DE19711682C2 - Heizgerät für ein Fahrzeug - Google Patents
Heizgerät für ein FahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Heizgerät für ein Fahr
zeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, bei dem ein Kühlwasser eines Motors durch Wärme aufge
heizt wird, die in einem Hydraulikkreislauf des Fahrzeugs er
zeugt wird.
Ein Heizgerät für ein Kraftfahrzeug, das eine Heizleistung
verbessert, wenn ein Kühlwasser eines Motors nicht hinreichend
aufgeheizt ist (d. h. wenn der Motor unter Kaltstartbedingungen
startet oder wenn das Kraftfahrzeug normal im Winter gefahren
wird), ist bereits entwickelt worden.
Eine derartige Bauart des zu verwendenden Wärmegenerators
ist im allgemeinen eine Heißwasserheizvorrichtung, die wie
folgt aufgebaut ist. Bei der Heißwasserheizvorrichtung ist ein
viskoses Fluid in einer Heizkammer eingeschlossen und eine La
byrinthnut, die eine Scherwärme in dem viskosen Fluid auf der
Grundlage des Prinzips einer Viskofluidkupplung erzeugt, ist in
der Heizkammer ausgebildet. Folglich ist es möglich, eine Wärme
des viskosen Fluids in der Heizkammer auf ein Kühlwasser zu
übertragen.
Die Heißwasserheizvorrichtung erfordert jedoch eine Vis
kofluidkupplung, die ein spezielles viskoses Fluid einsetzt,
das nur zum Heizen verwendet wird. Des weiteren erfordert die
Viskofluidkupplung zur Verkürzung der zum Aufheizen des Kühl
wassers benötigten Zeit eine beträchtliche Leistung, und die
Herstellkosten steigen bemerkenswert an. Darüber hinaus wird
viel Platz in einem Motorraum eingenommen, und das Fahrzeugge
wicht steigt an.
Wenn eine Raumtemperatur hinreichend angestiegen ist, muß
bei der Heißwasserheizvorrichtung zum Beenden eines Heizvorgan
ges ein Drehen eines Rotors angehalten werden oder das viskose
Fluid aus der Heizkammer entfernt werden. Folglich ist es bei
einer derartigen Heißwasserheizvorrichtung notwendig, eine
elektromagnetische Kupplung einzusetzen oder eine Einrichtung
vorzusehen, die das viskose Fluid von der Heizkammer in einen
Speicherbehälter und von dem Speicherbehälter in die Heizkammer
pumpt.
Ein gattungsgemäßes Heizgerät für ein Fahrzeug ist aus der
De 29 28 999 A1 bekannt. Mit Hilfe eines Drei-Wege-Ventils wird
zwischen einer durch einen Hydraulikverbraucher verlaufenden
Hauptleitung und einer mit einer Wärmeabgabeeinrichtung verse
henen Zweigleitung als Umgehungsleitung der Hauptleitung umge
schaltet. In der Zweigleitung ist eine Drosseleinrichtung in
Form eines Arbeitselements zum Aufbringen eines Widerstands auf
das in der Zweigleitung strömende Hydraulikfluid vorgesehen.
Bei nicht ausreichender Warmluftversorgung der Fahrgastzelle
wird in die Zweigleitung geschaltet, wenn der Hydraulikverbrau
cher in der Hauptleitung nicht in Betrieb ist.
Bei der DE 35 06 040 A1 ist eine einen Wärmetauscher enthalten
de Zweigleitung nicht als eine Umgehungsleitung der Hauptlei
tung vorgesehen, sondern kann in einer Reihe zu einer durch ei
nen Hydraulikverbraucher (Servolenkung) führenden Hauptleitung
zugeschaltet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät für ein
Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiter
zubilden, dass mit möglichst einfachen Mitteln das Wärme-/
Kühlsystem des Fahrzeugs gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Heizgerät mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentan
sprüchen definiert.
Erfindungsgemäß ist ein Heizgerät für ein Fahrzeug geschaffen,
bei dem keine speziellen Bauteile wie beispielsweise eine Vis
kofluidkupplung eingesetzt werden und das Wärme bei einem ein
fachen Aufbau erzeugt sowie die Wärme auf ein Kühlwasser über
trägt, um ein Heizen durchzuführen.
Bei dem obigen Aufbau ist zum Zeitpunkt des Heizens die
Hauptleitung geschlossen und das Hydraulikfluid wird von der
Hydraulikpumpe der Zweigleitung zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt
verengt die in der Zweigleitung angeordnete Drosseleinrichtung
einen Durchtritt des Hydraulikfluids, so daß ein Druck und eine
Strömungsrate pro Querschnittsflächeneinheit ansteigt, und eine
große Menge Reibungswärme sowie eine große Menge Scherwärme
werden in dem Hydraulikfluid erzeugt. Folglich wird eine Hy
draulikfluidwärme erzeugt und durch die Wärmeabgabeeinrichtung
auf die Luft übertragen, die der Fahrgastzelle zugeführt wird.
Des weiteren ist bei diesem Heizgerät für ein Fahrzeug der
Durchmesser der Zweigleitung deutlich kleiner gesetzt als der
der Hauptleitung. Folglich steigt die Strömungsrate des Hydrau
likfluids, das durch die Zweigleitung strömt, an und es ist
möglich, die Temperatur der Hydraulikfluidwärme im Vergleich zu
dem Fall, bei dem das Hydraulikfluid durch die Hauptleitung
strömt, auf eine höhere Temperatur zu setzen. Da des weiteren
die Drosseleinrichtung vorgesehen ist, ist es möglich, die Tem
peratur der der Fahrgastzelle zugeführten Luft in kurzer Zeit
auf eine hohe Temperatur anzuheben, die zum Heizen erforderlich
ist.
Darüber hinaus ist es möglich, die Drosseleinrichtung und
die Wärmeabgabeeinrichtung einstückig auszugestalten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er
läutert.
Fig. 1 zeigt einen Aufbau eines Heizgeräts für ein Fahr
zeug gemäß einem erfindungsgemäßen bevorzugten ersten Ausfüh
rungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt einen Aufbau eines Heizgeräts für ein Fahr
zeug gemäß einem erfindungsgemäßen bevorzugten zweiten Ausfüh
rungsbeispiel.
Fig. 3 zeigt einen Aufbau eines Heizgeräts für ein Fahr
zeug gemäß einem erfindungsgemäßen bevorzugten dritten Ausfüh
rungsbeispiel.
Die Aufgabe sowie Vorteile der Erfindung werden unter Be
rücksichtigung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorlie
genden Erfindung offensichtlich.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Heizgerät eines Fahr
zeuges gemäß dem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel der Er
findung bei einem Kraftfahrzeug angewendet, bei dem eine Hy
draulikpumpe 12 durch einen Motor 11 betätigt wird und bei dem
ein Kühlgebläse 15 eines Radiators 14 betätigt wird, indem ein
Hydraulikdruck eines Hydraulikfluids von der Hydraulikpumpe 12
durch eine Hauptleitung 13 eines Hydraulikkreislaufs durchge
lassen wird. Die Hydraulikpumpe 12 kann nicht nur als Antriebs
quelle des Kühlgebläses 15, sondern auch einer Servolenkvor
richtung dienen.
Der Motor 11 ist wassergekühlt und hat zwei Arten von Was
serkreisläufen. Einer davon ist ein Kühlwasserkreislauf 17, in
dem das Wasser durch einen Kühlmantel des Motors 11, den Radia
tor 14 und eine Wasserpumpe 16 zirkuliert. Der andere ist ein
Heißwasserkreislauf 19, in dem das Wasser durch den Kühlmantel
des Motors 11, einen Heizkern 18 und die Wasserpumpe 16 zirku
liert. Der Kühlwasserkreislauf 17 hat eine Umgehungsleitung 24.
Wie detailliert beschrieben ist, sind der Radiator 14 und
die Wasserpumpe 16, die durch einen Riemen 20 betätigt wird, in
dem Kühlwasserkreislauf 17 angeordnet. Der Radiator 14 steht
mit dem Motor 11 über eine Kühlzuleitung 21 in Verbindung und
der Radiator 14 steht mit der Wasserpumpe 16 durch eine Rück
führleitung 22 in Verbindung. Die Rückführleitung 22 steht mit
einem Thermostatventil 23, das in der Mitte der Kühlzuleitung
21 angeordnet ist, durch die Umgehungsleitung 24 in Verbindung.
Aufgrund des Thermostatventils 23 strömt das Kühlwasser durch
die Umgehungsleitung 24, wenn die Temperatur des Kühlwassers
gering ist. Im Gegensatz dazu strömt, wenn die Temperatur des
Kühlwassers hoch ist, das Kühlwasser zum Radiator 14.
Im Heißwasserkreislauf 19 ist der Heizkern 18 angeordnet
und ein Wärme aufnehmender Abschnitt 25 (als eine Wärmeleitein
richtung) ist ebenfalls darin angeordnet, der als ein Hohlgefäß
wie beispielsweise ein Behälter und dergleichen ausgebildet
ist. Der Wärme aufnehmende Abschnitt 25 steht mit dem Kühlman
tel auf der Seite eines Zylinderblocks des Motors 11 durch eine
Radiatorzuleitung 26 in Verbindung. In der Radiatorzuleitung 26
ist ein Heizventil 27 angeordnet, das die Radiatorzuleitung 26
öffnet, wenn ein Gebläseschalter betätigt wird. Wenn das Heiz
ventil 27 (zum Zeitpunkt des Heizens) geöffnet wird, strömt das
Kühlwasser, das in dem Heißwasserkreislauf 19 zirkuliert, zy
linderblockseitig von dem Kühlmantel in den Wärme aufnehmenden
Abschnitt 25 durch die Radiatorzuleitung 26. Dann wird das
Kühlwasser durch einen Abstrahlabschnitt 37 (als die Wärme
leiteinrichtung) aufgeheizt und strömt in den Heizkern 18. Da
nach strömt das Kühlwasser durch eine Rückführleitung 28, wobei
es durch die Wasserpumpe 16 gepumpt wird. Wenn ein Gebläsemotor
29 läuft, wenn der Gebläseschalter betätigt ist, führt der
Heizkern 18 heiße Luft in eine Fahrgastzelle zu, indem ein Lüf
terrad 30 gedreht wird.
In der Hauptleitung 13 wird das in einem Hydraulikbehälter
31 gespeicherte Hydraulikfluid durch eine Hydraulikpumpe 12
heraufgeführt und einem Hydraulikmotor 32 zum Betätigen des
Kühlgebläses 15 zugeführt. Ein Heizventil 33, das zum Zeitpunkt
des Heizens arbeitet, ist in der Hauptleitung 13 zwischen der
Hydraulikpumpe 12 und dem Hydraulikmotor 32 angeordnet. Ein Öl
kühler 38 ist in der Hauptleitung 13 zwischen dem Hydraulikmo
tor 32 und dem Hydraulikbehälter 31 angeordnet. Eine Zweiglei
tung 35 steht mit dem Heizventil 33 in Verbindung, wobei die
Zweigleitung 35 eine stromaufwärtige Zweigleitung 35a aufweist,
die als eine Umgehungsleitung der Hauptleitung 13 des Hydrau
likkreislaufs dient, in der das Hydraulikfluid von dem Hydrauliktank
31 dem Hydraulikmotor 32 zugeführt wird. Die Zweiglei
tung 35 weist ferner eine stromabwärtige Zweigleitung 35b auf.
Das Heizventil 33 ändert den Strömungsweg des Hydraulikfluids
zum Zeitpunkt des Heizens in die Zweigleitung 35.
Eine kleine Öffnung, die einen Widerstand auf das durch
die Zweigleitung 35 strömende Hydraulikfluid aufbringt, um Wär
me zu erzeugen, und eine Drosseleinrichtung 36 wie beispiels
weise eine Drossel sind zwischen der stromaufwärtigen Zweiglei
tung 35a und der stromabwärtigen Zweigleitung 35b angeordnet.
Der Abstrahlabschnitt 37, in dem eine große Anzahl Rippen an
der Außenseite eines Durchtritts des Hydraulikfluids angeordnet
sind, ist direkt stromabwärtig der Drosseleinrichtung 36 ange
ordnet. Der Abstrahlabschnitt 37 ist in dem Wärme aufnehmenden
Abschnitt 25 umschlossen. Aufgrund eines derartigen Aufbaus
kann die durch die Drosseleinrichtung 36 erzeugte Hydraulik
fluidwärme auf das Kühlwasser im Heißwasserkreislauf 19 über
tragen werden.
Eine elektronische Regeleinheit 38 regelt jedes der Heiz
ventile 27 und 33 auf der Grundlage eines Kühlwassersignals,
das an einer vorbestimmten Position erfaßt wird, und eines Be
tätigungssignals des Gebläseschalters. Wenn der Gebläseschalter
betätigt ist, wird das Heizventil 27 so betätigt, daß das Kühl
wasser in dem Heißwasserkreislauf 19 zirkuliert. Wenn darüber
hinaus die Temperatur des Kühlwassers geringer als ein vorbe
stimmter Wert ist, wird das Heizventil 33 so betätigt, daß das
Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 13 in die Zweigleitung 35
zum Strömen gebracht wird.
Eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Hydraulikpumpe 12 kann
durch die elektronische Regeleinheit 38 in Übereinstimmung mit
einer Motordrehzahl geregelt werden.
Wenn bei dem obigen Aufbau der Motor unter Kaltstartbedin
gungen startet, oder wenn das Kraftfahrzeug normal im Winter
gefahren wird, wird der Heizschalter betätigt, und die elektro
nische Regeleinheit 38 beurteilt, ob die Temperatur des Kühl
wassers zu diesem Zeitpunkt geringer als der vorbestimmte Wert
ist. Wenn in diesem Fall das Heizventil 27 nicht geöffnet ist,
bewirkt die elektronische Regeleinheit 38 eine Öffnungsbetäti
gung des Heizventils 27 und bewirkt gleichzeitig eine Betäti
gung des Heizventils 33, so daß das Hydraulikfluid von der Hy
draulikpumpe 12 in die Zweigleitung 35 strömt. Ein Durchtritts
querschnitt des durch die Zweigleitung 35 strömenden Hydraulik
fluids ist durch die Drosseleinrichtung 36 verengt, und eine
Strömungsgeschwindigkeit sowie eine Strömungsrate pro Quer
schnittseinheit steigen an. Damit steigen die Reibkraft und
Scherkraft in dem Hydraulikfluid an, und die Reibkraft zwischen
dem Hydraulikfluid und einer Leitungswand steigt an, um eine
Hydraulikfluidwärme zu erzeugen. Wenn das Hydraulikfluid durch
den Abstrahlabschnitt 37 strömt, wird der Abstrahlabschnitt 37
durch die Hydraulikfluidwärme aufgeheizt. Ein derartiges Erzeu
gen der Hydraulikfluidwärme und gleichzeitiges Aufheizen des
Abstrahlabschnitts 37 wird durch ein Zirkulieren des Hydraulik
fluids wiederholt, und die Temperatur der Hydraulikfluidwärme
steigt schnell auf Temperaturen an, die im Vergleich zur Tempe
ratur des durch die Verbrennungswärme des Motors 11 aufgeheiz
ten Kühlwassers höher sind. Folglich steigt die Temperatur des
Abstrahlabschnitts 37 in kurzer Zeit auf eine Temperatur an,
die im Vergleich zur Temperatur des Kühlwassers höher ist, und
das Kühlwasser im Wärme aufnehmenden Abschnitt 25, das nur
durch die Verbrennungswärme des Motors 11 aufgeheizt war, wird
durch den Abstrahlabschnitt 37 weiter aufgeheizt. Damit wird
der Heizkern 18 durch das Kühlwasser aufgeheizt, das durch den
Wärme aufnehmenden Abschnitt 25 aufgeheizt ist. Ein Luftstrom
eines Lüfterrades 30, das durch den Gebläsemotor 29 betätigt
wird, wird aufgeheizt, um ein Aufheizen einer Fahrgastzelle
auszuführen.
Wie zuvor beschrieben ist, ist es bei dem Heizgerät für
ein Fahrzeug gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, die Temperatur
des durch die Zweigleitung 35 strömenden Hydraulik
fluids auf eine höhere Temperatur in einer Zeit aufzuheizen,
die im Vergleich zu dem Fall kürzer ist, bei dem das Kühlwasser
nicht schnell durch den Motor 11 zu einem Zeitpunkt aufgeheizt
wird, wenn der Motor 11 unter einer Kaltstartbedingung startet.
Des weiteren ist es möglich, die Temperatur des Hydraulikfluids
auf eine Temperatur anzuheben, die im Vergleich zur Temperatur
des Kühlwassers höher ist, welche wiederum eine relativ geringe
Temperatur zu dem Zeitpunkt ist, wenn ein Kraftfahrzeug normal
im Winter fährt. Dadurch wird das Hydraulikfluid des Hydraulik
kreislaufs als eine Wärmequelle genutzt. Dadurch besteht keine
Möglichkeit, daß viel Platz in dem Motorraum durch Einsetzen
eines speziellen Bauteils wie beispielsweise einer Viskofluid
kupplung eingenommen wird und daß das Fahrzeuggewicht ansteigt.
Ein nur einfacher Aufbau wird benötigt, der im wesentlichen die
Hauptleitung 13, die Zweigleitung 35, die Drosseleinrichtung
36, den Abstrahlabschnitt 37 und den Wärme aufnehmenden Ab
schnitt 25 (ein relativ kleines Hohlgefäß) aufweist. Ein derar
tiger Aufbau ist ausreichend, um mit Leichtigkeit dieselbe
Heizwirkung wie die der Viskofluidkupplung zu erreichen.
Zum Zeitpunkt der normalen Fahrt im Winter wird, wenn das
Hydraulikfluid durch die Zweigleitung 35 strömt, wird ein Küh
len des Kühlwassers nicht ausgeführt, indem das Kühlgebläse 15
angehalten wird. Wenn in diesem Fall die Temperatur des Motors
ansteigt, wird das Heizventil 33 mit Unterbrechungen umgeschal
tet.
Um ein Ansteigen der Temperatur des Hydraulikfluids auf
eine Temperatur in einer kurzen Zeit zu erreichen, die im Ver
gleich zur Temperatur des Kühlwassers höher ist, kann die Dros
seleinrichtung 36 durch eine variable Drosseleinrichtung er
setzt werden, die eine variable Drosselung ermöglicht. Der
Drosselgrad der variablen Drosseleinrichtung wird durch ein
Stellglied wie beispielsweise einen Schrittmotor, der auf der
Grundlage eines Signals der elektronischen Regeleinheit in
Übereinstimmung mit beispielsweise einem (nicht gezeigten) ei
nen Fahrer betätigten Schnellheizschalter betätigt wird, derart
geregelt, daß sie groß ist. Wenn darüber hinaus der Heizschal
ter betätigt wird und die Temperatur des Kühlwassers geringer
als der vorbestimmte Wert ist sowie die Temperatur der Fahr
gastzelle geringer als ein vorbestimmter Wert ist, wird der
Drosselgrad der variablen Drosseleinrichtung durch das Stell
glied so geregelt, daß er groß ist.
Wenn darüber hinaus der Innendurchmesser der Zweigleitung
35 kleiner als der der Hauptleitung 13 ist und das durch die
stromabwärtige Zweigleitung 35b strömende Hydraulikfluid direkt
in die Hydraulikpumpe 12 gepumpt wird, ohne dem Hydraulikbehäl
ter 31 zurückgeführt zu werden, ist die Temperatur des durch
die Zweigleitung 35 strömenden Hydraulikfluids höher als die
des normalen Hydraulikfluids, das durch die Hydraulikleitung 13
strömt. Außerdem wird erwartet, daß die Heizwirkung in einer
kurzen Zeit erhalten werden kann.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat ein Heizgerät für ein Fahr
zeug gemäß dem erfindungsgemäßen bevorzugten zweiten Ausfüh
rungsbeispiel denselben Aufbau wie das des bevorzugten ersten
Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, daß der Wärme aufnehmen
de Abschnitt 25 nicht in dem Heißwasserkreislauf 19 angeordnet
ist und daß ein Abstrahlabschnitt (ein Ölkühler) 137 zwischen
dem Lüfterrad 30 und dem Heizkern 18 angeordnet ist. Der Ab
strahlabschnitt 17 kann fahrgastzellenseitig benachbart zum
Heizkern 18 angeordnet sein.
Wenn mit dem obigen Aufbau der Motor unter Kaltstartbedin
gungen startet oder wenn das Kraftfahrzeug normal im Winter ge
fahren wird, wird der Heizschalter betätigt und die Temperatur
des Kühlwassers zu diesem Zeitpunkt ist geringer als ein vorbe
stimmter Wert. In diesem Fall wird das Heizventil 33 betätigt,
so daß das Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 12 in die
Zweigleitung 35 zugeführt wird. Das der Zweigleitung 35 zuge
führte Hydraulikfluid erzeugt aufgrund der Drosseleinrichtung
36 eine Hydraulikfluidwärme. Wenn das Hydraulikfluid durch den
Abstrahlabschnitt 137 strömt, wird eine von dem Lüfterrad 30
zugeführte Luft durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Hydrau
likfluid und der Luft aufgeheizt. Die aufgeheizte Luft wird der
Fahrgastzelle durch den Heizkern 18 zugeführt, um ein Aufheizen
der Fahrgastzelle zu bewirken.
Die weiteren Wirkungen sind dieselben wie die des bevor
zugten ersten Ausführungsbeispiels.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat ein Heizgerät für ein Fahr
zeug gemäß dem erfindungsgemäßen bevorzugten dritten Ausfüh
rungsbeispiel denselben Aufbau wie das des bevorzugten ersten
Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme des folgenden Aufbaus.
Der Heißwasserkreislauf 19 ist nicht vorhanden. Ein erster
Abstrahlabschnitt (ein Ölkühler) 237 mit einer großen Anzahl
Rippen ist in der Nähe der Fahrgastzelle in der Zweigleitung 35
angeordnet, und ein zweiter Abstrahlabschnitt 237 mit einer
großen Anzahl Rippen ist an der stromabliegenden Seite des Hy
draulikmotors 32 in der Hauptleitung 13 angeordnet. Wenn das
Hydraulikfluid durch den ersten Abstrahlabschnitt 237 strömt,
wird eine von einem Lüfterrad 230 zugeführte Luft, das durch
einen Gebläsemotor 229 betätigt wird, aufgeheizt, indem ein
Wärmetausch zwischen dem Hydraulikfluid und der Luft stattfin
det. Folglich kann die aufgeheizte Luft der Fahrgastzelle durch
eine (nicht gezeigte) erste Klappe 241 zugeführt Werden. Wenn
das Hydraulikfluid durch den zweiten Abstrahlabschnit 234
strömt, wird eine von einem Lüfterrad 242 zugeführte Luft, das
durch einen Gebläsemotor 239 betätigt wird, aufgeheizt, indem
ein Wärmetausch zwischen dem Hydraulikfluid und der Luft stattfindet.
Folglich kann die aufgeheizte Luft der Fahrgastzelle
durch eine (nicht gezeigte) zweite Klappe 240 zugeführt werden.
Die Fahrgastzelle kann mit dem ersten Abstrahlabschnitt 237 und
dem zweiten Abstrahlabschnitt 234 durch die erste Klappe 241
und die zweite Klappe 240 in Übereinstimmung mit einer manuel
len Betätigung oder durch ein auf der Grundlage eines Signals
von der elektronischen Regeleinheit 38 betätigten Stellgliedes
in Verbindung gebracht oder davon getrennt werden. Wenn die
zweite Klappe 240 im geschlossenen Zustand ist, kann der zweite
Abstrahlabschnitt 234 mit der Umgebungsluft in Verbindung ste
hen. Wenn im Gegensatz dazu die zweite Klappe 240 im geöffneten
Zustand ist, ist der zweite Abstrahlabschnitt 234 von der Umge
bungsluft abgetrennt.
Wenn bei dem obigen Aufbau der Motor unter Kaltstartbedin
gungen gestartet wird oder wenn das Fahrzeug normal im Winter
gefahren wird, wird der Heizschalter betätigt und die Tempera
tur des Kühlwassers zu diesem Zeitpunkt ist geringer als ein
vorbestimmter Wert. In diesem Fall wird das Heizventil 33 so
betätigt, daß das Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 12 der
Zweigleitung 35 zugeführt wird. Das der Zweigleitung 35 zuge
führte Hydraulikfluid erzeugt aufgrund der Drosseleinrichtung
36 eine Hydraulikfluidwärme. Wenn das Hydraulikfluid durch den
ersten Abstrahlabschnitt 237 strömt, wird die von dem Lüfterge
bläse 230 zugeführte Luft durch einen Wärmeaustausch zwischen
dem Hydraulikfluid und der Luft aufgeheizt. Die aufgeheizte
Luft wird der Fahrgastzelle durch die erste Klappe 241 (im of
fenen Zustand) zugeführt, um ein Aufheizen der Fahrgastzelle zu
bewirken. Zu diesem Zeitpunkt ist die zweite Klappe 240 im ge
schlossenen Zustand, und der Gebläsemotor 239 ist angehalten.
Wenn das Kraftfahrzeug normal im Winter gefahren wird,
wird der Heizschalter betätigt und die Temperatur des Kühlwas
sers zu diesem Zeitpunkt ist höher als der vorbestimmte Wert.
In diesem Fall wird das Heizventil 33 so betätigt, daß das Hy
draulikfluid von der Hydraulikpumpe 12 der Hauptleitung 13 zugeführt
wird. Wenn das Hydraulikfluid durch den Hydraulikmotor
32 strömt, wird in derselben Weise wie in der Drosseleinrich
tung 36 eine Hydraulikfluidwärme erzeugt. Wenn das Hydraulik
fluid durch den zweiten Abstrahlabschnitt 234 strömt, wird eine
von dem Lüfterrad 242 zugeführte Luft durch einen Wärmeaus
tausch zwischen dem Hydraulikfluid und der Luft aufgeheizt. Die
aufgeheizte Luft wird der Fahrgastzelle durch die zweite Klappe
240 (im offenen Zustand) zugeführt, um ein Aufheizen der Fahr
gastzelle zu bewirken. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Klappe
240 in geschlossenem Zustand, und der Gebläsemotor 229 ist an
gehalten.
Wenn das Kraftfahrzeug normal im Sommer gefahren wird,
wird das Heizventil 33 so betätigt, daß das Hydraulikfluid von
der Hydraulikpumpe 12 dem Hydraulikmotor 32 zugeführt wird.
Folglich wird das Kühlgebläse 15 durch den Hydraulikmotor 32
betätigt. Zu diesem Zeitpunkt sind die erste Klappe 241 und die
zweite Klappe 240 im geschlossenen Zustand.
Andere Wirkungen sind gleich wie diejenigen des ersten be
vorzugten Ausführungsbeispiels.
Wie zuvor beschrieben ist, kann bei dem Heizgerät für ein
Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung das Heizen durch ei
nen einfachen Aufbau ausgeführt werden, ohne daß ein spezielles
Bauteil wie beispielsweise eine Viskofluidkupplung eingesetzt
werden muß. Der einfache Aufbau weist im wesentlichen eine
Hauptleitung, eine Zweigleitung, die als eine Umgehungsleitung
dient, eine Drosseleinrichtung zum Erzeugen einer Hydraulik
fluidwärme, die höher als die normale Hydraulikfluidwärme ist,
und eine Wärmeleiteinrichtung auf, die die Hydraulikfluidwärme,
die durch die Drosseleinrichtung erzeugt wird, auf Luft über
trägt, die einer Fahrgastzelle zugeführt wird. Aufgrund dieses
Aufbaus ist es möglich, die Heizleistung zu verbessern, wenn
ein Kühlwasser eines Motors nicht hinreichend aufgeheizt ist,
d. h. wenn der Motor unter Kaltstartbedingungen gestartet wird,
oder wenn das Kraftfahrzeug normal im Winter gefahren wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen bevor
zugten Ausführungsbeispiele beschränkt, die in den Zeichnungen
dargestellt sind. Die Erfindung läßt sich in noch anderen Wegen
ausführen und verkörpern, ohne den in den Patentansprüchen dar
gelegten Kern der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist
die Funktion des Hydraulikkreislaufs nicht darauf beschränkt,
das Kühlgebläse 15 oder eine Servolenkvorrichtung zu betätigen.
Ein Heizgerät für ein Fahrzeug setzt kein spezielles Bau
teil wie beispielsweise eine Viskofluidkupplung ein und erzeugt
Wärme mit einem einfachen Aufbau und überträgt die Wärme auf
ein Kühlwasser, um ein Heizen durchzuführen. Das Heizgerät für
ein Fahrzeug verbessert eine Heizleistung, wenn das Kühlwasser
eines Motors nicht hinreichend aufgeheizt ist, d. h. wenn der
Motor unter einer Kaltstartbedingung gestartet wird, oder wenn
das Kraftfahrzeug normal im Winter gefahren wird. Das Heizgerät
für ein Fahrzeug mit einem Hydraulikkreislauf weist folgende
Bauteile auf: eine Hydraulikpumpe 12 zur Zufuhr eines Hydrau
likfluids, eine Hauptleitung 13 mit einem Stellglied 32, in der
das Hydraulikfluid zirkuliert, eine Zweigleitung 35, die als
eine Umgehungsleitung dient und in der das Hydraulikfluid zir
kuliert, wenn die Hauptleitung 13 geschlossen ist, eine Drosse
leinrichtung 36 zum Aufbringen eines Widerstands auf das Hy
draulikfluid, das durch die Zweigleitung 35 strömt, um eine Hy
draulikfluidwärme zu erzeugen, und eine Wärmeleiteinrichtung
25, 37; 137; 237, die die durch die Drosseleinrichtung 36 er
zeugte Hydraulikfluidwärme auf Luft überträgt, die einer Fahr
gastzelle zugeführt wird.
Claims (4)
1. Heizgerät für ein Fahrzeug mit einem Hydraulikkreislauf mit
einer Hydraulikpumpe (12) zum Fördern eines Hydraulikfluids,
einer Hauptleitung (13) mit einem Hydraulikverbraucher (32), in der das Hydraulikfluid zirkuliert,
einer Zweigleitung (35), die als eine Umgehungsleitung der Hauptleitung (13) dient und in der das Hydraulikfluid unter Umgehung des Hydraulikverbrauchers (32) zirkuliert, wenn die Hauptleitung (13) durch ein Ventil (33) geschlossen ist,
einer Drosseleinrichtung (36) zum Aufbringen eines Widerstands auf das Hydraulikfluid, das durch die Zweigleitung (35) strömt, um eine Hydraulikfluidwärme zu erzeugen und
einer Wärmeabgabeeinrichung (25, 37; 137; 237), die die durch die Drosseleinrichtung (36) erzeugte Hydraulikfluidwärme auf Luft überträgt, die einer Fahrgastzelle zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydraulikverbraucher (32) ein Kühlgebläse (15) antreibt, das ein Motorkühlsystem kühlt, so daß je nach Betriebstellung des Ventils (33) entweder die Hydraulikfluidwärme zur Aufheizung der Fahrgastzelle erzeugt wird oder das Motorkühlsystem gekühlt wird.
einer Hydraulikpumpe (12) zum Fördern eines Hydraulikfluids,
einer Hauptleitung (13) mit einem Hydraulikverbraucher (32), in der das Hydraulikfluid zirkuliert,
einer Zweigleitung (35), die als eine Umgehungsleitung der Hauptleitung (13) dient und in der das Hydraulikfluid unter Umgehung des Hydraulikverbrauchers (32) zirkuliert, wenn die Hauptleitung (13) durch ein Ventil (33) geschlossen ist,
einer Drosseleinrichtung (36) zum Aufbringen eines Widerstands auf das Hydraulikfluid, das durch die Zweigleitung (35) strömt, um eine Hydraulikfluidwärme zu erzeugen und
einer Wärmeabgabeeinrichung (25, 37; 137; 237), die die durch die Drosseleinrichtung (36) erzeugte Hydraulikfluidwärme auf Luft überträgt, die einer Fahrgastzelle zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydraulikverbraucher (32) ein Kühlgebläse (15) antreibt, das ein Motorkühlsystem kühlt, so daß je nach Betriebstellung des Ventils (33) entweder die Hydraulikfluidwärme zur Aufheizung der Fahrgastzelle erzeugt wird oder das Motorkühlsystem gekühlt wird.
2. Heizgerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
des weiteren ein Kühlwasserkreislauf (17, 19) vorgesehen
ist, in dem ein Kühlwässer zwischen einem Heizkern (14, 18)
und einem Kühlmantel eines Motors (11) zirkuliert, wobei
die Wärmeabgabeeinrichtung (25, 37) die Hydraulikfluidwärme
auf das Kühlwässer überträgt, das in dem
Kühlwasserkreislauf (17, 19) zirkuliert, um die Wärme des
aufgeheizten Kühlwassers auf die Luft zu übertragen, die
der Fahrgastzelle zugeführt wird.
3. Heizgerät für ein Fährzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hydraulikkreislauf das Hydraulikfluid in unterbrochener
Weise der Zweigleitung (35) oder der Hauptleitung (13)
zuführt, wenn ein Heizschalter während einer normalen Fahrt
betätigt ist.
4. Heizgerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Drosselgrad der Drosseleinrichtung (36) regelbar ist.
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JPH09315132A (ja) | 1997-12-09 |
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