DE102018100184A1

DE102018100184A1 - Adaptives Klimasteuerungssystem

Info

Publication number: DE102018100184A1
Application number: DE102018100184.3A
Authority: DE
Inventors: Aed Dudar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2018-07-12
Also published as: RU2017146239A; US10315663B2; CN108284727A; GB2560092B; GB2560092A; US20180194361A1; GB201800140D0; CN108284727B; MX2018000128A

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein adaptives Klimasteuerungssystem offenbart. Ein beispielhaftes Fahrzeug beinhaltet eine Vielzahl von Sensoren, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Innentemperatur des Fahrzeugs und eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu bestimmen. Das Fahrzeug beinhaltet Steuereinheiten, die jeweils mit einem entsprechenden Fenster und einer HVAC-Steuerung gekoppelt sind. Das Fahrzeug beinhaltet auch einen Prozessor und einen Speicher mit einem Klimasteuerungsadapter. Der Klimasteuerungsadapter führt auf Grundlage der Geschwindigkeit, Kraftstoffeffizienz und der Innentemperatur des Fahrzeugs eine adaptive Kühlung durch.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeuge mit Systemen zum Kühlen der Kabine des Fahrzeugs und insbesondere ein adaptives Klimasteuerungssystem.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
HVAC-Systeme sind in modernen Fahrzeugen wie zum Beispiel Autos, Trucks und SUVs nahezu allgegenwärtig. Insbesondere verwenden Fahrzeuge eine Klimaanlage, die mit einer Reihe von Entlüftungsöffnungen verbunden ist, um kühle Luft in die Fahrzeugkabine zu blasen. Mit einer Klimaanlage wird eine Kühlung im Allgemeinen dadurch erreicht, dass Kältemittel durch einen Verdichter, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer zirkuliert wird. Zuerst erhöht der Verdichter den Druck und damit die Temperatur des Kältemittels und leitet es als Flüssigkeit durch den Kondensator. Luft wird über den warmen Verdichter geblasen, um Wärme weg von dem System zu tragen und das flüssige Kältemittel durchläuft das Expansionsventil. Während das Kältemittel das Expansionsventil durchläuft, verliert es plötzlich an Druck, wodurch bewirkt wird, dass es verdampft und somit seine Temperatur absenkt. Während das kalte Kältemittel durch den Verdampfer geleitet wird, bläst ein Lüfter warme Luft aus dem zu kühlenden Bereich, in diesem Fall die Kabine eines Fahrzeugs, über den Verdampfer und die nun gekühlte Luft wird zurück in den zu kühlenden Bereich geleitet. Das Verfahren wiederholt sich, während das Kältemittel zurück in den Verdichter geleitet wird.
Eine Kühlung kann jedoch auch durch Öffnen der Fenster des Fahrzeugs erreicht werden. Wenn offene Fenster eingesetzt werden, um die Kabine eines Fahrzeugs zu kühlen, ist keine Kältetechnik involviert. Stattdessen wird die Kühlung durch den Luftzug erreicht, der durch die Bewegung des Fahrzeugs bewirkt wird.
KURZDARSTELLUNG
Die beigefügten Patentansprüche definieren diese Patentanmeldung. Die vorliegende Offenbarung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht zum Einschränken der Patentansprüche verwendet werden. Andere Umsetzungen werden in Übereinstimmung mit den hierin beschriebenen Techniken in Betracht gezogen, wie dem Durchschnittsfachmann bei der Durchsicht der folgenden Zeichnungen und detaillierten Beschreibung ersichtlich wird, und diese Umsetzungen sollen innerhalb des Umfangs dieser Patentanmeldung liegen.
Ein Fahrzeug beinhaltet eine Vielzahl von Sensoren, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Innentemperatur des Fahrzeugs und eine Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu bestimmen. Das Fahrzeug beinhaltet Steuereinheiten, die jeweils mit einem entsprechenden Fenster und einer HVAC-Steuerung gekoppelt sind. Das Fahrzeug beinhaltet auch einen Prozessor und einen Speicher mit einem Klimasteuerungsadapter. Der Klimasteuerungsadapter führt auf Grundlage der Geschwindigkeit, Kraftstoffeffizienz und der Innentemperatur des Fahrzeugs eine adaptive Kühlung durch.
Ein beispielhaftes offenbartes Verfahren beinhaltet das Öffnen eines Fensters eines Fahrzeugs. Das beispielhafte Verfahren beinhaltet auch das Berechnen einer Änderung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs. Außerdem beinhaltet das Verfahren das Schließen des Fensters und Anschalten einer Klimaanlage des Fahrzeugs über eine HVAC-Steuerung als Reaktion darauf, dass die Änderung der Kraftstoffeffizienz einen Kraftstoffeffizienzschwellenwert erfüllt.
Ein beispielhaftes Verfahren beinhaltet das Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Das beispielhafte Verfahren beinhaltet auch das Empfangen von Geschwindigkeitsdaten auf Grundlage eines Modells des Fahrzeugs. Die Geschwindigkeitsdaten korrelierten verschiedene Geschwindigkeiten des Fahrzeugs mit ersten Zuständen von Fahrzeugfenstern und zweiten Zuständen einer Fahrzeugklimaanlage. Außerdem beinhaltet das beispielhafte Verfahren das Durchführen von einem von Öffnen der Fahrzeugfenster oder Anschalten der Fahrzeugklimaanlage auf Grundlage der Geschwindigkeitsdaten.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der Erfindung kann auf Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht zwingend maßstabsgetreu und zugehörige Elemente können weggelassen sein oder in einigen Fällen können Proportionen vergrößert dargestellt sein, um die hierin beschriebenen neuartigen Merkmale hervorzuheben und eindeutig zu veranschaulichen. Außerdem können Systemkomponenten verschiedenartig angeordnet sein, wie auf dem Fachgebiet bekannt. Ferner sind in den Zeichnungen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.

1 ist eine Darstellung eines Fahrzeugs, das ein beispielhaftes adaptives Klimasteuerungssystem beinhaltet.
2 ist ein Zeitdiagramm, das einen beispielhaften Betrieb eines adaptiven Klimasteuerungssystems veranschaulicht.
3 ist ein Zeitdiagramm, das einen beispielhaften Betrieb eines adaptiven Klimasteuerungssystems veranschaulicht.
4 ist ein Blockdiagramm elektronischer Komponenten des Fahrzeugs aus 1.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Implementieren eines beispielhaften adaptiven Klimasteuerungssystems.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Obwohl die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein kann, werden in den Zeichnungen einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen gezeigt und nachfolgend hierin beschrieben, wobei es sich versteht, dass die vorliegende Offenbarung als eine Erläuterung der Erfindung anhand von Beispielen anzusehen ist und damit nicht beabsichtigt wird, die Erfindung auf die konkreten veranschaulichten Ausführungsformen zu beschränken.
Ein Fahrzeug wie zum Beispiel ein Auto wird gekühlt, um den Komfort für die Insassen aufrechtzuhalten. Im Allgemeinen wird eine Kühlung mit einer Klimaanlage oder mit Luftzug, indem die Fenster des Fahrzeugs geöffnet werden, während sich dieses in Bewegung befindet, erreicht. Beim Anwenden beider Verfahren gibt es Kompromisse. Das Betreiben einer Klimaanlage verbraucht Energie und reduziert die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs. Ebenso erhöhen offene Fenster den Zug des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und reduzieren die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs. Da sich bei hoher Geschwindigkeit der durch offene Fenster bewirkte Zug stärker auf die Kraftstoffeffizienz auswirkt als eine laufende Klimaanlage, sollte die Klimaanlage genutzt werden. Außerdem kann zu viel Luftzug unangenehm für die Insassen des Fahrzeugs sein. Da sich bei niedriger Geschwindigkeit der durch offene Fenster bewirkte Zug weniger auf die Kraftstoffeffizienz auswirkt als eine laufende Klimaanlage, sollten offene Fenster genutzt werden. Bei Zwischengeschwindigkeiten ist es jedoch nicht offensichtlich, welches Kühlverfahren angewandt werden sollte. Daher beeinträchtigt der Fahrzeugführer möglicherweise unnötig die Kraftstoffeffizienz, indem er unwissentlich bei einer gegebenen Geschwindigkeit das falsche Kühlverfahren wählt.
Ein beispielhaftes System wie nachfolgend detaillierter offenbart stellt ein adaptives Klimasteuerungssystem bereit. Das System verwendet Sensoren, um die Kraftstoffeffizienz, Geschwindigkeit und Kabinentemperatur zu messen. Das System nutzt diese Informationen, um zwischen offenen Fenstern und einer Klimaanlage zu wechseln, um die Kabine mit dem Verfahren zu kühlen, das sich weniger auf die Kraftstoffeffizienz auswirkt. Insbesondere wählt das System ein bestimmtes Kühlverfahren abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gegenüber zwei Schwellengeschwindigkeiten.
Unterhalb der ersten (z. B. geringeren) Schwellengeschwindigkeit öffnet das System die Fenster des Fahrzeugs, um die Kabine zu kühlen. Die erste Schwellengeschwindigkeit kann zum Beispiel 20 mph sein. Unterhalb der ersten Schwellengeschwindigkeit ist der Rückgang der Kraftstoffeffizienz, der durch den erhöhten Zug durch die offenen Fenster bewirkt wird, geringer als der Rückgang der Kraftstoffeffizienz, der durch Betreiben der Klimaanlage bewirkt würde. Oberhalb der zweiten (z. B. höheren) Schwellengeschwindigkeit betreibt das System die Klimaanlage, um die Kabine zu kühlen. Die zweite Schwellengeschwindigkeit kann zum Beispiel 50 mph sein. Oberhalb der zweiten Schwellengeschwindigkeit ist der Rückgang der Kraftstoffeffizienz, der durch die Klimaanlage bewirkt wird, geringer als der Rückgang der Kraftstoffeffizienz, der durch erhöhten Zug durch offene Fenster bewirkt würde.
Zwischen der ersten und zweiten Schwellengeschwindigkeit bestimmt das System adaptiv, welches Kühlverfahren anzuwenden ist. Um zu bestimmen, welches Kühlverfahren anzuwenden ist, geht das System folgendermaßen vor: (a) öffnet die Fenster, misst die Kraftstoffeffizienz und bestimmt, ob es kraftstoffeffizienter wäre, die Klimaanlage zu nutzen; oder (b) empfängt Daten in Bezug auf die bei der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ergreifende Maßnahme oder ruft sie anderweitig ab. Zum Beispiel hat ein anderes Fahrzeug des gleichen Modells möglicherweise bereits Effizienzdaten in Bezug darauf, ob bei der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs Fenster oder die Klimaanlage genutzt werden soll, erzeugt. Wenn Effizienzdaten verfügbar sind, aktiviert das System das durch die Effizienzdaten angegebene Kühlverfahren. Die Effizienzdaten können zum Beispiel in einer von einem Fahrzeughersteller gepflegten Datenbank gespeichert und daraus abgerufen werden. Eine solche Datenbank kann zum Beispiel über das Internet zugänglich sein. In einigen Beispielen ruft das System Effizienzdaten ab, die sie zuvor anhand von lokalem Datenspeicher selbst erzeugt hat.
Wenn von einer externen Datenbank oder dem lokalen Datenspeicher keine Effizienzdaten verfügbar sind, öffnet das System zuerst die Fenster. Nach dem Öffnen der Fenster berechnet das System den Rückgang der Kraftstoffeffizienz, der durch den erhöhten Zug bewirkt wird. Wenn der Rückgang der Kraftstoffeffizienz größer als ein Schwellenwert ist, schließt das System die Fenster und schaltet die Klimaanlage an. Ansonsten lässt das System die Fenster offen. In einigen Beispielen ist der Schwellenwert der Rückgang der Kraftstoffeffizienz, der durch die Nutzung der Klimaanlage bewirkt würde. In einigen Beispielen öffnet das System nur einige Fenster oder öffnet Fenster nur teilweise, um die Kabinentemperatur und die Kraftstoffeffizienz besser zu steuern (z. B. um einen kleineren Temperaturabfall, aber eine bessere Kraftstoffeffizienz zu erhalten).
1 ist eine Darstellung eines Fahrzeugs 100, das ein beispielhaftes adaptives Klimasteuerungssystem beinhaltet. Das Fahrzeug 100 kann ein standardmäßiges benzinbetriebenes Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder ein Fahrzeugtyp mit beliebiger anderer Antriebsart sein. Das Fahrzeug 100 beinhaltet Teile, die mit Mobilität in Verbindung stehen, wie z. B. einen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor, ein Getriebe, eine Aufhängung, eine Antriebswelle und/oder Räder usw. Das Fahrzeug 100 kann nicht autonom, halbautonom (z. B. werden einige routinemäßige Fahrfunktionen durch das Fahrzeug 100 gesteuert) oder autonom (z. B. werden Fahrfunktionen durch das Fahrzeug 100 ohne direkte Fahrereingabe gesteuert) sein. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 100: eine Kabine 102; Sensoren 104; eine bordeigene Kommunikationsplattform 106; ein HVAC-System 108; einen Effizienzmonitor 110; eine Infotainment-Kopfeinheit 112; eine interne Datenspeichervorrichtung 114; ein Karosseriesteuermodul 116; und einen Klimasteuerungsadapter 118.
Die Kabine 102 ist das Innere des Fahrzeugs 100, das zum Beispiel den Fahrersitz, den Beifahrersitz, die Rücksitze usw. beinhaltet. Die Kabine 102 ist teilweise durch elektrische Fenster 120-126 definiert. In dem veranschaulichten Beispiel beinhalten die elektrischen Fenster vordere Fenster 120, hintere Fenster 122 und ein Sonnendach 124. In einigen Beispielen, wenn zum Beispiel das Fahrzeug 100 ein Pickup-Truck ist, beinhalten die elektrischen Fenster 120 ein Rückfenster (nicht gezeigt). Die Kabine 102 hält Insassen (z. B. einen Fahrer und Passagiere), wenn das Fahrzeug 100 in Betrieb ist. Das Fahrzeug 100 kann die Kabine 102 kühlen, um für die Insassen eine komfortable Temperatur in der Kabine 102 bereitzustellen. In einigen Beispielen, wenn das Fahrzeug 100 ein autonomes Fahrzeug ist, enthält die Kabine 102 manchmal gegebenenfalls keine Insassen. In einigen solchen Beispielen, wenn die Kabine 102 keine Insassen enthält, hält das Fahrzeug 100 zum Nutzen zukünftiger Insassen eine komfortable Kabinentemperatur aufrecht. Eine komfortable Temperatur in der Kabine 102 kann zum Beispiel zwischen 65 und 70 Grad Fahrenheit betragen.
Das Fahrzeug 100 beinhaltet eine Infotainment-Kopfeinheit 112 innerhalb der Kabine 102.
Die Infotainment-Kopfeinheit 112 stellt eine Schnittstelle zwischen dem Fahrzeug 100 und dem/den Insassen des Fahrzeugs 100 bereit. Die Infotainment-Kopfeinheit 112 beinhaltet digitale und/oder analoge Schnittstellen (z. B. Eingabevorrichtungen und Ausgabevorrichtungen), um eine Eingabe von dem/den Benutzer(n) zu empfangen und Informationen anzuzeigen. Die Eingabevorrichtungen können beispielsweise einen Steuerknopf, ein Armaturenbrett, eine Digitalkamera zur Bilderfassung und/oder visuellen Befehlserkennung, einen Touch Screen, eine Audioeingabevorrichtung (z. B. ein Kabinenmikrofon), Tasten oder ein Berührungsfeld beinhalten. Die Ausgabevorrichtungen können Kombiinstrumentenausgaben (z. B. Drehscheiben, Beleuchtungsvorrichtungen), Aktoren, eine Frontanzeige, eine Mittelkonsolenanzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige („LCD“), eine organische Leuchtdioden-(„OLED“)-Anzeige, eine Flachbildschirmanzeige, eine Festkörperanzeige usw.) und/oder Lautsprecher beinhalten. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die Infotainment-Kopfeinheit 112 Hardware (z. B. einen Prozessor oder eine Steuerung, einen Speicher, einen Datenspeicher usw.) und Software (z. B. ein Betriebssystem usw.) für ein Infotainment-System (wie etwa SYNC® und MyFord Touch® von Ford®, Entune® von Toyota®, IntelliLink® von GMC® usw.). Des Weiteren zeigt die Infotainment-Kopfeinheit 112 das Infotainment-System beispielsweise auf der Mittelkonsolenanzeige an. In einigen Beispielen wird die Infotainment-Kopfeinheit 112 verwendet, um Einstellungen des adaptiven Klimasteuerungssystems anzupassen, wie zum Beispiel die ersten und zweiten Temperaturschwellenwerte.
Die Sensoren 104 können auf eine beliebige geeignete Weise in dem und um das Fahrzeug 100 herum angeordnet sein. Die Sensoren 104 können dazu montiert sein, Eigenschaften um das Äußere des Fahrzeugs 100 herum zu messen. Zusätzlich können einige Sensoren 104 innerhalb der Kabine des Fahrzeugs 100 oder in der Karosserie des Fahrzeugs 100 (wie etwa dem Motorraum, den Radkästen usw.) montiert sein, um Eigenschaften im Inneren des Fahrzeugs 100 zu messen. Zum Beispiel können solche Sensoren 104 Beschleunigungsmesser, Wegstreckenzähler, Geschwindigkeitsmesser, Nick- und Gierwinkelsensoren, Radgeschwindigkeitssensoren, Mikrophone, Reifendrucksensoren und biometrische Sensoren usw. beinhalten. In dem dargestellten Beispiel beinhalten die Sensoren 104 Temperatursensoren 126, einen Geschwindigkeitssensor 128 und/oder einen Luftqualitätssensor 130. Die Temperatursensoren 126 messen die Temperatur der Kabine 102 und die Umgebungstemperatur, um zu bestimmen, wann die Kabine 102 zu kühlen ist. Der Geschwindigkeitssensor 128 misst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 über die Drehung der Räder oder Antriebswelle gemessen werden. Der Luftqualitätssensor 130 misst die Qualität der Umgebungsluft, um zu bestimmen, ob der normale Betrieb des adaptiven Klimasteuerungssystems auf Grundlage von Luftverschmutzung zu überschreiben ist.
Die bordeigene Kommunikationsplattform 106 beinhaltet verdrahtete oder drahtlose Netzwerkschnittstellen, um die Kommunikation mit externen Netzwerken zu ermöglichen. Die bordeigene Kommunikationsplattform 106 beinhaltet zudem Hardware (z. B. Prozessoren, Speicher, Datenspeicher, Antenne usw.) und Software, um die drahtgebundenen oder drahtlosen Netzwerkschnittstellen zu steuern. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet die bordeigene Kommunikationsplattform 106 eine oder mehrere Kommunikationssteuerungen für standardbasierte Netzwerke (z. B. globales System für mobile Kommunikation (GSM), universales mobiles Telekommunikationssystem (UMTS), Long Term Evolution (LTE), Code Division Multiple Access (CDMA), WiMAX (IEEE 802.16m); Nahbereichskommunikation (NFC); drahtloses lokales Netzwerk (einschließlich IEEE 802.11 a/b/g/n/ac oder andere), Dedicated Short Range Communication (DSRC) und Wireless Gigabit (IEEE 802.11ad) usw.). In einigen Beispielen beinhaltet die bordeigene Kommunikationsplattform 106 eine verdrahtete oder drahtlose Schnittstelle (z. B. einen Hilfsanschluss, einen Universal-Serial-Bus-(USB-)Anschluss, einen drahtlosen Bluetooth®-Knoten usw.), um kommunikativ mit einer mobilen Vorrichtung (z. B. einem Smartphone, einer Smart Watch, einem Tablet usw.) gekoppelt zu sein. In solchen Beispielen kann das Fahrzeug 100 über die gekoppelte mobile Vorrichtung mit dem externen Netzwerk kommunizieren. Das/die externe(n) Netzwerk(e) kann/können ein öffentliches Netzwerk sein, wie zum Beispiel das Internet; ein privates Netzwerk, wie zum Beispiel ein Intranet; oder Kombinationen davon, und kann/können vielfältige Netzwerkprotokolle verwenden, die derzeit zur Verfügung stehen oder später entwickelt werden, darunter unter anderem TCP/IPbasierte Netzwerkprotokolle. In dem veranschaulichten Beispiel ist die bordeigene Kommunikationsplattform 106 mit einer externen Datenbank 132 verbunden. In einigen Beispielen ist die externe Datenbank 132 eine Datenbank, die von einem Fahrzeughersteller gepflegt wird und enthält Daten, die von einem Fahrzeug der gleichen Marke und des gleichen Modells erzeugt wurden.
Das HVAC-System 108 beinhaltet eine HVAC-Steuerung 134, eine Klimaanlage 136 und Entlüftungsöffnungen 138. Die Entlüftungsöffnungen 138 verbinden die Kabine 102 mit der Klimaanlage 136. Wenn die HVAC-Steuerung 134 die Klimaanlage 136 anschaltet, bläst die Klimaanlage 136 kalte Luft in die Kabine 102.
Der Effizienzmonitor 110 misst die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs 100. Für Standardfahrzeuge wird die Kraftstoffeffizienz in Strecke pro Menge an Kraftstoff gemessen (z. B. Meilen pro Gallone, Kilometer pro Liter usw.). Für Elektrofahrzeuge wird die Kraftstoffeffizienz in Hochspannungsstrombedarf (z. B. Meilen pro Kilowattstunde usw.) gemessen. Für Hybridfahrzeuge wird die Kraftstoffeffizienz als eine Kombination aus Strecke pro Menge an Kraftstoff und Hochspannungsstrombedarf gemessen. Wenn zum Beispiel die Brennkraftmaschine verwendet wird, kann die Kraftstoffeffizienz in Strecke pro Menge an Kraftstoff gemessen werden, und wenn der Elektromotor eingesetzt ist, kann die Kraftstoffeffizienz in Hochspannungsstrombedarf gemessen werden. In einigen Beispielen verwendet der Effizienzmonitor Daten von Füllstandssensoren, elektrischen Sensoren und anderen Quellen, um die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs 100 zu berechnen. In dem veranschaulichten Beispiel werden Messungen des Effizienzmonitors 110 in der internen Datenspeichervorrichtung 114 gespeichert.
Das Karosseriesteuermodul 116 steuert verschiedene Teilsysteme des Fahrzeugs 100. Zum Beispiel steuert das Karosseriesteuermodul 116 die elektrischen Fenster 120-124, die Zentralverriegelung, eine Wegfahrsperre und/oder elektrisch verstellbare Außenspiegel usw. Das Karosseriesteuermodul 116 beinhaltet Schaltungen, um zum Beispiel Relais anzutreiben (z. B. zum Steuern von Scheibenwischerfluid usw.), Gleichstrom-(DC)-Bürstenmotoren anzutreiben (z. B. zum Steuern von elektrisch verstellbaren Sitzen, Zentralverriegelung, Scheibenwischern usw.), Schrittmotoren anzutreiben und/oder LEDs anzutreiben usw. In dem veranschaulichten Beispiel beinhaltet das Karosseriesteuermodul 116 einen Klimasteuerungsadapter 118. Der Klimasteuerungsadapter 118 ist mit den Sensoren 104, der bordeigenen Kommunikationsplattform 106, der HVAC-Steuerung 134, der Infotainment-Kopfeinheit 112 und den elektrischen Fenstern 120-124 verbunden.
Der Klimasteuerungsadapter 118 beobachtet die Temperatur der Kabine 102 über Temperatursensoren 126. Wenn die Kabine 102 einen ersten Temperaturschwellenwert erfüllt (z. B. darüber ansteigt), schaltet der Klimasteuerungsadapter 118 die adaptive Kühlung an. Zum Beispiel kann der erste Temperaturschwellenwert 70 Grad Fahrenheit sein. Wenn die adaptive Kühlung aktiv ist, wählt der Klimasteuerungsadapter 118 zwischen dem Öffnen der elektrischen Fenster 120-124 und dem Nutzen der Klimaanlage 136, um die Kabine 102 des Fahrzeugs 100 zu kühlen. In dem veranschaulichten Beispiel wird die Auswahl auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 getroffen. In einigen Beispielen schaltet der Klimasteuerungsadapter 118 die adaptive Kühlung ab, wenn die Temperatur der Kabine 102 einen zweiten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt (z. B. darunter fällt). Zum Beispiel kann der zweite Temperaturschwellenwert 65 Grad Fahrenheit sein.
Wenn die adaptive Kühlung aktiv ist, arbeitet der Klimasteuerungsadapter 118 in einem von drei Modi: Niedriggeschwindigkeit, Hochgeschwindigkeit und Zwischengeschwindigkeit. Wenn die adaptive Kühlung aktiv ist und der Klimasteuerungsadapter 118 über den Geschwindigkeitssensor 128 erfasst, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 einen ersten Schwellenwert nicht erfüllt (z. B. geringer als dieser ist), tritt der Klimasteuerungsadapter 118 in den Niedriggeschwindigkeitsmodus ein. Zum Beispiel kann der erste Schwellenwert 20 mph sein. In dem Niedriggeschwindigkeitsmodus öffnet der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124, um die Kabine 102 zu kühlen. Unterhalb des ersten Schwellenwerts wirkt sich der durch die offenen Fenster 120-124 bewirkte erhöhte Zug weniger auf die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs 100 aus als der Betrieb der Klimaanlage 136. In einigen Beispielen kann der Klimasteuerungsadapter 118 stattdessen die Klimaanlage 136 anschalten, obwohl er sich im Niedriggeschwindigkeitsmodus befindet. In einigen solchen Beispielen schaltet der Klimasteuerungsadapter 118, obwohl er sich im Niedriggeschwindigkeitsmodus befindet, aufgrund schlechter Umgebungsluftqualität (z. B. ein Luftqualitätsindex von mehr als 100, wie von der United States Environmental Protection Agency definiert), wie durch den Luftqualitätssensor 130 gemessen, oder einer hohen Umgebungstemperatur, wie durch die Temperatursensoren 126 gemessen, die Klimaanlage 136 an. Wenn zum Beispiel die Umgebungstemperatur mehr als 95 Grad Fahrenheit beträgt, kann der Klimasteuerungsadapter 118 die Klimaanlage 136 anschalten, anstatt die elektrischen Fenster 120-124 zu öffnen.
Wenn die adaptive Kühlung aktiv ist und der Klimasteuerungsadapter 118 über den Geschwindigkeitssensor 128 erfasst, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 einen zweiten Schwellenwert erfüllt (z. B. größer als dieser ist), tritt der Klimasteuerungsadapter 118 in den Hochgeschwindigkeitsmodus ein. Der zweite Schwellenwert kann zum Beispiel 50 mph sein. In dem Hochgeschwindigkeitsmodus schaltet der Klimasteuerungsadapter 118 die Klimaanlage 136 an, um die Kabine 102 zu kühlen. Oberhalb des zweiten Schwellenwerts wirkt sich der durch die offenen Fenster 120-124 bewirkte erhöhte Zug mehr auf die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs 100 aus als der Betrieb der Klimaanlage 136.
Wenn die adaptive Kühlung aktiv ist und der Klimasteuerungsadapter 118 über den Geschwindigkeitssensor 128 erfasst, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 den ersten Schwellenwert erfüllt (z. B. größer als dieser ist), aber den zweiten Schwellenwert nicht erfüllt, tritt der Klimasteuerungsadapter 118 in den Zwischengeschwindigkeitsmodus ein. In dem Zwischengeschwindigkeitsmodus bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die Kabine 102 zu kühlen ist, (a) indem die elektrischen Fenster 120-124 geöffnet werden oder (b) indem die Klimaanlage 136 genutzt wird. In dem veranschaulichten Beispiel fordert der Klimasteuerungsadapter 118 Effizienzdaten an, die angeben, ob bei der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 die elektrischen Fenster 120-124 geöffnet werden sollen oder die Klimaanlage 136 genutzt werden soll. In einigen Beispielen werden die Daten aus der internen Datenspeichervorrichtung 114 abgerufen. Wie nachfolgend besprochen enthält die interne Datenspeichervorrichtung 114 in einigen Beispielen Effizienzdaten, die von dem Klimasteuerungsadapter 118 erzeugt und/oder von der externen Datenbank 132 erhalten wurden. In einigen Beispielen werden die Effizienzdaten über die bordeigene Kommunikationsplattform 106 aus der externen Datenbank 132 abgerufen. Wenn keine angemessenen Daten (z. B. Daten von einem Fahrzeug der gleichen Marke und des gleichen Modells wie das Fahrzeug 100 für dieselbe Geschwindigkeit) verfügbar sind oder der Klimasteuerungsadapter 118 die Daten anderweitig nicht abruft, öffnet der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124. Nach dem Öffnen der elektrischen Fenster 120-124 berechnet der Klimasteuerungsadapter 118 unter Verwendung von Informationen von dem Effizienzmonitor 110 ein Kraftstoffeffizienzdelta. In dem veranschaulichten Beispiel ist das Kraftstoffeffizienzdelta der Unterschied zwischen einer zweiten Kraftstoffeffizienz und der aktuellen Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs 100. In dem veranschaulichten Beispiel ist die zweite Kraftstoffeffizienz die hypothetische Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs 100 ohne Nutzung von Kühlung in der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, wie durch den Effizienzmonitor 110 berechnet. Wenn das Kraftstoffeffizienzdelta einen Kraftstoffeffizienzschwellenwert erfüllt (z. B. höher als dieser ist), dann schließt der Klimasteuerungsadapter 118 die Fenster und schaltet die Klimaanlage 136 an. Wenn das Kraftstoffeffizienzdelta den Kraftstoffeffizienzschwellenwert nicht erfüllt (z. B. geringer als dieser ist), dann lässt der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124 offen. In einigen Beispielen ist der Kraftstoffeffizienzschwellenwert die Änderung der Kraftstoffeffizienz, die durch den Betrieb der Klimaanlage 136 bewirkt wird, wie durch den Effizienzmonitor 110 berechnet.
In dem veranschaulichten Beispiel, wenn der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124 offen lässt, weil das Kraftstoffeffizienzdelta geringer als der Kraftstoffeffizienzschwellenwert ist, bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, nachdem er eine Zeit gewartet hat, ob die Temperatur der Kabine 102 geringer als der erste Temperaturschwellenwert ist. Zum Beispiel kann der Zeitraum eine Minute sein und kann jedes Mal, wenn der Klimasteuerungsadapter 118 wartet, identisch sein. Wenn die Temperatur der Kabine 102 nicht geringer als der erste Temperaturschwellenwert ist, dann schließt der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124 und schaltet die Klimaanlage 136 an. Wenn die Temperatur der Kabine 102 höher als der erste Temperaturschwellenwert ist, dann bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die Temperatur der Kabine 102 geringer als der zweite Temperaturschwellenwert ist. Wenn die Temperatur der Kabine 102 geringer als der zweite Temperaturschwellenwert ist, dann passt der Klimasteuerungsadapter 118 die Positionen der elektrischen Fenster 120-124 an, um die Temperatur der Kabine 102 zu erhöhen. Beispielhafte Anpassungen beinhalten: (a) Schließen der hinteren Fenster 122 und Auflassen der vorderen Fenster 120; (b) Schließen der vorderen Fenster 120, aber Auflassen des Sonnendachs 124 und der hinteren Fenster 122; und (c) Öffnen der vorderen Fenster 120 und des Rückfensters.
In dem veranschaulichten Beispiel speichert der Klimasteuerungsadapter 118 Effizienzdaten in der internen Datenspeichervorrichtung 114, während er sich in dem Zwischengeschwindigkeitsmodus befindet. Beispielhafte Daten beinhalten die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und die von dem Klimasteuerungsadapter 118 vorgenommenen Handlungen. In einigen Beispielen lädt der Klimasteuerungsadapter die Effizienzdaten in der externen Datenbank 132 hoch, während er sich in dem Zwischengeschwindigkeitsmodus befindet. Beispielhafte Effizienzdaten beinhalten die Marke und das Modell des Fahrzeugs 100, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und die von dem Klimasteuerungsadapter 118 vorgenommenen Handlungen.
2 und 3 sind Zeitdiagramme 200 und 300, die einen beispielhaften Betrieb des adaptiven Klimasteuerungssystems des Fahrzeugs 100 aus 1 veranschaulichen. In beiden Diagrammen befindet sich die adaptive Kühlung des Fahrzeugs 100 im Zwischengeschwindigkeitsmodus. In beiden Zeitdiagrammen 200 und 300 wird das Kraftstoffeffizienzdelta des Fahrzeugs 100 durch die Kraftstoffeffizienzlinie 202 dargestellt, wird der erste Temperaturschwellenwert durch die obere Temperaturschwellenwertlinie 204 dargestellt, wird die Kabinentemperatur durch eine Kabinentemperaturlinie 206 dargestellt, wird der zweite Temperaturschwellenwert durch eine untere Temperaturschwellenwertlinie 208 dargestellt, wird der Zustand (z. B. offen, geschlossen, teilweise offen usw.) der elektrischen Fenster 120-124 durch eine Fensterzustandslinie 210 dargestellt, wird der Zustand der Klimaanlage 136 durch eine Klimaanlagenzustandslinie 212 dargestellt und wird der Kraftstoffeffizienzschwellenwert durch eine Kraftstoffeffizienzlinie 214 dargestellt.
In dem Zeitdiagramm 200 für 2 zum Zeitpunkt t=0 erfüllt die Kabinentemperatur (wie durch die Kabinentemperaturlinie 206 dargestellt) den ersten Temperaturschwellenwert (wie durch die obere Temperaturschwellenwertlinie 204 dargestellt) nicht, sind die elektrischen Fenster 120-124 geschlossen und ist die Klimaanlage 136 aus. Bei t=1 erfüllt die Kabinentemperatur den ersten Temperaturschwellenwert. Entsprechend öffnet der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124. Bei t=2 berechnet der Effizienzmonitor 110 das Kraftstoffeffizienzdelta (wie durch die Kraftstoffeffizienzlinie 202 dargestellt). Da das Kraftstoffeffizienzdelta wie durch den Effizienzmonitor 110 berechnet den Kraftstoffeffizienzschwellenwert (wie durch die Kraftstoffeffizienzlinie 214 dargestellt) nicht erfüllt (z. B. geringer als dieser ist), bleiben die elektrischen Fenster 120-124 offen und bleibt die Klimaanlage 136 aus. Bei t=3 erfüllt das Kraftstoffeffizienzdelta, wie durch den Effizienzmonitor 110 berechnet, den Kraftstoffeffizienzschwellenwert (ist z. B. größer als dieser). Entsprechend schließt der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124 und schaltet die Klimaanlage 136 an.
In dem Zeitdiagramm 300 zum Zeitpunkt t=0 ist die Kabinentemperatur (wie durch die Kabinentemperaturlinie 206 dargestellt) unterhalb des ersten Temperaturschwellenwerts (wie durch die obere Temperaturschwellenwertlinie 204 dargestellt), sind die elektrischen Fenster 120-124 geschlossen und ist die Klimaanlage 136 aus. Bei t=1 erfüllt die Kabinentemperatur den ersten Temperaturschwellenwert. Entsprechend öffnet der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124. Zwischen t=1 und t=2 erfüllt das Kraftstoffeffizienzdelta wie von dem Effizienzmonitor 110 berechnet den Kraftstoffeffizienzschwellenwert (wie durch die Kraftstoffeffizienzlinie 214 dargestellt). Bei t=2 berechnet der Effizienzmonitor 110 das Kraftstoffeffizienzdelta. Da das Kraftstoffeffizienzdelta (wie durch die Kraftstoffeffizienzlinie 202 dargestellt) wie von dem Effizienzmonitor 110 berechnet den Kraftstoffeffizienzschwellenwert erfüllt, schließt der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124 und schaltet die Klimaanlage 136 an. Bei t=3 bewegt sich das Fahrzeug 100 in einer Geschwindigkeit, für die Daten verfügbar sind. Die verfügbaren Daten geben an, dass die elektrischen Fenster 120-124 geöffnet werden sollten und die Klimaanlage 136 abgeschaltet werden sollte. Entsprechend öffnet der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124 und schaltet die Klimaanlage 136 ab und das Kraftstoffeffizienzdelta wie von dem Effizienzmonitor 110 berechnet nimmt ab.
4 ist ein Blockdiagramm von elektronischen Komponenten 400 des Fahrzeugs 100 aus 1. Die beispielhaften elektronischen Komponenten beinhalten einen Fahrzeugdatenbus 402, Sensoren 104, die bordeigene Kommunikationsplattform 106, den Effizienzmonitor 110, das Karosseriesteuermodul 116 und die Infotainment-Kopfeinheit 112.
Der Fahrzeugdatenbus 402 verbindet die Sensoren 104, die bordeigene Kommunikationsplattform 106, den Effizienzmonitor 110, die interne Datenspeichervorrichtung 114, das Karosseriesteuermodul 116 und die Infotainment-Kopfeinheit 112 kommunikativ. In einigen Beispielen beinhaltet der Fahrzeugdatenbus 402 einen oder mehrere Datenbusse. Der Fahrzeugdatenbus 402 kann in Übereinstimmung mit einem Controller-Area-Network-(CAN)-Bus-Protokoll laut der Definition durch International Standards Organization (ISO) 11898-1, einem Media-Oriented-Systems-Transport-(MOST)-Bus-Protokoll, einem CAN-Flexible-Data-(CAN-FD)-Bus-Protokoll (ISO 11898-7) und/oder einem K-Leitungs-Bus-Protokoll (ISO 9141 und ISO 14230-1) und/oder einem Ethernet™-Bus-Protokoll IEEE 802.3 (ab 2002) usw. umgesetzt sein.
Das Karosseriesteuermodul 116 beinhaltet einen Prozessor oder eine Steuerung 404 und einen Speicher 406. In dem veranschaulichten Beispiel ist das Karosseriesteuermodul 116 derart strukturiert, dass es den Klimasteuerungsadapter 118 beinhaltet. Alternativ kann in einigen Beispielen der Klimasteuerungsadapter 118 in eine andere elektronische Steuereinheit (ECU) mit eigenem Prozessor 404 und Speicher 406 integriert sein. Der Prozessor oder die Steuerung 404 kann jede geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder Reihe von Verarbeitungsvorrichtungen sein, wie etwa unter anderem: ein Mikroprozessor, eine mikroprozessorbasierte Plattform, eine geeignete integrierte Schaltung, ein oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs) und/oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Bei dem Speicher 406 kann es sich um flüchtigen Speicher (z. B. RAM, der nichtflüchtigen RAM, magnetischen RAM, ferroelektrischen RAM und beliebige andere geeignete Formen einschließen kann); nichtflüchtige Speicher (z. B. Plattenspeicher, FLASH-Speicher, EPROMs, EEPROMs, memristorbasierte nichtflüchtige Halbleiterspeicher usw.); unveränderbare Speicher (z. B. EPROMs), Festwertspeicher und/oder Speichervorrichtungen mit hoher Kapazität (z. B. Festplatten, Halbleiterlaufwerke usw.) handeln. In einigen Beispielen beinhaltet der Speicher 406 mehrere Speicherarten, insbesondere flüchtigen Speicher und nichtflüchtigen Speicher. In dem veranschaulichten Beispiel ist die interne Datenspeichervorrichtung 114 eine Hochkapazitätsspeichervorrichtung (z. B. eine Festplatte, ein Festkörperlaufwerk usw.). In einigen Beispielen ist das interne Datenspeichergerät 114 Teil des Speichers 406.
Bei dem Speicher 406 handelt es sich um computerlesbare Medien, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen, wie etwa die Software zum Ausführen der Verfahren der vorliegenden Offenbarung, eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder eine Logik wie hierin beschrieben verkörpern. In einer bestimmten Ausführungsform können sich die Anweisungen während der Ausführung der Anweisungen vollständig oder mindestens teilweise innerhalb eines beliebigen oder mehrerer von dem Speicher 406, dem computerlesbaren Medium und/oder innerhalb des Prozessors 404 befinden.
Die Ausdrücke „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ sind so zu verstehen, dass sie ein einzelnes Medium oder mehrere Medien beinhalten, wie etwa eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder damit assoziierte Zwischenspeicher und Server, auf denen ein oder mehrere Sätze von Anweisungen gespeichert sind. Die Ausdrücke „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ und „computerlesbares Medium“ beinhalten zudem jedes beliebige physische Medium, das zum Speichern, Verschlüsseln oder Tragen eines Satzes von Anweisungen zum Ausführen durch einen Prozessor in der Lage ist oder das ein System dazu veranlasst, ein beliebiges oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Vorgänge durchzuführen. Im hierin verwendeten Sinne ist der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ausdrücklich so definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarer Speichervorrichtung und/oder Speicherplatte beinhaltet und das Verbreiten von Signalen ausschließt.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Implementieren des adaptiven Klimasteuerungssystems. Anfangs bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118 bei Block 501, ob er in einen der adaptiven Kühlmodi eintreten soll. Der Klimasteuerungsadapter 118 misst über die Temperatursensoren 126 die Temperatur der Kabine 102 (z. B. wie durch die Kabinentemperaturlinie 206 aus 2 und 3 oben dargestellt) und bestimmt, ob die Temperatur der Kabine 102 den ersten Temperaturschwellenwert (z. B. wie vorstehend durch die obere Temperaturschwellenwertlinie 204 aus 2 und 3 dargestellt) erfüllt. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den ersten Temperaturschwellenwert erfüllt, geht das Verfahren 500 zu Block 505 über. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den ersten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt, geht das Verfahren 500 zu Block 502 über. Bei Block 502 bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die Temperatur der Kabine 102 wie durch die Temperatursensoren 126 gemessen den zweiten Temperaturschwellenwert (z. B. wie vorstehend durch die untere Temperaturschwellenwertlinie 208 aus 2 und 3 dargestellt) erfüllt. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den zweiten Temperaturschwellenwert erfüllt, geht das Verfahren 500 zu Block 504 über. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den zweiten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt, geht das Verfahren 500 zu Block 503 über. Bei Block 503 schließt der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124 und/oder schaltet die Klimaanlage 136 ab und das Verfahren 500 kehrt zu Block 501 zurück. Bei Block 504 misst der Klimasteuerungsadapter 118 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 über den Geschwindigkeitssensor 128, um zu bestimmen, ob sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 geändert hat. In dem veranschaulichten Beispiel ist eine Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ein Nicht-Null-Unterschied zwischen der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und der zuletzt gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100. Wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 geändert hat, geht das Verfahren 500 zu Block 505 über. Wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 nicht geändert hat, kehrt das Verfahren 500 zu Block 501 zurück.
Bei Block 505 misst der Klimasteuerungsadapter 118 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 über den Geschwindigkeitssensor 128, um zu bestimmen, ob er in den Niedriggeschwindigkeitsmodus eintreten soll. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 wie durch den Geschwindigkeitssensor 128 gemessen den ersten Schwellenwert erfüllt (z. B. größer als dieser ist), geht das Verfahren 500 zu Block 514 über. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 den ersten Schwellenwert nicht erfüllt (z. B. geringer als dieser ist), tritt der Klimasteuerungsadapter 118 in den Niedriggeschwindigkeitsmodus ein und das Verfahren 500 geht zu Block 506 über.
Bei Block 506 bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die Klimaanlage 136 aktiv ist. Wenn die Klimaanlage 136 nicht aktiv ist, geht das Verfahren 500 zu Block 510 über. Wenn die Klimaanlage 136 aktiv ist, geht das Verfahren 500 zu Block 508 über. Bei Block 508 schaltet der Klimasteuerungsadapter 118 die Klimaanlage 136 ab. Bei Block 510 bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die elektrischen Fenster 120-124 offen sind. Wenn die elektrischen Fenster 120-124 offen sind, kehrt das Verfahren 500 zu Block 502 zurück. Wenn die elektrischen Fenster 120-124 nicht offen sind, geht das Verfahren 500 zu Block 512 über. Bei Block 512 öffnet der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-1244 und das Verfahren 500 kehrt zu Block 501 zurück.
Bei Block 514 misst der Klimasteuerungsadapter 118 über den Geschwindigkeitssensor 128 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, um zu bestimmen, ob er in den Hochgeschwindigkeitsmodus oder den Zwischengeschwindigkeitsmodus eintreten soll. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 wie durch den Geschwindigkeitssensor 128 gemessen den zweiten Schwellenwert nicht erfüllt, tritt der Klimasteuerungsadapter 118 in den Zwischengeschwindigkeitsmodus ein und das Verfahren 500 geht zu Block 524 über. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 den zweiten Schwellenwert erfüllt, tritt der Klimasteuerungsadapter 118 in den Hochgeschwindigkeitsmodus ein und das Verfahren 500 geht zu Block 516 über.
Bei Block 516 bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die elektrischen Fenster 120-124 offen sind. Wenn die elektrischen Fenster 120-124 nicht offen sind, geht das Verfahren 500 zu Block 520 über. Wenn die elektrischen Fenster 120-124 offen sind, geht das Verfahren 500 zu Block 518 über. Bei Block 518 schließt der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124. Bei Block 520 bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die Klimaanlage 136 aktiv ist. Wenn die Klimaanlage 136 aktiv ist, kehrt das Verfahren 500 zu Block 501 zurück. Wenn die Klimaanlage 136 nicht aktiv ist, geht das Verfahren 500 zu Block 522 über. Bei Block 522 schaltet der Klimasteuerungsadapter 118 die Klimaanlage 136 an und das Verfahren 500 kehrt zu Block 501 zurück.
Bei Block 524 fragt der Klimasteuerungsadapter 118 die externe Datenbank 132 über die bordeigene Kommunikationsplattform 106 ab, um zu bestimmen, ob für die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 Effizienzdaten verfügbar sind. Wenn Effizienzdaten verfügbar sind, geht das Verfahren 500 zu Block 546 über. Wenn keine Effizienzdaten verfügbar sind, geht das Prozess 500 zu Block 526 über.
Bei Block 526 bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die Klimaanlage 136 aktiv ist. Wenn die Klimaanlage 136 nicht aktiv ist, geht das Verfahren 500 zu Block 530 über. Wenn die Klimaanlage 136 aktiv ist, geht das Verfahren 500 zu Block 528 über. Bei Block 528 schaltet der Klimasteuerungsadapter 118 die Klimaanlage 136 ab und das Verfahren 500 geht zu Block 530 über. Bei Block 530 öffnet der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124.
Bei Block 532 berechnet der Klimasteuerungsadapter 118 über den Effizienzmonitor 110 ein Kraftstoffeffizienzdelta.
Bei Block 534 bestimmt der Klimasteuerungsadapter 118, ob die elektrischen Fenster 120-124 offengelassen werden sollen oder die Klimaanlage 136 genutzt werden soll. Wenn das Kraftstoffeffizienzdelta den Kraftstoffeffizienzschwellenwert erfüllt (z. B. größer als dieser ist), geht das Verfahren 500 zu Block 544 über. Wenn das Kraftstoffeffizienzdelta den Kraftstoffeffizienzschwellenwert nicht erfüllt (z. B. geringer als dieser ist), geht das Verfahren 500 zu Block 536 über.
Bei Block 536 wartet der Klimasteuerungsadapter 118 eine Zeit, damit die offenen Fenster 120-124 die Kabine 102 kühlen können. Zum Beispiel kann der Zeitraum eine Minute sein. Bei Block 538 misst der Klimasteuerungsadapter 118 die Temperatur der Kabine 102 über die Temperatursensoren 126 und bestimmt, ob die Klimaanlage 136 zu nutzen ist, obwohl offene Fenster 120-124 eine bessere Kraftstoffeffizienz bereitstellen. In dem veranschaulichten Beispiel nutzt der Klimasteuerungsadapter 118 die Klimaanlage 136, wenn die offenen Fenster 120-124 keine ausreichende Kühlung bereitstellen konnten, sodass die Temperatur der Kabine 102 den ersten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den ersten Temperaturschwellenwert erfüllt, geht das Verfahren 500 zu Block 544 über. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den ersten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt, geht das Verfahren zu Block 540 über.
Bei Block 540 misst der Klimasteuerungsadapter 118 die Temperatur der Kabine 102 über die Temperatursensoren 126 und bestimmt, ob die Positionen der elektrischen Fenster 120-124 anzupassen sind. In dem veranschaulichten Beispiel passt der Klimasteuerungsadapter 118 die Positionen der elektrischen Fenster 120-124 an, wenn die Temperatur der Kabine 102 den zweiten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den zweiten Temperaturschwellenwert erfüllt, geht das Verfahren 500 zu Block 548 über. Wenn die Temperatur der Kabine 102 den zweiten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt, geht das Verfahren 500 zu Block 542 über.
Bei Block 542 passt der Klimasteuerungsadapter 118 die Positionen der elektrischen Fenster 120-124 an und das Verfahren 500 geht zu Block 548 über.
Bei Block 544 schließt der Klimasteuerungsadapter 118 die elektrischen Fenster 120-124, schaltet die Klimaanlage 136 an und das Verfahren 500 geht zu Block 548 über.
Bei Block 546 nimmt der Klimasteuerungsadapter 118 eine Handlung auf Grundlage der bei Block 524 abgerufenen Effizienzdaten vor. In dem veranschaulichten Beispiel schaltet der Klimasteuerungsadapter 118 die Klimaanlage 136 an oder öffnet die elektrischen Fenster 120-124. Nachdem der Klimasteuerungsadapter 118 die Handlung vorgenommen hat, geht das Verfahren 500 zu Block 548 über.
Bei Block 548 speichert der Klimasteuerungsadapter 118 die Effizienzdaten. In dem veranschaulichten Beispiel werden die Effizienzdaten in der internen Datenspeichervorrichtung 114 gespeichert. In dem veranschaulichten Beispiel beinhalten die Effizienzdaten die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100, den Zustand der elektrischen Fenster 120-124 (z. B. wie vorstehend durch die Fensterzustandslinien 210 aus 2 und 3 dargestellt) und den Zustand der Klimaanlage 136 (z. B. wie vorstehend durch die Klimaanlagenzustandslinie 212 aus 2 und 3 dargestellt). In einigen Beispielen lädt der Klimasteuerungsadapter 118 zusätzlich zum Speichern der Effizienzdaten die Effizienzdaten über die bordeigene Kommunikationsplattform 106 in der externen Datenbank 132 hoch. Nachdem der Klimasteuerungsadapter 118 die Effizienzdaten gespeichert hat, kehrt das Verfahren 500 zu Block 502 zurück.
Das Ablaufdiagramm aus 5 ist repräsentativ für maschinenlesbare Anweisungen, die in einem Speicher (wie etwa dem Speicher 406 aus 4) gespeichert sind und ein oder mehrere Programme umfassen, die bei Ausführung durch einen Prozessor (wie etwa den Prozessor 404 aus 4) das Fahrzeug 100 dazu veranlassen, den Klimasteuerungsadapter 118 aus 1 und 4 umzusetzen. Obwohl das/die beispielhafte(n) Programm(e) in Bezug auf das in 5 veranschaulichte Ablaufdiagramm beschrieben ist/sind, können ferner alternativ dazu viele andere Verfahren zum Umsetzen des beispielhaften Klimasteuerungsadapters 118 verwendet werden. Zum Beispiel kann die Reihenfolge der Ausführung der Blöcke geändert werden, und/oder einige der beschriebenen Blöcke können verändert, beseitigt oder kombiniert werden.
In dieser Anmeldung soll die Verwendung der Disjunktion die Konjunktion beinhalten. Die Verwendung von bestimmten oder unbestimmten Artikeln soll keine Kardinalität anzeigen. Insbesondere soll ein Verweis auf „das“ Objekt oder „ein“ Objekt auch eines aus einer möglichen Vielzahl derartiger Objekte bezeichnen. Ferner kann die Konjunktion „oder“ dazu verwendet werden, Merkmale wiederzugeben, die gleichzeitig vorhanden sind, anstelle von sich gegenseitig ausschließenden Alternativen. Anders ausgedrückt sollte die Konjunktion „oder“ so verstanden werden, dass sie „und/oder“ beinhaltet. Die Ausdrücke „beinhaltet“, „beinhaltend“ und „beinhalten“ sind einschließend und verfügen über denselben Umfang wie „umfasst“, „umfassend“ bzw. „umfassen“.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und insbesondere etwaige „bevorzugte“ Ausführungsformen sind mögliche Beispiele für Umsetzungen und sind lediglich für ein eindeutiges Verständnis der Grundsätze der Erfindung dargelegt. Viele Variationen und Modifikationen können an der/den vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne im Wesentlichen von dem Geist und den Grundsätzen der hierin beschriebenen Techniken abzuweichen. Sämtliche Modifikationen sollen hierin im Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO) 11898-1 [0034]
ISO 11898-7 [0034]
ISO 9141 [0034]
ISO 14230-1 [0034]

Claims

Fahrzeug, umfassend: Sensoren, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Innentemperatur und einen Kraftstoffeffizienzwert zu bestimmen; Steuereinheiten, die jeweils gekoppelt sind, um entsprechende Fenster zu steuern; eine HVAC-Steuerung; und einen Prozessor mit einem Klimasteuerungsadapter und einem Speicher, die mit den Sensoren, den Steuereinheiten und der HVAC-Steuerung gekoppelt sind, wobei der Klimasteuerungsadapter auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, des Kraftstoffeffizienzwertes und der Innentemperatur eine adaptive Kühlung durchführt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei adaptive Kühlung das Eintreten in einen aus einer Vielzahl von Modi beinhaltet, wobei der eingetretene aus der Vielzahl von Modi einer von einem Niedriggeschwindigkeitsmodus, einem Hochgeschwindigkeitsmodus oder einem Zwischengeschwindigkeitsmodus ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei nach dem Eintreten in den Niedriggeschwindigkeitsmodus der Klimasteuerungsadapter dem Öffnen der Fenster des Fahrzeugs über die Steuereinheiten dient.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei nach dem Eintreten in den Hochgeschwindigkeitsmodus der Klimasteuerungsadapter dem Anschalten einer Klimaanlage des Fahrzeugs über die HVAC-Steuerung dient.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei nach dem Eintreten in den Zwischengeschwindigkeitsmodus der Klimasteuerungsadapter Folgendem dient: Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; Empfangen von Daten in Verbindung mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Daten: Öffnen der Fenster des Fahrzeugs oder Anschalten einer Klimaanlage des Fahrzeugs über die HVAC-Steuerung.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei, um die Daten in Verbindung mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu empfangen, der Klimasteuerungsadapter dem Empfang der Daten von einer externen Datenbank dient, wobei die Daten ein Fahrzeugmodell, die Geschwindigkeit und eine Handlung, die einen ersten Zustand der Fenster und einen zweiten Zustand der Klimaanlage spezifiziert, einschließen.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei, um die Daten in Verbindung mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu empfangen, der Klimasteuerungsadapter dem Empfang der Daten von einer internen Datenspeichervorrichtung dient.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei nach dem Eintreten in den Zwischengeschwindigkeitsmodus der Klimasteuerungsadapter Folgendem dient: Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; Öffnen eines Fensters des Fahrzeugs; Messen einer Änderung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs; und Schließen des Fensters und Anschalten einer Klimaanlage des Fahrzeugs über die HVAC-Steuerung als Reaktion darauf, dass die Änderung der Kraftstoffeffizienz einen Kraftstoffeffizienzschwellenwert erfüllt.
Fahrzeug nach Anspruch 8 wobei, wobei der Klimasteuerungsadapter Folgendem dient: Messen der Innentemperatur des Fahrzeugs; Schließen der Fenster und Anschalten der Klimaanlage über die HVAC-Steuerung als Reaktion darauf, dass die Innentemperatur einen ersten Temperaturschwellenwert erfüllt; und Anpassen einer Position der Fenster als Reaktion darauf, dass die Innentemperatur den ersten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt und die Innentemperatur einen zweiten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei zum Anpassen der Position der Fenster der Klimasteuerungsadapter dem Öffnen vorderer Fenster und Schließen hinterer Fenster dient.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei zum Anpassen der Position der Fenster der Klimasteuerungsadapter Folgendem dient: Öffnen eines Sonnendachs; Öffnen von hinteren der Fenster; und Schließen von vorderen der Fenster.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei zum Anpassen der Position der Fenster der Klimasteuerungsadapter dazu dient, die Fenster teilweise zu schließen.
Verfahren, umfassend: Öffnen eines Fensters eines Fahrzeugs; Berechnen, mit einem Prozessor, einer Änderung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs; und Schließen des Fensters und Anschalten einer Klimaanlage des Fahrzeugs über eine HVAC-Steuerung als Reaktion darauf, dass die Änderung der Kraftstoffeffizienz einen Kraftstoffeffizienzschwellenwert erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner beinhaltend als Reaktion darauf, dass die Änderung der Kraftstoffeffizienz den Kraftstoffeffizienzschwellenwert nicht erfüllt: Messen einer Innentemperatur des Fahrzeugs; Schließen des Fensters und Anschalten der Klimaanlage als Reaktion darauf, dass die Innentemperatur des Fahrzeugs einen ersten Temperaturschwellenwert erfüllt; und Anpassen einer Position des Fensters als Reaktion darauf, dass die Innentemperatur des Fahrzeugs den ersten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt und die Innentemperatur des Fahrzeugs einen zweiten Temperaturschwellenwert nicht erfüllt.
Verfahren, umfassend: Messen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs; Empfangen von Geschwindigkeitsdaten auf Grundlage eines Modells des Fahrzeugs, wobei die Geschwindigkeitsdaten verschiedene Geschwindigkeiten des Fahrzeugs mit ersten Zuständen von Fahrzeugfenstern und zweiten Zuständen einer Fahrzeugklimaanlage korrelieren; und auf Grundlage der Geschwindigkeitsdaten Durchführen, mit einem Prozessor, eines von Öffnen der Fahrzeugfenster oder Steuern der Fahrzeugklimaanlage.