DE102020207306A1 - Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Schaltmitteleinheit für eine Klimatisierungseinrichtung - Google Patents

Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Schaltmitteleinheit für eine Klimatisierungseinrichtung Download PDF

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Abstract

Um eine Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, und wobei die Mittel zur Aktivierung der Betriebsmodi kostengünstiger und fehlerunanfälliger als bei bekannten Klimatisierungseinrichtungen sind, wird bei einer Klimatisierungseinrichtung (100) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridelektrokraftfahrzeug, umfassend Fluidleitungen (10), wobei die Fluidleitungen (10) Schaltmittel (13) umfassen, wobei die Klimatisierungseinrichtung in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, wobei die Betriebsmodi durch den jeweiligen Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen der Schaltmittel (13) aktivierbar sind, vorgeschlagen, dass die Schaltmittel (13) in einer Schaltmitteleinheit (14) angeordnet sind, wobei die Schaltmitteleinheit (14) ein Steuerelement (16) mit Nocken (23) zum Schalten der Schaltmittel (13) aufweist, wobei die den Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen durch eine der jeweiligen Schaltkombination zugeordnete Stellung des Steuerelements (16) schaltbar sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridelektrokraftfahrzeug, umfassend Fluidleitungen, wobei die Fluidleitungen Schaltmittel umfassen, wobei die Klimatisierungseinrichtung in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, wobei die Betriebsmodi durch den jeweiligen Betriebsmodi zugeordnete Schaltkombinationen der Schaltmittel aktivierbar sind.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltmitteleinheit für eine solche Klimatisierungseinrichtung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Klimatisierungseinrichtung.
  • Klimatisierungseinrichtungen, auch Klimaanlagen genannt, werden unter anderem bei Kraftfahrzeugen zur Heizung, Kühlung und/oder Klimatisierung des Fahrgastraums eingesetzt. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen, batterieelektrischen Fahrzeugen oder Hybridelektrokraftfahrzeugen ist die Abwärme des Elektromotors meist zu gering, um den Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges angemessenen zu beheizen. Es werden daher Wärmepumpensysteme eingesetzt. Wärmepumpensysteme weisen einen Kondensator, einen Verdampfer, ein Drossel- oder Expansionsventil und einen Verdichter oder mehrere dieser Elemente auf. Ferner umfassen Wärmepumpensysteme Kältemittelleitungen mit einem die Kältemittelleitungen durchströmenden Fluid, insbesondere ein Kältemittel, sowie in den Kältemittelleitungen angeordnete Schaltmittel, insbesondere Absperrventile.
  • Aus der DE 10 2009 015 881 A1 ist ein hydromechanischer Antrieb für elektrische Leitungsschalter bekannt. Der hydromechanische Antrieb umfasst wenigstens ein Mehrwege-Schaltventil, eine integrierte Dämpfungseinrichtung, einen Speicher für hydraulisches Druckfluid und einen Energiespeicher, der vorzugsweise von wenigstens einer Tellerfederanordnung gebildet ist, die mit ein oder mehreren Speichermodulen zusammenarbeitet. Der hydromechanische Antrieb ist ferner mit wenigstens zwei Mehrwege-Schaltventilen ausgestattet, die als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, und wobei die hydraulische Ansteuerung des Antriebs hieran angepasst ist. Die Betätigung der Ventile erfolgt mittels Steuernocken einer Nockenwelle.
  • Die DE 10 2007 047 642 A1 offenbart eine Kältemaschine, die aus einer Anzahl in zwei Hälften geteilter Wärmetauscher besteht, in denen gleichzeitig, aber zeitlich versetzt, der gleiche Kältekreisprozess abläuft, die aber alle vom gleichen Verdichter versorgt werden. Der Verdichter ist als doppelt wirkender Kolbenverdichter ausgebildet, in dem auf beiden Seiten des Kolbens eine Verbindung zu den Wärmetauschern über Ventile zu vorgegebenen Zeitpunkten innerhalb einer Kreislaufperiode hergestellt werden kann. Zur Steuerung der Ventile ist eine Kurvenscheibe vorgesehen.
  • Die DE 196 09 852 A1 offenbart ein Bremssystem mit zwei Bremszylindern, einer Pumpe, die dazu vorgesehen ist, ein aus einem Tank entnommenes Fluid mit Druck zu beaufschlagen und das druckbeaufschlagte Fluid auf zwei Bremszylinder aufzuteilen. Die Pumpe hat ein Gehäuse, in dem eine Zylinderbohrung ausgebildet ist, in der ein Kolben gleitend bewegbar aufgenommen ist. Zum Hin- und Herbewegen des Kolbens gegen eine Vorspannkraft einer Feder ist eine Nockeneinrichtung vorgesehen.
  • Bei bekannten Klimatisierungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge können verschiedene Betriebsmodi, wie Heizen oder Kühlen der Fahrgastzelle, aktiviert werden, indem die in den Kältemittelleitungen angeordneten Ventile in verschiedenen Schaltkombinationen geschaltet werden, so dass das Kältemittel verschiedene Wege durch die Kältemittelleitungen nimmt. In den einzelnen Schaltkombinationen sind jeweils einige der Ventile geöffnet, und die verbleibenden Ventile sind geschlossen. Dabei können die Ventile auch in mehr als einer Schaltkombination im geöffneten Zustand sein. Um die Schaltkombinationen einzustellen, verfügt bei bekannten Klimatisierungseinrichtungen jedes Ventil über ein eigenes elektrisches Stellelement, welches das jeweilige Ventil schaltet.
  • Die elektrischen Stellelemente sind jedoch teuer und erhöhen die Komplexität und die Fehleranfälligkeit der Klimatisierungseinrichtungen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, und wobei die Mittel zur Aktivierung der Betriebsmodi kostengünstiger und fehlerunanfälliger als bei bekannten Klimatisierungseinrichtungen sind.
  • Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltmitteleinheit für eine Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer Klimatisierungseinrichtung bereitzustellen, mit welchen die vorgenannte Aufgabe gelöst wird.
  • Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridelektrokraftfahrzeug, umfassend Fluidleitungen, wobei die Fluidleitungen Schaltmittel umfassen, wobei die Klimatisierungseinrichtung in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, wobei die Betriebsmodi durch den jeweiligen Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen der Schaltmittel aktivierbar sind, vorgeschlagen, wobei ferner vorgesehen ist, dass die Schaltmittel in einer Schaltmitteleinheit angeordnet sind, wobei die Schaltmitteleinheit ein Steuerelement mit Nocken zum Schalten der Schaltmittel aufweist, wobei die den Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen durch eine der jeweiligen Schaltkombinationen zugeordnete Stellung des Steuerelementes schaltbar sind.
  • Das Kraftfahrzeug kann auch ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor sein.
  • Eine derartige Klimatisierungseinrichtung kann auch als Klimaeinrichtung oder Klimaanlage bezeichnet werden. Die Klimatisierungseinrichtung umfasst bevorzugt einen Verdampfer, einen Kondensator, einen Kompressor sowie eine Drossel oder Drossel- bzw. Expansionsventile. Die Fluidleitungen können ein Fluid leiten. Die Fluidleitungen können insbesondere Kältemittelleitungen sein, und das Fluid kann ein Kältemittel, beispielsweise R744, sein.
  • Die Klimatisierungseinrichtung ist in mehreren Betriebsmodi betreibbar. Die Betriebsmodi können unter anderem ein Heizen und/oder ein Kühlen eines Fahrgastraums des Kraftfahrzeuges umfassen.
  • Die Fluidleitungen weisen Schaltmittel auf, wobei den Betriebsmodi jeweils eine Schaltkombination der Schaltmittel zugeordnet ist. Die Schaltkombinationen können dabei komplexe Schaltkombinationen sein, das heißt, dass in jeder Schaltkombination eine Teilmenge der Schaltmittel geschaltet und, falls vorhanden, die verbleibenden Schaltmittel nicht geschaltet sind, wobei nicht alle Teilmengen der geschalteten Schaltmittel der Schaltkombinationen wechselseitig disjunkt sind und/oder dass mindestens ein Schaltmittel in mindestens zwei Schaltkombinationen geschaltet ist.
  • Die Fluidleitungen können als Rohrleitungen oder als Kanäle ausgebildet sein. Ferner können die Fluidleitungen in einem Block verlaufen. Die Schaltmittel können in den Fluidleitungen, insbesondere in den Rohrleitungen oder Kanälen, angeordnet sein.
  • Die Schaltmittel können beispielsweise Ventile, insbesondere Absperrventile, weiter insbesondere als 2/2-Wege-Ventile, sein, mit denen die Fluidleitungen, insbesondere die Kältemittelleitungen, geöffnet oder geschlossen werden. Sind die Schaltmittel Ventile, so werden die Ventile durch das Steuerelement geöffnet oder geschlossen. Unter einem geschalteten Ventil wird ein geöffnetes Ventil verstanden. Unter einem nicht geschalteten Ventil wird ein geschlossenes Ventil verstanden. Für die komplexen Schaltkombinationen bedeutet dies, dass in jeder Schaltkombination eine Teilmenge der Ventile geöffnet und, falls vorhanden, die verbleibenden Ventile geschlossen sind, wobei nicht alle Teilmengen der geöffneten Ventile der Schaltkombinationen wechselseitig disjunkt sind, und/oder dass mindestens ein Ventil in mindestens zwei Schaltkombinationen geöffnet ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schaltmittel in einer Schaltmitteleinheit angeordnet sind, wobei die Schaltmitteleinheit ein Steuerelement mit Nocken zum Schalten der Schaltmittel aufweist, wobei die den Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen durch eine der jeweiligen Schaltkombination zugeordnete Stellung des Steuerelements schaltbar sind.
  • Dadurch, dass durch die Stellung des Steuerelementes die verschiedenen Betriebsmodi durch Schalten der den jeweiligen Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen aktiviert werden können, kann die Anzahl der Mittel zur Aktivierung der Betriebsmodi reduziert werden. Die Klimatisierungsvorrichtung wird kostengünstiger und fehlerunanfälliger als bekannte Klimatisierungseinrichtungen, und die Komplexität wird reduziert.
  • Die Nocken sind dabei bevorzugt ausgebildet, die Schaltmittel mechanisch zu schalten. Sind die Schaltmittel Ventile, so können die Nocken beispielsweise Ventilkolben oder Ventilstößel zum Öffnen oder Schließen der Ventile mechanisch betätigen.
  • Bevorzugt sind die Schaltkombinationen durch die relative räumliche Anordnung der Nocken am Steuerelement und durch die relative räumliche Anordnung der Schaltmittel zueinander und zu dem Steuerelement in der Schaltmitteleinheit codiert.
  • Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Schaltmitteleinheit ein, bevorzugt elektrisches, Stellelement zum Stellen des Steuerelementes aufweist, wobei die Schaltmitteleinheit bevorzugt genau ein Stellelement aufweist.
  • Anstatt eines elektrischen Stellelements kann auch ein hydraulisches Stellelement vorgesehen sein. Das Stellelement ist ausgebildet, das Steuerelement zu stellen, so dass das Steuerelement verschiedene Stellungen einnimmt. Dabei werden die Schaltmittel in jeder Stellung des Steuerelements gemäß den Schaltkombinationen geschaltet.
  • Bevorzugterweise ist nur ein elektrisches Stellelement vorgesehen. Hierdurch kann die Anzahl der für den Betrieb der Klimatisierungseinrichtung notwendigen elektrischen Stellelemente stark reduziert werden. Die Herstellungskosten für die Klimatisierungseinrichtung und die technische Komplexität werden ebenfalls reduziert.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Stellelement ein Zahnrad, insbesondere ein Ritzel, aufweist.
  • Über das Zahnrad, insbesondere das Ritzel, kann das Stellmoment des Stellelements auf das Steuerelement übertragen werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Zahnrad als Ritzel ausgebildet ist, sodass das Stellmoment des elektrischen Stellelements wie über ein Zahnradgetriebe beim Übertragen auf das Steuerelement verstärkt werden kann.
  • Anstelle eines Zahnrades kann das elektrische Stellelement jedoch auch eine Zahnstange aufweisen.
  • Mit besonderem Vorteil ist vorgesehen, dass das Steuerelement eine Nockenscheibe ist.
  • Dabei ist weiter bevorzugt vorgesehen, dass die Nocken auf einer Stirnseite der Nockenscheibe angeordnet sind.
  • Dabei können mehrere Nocken, insbesondere alle Nocken, auf demselben Radius der Stirnseite, das heißt mit demselben Abstand vom Mittelpunkt oder von der Rotationsachse der Nockenscheibe, angeordnet sein Es ist aber auch möglich, dass die Nocken auf unterschiedlichen Radien auf der Stirnseite angeordnet sind.
  • Die von der Rotationsachse oder vom Mittelpunkt der Nockenscheibe aus gemessenen Winkelabstände der Nocken zueinander können ungleichmäßig sein, sodass bevorzugt durch die relative Anordnung der Nocken auf der Stirnseite der Nockenscheibe die unterschiedlichen Schaltkombinationen codiert sind und durch Stellung der Nockenscheibe geschaltet werden können.
  • Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Nockenscheibe eine Verzahnung auf einem äußeren Umfang aufweist, wobei die Verzahnung bevorzugt mit dem Zahnrad des Stellelements im Eingriff steht.
  • Die mit dem Zahnrad des Stellelementes in Eingriff stehende Verzahnung bildet dadurch ein Getriebe. Ist das Zahnrad des Stellelementes als Ritzel ausgebildet, so wird eine Übersetzung des Stellmoments des Stellelements auf die Nockenscheibe ermöglicht. Das Stellmoment des Stellelements kann dadurch verstärkt werden.
  • Bevorzugt sind die Schaltmittel in der Schaltmitteleinheit in einer kreisförmigen Anordnung angeordnet. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Nocken auf der Stirnseite der Nockenscheiben auf dem gleichen Radius angeordnet sind.
  • Wird das Stellelement betätigt, so wird die Nockenscheibe verstellt, insbesondere gedreht oder rotiert, und die Nocken auf der Stirnseite der Nockenscheibe überfahren die einzelnen Schaltmittel, welche dann durch die Nocken geschaltet werden. Sind die Schaltmittel Ventile, so können die Nocken beispielsweise Ventilkolben oder Ventilstößel zum Öffnen oder Schließen der Ventile mechanisch betätigen.
  • Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Steuerelement eine Nockenwelle ist.
  • In diesem Fall sind die Schaltmittel in der Schaltmitteleinheit in einer Reihe hintereinander und bevorzugt parallel zur Rotationsachse der Nockenwelle angeordnet.
  • Dabei kann dann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Nockenwelle mindestens einen Vielnocken umfassend mehrere Nocken aufweist, wobei die Nocken des Vielnockens bevorzugt in ungleichmäßigen Winkelabständen an dem Vielnocken angeordnet sind.
  • Durch das Vorsehen mindestens eines Vielnockens können unterschiedliche, insbesondere komplexe, Schaltkombinationen der Schaltmittel geschaltet werden. Insbesondere kann jenes Schaltmittel, welches dem Vielnocken zugeordnet ist, in mehreren Schaltkombinationen geschaltet werden. Ist das Schaltmittel ein Ventil, so kann jenes Ventil, welches dem Vielnocken zugeordnet ist, in mehreren Schaltkombinationen geöffnet werden.
  • Auch die Nockenwelle kann eine umlaufende Verzahnung aufweisen, welche bevorzugt mit dem Zahnrad des Stellelementes in Eingriff steht.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Schaltmitteleinheit, insbesondere für eine vorbeschriebene Klimatisierungseinrichtung, umfassend mehrere Schaltmittel, wobei die Schaltmitteleinheit ein Steuerelement mit Nocken zum Schalten der Schaltmittel aufweist, wobei vorgesehen ist, dass mehrere Schaltkombinationen der Schaltmittel durch eine der jeweiligen Schaltkombination zugeordnete Stellung des Steuerelements schaltbar sind.
  • Sämtliche für die Schaltmitteleinheit der vorbeschriebenen Klimatisierungseinrichtung beschriebenen Ausgestaltungen, Merkmale und Funktionen können in analoger und entsprechender Weise auch auf die erfindungsgemäße Schaltmitteleinheit übertragen werden.
  • Eine noch weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Elektrofahrzeugs oder batterieelektrischen Fahrzeugs oder Hybridelektrokraftfahrzeugs, umfassend eine vorbeschriebene Klimatisierungsvorrichtung.
  • Das Kraftfahrzeug kann auch ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor sein.
  • Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen
    • 1 eine bekannte Klimatisierungseinrichtung mit Schaltmitteln,
    • 2 eine Klimatisierungseinrichtung mit einer Schaltmitteleinheit,
    • 3 eine Schaltmitteleinheit mit einer Nockenscheibe,
    • 4 eine Nockenscheibe mit Nocken,
    • 5 eine Schaltmitteleinheit mit eine Nockenwellen, und
    • 6 einen Vielnocken.
  • 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Klimatisierungseinrichtung 200 für ein Kraftfahrzeug. Die Klimatisierungseinrichtung 200 umfasst unter anderem einen Kondensator 201, einen Verdampfer 202, einen Verdichter 203, Drosselventile 204a, 204b, 204c und Kältemittelleitungen 205. Ferner umfasst die Klimatisierungseinrichtung 200 einen Heizkondensator 206 und einen Wärmetauscher 207 für den Heizkondensator 206. In den Kältemittelleitungen 205 sind ferner Absperrventile 208a, 208b, 208c vorgesehen. Durch Schaltung der Absperrventile 208a bis 208c können verschiedene Betriebsmodi realisiert werden, in dem der Durchflussweg des Kältemittels durch die Kältemittelleitungen 205 beeinflusst wird. Jedem Betriebsmodus ist eine entsprechende Schaltkombination der Absperrventile 208a, 208b, 208c zugeordnet. Beispielsweise können in einer ersten Schaltkombination das Absperrventil 208a geöffnet und die Absperrventile 208b, 208c geschlossen sein. Jedes der Absperrventile 208a, 208b, 208c ist mit einem nicht dargestellten elektrischen Stellelement versehen, welches von einer Steuereinheit angesteuert wird. Die elektrischen Stellelemente machen einen großen Anteil der Kosten der bekannten Klimatisierungseinrichtung 200 aus.
  • 2 zeigt eine Klimatisierungseinrichtung 100 für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug. Die Darstellung ist rein schematischer Natur. Insbesondere ist die Darstellung nicht einschränkend hinsichtlich der Leitungsführung und der Anzahl und Anordnung der Elemente, insbesondere der Ventile. Das Kraftfahrzeug kann als Elektrofahrzeug, batterieelektrisches Fahrzeug oder Hybridelektrokraftfahrzeug ausgebildet sein. Die exemplarisch gezeigte Klimatisierungseinrichtung 100 umfasst einen Kondensator 27, einen Verdampfer 28, einen Verdichter 29 und Drosselventile 30a, 30b, 30c. Ferner umfasst die Klimatisierungseinrichtung 100 einen Heizkondensator 31 und einen Wärmetauscher 32 für den Heizkondensator 31. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Anordnungen von Kondensator 27, Verdampfer 28, Verdichter 29, und den Drosselventilen 30a, 30b, 30c je nach Anwendungsfall denkbar. Die Klimatisierungseinrichtung 100 umfasst Fluidleitungen 10, welche als Kältemittelleitungen 11 ausgebildet sind. Die Fluidleitungen 10 umfassen als Absperrventile 12a, 12b, 12c ausgebildete Schaltmittel 13. Durch Öffnen oder Schließen der Absperrventile 12a, 12b, 12c kann der Durchflussweg eines in den Kältemittelleitungen 11 zirkulierenden Kältemittels beeinflusst werden. Die Klimatisierungseinrichtung 100 ist in mehreren Betriebsmodi betreibbar, wobei die Betriebsmodi durch den jeweiligen Betriebsmodi zugeordnete Schaltkombinationen der Absperrventile 12a, 12b, 12c aktivierbar sind. Beispielsweise können in einer ersten Schaltkombination das Absperrventil 12a geöffnet und die Absperrventile 12b, 12c geschlossen sein. Die als Absperrventile 12a, 12b, 12c ausgebildeten Schaltmittel 13 sind in einer Schaltmitteleinheit 14 angeordnet.
  • Eine Schaltmitteleinheit 14 ist in einer perspektivischen Ansicht in 3 gezeigt. Die Schaltmitteleinheit 14 umfasst ein Gehäuse 15, in dem als Absperrventile 12a, 12b, 12c, 12d, 12e ausgebildete Schaltmittel 13 angeordnet sind. Gegenüber der schematischen Darstellung der 2 weist die Schaltmitteleinheit 14 der 3 fünf anstatt drei als Absperrventile 12a, 12b, 12c, 12d, 12e ausgebildete Schaltmittel 13 auf. Die Absperrventile 12a, 12b, 12c, 12d, 12e sind in dem Gehäuse 15 der Schaltmitteleinheit 14 in einer kreisförmigen Anordnung angeordnet. Die Schaltmitteleinheit 14 weist ferner ein Steuerelement 16 auf, wobei die den Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen durch eine der jeweiligen Schaltkombination zugeordnete Stellung des Steuerelementes 16 geschaltet werden können. Die Schaltmitteleinheit 14 umfasst ferner ein elektrisches Stellelement 17 mit einem als Ritzel 18 ausgebildeten Zahnrad 19. Das Steuerelement 16 ist als Nockenscheibe 20 ausgebildet und weist eine umlaufende Verzahnung 21 auf, welche mit dem Ritzel 18 des Stellelements 17 in Eingriff steht.
  • Die Nockenscheibe 20 weist, wie in 4 gezeigt, auf einer Stirnseite 22 Nocken 23 auf. Die Nocken 23 sind auf dem gleichen Radius, das heißt im gleichen Abstand von der Rotationsachse, der Nockenscheibe 20, jedoch in unregelmäßigen Winkelabständen angeordnet. Zum Stellen der Nockenscheibe 20 wird die Motorkraft des Stellelements 17 über das Ritzel 18 und die Verzahnung 21 auf die Nockenscheibe 20 übertragen, so dass die auf der Stirnseite 22 der Nockenscheibe 20 angeordneten Nocken 23 die Absperrventile 12a, 12b, 12c, 12d, 12e überfahren und öffnen oder schließen. Dabei sind durch die relative Anordnung der Nocken 23 zueinander und die Anordnung der Absperrventile 12a, 12b, 12c, 12d, 12e zueinander und zu der Nockenscheibe 20 die Schaltkombinationen codiert und können durch die Stellung der Nockenscheibe 20 geschaltet werden.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Schaltmitteleinheit 14 ist in einer schematischen Darstellung in 5 gezeigt. Anstelle einer Nockenscheibe 20 ist das Steuerelement 16 als Nockenwelle 24 ausgebildet, welche mehrere Nockenelemente 25 mit jeweils mindestens einem Nocken 23 aufweist. Die Absperrventile 12a, 12b, 12c, 12d, 12e sind in der Schaltmitteleinheit 14 im Wesentlichen in einer Reihe angeordnet und können durch Stellung der Nockenwelle 24 geöffnet oder geschlossen werden, um die den Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen zu schalten. Zur Stellung der Nockenwelle 24 ist ein elektrisches Stellelement 17 vorgesehen. Mindestens eines der Nockenelemente 15 ist als ein Vielnocken 26 ausgebildet. Eine Seitenansicht eines solchen Vielnockens 26 ist in 6 gezeigt. Der Vielnocken 26 weist mehrere Nocken 23 auf, wobei die Nocken 23 in unregelmäßigen Winkelabständen an dem Vielnocken 26 angeordnet sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Klimatisierungseinrichtung
    10
    Fluidleitung
    11
    Kältemittelleitung
    12a
    Absperrventil
    12b
    Absperrventil
    12c
    Absperrventil
    12d
    Absperrventil
    12e
    Absperrventil
    13
    Schaltmittel
    14
    Schaltmitteleinheit
    15
    Gehäuse
    16
    Steuerelement
    17
    Stellelement
    18
    Ritzel
    19
    Zahnrad
    20
    Nockenscheibe
    21
    Verzahnung
    22
    Stirnseite
    23
    Nocken
    24
    Nockenwelle
    25
    Nockenelement
    26
    Vielnocken
    27
    Kondensator
    28
    Verdampfer
    29
    Verdichter
    30a
    Drosselventil
    30b
    Drosselventil
    30c
    Drosselventil
    31
    Heizkondensator
    32
    Wärmetauscher
    200
    Klimatisierungseinrichtung
    201
    Kondensator
    202
    Verdampfer
    203
    Verdichter
    204a
    Drosselventil
    204b
    Drosselventil
    204c
    Drosselventil
    205
    Kältemittelleitung
    206
    Heizkondensator
    207
    Wärmetauscher
    208a
    Absperrventile
    208b
    Absperrventile
    208c
    Absperrventile
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009015881 A1 [0004]
    • DE 102007047642 A1 [0005]
    • DE 19609852 A1 [0006]

Claims (11)

  1. Klimatisierungseinrichtung (100) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug oder ein batterieelektrisches Fahrzeug oder ein Hybridelektrokraftfahrzeug, umfassend Fluidleitungen (10), wobei die Fluidleitungen (10) Schaltmittel (13) umfassen, wobei die Klimatisierungseinrichtung in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, wobei die Betriebsmodi durch den jeweiligen Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen der Schaltmittel (13) aktivierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (13) in einer Schaltmitteleinheit (14) angeordnet sind, wobei die Schaltmitteleinheit (14) ein Steuerelement (16) mit Nocken (23) zum Schalten der Schaltmittel (13) aufweist, wobei die den Betriebsmodi zugeordneten Schaltkombinationen durch eine der jeweiligen Schaltkombination zugeordnete Stellung des Steuerelements (16) schaltbar sind.
  2. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmitteleinheit (14) ein, bevorzugt elektrisches, Stellelement (17) zum Stellen des Steuerelements (16) aufweist, wobei die Schaltmitteleinheit (14) bevorzugt genau ein Stellelement (17) aufweist, und/oder dass die Schaltmittel (13) Ventile, insbesondere Absperrventile (12a, 12b, 12c, 12d, 12e), sind.
  3. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (17) ein Zahnrad (19), insbesondere ein Ritzel (18), aufweist.
  4. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (16) eine Nockenscheibe (20) ist.
  5. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (23) auf einer Stirnseite (22) der Nockenscheibe (20) angeordnet sind.
  6. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe (20) eine Verzahnung (21) auf einem äußeren Umfang aufweist, wobei die Verzahnung (21) bevorzugt mit dem Zahnrad (19) des Stellelements (17) in Eingriff steht.
  7. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (16) eine Nockenwelle (24) ist.
  8. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (24) mindestens einen Vielnocken (26) umfassend mehrere Nocken (23) aufweist, wobei die Nocken (23) des Vielnockens (26) bevorzugt in ungleichmäßigen Winkelabständen an dem Vielnocken (26) angeordnet sind.
  9. Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (24) eine umlaufende Verzahnung (21) aufweist, wobei die Verzahnung (21) bevorzugt mit dem Zahnrad (19) des Stellelements (17) in Eingriff steht.
  10. Schaltmitteleinheit (14), insbesondere für eine Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend mehrere Schaltmittel (13), wobei die Schaltmitteleinheit (14) ein Steuerelement (16) mit Nocken (23) zum Schalten der Schaltmittel (13) aufweist, wobei mehrere Schaltkombinationen der Schaltmittel (13) durch eine der jeweiligen Schaltkombination zugeordnete Stellung des Steuerelements (16) schaltbar sind.
  11. Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug oder batterieelektrisches Fahrzeug oder Hybridelektrokraftfahrzeug, mit einer Klimatisierungseinrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE102020207306.6A 2020-06-11 2020-06-11 Klimatisierungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Schaltmitteleinheit für eine Klimatisierungseinrichtung Pending DE102020207306A1 (de)

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