DE102011077339A1

DE102011077339A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Elektrikraumkühlung

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Publication number: DE102011077339A1
Application number: DE102011077339A
Authority: DE
Inventors: Mark G. Smith
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2011-12-29
Also published as: US9914336B2; US20110165830A1; CN102294946B; CN102294946A

Abstract

Ein Kraftfahrzeug weist eine Fahrgastzelle, ein HVAC-System, das zwischen einem Frischluftmodus und einem Umluftmodus, einstellbar ist, einen eine Wärme erzeugende elektrische Komponente enthaltenden Raum und einen Nichtinsassenraum, der nach außerhalb des Fahrzeugs entlüftet wird, auf. Ein Kanal weist ein Einlassende neben dem Raum und ein Auslassende neben einem Lufteinlass des HVAC-Systems auf. Ein Ventil steuert, ob die den Raum verlassende Luft in den Kanal oder in den Nichtinsassenraum geleitet wird. Das Ventil wird dahingehend betrieben, einen Großteil der den Raum verlassenden Kühlluft in den Kanal zu leiten, wenn sich das HVAC-System im Umluftmodus befindet, und in den Nichtinsassenraum zu leiten, wenn sich das HVAC-System im Frischluftmodus befindet. Luft aus dem Nichtinsassenraum kann durch eine Abluftöffnung aus dem Fahrzeug entlüftet werden.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge mit luftgekühlten elektrischen Komponenten.
2. Stand der Technik
Elektrisch angetriebene Fahrzeuge, darunter Hybridelektrofahrzeuge (HEVs, HEV – hybrid-electric vehicle), Plug-In-HEVs, reine Elektrofahrzeuge usw. haben im Allgemeinen Batterien und/oder andere elektrische Komponenten, die in einem Elektrikraum in oder neben der Fahrgastzelle und/oder einem Laderaum des Fahrzeugs angeordnet sind. Elektrikräume sind in der Regel unter und/oder hinter einem oder mehreren der Insassensitzplätze, unter der Fahrgastzelle- oder dem Laderaumboden und/oder hinter Verkleidungsteilen angeordnet. Elektrische Komponenten, insbesondere Hochspannungskomponenten, erzeugen im Betrieb in der Regel ein hohes Ausmaß an Wärme und können somit einen gewissen Grad an aktiver Kühlung erfordern. Diese Kühlung wird in vielen Fällen durch Bereitstellung eines relativ konstanten Luftstroms in den Elektrikraum von innerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs bereitgestellt.
Bei einem herkömmlichen Fahrzeuglayout befindet sich der Elektrikraum direkt hinter und/oder unter einem Insassensitzplatz oder einer Reihe von Sitzplätzen. Eine Luftbewegungsvorrichtung, in der Regel ein Gebläse, saugt Luft durch einen oder mehrere Einlässe in den Elektrikraum, und erwärmte Abluft wird an einer oder mehreren Stellen in die Fahrgastzelle und/oder den Laderaum ausgetrieben. In einigen Fällen wird die Abluft, anstatt zur Fahrgastzelle zurückgeführt zu werden, über Kanäle oder auf andere Weise vollständig aus dem Fahrzeug geleitet. Dies kann durch Leiten der Luft in einen Teil des Fahrzeugs erfolgen, der mit einer Abluftöffnung ausgestattet ist, wie sie zum Beispiel gemeinhin im Kofferraum oder hinteren Ladebereich gefunden wird.
Wenn sowohl die Einlass- als auch die Auslassöffnungen des Elektrikraums nahe der gleichen Sitzreihe angeordnet sind, kann mindestens ein Teil der erwärmten Abluft seinen Weg zurück zum Einlass finden und durch den Raum rezirkuliert werden. Erwärmte Abluft, die zu einem Kofferraum oder anderen hinteren Ladebereich geleitet wird, kann hochsteigen und ihren Weg in die Fahrgastzelle finden. Dies wirkt sich nachteilig auf die Effektivität der Kühlung der Einrichtungen im Elektrikraum aus. Wenn sich der Einlass in einer relativ hohen Position in der Fahrgastzelle befindet, zum Beispiel hinter der Kopfstütze einer Sitzreihe, kann diese Rückführung der warmen Abluftdarüber hinaus die Sitzreihe unbequem warm für Insassen machen. Diese Erwärmungswirkung wird besonders zu spüren sein, wenn sich das Fahrzeug-HVAC-System (HVAC – Heating, Ventilation and Air Conditioning/Heizung, Lüftung und Klimatisierung) in einem ”Umluft”-Modus befindet, in dem wenig oder keine Frischluft von außerhalb des Fahrzeugs in das Fahrzeug gesaugt wird.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung umfasst ein Kühlsystem für elektrische Einrichtungen in einem Elektrikraum eines Fahrzeugs einen sich von dem Elektrikraum zu einem HVAC-Einlass erstreckenden Luftkanal, eine Luftablassöffnung, die den Elektrikraum mit einem Nichtinsassenteil des Fahrzeugs verbindet, und ein Ventil, das zum Leiten von den Elektrikraum verlassender Luft zum Luftkanal oder zur Luftablassöffnung beweglich ist. Die Kühlluft aus dem Elektrikraum kann somit entweder durch das HVAC-System zum Kühlen vor ihrer Rückführung in die Fahrgastzelle gesaugt werden, oder sie kann zu dem Nichtinsassenteil geleitet werden, von wo aus sie durch zum Beispiel eine Abluftöffnung aus dem Fahrzeug ausgetrieben wird.
Gemäß einer weiteren offenbarten Ausführungsform umfasst ein Kraftfahrzeug eine Fahrgastzelle, ein HVAC-System, das zwischen einem Frischluftmodus, in dem Luft von außerhalb des Fahrzeugs in die Fahrgastzelle angesaugt wird, und einem Umluftmodus, in dem Luft in der Fahrgastzelle umgewälzt wird, einstellbar ist, einen eine Wärme erzeugende elektrische Komponente enthaltenden Raum, wobei der Raum mit einem Kühlluftstrom versorgt wird, und einen Nichtinsassenraum, der nach außerhalb des Fahrzeugs entlüftet wird. Ein Kanal weist ein Einlassende neben dem Raum und ein Auslassende neben einem Lufteinlass des HVAC-Systems sowie ein Ventil, das steuert, ob die den Raum verlassende Luft in den Kanal oder in den Nichtinsassenraum geleitet oder zwischen den beiden geteilt wird, auf. Das Ventil wird dahingehend betrieben, einen Großteil der den Raum verlassenden Luft in den Kanal zu leiten, wenn sich das HVAC-System im Umluftmodus befindet, und in den Nichtinsassenraum zu leiten, wenn sich das HVAC-System im Frischluftmodus (oder Außenluftmodus) befindet. Luft aus dem Nichtinsassenraum kann durch eine Aufbauabluftöffnung aus dem Fahrzeug entlüftet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung umfasst ein Verfahren zur Temperaturregelung für ein Kraftfahrzeug Ermitteln, ob sich ein Fahrzeug-HVAC-System in einem Frischluftmodus oder in einem Umluftmodus befindet, und Leiten von einen Elektrikraum verlassender Luft zumindest teilweise auf Grundlage des HVAC-System-Modus. Wenn sich das HVAC-System im Frischluftmodus befindet, wird den Elektrikraum verlassende Luft in erster Linie zu einem gelüfteten Nichtinsassenteil des Fahrzeugs geleitet. Wenn sich das HVAC-System im Umluftmodus befindet, wird den Elektrikraum verlassende Luft in erster Linie zu einem HVAC-Einlass geleitet.
Weitere Merkmale der offenbarten Ausführungsformen gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
1 ein vereinfachtes Schemadiagramm eines Personenkraftwagens mit einem Elektrikraumkühlluftsystem gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung;
2 ein vereinfachtes Systemblockdiagramm eines Fahrzeug-HVAC-Systems gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung; und
3 ein vereinfachtes Schemadiagramm, das alternative Ausführungsformen eines Kühlluftsystems zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Auf 1 Bezug nehmend, enthält ein Kraftfahrzeug 10 eine Fahrgastzelle 12, die eine vordere Sitzreihe 14 und eine hintere Sitzreihe 16 enthält. Die Sitzreihen 14 und 16 können jeweils ein einziger Sitz oder mehrere Sitze sein, die über die Breite des Fahrzeugs angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung kann in einem Fahrzeug mit einer beliebigen Anzahl von Sitzreihen und Sitzplätzen ausgeübt werden. Ein Armaturenbrett 18 befindet sich vor der vorderen Sitzreihe 14 auf herkömmlich bekannte Weise. Ein vorderer Triebstrangraum 20 enthält elektrische und/oder hybrid/elektrische Triebstrangkomponenten, wie zum Beispiel einen Elektromotor 22. Der vordere Triebstrangraum 20 kann auch Komponenten, wie zum Beispiel eine Heizvorrichtung und/oder Luftklimatisierungseinrichtungen, Wechselrichter, Wandler und einen Servolenkungsmotor oder eine Servolenkungspumpe (nicht gezeigt) enthalten, wie auch in der Technik wohlbekannt ist.
Ein Elektrikraum 24 befindet sich hinter der hinteren Sitzreihe 16 und enthält elektrische Einrichtungen 26. Die elektrischen Einrichtungen 26 können, wie in der Elektro- und Hybrid/Elektrofahrzeugtechnik bekannt ist, eine oder mehrere Batterien, Batterielader, Wandler (DC/DC, AC/DC und/oder DC/AC) und/oder Wechselrichter umfassen. Der Elektrikraum 24 befindet sich in der Darstellung unmittelbar hinter einer Rückenlehne 16a der hinteren Sitzreihe 16, kann sich als Alternative aber auch teilweise oder vollständig unter dem Sitzkissen 16b der Sitzreihe befinden, wie durch das Fahrzeuglayout und Packaging-Zwänge festgelegt. Ein Kühllufteinlass 28 befindet sich neben dem oberen Ende des Elektrikraums 24, zum Beispiel im Ablagefachbereich 30 zwischen einer Kopfstütze 16c und einem Heckfenster 32.
Der Elektrikraum 24 weist eine Auslassöffnung 34 auf, die mit einem Rückführungskanal 36 und einer Luftablassöffnung 37 verbunden ist. Eine Abgasklappe 39 ist zwischen einer Rückführungsstellung, in der der Großteil des den Elektrikraum 24 verlassenden Luftstroms in den Rückführungskanal 36 geleitet wird, einer Ablassstellung, in der der Großteil des Luftstroms zur Luftablassöffnung 37 geleitet wird, oder einer oder mehreren Zwischenstellungen (wie in 1 gezeigt), die den Luftstrom zwischen den beiden aufteilen, beweglich.
Die Luftablassöffnung 37 verbindet den Elektrikraum 24 mit einem Teil des Fahrzeugs, der nicht die Fahrgastzelle 12 ist, zum Beispiel mit dem hinteren Laderaum 41. Die Luftablassöffnung 37 kann zu einer Kanallänge 45 führen, die sich in den oder zu dem hinteren Laderaum 41 erstreckt, wie in 1 gezeigt, oder sie kann direkt in den hinteren Laderaum münden und eine Länge von im Wesentlichen null aufweisen. Der hintere Laderaum 41 ist gelüftet, so dass Kühlluft von dem Elektrikraum 24 aus dem Fahrzeug 10 ausgestoßen werden kann. Lüftung kann zum Beispiel durch eine oder mehrere Aufbauabluftöffnungen 43 in oder neben dem hinteren Laderaum 41 bereitgestellt werden. Eine Aufbauabluftöffnung ist, wie auf dem Kraftfahrzeuggebiet wohlbekannt ist, ein Einwegeventil, das gestattet, dass Luft aus den Innenräumen des Fahrzeugs, in diesem Fall aus dem hinteren Laderaum 41, herausströmt. Die Aufbauabluftöffnung 43 kann zum Beispiel mit einem Radkasten- oder anderen Unterbaubereich des Fahrzeugs in Verbindung stehen. Die Luftablassöffnung 37 kann direkt mit der Aufbauabluftöffnung 43 in Verbindung stehen oder Luft in den hinteren Laderaum 41 in einem Abstand von der Abluftöffnung 43 abführen, da beide Konfigurationen gestatten, dass die Kühlluft aus dem Elektrikraum nach außen entlüftet wird.
Die Luftstromrate durch den Elektrikraum 24 kann durch ein Abluftgebläse 54 gesteuert werden. Das Abluftgebläse 54 kann sich in oder neben dem Elektrikraum 24 befinden, oder es kann sich an einer beliebigen Stelle in oder entlang dem Kanal 36 befinden, in dem es den Luftstrom steuern kann.
Der Rückführungskanal 36 erstreckt sich nach vorne durch die Fahrgastzelle und weist eine Austrittsöffnung 38 auf, die Abluft aus dem Elektrikraum 24 zu einem HVAC-Einlass 40 leitet. Bei der gezeigten Ausführungsform befindet sich der HVAC-Einlass 40 neben einem unteren Teil des Armaturenbretts 18, zum Beispiel in oder neben einem Fußraumbereich 42, der der vorderen Sitzreihe 14 zugeordnet ist. Ein HVAC-Gebläse 46 saugt Luft in und durch einen HVAC-Kanal 44, in dem sie, wie angemessen, durch eine Heizvorrichtung 47 und einen Luftklimatisierungswärmetauscher 48 erwärmt und/oder gekühlt/entfeuchtet werden kann, bevor sie durch Lüftungsöffnungen 50 zu der Fahrgastzelle und/oder dem Laderaum zurückgeführt wird. Die HVAC-Lüftungsöffnungen können sich an einer beliebigen Anzahl von Stellen in der ganzen Fahrgastzelle befinden, wobei sich die Lüftungsöffnungen 50 in der Darstellung als ein Beispiel nur im oberen Teil des Armaturenbretts 18 befinden.
Ein Frischlufteinlasskanal 55 verbindet den HVAC-Kanal 44 mit dem Außenbereich des Fahrzeugs, und eine Frisch-/Rückführtür 56 ist, wie in der Kraftfahrzeug-HVAC-Technik wohlbekannt ist, dahingehend beweglich, die Menge und den Anteil an Frischluft (von außerhalb des Fahrzeugs) gegenüber rückgeführter Fahrgastzellenluft, die in das HVAC-System gesaugt wird, zu steuern. Die Stellung der Frisch-/Rückführtür 56 kann durch ein HVAC-Steuermodul gesteuert werden, wie unten ausführlicher besprochen wird.
Eine HVAC-Einlasstür 58 kann neben der Austrittsöffnung 38 vorgesehen sein und ist zum Beispiel durch einen Elektromotor beweglich, um die relativen Mengen der Fahrgastzellenluft und der Elektrikraumkühlluft, die in den HVAC-Kanal 44 eintritt, zu steuern. Die HVAC-Einlasstür 58 kann gestatten, dass 100% Fahrgastzellenluft, 100% Elektrikraumluft oder ein Gemisch davon in den HVAC-Kanal 44 eintritt. Die Stellung der HVAC-Einlasstür 58 kann durch ein HVAC-Steuermodul gesteuert werden, wie unten ausführlicher besprochen wird.
Der Kanal 36 kann unter einem Fahrgastzellenboden 52 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, oder er kann auf andere Weise mit Teilen der Fahrgastzellenstruktur integriert sein. Zum Beispiel kann der Kanal 36 oben auf dem Boden 52 positioniert sein, oder er kann sich durch eine zwischen zwei Sitzen oder Sitzplätzen in einer Sitzreihe positionierten Konsole 53 erstrecken oder damit integriert sein, oder er kann sich hinter einer Konsole, einer Armlehne oder anderen (nicht gezeigten) Verkleidungsplatten, die sich außerhalb eines Sitzplatzes befinden, erstrecken oder damit integriert sein. Der Kanal 36 kann zusätzliche (nicht gezeigte) Lufteintrittsöffnungen aufweisen, die zwischen der Auslassöffnung 34 und der Austrittsöffnung 38 positioniert sind, um zu gestatten, dass Luft von gewünschten Stellen in der Fahrgastzelle in den Kanal gesaugt und dem HVAC-Kanal 44 zugeführt wird.
Wie oben erwähnt, leitet die Austrittsöffnung 38 die warme Abluft aus dem Elektrikraum 24 zum HVAC-Einlass 40, wo sie in den HVAC-Kanal 44 gesaugt wird, und wenn das HVAC-System in einem Kühlmodus betrieben wird, wird die Luft durch den Wärmetauscher 48 gekühlt, bevor sie durch die Lüftungsöffnungen 50 zur Fahrgastzelle 12 zurückgeführt wird. Die Kühlung/Klimatisierung der Elektrikraumabluft in Kombination mit der Tatsache, dass die Luft relativ weit weg von der hinteren Sitzreihe 16 und dem Kühllufteinlass 28 zur Fahrgastzelle 12 zurückgeführt wird, führt zu einer verbesserten Kühlung des Elektrikraums 24. Weiterhin beseitigt sie die Tendenz, dass sich warme Abluft in der Nähe der hinteren Sitzreihe 16 ansammelt und umwälzt, wodurch der Komfort des bzw. der Insassen der hinteren Sitzreihe verbessert wird. Diese beiden Ergebnisse sind besonders dann spürbar und wichtig, wenn das HVAC-System in einem ”Umluft”-Modus betrieben wird.
Wie in dem vereinfachten Systemblockdiagramm von 2 gezeigt, enthält ein Klimaregelungssystem ein HVAC-Steuermodul 60, das ein Gerät auf Mikroprozessorbasis, wie zum Beispiel ein Rechner mit einer Zentraleinheit, einem Speicher (RAM und/oder ROM) und zugehörigen Eingangs- und Ausgangsbussen sein kann. Das Modul 60 kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder andere Logikbausteine, die in der Technik bekannt sind, sein. Das Modul 60 kann ein Teil eines anderen Steuermoduls, wie zum Beispiel einer zentralen Fahrzeughauptsteuereinheit, sein oder eine autonome Steuerung sein, wie gezeigt.
Das HVAC-Steuermodul 60 empfängt Eingaben von einer oder mehreren Komponenten und/oder einem oder mehreren Systemen, die einen Fahrgastzellentemperatursensor 62, einen Elektrikraumtemperatursensor 64 und ein Bedienungsfeld 66 mit Steuervorrichtungen (wie zum Beispiel Schaltern, Knöpfen, Spracherkennungssteuerungen usw.) aufweisen, durch die Insassen der Fahrgastzelle eine gewünschte Fahrgastzellentemperatur und/oder einen gewünschten Modus des HVAC-Systembetriebs auswählen können.
Auf Grundlage dieser oder anderer angemessener Eingaben steuert das HVAC-Steuermodul 60 den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten, wie zum Beispiel das HVAC-Gebläse 46, die Klimaanlage 48, die Heizvorrichtung 47, das Elektrikraumgebläse 54, die Abgasklappe 39, die HVAC-Einlasstür 58 und die Frisch-/Rückführtür 56 gemäß programmierter Logik zur Optimierung von sowohl Insassenkomfort und ordnungsgemäßer Kühlung des Elektrikraums 24. Eine oder mehrere dieser Komponenten kann bzw. können als Alternative durch andere (nicht gezeigte) elektronische Steuermodule gesteuert werden, die über einen Hochgeschwindigkeitsdatenbus, wie zum Beispiel einen CAN- oder LIN-Bus mit dem HVAC-Modul 60 verbunden sein können, wie auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugelektronik wohlbekannt ist.
Wenn das HVAC-System im Frischluftmodus betrieben wird, ist die Frisch-/Rückführtür 56 so positioniert, dass sie sämtliche oder einen Großteil der Luft von außerhalb des Fahrzeugs ansaugt. Im Frischluftmodus sollte die Stellung der Abgasklappe 39 tendenziell sämtliche oder einen Großteil der den Elektrikraum 24 verlassenden Luft zur Luftablassöffnung 37 leiten, so dass sie durch die Aufbauabluftöffnung 43 aus dem Fahrzeug ausgestoßen wird. Dieses Ablassen der Luft von Bord ergänzt und verbessert den Frischluftstrom durch die Fahrgastzelle 12. Wenn das HVAC-System eine HVAC-Einlasstür 58 enthält, kann sie so positioniert sein, dass sie die Austrittsöffnung 38 im Wesentlichen verschließt, wenn es sich im Frischluftmodus befindet. Andere Systemkomponenten, wie zum Beispiel die Gebläse 46 und 54, können durch das HVAC-Modul 60 dahingehend gesteuert werden, auf Grundlage anderer Steuerungseinstellungen und Sensormesswerte wie erforderlich zu arbeiten.
Wenn sich das HVAC-System im Umluftmodus befindet, ist die Frisch-/Rückführtür 56 so positioniert, dass sämtliche oder ein Großteil der Luft aus der Fahrgastzelle 12 angesaugt wird. Im Umluftmodus ist die Abgasklappe 39 so positioniert, dass sie sämtliche oder einen Großteil der den Elektrikraum 24 verlassenden Luft in den Rückführungskanal 36 leitet, so dass sie durch die Austrittsöffnung 38 und in den HVAC-Einlass 40 ausgestoßen wird. Wenn das System eine HVAC-Einlasstür 58 enthält, ist diese Tür so positioniert, dass sie zumindest eine gewisse Luftmenge aus dem Rückführungskanal 36 in den HVAC-Kanal 44 einlässt. Die Abluft aus dem Elektrikraum, die zuvor durch die Einrichtung 26 erhitzt wurde, wird somit durch die Lüftungsöffnungen 50 und/oder 38, die sich beide in einem gewissen Abstand vom Einlass 28 befinden, zur Fahrgastzelle zurückgeführt, wodurch ein Ansammeln warmer Luft in der Fahrgastzelle in der Nähe des Elektrikraums 24 verhindert wird. In Abhängigkeit von Faktoren, wie zum Beispiel Insassenkomforteinstellungen, kann die Klimaanlage 48 aktiviert werden, um die Elektrikraumabluft zu kühlen, bevor sie zur Fahrgastzelle 12 zurückgeführt wird. Andere Systemkomponenten, wie zum Beispiel die Gebläse 46 und 54, können durch das HVAC-Modul 60 dahingehend gesteuert werden, auf Grundlage anderer Einstellungen und Sensormesswerte wie erforderlich zu arbeiten.
Die Stellung der Abgasklappe 39, wie sie durch das HVAC-Steuermodul 60 gesteuert wird, kann auch teilweise auf anderen Sensor- oder Steuerungseingaben, die durch den Fahrgastzelleninsassen erfolgen, basieren. Zum Beispiel können sich Messwerte von den Temperatursensoren 64 und/oder 62 und/oder Einstellungen von dem Bedienungsfeld 66 auf die Stellung der Abgasklappe 39 auswirken.
Es versteht sich, dass ein HVAC-System bei einem beliebigen Prozentanteil oder einer beliebigen Mischung aus Frischluft gegenüber rückgeführter Luft betrieben werden kann, und dass sich die Abgasklappe 39 des Weiteren in einer beliebigen Stellung zwischen den Endstellen befinden kann, um den gewünschten Prozentanteil von Kühlluft zum Rückführungskanal 36 gegenüber der Luftablassöffnung 37 zu leiten.
3 zeigt zwei mögliche alternative Stellungen für eine Abgasklappe gemäß Ausführungsformen der Erfindung. Die Abgasklappe 139 ist zwischen der (in 3 gezeigten) Auslassstellung, in der Abluft aus einer Öffnung 137 im Kanal 36 entlüftet wird, und einer (nicht gezeigten) Umluftstellung, in der die Luftablassöffnung 137 verschlossen ist, so dass Abluft nach vorne durch den Kanal 36 geleitet wird, beweglich. Auf ähnliche Weise ist die Abgasklappe 239 zwischen einer (in 3 gezeigten) Auslassstellung, in der Abluft aus einer Öffnung 237 entlüftet wird, und einer (nicht gezeigten) Umluftstellung, in der die Luftablassöffnung 237 verschlossen ist, so dass Abluft nach vorne durch den Kanal 36 geleitet wird, beweglich.
Die vorliegende Erfindung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden. Es versteht sich, dass die verwendete Terminologie der Beschreibung und nicht als Einschränkung dienen soll.
Es sind angesichts der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Deshalb kann die vorliegende Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der angehängten Ansprüche auch anders ausgeübt werden, als speziell beschrieben. Die Erfindung kann zum Beispiel in einem Fahrzeug ausgeübt werden, das mehr als zwei Sitzreihen hat, die vorne und hinten in der Fahrgastzelle angeordnet sind.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle und einem gelüfteten Elektrikraum, umfasst:
ein HVAC-System mit einem Einlass;
einen Luftrückführungskanal, der sich von dem Elektrikraum zu dem HVAC-Systemeinlass erstreckt;
einen Luftablassweg zum Ausstoßen von den Elektrikraum verlassender Luft aus dem Fahrzeug; und
ein Ventil, das dahingehend beweglich ist, den Elektrikraum verlassende Luft zum HVAC-Einlass und/oder zum Luftablassweg zu leiten, wobei bevorzugt der Luftrückführungskanal eine Austrittsöffnung aufweist, die neben einem Fußraum vor einer Sitzreihe in der Fahrgastzelle positioniert ist.
Dabei passiert bevorzugt der Luftrückführungskanal unterhalb der Sitzreihe. Weiter bevorzugt drückt ein Gebläse die Kühlluft durch den Elektrikraum.
Ein erfindungsgemäßes elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfasst:
eine Fahrgastzelle;
ein HVAC-System, das zwischen einem Frischluftmodus, in dem Luft von außerhalb des Fahrzeugs in die Fahrgastzelle angesaugt wird, und einem Umluftmodus, in dem Luft in der Fahrgastzelle umgewälzt wird, einstellbar ist;
einen eine Wärme erzeugende elektrische Komponente enthaltenden Raum, wobei der Raum mit einem Kühlluftstrom versorgt wird;
einen Nichtinsassenraum, der nach außerhalb des Fahrzeugs entlüftet wird;
einen Kanal, der ein Einlassende neben dem Raum und ein Auslassende neben einem Lufteinlass des HVAC-Systems aufweist; und
ein Ventil, das einen Großteil der den Elektrikraum verlassenden Abluft in den Kanal leitet, wenn sich das HVAC-System im Umluftmodus befindet, und wobei das Ventil einen Großteil der Abluft in den Nichtinsassenraum leitet, wenn sich das HVAC-System im Frischluftmodus befindet.
Dabei ist weiterhin bevorzugt ein Fahrgastzellentemperatursensor und/oder einen Elektrikraumtemperatursensor und/oder eine von einem Insassen betätigte Steuervorrichtung umfasst, und wobei das Ventil zumindest teilweise durch ein Signal von mindestens einer bzw. einem davon gesteuert wird.
Dabei weist weiter bevorzugt der Kanal eine Luftaustrittsöffnung auf, die neben einem Fußraum vor einer Sitzreihe angeordnet ist, und der HVAC-Systemeinlass im Fußraum angeordnet ist.
Insbesondere passiert dabei der Kanal unterhalb der Sitzreihe. Ferner bevorzugt drückt ein Gebläse die Kühlluft durch den Kanal aus dem Raum zum HVAC-Systemeinlass. Weiter bevorzugt ist ein Auslasskanal mit einem Einlassende neben dem Raum und einem Auslassende im Nichtinsassenraum sowie eine Abluftöffnung im Nichtinsassenraum umfasst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Temperaturregelung für ein Kraftfahrzeug, umfasst:
Ermitteln, ob sich ein HVAC-System in einem Frischluftmodus oder in einem Umluftmodus befindet;
wenn sich das HVAC-System im Frischluftmodus befindet, Leiten von einen Elektrikraum verlassender Luft in erster Linie zu einem gelüfteten Nichtinsassenteil des Fahrzeugs; und
wenn sich das HVAC-System im Umluftmodus befindet, Leiten von den Elektrikraum verlassender Luft in erster Linie zu einem HVAC-Einlasskanal.
Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren das Leiten der den Elektrikraum verlassenden Luft teilweise auf Grundlage eines Signals von einem Fahrgastzellentemperatursensor und/oder einem Elektrikraumtemperatursensor und/oder einer von einem Insassen betätigten Steuervorrichtung. Dabei wird bevorzugt die den Elektrikraum verlassende Luft durch einen sich unterhalb einer Sitzreihe in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs erstreckenden Kanal zum HVAC-Einlasskanal geleitet.

Claims

Vorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle und einem gelüfteten Elektrikraum, umfassend: ein HVAC-System mit einem Einlass; einen Luftrückführungskanal, der sich von dem Elektrikraum zu dem HVAC-Systemeinlass erstreckt; einen Luftablassweg zum Ausstoßen von den Elektrikraum verlassender Luft aus dem Fahrzeug; und ein Ventil, das dahingehend beweglich ist, den Elektrikraum verlassende Luft zum HVAC-Einlass und/oder zum Luftablassweg zu leiten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ventil in eine Zwischenstellung beweglich ist, in der die den Elektrikraum verlassende Luft zwischen dem HVAC-Einlass und dem Luftablassweg beweglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Luftablassweg zu einem Nichtinsassenteil des Fahrzeugs mit einer Abluftöffnung führt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Luftablassweg einen Auslasskanal umfasst, der in den Nichtinsassenteil des Fahrzeugs führt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin ein zweites Ventil neben einer Luftablassöffnung des Luftrückführungskanals umfasst, das eine von dem Luftrückführungskanal in den HVAC-Einlass strömende Luftmenge reguliert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bewegung des Ventils zumindest teilweise auf einem Signal von einem Fahrgastzellentemperatursensor und/oder einem Elektrikraumtemperatursensor und/oder einer vom Insassen betätigten Steuervorrichtung basiert.