DE102006038711B4 - Sensor arrangement, in particular for an air conditioner, vehicle air conditioning system with such a sensor arrangement and method for controlling such an air conditioner - Google Patents
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Abstract
Sensoranordnung für eine Fahrzeug-Klimaanlage (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Frischluft-/Umluftklappe (5), die am Ende eines Umluftkanals (9) und eines Frischluftkanals angeordnet ist, und mindestens einen Temperatursensor (7) zur Ermittlung einer Lufttemperatur, wobei der Temperatursensor (7) im Umluftkanal (9) angeordnet ist, über den von einem Gebläse (2) angesaugte Luft aus dem Fahrzeuginnenraum (6) dem Gebläse (2) und der nachfolgenden Klimaanlage (1) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluft-/Umluftklappe (5) eine Mindestöffnung zum Umluftkanal (9) sicherstellt.Sensor arrangement for a vehicle air conditioning system (1), in particular of a motor vehicle, comprising a fresh air / circulating air flap (5) which is arranged at the end of a circulating air duct (9) and a fresh air duct, and at least one temperature sensor (7) for determining an air temperature, wherein the temperature sensor (7) is arranged in the recirculating air duct (9) via which air sucked from a fan (2) can be supplied from the vehicle interior (6) to the fan (2) and the subsequent air conditioning system (1), characterized in that Fresh air / recirculation damper (5) ensures a minimum opening to the recirculation duct (9).
Description
Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sensor arrangement according to the preamble of claim 1.
Um Kraftfahrzeug-Klimaanlagen möglichst optimal zu regeln, sind üblicherweise verschiedene Sensoren, wie insbesondere Temperatursensoren, vorgesehen. Diese sind üblicherweise im Fahrzeuginnenraum angeordnet, beispielsweise im Armaturenbrett oder am Fahrzeughimmel. Diese Positionen haben den Nachteil, dass sie in der Regel keiner Luftströmung ausgesetzt sind, so dass die Verwertbarkeit der Messergebnisse teilweise, beispielsweise bei starker Sonneneinstrahlung und dadurch stark erwärmtem Armaturenbrett, zu wünschen übrig lässt. Um für eine ausreichende Luftumströmung zu sorgen, sind spezielle Gebläse möglich. Hierbei handelt es sich jedoch um Zusatzteile, die einen relativ großen Aufwand mit sich bringen und die Klimaanlage dadurch verteuern.In order to regulate motor vehicle air conditioning systems as optimally as possible, various sensors, in particular temperature sensors, are usually provided. These are usually arranged in the vehicle interior, for example in the dashboard or in the vehicle roof. These positions have the disadvantage that they are usually exposed to no air flow, so that the usability of the measurement results in part, for example in strong sunlight and thus highly heated dashboard, to be desired. To ensure sufficient air flow, special blowers are possible. However, these are additional parts that bring a relatively large effort and make the air conditioning more expensive.
Alternativ können die Sensoren auch direkt in Saugkanälen angeordnet werden, jedoch führt dies zu einem unerwünschten Druckabfall im System. Ferner treten die o. g. Probleme auf, wenn durch den Saugkanal keine Luft strömt.Alternatively, the sensors can also be arranged directly in suction channels, but this leads to an undesirable pressure drop in the system. Furthermore, the o. G. Problems when no air flows through the suction channel.
Die
Aus der
Die
Alle vorstehend genannten Temperaturfühler- und somit Temperatursensoranordnungen lassen noch Wünsche offen.All the above-mentioned temperature sensor and thus temperature sensor arrangements leave nothing to be desired.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Sensoranordnung zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the invention to provide an improved sensor arrangement available.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a sensor arrangement with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Sensoranordnung für eine Fahrzeug-Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen, aufweisend eine Frischluft-/Umluftklappe, die am Ende eines Umluftkanals und eines Frischluftkanals angeordnet ist, und mindestens einen Temperatursensor zur Ermittlung einer Lufttemperatur, wobei der Temperatursensor im Umluftkanal angeordnet ist, über den von einem Gebläse angesaugte Luft aus dem Fahrzeuginnenraum dem Gebläse und der nachfolgenden Klimaanlage zuführbar ist, und wobei die Frischluft-/Umluftklappe eine Mindestöffnung zum Umluftkanal sicherstellt. Die Mindestöffnung zum Umluftkanal stellt sicher, dass am Temperatursensor eine Mindestströmungsgeschwindigkeit vorliegt. Diese beträgt insbesondere bevorzugt mindestens 1 m/s. Die Mindestströmungsgeschwindigkeit kann auch höher angesetzt werden, beispielsweise bei 1,2 m/s oder 1,5 m/s oder 2 m/s, um die Regelung der Klimaanlage zu verbessern, jedoch kann dies mit einem Komfortverlust verbunden sein. Dadurch, dass das bei einer Klimaanlage vorhandene Gebläse zur Förderung der Luft vorbei am Temperatursensor verwendet wird, sind keine zusätzlichen Gebläse erforderlich, d. h. die Klimaanlage mit einer entsprechenden Sensoranordnung ist nicht wesentlich teuerer als eine herkömmliche Klimaanlage, der Komfort wird aber deutlich verbessert.According to the invention, a sensor arrangement is provided for a vehicle air conditioning system, in particular a motor vehicle, comprising a fresh air / recirculation air flap which is arranged at the end of a recirculation air duct and a fresh air duct, and at least one temperature sensor for determining an air temperature, wherein the temperature sensor is arranged in the recirculation air duct via which air taken in by a blower from the vehicle interior can be supplied to the blower and the subsequent air conditioning system, and wherein the fresh air / recirculation air flap ensures a minimum opening to the recirculation air duct. The minimum opening to the recirculating air duct ensures that there is a minimum flow velocity at the temperature sensor. This is particularly preferably at least 1 m / s. The minimum flow rate may also be set higher, for example at 1.2 m / s or 1.5 m / s or 2 m / s, to improve the control of the air conditioner, but this may be associated with a loss of comfort. By using the blower present in an air conditioner to move the air past the temperature sensor, no additional blowers are required, i. H. the air conditioning system with a corresponding sensor arrangement is not much more expensive than a conventional air conditioning system, but the comfort is significantly improved.
Die Mindestöffnung ist vorzugsweise in Abhängigkeit der Gebläsedrehzahl regelbar, so dass bei großen Gebläsedrehzahlen mehr Frischluft dem Fahrzeuginnenraum zuführbar ist als bei kleinen Gebläsedrehzahlen, wobei in jedem Fall der Frischluft Umluft beigemischt wird. Die Regelung der Frischluft-/Umluftklappe in Abhängigkeit der Gebläsedrehzahl ist relativ aufwändig, jedoch kann die Luftqualität durch das Zuführen von mehr Umluft und somit der Komfort für die Insassen des Fahrzeugs verbessert werden. Insbesondere kann durch die im Verhältnis niedrige Drehzahl des Gebläses auch der Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum gesenkt werden, was vor allem bei einem Standbetrieb und den hier geringen Motor- und Fahrgeräuschen vor teilhaft ist.The minimum opening is preferably adjustable as a function of the fan speed, so that at high fan speeds more fresh air to the vehicle interior can be fed than at low fan speeds, in each case the fresh air circulating air is added. The regulation of the fresh air / recirculation damper depending on the fan speed is relatively complex, but the air quality can be improved by supplying more air circulation and thus the comfort for the occupants of the vehicle. In particular, the low noise level in the vehicle interior can be reduced by the relatively low speed of the blower, which is advantageous especially in a stationary mode and the low engine and driving noise here.
Alternativ kann auch eine feste Mindestöffnung und eine feste Mindestgebläsedrehzahl vorgesehen sein. Dies vereinfacht die Regelung erheblich. Bei entsprechender Gebläseauslegung und Wahl der Mindestdrehzahl des Gebläses kann jedoch ein Komfort nahezu entsprechend dem der zuvor genannten Variante erreicht werden.Alternatively, a fixed minimum opening and a fixed minimum fan speed can be provided. This simplifies the regulation considerably. With appropriate fan design and choice of Minimum speed of the fan, however, a comfort can be achieved almost in accordance with the aforementioned variant.
Der Temperatursensor ist vorzugsweise im lufteintrittsseitigen Bereich oder im Bereich der direkten Luftansaugung des Umluftkanals angeordnet.The temperature sensor is preferably arranged in the air inlet side region or in the region of the direct air intake of the circulating air channel.
Der Temperatursensor ist vorzugsweise im Bereich eines Fußraums, insbesondere des Beifahrerfußraums, angeordnet. Natürlich können auch mehrere Sensoren an unterschiedlichen Messstellen, insbesondere im Bereich des Umluftkanals, verwendet werden. Insbesondere im Bereich des Beifahrerfußraums ist in aller Regel ausreichend Bauraum für eine erfindungsgemäße Sensoranordnung vorhanden. Ferner ist die Auswirkung von Sonneneinstrahlung in diesem Bereich relativ gering, so dass Materialerwärmungen, wie beispielsweise bei Sensoren, die in einem sonnenbestrahlten Armaturenbrett angeordnet sind, das Messergebnis nicht verfälschen.The temperature sensor is preferably arranged in the region of a footwell, in particular of the passenger footwell. Of course, it is also possible to use a plurality of sensors at different measuring points, in particular in the region of the circulating air channel. In particular in the area of the passenger footwell, there is generally sufficient installation space for a sensor arrangement according to the invention. Furthermore, the effect of solar radiation in this area is relatively low, so that material heaters, such as sensors arranged in a sun-illuminated dashboard, do not distort the measurement result.
Der Temperatursensor ist vorzugsweise Teil eines im Prinzip herkömmlichen Integralfühlers, so dass dieser lediglich an entsprechender Stelle in das Fahrzeug integriert werden muss. Derartige Integralfühler sind deutlich kostengünstiger als herkömmliche Innentemperaturfühler, wie sie beispielsweise bei LKWs verwendet werden.The temperature sensor is preferably part of a conventional conventional integral sensor, so that it only has to be integrated at the appropriate place in the vehicle. Such Integralfühler are significantly cheaper than conventional indoor temperature sensors, such as those used in trucks.
Insbesondere bevorzugt ist bei der Klimaanlage mindestens ein Bypass vorgesehen, über den vom Gebläse angesaugte Luft, insbesondere Umluft, mittels mindestens einer Hilfs-Ausströmöffnung und abseits der Ausströmöffnungen, gebildet durch Mittel- und Seitendüsen oder Fußraumausströmer, in den Fahrzeuginnenraum geleitet werden kann. Die Hilfs-Ausströmöffnung ist vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet, dass die einströmende Luft von den Insassen unbemerkt dem Fahrzeuginnenraum zugeführt werden kann.At least one bypass is particularly preferably provided in the air conditioning system, via which air sucked in by the blower, in particular circulating air, can be directed into the vehicle interior by means of at least one auxiliary outflow opening and off the outflow openings, formed by center and side nozzles or footwell vents. The auxiliary outflow opening is preferably arranged and designed such that the inflowing air can be supplied unnoticed by the occupants of the vehicle interior.
Vorzugsweise erfolgt die Regelung der Klimaanlage, die eine erfindungsgemäße Sensoranordnung aufweist, derart, dass im Falle einer Gebläseabschaltung das Gebläse in einer Mindestdrehzahl läuft, die sicherstellt, dass eine ausreichende Luftströmung am Temperatursensor vorliegt. Insbesondere erfolgt die Regelung derart, dass im Falle der Gebläseabschaltung die Frischluft-/Umluftklappe derart gestellt wird, dass sie den Frischluftkanal vollständig verschließt, so dass ausschließlich Umluft vom Gebläse angesaugt wird. Besonders bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, wird diese Luft über einen Bypass und eine Hilfs-Ausströmöffnung dem Fahrzeuginnenraum zugeführt.Preferably, the control of the air conditioner, which has a sensor arrangement according to the invention, such that in the case of fan shutdown, the fan runs at a minimum speed, which ensures that a sufficient air flow is present at the temperature sensor. In particular, the control is performed such that in the case of fan shutdown, the fresh air / recirculation damper is placed so that it completely closes the fresh air duct, so that only circulating air is sucked in by the blower. Particularly preferably, but not necessarily, this air is supplied to the vehicle interior via a bypass and an auxiliary outflow opening.
Im Falle einer Stellung der Frischluft-/Umluftklappe auf 100% Frischluft wird vorzugsweise der Frischluft eine Mindestmenge an Umluft beigemischt, die bei der kleinsten Gebläsestufe sicherstellt, dass die Mindestströmungsgeschwindigkeit der Luft im Umluftkanal am Temperatursensor erreicht wird. Insbesondere bevorzugt ist die Mindestöffnung des Umluftkanals, die durch die Frischluft-/Umluftklappe freigegeben wird, in Abhängigkeit der Gebläsedrehzahl regelbar.In the case of a position of the fresh air / recirculation damper on 100% fresh air, the fresh air is preferably mixed with a minimum amount of circulating air, which ensures at the smallest blower level that the minimum flow velocity of the air is reached in the recirculation air duct at the temperature sensor. Particularly preferably, the minimum opening of the circulating air channel, which is released by the fresh air / circulating air flap, can be regulated as a function of the fan speed.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, the present invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it:
Eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage
Die aus der Umgebung angesaugte Frischluft wird vorliegend zuerst über einen Wasserabscheider und anschließend durch ein Hybridfilter geleitet, so dass eine möglichst trockene, möglichst schadstoff-, pollen- und staubfreie Luft vom Gebläse
Die vom Gebläse
Ein Temperatursensor
Die Ansaugung der Umluft aus dem Fahrzeuginnenraum erfolgt vorliegend im Bereich des Beifahrerfußraums, jedoch sind alternativ oder zusätzlich auch andere Anordnungen der Ansaugstelle und des bzw. der Temperatursensoren möglich.The intake of the circulating air from the vehicle interior takes place here in the area of the passenger footwell, but alternatively or additionally, other arrangements of the intake point and of the temperature sensor (s) are possible.
Um die Funktion des Temperatursensors
Um die genannte Mindestströmungsgeschwindigkeit der Luft zu gewährleisten, wird die Gebläsedrehzahl entsprechend geregelt. Ist das Gebläse
Bei normalem Betrieb des Gebläses
Gemäß einer stark vereinfachten Variante ist eine feste Mindestdrehzahl des Gebläses sowie eine feste Mindestöffnung des Umluftkanals der Frischluft-/Umluftdüse vorgesehen, so dass die Luftströmungsgeschwindigkeit im Temperatursensor in jedem Betriebszustand der Belüftung mindestens 1 m/s beträgt. Die vom Gebläse angesaugte Luft wird in diesem Fall ausschließlich im Falle eines „ausgeschalteten” Gebläses, d. h. bei minimaler Gebläsedrehzahl, durch den Bypass und die Hilfs-Ausströmdüse dem Fahrzeuginnenraum zugeführt. Die Regelung ist durch das Vorsehen der festen Mindestöffnung und -drehzahl deutlich vereinfacht.According to a highly simplified variant, a fixed minimum speed of the fan and a fixed minimum opening of the circulating air duct of the fresh air / Umluftdüse is provided so that the air flow velocity in the temperature sensor in each operating state of the ventilation is at least 1 m / s. In this case, the air sucked in by the blower is only used in the case of a "switched-off" blower, i. H. fed to the vehicle interior at minimum fan speed, through the bypass and the auxiliary exhaust nozzle. The control is significantly simplified by the provision of the fixed minimum opening and speed.
Die gesamte Klimaanlage kann dadurch weiter vereinfacht werden, dass der Bypass und die Hilfs-Ausströmdüse entfallen. Diese Variante ist jedoch mit gewissen Komfortbeeinträchtigungen verbunden.The entire air conditioning system can be further simplified by eliminating the bypass and the auxiliary exhaust nozzle. However, this variant is associated with certain comfort impairments.
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