DE3519466A1 - DEVICE FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING THE TEMPERATURE OF AIR, WHICH IS DELIVERED TO THE VEHICLE'S ROOM - Google Patents
DEVICE FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING THE TEMPERATURE OF AIR, WHICH IS DELIVERED TO THE VEHICLE'S ROOMInfo
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- DE3519466A1 DE3519466A1 DE19853519466 DE3519466A DE3519466A1 DE 3519466 A1 DE3519466 A1 DE 3519466A1 DE 19853519466 DE19853519466 DE 19853519466 DE 3519466 A DE3519466 A DE 3519466A DE 3519466 A1 DE3519466 A1 DE 3519466A1
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Description
DR.-ING. DIPL-PHYS. H. STURIES
PATENTANWÄLTEDR.-ING. DIPL-PHYS. H. STURIES
PATENT LAWYERS
DIPL-ING. P. EICHLER ο r 1 η / r ,> DIPL-ING. P. EICHLER ο r 1 η / r,>
351946b351946b
Guardini S.p.A., Corso Galileo Ferraris, 24/A, 10121 Torino (Italien)Guardini S.p.A., Corso Galileo Ferraris, 24 / A, 10121 Torino (Italy)
Vorrichtung zur automatischen -Steuerung' der TemperaturDevice for automatic temperature control
von Luft, die dem Fahrgastraum eines Fahrzeugs zugeführt wird. of air that is supplied to the passenger compartment of a vehicle.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Temperatur von Luft, die dem Fahrgastraum eines mit einer Wärmekraftmaschine versehenen Fahrzeugs zugeführt wird, mit einem hydraulisch an einen Kühlwasserkreislauf der Maschine angeschlossenen Wärmetauscher, und mit einer die dem Fahrgastraum zugeführte Luft durch den Wärmetauscher drückenden Fördereinrichtung.The invention relates to a device for automatically controlling the temperature of air, the passenger compartment of one with a heat engine provided vehicle is supplied, with a hydraulic to a cooling water circuit of the machine connected heat exchanger, and with one the air supplied to the passenger compartment through the heat exchanger pressing conveyor.
Solche Fahrzeuge sind beispielsweise mit einem
Verbrennungsmotor versehene Kraftfahrzeuge. DieseSuch vehicles are for example with a
Motor vehicles equipped with internal combustion engines. These
weisen als Luftfördereinrichtung ein Gebläse auf, mit dem die Luft quer durch den Wärmetauscher und durch geeignete Luftdüsen in das Innere des Fahrgastraums gedruckt wird.have a fan as the air delivery device, with which the air across the heat exchanger and through suitable air nozzles into the interior of the passenger compartment is printed.
Die Durchflußmenge des Wärmetauschers bzw. des Hilfskühlers kann mit einem Ventil geregelt werden, wie auch die dem Fahrgastraum zügeführte Luft durch die Regelung des Gebläses und/oder durch die Regelung des Querschnitts der Luftdüsen geregelt werden kann. Da jedoch die Außentemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit variabel sind, können im Fahrzeugraum Temperaturschwankungen auftreten, die ein ständiges von Hand erfolgendes Nachstellen zur Temperaturregelung im Fahrgastraum erforderlich machen.The flow rate of the heat exchanger or the Auxiliary cooler can be regulated with a valve, as can the air supplied to the passenger compartment the regulation of the fan and / or can be regulated by regulating the cross section of the air nozzles. However, since the outside temperature and the vehicle speed are variable, temperature fluctuations can occur in the vehicle compartment occur that require constant manual readjustment for temperature control in the passenger compartment make necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Temperatur dem Fahrgastraum zugeführten Luft . automatisch gesteuert wird, um im Fahrgastraum eine im wesentlichen konstante Temperatur zu erreichen, die einem Sollwert entspricht und unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Wärmekraftmaschine, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Außentemperatur ist.The invention is based on the object of the device to improve the type mentioned so that the temperature of the air supplied to the passenger compartment. is automatically controlled to achieve a substantially constant temperature in the passenger compartment, the corresponds to a setpoint and is independent of the working speed the heat engine, the vehicle speed and the outside temperature.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Ventil vorhanden ist, das zur Regelung der Durchflußmerige des durch den Wärmetauscher strömenden Wassers von einem Elektromotor steuerbar ist und daß zur Messung der Lufttemperatur in dem Fahrgastraum in Bezug auf einen gewünschten Sollwert und zur demgemäßeri Steuerung des Elektromotors eine elektronische Überwachungsschaltung vorhanden ist.This object is achieved in that there is a valve which is used to regulate the flow rate of the water flowing through the heat exchanger can be controlled by an electric motor and that for measuring the Air temperature in the passenger compartment in relation to a desired setpoint and to accordingly control the Electric motor has an electronic monitoring circuit.
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Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Refinements and developments of the invention are described in the subclaims.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The invention is illustrated by means of one in the drawing Embodiment explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der hauptsächlichen Elemente der Vorrichtung,Fig. 1 is a schematic representation of the main Elements of the device,
Fig. 2 eine elektrische Schaltung eines elektromotorisch angetriebenen Ventils der Vorrichtung,Fig. 2 shows an electrical circuit of an electromotive driven valve of the device,
Figv 3 einen Vertikalschriitt des in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Ventils,Figv 3 is a vertical step in the device valve used according to Fig. 1,
Fig. 4 eine Aufsicht auf eine gedruckte Schaltung einer Schältung der Fig. 2 undFig. 4 is a plan view of a printed circuit board a shell of FIGS. 2 and
Fig. 5 eine Veranschaulichung von Signalen an einer bestimmten Stelle der elektrischen Schaltung der Fig. 2 in Abhängigkeit von der Zeit.Fig. 5 is an illustration of signals at a specific point in the electrical circuit of Fig. 2 as a function of time.
Fig. 1 zeigt einen Wärmetauscher 1 bekannter Art, der mit Einlaßleitungen 2 und Auslaßleitungen 3 so verbunden ist, daß er von dem Wasser des Kühlkreislaufs einer Wärmekraftmaschine durchströmt wird. Quer zum Wärmetauscher ist ein Gebläse 4 ebenfalls bekannter Art angeordnet, das unterschiedlich einstellbare ■Rotationsgeschwindigkeit aufweist.· Auf der dem Gebläse 4 gegenüberliegenden Seite des Wärmetauschers 1 ist ein die erwärmte Luft auffangendes Gehäuse 5 vorhanden, das Kanäle 6 r 7 'zur Weiterleitung der Luft in unterschiedliche Bereiche des Fahrgastraums 8 eines Kraftfahrzeugs aufweist.Fig. 1 shows a known type of heat exchanger 1 which is connected to inlet lines 2 and outlet lines 3 in such a way that the water of the cooling circuit of a heat engine flows through it. Transversely to the heat exchanger is arranged a blower 4 is also of a known type having differently adjustable ■ rotation speed. · On the blower 4 opposite side of the heat exchanger 1 is a heated air-collecting end housing 5 is provided, the channels 6 r 7 'for forwarding the air having in different areas of the passenger compartment 8 of a motor vehicle.
In die Einlaßleitung 2 ist zur Regelung des Wasserdurchflusses eine Einheit 10 seriell eingebaut, die ein den Durchfluß regulierendes Ventil 11 und eine elektro-In the inlet line 2 is to regulate the water flow a unit 10 installed in series, which has a flow-regulating valve 11 and an electric
nische Überwachungs- und Steuerschaltung 12 aufweist, an die folgendes angeschlossen ist:has niche monitoring and control circuit 12, to which the following is connected:
ein erster Temperaturfühler 13, der in dem Kanal 6 strömungsmäßig vor einer Düse 14 angeordnet ist, die von einem zweiten Kanal 15 umgriffen wird, der in den Fahrgastraum 8 führt,a first temperature sensor 13 which is arranged in the channel 6 in terms of flow in front of a nozzle 14 which is encompassed by a second channel 15 which leads into the passenger compartment 8,
ein zweiter Temperaturfühler 16, der in einem an einem Armaturenbrett 17 angeordneten Hohlkörper IS angebracht ist, der eine mit Löchern zum Lufteintritt versehene Frontäbdeckung 19 sowie ein seitlich angeordnetes Auslaßrohr 20 aufweist, an das eine Leitung 21 angeschlossen ist, die in einen Anfangsbereich 22 des Kanals 15 strömungsmäßig vor der Düse 14 führt,a second temperature sensor 16, which is in one on one Dashboard 17 arranged hollow body IS attached is, the one provided with holes for air inlet Front cover 19 and a laterally arranged outlet pipe 20, to which a line 21 is connected, which in a starting area 22 of the Channel 15 flows in front of nozzle 14,
und ein Potentiometer 24, das einen Einsteller 25 zum Einstellen der gewünschten Temperatur des Fahrgastraums 8 aufweist.and a potentiometer 24 which has an adjuster 25 for setting the desired temperature of the passenger compartment 8 has.
Die in Fig. 2 dargestellte elektronische Überwachungsschaltung 12 hat einen ersten Differenzialverstärker 27, der einen ersten Eingang 28 aufweist, an den eine Klemme des Potentiometers 24 angeschlossen ist, während die andere Klemme geerdet ist. Der Differentialverstärker 27 hat einen zweiten Eingang 29, an den eine Klemme des Fühlers 13 angeschlossen ist, dessen andere Klemme geerdet ist. Zwischen einer Klemme mit positiver Spannung und Erde ist eine Reihe von drei Widerständen 31, 32, 33 geschaltet und die Verbindung zwischen den Widerständen 31, 32 ist ebenfalls mit dem Eingang 29 des Differentialverstärkers 27 verbunden, während die Verbindung zwischen den Widerständen 32, 33 mit einer ersten Klemme des Fühlers 16 verbunden ist, dessen andere Klemme geerdet ist.The electronic monitoring circuit shown in FIG 12 has a first differential amplifier 27, which has a first input 28 to which a terminal of the potentiometer 24 is connected while the other terminal is grounded. The differential amplifier 27 has a second input 29, to which a terminal of the sensor 13 is connected whose other terminal is grounded. There is a series between a positive voltage terminal and earth switched by three resistors 31, 32, 33 and the connection between the resistors 31, 32 is also with connected to input 29 of differential amplifier 27, while the connection between the resistors 32, 33 is connected to a first terminal of the sensor 16, whose other terminal is grounded.
4040 - ' - - '-
Der Ausgang des Differentialverstärkers 27 ist an einen Eingang 34 eines Differeritialverstärkers 35 angeschlossen, der ein frequerizmodelierter Oszillator ist und einen weiteren Eingang 36 aufweist, der über einen Kondensator 37 geerdet ist. Zwischen den ersten Eingang und den Ausgang des Differentialverstärkers 35 ist ein Widerstand 38 geschältet, während der Ausgang des Verstärkers 35 mit einem Eingang 39 eines Differentialverstärkers 4Ö verbunden ist, der eine Entkopplungsschaltung bildet und einen weiteren geerdeten Eingang 4i aufweist. Zwischen den ersten Eingang und den Ausgang des Differentialverstärkers 4Ö ist ein Widerstand 42 geschaltet.The output of the differential amplifier 27 is on an input 34 of a differential amplifier 35 is connected, which is a frequency-modulated oscillator and has a further input 36, which has a Capacitor 37 is grounded. Between the first entrance and the output of differential amplifier 35 is a Resistor 38 switched while the output of the amplifier 35 with an input 39 of a differential amplifier 4Ö is connected to a decoupling circuit forms and has a further grounded input 4i. Between the first input and the output of the differential amplifier 4Ö a resistor 42 is connected.
Die nicht geerdeten Klemmen der Fühler 13, 16 sind jeweils über Widerstände 43, 44 mit einer ersten Klemme eines Kondensators 45 verbunden, dessen andere Klemme über einen Widerstand 46 geerdet und an einen EingangThe non-grounded terminals of the sensors 13, 16 are each connected to a first terminal via resistors 43, 44 of a capacitor 45, the other terminal of which grounded through a resistor 46 and connected to an input
47 eines Differentialverstärkers 48 angeschlossen ist.47 of a differential amplifier 48 is connected.
Die nicht geerdete. Klemme des Fühlers 13 ist auch mit einem Widerstand 50 verbunden, dessen anderes Ende an einen weiteren Eingang 51 des DiffereritialverstärkersThe ungrounded one. Terminal of the sensor 13 is also connected to a resistor 50, the other end of which to another input 51 of the differential amplifier
48 angeschlossen und über einen Kondensator 52 geerdet ist. Die nicht geerdete Klemme des Fühlers 16 ist über einen Widerstand 53 ebenfalls an deri Eingang 51 des Differeritialverstärkers 48 angeschlossen und über deri Kondensator 52 geerdet. Der Ausgang des Differentialverstärkers. 48 ist über eineri Widerstand 54 an den Eingang 34 des Differeritialverstärkers 35 angeschlossen.48 connected and grounded through a capacitor 52 is. The non-earthed terminal of the sensor 16 is also connected to the input 51 of the differential amplifier via a resistor 53 48 connected and grounded through the capacitor 52. The output of the differential amplifier. 48 is connected to the input 34 of the differential amplifier 35 via a resistor 54.
Der Ausgang des Differeritialverstärkers 40 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 55 verbunden, dessen Emitter geerdet ist und dessen Kollektor, mit den Kathoden' zweier Dioderi 57, '58 verbunden ist. Die Anode der The output of the differential amplifier 40 is with connected to the base of an NPN transistor 55, whose The emitter is grounded and its collector is connected to the cathodes of two diodes 57, 58. The anode of the
Diode 57 ist elektrisch mit zwei einander diametral gegenüberliegenden und relativ kurzen Sektoren 60, 61 einer ersten Kreisbahn 62 verbunden. Die Anode der Diode 58 ist über einen Widerstand 63 an eine Spannungsquelle für positive Spannung angeschlossen, wie auch an die Basis eines NPN-Transistor.s 64, dessen Kollektor an zwei weitere einander diametral gegenüberliegende relativ kurze Sektoren 65,- 66 angeschlossen ist, die mit gleichem Abstand zwischen den Sektoren 60, 61 auf der Kreisbahn 62 angeordnet sind. Der Emitter des Transistors 64 ist geerdet und auch an vier relativ lange Sektoren 67 angeschlossen, die elektrisch zusammerigeschaltet und auf der Kreisbahn 62 zwischen den kurzen Sektoren 60, 61, 65 und 66 von letzteren isoliert angeordnet sind. Koaxial mit der Kreisbahn 62 ist eine zweite kontinuierliche Kreisbahn 68 geringeren Radius vorhanden, die mit einer ersten Klemme eines Elektromotors 70 verbunden ist, der die Betätigung des Ventils 11 in der weiter unten beschriebenen Weise steuert, und dessen andere Klemme mit einer Spannungsquelle für positive Spannung verbunden ist. Auf den Kreisbahnen 62, 68 ist eine gestrichelt dargestellte Bürste 71 hoaxial drehbar, die zwei abtastenden Arme 72, 73 unterschiedlicher Länge aufweist, deren erster auf der Kreisbahn 68 schleift, während der zweite auf der Kreisbahn 62 schleift.Diode 57 is electrical with two diametrically opposed to each other opposite and relatively short sectors 60, 61 connected to a first circular path 62. The anode of the diode 58 is connected to a voltage source via a resistor 63 connected for positive voltage, as well as to the base of an NPN transistor.s 64, whose collector is connected to two more diametrically opposite, relatively short sectors 65, - 66 are connected with the same distance between the sectors 60, 61 on the Circular path 62 are arranged. The emitter of transistor 64 is grounded and also to four relatively long sectors 67 connected, which are electrically connected together and arranged on the circular path 62 between the short sectors 60, 61, 65 and 66 isolated from the latter are. Coaxially with the circular path 62 is a second continuous circular path 68 with a smaller radius, which is connected to a first terminal of an electric motor 70 which controls the actuation of the valve 11 in the manner described below, and its other terminal with a voltage source for positive voltage is connected. A brush 71, shown in dashed lines, is on the circular paths 62, 68 hoaxially rotatable, the two scanning arms 72, 73 of different lengths, the first on the circular path 68 grinds, while the second grinds on the circular path 62.
Die in Fig. 3 im einzelnen dargestellte Einheit 10 weist zwei zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellte Ventilgehäusehälften 75, 76 auf, die eine z.B. durch Verschweißen herstellte hermetische Randverbindung 77 ■ besitzen und das Ventil 11 mit seinen verschiedenen noch beschriebenen Bestandteilen umschließen. Mit der unteren Gehäusehälfte 76 ist in unten noch detailliert beschrie-The unit 10 shown in detail in Fig. 3 has two expediently made of plastic Valve housing halves 75, 76 which have a hermetic edge connection 77 produced, for example, by welding own and enclose the valve 11 with its various components still to be described. With the lower Housing half 76 is described in detail below in
_f,_ 3519 46G _f, _ 3519 46G
bener Weise ein die Überwachungsschaltung 12 enthaltender Behälter 78 verbunden. Dieser Behälter 78 weist Bereiche unterschiedlicher Tiefe und eine obere rechteckige Öffnung auf, die durch einen Deckel 79 verschlossen ist, der z.B. mit nicht dargestellten Schrauben befestigt ist und integrale obere Stützen 80 aufweist, auf denen jeweils ein Haltelappen 81 abgestützt ist. Die Haltelappen 81 sind einstückig mit der unteren Gehäusehälfte 76 und auf den Stützen 80 mit Schrauben 82 befestigt.In addition, one containing the monitoring circuit 12 Container 78 connected. This container 78 has areas different depths and an upper rectangular opening which is closed by a cover 79 which is fastened, for example, with screws, not shown is and has integral upper supports 80 on which a holding tab 81 is supported in each case. The retaining tabs 81 are integral with the lower housing half 76 and fastened to the supports 80 with screws 82.
Die inneren Bauteile des Behälters 78 sind mit einem in geeigneter Weise gestalteten ZwischenbodenThe internal components of the container 78 are with a suitably designed intermediate floor
83 positioniert, der seinerseits Positionierungswände83 positioned, which in turn is positioning walls
84 und schmale Füße 85 aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen -86 des. Gehäuses 78 eingreifen. Zwischen dem Zwischenboden 83 und dem Boden des Gehäuses 78 ist der von Vorsprüngen 87 abgestützte Elektromotor 70 angeordnet, der von einer geeigneten Gummiumhüllung 68 umkleidet ist und eine Äusgangswelle 89 aufweist, auf der ein Zahnrad 90 sitzt, das- mit einem anderen Zahnrad 91 kämmt, das koaxial und drehfest an einem Zahnrad befestigt ist. Die Zahnräder 91, 92 sind zwischen dem Zwischenboden 83 und dem Deckel 89 angeordnet. Das Zahnrad 92 kämmt mit einem Zahnrad 93, das fest mit einer Nabe 94 verbunden ist, die in der Zwischenwand 83 und dem Deckel 79 gelagert ist und in ihrem Inneren eine dort befestigte Spindel 95 trägt, die über den Deckel 79 vorspringt und durch das Ventil 11 hindurchragt,: um dieses in nachstehend beschriebener Weise zu steuern. An dem unteren Ende der Spindel 95 ist die Bürste 71 befestigt, die die Kreisbahnen 62,. 68 abtastet, welche als gedruckte Schaltungen einer Platte '96 ausgebildet : sind, die vom Behälter 78 mit .Stützen 97 an Ort und Stelle '.gehalteri wird, welche obere Stifte 98 aufweisen, die in entsprechende Löcher 99 der Platte 96 eingreifen, wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Platte84 and narrow feet 85, which in corresponding Recesses -86 of the housing 78 engage. Between the intermediate floor 83 and the floor of the housing 78 the electric motor 70 supported by projections 87 is arranged, that of a suitable rubber cover 68 is encased and has an output shaft 89 on which sits a gear 90 that - with another gear 91 meshes, which is coaxially and non-rotatably attached to a gear. The gears 91, 92 are between the Intermediate base 83 and the cover 89 are arranged. The gear 92 meshes with a gear 93 which is fixed to a Hub 94 is connected, which is mounted in the intermediate wall 83 and the cover 79 and in its interior a there attached spindle 95 carries over the cover 79 protrudes and protrudes through valve 11: to control this in the manner described below. At the lower end of the spindle 95 is the brush 71 attached, which the circular paths 62 ,. 68 scans which designed as printed circuits of a plate '96: are that of the container 78 with .stützen 97 in place and Position '.halteri, which have upper pins 98, which engage in corresponding holes 99 of the plate 96, as can best be seen from FIG. The plate
ist weiterhin durch 'Vorsprünge 100 des Gehäuses 78 abgestützt und zwischen der Platte 96 und der Zwischenwand 83 sind mit den oberen Stiften 98 gleichachsige elastische abstützende Zylinder 101 vorhanden.is further supported by projections 100 of housing 78 and between plate 96 and the bulkhead 83 are provided with elastic supporting cylinders 101 coaxial with the upper pins 98.
Die anderen Schaltungselemente der in Fig. 2 dargestellten Überwachungsschaltung 12 sind ebenfalls in diesem Behälter 78 untergebracht.The other circuit elements of that shown in FIG Monitoring circuitry 12 are also housed in this container 78.
Die untere Gehäusehälfte 76 hat eine obere Kammer, in der eine zweckmäßigerweise aus keramischem Werkstoff bestehende Scheibe 102 angeordnet ist, die gegen Verdrehung mit der Gehäusehälfte 76 durch Eingriff eines Radialvorsprungs in eine demeritsprechende Ausnehmung verbunden ist, und die einen äußeren Umfangsdichtring 103 aufweist. Die Scheibe 102 hat zwei einander diametral gegenüberliegende Durchgangsbohrungen 105, die mit einer ringförmigen Kammer 106 in Verbindung stehen, welche in dem unteren Bereich der Gehäusehälfte 76 vorhanden ist und mit dem Äußeren über ein radiales Rohr 107 in Verbindung steht, das an die Einlaßleitung 2 der Fig. 1 angeschlossen ist. Auf der Scheibe 102 lagert eine weitere Scheibe 108, die zweckmäßigerweise aus ähnlichem Werkstoff besteht und von einer Feder 109 beaufschlagt ist, die sich mit ihrem anderen Ende an einem inneren Ringbund 110 der oberen Gehäusehälfte 75 abstützt.. Die Scheibe 108 hat ein Paar Durchgangsbohrungeri 111, deren Form aus Fig. 4 ersichtlich ist und die oben mit einer halbringförmigen Kammer 112 kommunizieren, welche mit dem Äußeren über ein radiales Rohr 113 in Verbindung stehen, das an die Einlaßleitung der Fig. 1 angeschlossen ist, um das zuströmende Wasser aufzunehmen. Die die Gehäusehälften 75, 76 durchsetzende Spindel 95 durchquert eine axiale Kreisbohrung 115 derThe lower housing half 76 has an upper chamber, in which an expediently made of ceramic material disc 102 is arranged, which prevents rotation with the housing half 76 by engagement of a Radial projection in a corresponding recess is connected, and an outer peripheral sealing ring 103 has. The disc 102 has two diametrically opposed to each other opposite through bores 105 which are in communication with an annular chamber 106, which in the lower area of the housing half 76 is present and communicates with the outside via a radial pipe 107 connected to the inlet conduit 2 of Fig. 1 is connected. A further disk 108 is supported on disk 102, which is expediently consists of a similar material and is acted upon by a spring 109, which is with its other End at an inner collar 110 of the upper half of the housing 75 supports .. The disc 108 has a pair of through holes 111, the shape of which can be seen in FIG and the top with a semi-annular chamber 112 communicate, which are in communication with the outside via a radial pipe 113 connected to the inlet duct 1 is connected to receive the inflowing water. The one passing through the housing halves 75, 76 Spindle 95 passes through an axial circular bore 115 of the
Scheibe 102 und hat oberhalb davon einen Abschnitt 117 größeren Querschnitts und nicht kreisförmigen Profils, der in einer entsprechenden Öffnung 116 nicht kreisförmigen Profils der Scheibe 108 angeordnet ist, so daß beide Teile 117, 108 drehfest zusammengefügt sind. Die oben mit einem Schlitz versehene Spindel 95 durchdringt von ihrem Abschnitt 117 aus den inneren Ringbund 110 und durchragt in der oberen Gehäusehälfte 75 eine Abdichtungseinheit 119, die an sich bekannt und von oben durch eine Kappe 120 abgedeckt ist,, die durch nicht dargestellte Schrauben auf einem äußeren oberen Flansch 21 der oberen Gehäusehälfte 75 angeordnet ist. Eine hydraulische Dichtungseinheit 122,- die ähnlich der Einheit 119 ausgebildet ist, umgibt die Spindel 95 in dem unteren Bereich der unteren Gehäusehälfte .76 und ist von unten durch eine Kappe 124 abgedeckt, die mit Schrauben 125 am Boden der unteren Gehäusehälfte 76 befestigt ist.Disc 102 and above it has a section 117 of larger cross-section and non-circular profile, that in a corresponding opening 116 is non-circular Profile of the disc 108 is arranged so that both parts 117, 108 are non-rotatably joined together. the Spindle 95, which is provided with a slot at the top, penetrates the inner annular collar 110 from its section 117 and a sealing unit protrudes through the upper housing half 75 119, which is known per se and covered from above by a cap 120, which by not shown screws on an outer upper flange 21 of the upper housing half 75 is arranged. One hydraulic sealing unit 122, - which is similar to the Unit 119 surrounds the spindle 95 in the lower area of the lower half of the housing .76 and is covered from below by a cap 124 with Screws 125 is attached to the bottom of the lower housing half 76.
Fig. 4 zeigt die Platte 96 in vergrößerter Darstellung mit gedruckten Schaltungen. Die innere Kreisbahn 68 hat einen nach innen weisenden Radialvorsprung 126 mit Anschlüssen 127, um die Klemmen des Elektromotors 70 entsprechend der Schaltung der Fig. 2 anschließen zu können. .Die 'Sektoren 60, 61, 65, 66 besitzen entsprechende Klemmen 601', 61' zum Anschluß der Anode der Diode 57 und 65', 66' zum Anschluß des Kollektors des Transistors 64. Die vier zwischerigeschalteten Zwischerisektoreri 67 der Kreisbahn 62 sind mit einer Erdungsklemme 67' versehen, die '.auch zum Anschluß des Emitters des Transistors. 64 :dierit. Aus der in Fig. 4 gestrichelten Darstellung der Scheiben 102, 108 ist ersichtlich, daß die öffnungen 105 der fixierten Scheibe 102 winkelmäßig entsprechend den Sektoren 60, 61 der ersten Kreisbahn 62Fig. 4 shows the plate 96 in an enlarged view with printed circuits. The inner circular path 68 has an inwardly pointing radial projection 126 with connections 127 in order to be able to connect the terminals of the electric motor 70 in accordance with the circuit of FIG. 2. .The 'sectors 60, 61, 65, 66 have corresponding terminals 60 1 ', 61 'for connecting the anode of the diode 57 and 65', 66 'for connecting the collector of the transistor 64. The four interposed interconnectors 67 of the circular path 62 are provided with a ground terminal 67 ', which' .also for connecting the emitter of the transistor. 64 : dierit. From the representation of the disks 102, 108 in dashed lines in FIG. 4, it can be seen that the openings 105 of the fixed disk 102 correspond in terms of angle to the sectors 60, 61 of the first circular path 62
INSPECTEDINSPECTED
angeordnet sind, während die Durchgangsbohrungen 111 der drehbaren Scheibe 108 offerisichtlich eine veränderliche Winkelstellung im Hinblick auf diese Öffnungen annehmen können, wobei sie in der Fig. 4 entsprechend den Sektoren 65, 66 angeordnet sind, so daß das Ventil 11 geschlossen ist.are arranged, while the through holes 111 of the rotatable disk 108 is obviously a variable one Angular position with regard to these openings can assume, with them in Fig. 4 accordingly the sectors 65, 66 are arranged so that the valve 11 is closed.
Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die gemäß Fig. 1 in den Fahrgastraum 8 zu fördernde Luft wird mit dem Gebläse 4 über den Wärmetauscher 1 geleitet und dann durch die Kanäle 6, 1 gedruckt. Der im Kanal 6 angeordnet Fühler 13 liefert infolgedessen ein elektrisches Signal, das mehr oder weniger von der Temperatur der erwärmten Luft abhängt, die in den Fahrgastraum 8 strömt. Der Fühler des Armaturenbretts 17 liefert ein elektrisches Signal, das der Temperatur der Luft des Fahrgastraums 8 proportional ist. Die Leitung 21 und ihr strömungsmäßig vor der Düse 14 befindlicher Auslaß gewährleisten, daß eine Luftzirkulation aus dem Fahrgastraum 8 durch das den luftumströmten Fühler 16 beinhaltende Gehäuse 18, das Auslaßrohr 20 und die Leitung 21 in den zurück in den Fahrgastraum 8 führenden Kanal 15 stattfindet, so daß der Fühler 16 auf einen vergleichmäßigten Wert der Luft des Fahrgastraums 8 reagiert. Die beiden elektrischen Signale der Fühler 13, 16 werden in der Überwachungsschaltung 12 mit dem Signal der Bezugstemperatur verglichen, die durch einen Benutzer mit dem Steller 25 des Potentiometers 24 vorgewählt wurde, so daß in Abhängigkeit von den Abweichungen zum Sollwert der Temperatur eine entsprechende Regulierung der Wasserdurchflußmenge durch das Ventil 11 erreicht wird und daher eine proportionale Regelung der dem Wärmetauscher 1 gelieferten Wärmemenge, welcher diese seinerseits derThe above-described inventive device operates as follows: The according to FIG 1 in the passenger compartment 8 to be conveyed air is guided to the fan 4 via the heat exchanger 1, and then printed through the channels 6, 1.. The sensor 13 arranged in the duct 6 consequently supplies an electrical signal which depends more or less on the temperature of the heated air flowing into the passenger compartment 8. The sensor in the dashboard 17 supplies an electrical signal which is proportional to the temperature of the air in the passenger compartment 8. The line 21 and its outlet located in front of the nozzle 14 ensure that air is circulated from the passenger compartment 8 through the housing 18 containing the air-circulated sensor 16, the outlet pipe 20 and the line 21 into the channel 15 leading back into the passenger compartment 8, so that the sensor 16 reacts to an equalized value of the air in the passenger compartment 8. The two electrical signals of the sensors 13, 16 are compared in the monitoring circuit 12 with the signal of the reference temperature, which was preselected by a user with the actuator 25 of the potentiometer 24, so that depending on the deviations from the setpoint of the temperature, a corresponding regulation of the Water flow rate through the valve 11 is achieved and therefore a proportional control of the amount of heat supplied to the heat exchanger 1, which this in turn of
in dem Gehäuse 5 aufgefangenen Luft übergibt, die dann in den Fahrgastraum 8 gefördert wird.air trapped in the housing 5 passes, which then is promoted in the passenger compartment 8.
Die gemäß Fig. 2 durch die Fühler 13, 16 gelieferten elektrischen Signale werden im Verhältnis zueinander durch die Widerstände 31, 32, 33 in Abhängigkeit von den Kenngrößen der unterschiedlichen Bauteile proportioniert, aus denen die Vorrichtung aufgebaut ist, und in Abhängigkeit von dem Fahrzeug, in dem Sie benutzt wird. Diese elektrischen Signale werden an den Eingang 29 des Differentialverstärkers 27 weitergeleitet und mit dem Signal verglichen, das am Eingang 28 liegt und mit dem Potentiometer 24 erzeugt ist. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 27 hängt von der Differenz ' der Temperatur des Fahrgastraums 8 und der gewünschten Temperatur ab und wird dem Differentialverstärker 3 5 zugeleitet, der als frequenzmodulierter Oszillator mit veränderlicher Einschaltdauer arbeitet und an seinem Ausgang ein Signal gemäß Fig. 5a liefert, bei dem die Dauer der positiven Rechteckwelle innerhalb konstanter und durch vertikale Linien abgegrenzter Zeitabschnitte von etwa 5 see variiert. Der Ausgang des Differeritialverstärkers 35 liefert über die den Differenzialverstärker 4Ö enthaltende Entkopplungsschaltung ein in Fig. 5a dargestelltes Steuersignal für den Transistor 55. .Insbesondere ist der Transistor bei einem gemäß Fig. 5 auf Nullniveau befindlichen Signal abgeschaltet, während der Transistor 64 leitet: Dann haben die Sektoren -60, '61 der äußeren Kreisbahn 6 2 positive Spannung auf einem höheren Niveau, während die Sektoren 65,1 '66 geerdet sind. Infolgedessen wird der Elektromotor 70 mit Strom gespeist, wenn die Bürste 71 - die in Ruhestellung immer entsprechend einem der beiden Paare der Sektoren 60, 61 oder 65, 66 angeordnetThe electrical signals supplied by the sensors 13, 16 according to FIG. 2 are proportioned in relation to one another by the resistors 31, 32, 33 as a function of the parameters of the various components from which the device is constructed and as a function of the vehicle, in which it is used. These electrical signals are passed on to the input 29 of the differential amplifier 27 and compared with the signal which is present at the input 28 and is generated by the potentiometer 24. The output signal of the differential amplifier 27 depends on the difference 'between the temperature of the passenger compartment 8 and the desired temperature and is fed to the differential amplifier 3 5, which operates as a frequency-modulated oscillator with a variable duty cycle and at its output provides a signal as shown in FIG. 5a, in which the duration of the positive square wave varies within constant time segments of about 5 seconds, delimited by vertical lines. The output of the differential amplifier 35 supplies, via the decoupling circuit containing the differential amplifier 40, a control signal for the transistor 55 shown in FIG the sectors -60, '61 of the outer circular path 6 2 positive voltage at a higher level, while the sectors 65, 1 '66 are grounded. As a result, the electric motor 70 is supplied with current when the brush 71 - which in the rest position always corresponds to one of the two pairs of sectors 60, 61 or 65, 66 - is arranged
ist - entsprechend den Sektoren 65, 66 angeordnet ist, so daß das Ventil 11 gemäß Fig. 4 geschlossen wird. Dazu dreht der Elektromotor 70 die Spindel 95, die Bürste 71 und die damit fest verbundene bewegliche Scheibe 108 mit den Zahnrädern 90, 91, 92, 93 (Fig. 3), wobei die Stromversorgung des Elektromotors 70 für denjenigen Winkelbereich anhält, in dem der Arm 73 auf einem Sektor 67 der Kreisbahn 62 gleitet. Wenn dieser Arm 73 den Sektor 60 oder 61 erreicht, hält der Elektromotor 70 a, da die Sektoren 60, 61 mit positiver Spannung beaufschlagt sind. Infolgedessen sind die Bedingungen für das Öffnen des Ventils 11 geschaffen, wobei die Bohrungen 111 über den Bohrungen 105 der feststehenden Scheibe 102 angeordnet sind. Diese Bedingungen für das Öffnen des Ventils 111 bleiben für die gesamte Zeit von t bis t. (Fig. 5a) bestehen, während der auch die beschriebenen Pol.ungen der Sektoren 60, 61 und 65, 66 bestehen bleiben. Wenn sich andererseits die Bürste 71 bereits in einer den Sektoren 60, 61 entsprechenden Stellung befände, bei der das Ventil 11 offen wäre, würde diese Offenstellung ohne Bewegung des Elektromotors 70 bestehen bleiben.is - is arranged according to the sectors 65, 66, so that the valve 11 is closed according to FIG. For this purpose, the electric motor 70 rotates the spindle 95, the brush 71 and the movable one fixedly connected to it Disc 108 with the gears 90, 91, 92, 93 (Fig. 3), the power supply of the electric motor 70 for that angular range stops in which the arm 73 slides on a sector 67 of the circular path 62. if this arm 73 reaches the sector 60 or 61, the electric motor 70 a, since the sectors 60, 61 with positive voltage are applied. As a result, the conditions for opening the valve 11 are created with the bores 111 above the bores 105 of the fixed disc 102 are arranged. These conditions for opening the valve 111 remain for the entire time from t to t. (Fig. 5a) exist, during which the polarities described of sectors 60, 61 and 65, 66 remain. On the other hand, if the brush 71 is already in one of the Sectors 60, 61 would be in the corresponding position, in which the valve 11 would be open, this open position would remain in place without moving the electric motor 70.
Zum Zeitpunkt t , zu dem das Signal der Fig. 5a positiv wird, wird der Transistor 55 leitend, während der Transistor 64 abgeschaltet wird, so daß die Sektoren 60, 61 jetzt geerdet werden, während die Sektaren 65, 66 an eine positive Spannung gelegt werden. Infolgedessen wird der Elektromotor 17 mit Strom versorgt, wenn die Bürste 71 entsprechend den Sektoren 60, 61 angeordnet ist, so daß die Bürste 71 gedreht wird, bis sie entsprechend den Sektoren 65, 66 liegt, wobei auch die bewegliche Scheibe 108 entsprechend gedreht wird und das Ventil 11 schließt und in dieser Schließstellung während der Zelt von t, bis t? verharrt.At time t, at which the signal in FIG. 5a becomes positive, the transistor 55 becomes conductive while the transistor 64 is switched off, so that the sectors 60, 61 are now grounded, while the sectors 65, 66 are connected to a positive voltage will. As a result, when the brush 71 is arranged corresponding to the sectors 60, 61, the electric motor 17 is energized, so that the brush 71 is rotated until it is located corresponding to the sectors 65, 66, the movable disk 108 is also rotated accordingly and the valve 11 closes and in this closed position during the tent from t to t ? persists.
AtAt
Im nachfolgenden Zeitabschnitt, in dem der Differentialverstärker 27 abweichende Signale liefert, verändert sich die Öffnungszeitdauer des Ventils 11 (t^-t ) im Hinblick auf die Zeitdauer (^"t«')· Das gilt in ähnlicher Weise für nachfolgende 'Zeitabschnitte, so daß auf diese Weise für jeden Zeitabschnitt eine Regelung der Öffnungszeit des Ventils 11 erreicht wird, je nach dem, wie die Differenz zwischen dem Effektivwert der Lufttemperatur des Fahrgastraums 8 und dem gewünschten Sollwert ist. Entsprechend den unterschiedlichen Öffnungszeiten des Ventils 11 ändert sich die Durchflußmerige durch das Ventil 11 und damit die Wärmemenge, die dem Wärmetauscher 1 mit der in den Fahrgastraum 8 geförderten Luft entnommen wird.In the following period, in which the differential amplifier provides 27 different signals, the opening time changes of the valve 11 (t ^ t) with regard to the length of time (^ 't'') · This applies similarly for subsequent' periods so that in this way a regulation of the opening time of the valve 11 is achieved for each time segment, depending on the difference between the effective value of the air temperature of the passenger compartment 8 and the desired target value the valve 11 and thus the amount of heat that is taken from the heat exchanger 1 with the air conveyed into the passenger compartment 8.
Falls die Temperatur im Fahrgastraum 8 wesentlich größer ist, als die Solltemperatur, bleibt das Ventil gemäß der Veranschäulichu'ng durch Fig. 5b ständig geschlos sen. Falls die Temperatur des Fahrgastraums 8 wesentlich geringer als der eingestellte Sollwert ist, bleibt das Ventil 11 für eine längere oder kürzere Zeit entsprechend dem Steuersignal des Transistors 55 für mehrere in Fig. 5c dargestellte Zeitabschnitte offen.If the temperature in the passenger compartment 8 is significantly higher than the target temperature, the valve remains continuously closed according to the illustration in FIG. 5b sen. If the temperature of the passenger compartment 8 is significant is less than the setpoint value, the valve 11 remains for a longer or shorter time accordingly the control signal of the transistor 55 for several in Fig. 5c shown periods of time open.
Der Schaltkreis mit dem Differentialverstärker 48 liefert ein Korrektursignal an den Eingang 34 des Verstärkers 35, und zwar in abhängigkeit von der Snderungsgeschwindigkeit der von den Fühlern 13, 16 je Zeiteinheit gelieferten Signale diean die Eingänge 51, 47 jeweils über Integrier- und Differerizierschaltungeri gelangen.The circuit with the differential amplifier 48 supplies a correction signal to the input 34 of the amplifier 35, depending on the rate of change of the signals supplied by the sensors 13, 16 per unit of time to the inputs 51, 47, respectively get over integrating and differentiating circuits.
Gemäß Fig. 2 kann dem Transistor 55 ein gestrichelt dargestellter. Schalter 130 parallel geschaltet werden, der geschlossen werden kann,' falls der elektronische Steuerkreis des Transistors 55 ausfällt, so daß dieAccording to FIG. 2, the transistor 55 can be a dashed line depicted. Switches 130 are connected in parallel, which can be closed 'if the electronic Control circuit of the transistor 55 fails, so that the
Kathoden der Dioden 57, 58 geerdet werden und daher auch die Sektoren 60, '61, während die Sektoren 65, an positive Spannung gelegt werden, indem der Transistor 64 abgeschaltet wird und daher der Elektromotor 70 so beaufschlagt wird, daß das Ventil 11 in Schließstellung fährt.Cathodes of the diodes 57, 58 are grounded and therefore also the sectors 60, '61, while the sectors 65, are applied to positive voltage by the transistor 64 is switched off and therefore the electric motor 70 is acted upon in such a way that the valve 11 is in the closed position moves.
Eine mechanische Einstellung der beweglichen Scheibe 108 kann dadurch erreicht werden, daß sie von außen über die Spindel 95 z.B. mit einem in den oberen Schlitz 118 eingesteckten Schraubendreher verstellt wird. ■A mechanical adjustment of the movable Disk 108 can be reached by inserting it into the outside via the spindle 95, for example with a upper slot 118 inserted screwdriver adjusted will. ■
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen offensichtlich darin, daß im Fahrgastraum 8 die mit Hilfe des Potentiometers 25 eingestellte Temperatur erreicht wird, unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Außentemperatur. Vorbestimmte Grenzen sind z.B. - 180C und + 18°C. Darüberhinaus ergibt sich eine schnelle Erwärmung des Fahrgastraums des Fahrzeugs bei Kaltstart und eine schnelle Reaktion auf Temperaturänderungeri, die mit dem Potentiometer 24 eingestellt werden. Wegen der Aufeinanderfolge von Öffnungsphäseri des Ventils 11 von jeweils etwa 5 see gibt es keine wahrnehmbare Schwankung der Temperatur in dem Fußbereich der Fahrzeugbenutzer. Das Vorhändensein eines elektronisch gesteuerten Motors zur Regulierung der Durchflußmerige des Wassers durch den Wärmetauscher bietet darüberhinaus verschiedene Vorteile, wie Geräuschärmut, wie die Möglichkeit, die Einheit 10 dicht am Fahrgastraum anzuordnen und die relativ geringen Betätigungskräfte zum Unterbrechen des Wasserdurchflusses der Einlaßleitung 2 zum Wärmetauscher 1.The advantages of the device according to the invention are obviously that the temperature set with the aid of the potentiometer 25 is reached in the passenger compartment 8, regardless of the operating speed of the machine, the vehicle speed and the outside temperature. Predetermined limits are, for example - 18 0 C and + 18 ° C. In addition, the passenger compartment of the vehicle is warmed up quickly during a cold start and a quick reaction to temperature changes, which are set with the potentiometer 24. Because of the sequence of opening phases of the valve 11 of approximately 5 seconds each, there is no perceptible fluctuation in the temperature in the foot region of the vehicle users. The presence of an electronically controlled motor to regulate the flow rate of the water through the heat exchanger also offers various advantages, such as low noise, such as the possibility of arranging the unit 10 close to the passenger compartment and the relatively low operating forces for interrupting the flow of water from the inlet line 2 to the heat exchanger 1.
Ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, kann die als Ausführungsform beschriebene Vorrichtung
ganz oder teilweise geändert werden, beispielsweise
durch ein anderes Ventil 11 und eine abweichende Überwachungsschaltung
12. Auch kann die Leitung 21 zur Umspülung des Fühlers 16 weggelassen werden.Without departing from the scope of protection of the invention, the device described as an embodiment
be changed in whole or in part, for example
by another valve 11 and a different monitoring circuit 12. The line 21 for flushing the sensor 16 can also be omitted.
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