DE69102299T2 - Kompensation für die Geschwindigkeitsvibration einer Wasserpumpe eines Klimatisierungssystems für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs. - Google Patents
Kompensation für die Geschwindigkeitsvibration einer Wasserpumpe eines Klimatisierungssystems für den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Passagierkomfort- oder Klimasteuersysteme, die in dem Fahrgastraum eines Autos verwendet werden. Wo es bisher wünschenswert war, Mittel oder Wege zum Steuern der Abgabelufttemperatur eines Automobilheiz- und Luftkonditioniersystems vorzusehen, wurde die Temperatursteuerung erreicht durch Variieren der Öffnung des Wasserventils und durch Steuern der Strömung durch den Heizkern oder den Kabinenwärmetauscher zum Vorsehen der gewünschten Temperatur. Ein solches System ist aus JP-A-62-55217 bekannt. Es wurde auch in der mitanhängigen Anmeldung mit der Serial-Nr. 248 864 (EP-A-0360 101), eingereicht am 23. September 1988 mit dem Titel "Regulating Heater Discharge Air Temperature for Front and Rear Passengers in a Vehicle", die auch dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung gehört, vorgeschlagen eine automatische Steuerung des Heizkernwasserventils vorzusehen durch Abfühlen der Temperatur der Abgabeluft über den Kabinenwärmetauscher und der Position des Ventils und durch Vergleichen bezüglich eines Bezugstemperaturpegels zum Erzeugen eines Steuersignals zur Modulation des Wasserventils. Die letzt- genannte Art des Systems dient zum Regulieren der Wärmetauscherabgabelufttemperatur über einen relativ ausgewählten Pegel.
- Jedoch wurden Probleme bei der Verwendung des vorgenannten automatischen Abgabelufttemperaturregulierungsystems angetroffen, wenn die Wasserpumpe bei Motorleerlaufdrehzahl angetrieben wurde, da bei der Leerlaufdrehzahl eine ungenügende Strömung erwärmter Flüssigkeit durch den Wärmetauscher vorgesehen ist, um dem Wärmetauscher zu ermöglichen, ausreichende Wärme an den Abgabeluftstrom vorzusehen, die für die gewünschte Regulierung benötigt werden könnte. Wenn eine ungenügende Strömung einer Flüssigkeit bei Motorleeflaufdrehzahl vorgesehen wird, dann wird bei höheren Motorumdrehungen, die bei Straßengeschwindigkeiten auftreten, das Wasserventil ferner in der nahezu geschlossenen Position durch das System betrieben, um eine ordnungsgemäße Regulierung beizubehalten; konsequenterweise mußte die Empfindlichkeit des Systems oder die Bewegungsauflösung des Wasserventils prohibitiv hoch sein, um eine Übersteuerung oder "Nachjagen" zu verhindern.
- Demgemäß war es wünschenswert, Wege oder Mittel zum Kompensieren für Geschwindigkeitsvariationen einer motorangetriebenen Wasserpumpe zum Steuern der Flüssigkeitsströmung zu einem Wärmetauscher, der in einem Fahrzeugpassagier- oder -fahrgastraum verwendet wird, vorzusehen.
- Die vorliegende Erfindung sieht ein Steuersystem zum Regulieren der Temperatur von Druckluft vor, die aus einem Wärmetauscher abgegeben wird, der in einem Passagier- oder Fahrgastraum eines Fahrzeugs verwendet wird. Ein Wasserventil der Dreh- oder Drosselklappenbauart ist an dem Einlaß des exothermen Wärmetauschers oder des Heizkerns vorgesehen; und die Position des Ventils wird ansprechend auf ein Steuersignal verändert zum Steuern der Strömung des Motorkühlmittels oder Heizströmungsmittels zu dem exothermen Wärmetauscher.
- Ein Thermistor ist benachbart zu dem Wärmetauscher angeordnet, um die Temperatur der Druckluft abzufühlen, die darüber und in dem Passagierraum abgegeben wird. Eine Temperaturauswahlsteuerung ist zur Auswahl des relativen Temperaturpegels, der durch die Passagiere gewünscht wird, vorgesehen.
- Eine elektrische Steuerung, die einen Mikroprozessor verwendet, empfängt ein elektrisches Bezugssignal, das die ausgewählte relative Temperatur darstellt, ein elektrisches Signal, das die durch den Thermistor abgefühlte Temperatur anzeigt, eine elektrische Anzeige der Ventilposition und ein elektrisches Signal, das die Motordrehzahl anzeigt. Die Steuerung erzeugt ein Steuersignal proportional zur Summe dieser Signale; und ein motorisierter Ventilservobetätiger spricht auf das Steuersignal an, um das Ventil zu bewegen, bis die Summe auf Null gebracht wird. Die resultierende Steuerung der Kühlmittelströmung an den Wärmetauscher sieht eine Regulierung der Abgabelufttemperatur an dem Passagierraum auf ungefähr den ausgewählten relativen Pegel vor.
- In der einfachsten Form der Erfindung wird nur eine Heizbetriebsart oder ein exothermer Wärmetauscher verwendet. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist jedoch ein Kühlmittelverdampfer oder endothermer Wärmetauscher in dem Druckluftstrom stromaufwärts bezüglich des Heizkerns oder dem exothermen Wärmetauscher oder zwischen dem Heizkern und dem Gebläse angeordnet.
- In der bevorzugten Anordnung ist ein Modul mit dem Verdampfer und dem Heizkern in Tandem in dem Druckluftstrom in dem Plenumgehäuse versehen; und die abgefühlte Temperatur ist das Ergebnis der kombinierten Effekte der Kühlung und Erwärmung der Druckluft.
- Die vorliegende Erfindung sieht somit ein automatisches Steuersystem zur Regulierung der Gebläseluftabgabetemperatur auf ungefähr dem relativen gewünschten Temperaturpegel vor zum Beibehalten des Passagierkomforts.
- Das Steuersystem der vorliegenden Erfindung sieht eine neue Technik für die Passagierraumgebläselufttemperaturregulierung vor und dient zum automatischen Modulieren der Position eines Ventils, das die Strömung eines erwärmten Motorkühlmittels zu einem Heizkern steuert, der in dem Passagierraum angeordnet ist zum Regulieren der Abgabelufttemperatur auf ungefähr einen vom Bediener ausgewählten relativen Pegel. Die automatische Regulierung nimmt Änderungen in der Geschwindigkeit der Drehzahl der motorgetriebenen Wasserpumpe oder Veränderungen der vom Passagier ausgewählten Gebläsegeschwindigkeit auf.
- Fig. 1 ist eine bildliche etwas schematische Darstellung des Steuersystems, die die Anordnung der Wärmetauscher, der Steuerungen und der Ventilbetätiger zeigt; und
- Fig. 2 ist eine elektrische Schemadarstellung der in dem System gemäß Fig. 1 verwendeten Schaltung.
- Gemäß Fig. 1 ist das Steuersystem der vorliegenden Erfindung im allgemeinen durch das Bezugszeichen 10 dargestellt und ist gezeigt, wie es in einem typischen Automobilpassagierfahrzeug mit einer motorgetriebenen Wasserpumpe 12 zum Zirkulieren von Motorkühlmittel und auch einem motorgetriebenen Kühlmittelkompressor 14 zum Zirkulieren von Kühlmittel installiert ist. Die Wasserpumpe 12 besitzt einen Haupteinlaß 16 zur Aufnahme eines Kühlmittels darinnen, und zwar von dem Motorkühler (nicht gezeigt); und die Pumpe besitzt einen Hauptauslaß, der mit den Innendurchlässen zum Zirkulieren von Kühlmittel durch den Motor in Verbindung steht und wobei die Durchlässe aus Vereinfachungsgründen in Fig. 1 nicht dargestellt sind. Die Wasserpurnpe 12 besitzt einen Hilfsauslaß 18, der zum Vorsehen einer Motorkühlmittelquelle durch die Leitung 22 mit dem Einlaß eines Steuerventils 24 verbunden ist, das vorzugsweise der Drossel- oder Drehklappenbauart ist. Der Auslaß des Ventils 24 ist durch die Leitung 26 mit dem Einlaß des Heizkerns oder des Wärmetauschers, der im allgemeinen bei 28 gezeigt ist, verbunden. Der Heizkern 28 zirkuliert Kühlmittel durch die Leitung 30, die mit einer Hilfsrückkehr zur Wasserpumpe 12 verbunden ist. In der derzeitig bevorzugten Praxis ist das Ventil 24 ein Drossel- oder Drehklappenventil der Umleitungs- oder Bypaßbauart, das eine im wesentlichen volle Strömung mit einer 30º-Drehung der Drossel- oder Drehklappe aus der geschlossenen Position ergibt.
- Der Heizkern 28 ist in einer Plenumkammer 36 angeordnet, die innerhalb eines Gehäuses oder einer Leitung 38 ausgebildet ist, die in dem Fahrzeugpassagierraum angeordnet ist. Das Gehäuse 38 besitzt einen oberen oder "Abtau"- Auslaß und einen unteren oder "Boden"-Auslaß mit einer schwenkbar angeordneten Schaufel oder einem Flügel oder einer Betriebsartauswahltür 40, die eine Auswahl des zu versorgenden Auslasses vorsieht. Die Schaufel 40 kann entweder durch eine geeignete Art eines Betätigers (nicht gezeigt) entweder manuell oder automatisch bewegt werden.
- Das Gehäuse 38 besitzt auch darinnen angeordnet ein geeignetes Gebläse 42, das durch einen Motor 44 angetrieben wird, der außerhalb an dem Gehäuse angebracht ist und wobei sich dessen Welle durch die Gehäusewand erstreckt. Das Gebläse 42 wird durch einen geeigneten gefilterten Einlaß 46 mit Luft versorgt, der auswählbar (durch nicht gezeigte Mittel) entweder zum Rezirkulieren von Passagierraumluft oder zur Einnahme von Umgebungsluft von außerhalb des Fahrzeugs verbunden ist, wie es in der Technik bekannt ist. Beim Erregen des Motors 44 sieht das Gebläse 42 eine Luftströmung über den Wärmetauscher 28 zur Abgabe durch entweder die Boden- oder Abtauauslässe vor, und zwar wie gewünscht.
- Das Steuerventil 24 der Drossel- oder Drehklappenbauart ist über die Welle 48 mit einem Drehservobetätiger im allgemeinen bei 50 gezeigt, verbunden, der an seinem Ausgang eine Welle 48 besitzt und der eine Eingangswelle 52 besitzt, die mit einem geeigneten umkehrbaren 12 Volt Gleichstrommotor 54 verbunden ist. Der Betätiger 50 besitzt daran vorgesehen einen Positionssensor 46 für die Ausgangswelle 48 in der Form eines Potentiometers, der betriebsmäßig, wie nachfolgend beschrieben wird, arbeitet, um ein elektrisches Signal vorzusehen, das die Drehposition der Welle 48 anzeigt. Der Betätiger 50 arbeitet auf die Erregung des Motors 54 hin, um die Ausgangswelle 48 in entweder eine im Uhrzeigersinn gerichete oder entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Richtung zu drehen, um ein nicht gezeigtes Drossel- oder Drehklappenschaufelglied innerhalb des Ventils 24 zu bewegen zum Modulieren der Kühlmittelströmung zu dem Wärmetauscher 28. In der derzeitig bevorzugten Praxis weist der Servobetätiger 50 einen Drehzahlreduzierer vor, der eine reduzierte Drehzahlrate an der Ausgangswelle 48 vorsieht. Ein Verhältnis von 30:1 wurde zwischem dem Eingang und dem Ausgang des Servobetätigers 50 als befriedigend befunden, aber andere Verhältnisse können je nach Wunsch verwendet werden, um unterschiedliche Ansprechraten vorzusehen.
- Obwohl ein gleichstrombetriebener Servobetätiger mit einem Rückkopplungspotentiomter offenbart wurde, sei zu verstehen, daß der Potentiometer weggelassen werden kann, wenn dies gewünscht wird, und andere Rückkopplungstechniken verwendet werden können. Es könnte auch ein Schrittmotor verwendet werden, wobei in diesem Fall der Geschwindigkeits- oder Dehzahlreduzierer nicht das hohe Verhältnis zwischen Eingang und Ausgang benötigt; und falls das Schrittmotordrehmoment ausreichend ist, würde die Geschwindigkeit oder Drehzahlreduzierung nicht benötigt werden.
- Ein Abgabelufttemperatursensor in der Form eines Thermistors 58 ist innerhalb des Plenums 36 angeordnet, und zwar eng benachbart zu der stromabwärts befindlichen oder Abgabekante des Heizkerns 28 zum Abfühlen der Luftemperatur in der Plenumkammer.
- Ein Steuermodul, das im allgemeinen durch das Bezugszeichen 60 angezeigt ist, ist in dem Fahrzeugpassagierraum in einer geeigneten Art und Weise angeordnet, um für die Insassen, vorzugsweise den Fahrer, leicht zugänglich zu sein. Das Modul 60 weist eine Temperaturpegelauswahlsteuerung 61 mit einem drehbaren Knopf 62, und eine elektronische Steuerung 66 auf; und das Modul 60 könnte eine Gebläsegeschwindigkeit oder Drehzahlsteuerung 78 mit einem Auswahlknopf 64 aufweisen.
- Die Steuerung 66 empfängt Leistung von der Fahrzeugleistungsversorgung VB und ist zum Empfang eines Eingabe oder eines Eingabesignals von dem Thermistor 58 über die Leitung 68 verbunden und ist auch zum Empfang einer Eingabe oder eines Eingabesignals von dem Rückkopplungspotentiometer 56 über die Leitungen 70, 72 mit der Leitung 73 verbunden, die eine neutrale oder Erdungsleitung ist. Der Antriebsmotor 54 ist mit der Steuerung 66 über die Leitung 74, 76 verbunden. Der Gebläsemotor 44 ist mit einer Seite der Gebläsegeschwindigkeit oder Drehzahlsteuerung 78 verbunden, und zwar über die Leitung 80, wobei die entgegengesetzte Leitung des Motors mit der gemeinsamen Erde der Versorgung VB geerdet ist.
- Wenn das Fahrzeug mit einer Passagierraumluftkonditionierung oder einer Klimaanlage ausgerüstet ist, ist ein zweiter endothermer Wärmetauscher, der einen Kühlmittelverdampfer aufweist, der im allgemeinen durch das Bezugszeichen 82 angezeigt ist, in dem Gehäuse 38 angeordnet, und zwar stromaufwärts bezüglich des Heizkerns 28 oder zwischen dem Heizkern 28 und dem Gebläse 42. Der Verdampfer 82 wird über ein thermischen Ausdehnungs- oder Expansionsventil 84 mit Kühlmittel versorgt, dessen Einlaß über die Leitung 86 mit dem Auslaß eines Kühlmittelverflüssigungswärmetauschers oder Kondensierers verbunden ist, der allgemein durch das Bezugszeichen 92 bezeichnet ist. Der Kondensierer 92 wird über die Leitung 94 versorgt, die mit dem Hochdruckabgabeauslaßanschluß des Kompressors 14 verbunden ist.
- In dem in Fig. 1 dargestellten System wird die Kühlmittelströmung zu dem Verdamper 82 durch das thermische Expansions- oder Ausdehnungsventil 84 in einer bekannten Art und Weise gesteuert, um eine optimale Verdampfung des flüssigen Kühlmittels beizubehalten, so daß eine geringe Menge an Überhitzung an dem Auslaß des Verdampfers vorgesehen wird, und so daß keine Flüssigkeit durch die Leitung 96 zu dem Niederdruckansauganschluß des Kompressors 14 zurückkehrt. Wenn sich der Verdampfer 82 an seinem Platz in der Gebläseströmung vor dem Heizkern 28 befindet, fühlt der Thermistor 48 betriebsmäßig die kombinierten Kühl- und Heizeffekte der zwei Wärmetauscher ab.
- Die Temperatur der Druckluftströmung in der Plenumkammer 36 wird in dieser Anordnung gesteuert durch Modulieren der Position des Steuerventils 24 und durch Steuern der Kühlmittelströmung durch den Verdampfer 28. Es ist somit zu sehen, daß die einfachste Form des Systems, die nur den Heizkern 28 verwendet, die Fähigkeit zum Steuern und Regulieren der Plenumabgabetemperatur beim Hinzufügen des Luftkonditionierverdampfers 82 in das System beibehält. Das Steuersystem kann somit entweder mit oder ohne Luftkonditionierung in dem Fahrzeug verwendet werden.
- Ein Tachometergenerator oder -erzeuger 88 ist vorgesehen zum Vorsehen eines Motordrehzahlsignals über die Leitung 90 an die Steuerung 66. Der Generator 88 wird, wie gezeigt, mechanisch durch den Motor angetrieben, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 1 gezeigt ist; alternativ könnte jedoch ein Zündimpulssignal als Motordrehzahlanzeiger verwendet werden, wie es in der Technik bekannt ist.
- Gemäß Fig. 2 ist die elektrische Schaltung für die Erfindung dargestellt und sie umfaßt eine Leistungsversorgung für das Steuermodul 60, die am Bord befindliche Fahrzeugleistungsversorgung VB über den Anschluß 100 und durch die Verbindung oder Knotenpunkt 102 verbunden ist. Ein Paar Widertände R1 und R2 sind parallel zu dem Knotenpunkt 102 verbunden und der Knotenpunkt 104, der durch eine Zenervorrichtung TC1 geerdet, die ein 22 Volt Metalloxidvaristor ist, der als Stoß- oder Spitzenunterdrücker dient. Der Knotenpunkt 104 ist über eine vorwärtsgepolte Diode D1 mit dem Knotenpunkt 106 verbunden, der über einen Kondensator C1 geerdet ist und der die Leistungsversorgungspannung VCC vorsieht.
- Die Steuerung 66 weist einen Mikroprozessor auf, der in Fig. 2 mit U2 bezeichnet ist und der in der derzeitig bevorzugten Praxis der Erfindung die Herstellerbezeichnung MC33030 trägt und von Motorola Semiconductor Div. Schaumberg, Illinois, erhältlich ist.
- Das Signal von dem Tachometergenerator 88 wird über die Leitung 90 durch R19 an dem Knotenpunkt 108 empfangen, der durch eine Vorwärtsdiode D3 mit dem Knotenpunkt 104 verbunden ist. Der Knotenpunkt 108 ist auch durch den Knotenpunkt 110 und durch R18 mit Erde verbunden. Der Knotenpunkt 110 ist auch parallel durch einen Kondensator C9 mit der Erde verbunden.
- Die Verbindung oder der Knotenpunkt 110 ist auch mit dem Eingangsstift 1 eines Frequenz-zu-Spannungswandlers U3 verbunden, der in der derzeitig bevorzugten Praxis eine Vorrichtung ist, die von National Semiconductor Corporation erhältlich ist und die die Herstellerbezeichnung LM2707 trägt. U3 besitzt einen Stift 2, der durch C8 geerdet ist und Stifte 3 und 4, die mit dem Knotenpunkt 112 verbunden sind, der über den Widerstand R16 und den Kondensator C7 geerdet ist.
- Der Stift 5 von U3 ist mit dem Knotenpunkt 114 verbunden, der durch R17 geerdet ist und der auch mit dem Knotenpunkt 116 verbunden ist und der eine Ausgangsspannung beim Motorleerlauf von 0,7 Volt vorsieht und der 20 Milliampere bei ungefähr 2,05 Volt vorsieht. Die Stifte 8 und 9 von U3 sind mit dem Knotenpunkt 118 verbunden. Der Stift 10 ist auch mit dem Knotenpunkt 116 verbunden. Der Stift 11 von U3 ist mit dem Knotenpunkt 120 verbunden, der mit Erde verbunden ist, und zwar über eine rückwärtsgepolte Zenerdiode D2 mit einer Schwellenwertspannung von 3,5 Volt zur Stoß- oder Spitzenunterdrückung. Der Knotenpunkt 118 ist auch mit dem Knotenpunkt 122 und mit dem Leistungsknotenpunkt 124 verbunden, der von dem Knotenpunkt 106 Leistung empfängt.
- Der Knotenpunkt 122 ist über den Widerstand R3 mit dem Knotenpunkt 126 verbunden, der über R4 geerdet ist und auch über R6 mit dem Stift 1 eines Mikroprozessors U2 verbunden ist, der eine Halbleitervorrichtung aufweist, die hergestellt wird durch Motorola Semiconduction Div. Schaumberg, Illinois, und die die Herstellerbezeichnung 33030 trägt. Der Stift 2 von U2 ist durch C3 geerdet; und der Stift 3 ist durch C4 geerdet. Die Stifte 4 und 5 sind direkt geerdet und der Stift 6 empfängt eine Eingabe oder ein Eingangssignal durch R7 von dem Knotenpunkt 128, der auch mit dem Stift 7 verbunden ist. Der Knotenpunkt 128 ist auch mit dem Knotenpunkt 130 verbunden, der ein Signal durch R14 von dem Knotenpunkt 116 empfängt. Der Knotenpunkt 130 ist über R9 mit dem Knotenpunkt 132 verbunden, der über R12 geerdet ist und ist auch mit der Signalleitung 68 des Thermistors 58 verbunden.
- Der Knotenpunkt 130 ist auch über R8 mit der Leitung 70 des Rückkopplungspotentiometers 50 verbunden, wobei die Leitung 73 geerdet ist und die Leitung 72 über R26 eine geringe Vorspannspannung empfängt.
- Der Stift 16 von U3 ist über C8 geerdet und der Stift 15 von U3 ist über R6 mit Erde verbunden. Die Stifte 14 und 10 von U2 sind jeweils mit den Motorausgangsleitungen 76, 74 für den Servomotor verbunden; und ein Kondensator C6 ist dazwischen verbunden. Der Stift 8 ist über R20 mit der Pegelauswahlsteuerung 62 verbunden, die einen Potentiometer aufweist, der Leistung über R21 empfängt, wobei dessen Mittelanschluß über R23 geerdet ist.
- Der Stift 9 von U2 wird nicht verwendet. Der Knotenpunkt 124 ist auch über einen Stoß- oder Spitzenunterdrükkungskondensator C2 geerdet.
- Beim Betrieb führt der Mikroprozessor U2 die Summierung gemäß dem folgenden Ausdruck durch:
- K&sub1; Vch - K&sub2; Vfb - K&sub3; Vts - K&sub4; Vrpm = 0
- wobei K&sub1; = 1, K&sub2; = R7/R8, K&sub3; = R7/R9, und K&sub4; = R7/R14.
- Vch ist die Spannung von dem Pegelauswähler 62, Vfb ist die Spannung von dem Rückkopplungspotentiometer 65, Vts ist die Spannung von dem Thermistor 58 und Vrpm ist die Spannung, die von dem Knotenpunkt 116 von dem Ausgangsstift 5 des Frequenz-zu-Spannungswandlers U3 empfangen wird.
- Der Mikroprozessor U2 sieht betriebsmäßig Vorwärts- und Rückwärtsmotorsteuersignale über die Leitungen 74, 76 vor, zum Modulieren der Position des Ventils 24, um kontinuierlich die Summierung zu befriedigen, um dadurch die Abgabetemperatur der Luft in der Leitung 36 auf einer konstanten Temperatur beizubehalten.
- Die Werte der Widerstände, der Kondensatoren und die Bezeichnungen der Festkörperbauteile sind in der Tabelle I angegeben. Bezeichnung Ohm Mikrofarad Vorrichtung
- Die vorliegende Erfindung sieht somit ein automatisches System zum Regulieren der Temperatur temperierter Luft, die von einem Fahrzeugheiz- und Luftkonditioniersystem abgegeben wird, und zwar auf einen konstanten Pegel durch Modulieren der Position des Wasserventils, das das erwärmte Motorkühlmittel an den Heizkern liefert, vor. Das System der vorliegenden Erfindung sieht eine Motordrehzahl oder Geschwindigkeitseingabe an die Steuerung vor, welche das Motordrehzahlsignal, eine elektrische Anzeige einer Wasserventilposition, ein gewünschtes Bezugpegelsignal und ein Temperatursignal von einem Thermistor summiert, der an der Temperaturabgabeseite des Heizkerns angeordnet ist.
- Das System hält die Summierung betriebsmäßig auf Null durch Modulieren der Position des Wasserventils.
- Obwohl die Erfindung oben bezüglich des dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, sei zu verstehen, daß Modifikationen und Veränderungen der Erfindung durch Personen mit herkömmlicher Fachkenntnis durchgeführt werden können; und die Erfindung wird nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt:
Claims (4)
1. System zum Steuern der Gebläseluftabgabetemperatur
zum Erwärmen und Kühlen eines Passagierraumes eines
Motorfahrzeuges, wobei das System folgendes aufweist:
(a) eine Quelle erhitzten Strömungsmittels, das durch
Pumpenmittel (12), die von dem Fahrzeugmotor angetrieben
werden zirkuliert wird;
(b) Gebläsemittel (42), die Leitungsmittel (38)
aufweisen, die bei einer Erregung betriebsmäßig eine
Luftströmung zum Fahrzeugraum leiten;
(c) exotherme Wärmetauschermittel (22), die in den
Leitungsmitteln angeordnet sind und die verbunden sind zur
Zirkulation des erhitzten Strömungsmittels dort hindurch
und zum betriebsmäßigen Erhitzen der Luftströmung
daraufhin;
(d) elektrisch betätigte Ventilmittel (24), die in den
Leitungsmitteln angeordnet sind und betriebsmäßig die
Strömung des Strömungsmittels durch die
Wärmetauschermittel steuern;
dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner folgendes
aufweist:
(e) Temperaturabfühlmittel (58), die benachbart zu den
Wärmetauschermitteln angeordnet sind und betriebsmäßig
die Temperatur der Luftströmung abfühlen, die zum
Fahrzeugraum gerichtet ist, wobei die Abfühlmittel
betriebsmäßig ein elektrisches Temperatursignal vorsehen,
das Veränderungen in der abgefühlten gerichteten
Lufttemperatur anzeigt;
(f) Geschwindigkeitsabfühlmittel (88), die zum Abfühlen
der Geschwindigkeit der Pumpenmittel angeordnet sind und
betriebsmäßig ein elektrisches Strömungsratensignal
vorsehen, das die Abgaberate der Pumpenmittel anzeigt;
(g) Pegelsteuermittel (62), die bei einer
Bedienereingabe betriebsmäßig ein elektrisches
Temperaturveränderungssignal vorsehen;
(h) Schaltungsmittel, die Mikrocomputermittel (112)
aufweisen, welche das Strömungsratensignal, das gerichtete
Lufttemperatursignal und das Temperaturänderungssignal an
deren Eingängen empfangen; wobei die Mikrocomputermittel
betriebsmäßig ein Steuersignal für die Ventilmittel
vorsehen und zwar gemäß einem vorbestimmten Algorithmus, so
daß das Ventil die Strömung des erwärmten
Strömungsmittels variiert zum Regulieren von Temperaturveränderungen
der gerichteten Luft um einen Bezugspegel herum
unabhängig von Veränderungen der Geschwindigkeit oder Drehzahl
der Pumpenmittel.
2. System nach Anspruch 1, wobei die
Mikrocomputermittel betriebsmäßig ansprechend auf eine Bedienereingabe
von den Pegelsteuermitteln den besagten gerichteten
Lufttemperaturbezugspegel ändern.
3. Verfahren zum Regulieren der Temperatur der
Gebläseabgabeluft in einem
Fahrzeugpassagierraumerwärmungssystem, welches folgendes aufweist:
(a) Vorsehen eines exothermen Wärmetauschers und
Durchströmen von erwärmter Flüssigkeit von einer
motorangetriebenen Pumpe;
(b) Bewirken einer Luftströmung über den Wärmetauscher
und Lenken der Strömung in den Fahrzeugpassagierraum;
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die
folgenden Schritte aufweist:
(c) Vorsehen eines motorangetriebenen Ventils zum
Steuern der Flüssigkeitsströmung zu dem Wärmetauscher und
Vorsehen einer elektrischen Anzeige des Zustands des
Ventils;
(d) Abfühlen der Temperatur der Luftströmung über den
Wärmetauscher und Vorsehen eines elektrischen
Temperatursignals;
(e) Abfühlen der Geschwindigkeit der Pumpe und Erzeugen
eines elektrischen Pumpengeschwindigkeitssignals;
(f) Erzeugen eines elektrischen Bezugssignals, das ein
vom Bediener ausgewähltes relatives Temperatursignal
anzeigt;
(g) Summieren der Anzeige des Ventilzustands, des
Temperatursignals, des Pumpengeschwindigkeitssignals und
des Bezugssignals;
(h) Antreiben des Ventilmotors bis die Summe Null ist
und Modulieren des Ventilzustands zum Halten der Summe
bei Null.
4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner die folgenden
Schritte aufweist:
(a) Anordnen eines Kühlmittelverdampfers in der
Zwangsluftströmung und zwar stromaufwärts bezüglich des
Wärmetauschers; und
(b) Bewirken einer Kühlmittelströmung durch den
Verdampfer.
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