DE3302322A1

DE3302322A1 - Klimaanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3302322A1
Application number: DE3302322A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7031 Öschelbronn Biber
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1983-01-25
Publication date: 1984-08-02
Also published as: JPS59140118A; DE3302322C2; JPH08495B2; US4651812A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft -3- - Daim 14 253/4

Stuttgart-üntertürkheim

Klimaanlage für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, mit der eine einstellbare Temperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeugs unabhängig von sich ändernden Bedingungen konstant gehalten wird, mit einer aus einem Kompressor und einem Verdampfer bestehenden Kälteanlage und einer hinter dieser Kälteanlage angeordneten geregelten Heizeinrichtung, wobei diese Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeugs, von der Außentemperatur, von der Solltemperatur und von einer Rückführung, z.B. einem Wärmetauscherfühler, geregelt wird und der Kompressor der Kälteanlage in Abhängigkeit von der Innenraumtemperatur, der Außentemperatur, der Solltemperatur und einer weiteren Rückführgröße, z.B. der Verdampfertemperatur, ein- oder ausgeschaltet wird, mit einer zuschaltbaren Gegenheizeinrichtung und einer Vorrichtung, die beim Zuschalten der Gegenheizeinrichtung die Heizungsregelung mit einer zusätzlichen, eine Anhebung der Kraftfahrzeug-Innentemperatur bewirkenden Führungsgröße beaufschlagt.

Eine derartige Klimaanlage wird z.B. in der DE-OS 29 52 210 beschrieben. Die grundsätzliche Anordnung einer aus einer Kälteanlage mit Kompressor und.Verdampfer sowie einer Heizeinrichtung bestehenden Klimaanlage, bei der weiterhin Mittel zur Regelung der Heizeinrichtung und zum Ein- und Ausschalten des Kompressors der Kälteanlage vorgesehen sind, ist aus dieser Druckschrift bekannt. Zur Trocknung der Luft im Innenraum eines Kraftfahrzeuges kann dabei eine Gegenheizeinrichtung vorgesehen sein, die ein.Einschalten des Kompressors unabhängig vom.Betriebszustand der Klimaanlage bewirkt. Die in der zugeführten feuchten Luft enthaltene Flüssigkeit schlägt sich dabei auf den VerdampferlameIlen nieder.

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Das Einschalten des Kompressors bei der Aktivierung der Gegenheizeinrichtung bewirkt jedoch zumindest dann, wenn die Kühlanlage nicht schon vorher eingeschaltet war, durch die Zuführung kühlerer Luft eine Absenkung der Innenraumtemperatur. Da die üblicherweise zum Regeln der Heizeinrichtung verwendeten Proportionalregler eine Regeldifferenz zur Abgabe eines Ausgangssignals benötigen, kann die durch das Zuschalten des Kompressors bewirkte Temperaturabsenkung nicht voll ausgeregelt werden. Je nach Proportionalbereich liegt die bleibende Regeldifferenz bei etwa 2° bis 4 C, bei modernen Reglern mit großem Proportionalbereich sogar in der Größenordnung bis 8°C. Daher sieht die DE-OS 29 52 210 eine Umschaltung des Sollwertstellers vor, die gleichzeitig mit dem Einschalten der Gegenheizeinrichtung erfolgt. Diese Umschaltung des Sollwertstellers bewirkt eine Anhebung der Innenraumtemperatur um einen mittleren Wert, der so gewählt ist, daß die durch das Einschalten des Kompressors bewirkte Temperaturabsenkung in etwa kompensiert wird.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß diese mittlere Temperp.turanhebung nur für einen bestimmten Betriebszustand der Klimaanlage exakt ist. In anderen Betriebszuständen ist die Temperaturanhebung, d'.e immer um einen konstanten Wert erfolgt, zu groß bzw. zu klein, wodurch die durch das Einschalten des Kompressors bewirkte Temperaturabsenkung nicht vollständig oder zu stark ausgeregelt wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Temperaturanhebung besteht darin, daß sie auch dann wirksam wird, wenn die Kälteanlage schon in "voll Kühlen" arbeitet. Das Aktivieren der Gegenheizeinrichtung ändert in diesem Fall den Betriebszustand der Kälteanlage nicht, da der Kompressor bereits lief. Dadurch kommt es zu keiner Temperaturabsenkung im Innenraum des Kraftfahrzeugs. Dennoch wird die Temperaturanhebung aktiviert, was zu einem positiven Temperatursprung um den Wert dieser Temperaturanhebung führt. Dasselbe Problem ergibt sich, wenn die Außentemperatur^ C unterschritten hat. Das Einschalten des Kompressors bewirkt in diesem Fall ebenfalls keine Temperaturabsenkung und die fest eingestellte Temperaturanhebung führt zu einem nach oben gerichteten Sprung der Innenraunvtemperatur des Fahrzeugs.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet. Insbesondere soll die Temperaturanhebung nicht um einen festen Mittelwert erfolgen, sondern dem jeweiligen Betriebszustand der Klimaanlage angepaßt sein und nur dann auf den Heizungsregler wirken, wenn weder die Kälteanlage in "voll Kühlen" arbeitete noch die Außentemperatur O⁰C unterschritten hat.

Diese Aufgabe "wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Größe der Anhebung der Innentemperatur von der Außentemperatur abhängig ist. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, daß die durch das Einschalten des Kompressors beim Aktivieren der Gegenheizeinrichtung hervorgerufene Temperaturabsenkung, die von der Außentemperatur abhängig ist, durch eine ebenfalls von der Außentemperatur abhängige und der genannten Absenkung genau entsprechende Temperaturanhebung kompensiert wird. Es wird also unabhängig vom Betriebszustand der Klimaanlage eine exakte Ausregelung des beim Einschalten der Gegenheizanlage hervorgerufenen Temperatursprungs erzielt.

Günstig ist es, die zusätzliche Führungsgröße, mit der beim Zuschalten der Gegenheizeinrichtung die Heizungsregelung beaufschlagt wird und die die Temperaturanhebung im Kraftfahrzeug-Innenraum bewirkt, mit dem Meßwert des Außentemperaturfühlers additiv zu verknüpfen. Handelt es sich bei der Regelung um einen elektrischen Schaltkreis, so kann diese additive Verknüpfung der zusätzlichen Führungsgröße mit dem Meßwert des Außentemperaturfühlers vorteilhaft als ein Widerstandsnetzwerk ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Lösung unter Verwendung preiswerter Bauelemente.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, die Heizungsregelung nur dann mit der zusätzlichen Führungsgröße zu beaufschlagen, wenn die Kälteanlage zum Zeitpunkt des Zuschal tens der Gegenheizeinrichtung nicht bereits auf "voll Kühlen" lief. Mit dieser Maßnahme ist es möglich, einen Temperatursprung nach oben zu verhindern. Da in diesem Fall das Zuschalten der

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Gegenheizeinrichtung keine Temperaturabsenkung bewirkt - der Kompressor der Kälteanlage läuft ja bereits - würde eine Temperaturanhebung zu einer Erhöhung der Kraftfahrzeuginnentemperatur führen·.

Diese Funktion kann z.B. als logische Schaltung ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht dazu einen Operationsverstärker, zwei Widerstandsnetzwerke und zwei Dioden vor. Der Operationsverstärker kann als Komparator beschaltet sein, wobei der Meßwert des Außentemperaturfühlers nur dann über eine Diode mit der zusätzlichen Führungsgröße beaufschlagt wird, wenn die Gegenheizeinrichtung aktiviert und die Kälteanlage abgeschaltet oder im geregelten Kühlbetrieb befindlich ist.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Heizungsregelung von einer Logik nur dann mit der eine Temperaturanhebung hervor rufenden zusätzlichen Führungsgröße beaufschlagt wird, wenn die Außentemperatur über 0° C liegt. Eine Temperaturanhebung würde dann, da das Einschalten des Kompressors zu keiner Verminderung der Temperatur der zugeführten Luft führt, einen nach oben gerichteten Sprung der Kraftfahrzeug-Innenraumtemperatur zur Fo'-ge haben. Es ist günstig, diese Logik in einer elektrischen Schaltung als Widerstandsnetzwerk mit einer Diode auszubilden. Diese Lösung zeichnet sich durch Einfachheit und Preisgünstigkeit aus.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der. nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 das vereinfachte Blockschaltbild einer bekannten Klimaanlage, an der die Aufgabenstellung der Erfindung er läutert wird und bei der verschiedene Einzelteile weggelassen oder nur schematisch und vereinfacht dargestellt sind,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Klimaanlage und

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Fig. 3 eine Ausführungsform dieses Blockschaltbildes als elektrische Schaltung.

Eine bekannte Klimaanlage ist in der Fig. 1 als Ganzes mit 1 bezeichnet und besteht im wesentlichen aus einem Kompressor 2, einem Verdampfer 3 und einer Heizeinrichtung 4. Die Einzelheiten dieser Anlage, wie z.B. der zur Kühlanlage gehörende Kondensator, sind in dieser Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Frisch- oder Umluft wird in Richtung des Pfeiles A durch die aus Kompressor und Verdampfer bestehende Kälteanlage sowie die Heizeinrichtung geführt und dann dem Fahrzeug-Innenraum zugeleitet. Eine Regeleinrichtung 5 kann über einen Schalter 6 den Kompressor der Kälteanlage einschalten und über einen Schalter 7 die Heizeinrichtung. Dieser Schalter 7 wurde aus Gründen der einfacheren Darstellung anstelle eines Regelgliedes, das eine stufenlose Regelung der Heizeinrichtung ermöglicht,, eingezeichnet. Die Regeleinrichtung 5 empfängt die Signale eines Innenraum-Temperaturfühlers 8 und eines Außen temperaturfühler 9 sowie über einen Schalter 10 das Signal zum Aktivieren der Gegenheizeinrichtung. Auch hier wurden aus Darstellungsgründen die Zuführungen weiterer Signale, z.B. das Signal des Sollwertstellers oder die für die Heizung bzw. Kühlung erforderlichen Rückführungen, weggelassen.

Anhand der Fig. 1 sollen nunmehr Arbeitsweise und Nachteile einer bekannten, mit einer Gegenheizeinrichtung versehenen Klimaanlage j dargestellt werden. Zunächst sei der Fall betrachtet, daß die Außentemperatur 20° C beträgt und die Innenraumtemperatur 25° C und daß die Regeleinrichtung 5 diese Werte über die entsprechenden Fühler 8 und 9 erfaßt. Bei diesen Temperaturverhältnissen ist weder die Aktivierung der Kälteanlage noch die Aktivierung der Heizeinrichtung erforderlich. Die Schalter 6 und 7 sind also geöffnet. Empfängt die Regeleinrichtung 5 nun über den Schalter 10 das Signal zum Aktivieren der Gegenheizeinrichtung, so schließt sie den } Schalter 6, was zu einem Anlaufen des Kompressors 2 und damit zu j einer Trocknung der Luft durch Flüssigkeitsniederschlag an den j Lamellen des Verdampfers 3 führt. Da die Heizeinrichtung 4 nicht i

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aktiviert ist, gelangt-kältere Luft in den Innenraum des Kraftfahrzeugs. Die Regeleinrichtung 5 kann die Heizeinrichtung 4
über den Schalter 7 jedoch erst dann aktivieren, wenn eine Regelabweichung vorliegt. In diesem Fall kann die Innenraumtemperatur um etwa 2° C bis 4° C gegenüber dem Sollwert abweichen. Das Einschalten der Gegenheizeinrichtung bewirkt damit eine Temperaturabsenkung im Fahrzeuginnenraum. Daher sind in der Regeleinrichtung 5 Mittel vorgesehen, die beim Einschalten der Gegenheizeinrichtung bzw. der Aktivierung des Kompressors 2 die Innenraumtemperatur um einen festen Mittelwert, z.B. 2° C anheben.

In dem geschilderten Fall kann durch eine entsprechende Wahl der Temperaturanhebung eine vollständige Kompensation der durch das
Aktivieren der Gegenheizeinrichtung entstandenen Temperaturabsenkung erreicht werden. Dieser Wert der Temperaturanhebung kann jedoch nicht für jeden Betriebszustand der Kälteanlage richtig
sein, wie folgende Überlegung beweist:

Die Innenraumtemperatur betrage wiederum 25° C, die Außentemperatur nun 10° C. In diesem Fall wird die Regeleinrichtung 5 über den
Schalter 7 die Heizeinrichtung 4 aktivieren. Wird nun über den
Schalter 10 die Gegenheizeinrichtung zugeschaltet, so wird die in Richtung des Pfeiles A zuströmende Außen- bzw. Umluft nach Aktivierung des Kompressors 2 über den Schalter 6 zwar abgekühlt, da die Heizeinrichtung 4 jedoch ebenfalls in Betrieb ist, wird die
Luft nicht so stark abgekühlt wie in dem ersten beschriebenen Fall, wo eine Außentemperatur von 20° C vorausgesetzt wurde. Die hervorgerufene Temperaturabsenkung wird also geringer sein, z.B. 1° C. Da die reglerseitig vorgesehene feste Temperaturanhebung jedoch weiterhin auf 2° C eingestellt ist, wird effektiv eine Anhebung der Fahrzeug-Innenraumtemperaturbewirkt. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine variable und dem jeweiligen Betriebszustand der Klimaanlage angepaßte Temperaturanhebung zu ermöglichen, was eine vollständige Kompensation des beim Zuschalten der Gegenheizanlage ausgelösten Temperatursprungs ermöglicht.

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In einem anderen denkbaren Fall betrage die Innenraumtemperatur 25 C und die Außentemperatur 3O°C. Die Regeleinrichtung 5 wird in diesem Fall über den Schalter 6 den Kompressor 2 der Kälteanlage einschalten. Wird nun über den Schalter 10 der Befehl zum Gegenheizen gegeben, so verändert sich die Temperatur der dem Innenraum zugeführten Luft überhaupt nicht, da der Kompressor 2 ja bereits lief. Trotzdem wird die Temperaturanhebung um einen festen Wert ausgelöst, was unter Zugrundelegung der genannten Zahlenbeispiele zu einer Erhöhung der Innenraumtemperatur um 2°C führt. Auch dieser Temperatursprung soll durch eine erfindungsgemäße Klimaanlage verhindert werden.

Ähnliche Verhältnisse liegen vor, wenn die Innenraumtemperatur 25°C und die Außentemperatur -5 C betragen. Eine Aktivierung der Gegenheizeinrichtung hat in diesem Fall keine Abkühlung der Zuluft zur Folge, da die Verdampfertemperatur nicht unter 0⁰C sinken kann. Auch in diesem Fall wird daher durch die Aktivierung der Temperaturanhebung eine um z.B. 2°C zu hohe Kraftfahrzeug-Innenraumtemperatur hervorgerufen. Dieses Verhalten soll durch eine erfindungsgemäße Klimaanlage verhindert werden.

Das Blockschaltbild einer nun vollständig gezeichneten Regeleinrichtung 5 einer erfindungsgemäßen Klimaanlage ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Regeleinrichtung empfängt die Signale verschiedener Meßfühler, insbesondere des Innenraumtemperaturfühlers 8, des Außentemperaturfühlers 9, des Sollwertstellers 11, das Signal einer der Heizungsregelung zugeordneten Rückführung 12, die z.B. als Wärmetauscherfühler oder Mischklappensensor ausgebildet sein kann, und das Signal einer der Kälteanlage zugeordneten Rückführung 13, die z.B. ein Verdampferfühler sein kann, über einen Kontakt 14 kann außerdem der Befehl "Gegenheizeinrichtung einschalten" empfangen werden.

In dem Summierer 15 wird das Signal des Außentemperaturfühlers 9 zu dem Ausgangssignal eines noch zu beschreibenden Und-Gatters

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addiert. Das Ausgangssignal dieses Summierers 15 gelangt auf den Eingang eines weiteren Summierers 17 und wird dort zu den vom Innenraumtemperaturfühler 8 und vom Sollwertsteller 11 ermittelten Signalen addiert. Das Ausgangssignal dieses Summierers wird einerseits dem Eingang eines Summierers 18 zugeführt, wo es zu dem Wert einer dem Heizkreis zugeordneten Rückführung 12, z.B. eines Wärmetauscherfühlers, addiert wird und wobei der Ausgang dieses Summierers 18 über einen Kontakt 19 die Heizeinrichtung 4 beaufschlagt, z.B. in Form eines hier nicht gezeigten Wasserventils; andererseits ist das Ausgangssignal des Summierers 17 auch auf den Eingang eines Summierers 20 geführt, wo es zu dem Meßwert einer der Kälteanlage zugeordneten Rückführung 13/ z.B. eines Verdampferfühlers, addiert wird. Der Ausgang des Summierers 20 ist über einen Schmitt-Trigger 21 auf ein Oder-Gatter 22 und von dort auf den Kontakt 24 geführt, wobei ein logisches "1"-Signal an dem Kontakt 24 eine Aktivierung des Kompressors 2 auslöst. Zwischen dem Oder-Gatter.22 und dem Kontakt 24 kann ein gestrichelt eingezeichnetes Und-Gatter 23 vorgesehen werden, wobei der zweite Eingang dieses Und-Gatters mit einer hier nicht weiter gezeigten .Logik 25 verbunden sein kann, die den Kompressor bei einer Verdampfertemperatur von weniger als 0⁰C abschaltet, um eine Vereisung der Verdampferlamellen zu verhindern (Vereisungsschutzschaltung). Das Anliegen eines logischen "1"-Signals am Ausgang des Kältereglers, also hinter dem Schmitt-Trigger 21, bedeutet in diesem Fall also nicht unbedingt, daß der Kompressor auch wirklich eingeschaltet wird. Das Anliegen dieses Signals bzw. das Anliegen-Bleiben auch nach Aktivierung der Gegenheizeinrichtung bedeutet jedoch in jedem Fall, daß die Kälteanlage auf "voll Kühlen" arbeitet. Daher ist dieses Signal über einen Inverter 26 auf den Eingang des Und-Gatters 16 geführt, wobei der Ausgang dieses ünd-Gatters in der schon beschriebenen Weise mit dem Summierer 15 verbunden ist. Der zweite Eingang des Und-Gatters 16 ist mit dem Kontakt 14 verbunden, wobei ein an diesem Kontakt anliegendes logisches "1"-Signal den Befehl zum Aktivieren der Gegenhe'izeinrichtung beinhaltet. Dieser Kontakt 14 ist außerdem noch mit dem zweiten Eingang des Oder-Gatters 22 verbunden.

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Die Schaltung hat nun folgende Funktionsweise:

über die Summierer 15, 17 und 18 wird die Heizeinrichtung 4 geregelt, während über die Summierer 15, 17 und 20,den Schmitt-Trigger 21 und die nachfolgenden logischen Glieder 22 und 23 der Kompressor der Kälteanlage ein- und ausgeschaltet wird. Solange die Gegenheizanlage nicht aktiviert ist, liegt am Kontakt 14 und damit an den entsprechenden Eingängen des Und-Gatters 16 und des Oder-Gatters 22 ein logisches "O"-Signal, wodurch dieser Schaltungszweig nicht aktiv ist. Auch am Ausgang des Und-Gatters 16 bzw. an dem entsprechenden Eingang, des Summierers 15 liegt in diesem Fall eine logische Null.

Wird nun die Gegenheizanlage zugeschaltet, d.h. an den Kontakt ein logisches "1"-Signal gelegt, "so führt dies über das Oder-Gatter 22 unabhängig davon, ob am Ausgang des Schmitt-Triggers ein logisches "1"-Signal anliegt, zu einem Einschalten des Kompressors 2, falls dieses Einschalten nicht von der Vereisungsschutzschaltung 25 verhindert wird. Zugleich wird über das Und-Gatter 16 ein Korrekturwert auf den Summierer 15 gegeben, wenn am Ausgang des Schmitt-Triggers 21 kein logisches "1"-Signal anliegt, die Kälteanlage also auf "voll Kühlen" arbeitet.

Die Verbindung zwischen dem Und-Gatter 16 und dem Summierer 15 ist dabei so ausgeführt, daß eine Summenbildung nur dann zustandekommt, wenn der vom Außentemperaturfühler 9 gelieferte Meßwert eine Außentemperatur von mehr als 0° C anzeigt. Ist dies der Fall, so wird über den Summierer 15 der Meßwert des Außentemperaturfühlers so beeinflußt, daß die beim Einschalten der Gegenheizeinrichtung hervorgerufene Temperaturabsenkung gerade kompensiert wird. Wie bereits ausgeführt, tritt diese Temperaturkompensation jedoch nur dann in Funktion, wenn die Kälteanlage nicht in "voll Kühlen" arbeitete, wenn also am Ausgang des Schmitt-Triggers 21 kein logisches ¹¹1"-Signal anliegt. Diese Funktion wird über den Inverter 26 und das Und-Gatter 16 sichergestellt. Dabei spielt es keine. Rolle, ob der Kompressor 2 auch tatsächlich eingeschaltet ist oder ob eine

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Einschaltung durch die Vereisungsschutzschaltung 25 verhindert wird.

In Fig. 3 ist eine Ausführung des Blockschaltbildes nach Fig. 1 in Form einer elektrischen Schaltung dargestellt. Für die Ein und Ausgänge der Regeleinrichtung 5 finden dabei dieselben Be zugszeichen Verwendung wie in der Fig. 2, so daß sie nicht näher erläutert zu werden brauchen. Lediglich an zwei Punkten wurde die Darstellung der Eingänge ergänzt: An dem Kontakt 11 liegt das Signal des Sollwertstellers an, der in diesem Ausführungsbeispiel als Potentiometer R₁ ausgebildet ist. Ferner wird der Befehl zum Einschalten der Gegenheizeinrichtung durch das Schließen eines Umschalters 26 erzeugt. Bei geöffnetem Umschalter ist der Kontakt 14 über einen Widerstand R₂ an Masse gelegt, wodurch ein logisches "O"-Signal erzeugt und die Logik zur Aktivierung der Gegenheizeinrichtung mit diesem Signal abgeschaltet wird. Bei Schließen des Umschalters 26 gelangt dagegen ein logisches "1"-Signal von der mit einem Pluszeichen versehenen Versorgungsspannung an den Kontakt 14, wodurch die Gegenheizeinrichtung aktiviert wird.

An einem Summierpunkt 27 werden die an den Widerständen R₁ und R. anliegenden Spannungen addiert. Dieser Summierpunkt entspricht dem Summierer 15 der Fig. 2. Ein weiterer Summierpunkt 28, der dem Summierer 17 der Fig. 2 entspricht, addiert die an den Widerständen Rr, Rg und R₇ abfallenden Spannungen. Dieses addierte Signal gelangt über einen Widerstand Rg an einen als Spannungsfolger geschalteten Operationsverstärker 29. Dieser Operationsverstärker hat lediglich die Aufgabe, eine Rückkopplung von dem nachfolgenden Teil der Schaltung auf den Summierpunkt 28 zu verhindern bzw. den Ausgang dieses Summierpunkts niederohmig zu machen. Hinter dem Operationsverstärker 29 ist ein weiterer Summierer, der dem Summierer 18 der Fig. 2 entspricht, in Form des Operationsverstärkers 30 angeordnet. Dieser Operationsverstärker summiert über die Widerstände R_R und Rg das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 29 bzw. den Meßwert der dem Heizkre.is zugeordneten Rückkopplung 12, die z.B.

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als Wärmetauscherfühler oder Mischklappensensor ausgebildet sein j kann. Ein Widerstand R₁₀ dient zur Rückkopplung des Operationsverstärkers 30 auf seinen invertierenden Eingang, während der nicht-invertierende Eingang an einen von den Widerständen R... und R₁₂ gebildeten Spannungsteiler angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 30 kann nun direkt oder über eine weitere Schaltung zur Heizungsregelung, also z.B. zur Steuerung eines Wasserventils, eingesetzt werden.

Der Kälteregelkreis wird von einem anderen Schaltungspfad gebildet. An einem Summierpunkt 31, der dem Summierer 20 der Fig. 2 entspricht, werden die an den Widerständen R₁₃ bzw. R.., abfallenden Spannungen, die der Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 29 bzw. dem Meßwert der der Kälteanlage zugeordneten Rückführung 13, die z.B. als Verdampferfühler ausgebildet sein kann, entsprechen, addiert. Dieses Signal wird über einen Operationsverstärker 32, der mit den Widerständen R_1c und R„ _c als invertieren-

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der Verstärker beschaltet ist und mit seinem nichtinvertierenden Eingang an einen von den Widerständen R₁₇ und R₁₈ gebildeten Spannungsteiler angeschlossen ist, verstärkt. Der nachfolgende Operationsverstärker 33 ist mit den Widerständen R_{1 g} und R₂₀ sowie den als Spannungsteiler geschalteten Widerständen R₃₁ und R₃₂ als Schmitt-Trigger beschaltet. Dieser Schmitt-Trigger hat in der Fig. 2 das Bezugszeichen 21 und hält den Verdampfer auf der erforderlichen Temperatur, um die Innenraumtemperatur auf den eingestellten Wert zu regeln. Das Oder-Gatter 22 sowie das Und-Gatter 23 und die Vereisungsschutzschaltung 25 sind in ihrer Ausführung nicht näher gezeigt und.entsprechen der Darstellung der Fig. 2.

Der Rückführpfad wird gebildet von einer Diode D₁ sowie zwei als Spannungsteiler geschalteten Widerständen R--, und R₉₄* Über einen weiteren Widerstand R₃₅ kann das Kältereglersignal an den invertierenden Eingang eines als Komparator geschalteten Operationsverstärkers 34 gelangen. Der nichtinvertierende Eingang dieses Operationsverstärkers ist zwischen zwei als Spannungsteiler geschaltete

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Widerstände R₂₆ und R„- angeschlossen, wobei dieser Spannungsteiler nur dann auf ein von Null ungleiches Potential gelegt wird, wenn die Gegenheizeinrichtung aktiviert ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 34 ist über eine Diode D₂ und den Widerstand R. in bereits beschriebener Weise an den Summierpunkt 27 angeschlossen.

Im geöffneten Zustand des Umschalters 26 liegt an dem aus den Widerständen R₂₆ und R__ gebildeten Spannungsteiler und dadurch auch an dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 34 Null-Potential. An dem invertierenden Eingang dieses Operationsverstärkers liegt dagegen eine positive Spannung, und zwar, wenn die Kälteanlage, d.h. der Operationsverstärker 33, 0 Volt oder eine negative Spannung liefert, die an dem Widerstand R₂. abfallende Spannung, da die Diode D. in diesem Fall sperrt, bzw. die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 33 abzüglich der Durchlaßspannung der Diode D., wenn dieser Operationsverstärker auch nach eingeschalteter Gegenheizeinrichtung am Ausgang eine positive Spannung liefert, was dem Befehl "voll Kühlen" entspricht. Die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 34 ist in beiden Fällen höher als die Spannung am nichtinvertierenden Eingang, wodurch der Ausgang dieses Operationsverstärkers auf 0 Volt oder eine negative Spannung gezogen wird. Dadurch sperrt die Diode D₂, und der Summierpunkt 27 wird mit keiner zusätzlichen, eine Temperaturanhebung hervorrufende Führungsgröße beaufschlagt.

Wird nun die Gegenheizeinrichtung durch das Schließen des Umschalters 26 aktiviert, so gelangt an das Oder-Gatter 22 bzw. an den Kontakt 24 ein logisches ¹I"-Signal, was ein Einschalten des Kompressors 2 zur Folge hat. (Dieses Einschalten kann allerdings durch die Vereisungsschutzschaltung 25 und das Und-Gatter 23, falls diese vorgesehen sind, verhindert werden.) Zugleich wird der Spannungsteiler R₂6' ^R27 ^m^ ^e^^ner positiven Spannung versorgt. Die Widerstände R„τ bis Rp^ sind so dimensioniert, daß die an dem Widerstand R₂^ abfallende Spannung kleiner ist als die an dem Widerstand R„₇ abfallende Spannung,.solange die Diode D. sperrt. Ist also der

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Kompressor vom Kälteregler deaktiviert, was ein Sperren dieser Diode zur Folge hat, so wird der Ausgang des Operationsverstärkers 34 auf positives Potential gezogen. Damit gelangt die an dem Widerstand R, abfallende Spannung auf den Summierpunkt 27, wodurch eine außentemperaturabhängige Innenraum-Temperaturanhebung bewirkt wird. Arbeitet der Kälteregler jedoch bereits in "voll Kühlen", so liegt am Ausgang des Operationsverstärkers 33 ein positives Potential an, wodurch die Diode D₁ leitend wird. Die an dem Widerstand R₂^ abfallende Spannung ist nun größer als die an dem Widerstand R₂^ abfallende Spannung, wodurch der Ausgang des Operationsverstärkers 34 auf O Volt oder eine negative Spannung gezogen wird und die Beaufschlagung des Summierpunktes 27 mit einer zusätzlichen temperaturkompensierenden Spannung unterbleibt, da die Diode D₂ in diesem Fall sperrt. Die beiden Widerstandsnetzwerke R₂^ bis R₂^ bzw. R₂g und R,^, der Operationsverstärker 34 und die beiden Dioden D₁ und D₂ bilden also eine in der Fig. 2 mit den Bezugszeichen 16 und 26 bezeichnete logische Schaltung, die ein Einsetzen der Temperaturanhebung bei der Aktivierung der Gegenheizeinrichtung dann verhindert, wenn die Kälteanlage nicht bereits auf "voll Kühlen" lief.

Durch die Ausbildung des Summierpunktes 27 wird überdies gewährleistet, daß die mit dem Einschalten der Gegenheizeinrichtung verbundene Temperaturanhebung in Abhängigkeit von der Außentemperatur vorgenommen wird.

Die Widerstände JU und R. sind so dimensioniert, daß die Spannung am Punkt 9 bei einem Absinken der Außentemperatur unter 0° C größer wird als die zwischen dem Widerstand R₄ und der.Diode D₂ anliegende Spannung, welche der Ausgangsspannung des Operations-. Verstärkers 34 abzüglich der Durchlaßspannung der. Diode D₂ entspricht. Diese Diode sperrt damit. Durch diese Maßnahme wird eine Beaufschlagung des Summierpunktes 27 mit einer temperaturkompensierenden Spannung verhindert, wenn die Außentemperatur unter dem Gefrierpunkt liegt. Eine Temperaturanhebung unterbleibt dann.

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Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft" Stuttgart 60, den

Stuttgart-Untertürkheim EPT Dr.W/Ei

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Ansprüche

Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, mit der eine einstellbare Temperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeugs unabhängig von sich ändernden Bedingungen konstant gehalten wird, mit einer aus einem Kompressor und einem Verdampfer bestehenden Kälteanlage und einer hinter dieser Kälteanlage angeordneten geregelten Heizeinrichtung, wobei diese Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Innenraumtemperatur des Kraftfahrzeuges, von der Außentemperatur, von der Solltemperatur und von einer Rückführung, z.B. einem Wärmetauscherfühler, geregelt wird und der Kompressor der Kälteanlage in Abhängigkeit von der Innenraumtemperatür, der Außentemperatur, der Solltemperatur und einer weiteren Rückführgröße, z.B. der Verdampfertemperatur, ein- oder ausgeschaltet wird, mit einer zuschaltbaren Gegenheizeinrichtung und einer Vorrichtung, die beim Zuschalten der Gegenheizeinrichtung die Heizungsregelung mit einer zusätzlichen/ eine Anhebung der Kraftfahrzeug-Innentemperatur bewirkenden Führungsgröße beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Anhebung ■ der Innentemperatur von der Außentemperatur abhängig ist.
2. Klimaanlage nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Führungsgröße additiv mit dem Meßwert des Außentemperaturfühlers verknüpft ist.
3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die additive Verknüpfung der zusätzlichen Führungsgröße mit dem Meßwert des Außenteir.peraturfühlers als ein Widerstandsnetzwerk eines elektrischen Schaltkreises ausgebildet ist.

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4. Klimaanlage nach einem oder mehreren, der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungsregelung nur dann mit der zusätzlichen Führungsgröße beaufschlagt wird, wenn die Kälteanlage zum Zeitpunkt des Zuschaltens der Gegenheizeinrichtung nicht bereits auf "voll Kühlen" lief.
5. Klimaanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Heizungsregelung mit der zusätzlichen Führungsgröße nur dann, wenn die Kälteanlage zum Zeitpunkt des Zuschaltens der Gegenheizeinrichtung nicht bereits auf "voll Kühlen" lief, als logische Schaltung ausgebildet' ist.
6. Klimaanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung aus einem Operationsverstärker, zwei Widerstandsnetzwerken und zwei Dioden aufgebaut ist.
7. Klimaanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungsregelung von einer Logik nur dann mit der zusätzlichen Führungsgröße beaufschlagt wird, wenn die Außentemperatur über O C liegt.

3. Klimaanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik zur Beaufschlagung der Heizungsregelung mit der zusätzlichen Führungsgröße nur dann, wenn die Außentemperatur über 0° C liegt, als ein Widerstandsnetzwerk eines elektrischen Schaltkreises mit einer Diode ausgebildet ist.

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