DE19729447C1

DE19729447C1 - Luftheizgerät

Info

Publication number: DE19729447C1
Application number: DE19729447A
Authority: DE
Inventors: Fritz Widemann
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2017-07-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftheizgerät für ein Fahrzeug mit einem durch einen Luftgebläsemotor angetrieben Luftgebläse zur Förderung von Heizluft im Heizbetrieb bzw. von Frischluft im Lüfterbetrieb bei ausgeschaltetem Brenner in einen Fahrzeuginnenraum und mit einer Steuereinheit, die mit einem manuell betätigbaren Stellglied zusammenwirkt, aus dessen Stellung die Steuereinheit im Heizbetrieb die gewünschte Temperatur des Fahrzeuginnenraums ableitet.

Derartige Luftheizgeräte sind üblicherweise unabhängig vom Antriebsmotor eines Fahrzeugs betreibbar, und ihr Steuergerät, das auf einem Mikroprozessor basiert, enthält unter anderem einen Datenspeicher, in welchem Sollwerte für die Einrichtung zur Brennstoffzufuhr und/oder das Brennluftgebläse abgelegt sind, wie beispielsweise aus der DE 43 11 080 C1 bekannt. Mit diesem Steuergerät lassen sich als Ersatz für entsprechende mechanische Einstellvorrichtungen problemlos elektronische Veränderungen der Drehzahl bzw. Taktfrequenz der genannten Aggregate ausführen. Die Drehzahl des die Heizluft oder Frischluft fördernden Luftgebläses eines derartigen Luftheizgeräts wird bislang ausschließlich im Heizbetrieb geregelt, und zwar in Abhängigkeit von im Speicher der Steuereinrichtung abgelegten Parametern und ggfs. von gemessenen Temperaturwerten. Im reinen Lüfterbetrieb, d. h. also bei Förderung von nicht aufgeheizter Außenluft in den Fahrzeuginnenraum bei abgeschaltetem Brenner (Sommerbetrieb zur Standlüftung) ist eine Drehzahlregelung bislang nicht vorgesehen. Das heißt, das Luftgebläse fördert im Lüfterbetrieb Frischluft immer bei höchster Drehzahl in die Fahrgastzelle. Dies ist deshalb von Nachteil, weil der Nutzer des Luftheizgeräts nicht wählen kann, ob über das Luftgebläse im Lüfterbetrieb viel oder wenig Frischluft in die Fahrgastzelle gefördert werden soll. Ein weiterer nicht unerheblicher Nachteil ist, daß das Luftgebläse in der höchsten Leistungsstufe nur unter erheblicher Geräuschentwicklung arbeitet und bei Stillstand des Antriebsmotors des Fahrzeugs eine erhebliche Belastung der Fahrzeugbatterie bildet.

Es besteht also grundsätzlich ein Bedarf, das Luftgebläse des in Rede stehenden Luftheizgeräts auch im Lüfterbetrieb regeln zu können. Wie eine derartige Drehzahlregelung des Motors für das Luftgebläse insbesondere auch im reinen Lüfterbetrieb vor sich gehen kann, ist an sich bekannt, nämlich z. B. über einen Ist- Drehzahlgeber, der beispielsweise in Gestalt vorgegebener Werte im Speicher der Steuereinrichtung realisiert ist, und/oder mittels eines vorzugsweise drehverstellbaren Stellelements, das beispielsweise am Armaturenbrett angebracht ist und eine manuelle Einstellung durch den Nutzer ermöglicht. Diese Maßnahme würde jedoch zusätzliche Bauteile, nämlich zumindest ein zusätzliches Stellelement erfordern, was mit zusätzlichen Kosten bei der Herstellung und/oder beim Einbau im Kraftfahrzeug sowie mit zusätzlichem Platzbedarf verbunden wäre.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Luftheizgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine Drehzahlregelung des Luftgebläses im Lüfterbetrieb in kostengünstiger Weise erlaubt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, ein standardmäßig bei dem in Rede stehende Luftheizgerät vorhandenes Stellelement, beispielsweise ein Potentiometer zur Steuerung der Heizleistung im Heizbetrieb auch zur Regelung der Drehzahl des Luftgebläse-Motors im Lüfterbetrieb einzusetzen. Da dieses manuell betätigbare Stellelement bei dem in Rede stehenden Luftheizgerät als Schaltungsteil bereits vorhanden ist, ist weder ein zusätzlicher Herstellungs- noch ein zusätzlicher Montageaufwand erforderlich. Außerdem kann ein Nutzer jederzeit frei wählen, wieviel Frischluft er im Lüfterbetrieb in die Fahrgastzelle fördern will und/oder, welcher Geräuschpegel durch den Betrieb des Luftgebläses für ihn akzeptabel ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Luftheizgeräts besteht darin, daß der Motor des Luftgebläses aufgrund seiner Regelung im Lüfterbetrieb auch in dieser Betriebsart nicht stets mit maximaler Leistung läuft, was der Motorlebensdauer zugute kommt. Wenn das Luftgebläse bei abgestelltem Fahrzeug zur Standbe- oder -entlüftung verwendet wird, wird durch eine reduzierte Drehzahl auch die Fahrzeugbatterie vor einer zu schnellen Entladung geschützt.

Mit anderen Worten sieht die Erfindung vor, das Potentiometer zur Regelung der Heizleistung in einer zweiten Funktion im Lüfterbetrieb zur Regelung der Drehzahl des Luftgebläse-Motors einzusetzen. Diese Regelung erfolgt vorzugsweise proportional zur Potentiometerstellung zwischen einem festzulegenden Minimalwert und dem möglichen Maximalwert, so daß jedem Widerstandswert des Potentiometers eine spezielle Drehzahl zugeordnet ist.

Obwohl vorstehend als Bestandteil der Steuereinrichtung des Luftheizgeräts erläutert, kann das Potentiometer im Lüfterbetrieb grundsätzlich auch getrennt von der Steuereinrichtung den Luftgebläse-Motor durch eine geeignete Aussteuerung regeln.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Luftheizgeräts und eines Stellelements und

Fig. 2 eine Kurvendarstellung des Potentiometerwiderstands und der Drehzahl des Luftgebläse-Motors.

In Fig. 1 sind die für die Erfindung relevanten Bestandteile eines motorunabhängigen Luftheizgeräts 6 für ein Fahrzeug gezeigt. Ein als Elektromotor ausgebildeter Luftgebläse- Motor 1 dient zum Antreiben eines Luftgebläses 7 zur Förderung von Heizluft im Heizbetrieb bzw. von Frischluft im Lüfterbetrieb bei ausgeschaltetem Brenner 8. Das Luftheizgeräte 6 weist eine Steuereinrichtung 2 auf, die einen Mikrocomputer und wenigstens einen Speicher enthält, in dem unter anderem Sollwerte der für den Heizbetrieb des Luftheizgeräts erforderlichen Aggregate, wie die Taktfrequenz oder Drehzahl einer Brennstoff-Dosiereinrichtung 9 und die Drehzahl eines Brennluftgebläses 11 abgelegt sind. Die gewünschte Temperatur des Fahrzeuginnenraums 10 und somit auch die vom Brenner 8 bereitzustellende Heizleistung, kann von einem Nutzer mittels eines als Stellglied fungierenden Potentiometers 3 mit einem Drehregelknopf 4 vorgewählt werden. Das Potentiometer 3 mit Regelknopf 4 ist bevorzugt in Reichweite eines Fahrers am Armaturenbrett des Fahrzeugs angebracht.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird das Potentiometer 3 im Lüfterbetrieb, d. h. bei ausgeschaltetem Brenner 8 als manuelles Stellglied zur Einstellung der Drehzahl des Luftgebläse-Motors 1 verwendet. Zu diesem Zweck wird im Steuergerät 2 in nicht dargestellter, dem Fachmann jedoch leicht vorstellbarer Weise ein weiterer Regelpfad zur Regelung der Drehzahl des Luftgebläse-Motors 1 bereitgestellt, der anstelle des Regelpfads, der im Heizbetrieb eingesetzt wird, im Lüfterbetrieb an das Potentiometer 3 angeschlossen ist. In an sich bekannter Weise können vorbestimmte Widerstandswerte des Potentiometers 3 im Speicher des Steuergeräts 2 bestimmten Werten der Drehzahl des Luftgebläse-Motors 1 zugeordnet sein. Bevorzugt kann auch eine Kennlinie für die Drehzahl des Luftgebläse-Motors 1 als Funktion der Widerstandswerte des Potentiometers 3 im Speicher des Steuergeräts 2 abgelegt sein. Eine entsprechende Kennlinie 5 ist beispielsweise in Fig. 2 gezeigt. Die im wesentlichen linear verlaufende Kennlinie 5 ist eine Funktion des Widerstands des Potentiometers 3. Die Widerstandswerte sind auf der senkrechten Achse aufgetragen und die Motordrehzahl ist auf der waagerechten Achse aufgetragen, wobei größeren Widerstandswerten höhere Motordrehzahlen zugeordnet sind.

In der dargestellten Variante stellt das Potentiometer 3 als Stellglied einen Sollwert für Drehzahl des Luftgebläses 7 an die Steuereinheit 2 bereit. Durch Drehen des Drehregelknopfes aus der Null-Position wird das Luftheizgerät 6 in Betriebsbereitschaft versetzt. Die Entscheidung darüber, ob das Signal des Potentiometers 3 im Lüfterbetrieb für die Drehzahl des Luftgebläses 7 oder im Heizbetrieb für die gewünschte Innenraum- Temperatur von der Steuereinheit 2 ausgewertet wird, wird entweder über einen manuell betätigbaren Sommer/Winter-Schalter 13 getroffen oder automatisch in Auswertung eines Temperatur-Signals von einem Fahrzeuginnenraum-Temperatursensor 12 sowie optional oder alternativ dazu von einem nicht dargestellten Außentemperatur-Sensor.

Im ersten Fall wird bei der Schaltstellung S ( = Sommer) des Schalters 13 der Brenner 8 nicht aktiviert und das Signal des Potentiometers als Sollwert für das Luftgebläse 7 ausgewertet. In der Schaltstellung W ( = Winter) des Schalters 13 bestimmt das Signal des Potentiometers die gewünschte Solltemperatur im Fahrzeuginnenraum 10, wobei die Steuereinheit 2 ihr entsprechendes Programm für den Heizbetrieb ablaufen läßt.

Im zweiten Fall (d. h. bei Verzicht auf einen Sommer/Winter-Schalter 13) wird das Signal des Fahrzeuginnenraum-Temperatursensors 12 (sowie ggfs. eines zusätzlichen Außentemperatur-Sensors) von der Steuereinheit 2 ausgewertet. Bei Unterschreiten eines bestimmten - vorzugsweise einstellbaren - Schwellenwertes wird der Heizbetrieb, bei Überschreiten desselben der Lüfterbetrieb aktiviert, so wie dies in ähnlicherweise aus der DE 41 05 143 C1 für den Betrieb eines Fahrzeuglüfters bereits bekannt ist.

Bezugszeichenliste

1

Luftgebläse-Motor

2

Steuereinheit

3

Potentiometer

4

Drehregelknopf

5

Kennlinie

6

Luftheizgerät

7

Luftgebläse

8

Brenner

9

Brennstoff Dosiereinrichtung

10

Fahrzeuginnenraum

11

Brennluftgebläse

12

Fahrzeuginnenraum-Temperatursensor

13

Sommer/Winter-Schalter

Claims

1. Luftheizgerät (6) für ein Fahrzeug mit einem durch einen Luftgebläse-Motor (1) angetrieben Luftgebläse (7) zur Förderung von Heizluft im Heizbetrieb bzw. von Frischluft im Lüfterbetrieb bei ausgeschaltetem Brenner (8) in einen Fahrzeuginnenraum (10) und mit einer Steuereinheit (2), die mit einem manuell betätigbaren Stellglied (Potentiometer 3) zusammenwirkt, aus dessen Stellung die Steuereinheit (2) im Heizbetrieb den Sollwert für die Fahrzeuginnenraum- Temperatur ableitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (2) im Lüfterbetrieb aus der Stellung des Stellgliedes (Potentiometer 3) den Sollwert für die Drehzahl des Luftgebläse-Motors (1) ableitet.

2. Luftheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorbestimmten Widerstandswerten des Potentiometers (3) bestimmte Werte der Drehzahl des Luftgebläse-Motors (1) zugeordnet sind.

3. Luftheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerheit (2) eine vorbestimmte Kennlinie für die Drehzahl des Luftgebläse- Motors (1) als Funktion der Widerstandswerte des Potentiometers (3) abgespeichert ist.