PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004051291A1 25.05.2005
Titel Adaptive Kraftfahrzeugklimaanlagensteuerung mit variablem Lernfähigkeitsgrad
Anmelder Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn, Mich., US
Erfinder Pham, Chuck, Canton, Mich., US;
Gawthrop, Peter, Troy, Mich., US;
Tweadey, Aaron, Farmington Hills, Mich., US
Vertreter Dr. Heyner & Dr. Sperling Patentanwälte, 01277 Dresden
DE-Anmeldedatum 13.10.2004
DE-Aktenzeichen 102004051291
Offenlegungstag 25.05.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.05.2005
IPC-Hauptklasse F24F 11/00
Zusammenfassung Es wird eine adaptive Klimaanlagensteuerung für ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrgastinnenraum mit variablem Lernfähigkeitsgrad bereitgestellt, die ein Luftsteuersystem zur Steuerung einer Eigenschaft der Luft, die in den Fahrgastinnenraum einströmt, ein manuell stellbares Stellglied, durch das die Lufteigenschaft manuell gesteuert wird, und ein Steuerungssystem, das die Lufteigenschaft auf der Basis einer Steuercharakteristik automatisch steuert, umfasst. Das Steuerungssystem aktualisiert die Steuercharakteristik auf der Basis eines Inputs vom manuell stellbaren Stellglied und auf der Basis eines Variablenlernfähigkeitsgrads. Der Variablenlernfähigkeitsgrad kann auf einem zwischen einer ersten Verstellung des manuell stellbaren Stellglieds und einer zweiten Verstellung des manuell stellbaren Stellglieds gemessenen Zeitwert und auf einer Größe der zweiten Verstellung des manuell stellbaren Stellglieds basieren. Die Eigenschaft der in den Fahrgastinnenraum einströmenden Luft kann der Volumenstrom oder die Temperatur sein.

Beschreibung[de]
Hintergrund

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug und speziell auf ein Steuerungssystem, das die in den Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs einströmende Luft auf einer Steuercharakteristik basierend automatisch steuert.

Ein wichtiges Merkmal für eine Klimaanlage ist ein adaptives Steuerungssystem, das eine auf den durch Fahrzeuginsassen ausgeführten manuellen Einstellungen basierende Steuercharakteristik entwickelt. Das Steuerungssystem „erlernt" vom Fahrzeuginsassen bevorzugte Klimasteuerungen durch Analyse der vom Fahrzeuginsassen ausgeführten manuellen Einstellungen, die unterschiedlichen Umgebungsbedingungen entsprechen. Das Steuerungssystem reguliert dann automatisch die Klimaanlageneinstellungen ein, wenn ähnliche Umgebungsbedingungen erneut auftreten.

Gegenwärtig kann es sein, dass adaptive Steuerungssysteme eine ungenaue Steuercharakteristik generieren, die auf durch den Insassen manuell ausgeführten ungewöhnlicher oder häufigen oder übertriebenen Sollwerteinstellungen basiert. Außerdem können gegenwertige Systeme beim Kreieren einer Steuercharakteristik wegen vom Fahrzeuginsassen nur selten manuell ausgeführter Sollwerteinstellungen langsam sein. Es besteht folglich der Wunsch zur Erhöhung der Genauigkeit und Verkürzung der Ansprechzeit eines sich an die vom Fahrzeuginsassen bevorzugten Klimasteuerungen anpassenden Steuerungssystems.

Zusammenfassung

Zur Überwindung der Nachteile des bekannten Standes der Technik stellt die Erfindung ein System bereit, das den Lernfähigkeitsgrad eines Klimaanlagensteuerungssystems verbessert.

Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, die mit einem Gebläse ausgestattet ist, das die Luft mit einem Volumenstrom in den Fahrgastinnenraum leitet. Die Klimaanlage enthält ein manuell stellbares Gebläsestellelement, das den Volumenstrom der in einen Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs eingeleiteten Luft manuell steuert. Die Klimaanlage umfasst außerdem ein Messsystem zum Messen der Umgebungsbedingungen und ein Steuerungssystem, das den Volumenstrom der in den Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs eingeleiteten Luft auf einer Steuercharakteristik basierend automatisch steuert.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Erzeugung der Steuercharaktenstik auf der Basis einer Vielzahl von bevorzugten Gebläseeinstellungen, die mit entsprechenden Wertebereichen der Umgebungsbedingung entsprechend korrespondieren. Jede der Vielzahl von bevorzugten Gebläseeinstellungen wird auf der Basis eines vom manuell stellbaren Gebläsestellelement gesendeten Signals bestimmt, das auftritt, wenn die Umgebungsbedingung im entsprechenden Wertebereich der Umgebungsbedingung liegt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Aktualisierung der bevorzugten Gebläseeinstellungen bei einem variablen Lernfähigkeitsgrad, der auf einer ersten Eingabe vom manuell stellbaren Gebläsestellelement und einer zweiten Eingabe vom manuell stellbaren Gebläsestellelement beruht. Die erste Eingabe vom manuell stellbaren Gebläsestellelement entspricht der Häufigkeit, mit der das manuell stellbare Gebläsestellelement verstellt wird. Insbesondere entspricht die erste Eingabe einem zwischen einer ersten Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellelements und einer zweiten Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellelements gemessenen Zeitwert. Die zweite Eingabe entspricht einer Größe der zweiten Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellelements. Deshalb bewirkt ein Fahrzeuginsasse, der den manuell stellbaren Knopf häufig verstellt, einen langsameren Lernfähigkeitsgrad als ein Fahrzeuginsasse, der den manuell stellbaren Knopf selten verstellt. Analog bewirkt ein Fahrzeuginsasse, der drastische Änderungen am manuell stellbaren Knopf ausführt, einen langsameren Lernfähigkeitsgrad als ein Fahrzeuginsasse, der den manuell stellbaren Knopf dezent verstellt.

Die Erfindung kann außerdem eine Temperatursteuerung zur Steuerung einer Temperatur der in den Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs eingeleiteten Luft, ein manuell stellbares Temperaturstellelement, das die Temperatur der in den Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs eingeleiteten Luft manuell steuert, und ein zweites Steuerungssystem, das die Temperatur der in den Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs eingeleiteten Luft auf einer zweiten Steuercharakteristik basierend automatisch steuert, umfassen. Die zweite Steuercharakteristik wird auf der Basis einer Vielzahl von bevorzugten Gebläseeinstellungen bestimmt, die in einer ähnlichen Weise wie die im Zusammenhang mit den bevorzugten Temperatureinstellungen voranstehend beschriebenen ermittelt werden. Die zweite Steuercharakteristik wird bei einem zweiten variablen Lernfähigkeitsgrad aktualisiert, der in einer ähnlichen Weise wie die im Zusammenhang mit den bevorzugten Temperatureinstellungen voranstehend beschriebenen ermittelt wird.

Jede der Steuercharakteristiken kann durch einen Algorithmus ermittelt werden, der den bevorzugten Gebläseeinstellungen bzw. den bevorzugten Temperatureinstellungen entspricht. Der Algorithmus kann eine Kurvenanpassung über die Berechnung der kleinsten Quadrate sein. Die Umgebungsbedingungen können eine Umgebungstemperatur neben dem Kraftfahrzeug, eine Sonneneinstrahlung neben dem Kraftfahrzeug, eine Temperatur im Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs und eine Luftfeuchtigkeit im Fahrgastinnenraum des Kraftfahrzeugs umfassen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein Flussdiagramm für eine Klimaanlage, die ein mit einem Heizer/Kühler-Steuerungssystem und einem Gebläsesteuerungssystem ausgestattetes Klimaanlagensteuerungssystem, einen Temperaturlernpunktmelder und einen Gebläselernpunktmelder umfasst, die die Prinzipien der Erfindung verkörpern.

2a ist ein Flussdiagramm für den in 1 gezeigten Gebläselernpunktmelder.

2b ist ein Flussdiagramm des in 1 gezeigten Temperaturlernpunktmelders mit einem Beharrungszustandsdetektor.

2c ist ein Flussdiagramm des in 2b gezeigten Beharrungszustandsdetektors.

3a ist ein Flussdiagramm des in 1 gezeigten Gebläsesteuerungssystems, das mit einem umgebungstemperaturgeführten Gebläsesteuerungssystem, einem sonneneinstrahlungsgeführten Gebläsesteuerungssystem, einem fahrgastinnenraumtemperaturgeführten Gebläsesteuerungssystem und einem luftfeuchtigkeitsgeführten Gebläsesteuerungssystem ausgestattet ist.

3b ist ein Flussdiagramm des in 1 gezeigten Heizer/Kühler-Steuerungssystem, das mit einem umgebungstemperaturgeführten Heizer/KÜhler-Steuerungssystem, einem sonneneinstrahlungsgeführten Heizer/Kühler-Steuerungssystem, einem fahrgastinnenraumtemperaturgeführten Heizer/Kühler-Steuerungssystem und einem luftfeuchtigkeitsgeführten Heizer/Kühler-Steuerungssystem ausgestattet ist.

4a ist ein durch das in 3a gezeigte umgebungstemperaturgeführte Gebläsesteuerungssystem erzeugte Schaubild einer Kennlinie der umgebungstemperaturgeführten Gebläsesteuerung.

4b ist ein durch das in 3b gezeigte umgebungstemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem erzeugte Schaubild einer Kennlinie der umgebungstemperaturgeführten Heizer/Kühler-Steuerung.

5 ist eine die Prinzipien der Erfindung verkörpernde alternative Ausgestaltung einer Variablenlernsteuerung.

Ausführliche Beschreibung

1 zeigt eine Klimaanlage 10 mit einem Luftmanagementsystem 12, das einen Heizer/Kühler 14 und ein Gebläse 16 in Fluidkommunikation mit einem Fahrgastinnenraum 18 eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs umfasst. Die Klimaanlage 10 umfasst außerdem ein Steuerungssystem 20, das mit einer Heizer/Kühler-Steuerung 22 und einer Gebläsesteuerung 24 ausgestattet ist.

Während des Betriebs der Klimaanlage 10 strömt die Umgebungsluft 26 in den Heizer/Kühler 14, wo sie auf der Basis der Heizer/Kühler-Steuerung 22 und der Einstellung eines manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 erwärmt oder gekühlt werden kann, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Als Nächstes strömt die Luft 30 vom Heizer/Kühler 14 in das Gebläse 16, mit dem der Volumenstrom der aus dem Gebläse 16 austretenden Luft 32 gesteuert wird. Der Volumenstrom der Luft 32 wird auf der Basis der Gebläsesteuerung 24 und der Einstellung eines manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 34 gesteuert, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Alternativ kann die Umgebungsluft 26 in das Gebläse 16 eintreten, bevor sie in den Heizer/Kühler 14 strömt. Die Luft 32 wird als Nächstes über eine Gebläseöffnung 36 in den Fahrgastinnenraum 18 des Kraftfahrzeug geleitet, um das Innenklima des Fahrgastinnenraums 18 für das Wohlbefinden des (nicht dargestellten) Fahrzeuginsassen anzupassen.

Der Fahrzeuginsasse kann den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 verstellen, um die Fahrgastinnenraumtemperatur 38 nach Bedarf manuell zu steuern. Analog kann der Fahrzeuginsasse den manuell stellbaren Gebläsestellknopf 34 verstellen, um den Volumenstrom der in den Fahrgastinnenraum 18 eingeleiteten Luft 32 nach Bedarf zu steuern. Wenn der Fahrzeuginsasse den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 verstellt, wie z. B. von einer ersten Position 40 in eine zweite Position 42, wird ein Signal des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 44 an die Heizer/Kühler-Steuerung 22 gesendet. Das Signal des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 44 enthält Informationen bezüglich des Zeitpunkts der Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 und der Größe der Verstellung. Vorzugsweise gleichzeitig sendet ein Umgebungsbedingungssensor über das Steuerungssystem 20 ein Signal an die Heizer/Kühler-Steuerung 22.

Ein solcher Umgebungsbedingungssensor kann ein im Fahrgastinnenraum 18 des Motorfahrzeugs angeordneter Fahrgastinnenraumtemperatursensor 46 sein. Der Fahrgastinnenraumtemperatursensor 46 sendet an die Heizer/Kühler-Steuerung 22 ein Fahrgastinnenraumtemperatursignal 48 mit Informationen bezüglich der vom Fahrgastinnenraumtemperatursensor 46 zum Zeitpunkt der Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 erfassten Fahrgastinnenraumtemperatur 38. Unter Verwendung dieser vom Fahrgastinnenraumtemperatursignal 48 und vom Signal 44 des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes gelieferten Informationen ermittelt die Heizer/Kühler-Steuerung 22 die vom Nutzer bevorzugte Stellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 bei der entsprechenden Fahrgastinnenraumtemperatur 38. Die Heizer/Kühler-Steuerung 22 reguliert dann auf der Basis der zuvor ermittelten Nutzervorlieben automatisch den Output des Heizers/Kühlers 14.

Ein anderer Umgebungsbedingungssensor kann ein Sonneneinstrahlungssensor 50 sein, der die Sonneneinstrahlung 52 misst und ein Sonneneinstrahlungssignal 54 über das Steuerungssystem 20 an die Heizer/Kühler-Steuerung 22 sendet. Der Sonneneinstrahlungssensor 50 kann innerhalb des Fahrgastinnenraums 18 des Motorfahrzeugs angeordnet sein und ist vorzugsweise auf dem (nicht dargestellten) Armaturenbrett angeordnet.

Ein weiterer Umgebungsbedingungssensor kann ein Umgebungstemperatursensor 56 sein, der die Umgebungstemperatur 60 misst und ein Umgebungstemperatursignal 62 über das Steuerungssystem 20 an die Heizer/Kühler-Steuerung 22 sendet. Der Umgebungstemperatursensor 56 ist vorzugsweise außerhalb des Fahrgastinnenraums 18 des Motorfahrzeugs angeordnet.

Ein noch anderer Umgebungsbedingungssensor kann schließlich ein Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitssensor 58 sein, der die Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeit 64 misst und ein Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitsignal 66 über das Steuerungssystem 20 an die Heizer/Kühler-Steuerung 22 sendet. Der Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitssensor 58 ist vorzugsweise innerhalb des Fahrgastinnenraums 18 des Motorfahrzeugs angeordnet.

In einem Aspekt der Erfindung kann das Signal 44 des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes vor der Übertragung an die Heizer/Kühler-Steuerung 22 an einen Temperaturlernpunktmelder 68 gesendet werden. Der Temperaturlernpunktmelder 68 ermittelt, ob die manuelle Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 durch die Heizer/Kühler-Steuerung 22 beachtet werden soll. Im Allgemeinen ermittelt der Temperaturlernpunktmelder 68, ob der Fahrzeuginsasse mit der Fahrgastinnenraumtemperatur 38 zufrieden ist. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, ermittelt der Temperaturlernpunktmelder 68 durch Analyse der seit der letzten Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 verstrichenen Zeit, ob der Fahrzeuginsasse mit der Fahrgastinnenraumtemperatur 38 zufrieden ist.

Wie in 2b gezeigt, gibt der Temperaturlernpunktmelder 68 das Signal 44 des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes in einen Beharrungszustandsdetektor 70 ein, der ermittelt, ob sich die Klimaanlage 10 in einem Beharrungszustand befindet. Der Temperaturlernpunktmelder 68 analysiert nur Signale, die während eines Beharrungszustands der Klimaanlage 10 gesendet wurden, da Nichtbeharrungszustände oftmals unzuverlässige Lernpunkte erzeugen. Insbesondere bei Übergangsbedingungen, wie z. B. tiefere Abkühlung oder höhere Erwärmung, neigt der Fahrzeuginsasse zum drastischen Verstellen des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28, um eine gewünschte Fahrgastinnenraumtemperatur 38 schneller zu erreichen. Die drastischen Verstellungen durch den Fahrzeuginsassen jedoch beschleunigen den Erwärmungs- oder Abkühlprozess gewöhnlich nicht, da die Klimaanlage 10 bereits mit ihrer Nennleistung arbeitet.

Wie in 2c gezeigt, umfasst der Beharrungszustandsdetektor 70 einen ersten Schritt 72 der Ermittlung, ob die Fahrzeugzündung eingeschaltet ist. Ist die Fahrzeugzündung eingeschaltet, setzt der Beharrungszustandsdetektor 70 eine Beharrungszustandsmarke gleich „falsch" und startet in einem zweiten Schritt 74 eine Schaltuhr. In einem dritten Schritt 76 ermittelt der Beharrungszustandsdetektor 70, ob eine voreingestellte Zeit abgelaufen ist. Ist die voreingestellte Zeit abgelaufen, setzt der Beharrungszustandsdetektor 70 mit einem vierten Schritt 78 fort, um zu ermitteln, ob sich die Fahrgastinnenraumtemperatur 38 in einem festgelegten Temperaturbereich x1 bis x2 befindet. Der festgelegte Temperaturbereich x1 bis x2 kann jeder angemessene Temperaturbereich sein. In einer Vorzugsausgestaltung jedoch ist x, gleich ≈10 °C (50 °F) und x2 gleich ≈30 °C (85 °F). Falls die Fahrgastinnenraumtemperatur 38 nicht im Temperaturbereich x1 bis x2 liegt, wird die Beharrungszustandsmarke weiterhin auf „falsch" gesetzt, bis die Fahrgastinnenraumtemperatur 38 zwischen x1 und x1 liegt. Liegt die Fahrgastinnenraumtemperatur 38 zwischen x1 und x2, setzt der Beharrungszustandsdetektor 70 in einem fünften Schritt 80 die Beharrungszustandsmarke auf „wahr" und die Klimaanlage 10 arbeitet im Beharrungszustand.

Alternativ ermittelt der vierte Schritt 78 des Beharrungszustandsdetektors 70, ob sich die Fahrgastinnenraumtemperatur 38 in einem festgelegten „Pufferbereich" der Einstellung des Temperaturstellknopfes 28 befindet. Wenn zum Beispiel der festgelegte Pufferbereich 5,55K (10 °F), die Fahrgastinnenraumtemperatur 38 16,7 °C (62 °F) und die Einstellung des Temperaturstellknopfes 28 21,1 °C (70 °F) betragen, wird die Beharrungszustandsmarke auf „wahr" gesetzt, da 16,7 °C (62 °F) innerhalb des Pufferbereichs 5,55K (10 °F) um 21,1 °C (70 °F) liegt.

Wieder Bezug nehmend auf 2b: Ist die Beharrungszustandsmarke auf „wahr" gesetzt, ermittelt der Temperaturlernpunktmelder 68, ob ein gültiger Lernpunkt erzeugt worden ist. Wie voranstehend beschrieben, tritt ein Lernpunkt auf, wenn der Fahrzeuginsasse für eine festgelegte Zeitdauer y den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 nicht verstellt hat. Wie in 2b gezeigt, kann ein gültiger Lernpunkt über eine erste Folge von Ereignissen 82 oder eine zweite Folge von Ereignissen 84 auftreten.

Die Beschreibung der ersten Folge von Ereignissen 82 ist wie folgt: Wird der manuell stellbare Temperaturstellknopf 28 verstellt, sendet der Temperaturlernpunktmelder 68 in einem ersten Schritt 87 ein "ja"-Signal an eine Schaltuhr 86. Nach dem Ablaufstart der Schaltuhr 86 ermittelt eine Zeitsteuerung 88 die Zeit zwischen der zuletzt vorgenommenen Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 und der davor liegenden Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28. Dann sendet die Zeitsteuerung 88 ein Taktsignal 90 an eine in 1 gezeigte Temperaturvariablenlernsteuerung 92, die nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.

Als Nächstes ermittelt der Temperaturlernpunktmelder 68 die Größe der zuletzt vorgenommenen Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 über eine Größensteuerung 94, die ein Größensignal 96 an die Temperaturvariablenlernsteuerung 92 sendet. Wenn zum Beispiel die Klimaanlage 10 in einem Beharrungszustand war und der Fahrzeuginsasse den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 von 20 °C (68 °F) auf 17,8 °C (64 °F) verstellt, würde die Größensteuerung 94 ein 2,2 K (4 °F) entsprechendes Größensignal 96 an die Temperaturvariablenlernsteuerung 92 senden.

Ein zweiter Schritt 97 ermittelt, ob der manuell stellbare Temperaturstellknopf 28 durch den Fahrzeuginsassen in der Zeitspanne verstellt wird, in der die Schaltuhr 86 läuft. Wird der manuell stellbare Temperaturstellknopf 28 während dieser Zeit verstellt, wird die Schaltuhr 86 zurückgesetzt und die davor liegende Verstellung ist kein gültiger Lernpunkt.

Ist die Schaltuhr 86 schließlich ohne eine zusätzliche Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 durch den Insassen abgelaufen, sendet ein dritter Schritt 98 ein "ja"-Signal an die Lernpunktsteuerung 100. Die Lernpunktsteuerung 100 sendet als Nächstes ein Signal des gültigen Lernpunkts 102 an die Heizer/Kühler-Steuerung 22.

Bezug nehmend auf die zweite Folge von Ereignissen, durch die ein gültiger Lernpunkt auftreten kann, sendet ein dritter Schritt 104 im Temperaturlernpunktmelder 68 ein "ja"-Signal an die Lernpunktsteuerung 100, wenn eine festgelegte Zeitdauer y seit der letzten Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 abgelaufen ist.

Jetzt werden die erste Folge von Ereignissen 82 und die zweite Folge von Ereignissen 84 anhand von zwei Beispielszenarios ausführlicher beschrieben. Im der ersten Folge von Ereignissen 82 entsprechenden ersten Szenario befindet sich die Klimaanlage 10 in einem Beharrungszustand und der Fahrzeuginsasse verstellt den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28, wodurch die Schaltuhr 86 gestartet wird. Wenn der Fahrzeuginsasse den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 nicht erneut verstellt, bevor die Schaltuhr 86 abgelaufen ist, sendet die Lernpunktsteuerung 100 ein Signal eines gültigen Lernpunkts 102 an die Heizer/Kühler-Steuerung 22.

Im der zweiten Folge von Ereignissen 84 entsprechenden zweiten Szenario befindet sich die Klimaanlage 10 in einem Beharrungszustand und der Fahrzeuginsasse hat den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 innerhalb der vorher erwähnten Zeitdauer y nicht verstellt. Die Lernpunktsteuerung 100 sendet dann ein Signal eines gültigen Lernpunkts 102 an die Heizer/Kühler-Steuerung 22.

Bezug nehmend auf 1 ermittelt die Temperaturvariablenlernsteuerung 92 ein Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106, das nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, und gibt das Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106 in die Heizer/Kühler-Steuerung 22 ein.

Es wird jetzt Bezug nehmend auf 3b die Heizer/Kühler-Steuerung 22 ausführlicher beschrieben. Die Heizer/Kühler-Steuerung 22 umfasst vorzugsweise ein umgebungstemperaturgeführtes Heizer/Kühler-Steuerungssystem 108, ein sonneneinstrahlungsgeführtes Heizer/Kühler-Steuerungssystem 110 und ein fahrgastinnenraumtemperaturgeführtes Heizer/Kühler-Steuerungssystem 112. Außerdem kann die Heizer/Kühler-Steuerung 22 ein luftfeuchtigkeitsgeführtes Heizer/Kühler-Steuerungssystem 114 umfassen. Die Heizer/Kühler-Steuerung 22 muss jedoch nicht alle vier Steuerungssysteme 108, 110, 112, 114 umfassen. Es können zusätzliche und/oder alternative Steuerungssysteme, die auf der Basis anderer angemessener Inputs von Umgebungsbedingungen wirken, verwendet werden.

Das umgebungstemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 108 umfasst einen Depotseparator 116, der das Umgebungstemperatursignal 62 vom Umgebungstemperatursensor 56 empfängt. Der Depotseparator 116 enthalt eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. die in 3b gezeigten Depots 116a, 116b, 116c und 116d. Jedes der Depots 116a, 116b, 116c bzw. 116d repräsentiert einen Bereich von Umgebungstemperaturwerten. Zum Beispiel können Depot 116a Umgebungstemperaturwerte bis einschließlich 0 °C (32 °F), Depot 116b Umgebungstemperaturwerte über 0 °C (32 °F) bis einschließlich 10 °C (50 °F), Depot 116c Umgebungstemperaturwerte über 10 °C (50 °F) bis einschließlich 21,1 °C (70 °F) und Depot 116d Umgebungstemperaturwerte über 21,1 °C (70 °F) repräsentieren. Der Depotseparator 116 enthält vorzugsweise fünf Depots, um die Vorlieben des Fahrzeuginsassen genauer zu bestimmen. Besser ist es, wenn der Depotseparator 116 zwischen fünf und zehn Depots enthält. Es kann jedoch jede angemessene Anzahl von Depots verwendet werden. Der Depotseparator 116 ermittelt, welches der Depots 116a, 116b, 116c und 116d mit dem Umgebungstemperatursignal 62 korreliert, und sendet ein Korrelationssignal 118a, 118b, 118c oder 118d an einen Depotkalkulator 120.

Der Depotkalkulator 120 enthält dieselbe Anzahl von Depots 120a, 120b, 120c und 120d wie der Depotseparator 116 und empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 102 und das Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106. Der Depotkalkulator 120 gibt dann einen Wert eines gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 102, das mit den entsprechenden Temperatureinstellungen des Fahrzeuginsassen korreliert, in das entsprechende Depot 120a, 120b, 120c bzw. 120d ein. Der Depotkalkulator 120 berechnet als Nächstes auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 102, des vorhandenen Werts innerhalb des betreffenden Depots 120a, 120b, 120c oder 120d und des Temperaturlernfähigkeitsgradsignals 106 einen neuen aktualisierten Wert für das betreffende Depot 120a, 120b, 120c oder 120d.

Jetzt wird das umgebungstemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 108 anhand eines Beispielszenarios ausführlicher beschrieben. In diesem Beispielszenario verstellt der Fahrzeuginsasse den manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 auf einen Wert, der 22,2 °C (72 °F) entspricht, während die Umgebungstemperatur 15,6 °C (60 °F) beträgt. Außerdem hat das umgebungstemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 108 in diesem Beispielszenario zuvor ermittelt, dass der Fahrzeuginsasse eine Einstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 bevorzugt, die 20 °C (68 °F) entspricht, wenn die Umgebungstemperatur zwischen 10 °C (50 °F) und 21,1 °C (70 °F) beträgt. Wird der manuell stellbare Temperaturstellknopf 28 verstellt, so wird das Signal des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 44 in den Temperaturlernpunktmelder 68 eingegeben. Wenn der Temperaturlernpunktmelder 68 feststellt, dass sich die Klimaanlage 10 in einem Beharrungszustand befindet und die manuelle Verstellung ein gültiger Lernpunkt ist, gibt das Umgebungstemperatursignal 62 den Wert 15,6 °C (60 °F) in den Depotseparator 116 ein. Der Depotseparator 116 gibt dann ein Signal an das Depot 116c, das den Umgebungstemperaturwerten über 10 °C (50 °F) bis einschließlich 21,1 °C (70 °F) entspricht, und das Signal 118c wird an den Depotkalkulator 120 gesendet. Das Signal 118c zeigt dem Depot 120c an, dass der Wert des Signals des gültigen Lernpunkts 102, der 22,2 °C (72 °F) entspricht, in das Depot 120c aufgenommen werden soll. Der Depotkalkulator 120 ermittelt dann auf der Basis des alten Depotwerts von 20 °C (68 °F), des neuen Depotwerts von 22,2 °C (72 °F) und des Temperaturlernfähigkeitsgradsignals 106 einen neuen Wert für Depot 120c. Speziell zur Ermittlung des neuen Werts für Depot 120c kann die folgende Gleichung verwendet werden: NV = OY·(1-x) + IV·x, wobei NV der neue Wert für Depot 120c, OV der alte Wert für Depot 120c (20 °C (68 °F)), IV der eingegebene Wert (22,2 °C (72 °F)) und x ein dem Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106 entsprechender Prozentsatz sind.

Bezug nehmend auf die 1 und 3b wird das Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106 von der Temperaturvariablenlernsteuerung 92 in die Heizer/Kühler-Steuerung 22 eingegeben. Die Temperaturvariablenlernsteuerung 92 ermittelt auf der Basis des Taktsignals 90 und des Größensignals 96 einen Temperaturvariablenlernfähigkeitsgrad. Der Temperaturvariablenlernfähigkeitsgrad wird speziell auf der Basis der Häufigkeit und der Größe, mit der der manuell stellbare Temperaturstellknopf 28 verstellt wird, ermittelt. Der Temperaturvariablenlernfähigkeitsgrad kann mit jeder geeigneten Gleichung berechnet werden. Eine dieser Gleichungen ist: VLR=k1·(Telapsed·k2 + &Dgr;N·k3), wobei VLR der Temperaturvariablenlernfähigkeitsgrad, k1, k2 und k3 während der Kalibrierungsphase ermittelte Systemkonstanten, Telapsed eine dem Taktsignal 90 entsprechende Variable und &Dgr;N eine dem Größensignal 96 entsprechende Variable sind. Eine zweite mögliche Gleichung ist: NVLR=OVLR + k1·[(Telapsed – Toffset)·k2 + (&Dgr;N – Noffset)·k3], wobei NVLR der neue Temperaturvariablenlernfähigkeitsgrad, OVLR der alte Temperaturvariablenlernfähigkeitsgrad, k1, k2 und k3 Systemkonstanten, Telapsed eine dem Taktsignal 90 entsprechende Variable, Toffset eine festgelegte Konstante, &Dgr;N eine dem Größensignal 96 entsprechende Variable und Noffset eine festgelegte Konstante sind. Diese Gleichung ist eine zusammengesetzte Gleichung auf der Basis des vorherigen Variablenlernfähigkeitsgradsignals, das auf der Basis der Häufigkeit und der Größe der Verstellung des manuell stellbaren Temperaturstellknopfes 28 angepasst wird. Die festgelegten Konstanten Toffset und Noffset können auf der Basis der zwischen den Temperatureinstellungen liegenden Zeitspanne für einen durchschnittlichen Fahrzeuginsassen und der durchschnittlichen Größe der Einstellung für einen durchschnittlichen Fahrzeuginsassen ermittelt werden.

Hat der Depotkalkulator 120 das in 3b gezeigte entsprechende Depot 120a, 120b, 120c oder 120d aktualisiert, sendet der Depotkalkulator 120 ein Signal 122a, 122b, 122c und 122d von jedem der Depots 120a, 120b, 120c und 120d an einen Kalkulator der umgebungstemperaturgeführten Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 124. Wie in 4b dargestellt, gibt der Kalkulator der umgebungstemperaturgeführten Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 124 einen aktualisierten Wert 126a, 126b, 126c und 126d von jedem der entsprechenden Depots 120a, 120b, 120c und 120d ein, um eine umgebungstemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 128 zu ermitteln. Die umgebungstemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 128 ist eine Näherung der von einem Fahrzeuginsassen bevorzugten Heizer/Kühler-Einstellungen bei verschiedenen Umgebungstemperaturen, wie z. B. ein Algorithmus, der die aktualisierten Werte 126a, 126b, 126c und 126d annähert. Der Algorithmus kann mithilfe einer Kurvenanpassung über Berechnung der kleinsten Quadrate ermittelt werden, die ein allgemein bekanntes mathematisches Modell für die Anpassung einer Kurve an einen gegebenen Satz von Datenpunkten ist, bei der sich eine Mindestsumme der quadrierten Abweichungen ergibt.

Bezug nehmend auf die 1 und 3b sendet der Kalkulator der umgebungstemperaturgeführten Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 124 ein Signal der umgebungstemperaturgeführten Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 130 an eine Signalbestimmungseinrichtung 132. Die Signalbestimmungseinrichtung 132 kann außerdem ähnliche Signale von dem sonneneinstrahlungsgeführten Heizer/Kühler-Steuerungssystem 110, dem fahrgastinnenraumtemperaturgeführten Heizer/Kühler-Steuerungssystem 112 und dem luftfeuchtigkeitsgeführten Heizer/Kühler-Steuerungssystem 114 eingeben. Die Signalbestimmungseinrichtung 132 ermittelt dann, auf welches der vier Steuerungssysteme 108, 110, 112 oder 114 zu reagieren ist. Als Nächstes wird ein dem einen der vier Steuerungssysteme 108, 110, 112 oder 114 entsprechendes Heizer/Kühler-Steuercharakteristiksignal 134 an den Heizer/Kühler 14 gesendet. Die Signalbestimmungseinrichtung 132 kann eine festgelegte Hierarchie zwischen den vier Steuerungssystemen 108, 110, 112 oder 114 haben oder eine Hierarchie auf der Basis der Vorlieben des Fahrzeuginsassen bestimmen.

In einer der Alternativen kann die Signalbestimmungseinrichtung 132 zwei oder mehr der jeweiligen Signale von den Heizer/Kühler-Steuerungssystemen 108, 110, 112 und 114 kombinieren, so dass das Heizer/Kühler-Steuercharakteristiksignal 134 ein auf mehr als einem der Umgebungsbedingungssignale 48, 54, 62 und 66 basierendes Hybridsignal ist. In einem solchen Hybridsignal erzeugen zwei der Heizer/Kühler-Steuerungssysteme 108, 110, 112 und 114 ein Signal, das eine Kurve bildet, wie z. B. die umgebungstemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 128 in 4b. Die zwei Kurven werden jeweils auf einer entsprechenden Achse eines dreiachsigen Diagramms grafisch dargestellt, und jede Kurve wird jeweils von einer Ebene geschnitten. Die zwei Ebenen durchdringen sich in einer Kurve, die die Signalbestimmungseinrichtung 132 als das Heizer/Kühler-Steuercharakteristiksignal 134 ausgibt.

In einer anderen Alternative kann ein (nicht dargestelltes) Hybridsteuerungssystem Depots umfassen, die zwei oder mehr Variablen entsprechen, um ein (nicht dargestelltes) Hybridsteuercharakteristiksignal zu ermitteln. Das Hybridsteuerungssystem kann zum Beispiel eine (nicht dargestellte) zweidimensionale Matrix von Depots mit einer ersten Umgebungsbedingung auf einer ersten Achse und einer zweiten Umgebungsbedingung auf einer zweiten Achse umfassen. Insbesondere wenn die erste Umgebungsbedingung die Umgebungstemperatur und die zweite Umgebungsbedingung die Sonneneinstrahlung ist, kann dann das Hybridsteuerungssystem fünf Umgebungstemperaturbereiche und drei Sonneneinstrahlungsbereiche haben. In diesem Beispiel würde das Hybridsteuerungssystem eine Gesamtanzahl von fünfzehn Depots haben, wobei jedes Depot einem bestimmten Bereich von Umgebungstemperaturen und einem bestimmten Bereich von Sonneneinstrahlungswerten entspricht. Das Hybridsteuerungssystem würde eine Hybridsteuercharakteristik für die Matrix der fünfzehn Depots erzeugen und dann das Hybridsteuercharakteristiksignal an den Heizer/Kühler 14 senden.

Jetzt werden mit Bezug auf 3b das sonneneinstrahlungsgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 110, das fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 112 und das luftfeuchtigkeitsgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 114 ausführlicher beschrieben. Das sonneneinstrahlungsgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 110 umfasst einen Depotseparator 146, der das Sonneneinstrahlungssignal 54 vom Sonneneinstrahlungssensor 50 empfängt. Der Depotseparator 146 enthält eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. Depot 146a, wobei jedes Depot einen Bereich von Sonneneinstrahlungswerten repräsentiert. Der Depotseparator 146 stellt fest, welches Depot 146a mit dem Sonneneinstrahlungssignal 54 korreliert, und sendet ein Korrelationssignal 148a an einen Depotkalkulator 150. Der Depotkalkulator 150 empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 102 sowie das Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106 und gibt einen Wert des gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 102 in das entsprechende Depot 150a ein. Als Nächstes berechnet der Depotkalkulator 150 auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 102, des im entsprechenden Depot 150a vorhandenen Werts und des Temperaturlernfähigkeitsgradsignals 106 einen neuen aktualisierten Wert für das entsprechende Depot 150a. Schließlich gibt ein Kalkulator für die sonneneinstrahlungsgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 154 einen aktualisierten Wert 152a von jedem der entsprechenden Depots 150a ein, um die sonneneinstrahlungsgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 160 zu ermitteln, die in die Signalbestimmungseinrichtung 132 eingegeben wird.

Das fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 112 umfasst einen Depotseparator 176, der das Fahrgastinnenraumtemperatursignal 48 vom Fahrgastinnenraumtemperatursensor 46 empfängt. Der Depotseparator 176 enthalt eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. Depot 176a, wobei jedes Depot einen Bereich von Fahrgastinnenraumtemperaturwerten repräsentiert. Der Depotseparator 176 stellt fest, welches Depot 176a mit dem Fahrgastinnenraumtemperatursignal 48 korreliert und sendet ein Korrelationssignal 178a an einen Depotkalkulator 180. Der Depotkalkulator 180 empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 102 sowie das Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106 und gibt einen Wert des gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 102 in das entsprechende Depot 180a ein. Als Nächstes berechnet der Depotkalkulator 180 auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 102, des im entsprechenden Depot 180a vorhandenen Werts und des Temperaturlernfähigkeitsgradsignals 106 einen neuen aktualisierten Wert für das entsprechende Depot 180a. Schließlich gibt ein Kalkulator für die fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 184 einen aktualisierten Wert 182a von jedem der entsprechenden Depots 180a ein, um eine fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 190 zu ermitteln, die in die Signalbestimmungseinrichtung 132 eingegeben wird.

Das luftfeuchtigkeitsgeführte Heizer/Kühler-Steuerungssystem 114 umfasst einen Depotseparator 206, der das Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitssignal 66 vom Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitssensor 58 empfängt. Der Depotseparator 206 enthalt eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. Depot 206a, wobei jedes Depot einen Bereich von Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitswerten repräsentiert. Der Depotseparator 206 stellt fest, welches Depot 206a mit dem Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitsignal 66 korreliert, und sendet ein Korrelationssignal 208a an einen Depotkalkulator 210. Der Depotkalkulator 210 empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 102 sowie das Temperaturlernfähigkeitsgradsignal 106 und gibt einen Wert des gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 102 in das entsprechende Depot 210a ein. Als Nächstes berechnet der Depotkalkulator 210 auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 102, des im entsprechenden Depot 210a vorhandenen Werts und des Temperaturlernfähigkeitsgradsignals 106 einen neuen aktualisierten Wert für das entsprechende Depot 210a. Schließlich gibt ein Kalkulator für die fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitsgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 214 einen aktualisierten Wert 212a von jedem der entsprechenden Depots 210a ein, um eine fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitsgeführte Heizer/Kühler-Steuercharakteristik 220 zu ermitteln, die in die Signalbestimmungseinrichtung 132 eingegeben wird.

Wieder Bezug nehmend auf 1 werden jetzt die vom Fahrzeuginsassen bevorzugten Gebläseeinstellungen ausführlicher beschrieben. Der Fahrzeuginsasse kann den manuell stellbaren Gebläsestellknopf 34 verstellen, um den Volumenstrom der in den Fahrgastinnenraum 18 geleiteten Luft 32, wie gewünscht, zu steuern. Wenn der Fahrzeuginsasse den manuell stellbaren Gebläsestellknopf 34 verstellt, wie z. B. von einer ersten Position 240 in eine zweite Position 242, wird ein Signal des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 244 an die Gebläsesteuerung 24 gesendet. Das Signal des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 244 enthält Informationen bezüglich des Zeitpunkts, zu dem der manuell stellbare Gebläsestellknopf 34 verstellt wurde, und der Größe dieser Verstellung. Einer der Umgebungsbedingungssensoren 46, 50, 56 und 58 sendet vorzugsweise gleichzeitig über das Steuerungssystem 20 ein Signal an die Gebläsesteuerung 24.

In einem Aspekt der Erfindung kann das Signal des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 244 vor der Übertragung an die Gebläsesteuerung 24 an einen Gebläselernpunktmelder 268 gesendet werden. Der Gebläselernpunktmelder 268 ermittelt durch Analyse der verstrichenen Zeit seit der letzten Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 34, ob der Fahrzeuginsasse mit den Gebläseeinstellungen zufrieden ist.

Wie in 2a gezeigt, gibt der Gebläselernpunktmelder 268 das Signal des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 244 in einen ersten Schritt 270 ein, der ermittelt, ob der manuell stellbare Gebläsestellknopf 34 gedrückt worden ist. Wird der manuell stellbare Gebläsestellknopf 34 verstellt, startet der Gebläselernpunktmelder 268 eine Schaltuhr 286. Nachdem die Schaltuhr 286 aktiviert worden ist, ermittelt eine Zeitsteuerung 288 die Zeit zwischen der zuletzt vorgenommenen Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 34 und der davor liegenden Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 34. Dann sendet die Zeitsteuerung 288 ein Taktsignal 290 an eine in 1 gezeigte Gebläsevariablenlernsteuerung 292, die nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Als Nächstes ermittelt der Gebläselernpunktmelder 268 die Größe der zuletzt vorgenommenen Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 34 über eine Größensteuerung 294, die ein Größensignal 296 an die Gebläsevariablenlernsteuerung 292 sendet. Danach ermittelt ein zweiter Schritt 297, ob der manuell stellbare Gebläsestellknopf 34 durch den Fahrzeuginsassen in der Zeitspanne verstellt worden ist, in der die Schaltuhr 286 läuft. Ist der manuell stellbare Gebläsestellknopf 34 während dieser Zeit verstellt worden, wird die Schaltuhr 286 zurückgesetzt, und die davor liegende Verstellung ist kein gültiger Lernpunkt. Ist die Schaltuhr 286 schließlich ohne eine zusätzliche Verstellung des manuell stellbaren Gebläsestellknopfes 34 durch den Insassen abgelaufen, sendet ein dritter Schritt 298 ein "ja"-Signal an eine Lernpunktsteuerung 300. Daraufhin sendet die Lernpunktsteuerung 300 ein Signal des gültigen Lernpunkts 302 an die Gebläsesteuerung 24.

Bezug nehmend auf 1 ermittelt die Gebläsevariablenlernsteuerung 292 ein Gebläselernfähigkeitsgradsignal 306, das von der Gebläsevariablenlernsteuerung 292 in die Gebläsesteuerung 24 eingegeben wird. Die Gebläsevariablenlernsteuerung 292 ermittelt auf der Basis des Taktsignals 290 und des Größensignals 296 einen Variablenlernfähigkeitsgrad. Der Gebläselernfähigkeitsgrad wird speziell auf der Basis der Häufigkeit und der Größe, mit der der manuell stellbare Gebläsestellknopf 34 verstellt wird, ermittelt. Der Gebläsevariablenlernfähigkeitsgrad kann mit jeder geeigneten Gleichung berechnet werden. Eine dieser Gleichungen ist: VLR=k1·(Telapsed·k2 + &Dgr;N·k3) wobei VLR der Gebläsevariablenlernfähigkeitsgrad, k1, k2 und k3 während der Kalibrierungsphase ermittelte Systemkonstanten, Telapsed eine dem Taktsignal 290 entsprechende Variable und &Dgr;N eine dem Größensignal 296 entsprechende Variable sind.

Eine andere mögliche Gleichung ist: NYLR=OVLR + k1·[(Telapsed – Toffset)·k2 + (&Dgr;N – Noffset)·k3], wobei NVLR der neue Gebläsevariablenlernfähigkeitsgrad, OVLR der alte Gebläsevariablenlernfähigkeitsgrad, k1, k2 und k3 Systemkonstanten, Telapsed eine dem Taktsignal 290 entsprechende Variable, Toffset eine festgelegte Konstante, &Dgr;N eine dem Größensignal 296 entsprechende Variable und Noffset eine festgelegte Konstante sind. Die festgelegten Konstanten Toffset und Noffset können auf der Basis der zwischen den Gebläseeinstellungen liegenden Zeitspanne für einen durchschnittlichen Fahrzeuginsassen und der durchschnittlichen Größe einer Einstellung für einen durchschnittlichen Fahrzeuginsassen ermittelt werden.

Jetzt wird mit Bezug auf 3a die Gebläsesteuerung 24 ausführlicher beschrieben. Die Gebläsesteuerung 24 umfasst vorzugsweise ein umgebungstemperaturgeführtes Gebläsesteuerungssystem 308, ein sonneneinstrahlungsgeführtes Gebläsesteuerungssystem 310 und ein fahrgastinnenraumtemperaturgeführtes Gebläsesteuerungssystem 312. Außerdem kann die Gebläsesteuerung 24 ein luftfeuchtigkeitsgeführtes Gebläsesteuerungssystem 314 umfassen. Die Gebläsesteuerung 24 muss jedoch nicht alle vier Steuerungssysteme 308, 310, 312, 314 umfassen. Zusätzliche, alternative Steuerungssysteme, die auf der Basis anderer angemessener Inputs von Umgebungsbedingungen wirken, können gleichfalls verwendet werden.

Das umgebungstemperaturgeführte Gebläsesteuerungssystem 308 umfasst einen Depotseparator 316, der das Umgebungstemperatursignal 62 vom Umgebungstemperatursensor 56 empfängt. Der Depotseparator 316 enthält eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. die Depots 316a, 316b, 316c und 316d. Jedes der Depots 316a, 316b, 316c bzw. 316d repräsentiert einen Bereich von Umgebungstemperaturwerten. Der Depotseparator 316 ermittelt, welches der Depots 316a, 316b, 316c und 316d mit dem Umgebungstemperatursignal 62 korreliert, und sendet ein Korrelationssignal 318a, 318b, 318c oder 318d an einen Depotkalkulator 320.

Der Depotkalkulator 320 enthalt dieselbe Anzahl von Depots 320a, 320b, 320c und 320d wie der Depotseparator 316 und empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 302 und das Gebläselernfähigkeitsgradsignal 306. Der Depotkalkulator 320 gibt dann einen Wert des gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 302, das mit den entsprechenden Gebläseeinstellungen des Fahrzeuginsassen korreliert, in das entsprechende Depot 320a, 320b, 320c bzw. 320d ein. Der Depotkalkulator 320 berechnet als Nächstes auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 302, des vorhandenen Werts innerhalb des betreffenden Depots 320a, 320b, 320c oder 320d und des Gebläselernfähigkeitsgradsignals 306 einen neuen aktualisierten Wert für das betreffende Depot 320a, 320b, 320c oder 320d.

Hat der Depotkalkulator 320 das entsprechende Depot 320a, 320b, 320c oder 320d aktualisiert, sendet der Depotkalkulator 320 ein Signal 322a, 322b, 322c und 322d von jedem der Depots 320a, 320b, 320c und 320d an einen Kalkulator der umgebungstemperaturgeführten Gebläsesteuercharakteristik 324. Wie in 4a dargestellt, gibt der Kalkulator der umgebungstemperaturgeführten Gebläsesteuercharakteristik 324 einen aktualisierten Wert 326a, 326b, 326c und 326d von jedem der entsprechenden Depots 320a, 320b, 320c und 320d ein, um eine umgebungstemperaturgeführte Gebläsesteuercharakteristik 328 zu ermitteln. Die umgebungstemperaturgeführte Gebläsesteuercharakteristik 328 ist eine Näherung der von einem Fahrzeuginsassen bevorzugten Gebläseeinstellungen bei verschiedenen Umgebungstemperaturen, wie z. B. ein Algorithmus, der die aktualisierten Werte 326a, 326b, 326c und 326d annähert. Der Algorithmus kann mithilfe einer Kurvenanpassung über Berechnung der kleinsten Quadrate ermittelt werden.

Bezug nehmend auf die 1 und 3a sendet der Kalkulator der umgebungstemperaturgeführten Gebläsesteuercharakteristik 324 ein Signal der umgebungstemperaturgeführten Gebläsesteuercharakteristik 330 an eine Signalbestimmungseinrichtung 332. Die Signalbestimmungseinrichtung 332 kann außerdem ähnliche Signale von dem sonneneinstrahlungsgeführten Gebläsesteuerungssystem 310, dem fahrgastinnenraumtemperaturgeführten Gebläsesteuerungssystem 312 und dem luftfeuchtigkeitsgeführten Gebläsesteuerungssystem 314 eingeben. Die Signalbestimmungseinrichtung 332 ermittelt dann, auf welches der vier Steuerungssysteme 308, 310, 312 oder 314 zu reagieren ist. Als Nächstes wird ein dem einen der vier Steuerungssysteme 308, 310, 312 oder 314 entsprechendes Gebläsesteuercharakteristiksignal 334 an das Gebläse 16 gesendet. In einer der Alternativen kann die Signalbestimmungseinrichtung 332 zwei oder mehr der jeweiligen Signale von den Gebläsesteuerungssystemen 308, 310, 312 und 314 kombinieren, so dass das Gebläsesteuercharakteristiksignal 334 ein auf mehr als einem der Umgebungsbedingungssignale 48, 54, 62 und 66 basierendes Hybridsignal ist. In einer anderen Alternative kann ein Hybridsteuerungssystem Depots umfassen, die zwei oder mehr Variablen entsprechen, um ein Hybridsteuercharakteristiksignal zu ermitteln, wie zuvor im Zusammenhang mit dem Heizer/Kühler 14 beschrieben worden ist.

Jetzt werden mit Bezug auf 3a das sonneneinstrahlungsgeführte Gebläsesteuerungssystem 310, das fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Gebläsesteuerungssystem 312 und das luftfeuchtigkeitsgeführte Gebläsesteuerungssystem 314 ausführlicher beschrieben. Das sonneneinstrahlungsgeführte Gebläsesteuerungssystem 310 umfasst einen Depotseparator 346, der das Sonneneinstrahlungssignal 54 vom Sonneneinstrahlungssensor 50 empfängt. Der Depotseparator 346 enthält eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. Depot 346a, wobei jedes Depot einen Bereich von Sonneneinstrahlungswerten repräsentiert. Der Depotseparator 346 stellt fest, welches Depot 346a mit dem Sonneneinstrahlungssignal 54 korreliert, und sendet ein Korrelationssignal 348a an einen Depotkalkulator 350. Der Depotkalkulator 350 empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 302 sowie das Gebläselemfähigkeitsgradsignal 306 und gibt einen Wert des gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 102 in das entsprechende Depot 350a ein. Als Nächstes berechnet der Depotkalkulator 350 auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 302, des im entsprechenden Depot 350a vorhandenen Werts und des Gebläselernfähigkeitsgradsignals 306 einen neuen aktualisierten Wert für das entsprechende Depot 350a. Schließlich gibt ein Kalkulator für die sonneneinstrahlungsgeführte Gebläsesteuercharakteristik 354 einen aktualisierten Wert 352a von jedem der entsprechenden Depots 350a ein, um die sonneneinstrahlungsgeführte Gebläsesteuercharakteristik 360 zu ermitteln, die in die Signalbestimmungseinrichtung 332 eingegeben wird.

Das fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Gebläsesteuerungssystem 312 umfasst einen Depotseparator 376, der das Fahrgastinnenraumtemperatursignal 48 vom Fahrgastinnenraumtemperatursensor 46 empfängt. Der Depotseparator 376 enthält eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. Depot 376a, wobei jedes Depot einen Bereich von Fahrgastinnenraumtemperaturwerten repräsentiert. Der Depotseparator 376 stellt fest, welches Depot 376a mit dem Fahrgastinnenraumtemperatursignal 48 korreliert, und sendet ein Korrelationssignal 378a an einen Depotkalkulator 380. Der Depotkalkulator 380 empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 302 sowie das Gebläselernfähigkeitsgradsignal 306 und gibt einen Wert des gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 302 in das entsprechende Depot 380a ein. Als Nächstes berechnet der Depotkalkulator 380 auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 302, des im entsprechenden Depot 380a vorhandenen Werts und des Gebläselernfähigkeitsgradsignals 306 einen neuen aktualisierten Wert für das entsprechende Depot 380a. Schließlich gibt ein Kalkulator für die fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Gebläsesteuercharakteristik 384 einen aktualisierten Wert 382a von jedem der entsprechenden Depots 380a ein, um eine fahrgastinnenraumtemperaturgeführte Gebläsesteuercharakteristik 390 zu ermitteln, die in die Signalbestimmungseinrichtung 332 eingegeben wird.

Das luftfeuchtigkeitsgeführte Gebläsesteuerungssystem 314 umfasst einen Depotseparator 406, der das Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitssignal 66 vom Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitssensor 58 empfängt. Der Depotseparator 406 enthält eine festgelegte Anzahl von Depots, wie z. B. Depot 406a, wobei jedes Depot einen Bereich von Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitswerten repräsentiert. Der Depotseparator 406 stellt fest, welches Depot 406a mit dem Fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitsignal 66 korreliert, und sendet ein Korrelationssignal 408a an einen Depotkalkulator 410. Der Depotkalkulator 410 empfängt das Signal des gültigen Lernpunkts 302 sowie das Gebläselemfähigkeitsgradsignal 306 und gibt einen Wert des gültigen Lernpunkts aus dem Signal des gültigen Lernpunkts 302 in das entsprechende Depot 410a ein. Als Nächstes berechnet der Depotkalkulator 410 auf der Basis des Signals des gültigen Lernpunkts 302, des im entsprechenden Depot 410a vorhandenen Werts und des Gebläselernfähigkeitsgradsignals 306 einen neuen aktualisierten Wert für das entsprechende Depot 410a. Schließlich gibt ein Kalkulator für die fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitsgeführte Gebläsesteuercharakteristik 414 einen aktualisierten Wert 412a von jedem der entsprechenden Depots 410a ein, um eine fahrgastinnenraumluftfeuchtigkeitsgeführte Gebläsesteuercharakteristik 420 zu ermitteln, die in die Signalbestimmungseinrichtung 332 eingegeben wird.

5 zeigt gleichfalls eine alternative Ausgestaltung der Erfindung. In dieser Ausgestaltung ermittelt eine Lernpunkt-Lernfähigkeitssteuerung-Kombination 450 zuerst, ob eine manuelle Verstellung durch den Fahrzeuginsassen ein gültiger Lernpunkt ist, und ermittelt anschließend nur den Variablenlernfähigkeitsgrad, wenn eine manuelle Verstellung als gültiger Lernpunkt erfasst wurde. Ein in 5 gezeigter erster Schritt 452 ermittelt in einem dem zuvor beschriebenen ähnlichen Prozess, ob ein gültiger Lernpunkt vorliegt. Anders als die Temperaturvariablenlernsteuerung 92 und die Gebläsevariablenlernsteuerung 292 analysiert die Lernpunkt-Lernfähigkeitssteuerung-Kombination 450 bei der Bestimmung des Variablenlernfähigkeitsgrads nur gültige Lernpunkte.

Wird ein gültiger Lernpunkt gefunden, ermittelt ein zweiter Schritt 454 die abgelaufene Zeit seit der davor liegenden manuellen Verstellung. Anders als die in 1 beschriebene Klimaanlage 10 ermittelt die Lernpunkt-Lernfähigkeitssteuerung-Kombination 450 nur einen Variablenlernfähigkeitsgrad, der beiden manuell stellbaren Knöpfen 28, 34 entspricht. Deshalb entspricht der Wert des zweiten Schritts 454 der davor liegenden manuellen Verstellung beiden manuell stellbaren Knöpfen 28, 34. Ein dritter Schritt 456 ermittelt die Größe der Verstellung der manuell stellbaren Knöpfe 28, 34 und ein fünfter Schritt 458 ermittelt einen Variablenlernfähigkeitsgrad.

Die Klimaanlage 10 kann außerdem ein (nicht dargestelltes) Steuerungssystem umfassen, um neben der Fahrgastinnenraumtemperatur und der Gebläseeinstellung andere Lufteigenschaften auf Insassenvorlieben basierend zu steuern. Eine solche Lufteigenschaft ist eine Vorzugsgebläseförderbetriebsweise. Die Klimaanlage 10 umfasst typischerweise eine Reihe von Lüftungsöffnungen 36, wie z. B. eine Enteisungslüftungsöffnung, eine untere Entlüftungsöffnung und eine obere Entlüftungsöffnung, die an verschiedenen Stellen innerhalb des Fahrgastinnenraums 18 positioniert sind. Analog zum manuell stellbaren Gebläsestellknopf 34 und zum manuell stellbaren Temperaturstellknopf 28 wird der Input vom (nicht dargestellten) manuell stellbaren Förderbetriebsweisenknopf in eine (nicht dargestellte) Steuerung eingegeben, um die vom Fahrzeuginsassen bevorzugte Gebläseförderbetriebsweise bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen zu ermitteln. Die Steuerung kann einen den zuvor beschriebenen Variablenlernfähigkeitsgraden ähnlichen Variablenlernfähigkeitsgrad umfassen.

Die voranstehende ausführliche Beschreibung soll als Darstellung und nicht als Beschränkung betrachtet werden, und es sind die nachfolgenden Patentansprüche einschließlich sämtlicher Entsprechungen, die den Sinn und den Geltungsbereich der Erfindung definieren sollen.


Anspruch[de]
  1. Adaptive Klimaanlagensteuerung für ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrgastinnenraum mit variablem Lernfähigkeitsgrad, umfassend:

    – ein Luftsteuerungssystem zur Steuerung einer Eigenschaft der in den Fahrgastinnenraum einströmenden Luft;

    – ein manuell stellbares Stellglied, durch das die Lufteigenschaft manuell gesteuert wird;

    – ein Steuerungssystem, das die Lufteigenschaft auf der Basis einer Steuercharakteristik automatisch steuert, wobei das Steuerungssystem die Steuercharakteristik auf der Basis eines Inputs vom manuell stellbaren Stellglied und auf der Basis eines Variablenlernfähigkeitsgrads aktualisiert.
  2. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach Anspruch 1, wobei der Variablenlernfähigkeitsgrad auf einem ersten Input vom manuell stellbaren Stellglied und einem zweiten Input vom manuell stellbaren Stellglied basiert, wobei der erste Input vom manuell stellbaren Stellglied einem zwischen einer ersten Verstellung des manuell stellbaren Stellglieds und einer zweiten Verstellung des manuell stellbaren Stellglieds gemessenen Zeitwert entspricht, wobei der zweite Input vom manuell stellbaren Stellglied einer Größe der zweiten Verstellung des manuell stellbaren Stellglieds entspricht.
  3. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach Anspruch 1 oder 2, außerdem umfassend:

    – ein zweites Luftsteuerungssystem zur Steuerung einer zweiten Eigenschaft der in den Fahrgastinnenraum einströmenden Luft;

    – ein zweites manuell stellbares Stellglied, durch das die zweite Lufteigenschaft manuell gesteuert wird;

    – ein zweites Steuerungssystem, das die zweite Lufteigenschaft auf der Basis einer zweiten Steuercharakteristik automatisch steuert, wobei das zweite Steuerungssystem die zweite Steuercharakteristik auf der Basis eines Inputs vom zweiten manuell stellbaren Stellglied und auf der Basis eines zweiten Variablenlernfähigkeitsgrads aktualisiert.
  4. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach Anspruch 3, wobei der zweite Variablenlernfähigkeitsgrad auf einem ersten Input vom zweiten manuell stellbaren Stellglied und einem zweiten Input vom zweiten manuell stellbaren Stellglied basiert, wobei der erste Input vom zweiten manuell stellbaren Stellglied einem zwischen einer ersten Verstellung des zweiten manuell stellbaren Stellglieds und einer zweiten Verstellung des zweiten manuell stellbaren Stellglieds gemessenen Zeitwert entspricht, wobei der zweite Input vom zweiten manuell stellbaren Stellglied einer Größe der zweiten Verstellung des zweiten manuell stellbaren Stellglieds entspricht.
  5. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Eigenschaft der in den Fahrgastinnenraum einströmenden Luft der Volumenstrom ist.
  6. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Eigenschaft der in den Fahrgastinnenraum einströmenden Luft die Temperatur ist.
  7. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Variablenlernfähigkeitsgrad ermittelt wird durch die Gleichung: VLR=k1·(Telapsed·k2 + &Dgr;N·k3), wobei VLR der Variablenlernfähigkeitsgrad, k1 eine Konstante, k2 eine Konstante, k3 eine Konstante, Telaspsed der erste Input vom manuell stellbaren Stellglied und &Dgr;N der zweite Input vom manuell stellbaren Stellglied sind.
  8. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der zweite Variablenlernfähigkeitsgrad ermittelt wird durch die Gleichung: VLR=k4·(Telapsed·k5 + &Dgr;N·k6) wobei VLR der zweite Variablenlernfähigkeitsgrad, k4 eine Konstante, k5 eine Konstante, k6 eine Konstante, Telapsed der erste Input vom zweiten manuell stellbaren Stellglied und &Dgr;N der zweite Input vom zweiten manuell stellbaren Stellglied sind.
  9. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach Anspruch 2, außerdem umfassend:

    – ein zweites Luftsteuerungssystem zur Steuerung einer zweiten Eigenschaft der in den Fahrgastinnenraum einströmenden Luft;

    – ein zweites manuell stellbares Stellglied, durch das die zweite Lufteigenschaft manuell gesteuert wird;

    – ein zweites Steuerungssystem, das die zweite Lufteigenschaft auf der Basis einer zweiten Steuercharakteristik automatisch steuert, wobei das zweite Steuerungssystem die zweite Steuercharakteristik auf der Basis eines Inputs vom zweiten manuell stellbaren Stellglied und auf der Basis eines Variablenlernfähigkeitsgrads aktualisiert.
  10. Adaptive Klimaanlagensteuerung nach Anspruch 9, wobei der Variablenlernfähigkeitsgrad auf einem ersten Input und einem zweiten Input von mindestens einem der Stellglieder, erstes und zweites manuell stellbares Stellglied, basiert, wobei der erste Input von mindestens einem der Stellglieder, erstes und zweites manuell stellbares Stellglied, einem zwischen einer ersten Verstellung von einem der Stellglieder, erstes und zweites manuell stellbares Stellglied, und einer zweiten Verstellung von einem der Stellglieder, erstes und zweites manuell stellbares Stellglied, gemessenen Zeitwert entspricht, wobei der zweite Input von mindestens einem der Stellglieder, erstes und zweites manuell stellbares Stellglied, einer Größe der zweiten Verstellung von einem der Stellglieder, erstes und zweites manuell stellbares Stellglied, entspricht.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com