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Dokumentenidentifikation DE102006021449A1 15.11.2007
Titel Vorrichtung zur sonneneinstrahlungsabhängigen Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums
Anmelder Volkswagen AG, 38440 Wolfsburg, DE
Erfinder Drees, Thomas, 38102 Braunschweig, DE
DE-Anmeldedatum 09.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006021449
Offenlegungstag 15.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse B60H 1/00(2006.01)A, F, I, 20060509, B, H, DE
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur sonneneinstrahlungsabhängigen Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums (3) mit zumindest einer teiltransparenten oder geöffneten Dachfläche (2). Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Sonnensensor (2), der die Sonneneinstrahlung (I) erfasst, die durch die zumindest teiltransparente oder geöffnete Dachfläche (2) in den Fahrzeuginnenraum (3) gelangt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur sonneneinstrahlungsabhängigen Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums mit zumindest einer teiltransparenten oder geöffneten Dachfläche.

Es ist bekannt in oder an einem Kraftfahrzeug einen oder mehrere Sonnensensoren anzuordnen, die auf das Kraftfahrzeug auftreffendes Sonnenlicht hinsichtlich Intensität und gegebenenfalls auch hinsichtlich Einstrahlungsrichtung erfassen. Das Signal der Sonnensensoren wird zur Regelung der Temperatur im Fahrzeuginnenraum verwendet. Bei einer solchen Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums kann die Ist-Temperatur sowohl erhöht als auch erniedrigt werden.

Aus der DE 195 43 508 C1 ist ein Sonnensensor bekannt, der sich frontseitig in einem an ein Schiebedach anschließenden Bereich des Fahrzeugdachs befindet. Der Sonnensensor schließt im Wesentlichen bündig mit der Dachaußenhaut ab. Durch die gewählte Positionierung des Sonnensensors ist insbesondere eine allseitig abschattungsfreie, direkte Sonnenlichterfassung möglich, ohne dass das auf den Sensor einfallende Sonnenlicht zuvor durch eine Fahrzeugscheibe hindurchtritt.

Aus der DE 102 56 866 B3 ist ein Verfahren zur sonneneinstrahlungsabhängigen Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums bekannt, bei dem die Sonneneinstrahlung in unterschiedlichen Raumwinkelbereichen mittels Sonnensensoren erfasst wird, und mit Hilfe der Sensorsignale die Klimatisierung unterschiedlicher Fahrzeuginnenraumbereiche geregelt wird.

Schließlich ist auch aus der DE 40 24 431 C2 ein Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs bekannt.

Nachteilhaft an bekannten Klimatisierungsvorrichtungen ist, dass sie bei Fahrzeugen mit großen Dachöffnungen oder transparenten Dachflächen, durch welche Sonnenstrahlung in den Fahrzeuginnenraum eintreten kann, unbefriedigende Klimatisierungsergebnisse liefern.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur sonneneinstrahlungsabhängigen Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums mit zumindest teiltransparenten oder geöffneten Dachflächen bereitzustellen, welche die Temperatur im Fahrzeuginnenraum für den Fahrgast so angenehm wie möglich regelt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Sonnensensor, der die Sonneneinstrahlung erfasst, die durch die zumindest teiltransparente oder geöffnete Dachfläche in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere bei großen Dachöffnungen herkömmliche Klimatisierungsvorrichtungen die Sonneneinstrahlung, welche durch diese Öffnungen auf die Fahrzeuginsassen trifft, unzureichend berücksichtigt wird. Erfindungsgemäß wird der Einfluss dieser Sonneneinstrahlung durch einen speziellen Sonnensensor erfasst. Auf diese Weise kann die Klimatisierungsvorrichtung die Temperatur im Innenraum des Fahrzeugs für die Fahrzeuginsassen angenehmer regeln.

Die teiltransparenten oder geöffneten Dachflächen des Fahrzeugs können z.B. von einem offenen Cabrioletverdeck, von einem Sonnendach, einem Panoramadach, einem Faltschiebedach, einem Glasdach oder einem herkömmlichen Schiebedach gebildet sein. Diesen Dachflächen ist gemeinsam, dass Sonneneinstrahlung zumindest zum Teil in das Innere des Fahrzeugs gelangen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst diese ein mit dem Sonnensensor verbundenes Steuergerät, welches die Temperatur der dem Fahrzeuginnenraum zur Klimatisierung zugeführten Luft regelt, wobei das Signal des Sonnensensors eine von dem Steuergerät verwendete Führungsgröße des Regelkreises ist. Üblicherweise berücksichtigt das Steuergerät noch weitere Führungsgrößen, wie z. B. die Innentemperatur im Fahrzeuginnenraum, die Außentemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit.

Der Sonnensensor erfasst insbesondere die Sonneneinstrahlung in einem Raumwinkelbereich nach hinten und/oder nach hinten oben hinsichtlich des Fahrzeugs: Der Sonnensensor kann insbesondere in einer vertikalen zur Fahrzeuglängsachse parallelen Ebene die Sonneneinstrahlung in einem Winkelbereich von 0° bis 90° erfassen, bevorzugt je nach Befestigungsort in einem Winkelbereich von 0° bis 83° oder von 40° bis 70°, wobei 0° einer senkrechten Sonneneinstrahlung von oben entspricht. In seitlicher Richtung wird bevorzugt der volle Raumwinkel nach oben erfasst, d.h. von +90° bis –90° in einer horizontalen Ebene, wobei 0° einer Sonneneinstrahlung von hinten entspricht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Sonnensensor im Bereich einer Schalttafel des Fahrzeugs angeordnet. Die Anordnung erfolgt derart, dass ausschließlich oder zumindest überwiegend solche Sonneneinstrahlung auf den Sonnensensor trifft, die durch die teiltransparente oder geöffnete Dachfläche in den Fahrzeuginnenraum gelangt ist.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.

1: zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

2: zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Fahrzeug, bei dem die Sonneneinstrahlung durch ein Schiebedach veranschaulicht ist.

Die Vorrichtung umfasst eine an sich bekannte Klimatisierungsvorrichtung, mit der die Innenraumtemperatur eines Fahrzeugs geregelt werden kann. Sie umfasst ein Steuergerät 4, welches die Einrichtungen 8 steuert, über die dem Fahrzeuginnenraum Luft einer bestimmten Temperatur und Menge zugeführt wird. Über eine Einstellvorrichtung 7 kann der Nutzer eine Solltemperatur vorgeben. Über die Sensoren 5 und 6 wird dem Steuergerät 4 die Innentemperatur im Fahrzeuginnenraum sowie die Außentemperatur zugeführt. Über einen Regelkreis berechnet das Steuergerät 4 aus den Signalen der Sensoren 5 und 6 sowie aus der eingestellten Soll-Temperatur die Temperatur und Menge der Luft, welche über die Einrichtungen 8 im Fahrzeuginnenraum 3 zugeführt werden soll. Selbstverständlich kann das Steuergerät 4 noch mit weiteren Sensoren gekoppelt sein, deren Signale bei der Regelung berücksichtigt werden.

Erfindungsgemäß ist das Steuergerät 4 ferner mit einem Sonnensensor 1 verbunden, dessen Signal als weitere Führungsgröße des Regelkreises zur Regelung der Innenraumtemperatur verwendet wird. Der Sonnensensor 1 zeichnet dadurch aus, dass er die Sonneneinstrahlung I erfasst, die durch zumindest eine teiltransparente oder geöffnete Dachfläche 2 in den Fahrzeuginnenraum 3 gelangt.

In 2 ist zu erkennen, wie die Sonneneinstrahlung I durch eine transparente Dachfläche bzw. Dachöffnung 2 in den Fahrzeuginnenraum 3 gelangen kann. Bei der Dachfläche kann es sich z.B. um ein transparentes Glasdach oder ein geöffnetes Schiebedach handeln. Der Sonnensensor 1 ist im Bereich der Schalttafel des Fahrzeugs angeordnet und so ausgerichtet, dass er die Sonneneinstrahlung I, welche durch die Dachfläche 2 in den Fahrzeuginnenraum gelangt, erfassen kann. Vorzugsweise erfasst er keine Sonneneinstrahlung, die durch andere Fensterflächen in den Fahrzeuginnenraum 3 gelangt. Für diese Strahlung können gegebenenfalls weitere Sonnensensoren vorgesehen sein. Wie aus 2 ersichtlich, wird insbesondere die Sonneneinstrahlung I erfasst, die von hinten bzw. von hinten oben in den Fahrzeuginnenraum 3 trifft. Der von dem Sonnensensor 1 erfasste Winkelbereich in einer vertikalen zur Fahrzeuglängsachse parallelen Ebene ist dabei in einem Bereich von 0° bis 90°, bevorzugt in einem Winkelbereich von 40° bis 70°, wobei 0° einer senkrechten Sonneneinstrahlung von oben entspricht. In seitlicher Richtung wird ein möglichst breiter Raumwinkelbereich erfasst, bevorzugt der volle Raumwinkel nach oben, d.h. von +90° bis –90°, wobei 0° einer Sonneneinstrahlung von hinten entspricht.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Sonnensensor auf dem Dach angeordnet bzw. in die Dachhaut integriert. In diesem Fall ist der erfasste Winkelbereich in einer vertikalen zur Fahrzeuglängsachse parallelen Ebene in einem Bereich von 0° bis 90°, bevorzugt in einem Winkelbereich von 0° bis 83°. In seitlicher Richtung wird ein Raumwinkelbereich von +90° bis –90° erfasst, wobei 0° einer Sonneneinstrahlung von hinten entspricht. Gemäß einer anderen Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels richtet sich der von dem Sonnensensor erfasste Raumwinkel nach der Sonneneinstrahlung I, welche durch die Dachöffnung 2 in den Fahrzeuginnenraum 3 gelangen kann. Gegebenenfalls wird der Sonnensensor für die Regelung der Fahrzeuginnenraumtemperatur in diesem Fall nur dann berücksichtigt, wenn festgestellt wurde, dass tatsächlich auch Sonneneinstrahlung I durch die Dachöffnung 2 in den Fahrzeuginnenraum 3 gelangt. Z.B. kann festegestellt werden, dass das Schiebedach geöffnet ist oder dass ein Sonnendach oder Panoramadach nicht abgedeckt ist.

1
Sonnensensor
2
teiltransparente oder geöffnete Dachfläche
3
Fahrzeuginnenraum
4
Steuergerät
5
Sensor für die Innenraumtemperatur
6
Sensor für die Außentemperatur
7
Einstellvorrichtung für die Soll-Temperatur des Fahrzeuginnenraums
8
Einrichtungen zur Zufuhr von Luft einer bestimmten Temperatur und Menge in den Fahrzeuginnenraum


Anspruch[de]
Vorrichtung zur sonneneinstrahlungsabhängigen Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums (3) mit zumindest einer teiltransparenten oder geöffneten Dachfläche (2) gekennzeichnet durch einen Sonnensensor (1), der die Sonneneinstrahlung (I) erfasst, die durch die zumindest teiltransparente oder geöffnete Dachfläche (2) in den Fahrzeuginnenraum (3) gelangt. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein mit dem Sonnensensor (1) verbundenes Steuergerät (4) umfasst, welches die Temperatur der dem Fahrzeuginnenraum (3) zur Klimatisierung zugeführten Luft regelt, wobei das Signal des Sonnensensors (1) eine von dem Steuergerät (4) verwendete Führungsgröße des Regelkreises ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnensensor (1) die Sonneneinstrahlung (I) in einem Raumwinkelbereich nach hinten und/oder nach hinten oben hinsichtlich des Fahrzeugs erfasst. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnensensor (1) in einer vertikalen zur Fahrzeuglängsachse parallelen Ebene die Sonneneinstrahlung (I) in einem Winkelbereich von 0° bis 90° erfasst, wobei 0° einer senkrechten Sonneneinstrahlung von oben entspricht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnensensor (1) in einer vertikalen zur Fahrzeuglängsachse parallelen Ebene die Sonneneinstrahlung (I) in einem Winkelbereich von 40° bis 70° erfasst, wobei 0° einer senkrechten Sonneneinstrahlung von oben entspricht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnensensor (1) in einer vertikalen zur Fahrzeuglängsachse parallelen Ebene die Sonneneinstrahlung (I) in einem Winkelbereich von 0° bis 83° erfasst, wobei 0° einer senkrechten Sonneneinstrahlung von oben entspricht. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnensensor (1) im Bereich einer Schalttafel des Fahrzeugs angeordnet ist.






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