Diese können beispielsweise diskret oder indiskret in der Speichereinrichtung abgelegt werden. Es ist auch möglich, die Bedienereingriffe beziehungsweise die Vergangenheitswerte der Bedienerwünsche unscharf abzuspeichern, beispielsweise in Form von das Bedienerverhalten beschreibenden Regeln. Eine solche Regel könnte beispielsweise lauten: Sanftere Kühlung, gleichbleibende Kühlung, stärkere Kühlung gewünscht. Dies ermöglicht es, aus einer Vielzahl von erkannten
Vergangenheitswerten von Bedienereingriffen eine Regel zu generieren, die dann wiederum die eigentliche Regelung verändert - durch Adaptieren der Regelparameter - beziehungsweise an die Bedienerwünsche anpasst. Es ist denkbar, diese Vergangenheitswerte pro Fahrzyklus zu Speichern und auszuwerten.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Adaptionsvorrichtung rücksetzbar ist, insbesondere durch Löschen der
Vergangenheitswerte. Vorteilhaft können so Adaptierungen bei einem Fahrerwechsel oder auch sich plötzlich ändernde Wünsche ein und desselben Bedieners berücksichtigt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Speichereinrichtung der Adaptionsvorrichtung zur Abbildung mehrerer Bediener ausgelegt ist. Vorteilhaft können also mehrere Bediener das Kraftfahrzeug nutzen, wobei die Klimaanlage an die unterschiedlichen Bediener anpassbar ist. Die Nutzung eines anderen Bedieners kann beispielsweise manuell durch eine entsprechende Eingabe an der Bedienvorrichtung erfolgen, beispielsweise in Form einer Aktivierung einer Memoryfunktion. Es ist auch möglich, die Umschaltung auf einen anderen Bediener automatisch vorzunehmen, beispielsweise abhängig von dem Schlüssel, der verwendet wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Adaptionsvorrichtung in einem Lernmodus betreibbar ist. Vorteilhaft kann so vermieden werden, dass einmal gefundene und als positiv empfundene Anpassungen der Klimaanlage erhalten bleiben, also nicht nach der Lernphase durch weitere Anpassungen überschrieben werden. Hierzu kann die Adaptionsvorrichtung der Klimaanlage so lange in dem Lernmodus betrieben werden, bis sich die gewünschte Anpassung eingestellt hat. Danach kann der Lernmodus abgeschaltet werden und die Parametrierung der Klimaanlage bleibt bei weiteren folgenden Fahrzyklen konstant.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Klimaanlage eine Sicherheitsvorrichtung aufweist, die Sicherheitsgefährdende Eingriffe der Adaptionsvorrichtung blockiert. Sicherheitsgefährdende Eingriffe können beispielsweise die Sicht behindernde Zustände des Innenraumklimas darstellen. Ein zu langes Verwenden der Umlufttaste oder beispielsweise ein Abschalten oder zu starkes Verringern der Gebläseleistung kann beispielsweise zu einer unerwünschten Anhebung des Taupunktes an der
Windschutzscheibe und dadurch zu einem Beschlagen derselben führen.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Adaptionsvorrichtung zum Erkennen von Wiederholungen in den Vergangenheitswerten ausgelegt ist, wobei darauf basierend die Regelkennlinien so anpassbar sind, dass sich wiederholende Bedienerwünsche zukünftig automatisch berücksichtigbar sind. Vorteilhaft wird nach einer bestimmten Anzahl von Wiederholungen, also nach einer bestimmten Anzahl von Fahrzyklen mit sich wiederholenden Bedienereingriffen automatisch das gewünschte
Innenraumklima eingeregelt. Vorteilhaft muss der Bediener dazu keine weiteren Bedieneingriffe mehr tätigen. Vielmehr wird ihm automatisch sein in der Vergangenheit wiederholt gewünschtes Innenraumklima eingeregelt.

Die Aufgabe ist außerdem mit einem Verfahren zum Regeln eines mit Umweltparametern beschreibbaren Innenraumklimas eines Kraftfahrzeuges mit einer Klimaanlage mit folgendem Schritt gelöst: Anpassen von Regelkennlinien in Abhängigkeit von das Innenraumklima betreffenden Vergangenheitswerten von Bedienwünschen eines Bedieners der Klimaanlage des Kraftfahrzeuges. Durch die Anwendung des Verfahrens ist die Regelung des
Innenraumklimas an bedienerspezifische Wünsche adaptierbar.

Die Aufgabe ist schließlich mit einem Kraftfahrzeug mit einer wie oben beschriebenen beziehungsweise arbeitenden Klimaanlage gelöst.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Die einzige Figur 1 zeigt ein Regelschema einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei die Klimaanlage eine Adaptionsvorrichtung aufweist.

Figur 1 zeigt ein Regelschema einer Klimaanlage 1 mit einer Adaptionsvorrichtung 3. Außerdem weist die Klimaanlage eine Bedienvorrichtung 5 und einen auf eine Stellvorrichtung 7 wirkenden Regler 9 auf. Die Stellvorrichtung 7 wirkt auf eine Strecke 11 , beispielsweise das
Innenräumklima eines Kraftfahrzeuges 13. Das Innenraumklima des Kraftfahrzeuges 13 kann durch Umweltparameter, die durch den Buchstaben X gekennzeichnet sind, beschrieben werden. Bei den Umweltparametern X kann es sich um einen Vektor handeln, beispielsweise mit zumindest einem oder mehreren der folgenden Elemente, jeweils einzeln oder mehrfach: einer Innenraumtemperatur, Mischlufttemperatur, Innenraumfeuchtigkeit,
Schadstoffkonzentration, Strömungsgeschwindigkeit, einen Wärmeeintrag durch Strahlung und/oder Ähnliches.

Zum Erfassen beziehungsweise Messen von zumindest einem oder mehreren der
Umweltparameter X weist die Klimaanlage 1 eine Sensorvorrichtung 15 auf. Die
Sensorvorrichtung 15 kann dazu entsprechende Temperatur-, Feuchtigkeits-, Regen-,
Positions- und/oder Schadstoffsensoren aufweisen. Es ist denkbar, mittels der
Sensorvorrichtung 15 auch mittels der Klimaanlage 1 nicht steuerbare weitere
Umweltparameter, die sich jedoch ebenfalls direkt oder indirekt auf das Innenraumklima auswirken und/oder dieses beschreiben zu erfassen, beispielsweise um diese mittels einer Störgrößenaufschaltung bei der Regelung berücksichtigen zu können. Es kann sich dabei beispielsweise um einen Sonnenstand, eine vorhandene Strahlungsintensität, eine
Außenraumtemperatur, eine Außenfeuchtigkeit, eine Witterung, wie beispielsweise Nebel und/oder Regen, und/oder Ähnliches handeln.

Zur Einstellung der Klimaanlage 1 kann ein Bediener beziehungsweise Nutzer des
Kraftfahrzeuges 13 Einstellungen beziehungsweise Eingriffe an der Bedienvorrichtung 5 vornehmen. Die Bedienvorrichtung 5 kann dazu direkt mit der Stellvorrichtung 7 gekoppelt sein, also direkt auf die Stellvorrichtung 7 einwirken. Außerdem kann die Bedienvorrichtung 5 einen Sollwert beziehungsweise Sollwertvektor W beeinflussen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine vorgewählte Innenraumtemperatur beziehungsweise ein Set von
Innenraumtemperaturen, beispielsweise links und rechts, handeln. Bei dem Sollwertvektor kann es sich auch um einen zeitlich variablen Vektor handeln, beispielsweise falls ein
Automatikmodus eingeschaltet ist. Außerdem kann die Bedienvorrichtung 5 überlagernd auf Regelparameter 17 des Reglers 9 der Klimaanlage 1 einwirken. Die Regelparameter 17 dienen dazu, den Sollwertvektor W mit den Umweltparametern X zu verrechnen, um daraus
entsprechende Stellanweisungen für die Stellvorrichtung 7 zu generieren.

Die Stellvorrichtung 7 wirkt auf Klimaparameter, die durch den Vektor Y in Figur 1 symbolisiert sind. Bei den Klimaparametern Y kann es sich beispielsweise um die Gebläsespannung und/oder die Klappenstellung der Klimaanlage 1 handeln. Ferner ist es denkbar, darunter die Einstellung einer Vorrichtung zur Steuerung der Licht- und Wärmedurchlässigkeit der
Fensteröffnungen des Kraftfahrzeuges 13 zu verstehen, beispielsweise eines Rollos oder variabel durchlässiger Scheiben. Die Klimaparameter Y steuern das durch die
Umweltparameter X beschreibbare Innenraumklima. Dazu wirken die Klimaparameter Y auf die steuerbaren Umweltparameter X:

Die Adaptionsvorrichtung 3 ist mit der Bedienvorrichtung 5 gekoppelt und dazu ausgelegt, Einstellungen der Bedienvorrichtung 5 zu verarbeiten. Dazu kann die Adaptionsvorrichtung 3 eine Speichervorrichtung 19 zum Speichern von Vergangenheitswerten von Bedieneingriffen beziehungsweise an der Bedienvorrichtung 5 eingestellten Bedienerwünschen aufweisen.
Konkret ist die Adaptionsvorrichtung 3 so mit der Bedienvorrichtung 5 gekoppelt, dass deren Einwirkung auf die Stellvorrichtung 7, auf die Regelparameter 17 und/oder den Sollwertvektor W abgreifbar beziehungsweise verarbeitbar und/oder speicherbar sind. Die dazu notwendigen Verbindungen sind in Fig. 1 gestrichelt symbolisiert.

Dazu kann die Adaptionsvorrichtung 3 zum Erkennen von wiederholten Bedieneingriffen, die an der Bedienvorrichtung 5 vorgenommen werden, ausgelegt sein. Für den Fall einer solchen Wiederholung kann die Adaptionsvorrichtung 3 verändernd auf die Regelparameter 17 einwirken. Bei den Regelparametern 17 kann es sich beispielsweise um hinterlegte Kennlinien und/oder einen entsprechenden Regelalgorithmus des Reglers 9 handeln. Die
Adaptionsvorrichtung 3 und der Regler 9 ergeben also einen adaptiven Regler 21 , der durch ein gestricheltes Rechteck in Figur 1 symbolisiert ist. Zur Anpassung der Regelparameter 17 können diese beispielsweise durch bestimmte Regeln verändert und/oder ersetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, die vorhandenen Regelparameter 17 lediglich mit einem Korrekturfaktor, der von der Adaptionsvorrichtung 3 vorgegeben wird, zu verrechnen. Schließlich kann die Adaptionsvorrichtung 3 den Sollwertvektor W anpassen.

Zusätzlich können, wie bereits beschrieben, auf dieselbe Art und Weise durch entsprechend von der Bedienvorrichtung 5 generierte Befehle die Regelparameter 17 angepasst werden.

Die Stellvorrichtung 7 kann eine Vielzahl von Stellgliedern 23 aufweisen, beispielsweise
Stellmotoren zur Ansteuerung der Klappen der Klimaanlage 1 , Spannungsregler zur Einstellung des Gebläses, eine Kupplung zur Zuschaltung oder Abschaltung eines Klimakompressors der Klimaanlage 1 und/oder weitere.

Die Klimaanlage 1 weist eine Klimaanlagenabstimmung, die diskret oder indiskret Eingriffe des Bedieners speichert und die Regelung, soweit dies sicherheitstechnische Belange zulassen, optimiert, auf. Dies kann einer gewissen Dämpfung unterliegen, beispielsweise um
Fehlbedienungen zu vermeiden. Für den Fall, dass sich ein Bedienverhalten des Bedieners wiederholt, kann die Regelung beziehungsweise der Regler 21 der Klimaanlage 1 die gewünschten Änderungen des Bedieners aktiv in die Regelparameter 17 aufnehmen. Im Ergebnis ist dadurch die Klimaanlagenregelung der Klimaanlage 1 auf die persönlichen
Bedürfnisse des Bedieners zugeschnitten. Diese Anpassung kann kontinuierlich erfolgen oder in besonderen Lernphasen, die beispielsweise der Bediener selbst definieren kann. Hierzu kann eine nicht näher dargestellte Lerntaste der Bedienvorrichtung 5 vorgesehen sein.

Die Eingabe kann über die ohnehin vorhandene Bedienvorrichtung 5 erfolgen, lediglich durch die dabei möglichen manuellen Bedieneingriffe des Bedieners, wie beispielsweise Temperatur, Luftmenge und/oder Luftverteilung. Vorteilhaft können sicherheitssensible Tasten, wie Defrost, Umluft oder Abschalten des Klimakompressors davon grundsätzlich ausgenommen werden oder zumindest abhängig von entsprechenden Außenbedingungen ausgenommen werden. Parameter für Enteisung, Beschlagentfernung und -Verhinderung können Priorität haben, können also unveränderlich sein.

Falls ein Kunde beispielsweise im Sommer sofort nach dem Motorstart, also zu Beginn eines Fahrzyklus sehr kalt angeblasen werden möchte, ist es denkbar, dass dieser eine
voreingestellte Regelparametrierung, die üblicherweise 22° C Innenraumtemperatur einzuregeln versucht, durch einen manuellen Eingriff an der Stellvorrichtung 7 in maximale Kühlung ändert. Nach einer bestimmten Fahrtzeit ist es denkbar, dass es dem Bediener wegen der daraus resultierenden sehr hohen Gebläse- und Kühlleistung zu kalt und/oder zu laut wird, so dass dieser in den Automatikmodus zurückkehrt, aber eine Sollwerttemperatur von 19° C statt der empfohlenen 22° C wählt. Die Klimaanlage 1 kann daraus mittels der Adaptionsvorrichtung 3 die Regelparameter 17 so anpassen, dass bei zukünftigen Fahrzyklen die Gebläsespannung sofort nach dem Start angehoben wird, die Klimaanlage 1 auf Umluft geschaltet wird, der Klimakompressor mit maximalem Hub angesteuert wird und nach Beharrung der
Innentemperatur eine um ca. 3° C niedrigere Sollwerttemperatur dem Regler 9 übergeben wird. Die Adaptionsvorrichtung 3 kann also auch verändernd auf den Sollwertvektor W einwirken.

Eine Personalisierung (Memoryfunktion) ist ebenso möglich wie eine Rückstellung mittels einer Reset-Taste der Bedienvorrichtung 5, so dass vorteilhaft auch andere Bediener des
Kraftfahrzeuges 13 in den Genuss einer adaptierten Klimaregelung kommen können.

Zusammenfassend werden Bedienereingriffe mittels der Adaptionsvorrichtung 3 in Änderungen der Regelparameter 17, Änderungen des Sollwertvektors W und/oder Änderungen eines Eingangssignals der Stellvorrichtung 7 umgesetzt. Hierzu kann das Bedienerverhalten aufgezeichnet werden und beispielsweise nach Erkennen von Wiederholungen oder bestimmten Mustern in die Korrekturen umgesetzt werden. Außerdem denkbar, über die Adaptionsvorrichtung 3 jahreszeitliche Verläufe - insbesondere durch zusätzliche Auswertung von Kalenderdaten - zu speichern und in eine Änderung der Regelparameter 17 umzusetzen. Hierzu kann die Adaptionsvorrichtung 3 zusätzlich die Umweltparameter X beobachten, so dass auch eine Anpassung der Klimaregelung an verschiedene Einsatzorte des Kraftfahrzeuges 13, beispielsweise in tropischen Gebieten oder im anderen Extrem sehr kühlen Gebieten möglich ist. Vorteilhaft sind die Anpassungen mittels der Adaptionsvorrichtung 3 variabel, also nicht fest verdrahtet, und damit nicht abhängig von bestimmten vom Bediener oder einem
Servicepersonal vorzunehmenden Einstellungen.

Bezugszeichenliste

Klimaanlage
Adaptionsvorrichtung
Bedienvorrichtung
Stellvorrichtung
Regler
Strecke
Kraftfahrzeug
Sensorvorrichtung
Regelparameter
Speichervorrichtung
Regler
Stellglieder