CN111212749A - 用于运行机动车空调设备的装置和用于这种空调设备的内部空间温度感应器单元 - Google Patents

用于运行机动车空调设备的装置和用于这种空调设备的内部空间温度感应器单元 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于运行车辆的空调设备(12)的装置。该空调设备设置有鼓风机、多个用于控制在空气导入通道处和/或中的活门的伺服电动机、加热和/或冷却机组和多个用于检测对于加热、通风和/或空调设备的运行所需的测量参数的传感器(28、30)。内部空间温度感应器(26)属于所述传感器(28、30)。所述装置设置有操作和控制单元(32)，用于输入给定温度和输出用来控制所述空调设备的组件的空调控制信号。该装置还设置有处理单元(40)，该处理单元布置在所述操作和控制单元(32)之外和/或与其分开地布置，所述空调设备的内部空间温度感应器(26)以及至少一些其它传感器(28、30)的测量信号可供应给该处理单元，并且该处理单元把这些测量信号继续处理成空调控制信号。

Description

用于运行机动车空调设备的装置和用于这种空调设备的内部 空间温度感应器单元
技术领域
本发明涉及一种用于运行车辆的加热、通风和/或空调设备的装置以及一种用于这种加热、通风和/或空调设备的内部空间温度感应器单元。
背景技术
通常，在安装于车辆中的控制器特别是空调控制器内并且通过该控制器对车辆的加热、通风和/或空调设备进行调控，该控制器是与其它控制器分开的仪器。为了调控，通常需要各种不同的传感器参数，确切地说，例如涉及到内部空间温度以及空调设备的不同组件的当前运行状态和车辆外围(例如外部温度、阳光照射等)。
由DE-A-199 41 951、DE-B-10 2008 064 011和EP-A-1 080 956已知用于控制空调设备和/或多个车辆组件的装置。
近年来，车辆的发展趋势是，通过一个共同的控制器来操作多个不同的车辆组件，其中，该共同的控制器也承担着计算各种不同的车辆组件所需要的传感器参数。用于控制各种车辆组件的软件集中在生产成本方面具有如下优势：可以把控制车辆组件所需的计算能力集中在一个或少数几个处理器中。
然而在开发阶段期间，把用于众多车辆组件的多个软件功能集中在一个控制器中带来了问题：必须协调多个机动车供应商的软件更新，这些供应商提供各种待由中央控制器予以控制的组件。这些协调会导致例如用于车辆空调调控的软件开发迟缓。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于运行车辆的加热、通风和/或空调设备的装置的设计方案，其中，尽管对加热、通风和/或空调设备的操作与对其它组件的操作一起集中在一个中央的控制器中，然而对于软件开发而言却存在增多的自由度。
为了实现该目的，本发明提出一种用于控制和运行车辆的加热、通风和/或空调设备和其它车辆组件的装置，其中，加热、通风和/或空调设备尤其设置有：
-鼓风机；
-多个伺服电动机，用于控制在把空气导入车辆中的通道处和/或中的活门；
-加热和/或冷却机组；
-多个第一传感器，用于检测对于加热、通风和/或空调设备的运行所需的测量参数；和
-至少一个第二传感器，作为内部空间温度感应器，用于检测表示车辆内部空间温度的实际参数；
-其中，该装置设置有：
-操作和控制单元，用于
-输入尤其是车辆内部空间的给定温度；
-输入用于运行加热、通风和/或空调设备和其它车辆组件的参数和操作指令；
-输出用于控制鼓风机、伺服电动机和加热、通风和/或空调设备的加热和/或冷却机组的空调控制信号；和
-获取和输出用于控制其它车辆组件的组件控制信号；
-处理单元，该处理单元布置在操作和控制单元之外和/或与其分开地布置，并且与操作和控制单元连接，可把加热、通风和/或空调设备的至少一个内部空间温度感应器以及至少一些第一传感器的测量信号供应给该处理单元，并且该处理单元把这些测量信号继续处理成空调控制信号，这些空调控制信号可供应给操作和控制单元，旨在控制鼓风机、伺服电动机和/或加热和/或冷却机组；或者用来继续处理，旨在控制加热、通风和/或冷却设备的鼓风机、伺服电动机和/或加热和/或冷却机组。
此外，为了实现上述目的，根据本发明，采用了内部空间温度感应器单元，用于车辆的具有促动机构的加热、通风和/或空调设备，其中，内部空间温度感应器单元设置有：
-至少一个、优选多个内部空间温度感应器，用于获取表示车辆内部空间温度的参数；和
-处理单元，可把表示加热、通风和/或空调设备的一个或多个所述内部空间温度感应器的测量信号以及其它传感器的测量信号的数据供应给该处理单元，并且该处理单元提供用于控制加热、通风和/或空调设备的促动机构的信号，以便传递至外部的控制单元，该控制单元用于控制加热、通风和/或空调设备的这些促动机构。
本发明有益地把加热、通风和/或空调调控或控制的功能分成用于多个车辆组件尤其是也用于加热、通风和/或空调设备的操作和控制单元和设置于其外部的处理单元。该处理单元有利地指配给内部空间温度感应器，并且特别是与其组装在一个构造单元中。该处理单元接收加热、通风和/或空调设备的其它传感器的信号，其测量参数需要用于调控和/或控制。
根据本发明，因而至少把空调调控功能的一部分从指配给中央的多个车辆组件的操作和控制单元转移到内部空间温度感应器中，即转移到指配给它的处理单元中。这些功能共同地特别是形成了空调核心功能，比如分析(特别是整个)传感机构和计算所需空气量、空气温度以及对此所需要的加热或冷却需求。
空调核心功能的主要部分尤其也包括计算用于加热、通风和/或空调设备的促动机构的调节参数，比如用于在把空气导入车辆中的通道处和/或中的活门的伺服电动机、用于鼓风机和用于加热和/或冷却机组的调节参数。这些调节参数最终由对空气量、空气温度、空气分布、加热功率和冷却功率的需求算得。现在由此在分散地布置的处理单元中不仅处理内部空间温度，而且执行一整系列的其它空调调控功能。为了能够计算这些功能，给处理单元提供例如关于总线通信的所需要的信息。计算结果又通过总线通信转发至其它控制器，特别是转发至操作和控制单元，其由此可以操纵加热、通风和/或空调设备的不同的促动机构。
根据本发明规定，把多个空调功能分成利用中央的操作和控制单元来控制空调设备以及在相对于该中央的操作和控制单元分散地布置的处理单元上计算用于空调设备控制的调节参数，其优点在于用于加热、通风和/或空调设备的软件开发的灵活性。事先必须在一方面处理单元或内部空间温度感应器、与中央的操作和控制单元之间规定接口。在此，最好通过标准总线通信比如CAN进行连接。用于获取待通过该总线通信接口传递的信号和用于控制空调设备的数据的软件变化现在不需要改变用于运行中央的操作和控制单元的软件，这对于软件开发商来说在此方面意味着额外的灵活性。
在本发明的有利设计中可以规定，第一传感器与操作和控制单元连接，并且将其测量信号提供给该操作和控制单元，其中，操作和控制单元把表示这些测量信号的数据提供给处理单元。在本发明的该变型中，用于运行空调设备的不同传感器与中央的操作和控制单元连接。这并不适用于至少一个内部空间温度感应器。其它传感器(第一传感器)的类型和硬件不同，并且部分地提供模拟的测量信号，但部分地也提供数字化的测量信号。这些传感器可以用于不同的功能。为了运行空调设备，通常需要外部温度传感器，该外部温度传感器因而例如也可以用于在冬天向驾驶员显示低于最低温度。但如今在根本上也完全常见的是，在车辆的仪表盘中显示外部温度。这些第一传感器的测量信号有利地在操作和控制单元中予以转换，以便然后例如通过总线(CAN或LIN总线)传递至外部的处理单元。与至少一个内部空间温度感应器的测量信号一起，然后在处理单元中获取对于空调设备的运行所需要的调节参数，并且这些数据同样也通过总线通信连接从处理单元传输至控制和操作单元，从那里起，它们被供应给空调设备的各个组件，以便相应地控制这些组件。
至于内部空间温度感应器的类型，它可以被通风或不通风。通风的内部空间温度感应器除了需要温度敏感部件外，还需要通风电机。近年来，日益采用所谓的非通风式内部空间温度感应器，其具有多个不同的敏感的并且对于不同的环境温度敏感的部件。这种非通风式温度感应器通常具有两个温度敏感的测量部件以及一个辐射敏感的部件，该部件检测非通风式内部空间温度感应器的因热辐射或阳光辐射所致的变热。这三个部件的测量信号相互换算，以便产生表示车辆内部空间温度的信号，该信号作为内部空间温度实际值被供应给空调设备的调控器。
在本发明的进一步有益的设计中，第一传感器可以包括：至少一个吹出传感器，用于检测从至少一个通道流出的空气的温度；和/或至少一个阳光传感器，用于检测内部空间所遭受到的阳光辐射；和/或至少一个湿度传感器，用于检测特别是到达车窗玻璃尤其是车辆的前车窗玻璃的空气的相对空气湿度；和/或至少一个外部温度传感器，用于检测车辆外围的温度；和/或用于检测空调设备的加热机组温度的传感器；和/或用于检测空调设备的冷却机组温度的传感器。
附图说明
下面借助实施例以及参照附图详述本发明。在此具体地：
图1示意性地示出车辆的一部分，其具有空调设备的一些组件；
图2示意性地示出空调功能分成中央的操作和控制单元以及分散的处理单元。
具体实施方式
图1以侧视图并且示意性地示出具有空调设备12的车辆10的前面部分。空调设备12尤其包括鼓风机14、加热机组16、冷却机组18、多个空气供应通道20和传感机构，这些空气供应通道带有用于活门24的伺服电动机22，该传感机构例如带有内部空间温度感应器26、阳光传感器28和外部温度感应器30。内部空间温度感应器26可以具有一个或多个温度传感器，这些温度传感器在其整体上用于获取表示内部空间中的温度的实际参数。
在车辆10的仪表盘或中控台中安装了中央的操作和控制单元32，其例如带有触控屏幕34。操作和控制单元32用于控制空调设备12的促动机构，并且例如用于控制导航系统36，还用于座椅(见图2中的38)的移调和/或调温(加热或通风)。其它组件比如信息娱乐系统或滑动天窗装置或自动的天窗打开和关闭设备(在敞篷车的情况下)也可以通过中央的操作和控制单元32予以控制。
根据本发明，现在将空调调控功能的一部分从操作和控制单元32向外转移。在该范例情况下，分散的处理单元40例如与内部空间温度感应器26一起位于单独的构造单元42中，该构造单元通过总线通信44与中央的操作和控制单元32通信。在此，可以同样优选通过总线通信把其它空调传感器的测量数据供应给处理单元40，所述空调传感器比如是阳光传感器28或外部温度感应器30，但或者也可以是电机水温感应器、吹出传感器、湿度传感器、加热机组即换热器温度传感器、冷却机组即蒸发器温度传感器(未具体示出，而是用图2中的28与30之间的点表示)。前述传感器和必要时的其它传感器(内部空间温度感应器26除外)将其测量信号或测量数据提供给中央的操作和控制单元32，在该操作和控制单元中转换这些信号，以便通过总线通信线路44传输至处理单元40。然后与内部空间温度感应器26的测量信号一起，处理单元40计算空调设备12的各个组件比如鼓风机14、加热机组16、冷却机组18和分散的空气分配活门24或者还有中央的混合活门的调节参数。这些调节参数通过总线通信线路44返回至中央的操作和控制单元32，从那里起，所述调节参数被传输至空调设备12的相应组件。
附图标记清单
10 车辆
12 空调设备
14 鼓风机
16 加热机组
18 冷却机组
20 空气供应通道
22 伺服电动机
24 活门
26 内部空间温度感应器
28 阳光传感器
30 外部温度感应器
32 控制单元
34 屏幕
36 导航系统
40 处理单元
42 构造单元
44 总线通信

Claims (6)

1.一种用于控制和运行车辆的加热、通风和/或空调设备和其它车辆组件的装置，其中，所述加热、通风和/或空调设备尤其设置有：
-鼓风机(14)；
-多个伺服电动机(22)，用于控制在把空气导入所述车辆(10)中的通道处和/或中的活门(24)；
-加热和/或冷却机组(16、18)；
-多个第一传感器(28、30)，用于检测对于所述加热、通风和/或空调设备的运行所需的测量参数；和
-至少一个第二传感器，作为内部空间温度感应器(26)，用于检测表示所述车辆(10)的内部空间温度的实际参数；
-其中，所述装置设置有：
-操作和控制单元(32)，用于
-输入尤其是所述车辆(10)的内部空间的给定温度；
-输入用于运行所述加热、通风和/或空调设备和其它车辆组件(36、38)的参数和操作指令；
-输出用于控制所述鼓风机(14)、所述伺服电动机(22)和所述加热、通风和/或空调设备的加热和/或冷却机组(16、18)的空调控制信号；以及
-获取和输出用于控制所述其它车辆组件的组件控制信号；
-处理单元(40)，该处理单元布置在所述操作和控制单元(32)之外和/或与其分开地布置，并且与所述操作和控制单元(32)连接，所述加热、通风和/或空调设备的至少一个内部空间温度感应器(26)以及至少一些第一传感器(28、30)的测量信号能够被供应给该处理单元，并且该处理单元把这些测量信号继续处理成空调控制信号，这些空调控制信号能够被供应给所述操作和控制单元(32)，旨在控制所述鼓风机(14)、所述伺服电动机(22)和/或所述加热和/或冷却机组(16、18)，或者用来继续处理，旨在控制所述加热、通风和/或冷却设备的所述鼓风机(14)、所述伺服电动机(22)和/或所述加热和/或冷却机组(16、18)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一传感器(28、30)与所述操作和控制单元(32)连接，并且将其测量信号提供给该操作和控制单元，其中，所述操作和控制单元(32)把表示这些测量信号的数据提供给所述处理单元(40)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个内部空间温度感应器(26)被通风，或者所述至少一个内部空间温度感应器(26)不被通风，并且具有两个温度敏感的测量部件以及一个检测阳光辐射的辐射敏感的部件。
4.如权利要求1～3中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一传感器(28、30)具有：至少一个吹出传感器，用于检测从至少一个通道流出的空气的温度；和/或至少一个阳光传感器，用于检测内部空间所遭受到的阳光辐射；和/或至少一个湿度传感器，用于检测特别是到达车窗玻璃、尤其是车辆的前车窗玻璃的空气的相对空气湿度；和/或至少一个外部温度传感器，用于检测所述车辆外围的温度；和/或用于检测所述空调设备的加热机组温度的传感器；和/或用于检测所述空调设备的冷却机组温度的传感器。
5.一种用于车辆的具有促动机构的加热、通风和/或空调设备的内部空间温度感应器单元，带有：
-至少一个、优选多个内部空间温度感应器(26)，用于获取表示车辆(10)的内部空间温度的参数；和
-处理单元(40)，能够把表示加热、通风和/或空调设备的一个或多个所述内部空间温度感应器(26)的测量信号以及其它传感器(28、30)的测量信号的数据供应给该处理单元，并且该处理单元提供用于控制所述加热、通风和/或空调设备的促动机构的信号，以便传输至外部的控制单元，该控制单元用于控制所述加热、通风和/或空调设备的这些促动机构。
6.如权利要求5所述的内部空间温度感应器单元，其特征在于，所述至少一个内部空间温度感应器(26)被通风，或者所述至少一个内部空间温度感应器(26)不被通风，并且具有两个温度敏感的测量部件以及一个检测阳光辐射的辐射敏感的部件。
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