DE3510648C2

DE3510648C2 - Device for regulating the interior temperature of a vehicle, in particular a motor vehicle

Info

Publication number: DE3510648C2
Application number: DE19853510648
Authority: DE
Inventors: Axel Schaefer
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1985-03-23
Filing date: 1985-03-23
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2005-03-24
Also published as: DE3510648A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Innen raumtemperatur in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for regulating the interior room temperature in a vehicle, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Mit zunehmenden Komfortansprüchen entstand bei Fahrzeug heizungen der Wunsch die Fahrzeuginnenraumtemperatur automatisch so zu regeln, daß die Fahrzeuginsassen sich im Fahrzeug möglichst wohl fühlen. Das versucht man in aufwendigeren Fahrzeugheizungen mittels einer Regelung zu erreichen, durch die eine eingestellte Innenraum temperatur konstant gehalten wird. Als Beeispiel für den Stand der Technik sei auf die DE 31 09 840 A1 verwiesen.With increasing demands for comfort, vehicles came into being heaters the desire the vehicle interior temperature automatically regulate so that the vehicle occupants feel as comfortable as possible in the vehicle. You try that in more complex vehicle heaters by means of a regulation to achieve through a set interior temperature is kept constant. As an example of the State of the art is made to DE 31 09 840 A1.

Es ist allgemein bekannt, daß Zugluft vom Menschen meist als unangenehm empfunden wird. In Kraftfahrzeugen bemüht man sich deshalb, Zugluft möglichst zu vermeiden. Das kann zum Beispiel durch eine große Zahl von Luftausblas öffnungen des Heizungssystems teilweise erreicht werden.It is common knowledge that drafts are mostly from humans is felt to be uncomfortable. Tried in motor vehicles one should therefore avoid draft as much as possible. The can be caused, for example, by a large number of air discharges openings of the heating system can be partially reached.

Ein solches Heizungssystem ist in der DE-OS 20 10 063 beschrieben. Zu bedenken ist jedoch, daß die in ein Hei zungssystem eines Kraftfahrzeugs einströmende Luftmenge sehr stark von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Bei hohen Geschwindigkeiten kommt es deshalb durch die große Luftmenge, welche in das Fahrzeug eingeblasen wird, zwangsläufig zu Zugerscheinungen. Das führt dazu, daß die Insassen die Innenraumtemperatur als nicht aus reichend hoch empfinden und die Heizung auf einen höhe ren Wert einstellen. Gerade das manuelle Nachregulieren der Heizung soll jedoch eigentlich durch die automa tische Temperaturregelung vermieden werden. Such a heating system is in DE-OS 20 10 063 described. However, it should be borne in mind that the in a Hei inflating system of a motor vehicle depends very much on the vehicle speed. At high speeds therefore come from the large Amount of air that is blown into the vehicle, inevitably to drafts. The result is that the occupants did not consider the interior temperature feel high enough and the heating to a high set its value. Especially manual readjustment the heating is actually supposed to be by the automa table temperature control can be avoided.

Gemäß DE 29 28 134 A1 ist eine Einrichtung bekannt, bei welcher ein Strömungsmesser und ein Sollwertgeber mit einer Steuerung verbunden sind, welche über einen Stellantrieb das Stellglied (Luftklappe) reguliert.According to DE 29 28 134 A1, a device is known in which a Flow meter and a setpoint sensor connected to a controller are, which regulates the actuator (air flap) via an actuator.

Neben diesem Luftmengenregelkreis enthält diese Einrichtung einen separaten Heizstromregelkreis. Hier vergleicht ein Regelelement das vom Sollwertgeber gelieferte Signal und steuert in Abhängigkeit der Differenz ein Stellglied für die Heizregister an. Bei steigender Raumtemperatur wird der Durchlaß der Luftmenge im Sinne einer Kühlung erhöht.In addition to this air flow control loop, this device contains one separate heating current control circuit. Here a control element compares that of Setpoint generator delivered signal and controls depending on the difference an actuator for the heating register. With increasing room temperature the passage of the amount of air increases in the sense of cooling.

Nachteilig hierbei ist, daß die Regelung des Heizstromes und der Luft menge unabhängig voneinander erfolgt.The disadvantage here is that the regulation of the heating current and the air quantity takes place independently of one another.

Eine weitere gattungsgemäße Einrichtung zur Regelung der Beheizung eines Kraftfahrzeuges ist aus der DE 25 31 015 A1 bekannt, bei welcher ein Soll-lst-Wertvergleich zwischen zwei Temperaturfühlern und einem Tem peratursollwertgeber durchgeführt wird.Another generic device for controlling the heating a motor vehicle is known from DE 25 31 015 A1, in which a Target-actual value comparison between two temperature sensors and a tem temperature setpoint generator is carried out.

Eine Messung der Strömungsgeschwindigkeit findet nicht statt. Zur Regu lierung der Beheizung sind für die Temperatur und den Luftmengendurch satz zwei unabhängige Regelkreise notwendig.The flow velocity is not measured. Regu heating are for the temperature and the air volume Two independent control loops are required.

Auch gemäß der DE 29 09 628 A1 wird zur Konstanthaltung des jeweils vom Fahrgast eingestellten Abkühleffektes das Frischluftgebläse so ansteuert, daß der Luftdruck im Verteilerkanal konstant gehalten wird. Zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit wird zwar ein Heizdrahtfühler verwendet, eine Beeinflussung des Heizelementes über den Heizstrom in Abhängig keit von der Strömungsgeschwindigkeit ist nicht zu entnehmen.Also according to DE 29 09 628 A1 is used to keep the constant from Set cooling effect controls the fresh air blower so that the air pressure in the distribution channel is kept constant. For measurement the flow rate a heating wire sensor is used, an influence on the heating element via the heating current depending The speed of the flow cannot be deduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Regeln der Innenraumtemperatur in einem Fahrzeug zu entwickeln, welches mit einfachen Mitteln auch bei stark unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten ein manuelles Nachstellen unnötig macht.The invention has for its object a device for controlling to develop the interior temperature in a vehicle using simple means even at very different driving speeds manual readjustment is unnecessary.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst. The first-mentioned object is achieved by the features of Characteristic of claim 1 solved.

Durch diese Maßnahme wird dem Umstand Rechnung getragen, daß der Mensch Zugluft wegen des dabei erhöhten Wärmeaustauschs als kälter empfindet als stillstehende Luft. Dank der Erfindung benötigt man jedoch keine aufwendigen Maßnahmen, um diese Zugluft zu vermeiden, vielmehr wird automatisch die Temperatur der Luft in dem Maße höher gestellt, wie ihre Strömungsgeschwindigkeit zunimmt. Die Fahrzeuginsassen haben deshalb trotz unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten der sie um gebenden Luft das Gefühl einer Temperaturkonstanz. Eine erfindungsge mäß arbeitende Heizung bietet deshalb einen höheren Komfort als die bisher bekannten Heizungen.This measure takes into account the fact that the Human drafts because of the increased heat exchange than colder feels like still air. Thanks to the invention, however, one needs no elaborate measures to avoid this draft, rather the temperature of the air is automatically raised to the same degree as their flow rate increases. The vehicle occupants have therefore in spite of different flow velocities around them giving the feeling of a constant temperature. A fiction This means that heating works more comfortably than that previously known heaters.

Die Vorteile einer solchen Einrichtung liegen darin, daß mit einfachen Mitteln die Wirkung unterschiedlich starker Luftströmungen ausgeglichen wird.The advantages of such a device are that with simple The effect of differently strong air currents is balanced becomes.

Bei dem Temperaturfühler konnte es sich um einen sepa raten Strömungsmesser handeln. Man müßte dann in der Steuerung das Temperatursignal mit dem Strömungssignal verknüpfen. Ein solcher Aufwand kann jedoch gänzlich ver mieden werden, wenn Temperaturfühler und Strömungsgeschwin digkeitsfühler durch ein einziges Fühlerelement gebildet sind. Dabei kann das Fühlerelement ein im Luftstrom an geordneter, von einem Heizstrom erwärmbarer elektrischer Leiter sein. Eine solche Ausführungsform benötigt nur wenig Bauteile und Bauraum. Nimmt die Luftgeschwindigkeit zu, so wird das Fühlerelement stärker gekühlt und signa lisiert deshalb eine tiefere Temperatur als bei geringer Strömungsgeschwindigkeit. Deshalb liefert ausschließlich das Fühlerelement das bereits logisch aus der Strömungs geschwindigkeit und der Temperatur verknüpfte Signal für die Regelung. The temperature sensor could be a sepa advise flowmeters act. You would have to be in the Control the temperature signal with the flow signal link. Such an effort can, however, be avoided entirely be avoided if temperature sensors and flow velocities ity sensor formed by a single sensor element are. The sensor element can turn on in the air flow orderly electrical heatable by a heating current Be a leader. Such an embodiment only needs few components and installation space. Takes the air speed too, the sensor element is cooled more and signa Therefore, a lower temperature than at a lower temperature Flow velocity. Therefore only delivers the sensing element is already logically from the flow speed and temperature linked signal for the regulation.

Besonders einfach ist das gewünschte Regelverhalten zu erzielen, wenn das Fühlerelement ein Halbleiter mit ne gativem oder positivem Temperaturkoeffizient (NTC oder PTG) ist.The desired control behavior is particularly simple achieve if the sensor element is a semiconductor with ne gative or positive temperature coefficient (NTC or PTG).

Das Fühlerelement kann an verschiedenen Stellen im Fahr zeug angeordnet werden. So ist eine günstige Anordnung im Luftausblasstutzen der Heizung, in einer Luftauslaßöff nung des Kraftfahrzeugs oder auch im Fahrgastraum des Fahrzeugs möglich.The sensor element can be at various points in the vehicle be arranged stuff. So is a convenient arrangement in the Air outlet of the heater, in an air outlet tion of the motor vehicle or in the passenger compartment of the Vehicle possible.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zu ihrer weiteren Verdeutlichung ist in der Zeichnung eine Heizungsregelung als Blockschaltbild dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.The invention permits numerous embodiments. To their further clarification is one in the drawing Heating control shown as a block diagram and is described below.

Das Blockschaltbild zeigt ein Fühlerelement 1, welches auf nicht dargestellte Weise durch einen erhöhten Steuer strom erhitzt wird. Bei diesem Fühlerelement kann es sich um einen NTC-Widerstand handeln, der von der in den Fahr zeuginnenraum einströmenden Luft umströmt wird. Diese Luft kühlt das Fühlerelement 1 mit zunehmender Strömungsge schwindigkeit zunehmend ab, so daß einer elektronischen Steuerung 2 mit einem Soll-Istwert-Vergleicher bei star ker Umströmung des Fühlerelements 1 ein niedrigerer Tem peraturwert zugeführt wird als bei geringer Umströmung. Im Soll-Istwertvergleicher der Steuerung 2 wird der Tem peraturwert des Fühlerelements 1 mit einem Sollwert ver glichen, der an einem Sollwertgeber 3 eingestellt wird. Bei Differenzen zwischen dem Sollwert und dem Istwert er zeugt die Steuerung 2 ein Ausgangssignal, welches über einem Treiber 4 und einer Endstufe 5 einen Stellmotor 6 ansteuert. Dieser Stellmotor 6 bewirkt die Verstellung eines Stellgliedes 7, beispielsweise einer Luftklappe im Heizungskanal. Ein Potentiometer 8 meldet die Stellung des Stellgliedes 7 zurück. The block diagram shows a sensor element 1 , which is heated in a manner not shown by an increased control current. This sensor element can be an NTC resistor, which is surrounded by the air flowing into the vehicle interior. This air cools the sensor element 1 with increasing speed of flow, so that an electronic control 2 with a setpoint / actual value comparator with a star ker flow around the sensor element 1 is supplied with a lower temperature value than with a low flow. In the setpoint / actual value comparator of the controller 2 , the temperature value of the sensor element 1 is compared with a setpoint which is set on a setpoint generator 3 . In the event of differences between the setpoint and the actual value, the controller 2 generates an output signal which controls a servomotor 6 via a driver 4 and an output stage 5 . This servomotor 6 effects the adjustment of an actuator 7 , for example an air flap in the heating duct. A potentiometer 8 reports the position of the actuator 7 .

Wichtig für die Erfindung ist, daß bei der beschriebenen Anordnung allein durch die Beheizung des Fühlerelements mittels eines überhöhten Steuerstroms die Geschwindig keit der das Fühlerelement 1 umströmenden Luft mit in das Regelverhalten eingeht, ohne daß hierzu eine beson dere Logik in der Steuerung vorgesehen werden muß.It is important for the invention that in the arrangement described, solely by heating the sensor element by means of an excessive control current, the speed of the air flowing around the sensor element 1 is included in the control behavior without having to provide special logic in the control.

Claims

1. Device for regulating the interior temperature of a vehicle, in particular a motor vehicle, with a heat exchanger, with a setpoint generator and a flow speed sensor, which lead to a control system which, depending on the actual interior temperature and the desired interior temperature, actuates the heating medium via an actuator regulating actuator and a temperature sensor, characterized in that the temperature sensor is connected to the controller ( 2 ) and an excessive control current can be supplied to the temperature sensor at an increased flow rate.

2. Device according to claim 1, characterized in that the temperature sensor and flow velocity sensor are formed by a single sensor element ( 1 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the sensor element ( 1 ) is an electrical conductor arranged in the air flow and heatable by a heating current.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the sensor element ( 1 ) is a semi-conductor with a negative or positive temperature coefficient (NTC or PTC).

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sensor element ( 1 ) is arranged in the air outlet nozzle of a heater.

6. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sensor element ( 1 ) is arranged in an air outlet opening of a motor vehicle.

7. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sensor element ( 1 ) is arranged in the passenger compartment of the vehicle.