DE19536114A1 - Regelungssystem für einen Kreislauf einer Wärmeübertragerflüssigkeit einer Heizungs- und/oder Klimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelungssystem für einen Kreis­ lauf einer Wärmeübertragerflüssigkeit einer Heizungs- und/ oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem in dem Kreis­ lauf angeordneten, flüssigkeitsseitigen Regelventil, dem eine Regelelektronik zugeordnet ist.

Ein solches Regelungssystem ist aus der DE 44 10 249 A1 be­ kannt. Das Regelungssystem weist ein Regelventil auf, das in einem Kühlkreislauf des bekannten Kraftfahrzeugs integriert ist und die Durchflußmenge der Wärmeübertragerflüssigkeit re­ gelt. Dem Regelventil ist eine Regelelektronik zugeordnet, die einen Rechner aufweist, der anhand der Signale verschie­ dener Temperatursensoren einen dem Regelventil zugeordneten Steuermotor regelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelungssystem der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, das mit verringertem Aufwand herstellbar und betreibbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Regelelektronik baulich in dem flüssigkeitsseitigen Regelventil integriert ist. Durch diese räumliche Zusammenlegung von Regelventil und Regelelektronik werden aufwendige elektrische Verbindungen und Verkabelungen vermieden. Die Integration der Regelelek­ tronik in das Regelventil gestattet die Verwendung gemeinsa­ mer Schutzbeschaltungen sowohl für die Regelelektronik als auch für eine Antriebseinheit des Regelventils. Fehlerquellen durch alternde und brüchig werdende Verkabelungen werden ver­ mieden.

In Ausgestaltung der Erfindung ist in dem wasserseitigen Re­ gelventil ein eingangsseitiger Temperatursensor integriert, der an die Regelelektronik angeschlossen ist. Durch die Inte­ gration des Temperatursensors bereits in das Regelventil zu Beginn der Regelstrecke kann die Temperatur der Wärmeübertra­ gerflüssigkeit bereits eingangsseitig erfaßt werden, wodurch eine direktere und schneller ansprechende Temperaturregelung für den Fahrzeuginnenraum erzielbar ist, als dies bei einem ausschließlich am Ende der Regelstrecke angebrachten Tempera­ turfühler der Fall wäre. Unangenehme Temperatursprünge im Fahrzeuginnenraum werden dadurch vermieden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Regelelek­ tronik einen Impulsgenerator und einen Verstärker auf, der Signale eines ausgangsseitigen Temperatursensors verstärkt. Durch den Impulsgenerator ist ein Elektromotor des Regelven­ tils entsprechend steuerbar.

Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er­ findung anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein flüssigkeitsseitiges Regelventil gemäß ei­ ner Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rege­ lungssystems,

Fig. 2 in einer teilweise geschnittenen Darstellung eine weitere Ansicht des Regelventils nach Fig. 1, und

Fig. 3 schematisch ein Schaltbild des das Regelventil nach den Fig. 1 und 2 enthaltenden erfindungsgemäßen Rege­ lungssystems.

Ein Regelungssystem gemäß den Fig. 1 bis 3 dient zur Regelung eines Kreislaufes einer Wärmeübertragerflüssigkeit einer Hei­ zungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs. In den Kreislauf integriert ist in an sich bekannter Weise ein Wär­ meübertrager, der Teil der Heizungs- und/oder Klimaanlage ist. Die Regelung der Temperatur des Wärmeübertragerkreis­ laufs und damit auch des Fahrzeuginnenraumes erfolgt durch eine sogenannte wasserseitige Regelung, indem die Temperatur der Wärmeübertragerflüssigkeit geregelt wird. Dazu wird in einem Regelventil (1) der Durchfluß der Flüssigkeit durch den Wärmeübertrager derart variiert, daß die den Wärmeübertrager durchströmende Luft, die zum Fahrzeuginnenraum führt, ent­ sprechend stärker oder schwächer aufgeheizt bzw. abgekühlt wird. Das Regelventil (1) weist einen Eintrittsstutzen (2) und einen Austrittsstutzen (3) auf und ist in Strömungsrich­ tung vor dem Wärmeübertrager angeordnet. Im Betriebszustand des Regelventils (1) sind sowohl der Eintrittsstutzen (2) als auch der Austrittsstutzen (3) mit entsprechenden Rohr- oder Schlauchleitungen des Kreislaufs verbunden. Zur Regelung der Durchflußmenge von durch den Eintrittsstutzen (2) in das Re­ gelventil (1) gelangender Wärmeübertragerflüssigkeit weist das Regelventil (1) in nicht dargestellter, aber an sich be­ kannter Weise eine Drosselstelle (12) (Fig. 3) auf, die durch einen elektrischen Stellmotor (4) betätigt wird. Der Stellmo­ tor (4) und damit die Drosselstelle (12) werden durch eine nachfolgend näher beschriebene Regelelektronik geregelt. Die Regelelektronik (7, 8, 9) des Regelungssystems ist in ein Ge­ häuseteil (5) des Regelventils (1) eingesetzt und somit bau­ lich in das Regelventil (1) integriert. Die Regelelektronik weist ein Chipbauteil in Form einer Leiterplatte (8) auf, die nach dem Schaltbild gemäß Fig. 3 gestaltet ist. Von der Lei­ terplatte (B) ragen fünf Steckkontakte (7) mittels einer Ver­ bundsteckerbuchse (6) nach außen ab, wobei in die Verbund­ steckerbuchse (6) ein korrespondierender Verbundstecker für den Anschluß der nachfolgend näher beschriebenen Teile des Regelungssystems einsteckbar ist. Direkt mit der Leiterplatte (8) verbunden ist ein Vorlauffühler (9), der einen - auf die Regelstrecke bezogen - eingangsseitigen Temperatursensor dar­ stellt. Der Vorlauffühler (9) ragt ins Innere des Regelven­ tils (1) in einen Strömungsraum (10) der Wärmeübertragerflüs­ sigkeit hinein. Der Vorlauffühler (9) ist dabei unmittelbar vor der Drosselstelle (12) angeordnet, so daß abhängig von den Temperatursignalen des Vorlauffühlers (9) aufgrund der extrem kurzen elektrischen Verbindungswege innerhalb der Lei­ terplatte (8) eine schnelle Regelung der Drosselstelle ge­ währleistet ist. Der Vorlauffühler (9) verbessert zwar das erfindungsgemäße Regelungssystem, ist jedoch nicht unbedingt für eine sichere Funktion des Regelungssystems notwendig. We­ sentlicher Temperatursensor für das Regelungssystem ist ein Temperatursensor (15), der ausgangsseitig zu dem Wärmeüber­ trager in den Flüssigkeitskreislauf eingebunden ist und mit Hilfe von zwei elektrischen Verbindungsleitungen (nicht näher bezeichnet) an zwei korrespondierende Steckkontakte (7) der Leiterplatte (8) angeschlossen ist. Zwei weitere Steckkontak­ te (7) dienen zur Stromversorgung des Stellmotors (4) . Der fünfte und letzte Steckkontakt stellt den Anschluß für einen Sollwertgeber (16) dar, über den ein entsprechender Sollwert eingestellt wird, auf den die Temperatur des Flüssigkeits­ kreislaufs geregelt werden soll. In dem Regelventil (1) inte­ griert sind ein Impulsgenerator (13), der den Stellmotor (4) steuert, sowie ein Verstärker (14), der die entsprechenden Signale des Temperatursensors (15) verstärkt.

Durch die Integration der Regelelektronik (7, 8, 9, 13, 14) in das Regelventil (1) werden sehr kurze elektrische Verbin­ dungswege geschaffen. Größere elektrische Verkabelungen und zusätzliche Gehäuse entfallen, wodurch die Regelelektronik weniger anfällig für Umgebungseinflüsse ist und wodurch ein verringerter Bauraum benötigt wird. Durch die Messung der Flüssigkeitstemperatur mittels des Vorlauffühlers (9) zu Be­ ginn der Regelstrecke ist es möglich, sehr schnell in die entsprechende Regelelektronik einzugreifen, wodurch Tempera­ tursprünge im Fahrzeuginnenraum vermieden werden. Neben der Verringerung des Montage- und Herstellungsaufwandes wie auch des Wartungsaufwandes wird durch die erfindungsgemäße Lösung somit auch eine Erhöhung des Komforts für die Fahrzeugin­ sassen erzielt.

Claims (3)

1. Regelungssystem für einen Kreislauf einer Wärmeübertra­ gerflüssigkeit einer Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem in dem Kreislauf angeordneten flüs­ sigkeitsseitigen Regelventil, dem eine Regelelektronik zuge­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (7, 8, 9, 13, 14) baulich in dem flüssigkeitsseitigen Regel­ ventil (1) integriert ist.

2. Regelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem flüssigkeitsseitigen Regelventil ein ein­ gangsseitiger Temperatursensor integriert ist, der an die Re­ gelelektronik (7, 8) angeschlossen ist.

3. Regelungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Regelelektronik einen Impulsgenerator (13) und einen Verstärker (14) aufweist, der Signale eines ausgangs­ seitigen Temperatursensors (15) verstärkt.