DE2634015C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft, ausgehend vom Hauptpatent P 25 31 015, eine Einrichtung zur Regulierung der Be
heizung eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine
derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 36 58 244 be
kannt. Bei der bekannten Einrichtung sind in einem Luftkanal zwei Wärme
tauscher angeordnet. Der eine Wärmetauscher wird von einem Heizmit
tel und der andere von einem Kühlmittel durchströmt. Im Zulauf des vom
Heizmittel durchströmten Wärmetauschers ist ein kontinuierlich arbei
tendes Ventil angeordnet, das von einer Regeleinrichtung gesteuert
wird. Zur Temperaturerfassung sind zwei Temperaturfühler vorgesehen.
Ein erster Temperaturfühler erfaßt die Temperatur der Außenluft, die
von einem Ventilator angesaugt und über die Wärmetauscher geführt
wird. Ein zweiter Temperaturfühler erfaßt die Innenraumtemperatur des
Fahrzeugs. Beide Temperaturfühler sind in Reihe geschaltet.
Aus der "Automobiltechnischen Zeitschrift" 69 (1967) 1, S. 29-32 ist
eine elektronische Regelung der Innenraumtemperatur von Kraftfahrzeu
gen bekannt. Die beschriebene Schaltung arbeitet als Zweipunktregler
mit einem oder mehreren temperaturempfindlichen Widerstandsfühlern als
Meßglieder in einem ersten Zweig einer Brückenschaltung. In einem
zweiten Zweig befindet sich ein Potentiometer, das als Sollwertsteller
vom Fahrgastraum aus bedient wird. Das Brückensignal wird von einem
Differenzverstärker verstärkt, der ein am Ausgang angeordnetes Relais
betätigt. Als Stellglied ist ein Magnetventil vorgesehen, das den
Heizmittelstrom durch einen Wärmetauscher freigibt bzw. unterbricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben,
die mit einfachen regelungstechnischen Mitteln und mit störungsunemp
findlichen Komponenten eine exakte Regelung der Klimatisierung des
Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs ermöglicht, wobei der Energiebedarf
für die Kühlung minimiert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei ist vorgesehen, daß an eine im Hauptpatent vorgeschla
gene Regeleinrichtung ein Kühlwärmetauscher und eine zugehörige Kälte
erzeugungsanlage angeschlossen sind, wobei der Kühlmitteldurchfluß
durch Zu- und Abschalten der Kälteerzeugungsanlage über einen Schwell
wertschalter der Regeleinrichtung entsprechend dem Differenzsignal aus
der Addition der Werte der Temperaturfühler und dem Sollwert des Soll
wertgebers gesteuert wird. Einen besonderen Vorteil bietet die Verwen
dung von wenigstens zwei Temperaturfühlern, die die wesentlichen, die
Dynamik der Aufheizung beeinflussenden Temperaturen erfassen, welche
die Regeleinrichtung mit einem eingestellten Sollwert vergleicht. Ein
erster Temperaturfühler erfaßt die Innenraumtemperatur des Kraftfahr
zeuges und ein weiterer Temperaturfühler ist als Heizlufttemperaturfüh
ler ausgebildet und am Luftaustritt des Wärmetauschers angeordnet.
Vorteilhaft ist dabei, daß die von den Fühlern erfaßten Temperaturen
eine unterschiedliche Wertigkeit haben, in der Form, daß der Innen
raumtemperaturfühler bei einer Temperaturänderung die Regelung wesent
lich mehr beeinflußt als der Heizlufttemperaturfühler. Diese Maßnahme
gewährleistet, daß bereits geringe Innenraumtemperaturänderungen
schnell erfaßt werden und daß der noch kalte Fahrzeuginnenraum schnell
hochgeheizt werden kann. Weiterhin wird durch das Anbringen des Heiz
lufttemperaturfühlers am Luftaustritt des Heiz- und Kühlwärmetauschers
ein zu starkes, durch die Wärmekapazitäten der Tauscher verursachtes
Überschwingen der Temperatur vermieden. Dadurch ist es möglich, eine
schnelle Erreichung des eingestellten Temperatursollwertes bei einem
Aufheizvorgang ohne Überschwingen auf die exakte Einhaltung des Soll
wertes im Dauerbetrieb zu gewährleisten.
Ferner wird nun vorteilhaft mit dieser von den Temperaturfühlern be
reitgestellten exakten Steuergröße einerseits der schwer regelbare
Kühlwärmetauscher nur durch Zu- oder Abschalten der Kälteerzeugungs
anlage und andererseits im Übergangsbereich zwischen Kühlen und Nicht
kühlen die durch diese Zweipunktregelung des Kühlmittelzulaufs zum
Kühlwärmetauscher bedingten Temperaturschwankungen bzw. Abweichung vom
Sollwert feinfühlig, genau und schnell durch das geregelte Nachheizen
mit dem Heizwärmetauscher ausgeglichen. Mit dem getakteten Betrieb,
bei dem das im Heizmittelstrom angeordnete Stellglied periodisch be
tätigt wird, ist, im Gegensatz zum Zweipunktbetrieb, eine exakte Rege
lung der Temperatur im Kraftfahrzeug möglich, wobei ein eingestellter
Sollwert ohne nennenswerte Temperaturschwankungen eingehalten wird und
wobei der eingestellte Sollwert bei einem Aufheizvorgang ohne Über
schwingen schnell erreicht wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil
hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angege
benen Einrichtung möglich.
Vorteilhafterweise wird von der Regeleinrichtung außer der Schaltvor
richtung für den Kühlwärmetauscher auch ein spannungsgesteuerter Im
pulsgenerator angesteuert, dessen Ausgang mit einem dem Kühlwärme
tauscher vorgeschalteten Gebläse verbunden ist. Damit wird eine
schnelle Regelung auch bei großer umweltbedingter Regelleistung durch
die Möglichkeit der stufenlosen Luftdurchsatzänderung erzielt.
Die hier beschriebene Einrichtung zur Regelung der Temperatur
im Innenraum eines Kraftfahrzeuges hat den wesentlichen Vor
teil, daß mit geringem Aufwand eine genaue und funktions
sichere Regelung der Beheizung der Fahrgastzelle möglich ist
und daß ferner bei hohen Außentemperaturen ein energiesparen
der Betrieb mit Hilfe nur einer zusätzlichen Zweipunktrege
lung der Kälteleistung bei dennoch hoher Regelgüte erzielt
wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die schematische Anordnung eines ersten Ausführungsbei
spiels der Einrichtung mit mehreren Variationsmöglichkei
ten,
Fig. 2 eine beispielsweise Anordnung der Temperaturfühler.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in einem Heizungszu
lauf 1 zu einem Heizwärmetauscher 3 einer Kfz-Heizungsanlage
ein Stellglied 4 angeordnet, mit dem der Durchflußquerschnitt
des Heizungszulaufs steuerbar ist. Vorzugsweise besteht das
Stellglied aus einem Magnetschaltventil, dessen Magnetwicklung
6 von einer Regeleinrichtung 7 angesteuert wird. Der Heizungs
zulauf zweigt in üblicher Weise z. B. von dem Kühlkreislauf einer
Brennkraftmaschine ab und führt über den Heizungsrücklauf 9 vom
Wärmetauscher 3 zu diesem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine
wieder zurück.
Dem Heizwärmetauscher 3 vorgeschaltet ist ein Kühlwärmetauscher
10, so daß die in das Fahrzeug eintretende Luft zuerst den Kühl
wärmetauscher und dann den Heizwärmetauscher 3 passiert. Der
Kühlwärmetauscher 10 ist dabei der Verdampfer einer Kälteerzeu
gungsanlage 11, mit der er über die Leitungen 12 und 13 verbunden
ist. Der Kompressor der Kälteerzeugungsanlage 11 wird dabei in
üblicher Weise von der Brennkraftmaschine angetrieben und ist
mit dieser über eine Magnetkupplung 14 verbunden, die von der
Regeleinrichtung 7 schaltbar ist. Dem Kühlwärmetauscher 10 ist
ferner ein ebenfalls von der Regeleinrichtung 7 steuerbares
Gebläse 15 vorgeschaltet.
Die Regeleinrichtung 7 ist mit einem als Sollwertgeber 17 die
nenden Potentiometer und ferner mit einem Innenraumtemperatur
fühler 18 und einem Heizlufttemperaturfühler 19 verbunden. Die
Temperaturfühler werden dabei vorteilhaft in Reihe geschaltet
oder ihre Steuergröße über einen Summierverstärker addiert und
einem Differenzverstärker 21 zugeführt, dessen nichtinvertieren
der Eingang mit dem Sollwertgeber 17 verbunden ist. Der Ausgang
des Differenzverstärkers 21 führt zum ersten Eingang eines Kom
parators 23, dessen zweiter Eingang mit einem Generator 24 ver
bunden ist, der mit fester Frequenz eine Spannung mit dreieck
förmigem Verlauf erzeugt. Der Ausgang des Komparators führt dann
zu der Magnetwicklung 6 des Schaltventils 4.
Vom Ausgang des Differenzverstärkers 21 führt ferner eine Ver
bindung zu einem Schwellwertschalter 25, der die Magnetkupplung
14 ansteuert. Weiterhin ist der Ausgang des Differenzverstärkers
21 auch mit dem Eingang eines spannungsgesteuerten Impulsgene
rators 27 verbunden, der in Abhängigkeit der Ausgangsspannung des Diffe
renzverstärkers 21 an seinem mit dem Gebläse 15 verbundenen Aus
gang Impulse mit fester Frequenz und variabler Impulsbreite er
zeugt.
Die Anordnung der beiden Temperaturfühler ist bei einem Bei
spiel in Fig. 2 eingezeichnet. Die Meßgenauigkeit dieser Fühler
hängt erheblich von ihrer Lage ab. So werden z. B. beim Heiz
lufttemperaturfühler 19 die besten Werte dann erzielt, wenn er
an die Stelle des höchsten Luftdurchsatzes am Ausgang des Heiz
wärmetauschers und möglichst auf dessen Heizmitteleintritts
seite angeordnet ist. Für die Meßgenauigkeit des Innenraumtempe
raturfühlers ist der Anbringungsort von ausschlaggebender Bedeu
tung. Die Aufgabe besteht darin, gerade die Temperatur zu er
fassen, der der Fahrgast im Kraftfahrzeug ausgesetzt ist. Ferner
soll der Temperaturfühler im Innenraum schnell auf Stör
größen ansprechen, die z. B. beim Öffnen eines Fensters oder
beim Verlassen und Wiederbetreten des Kraftfahrzeugs auftreten.
Erhebliche Verfälschungen können durch Stauwärme oder Strah
lungswärme auftreten. Deshalb wird der Innenraumtemperatur
fühler 18 an einer von der Sonneneinstrahlung geschützten
Stelle angebracht. In einer besonderen Ausgestaltung liegt
der Innenraumtemperaturfühler an der Mündung eines Rohres 29,
das über eine Drosselbohrung 30 mit einem Saugrohr 31 der in
dem Fahrzeug 32 eingebauten Brennkraftmaschine 33 verbunden
ist. In diesem Fall dient die Brennkraftmaschine als Luftför
dervorrichtung, die beständig über das Rohr 29 Luft aus dem
Innenraum des Kraftfahrzeuges 32 saugt und dem Innenraumtempe
raturfühler in vorteilhafter Weise jeweils Luft zuführt, deren
Temperatur der maßgeblichen Innenraumtemperatur entspricht.
Die Regeleinrichtung arbeitet im wesentlichen folgendermaßen:
Entsprechend der Abweichung der aus den Steuergrößen des Innen
raumtemperaturfühlers 18 und Heizlufttemperaturfühlers 19 ge
bildeten Steuergröße von dem am Sollwertgeber 17 eingestellten
Sollwert stellt sich am Ausgang des Differenzverstärkers 21
eine dieser Regelabweichung proportionale Spannung ein, die
dem Komparator 23 zugeführt wird. Der Differenzverstärker 21
arbeitet dabei als P-Regler. Zusammen mit der Dreiecksspannung
wird vom Komparator 23 eine Rechteckimpulsfolge erzeugt, die
die gleiche Frequenz wie die Dreiecksspannung, aber eine mit
der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 21 variable
Impulsbreite hat. Entsprechend diesen Impulsen wird das Schalt
ventil 4 über die Magnetwicklung 6 getaktet betätigt, d. h.
entweder in eine Auf- oder eine Zu-Stellung gebracht, wobei
die Öffnungszeiten abhängig von der Regelabweichung sind. Ent
sprechend wird auch dem Wärmetauscher eine genau dosierte
Heizmittelmenge zugeführt.
Durch die Wahl der Bandbreite der Dreiecksspannung wird ein
etwa proportionaler Regelbereich bestimmt. Überschreitet oder
unterschreitet die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers
21 den Spannungsbereich dieser Dreiecksspannung, so tritt am
Ausgang des Komparators 23 keine Impulsfolge mehr auf, sondern
der maximale oder minimale Sättigungswert. Entsprechend bleibt
das Schaltventil, solange die Summentemperatur aus den Steuer
größen der Temperaturfühler 18 und 19 unterhalb des Sollwerts
17 und die Ausgangsspannung am Differenzverstärker 21 unter
halb des Dreiecksspannungsbereichs liegt, ganz geöffnet. Im
anderen Extremfall bleibt das Ventil geschlossen.
Um die Nichtlinearität der Heizwärmetauscherkennlinie während
des Heizbetriebs der Einrichtung auszugleichen, sind in vor
teilhafter Weise die Dreiecksflanken der Dreiecksspannung aus
Teilstücken einer e-Funktion gebildet, dergestalt, daß nach
einem steilen Spannungsanstieg an der einen Dreiecksflanke
ein mit der Zeit immer flacher verlaufender Spannungsabfall
an der anderen Dreiecksflanke folgt. Bei einer großen Regel
abweichung haben Spannungsänderungen am Ausgang des Differenz
verstärkers 21 nur geringe Änderungen der Überschneidungs
strecke dieser Spannung mit der Dreiecksspannung zur Folge,
während bei geringer Regelabweichung die gleichen Spannungs
änderungen wesentlich größere Änderungen des Überschneidungs
bereichs mit sich bringen. Entsprechend werden im oberen Be
reich auf eine Änderung der Regelgröße hin nur relativ geringe
Impulsbreitenänderungen erzielt, während dies im unteren
Regelbereich umgekehrt der Fall ist.
Mit der vorstehend beschriebenen Einrichtung wird eine quasi
stetige Regelung der Heizung erzielt, mit der ein Überschwin
gen der Aufheizung der Fahrgastzelle, wie es bei einer Zwei
punktregelung und bei ungünstiger Auslegung des Wärmetauschers
auftreten kann, vermieden wird. Dabei entfällt ein zusätzlicher
regeltechnischer Aufwand, wie er bei einer analogen Verstellung
des Öffnungsquerschnitts des Ventils 4 nötig wäre. Dieses wird
lediglich in einfacher und funktionssicherer Weise entweder
ganz geöffnet oder ganz geschlossen. Der Vorteil besteht wei
terhin darin, daß der Leistungsbedarf für die Verstellung
geringer und die Regelung genauer und schneller ist als bei
einer kontinuierlichen Verstellung, die erheblichen Hysterese
einflüssen ausgesetzt ist. Darüber hinaus bietet sich auch
der Vorteil einer schnellen Aufheizung der Fahrgastzelle aus
dem kalten Zustand heraus.
Sobald die Ausgangsspannung am Differenzverstärker 21 größer
als die maximale Amplitude der Dreiecksspannung wird, bleibt
das Magnetventil 4 geschlossen und der Heizwärmetauscher 3
abgeschaltet. Tritt jedoch dann wegen einer hohen Außentempe
ratur eine weitere Temperatursteigerung auf, so muß die Fahr
gastzelle gekühlt werden. Der Schwellwertschalter 25 ist des
halb auf eine Schwellspannung ausgelegt, die knapp oberhalb
der maximalen Dreiecksspannung oder im Bereich der obersten
Dreiecksspannung liegt. Erreicht die Ausgangsspannung am
Differenzverstärker 21 diese Höhe, so wird über die Magnet
kupplung 14 die Kälteerzeugungsanlage 11 zugeschaltet und
der Kühlwärmetauscher 10 mit Kältemittel versorgt. Der
Schwellwertschalter 25 besitzt eine Hysterese, so daß die
Kälteerzeugungsanlage erst bei einer niedrigeren Temperatur
wieder abgeschaltet wird. Der Schwellwertschalter 25 stellt
somit einen Zweipunktregler für die Kälteerzeugungsanlage
dar. Wegen der Hysterese des Schwellwertschalters und auch
der der Kälteerzeugungsanlage käme es bei nicht vorhandener
Heizungsregelung zu einer starken Welligkeit des Innenraum
temperaturverlaufes mit stärkerem Einschwingen in den propor
tionalen Regelbereich. Sinkt nun die Ausgangsspannung am
Differenzverstärker 21 soweit ab, daß sie in den Proportional
bereich, d. h. in den Spannungsbereich der Dreiecksspannung
gelangt, so wird entsprechend dieser Spannung über den Heiz
wärmetauscher 3 die Zufuhr im Kühlwärmetauscher gekühlter Luft
feinfühlig und schnell nachgeheizt, so daß es zu keinen we
sentlichen Temperaturschwankungen mehr kommt. Die Ungenauig
keit der Kühlung mit Hilfe eines Zweipunktreglers wird somit
durch eine korrigierende zusätzliche Beheizung mit Hilfe einer
die Heizleistung genau regelnden Einrichtung ausgeglichen.
Die Genauigkeit der Regelung wird u. a. dadurch bewirkt, daß
die Temperaturfühler 18 und 19 eine unterschiedliche Wertig
keit haben. Da sich die Innenraumtemperaturen gegenüber der
Temperatur am Heizwärmetauscher nur langsam ändern, ist der
Innenraumtemperaturfühler 18 so ausgebildet, daß er bei glei
cher Temperaturänderung eine wesentlich größere Steuergröße
als der Heizlufttemperaturfühler 19 erzeugt. Das Verhältnis
der Wertigkeiten kann z. B. 1 : 8 betragen. Die Summe der von
beiden Temperaturfühlern erzeugten Steuergröße wird sodann
dem Differenzverstärker 21 zugeführt. Die unterschiedliche
Wertigkeit ist wesentlich für die Stabilität des Regelkreises.
Wird der Heizlufttemperaturfühler 19 zu gering bewertet oder
gar weggelassen, so wird der Innenraumtemperaturfühler 18
quasi allein wirksam, was zu einem instabilen Regelverhalten
mit je nach Ausgestaltung der Heizeinrichtung stark perio
dischen Abweichungen vom Sollwert führt. Eine zu starke Be
wertung des Heizlufttemperaturfühlers führt andererseits zu
einer unzulässig großen statischen Regelabweichung, wenn z. B.
hohe Temperaturen im Winter am Heizwärmetauscher 3 erforder
lich sind. Durch die Addition der beiden Steuergrößen kommt
es nämlich mit steigendem Sollwert zu einer relativen Verrin
gerung der tatsächlich erzielten Innenraumtemperatur, weil
die dort erfaßte Steuergröße immer schwächer durch die wegen
der erforderlichen höheren Wärmetauschertemperatur steigende
Steuergröße des Heizlufttemperaturfühlers 19 im Hinblick auf
die Summe beider Steuergrößen ins Gewicht fällt. Es ist aus
diesem Grund von Vorteil, die Wertigkeit des Heizlufttempe
raturfühlers möglichst klein zu halten. Für die Genauigkeit
der Innenraumtemperaturregler spielt ferner die geringe Träg
heit des Innenraumtemperaturfühlers 18 eine Rolle, der vor
zugsweise in eingangs beschriebener Art belüftet wird.
Als Temperaturfühler werden beispielsweise Siliziumdioden
verwendet, bei denen eine unterschiedliche Wertigkeit dadurch
erreicht werden kann, daß z. B. als Innenraumtemperaturfühler
eine integrierte Dreifachdiode und als Heizlufttemperatur
fühler eine einfache Diode verwendet wird. Natürlich können
auch andere wärmeempfindliche Elemente verwendet werden.
Für die Genauigkeit der Regelung müßte ferner die Ansprech
geschwindigkeit des Heizlufttemperaturfühlers sehr groß sein,
damit seine Wertigkeit voll für die Regelung zur Geltung
kommt. Die Ansprechzeit des Heizlufttemperaturfühlers muß
insbesondere kleiner sein als die Periodendauer der Impuls
frequenz, mit der das Schaltventil 4 angesteuert wird, damit
bei einer Störung bereits der Folgeimpuls eine genau ange
paßte Impulsbreite erhält. Die Frequenz der Schaltventilbe
tätigung muß andererseits wieder größer sein als die Eigen
frequenz des Wärmetauschers, so daß der Heizmittelfluß nicht
durch Schwingungen des Heizmittelstromes unkontrollierbar
beeinflußt wird.
Bei einer solchen Einrichtung kann es bei hohen Außentempe
raturen und insbesondere bei niedriger Fahrgeschwindigkeit
vorkommen, daß der am Fahrzeug außen anstehende Staudruck
nicht ausreicht, die notwendige Luftmenge durch den Kühl
wärmetauscher 10 zu fördern, um die gewünschte Innenraum
temperatur zu erzielen. In diesem Fall kann in einer zusätz
lichen Ausgestaltung der Einrichtung ein
Zusatzgebläse 15 vorgesehen werden mit steuerbarer Drehzahl.
Zur Steuerung der Drehzahl des Gebläses 15 ist der Impuls
generator 27 vorgesehen, der die Ausgangsspannung am Diffe
renzverstärker 21 erfaßt und mit steigender Regelabweichung
Impulse mit zunehmender Impulsbreite für den Betrieb des Ge
bläses 15 erzeugt. Auf diese Weise kann die Drehzahl des
Gebläses kontinuierlich bis zu einer maximalen Drehzahl,
bei der am Impulsgenerator eine Sättigungsdauerspannung auf
tritt, gesteigert werden. Diese Spannung kann auch einer
Grundspeisespannung des elektrischen Gebläses 15 überlagert
werden. In diesem Fall wird das Gebläse 15 bereits mit einer
Mindestdrehzahl betrieben, wenn am Ausgang des Impulsgenera
tors 27 keine zusätzliche Spannung abgegeben wird. Mit Hilfe
dieser Grunddrehzahl des Gebläses können z. B. Strömungswi
derstände in den Luftführungen ausgeglichen werden.
Parallel zu dem Schwellwertschalter 25 können auch weitere
Schwellwertschalter mit unterschiedlichem Schwellwert vorge
sehen werden. In besonders vorteilhafter Weise können dann
mit solchen Schwellwertschalter 25′ Stellmagnete 35 oder
Stellmotoren angesteuert werden, die Luftklappen 36 in den
Luftführungen betätigen. Bei solchen Luftklappen kann es sich
einerseits um Luftklappen handeln, mit denen bei extremen
Verhältnissen nur noch ein bestimmter Anteil von Außenluft
in das Fahrzeuginnere geleitet wird oder dieser Zustrom ganz
unterbrochen wird. Dies ist vorteilhaft bei sehr hohen und
bei sehr niedrigen Außentemperaturen und ermöglicht es, die
Leistung der Heiz- und insbesondere der Kühleinrichtung mög
lichst klein zu halten. Es können aber auch ferner Luftklappen
betätigt werden, mit denen die Austrittsstelle der erwärmten
oder der gekühlten Luft steuern. Dies trägt wesentlich zum
Komfort der Beheizung bei und ermöglicht eine unter den jewei
ligen Bedingungen jeweils gewünschte Temperaturverteilung.
Vorteilhaft wirkt sich auf das Regelverhalten die Verwendung
eines pneumatisch betätigten Ventils 4 aus. Bei solchen be
kannten Ventilen wird mit Hilfe eines Elektromagneten und
eines von diesem betätigten Ventilglieds die Verbindungs
leitung einer Membrandose zu einer Unterdruckquelle und eine
Verbindungsleitung zur Umgebungsluft wechselweise bei ge
takteter Ansteuerung des Elektromagneten geöffnet bzw. ge
schlossen. In der Unterdruckdose herrscht also abwechselnd
Überdruck oder Unterdruck, so daß das Ventil über die Stell
membran in der Unterdruckdose getaktet betätigt wird. Ein
solches Ventil arbeitet wegen seiner nahezu hysteresefreien
und reibungsarmen Verstellung sehr funktionsgenau.
Eine weitere Ausgestaltung der Einrichtung
besteht gemäß Fig. 1 darin, daß der Eingang des spannungs
gesteuerten Impulsgenerators 27 mit dem Heizlufttemperatur
fühler 19 über die Leitung 38, die in diesem Fall als Variante
der Ausführung gestrichelt gezeichnet wurde, verbunden ist.
Durch diese Maßnahme wird das elektrische Gebläse 15 sowohl
in Abhängigkeit der Regelabweichung bzw. der Ausgangsspan
nung am Differenzverstärker 21 und in Abhängigkeit vom Heiz
temperaturfühler 19 gesteuert. Tatsächlich wird der Einfluß
des Heiztemperaturfühlers 19 durch diese Schaltweise wieder
eliminiert. Die bei großer Regelabweichung notwendige Erhö
hung der Drehzahl des Gebläses 15 folgt somit schneller den
Veränderungen der Innenraumtemperatur. Es wird also bei
hoher Regelabweichung ein notwendiger schneller Ausgleich
des Temperaturdefizits durch entsprechende Steuerung des
Gebläses 15 erzielt.
Claims (3)
1. Einrichtung zur Regulierung der Beheizung eines Kraftfahrzeugs mit
einem von einem Heizmittelstrom durchströmbaren Wärmetauscher, einem
in dem Heizmittelstrom angeordneten Stellglied und einer das Stell
glied betätigenden Regeleinrichtung, mit der ein Innenraumtemperatur
fühler, wenigstens ein weiterer, mit dem Innenraumtemperaturfühler im
Sinne einer Addition der Ist-Größen geschalteter Temperaturfühler und
ein einstellbarer Sollwertgeber verbunden sind, wobei ein Verstärker
ein aus der Addition der Werte der Temperaturfühler und dem Sollwert
des Sollwertgebers gebildetes Differenzsignal (A) einem Komparator zu
führt, der das Stellglied entsprechend der Breite (C) der vom Kompa
rator erzeugten Impulse öffnet bzw. schließt, wobei der weitere Tem
peraturfühler als Heizlufttemperaturfühler ausgebildet und am Luft
austritt des Wärmetauschers angeordnet ist und wobei die Bewertung des
Ausgangssignals des Innenraumtemperaturfühlers größer ist als die des
Heizlufttemperaturfühlers, nach Patent P 25 31 015, dadurch gekenn
zeichnet, daß an die Regeleinrichtung (7) ein Kühlwärmetauscher (10)
und eine zugehörige Kälteerzeugungsanlage (11) angeschlossen sind und
daß der Kühlmitteldurchfluß durch Zu- und Abschalten der Kälteerzeu
gungsanlage (11) über einen Schwellwertschalter (25) der Regeleinrich
tung (7) entsprechend dem Differenzsignal aus der Addition der Werte
der Temperaturfühler (18, 19) und dem Sollwert des Sollwertgebers (17)
gesteuert wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schwellwertschalter (25) an den Ausgang des Verstärkers (21) ange
schlossen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ausgang des Verstärkers (21) mit einem spannungsgesteuerten Impulsge
nerator (27) verbunden ist, dessen Ausgang mit einem dem Kühlwärme
tauscher (10) vorgeschalteten elektrischen Gebläse (15) verbunden ist.
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