本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨立專利權利要求的前序部分的用于避免車輛中窗玻璃霧化——特別是機動車輛中窗玻璃霧化——的方法和裝置，該方法和裝置根據(jù)所測得的車輛內部的空氣濕度和空氣溫度以及車輛環(huán)境的外部溫度的值、從所測得的值確定的露點或霜點來激活車輛的通風和/或空調系統(tǒng)的防霧化模式。

背景技術：

這樣的方法從DE 10 2011 084 278 A1中已知。濕度傳感器和內部溫度傳感器被設置成靠近彼此但不在窗玻璃的附近。如果露點高于外部溫度，或者如果來自濕度傳感器的測量值的暫時變化或露點的變化大于預先設定的閾值，則激活防霧化模式。在露點已根據(jù)外部溫度與內部溫度之間的差值的預先設定的函數(shù)進行校正之后，露點不與窗玻璃內表面的溫度進行比較，而是與外部溫度進行比較。該校正函數(shù)用于模擬通過窗玻璃的溫度梯度，該溫度梯度是外部溫度與內部溫度之間的差值的函數(shù)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是基于更進一步地提高已知方法的可靠性的目的。

根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過一種具有獨立專利權利要求的特征的方法和裝置來實現(xiàn)的。

本發(fā)明的有利發(fā)展在從屬專利權利要求中進行說明。

根據(jù)本發(fā)明，露點或霜點是根據(jù)變量來確定的，該變量是所測量的空氣濕度和空氣溫度的值加上它們各自的容差。就是說，傳感器容差幾乎被包括為用于悲觀估算的原始信號。然而，因為傳感器容差在各自的測量范圍內不是均勻分布的，因為空氣濕度的傳感器容差也依賴于溫度，以及因為露點是以非線性的方式計算的，所以這樣的悲觀估算可以比如現(xiàn)有技術中所提供的那樣僅隨后通過露點和窗玻璃溫度之間的簡單間隔來考慮任何容差顯著地更精細和更先進。

已被證明的是，根據(jù)通過臺架試驗的合理量的努力來提前確定用于溫度的非線性溫度依賴性傳感器容差和用于濕度的非線性溫度依賴性和濕度依賴性傳感器容差是可能的。它們然后可以被存儲為表格并且當執(zhí)行該方法時被讀取。所有這一切最好使用組合的濕度傳感器來實現(xiàn)，該組合的濕度傳感器測量非常緊密地包圍它的空氣——確切地說優(yōu)選車輛的下部內部——的溫度和相對濕度。

在一個優(yōu)選實施例中，當執(zhí)行該方法時，自動考慮濕度傳感器測量根據(jù)的標度，特別是它是否是所謂的世界氣象組織(WMO)傳感器或標準傳感器，提供了空氣濕度和飽和蒸氣壓之間的兩種不同的關系，根據(jù)所安裝的濕度傳感器的類型從這兩種不同的關系中進行選擇。

在一個優(yōu)選實施例中，采用不對稱時間常數(shù)對所確定的露點或霜點進行低通濾波，然后進行不對稱地差分，并且然后采用不對稱時間常數(shù)進行低通濾波，并且將經低通濾波的露點或霜點和經低通濾波不對稱差分的露點或霜點相加以形成合格的露點或霜點，經低通濾波不對稱差分的露點或霜點可選擇地具有合適的權重因子。就是說，如果霧化或結冰可以發(fā)生的溫度增加，則采用快速濾波器來執(zhí)行工作，并且相反地，采用緩慢濾波器來執(zhí)行工作。加或不加權重因子考慮以下事實：濕度傳感器對濕度變化相對緩慢地做出反應。以預期的方式考慮濕度的不利演化，如它是在導數(shù)的幫助下，其不對稱加速傳感器響應。然而，相反地，該導數(shù)被設置為零，并且悲觀估算因此被同樣執(zhí)行。因此，合格的露點或霜點構成特別可靠的估算，然而，其不是不必要地粗略的，而是滿足當前條件。

在一個優(yōu)選的實施例中，參照也考慮到窗玻璃的熱容量的物理/控制模型，根據(jù)車輛速度、內部溫度和外部溫度——確切地說僅根據(jù)這些變量——來估算窗玻璃內部溫度。雖然DE 199 42286C1公開了一種用于避免車輛中窗玻璃霧化的方法，在該方法中，擋風玻璃溫度可以參照所提到的變量和附加傳感器信號使用基于經驗研究的計算模型來確定，但是用于溫度和從除霜器噴嘴流出的空氣的速度的傳感器信號特別是不能被免除用于該目的，并且所述文件沒有公開使用從經驗研究獲取的模型來考慮由玻璃的熱容量延遲的溫度變化并且其不是容易可行的。

在車輛中，具有許多窗玻璃，該窗玻璃具有不同的霧化傾向性，并且具有抗霧化的不同的可能性或情況。根據(jù)本發(fā)明，霧化開始于空氣流動最少的區(qū)域。本發(fā)明使得使用相對少的參數(shù)并且使用可以相對容易地確定的參數(shù)而不必特別考慮用于窗玻璃的霧化或除霜的所有不同的影響變量來實現(xiàn)避免所有窗玻璃上的霧化成為可能。更確切地說，在本發(fā)明的范圍內，使用對于所有窗玻璃同時有效并且是最壞情況下的估算類型的窗玻璃溫度模型。為了此目的，物理/控制模型是基于特性曲線族，該特性曲線族以使得任何窗玻璃的最低溫度被假設用于避免窗玻璃霧化這樣的方式創(chuàng)建。這也使得防止例如側窗或車輛的后部的任意窗玻璃的霧化模糊駕駛員觀察后方的視野成為可能。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，通過對根據(jù)車輛速度、內部溫度和外部溫度計算出的窗玻璃內部溫度進行低通濾波來考慮玻璃的熱容量，該玻璃的熱容量允許窗玻璃以延遲的方式假設新的溫度。

和用于確定露點或霜點一樣，也有利的是，考慮用于窗玻璃內部溫度的估算的幾乎原始信號，因為相應的傳感器容差在各自的測量范圍內不是均勻分布的。在這種情況下，對所測量的用于悲觀估算的內部溫度和外部溫度的值進行容差減法而不是容差加法。

在一個優(yōu)選實施例中，通過對露點或霜點特別是所提到的合格的露點或霜點與表示當前干燥或霧化速率的估算出的窗玻璃內部溫度之間的差值進行積分來計算當前霧化量，所述霧化量也能夠用于檢測霧化當前是否可能。根據(jù)霧化的可能性與可能地當前霧化量，最佳需要的相關的防霧化模式可以通過控制除霜器空氣的量和/或溫度來進行。同時計算在霧化期間到達窗玻璃的水的量使得在霧化足夠長的時間之后保持設置的干燥條件使得窗玻璃變得完全不再霧化成為可能。

附圖說明

隨后是示例性實施例使用附圖的說明，在附圖中：

圖1示出了用于檢測車輛中窗玻璃霧化的方法的概述；

圖2示出了圖1中的框組A的詳細視圖；

圖3示出了圖1中的框組B的詳細視圖；

圖4示出了圖1中的框組C的詳細視圖；

圖5示出了圖1中的框組D的詳細視圖；

圖6示出了圖1中的框組F的詳細視圖；以及

圖7示出了圖1中的框組G的詳細視圖。

具體實施方式

一旦車輛被激活，就開始以下通過舉例的方式描述的用于避免車輛特別是機動車輛中窗玻璃霧化的方法并且然后重復執(zhí)行該方法。

車輛包含濕度傳感器，該濕度傳感器測量非常緊密地包圍它的空氣的溫度和相對濕度。如果可能的話，該濕度傳感器不位于靠近車輛的任何窗玻璃的位置，而是位于具有一定量的空氣流通的位置處，例如在車輛的下部內部中，并且它還可以具有其自身的風扇或一體的風扇，其結果是內部空氣的空氣濕度的任何變化可以被很快地記錄。

除了在附圖中所使用的用于中間結果的縮寫，計算框中的一些名稱也是以對應于在此所使用的仿真表示法的方式的英文。

根據(jù)圖1至5，由濕度傳感器測得的溫度1(SensorTemp)和相對濕度2(Humidity)被如下處理。

特別是，電容器類型的濕度傳感器可以提供溫度依賴性測量值，其可以以本身已知的方式進行校正。在這樣的情況下，隨后用于相對濕度2的測量值在傳感器中已經被溫度校正。

在框20中，從使用臺架試驗創(chuàng)建的相對濕度的測量值容差的二維表(2-D T(u))(rHd_Tolerance_Table)中得到與測得的溫度1和濕度2相關聯(lián)的濕度容差并且在框21中將其與所測得的相對濕度2相加。所得到的總和在框22中被限制為100％，并且在框23中乘以預定的增益因子或乘數(shù)K。

術語“表”在這里表示查找表或特性曲線族，其各自的大量個別值被存儲在空調系統(tǒng)控制器中；盡管如此，如在此所使用的術語“表”也旨在包括能夠獲取相應的輸出值的任何其它合適的方式。

在框24中，從使用臺架測試創(chuàng)建的溫度的測量值容差的一維表(1-D T(u))中得到與所測得的溫度1相關聯(lián)的溫度容差(TempSensorTolerance)并且在框25中將其與所測得的溫度1相加。

在框26和26'中，從預定的一維表中得到與在框25中計算出的溫度相關聯(lián)的水或冰的飽和蒸氣壓(SatVaporPressurOverWater、SatVaporPressurOverIce)，并且在開關27在框26和26'的輸出之間做出選擇，確切地說根據(jù)表明安裝在該車輛中的濕度傳感器是否根據(jù)標準標度進行測量的二進制值，其中對應于過飽和的超過100％的相對濕度可能發(fā)生，或根據(jù)WMO標度(WMO-Sensor)——其中100％的空氣濕度對應于過飽和空氣的最大可能的濕度。這種差異對于估算機動車輛中窗玻璃霧化是特別相關的，因為窗玻璃霧化發(fā)生在相對高的空氣濕度。

在框28中，將來自框23和27的輸出變量——就是說，如上所述計算出的相對濕度和飽和蒸氣壓的變量——乘以彼此，這表明當前蒸氣壓，并且在框29中從已知的一維表中得到與該蒸氣壓VP相關聯(lián)的露點或霜點DewFrostPoint。露點或霜點的表值在水的三相點——其對應于611.2Pa的飽和蒸氣壓——是相同的，并且露點是指高于三相點而霜點是指低于三相點。

在框組B(附圖3)中對以這種方式確定的露點或霜點DewFrostPoint進行低通濾波以形成變量FilteredDewFrostPoint。為了此目的，在框31中，將在框30中計算出的DewFrostPoint和FilteredDewFrostPoint之間的差值乘以時間常數(shù)32或32’。開關33的位置確定使用兩個時間常數(shù)32和32’中的哪一個。如果濾波器輸出變量FilteredDewFrostPoint小于濾波器輸入變量DewFrostPoint，則使用短的時間常數(shù)32(此處值為1)。如果濾波器輸出變量FilteredDewFrostPoint大于濾波器輸入變量DewFrostPoint，則使用長的時間常數(shù)32’(此處值為1/60)。在框34中，對在框31中所形成的乘積進行時間積分以形成經濾波的露點或霜點FilteredDewFrostPoint。

在框組C(圖4)中，對在框組B中進行濾波的露點或霜點FilteredDewFrostPoint進行不對稱差分。為了此目的，在框41中，將在框40中所形成FilteredDewFrostPoint的時間導數(shù)乘以倍數(shù)因子以形成輸出變量DeltaDewFrostPoint。開關42的位置確定使用倍數(shù)因子FactorPosDelta 43(此處值為2)還是倍數(shù)因子FactorNegDelta 43’(此處值為0)。特別是，如果FilteredDewFrostPoint的導數(shù)為正，則它乘以正因子，否則被設置為零。

在框組D(圖5)中，對在框組C中進行不對稱差分的露點或霜點DeltaDewFrostPoint進行低通濾波以形成變量FilteredDeltaDewFrostPoint。為了此目的，在框51中，將在框50中計算出的DeltaDewFrostPoint和FilteredDeltaDewFrostPoint之間的差值乘以時間常數(shù)52or 52’。開關53的位置確定使用哪一個時間常數(shù)。如果濾波器輸出變量FilteredDeltaDewFrostPoint小于濾波器輸入變量DeltaDewFrostPoint，則使用短的時間常數(shù)52(此處值為1)。如果濾波器輸出變量FilteredDeltaDewFrostPoint大于濾波器輸入變量DewFrostPoint，則使用長的時間常數(shù)52’(此處值為1/120)。在框54中，對在框51中所形成的乘積進行時間積分以形成經濾波差分的露點或霜點FilteredDeltaDewFrostPoint。

如圖1所示，在框E中，將來自框組B的濾波器輸出變量FilteredDewFrostPoint和來自框組D的濾波器輸出變量FilteredDeltaDewFrostPoint相加以形成合格的露點或霜點DewFrostPointQualified，該合格的露點或霜點對用于檢測窗玻璃霧化的另外的方法是必不可少的。附圖沒有示出的是，來自框組D的輸出變量FilteredDeltaDewFrostPoint在它被供應到框E之前也可以乘以合適的權重因子。

如在圖6中更詳細地示出的，在框組F中，使用從安裝在車輛中的相應的傳感器獲取的車輛速度3、乘客艙中的溫度4和車輛環(huán)境的溫度5來估算窗玻璃溫度(EstimatedScreenTemp)——確切地說車輛的任意窗玻璃在其內側在所測量的條件下可以假設的最低溫度。

雖然由濕度傳感器測得的溫度可以被認為是車輛內部溫度，但是在此優(yōu)選的是，在車輛中單獨的位置處獨立于彼此測量用于估算窗玻璃溫度的濕度2和內部溫度4。這是因為用于測量與窗玻璃接觸的空氣的溫度的最佳位置可以是與用于測量空氣濕度的最佳位置不同的位置。

特定車輛測試被用于創(chuàng)建兩個一維表60(1-D Lookup FactorTable1)和60'(1-D Lookup FactorTable2)，這兩個一維表是各自提供用于根據(jù)車輛速度3冷卻窗玻璃的因子Factor1和Factor2的特性曲線族。在零速度，因子等于0.5并且隨著速度增加而減小。

在框62中，從內部溫度4中減去從經驗確定的用于內部溫度4的傳感器的測量容差的一維表61中得到的容差值，并且在框64中從外部溫度5中減去從經驗確定的用于外部溫度5的傳感器的測量容差的一維表63中得到的容差值。

在框65中，計算來自框62和64的輸出變量之間的差值，就是說從減小傳感器容差的內部溫度4’中減去減小傳感器容差的外部溫度5’，并且如果該差值大于零，就是說如果內部溫度4’大于外部溫度5’，則開關66選擇來自表61的輸出變量Factor1以便進一步使用，否則選擇來自表61’的輸出變量Factor2。

在框67中，將所選擇的速度依賴性因子Factor1或Factor2乘以來自框66的輸出變量，并且在框68中將乘積與減小容差的外部溫度相加。就是說，在框68中計算出的溫度值對應于減小容差的外部溫度+((減小容差的內部溫度-減小容差的外部溫度)×Factor1或Factor2)。

在框69中，對在框68中計算出的溫度值進行包含傳遞函數(shù)的低通濾波，因此模擬窗玻璃的熱容量。該結果是變量EstimatedScreenTemp，其是估算出的窗玻璃溫度的值。

如在圖7中更詳細地示出的，在框組G中的框71，從在框E中獲取的合格的露水或霜點DewFrostPointQualified中減去從框組F中獲取的用于窗玻璃溫度的估算值EstimatedScreenTemp，如果測量值大于零，則這產生窗玻璃霧化多快的測量值，或者如果測量值小于零，則這產生窗玻璃干燥多快的測量值。

在框71中獲取的干燥或霧化速率被限制為可以在框74中校準的值。如果它大于在框72中預定的值MaxMistingRate(此處等于3)，則干燥或霧化速率被設置為該最大霧化值，并且如果它小于在框73中預定的值MaxDryRate(此處等于-3)，則干燥或霧化速率被設置為該最大干燥值。

在框75中，通過對干燥或霧化速率積分來計算窗玻璃上的當前霧化量。在這種情況下，霧化量被限制為最小和最大值，如在框75中通過限制符號所示的，即達到負霧化量產生零霧化量的效果，就是說窗玻璃是干燥的，并且大于預定最大值的霧化量被設置為等于最大值，這表明窗玻璃被完全霧化。

如果在框74中獲得的霧化量大于零，則輸出霧化量(Misting Value)6和用于霧化與否(Misting Yes/No)的二進制值7，該二進制值7是在閾值框76中產生。如果二進制值7表示霧化是可能的，則通過打開例如循環(huán)空氣氣門片或除霜器噴嘴來執(zhí)行防霧化模式，例如，以便吹走窗玻璃的內表面上的更多和/或更暖的空氣，在這種情況下，除霜器空氣的量和/或溫度可以根據(jù)所確定的霧化量6來進行控制。