ES2186947T5

ES2186947T5 - Automovil con un motor de combustion interna y un sistema para la regulacion de la temperatura del interior del vehiculo.

Info

Publication number: ES2186947T5
Application number: ES98113062T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Jobst; Volker Dipl.-Ing. Weber
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1997-07-19
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2006-12-01
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: EP0891885B1; EP0891885A2; DE59806321D1; ES2186947T3; EP0891885A3; DE19731071A1; EP0891885B2; PT891885E

Abstract

LA INVENCION ESTA RELACIONADA CON UN VEHICULO MOTORIZADO DOTADO DE UNA INSTALACION DE CALEFACCION Y DE AIRE ACONDICIONADO, CUYA ENERGIA RESTANTE SE PUEDE APROVECHAR INCLUSO DURANTE LA PARADA DE UNA MAQUINA MOTRIZ DE COMBUSTION INTERNA DEL VEHICULO, CONCIBIENDOSE LA INSTALACION DE FORMA EN SI CONOCIDA COMO INSTALACION DE CALEFACCION Y DE AIRE ACONDICIONADO PARA EL CALENTAMIENTO O LA REFRIGERACION AUTOMATICA Y/O CONTROLADA MANUALMENTE DEL HABITACULO DEL VEHICULO, Y PREVIENDOSE UN ELEMENTO DE REGULACION DENTRO DEL HABITACULO, CUYO ACCIONAMIENTO PROVOCA EN DEPENDENCIA DE LA ULTIMA REGULACION DE LA INSTALACION DE CALEFACCION Y DE AIRE ACONDICIONADO, UNA APORTACION OPTIMADA AUTOMATICAMENTE DEL CALOR RESTANTE DE, AL MENOS, UN TERMOCAMBIADOR O DE LA POTENCIA FRIGORIFICA RESTANTE DE, AL MENOS, UN CONDENSADOR AL HABITACULO DEL VEHICULO.

Description

Automóvil con un motor de combustión interna y un sistema para la regulación de la temperatura del interior del vehículo.

La invención trata de un automóvil con un motor de combustión interna y con un sistema para la regulación de la temperatura del interior del vehículo, en donde también en el caso de que el motor de combustión interna esté parado, es posible un calentamiento del interior del vehículo usando el calor
residual.

El calor residual puede suministrarse al interior del vehículo tanto por un intercambiador de calor calentado como adicionalmente por el motor de combustión interna, en donde el calor residual del medio refrigerante del motor de combustión interna sólo se puede usar si se prevé una bomba eléctrica de recirculación del medio refrigerante que bombee el medio refrigerante a través del intercambiador de calor en caso de que el motor de combustión interna esté
parado.

Este tipo de automóviles se conoce del documento DE-A-2848417 y de la práctica (BMW Serie 5; Mercedes-Benz Clase E). Es especialmente ventajoso el hecho de que sea posible, también con el motor parado, conservar el calor del interior del vehículo todavía durante un largo periodo de tiempo. En invierno, se mejora de un modo considerable el confort de los ocupantes que esperan dentro del vehículo respecto a vehículos sin este equipamiento.

Como solución alternativa, se conocen aparatos de calefacción adicional o auxiliar que extraen su energía de combustibles transportados con ellos, si bien estos producen costes de adquisición relativamente
elevados.

El objetivo de la invención es mejorar todavía más el confort de los ocupantes y conseguir, por medios sencillos, un automóvil que ofrezca, también mientras está parado, un interior con la temperatura adecuada con una complejidad de manejo mínima.

Para alcanzar este objetivo, el automóvil conforme a la invención se caracteriza por todas las características indicadas en la reivindicación 1. Las peculiaridades se obtienen a partir de las reivindicaciones
2 a 5.

En caso de que el vehículo esté equipado con sistemas de calefacción/ aire acondicionado controlados de modo automático y/o manual, entonces, por un lado, se prevé por lo menos un intercambiador de calor para el calentamiento del aire y, por otro lado, se dispone en el automóvil por lo menos un evaporador que enfría el aire, lo seca y también lo limpia. La cantidad de aire introducida en el interior del vehículo a través del intercambiador de calor y/o el evaporador depende de la posición de mando del sistema. Se sugiere prever un elemento de regulación en el interior del vehículo, de tal manera que al accionarlo se produzca en el interior del vehículo un suministro optimizado automáticamente bien de calor residual del intercambiador de calor o bien de la capacidad frigorífica residual del evaporador. En este caso, se parte de la última posición de mando del sistema antes de parar el motor de combustión interna del vehículo. En caso de que el sistema estuviera en el modo de funcionamiento "calefacción" (independientemente de la posición de mando de la calefacción), entonces el aire se introduce en el interior del vehículo de modo exclusivo a través del intercambiador de calor, de modo que se use al máximo su calor residual. Por otro lado, en caso de que el sistema estuviera activo en el modo de funcionamiento "refrigeración", entonces se introduce el aire en el interior del vehículo de modo exclusivo a través del evaporador.

Dependiendo de las condiciones de cada momento, es posible ajustar una válvula de aire fresco/ aire de recirculación para una optimización adicional de la calefacción/ refrigeración, tal y como se indica en la reivindicación 3.

Para la optimización del funcionamiento del sistema se incluyen en el control, incluso con el motor de combustión interna parado, valores de medidas de los sensores por sí conocidos. Pueden ser considerados los valores de medidas

-: para el registro de la última posición de mando del sistema antes de la parada del motor de combustión interna,

-: para el registro de la temperatura del interior del vehículo,

-: para el registro de la temperatura en una salida de aire por lo menos, así como

-: para el registro de la temperatura exterior

Tomando como base estos valores, no sólo se puede controlar la válvula de aire fresco/ aire de recirculación, sino que también puede terminarse de modo automático el funcionamiento del sistema cuando la energía residual (calor o frío) se haya consumido en su totalidad.

Adicionalmente, el sistema se ha de parar en caso de que la tensión eléctrica del sistema eléctrico de a bordo sea menor que un valor límite.

El manejo del sistema es intuitivamente sencillo para los ocupantes del vehículo, y se puede explicar sin necesidad de referirse a un dibujo. Un elemento de regulación, por ejemplo, una tecla "Rest", se acciona para iniciar la transmisión de la energía residual al interior del vehículo. En caso de que el motor de combustión interna del vehículo todavía esté en funcionamiento, entonces no tiene ningún efecto el accionamiento de la tecla, es decir, ésta está acoplada a la señal de encendido.

Al parar el motor, las posiciones de mando del sistema de calefacción/ aire acondicionado se guardan en una memoria electrónica. Éstas son registradas por sensores de tipo conocido. En particular, se registra la posición de las válvulas de mezcla de aire, que conducen el aire que se ha de suministrar al interior del vehículo a través de un intercambiador de calor atravesado por agua fría y/o sin pasar por éste, así como a través de un evaporador y/o sin pasar por éste. En caso de que la tecla "Rest" esté accionada, entonces un procesador analiza la última posición de mando del sistema y da la instrucción de "calentar", en caso de que el sistema estuviera activo fundamentalmente funcionando como calefacción; o da la instrucción de "enfriar" en caso de que el sistema hubiera trabajado fundamentalmente en modo de refrigeración. Dependiendo de esta instrucción se vuelve a ajustar el sistema cuando el motor de combustión interna está parado. El aire se conduce o bien únicamente a través del intercambiador de calor, sin que el aire frío se conduzca a través de un conducto de derivación al interior, o bien el aire se conduce al interior a través del evaporador sin pasar en ningún momento por el intercambiador de calor.

Un análisis de los valores de los sensores de la temperatura se lleva a cabo durante el funcionamiento del sistema, de modo que se pueda llevar a cabo una parada automática en caso de que la energía residual se haya consumido en su totalidad. Al calentar, se para cuando el aire suministrado al interior tenga una temperatura que sea igual o menor que la temperatura del interior. Al enfriar, el funcionamiento en modo de "Rest" se finaliza cuando el aire suministrado presente una temperatura que sea igual o mayor que la temperatura del interior.

Adicionalmente, es posible incluir en el control una válvula por sí conocida de aire fresco/ aire de recirculación. En caso de que la temperatura exterior sea mayor que la temperatura del interior, entonces se ha de cerrar la válvula en la refrigeración (posición de mando de aire de recirculación). En caso de que, por el contrario, la temperatura exterior sea menor que la temperatura interior, entonces se ha de regular la válvula de aire fresco/ aire de recirculación en la posición de aire en circulación en la calefacción.

En caso de que los elementos distribuidores de aire del sistema sean regulables eléctricamente, entonces es posible llevar a cabo una posición de mando optimizada en el funcionamiento en modo de "Rest". Por ejemplo, es posible dirigir aire caliente en la calefacción a la región de los pies, y aire frío en la refrigeración a la región de la cabeza. Del mismo modo, se lleva a cabo un ajuste optimizado de la potencia de un ventilador del sistema.

Para la realización de las funciones de control descritas apenas hay que emplear elementos adicionales en los sistemas conocidos. El elemento de regulación "Rest" se ha de disponer preferentemente en el cuadro de instrumentos, y en algunos casos se ha de prever una memoria adicional para guardar las últimas posiciones de mando del sistema. Las funciones de control pueden realizarse por elementos de control del sistema ya existentes, y los sensores para el registro de los datos de entrada mencionados ya existen en los modernos sistemas de calefacción/ aire acondicionado.

Puesto que, en el funcionamiento en modo de "Rest", el sistema está operado por el sistema eléctrico de a bordo, es necesario un control, preferentemente automático, de la tensión que está disponible a bordo. De esto también depende el hecho de incluir una bomba de agua eléctrica existente, dado el caso, o un compresor del aire acondicionado accionable eléctricamente.

Claims

1. Automóvil con un motor de combustión interna y un sistema para la regulación de la temperatura del interior del vehículo, que está diseñado de tal manera que posibilita, también en el caso de que el motor de combustión interna esté parado, una calefacción del interior del vehículo usando el calor residual, caracterizado porque el sistema está diseñado de modo en sí conocido como un sistema de calefacción y aire acondicionado para el calentamiento o refrigeración del interior del vehículo de modo controlado automática o manualmente, y porque está previsto un elemento de regulación en el interior del vehículo, que al accionarse, dependiendo de la última posición de mando del sistema de calefacción y aire acondicionado, produce un suministro optimizado automáticamente en el interior del vehículo del calor residual de por lo menos un intercambiador de calor o de la capacidad frigorífica residual de por lo menos un evaporador.

2. Automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema para la regulación de la temperatura del interior del vehículo presenta sensores

-: para el registro de por lo menos las últimas posiciones de mando del sistema antes de la parada del motor de combustión interna,

-: para el registro de la temperatura del interior del vehículo y

-: para el registro de la temperatura del aire en una salida de aire por lo menos,

porque el sistema, al accionar el elemento de regulación, y estando el motor de combustión interna parado, dependiendo de sus últimas posiciones de mando registradas, se posiciona en un funcionamiento de calefacción puro o en un funcionamiento de refrigeración puro, y trabaja en este modo de funcionamiento hasta que

-: el elemento de regulación vuelve a ser accionado, o

-: en modo de calefacción, la temperatura en la salida de aire es igual o menor que la temperatura en el interior del vehículo, o

-: en modo de refrigeración, la temperatura en la salida de aire es igual o mayor que la temperatura en el interior del vehículo.

3. Automóvil según la reivindicación 2, caracterizado por un sensor para el registro de la temperatura exterior y por una válvula de aire fresco/ aire de recirculación, en donde al accionar el elemento de regulación, la válvula de aire fresco/ aire de recirculación se puede regular de un modo automático, dependiendo de la relación entre la temperatura exterior y la temperatura en el interior del vehículo,

-: en modo de calefacción y una temperatura exterior que es considerablemente menor que la temperatura interior y

-: en modo de refrigeración y una temperatura exterior que es considerablemente mayor que la temperatura interior.

4. Automóvil según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el sistema para la regulación de la temperatura del interior del vehículo se para automáticamente cuando la tensión eléctrica que está disponible en el automóvil cae por debajo de un valor límite.

5. Automóvil según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al modo de calefacción y al modo de refrigeración se les asignan, estando paradal motor de combustión interna, determinadas posiciones de mando de un ventilador y de las válvulas distribuidoras de aire, que se configuran automáticamente al accionar el elemento de regulación.