ES2241530T3 - Sistema de control para un sistema de acondicionamiento de aire del compartimiento de los pasajeros de un vehiculo motorizado, en particular para la cabina de un vehiculo industrial. - Google Patents
Sistema de control para un sistema de acondicionamiento de aire del compartimiento de los pasajeros de un vehiculo motorizado, en particular para la cabina de un vehiculo industrial.Info
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Abstract
Sistema de control para una instalación de acondicionamiento de aire para el compartimiento de los pasajeros de un vehículo a motor, en particular para la cabina (1) de un vehículo industrial, comprendiendo dicha instalación: un conducto de entrada (5) en el que se dispone el evaporador (7) de una unidad de refrigeración, seguida de un ventilador (8) accionado por un motor eléctrico (9) y que está operable para aspirar a través del evaporador (7) desde el exterior o desde dentro del compartimiento de los pasajeros, por lo menos un conducto de emisión (11) conectado a múltiples salidas de ventilador (12) situadas en la zona del cinturón del compartimiento de los pasajeros, un calentador de aire (14) dispuesto aguas abajo del conducto de entrada (5) en una cámara (13) capaz de comunicar con dicho conducto de emisión (11) y que incluye un intercambiador de calor líquido/aire (14) que recibe una corriente de líquido refrigerante desde el motor del vehículo a través de una válvula de control accionada eléctricamente (21), un dispositivo mezclador (16) controlado por un actuador asociado controlado eléctricamente (18) y dispuesto entre la salida del conducto de entrada (5) y las entradas del conducto de emisión (11) y la cámara (13) del calentador, y capaz de asumir una primera y una segunda posición en la que acopla la salida del ventilador (8) con el conducto de emisión (11) o con dicha cámara (13) del calentador (14) y múltiples posiciones intermedias en las que acopla la salida del ventilador (8) con dicho conducto de emisión (11) y dicha cámara (13) con respectivos caudales de aire variables.
Description
Sistema de control para un sistema de
acondicionamiento de aire del compartimiento de los pasajeros de un
vehículo motorizado, en particular para la cabina de un vehículo
industrial.
La presente invención se refiere a un sistema de
control para una instalación de acondicionamiento de aire para el
compartimiento de los pasajeros de un vehículo motorizado, en
particular para la cabina de un vehículo industrial.
En el sistema según la invención, la magnitud
principal sobre la cual se basa el control del acondicionamiento de
aire no es la temperatura detectada en el compartimiento de los
pasajeros del vehículo sino más bien una magnitud artificial que en
lo sucesivo definiremos como "temperatura equivalente" la cual,
de acuerdo con una función predeterminada,tiene en cuenta la
temperatura en el compartimiento de los pasajeros así como también
otras temperaturas y magnitudes que caracterizan la instalación del
acondicionamiento del aire a fin de representar mejor la sensación
de calor experimentada por el pasajero con la finalidad de
garantizar la consecución de un mejor control climático.
Como se explicará con más claridad a
continuación, la temperatura equivalente es una magnitud que tiene
en cuenta los intercambios de calor entre las personas y el ambiente
circundante; depende del balance entre la carga térmica convectiva y
la carga térmica radiante, es decir la temperatura del aire dentro
del compartimiento de los pasajeros, la temperatura y velocidad del
aire acondicionado que se entrega desde las salidas de ventilación,
así como también la radiación solar a través de las ventanas del
vehículo.
La utilización de un sistema de control basado en
la temperatura equivalente hace posible tener en cuenta todos los
factores anteriormente mencionados, y esto es particularmente
importante en un ambiente en el que las condiciones climáticas
pueden ser muy poco homogéneas, como, por ejemplo, en la cabina de
un vehículo industrial, en la que, en comparación con lo que sucede
en la casa, las paredes están muy próximas al ocupante y las
corrientes de aire adquieren una velocidad muy alta y una mayor
posibilidad de entrar en contacto con el ocupante.
Es un objetivo de la presente invención
proporcionar un sistema de control mejorado para una instalación de
acondicionamiento de aire utilizable en particular para el control
climático en la cabina de un vehículo industrial.
Éste y otros objetivos se consiguen según la
invención con un sistema de control para una instalación de
acondicionamiento de aire cuyas características principales se
definen en la reivindicación 1 adjunta.
Otras características y ventajas adicionales de
la invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción detallada que se da puramente a título de ejemplo no
limitativo, tomando como referencia los dibujos adjuntos, en los
cuales:
La figura 1 es una vista en sección parcial de
una representación esquemática de la parte frontal de la cabina de
un vehículo industrial y con una instalación de acondicionamiento de
aire asociada; y
La figura 2 es un diagrama de bloques del sistema
de control para una instalación de acondicionamiento de aire según
la invención.
En la figura 1 el número de referencia 1 indica
generalmente la parte frontal de la cabina de un vehículo
industrial, delimitada en la parte frontal por un parabrisas 2
debajo del cual hay un tablero de instrumentos 3 y debajo de éste,
en una disposición ya conocida, está situada una unidad de
acondicionamiento de aire que generalmente viene indicada con el
número 4.
La unidad de acondicionamiento de aire 4 tiene un
conducto de entrada 5 con una abertura de entrada 6 a través de la
cual, cuando está operando, se aspira el aire que ha de ser tratado.
"Aguas abajo" de la abertura 6, en el conducto de entrada 5,
está dispuesto el evaporador 7 de una unidad refrigeradora conocida
de por sí.
"Aguas abajo" del evaporador está montado un
ventilador 8 accionado por un motor eléctrico 9.
El ventilador 8 aspira aire a lo largo del
conducto de entrada 5 procedente de la abertura 6 y lo hace pasar a
través del evaporador 7. El aire aspirado que se hace pasar por la
abertura 6 puede ser aire exterior o aire que procede de dentro del
compartimiento de los pasajeros dependiendo de la posición de una
válvula de mariposa de entrada 10. En su paso a través del
evaporador 7 el aire que entra se enfría. Al lado de salida del
conducto 5 están acoplados (por lo menos) un conducto de emisión 11
que comunica con múltiples salidas de ventilación 12 situadas en el
compartimiento de los pasajeros 1, particularmente en la denominada
zona del cinturón. Al extremo de salida del conducto 5 está
acoplada además una cámara 13 en la que está situado un dispositivo
calentador de aire 14.
La cámara 13 puede comunicar con el conducto de
emisión 11 a través de una partición 15 que tiene aperturas de
fuga.
Un dispositivo mezclador designado con el número
16 está dispuesto entre la salida del conducto 5 y las entradas a la
cámara 13 del calentador 14 y en el conducto de emisión 11
respectivamente. En la materialización que se ilustra a título de
ejemplo, el dispositivo mezclador 16 comprende una válvula de
mariposa rotativa 17 cuya posición angular se controla por medio de
un actuador accionado eléctricamente 18 del tipo conocido de por
sí.
La válvula de mariposa 17 del dispositivo
mezclador se adapta particularmente para asumir una primera
posición, ilustrada con línea a trazos en la figura 1, y una segunda
posición, ilustrada en línea continúa en esta figura, en la que
permite que la salida desde el ventilador 8 se acople selectivamente
con el conducto de emisión 11 y las salidas 12, o con la cámara 13
respectivamente. Entre estas posiciones extremas, la válvula de
mariposa 17 del dispositivo mezclador puede asumir o bien
continuamente o bien incrementalmente, múltiples posiciones
intermedias en las cuales acopla la salida del ventilador 8 tanto
con el conducto de emisión 11 como con la salida 12, y con la cámara
del calentador 13, pero con caudales variables respectivos.
Cuando la válvula de mariposa 17 permite el paso
del aire tratado desde el ventilador 8 hasta el interior de la
cámara del calentador 13 el aire que circula a través del calentador
14 puede dividirse esencialmente en tres vías de circulación: la
primera vía de circulación, la denominada corriente de
descongelación, se entrega a las superficies interiores del
parabrisas 2 a través de las aberturas 19 en el tablero de
instrumentos, una segunda corriente de aire puede dirigirse a través
de un conducto 20 hacia la parte inferior del compartimiento de los
pasajeros donde están situados los pies del conductor y de algunos
posibles pasajeros, y una corriente de aire restante puede circular
por el interior del conducto de emisión 11 hacia las salidas 12 a
través de la partición 15.
Por consiguiente, no solo aire refrigerado al
pasar por el evaporador 7 puede llegar a las salidas del ventilador
12 sino también una fracción del aire tratado por el calentador
14.
De una forma conocida de por sí, el calentador 14
está constituido convenientemente por un intercambiador de calor
líquido/aire que puede recibir una corriente de líquido refrigerante
desde el motor de combustión interna (no ilustrado) del vehículo a
través de una válvula controlada eléctricamente 21.
Las prestaciones del calentador en términos del
incremento de temperatura del aire que circula a través de él,
obviamente dependen del caudal de este aire, el cual a su vez
depende de la posición de la válvula de mariposa 17 del dispositivo
mezclador 16 y del caudal del líquido refrigerante que circula a
través de él por la válvula controlada eléctricamente 21. Este
caudal de agua depende del tiempo medio de apertura de la válvula
21, es decir del ciclo de trabajo de apertura de la misma sí, como
normalmente ocurre, esta válvula controlada eléctricamente está
pilotada por una señal de onda cuadrada del ciclo de trabajo
variable.
Por consiguiente, el control del
acondicionamiento del aire en el compartimiento de los pasajeros 1
puede por regla general conseguirse actuando sobre el ventilador 8,
9 para variar el caudal del aire enfriado introducido en la unidad
4, en el actuador 18 para variar la división del aire enfriado entre
el calentador 14 y el conducto 11 que conduce a la salida 12, y en
el ciclo de trabajo de la válvula controlada eléctricamente 21, para
variar el caudal de agua suministrada al calentador 14.
El control se consigue, tal como se describe con
mayor detalle a continuación, sobre la base de varios parámetros
detectados por medio de sensores tal como se describirá ahora con
mayor detalle.
La unidad de acondicionamiento de aire lleva
asociados múltiples sensores de temperatura. Un primer sensor de
temperatura 30 proporciona señales eléctricas indicativas de la
temperatura del aire T_{1} del compartimiento de los pasajeros 1.
Por otra parte un sensor de temperatura 31 proporciona una señal
indicativa de la temperatura del aire T_{e} fuera del
compartimiento de los pasajeros.
Un tercer sensor de temperatura 32 detecta y
señaliza la temperatura T_{EVA} del aire de salida del evaporador
7. Un sensor de temperatura adicional 33 detecta y señaliza la
temperatura T_{AS} del aire en la salida del calentador 14.
Un sensor adaptado para detectar la densidad de
potencia calórica (en W/mq) que penetra al interior del
compartimiento de los pasajeros 1 por el efecto de la radiación
solar que viene indicado con el número 34.
Un dispositivo de ajuste del tipo conocido de por
sí viene indicado con el número 35, y es operable manualmente por
parte del usuario para ajustar la temperatura deseada T_{d} en el
compartimiento de los pasajeros 1.
En la figura 2 se ilustra en forma de diagrama de
bloques el sistema de control asociado con la unidad de
acondicionamiento de aire 4 descrita anteriormente. En la figura 2
la unidad de acondicionamiento de aire 4 completa se ha representado
esquemáticamente en forma de un bloque con entradas y salidas que
vienen indicadas con los mismos números de referencia que los que se
utilizan en la descripción precedente y en la figura 1 en relación
con los sensores y dispositivos controlados que forman parte de esta
unidad.
El sistema de control asociado a la unidad de
acondicionamiento de aire 4, que generalmente viene indicado con el
número 40 en la figura 2, comprende un primer procesador 41
preparado para calcular el valor instantáneo de la temperatura
equivalente T_{EQ} mencionada en la introducción a la presente
descripción, de acuerdo con una estimación preestablecida de la
temperatura T_{1} del aire en el compartimiento de los pasajeros
1, las temperaturas T_{AS} y T_{EVA} del aire en la salida del
calentador 14 y en la salida del evaporador 7 respectivamente, así
como el porcentaje de apertura \alpha de la válvula de mariposa 17
del dispositivo mezclador 16 y la potencia térmica I introducida en
el compartimiento de los pasajeros 1 por el efecto de la radiación
solar.
El porcentaje de apertura \alpha de la válvula
de mariposa 17 del dispositivo mezclador 16 es variable entre el 0 y
100%, asumiéndose el primer valor cuando esta válvula de mariposa
desacopla la cámara 13 del calentador 14 de los ventiladores
8-9 (posición ilustrada con línea a trazos en la
figura 1) y, respectivamente, cuando esta válvula de mariposa
desacopla el conducto de emisión 11 de los ventiladores
8-9 (posición ilustrada en el dibujo en línea
continua en la figura 1).
El procesador 41 está preparado particularmente
para estimar la temperatura equivalente T_{EQ} sobre la base de la
siguiente ecuación de estimación:
(1)T_{EQ} =
k_{1}-T_{I}+k_{2}(1-\alpha) \cdot T_{EVA}+k_{3} \cdot\alpha \cdot
T_{AS}+k_{4} \cdot
I
en la cual T_{I}, T_{EVA},
T_{AS} y \alpha tienen la significación descrita anteriormente,
I (W/mq) es la contribución de la radiación debida a la radiación
solar medida por el sensor 34 y K_{1}, K_{2}, K_{3} y K_{4}
son coeficientes determinados experimentalmente y con la utilización
de algoritmos de adaptación sobre la base de la temperatura
detectada con un maniquí del tipo conocido provisto con sensores y
que está posicionado en el compartimiento de los
pasajeros.
El sistema de control 40 incluye una unidad
adicional, que viene indicada generalmente con el número 42 en la
figura 2, preparado para calcular un valor objetivo instantáneo
T_{REF} para la temperatura equivalente de acuerdo con una función
predeterminada de la temperatura T_{E} del aire externo fuera del
compartimiento de los pasajeros y la temperatura deseada T_{d}
ajustada por el usuario utilizando el dispositivo 35.
La unidad 42 en la forma de realización ilustrada
en la figura 2 incluye un bloque de estimación 43 para estimar un
primer índice I_{CLO} que idealmente es indicativo de lo que está
percibiendo el usuario. Este índice se estima de manera ficticia
sobre la base de la temperatura T_{e} del aire fuera del
compartimiento de los pasajeros 1 medida por el sensor 31, por
ejemplo de acuerdo con las funciones definidas como:
I_{CLO} = 1,2
para T_{e} < -
10ºC
I_{CLO} = 1,
para T_{e} estando entre - 10ºC y + 30ºC,
y
I_{CLO} = 0,8
para T_{e} >
30ºC
Un bloque adicional 44 de la unidad 42 se dispone
para estimar un segundo índice I_{MET} indicativo del estado
físico o "metabólico" del usuario. Este índice es por ejemplo
variable entre 1,5 y 0,5 según variación de la temperatura deseada
T_{d} ajustada por el usuario entre sus valores mínimo y máximo
previstos.
Los valores estimados de los índice I_{CLO} y
I_{MET} se proporcionan a la entrada de un bloque 45 el cual actúa
para determinar un valor objetivo instantáneo T_{REF} para la
temperatura equivalente T_{EQ} de acuerdo con una función
predeterminada de dichos índices, por ejemplo de acuerdo con la
siguiente relación:
(2)T_{REF} =
(-a_{1} \cdot I_{CLO} + a_{2}) + (1 - I_{MET}) \cdot
b
donde a_{1}, a_{2} y b son
constantes predeterminadas. La experimentación ha conducido a una
determinación de que los valores óptimos para dichas constantes son
por ejemplo a_{1} = 11, a_{2} = 31 y b =
10.
El valor instantáneo estimado T_{EQ} de la
temperatura equivalente y del valor objetivo asociado T_{REF}
llega a las entradas de un sustractor 46 a la salida del cual hay
por consiguiente una señal indicativa de la diferencia o error E =
T_{REF} - T_{EQ}.
El sistema de control 40 incluye además una
unidad de control y de mando indicada con el número 47 en la figura
2 que pilota el actuador 18 del dispositivo mezclador 16 para
controlar el ciclo de trabajo de la apertura de la válvula
controlada eléctricamente 21 asociada al calentador 14 y además para
controlar la velocidad y por consiguiente el caudal del ventilador
8-9.
La unidad de control 17 incluye un primer bloque
de control 48 el cual procesa la ley de variación del caudal Q del
ventilador eléctrico 8-9 sobre la base del valor de
la temperatura T_{e} del aire fuera del compartimiento de los
pasajeros y el error instantáneo E entre la temperatura de
referencia T_{REF} y la temperatura equivalente T_{EQ}.
Para la finalidad de obtener una situación de
confort óptima tanto desde el punto de vista de la sensación de
temperatura como también por lo que se refiere al ruido, el bloque
48 lleva a cabo una estrategia de control tendiente a reducir al
mínimo valor permitido el valor del aire Q que se sopla hacia el
interior de la cabina 1 a través de la salida 12. Este valor mínimo
viene convenientemente predeterminado en función de la temperatura
externa T_{e'} por ejemplo siguiendo la ley siguiente:
Q_{MIN} = 10
T_{e'} para T_{e} mayor que
26ºC
Q_{MIN} = 260
m^{3}/h, para T_{e} estando comprendido entre 10ºC y 26ºC,
y
Q_{MIN} = 320
- 6 T_{e'} para T_{e} menor que
10ºC
El bloque 48 puede prepararse previamente además
para limitar el valor máximo que el caudal Q del aire puede asumir
en función del valor de la temperatura del aire externo T_{e}.
Por ejemplo, este valor máximo puede limitarse a 510 m^{3}/h
cuando la temperatura T_{e} es menor de 20ºC (una situación
definible como situación invierno o estación intermedia) y a 680
m^{3}/h cuanto T_{e} es mayor de 20ºC (estación de verano).
El bloque 48 viene previamente preparado para
realizar una función de transferencia entrada/salida G(s) =
T_{EQ}/Q (en la cual s es la variable compleja) determinable, de
una manera conocida de por sí, partiendo de un sistema de ecuaciones
diferenciales que define el comportamiento térmico del
compartimiento de los pasajeros o cabina 1 del vehículo y sobre la
base de determinaciones experimentales de los parámetros térmicos
del compartimiento de pasajeros específico que se está considerando.
La función de transferencia G(s) tiene en general ceros y
puntas que dependen de los valores de la capacidad térmica y de la
conductancia térmica del compartimiento de los pasajeros o cabina.
Una caracterización aceptablemente precisa es ya posible con una
función de transferencia G(s) del primer orden y el control
efectuado es correspondientemente del tipo
proporcional-integral.
La salida del bloque 48 se conecta a un
controlador 49 el cual controla al motor eléctrico 9 asociado al
ventilador 8.
La unidad de control 47 incluye además dos
bloques 50 y 51 los cuales por medio de los respectivos órganos
motores o controladores 52 y 53 controla al dispositivo mezclador
16/18 y, respectivamente, a la válvula controlada eléctricamente 21
la cual va asociada al calentador 14.
A partir de las pruebas realizadas en una unidad
de acondicionamiento de aire se ha puesto de manifiesto que, para
obtener en la salida de las aberturas de ventilación 12 aire a una
temperatura mayor de 13-15ºC, en particular en las
condiciones denominadas de "estación promedio", es necesario
fijar la posición de la válvula de mariposa 17 del dispositivo
mezclador 16. La estrategia de control de la posición \alpha de
esta válvula de mariposa se ha desarrollado sobre la base de esta
observación.
En caso de la válvula de mariposa también es
posible derivar una función de transferencia de primer orden
simplificada G_{1}(s) = T_{EQ}/\alpha y el control que
regula el comportamiento del dispositivo mezclador es en este caso
también del tipo proporcional-integral. En una
forma de realización preferida, este control interviene cuando la
diferencia o error E entre la temperatura objetivo/equivalente
T_{REF} y la temperatura equivalente estimada T_{EQ} es mayor o
igual, en valor absoluto, que un valor predeterminado, por ejemplo
igual a 1ºC. El bloque de control 50 está previamente preparado
para que cuando el error E pase a ser menor que dicho valor, la
posición de la válvula de mariposa 17 del dispositivo mezclador se
bloquee.
Por lo que concierne al control de la válvula 21,
se ha encontrado que dependiendo de su ciclo de trabajo de apertura,
la temperatura del aire en la salida del calentador 14 varía
siguiendo una ley con una fuerte componente no lineal. También se
ha establecido que existe una interacción significativa entre el
grado de apertura de la válvula 21 y la posición de la válvula de
mariposa del mezclador 17. Esta dependencia se refleja en la
temperatura del aire de salida de las aberturas de ventilación 12
así como también en el aire de salida de los pasos del descongelador
19, y el aire dirigido hacia los pies del usuario 20, y,
consecuentemente, en la sensación de temperatura global del
usuario.
Para conseguir que la sensación de temperatura
dentro de la cabina 1 se perciba lo más uniforme posible, el bloque
de control 51 se forma convenientemente de tal manera que realice un
control del tipo proporcional-integral cuando el
error E anteriormente mencionado es mayor que un valor
predeterminado, por ejemplo 1ºC. Sin embargo, el bloque 51 está
convenientemente formado de tal manera que al exceder este umbral,
la apertura de la válvula 21 se regula por medio de una simple
contribución sustancialmente proporcional al error E de tal manera
que no induzca discontinuidades excesivamente acentuadas en la
temperatura de la salida del aire de las diversas aberturas.
Naturalmente, sin variar el principio de la
invención, las formas de realización y detalles constructivos pueden
variar ampliamente con respecto a los descritos e ilustrados
puramente a tipo de ejemplo no limitativo, sin que ello suponga
apartarse del ámbito de la invención tal como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (5)
1. Sistema de control para una instalación de
acondicionamiento de aire para el compartimiento de los pasajeros de
un vehículo a motor, en particular para la cabina (1) de un vehículo
industrial, comprendiendo dicha instalación:
un conducto de entrada (5) en el que se dispone
el evaporador (7) de una unidad de refrigeración, seguida de un
ventilador (8) accionado por un motor eléctrico (9) y que está
operable para aspirar a través del evaporador (7) desde el exterior
o desde dentro del compartimiento de los pasajeros,
por lo menos un conducto de emisión (11)
conectado a múltiples salidas de ventilador (12) situadas en la zona
del cinturón del compartimiento de los pasajeros,
un calentador de aire (14) dispuesto aguas abajo
del conducto de entrada (5) en una cámara (13) capaz de comunicar
con dicho conducto de emisión (11) y que incluye un intercambiador
de calor líquido/aire (14) que recibe una corriente de líquido
refrigerante desde el motor del vehículo a través de una válvula de
control accionada eléctricamente (21),
un dispositivo mezclador (16) controlado por un
actuador asociado controlado eléctricamente (18) y dispuesto entre
la salida del conducto de entrada (5) y las entradas del conducto de
emisión (11) y la cámara (13) del calentador, y capaz de asumir una
primera y una segunda posición en la que acopla la salida del
ventilador (8) con el conducto de emisión (11) o con dicha cámara
(13) del calentador (14) y múltiples posiciones intermedias en las
que acopla la salida del ventilador (8) con dicho conducto de
emisión (11) y dicha cámara (13) con respectivos caudales de aire
variables;
el sistema de control se caracteriza
porque comprende, en combinación
sensores eléctricos (30-34)
operables para proporcionar señales indicativas de la temperatura
del aire fuera y dentro del compartimiento de los pasajeros (1) así
como también en la salida del evaporador (7) y del calentador (14),
y señales indicativas de la potencia térmica introducida en el
compartimiento de los pasajeros (1) por el efecto de la radiación
solar;
medios de ajuste operables manualmente (35)
utilizables por el usuario para generar señales indicativas de la
temperatura deseada (T_{d}) en el compartimiento de los pasajeros
(1); y
una unidad de procesamiento y de control (40)
provista para controlar el motor (9) del ventilador (8), dicha
válvula controlada eléctricamente (21), y el actuador (18) del
dispositivo mezclador (16) de una manera predeterminada en función
de las señales proporcionadas por los sensores (30,34) y los medios
de ajuste (35); dicha unidad (40) comprende un primer procesador
(41) preparado para calcular el valor instantáneo de una temperatura
equivalente (T_{EQ}) de acuerdo con una función predeterminada de
la temperatura (T_{I}) del aire en el compartimiento de los
pasajeros (1), las temperaturas (T_{EVA}, T_{AS}) del aire en
la salida del evaporador (7) y en la salida del calentador (14), la
posición (\alpha) del dispositivo mezclador (16,17) y la potencia
térmica (I) introducida en el compartimiento de los pasajeros (1)
por el efecto de la radiación solar;
segundo procesador (42) preparado para calcular
un valor objetivo instantáneo (T_{REF}) para dicha temperatura
equivalente según una función predeterminada de la temperatura
(T_{E}) del aire fuera del compartimiento de los pasajeros (1) y
la temperatura deseada (T_{d}) establecida por el usuario;
un sustractor (46) operable para proporcionar
señales eléctricas indicativas del error o diferencia (E) entre el
valor instantáneo calculado de la temperatura equivalente (T_{EQ})
y el correspondiente valor objetivo (T_{REF}); y
medios de control (47) preparados para
- controlar el motor (9) del ventilador (8) de
tal manera que el caudal de aire (Q) entregado por el ventilador (8)
varía dependiendo de dicho error (E) según una función
predeterminada, entre un valor mínimo y un valor máximo variable de
acuerdo con funciones predeterminadas de la temperatura (T_{e})
del aire fuera del compartimiento de los pasajeros (1);
- controlar la posición del dispositivo mezclador
(16,17) según una función predeterminada de dicho error (E) mientras
el valor absoluto de este error sea mayor que un valor
predeterminado, y fijar dicho dispositivo mezclador en una posición
predeterminada cuando el valor absoluto de dicho error (E) es menor
que dicho valor predeterminado; y
- control del ciclo de trabajo de apertura de
dicha válvula controlada eléctricamente (21) de acuerdo con una
función proporcional-integral de dicho error (E)
mientras éste último tenga un valor mayor que dicho valor
predeterminado, y luego según una función esencialmente proporcional
a dicho error cuando este último sea menor que el valor
predeterminado.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que
dicho primer procesador (41) está calculado para calcular el valor
de la temperatura equivalente (T_{EQ}) de acuerdo con una función
del tipo
(1)T_{EQ} =
k_{1} \cdot T_{I} + k_{2} (1-\alpha) \cdot T_{EVA} + k_{3}
\cdot\alpha \cdot T_{AS}+k_{4} \cdot
I
en la cual T_{I} es la
temperatura del aire dentro del compartimiento de los pasajeros,
T_{EVA} es la temperatura en la salida del evaporador (7),
T_{AS} es la temperatura del aire en la entrada del calentador
(14), I es la densidad en la superficie de la potencia térmica
introducida en el compartimiento de los pasajeros (1) por el efecto
de la radiación solar, \alpha es el porcentaje de apertura del
dispositivo mezclador (16) y k_{1}-k_{4} son
coeficientes constantes determinados
experimentalmente.
3. Sistema según la reivindicación 2, en el que
dicho segundo procesador (42) está preparado para calcular dicho
valor objetivo (T_{REF}) para la temperatura equivalente según la
función
(2) T_{REF} =
(-a_{1} \cdot I_{CLO} + a_{2}) + (1 - I_{MET})\cdot
b
en la cual a_{1}, a_{2} y b son
coeficientes constantes y I_{CLO} y I_{MET} son índices
calculados según funciones predeterminadas de la temperatura
(T_{e}) del aire fuera del compartimiento de los pasajeros (1) y
la temperatura deseada (T_{d}) establecida por el usuario
respectivamente.
4. Sistema según la reivindicación 3, en el que
el índice I_{CLO} se calcula según una función decreciente de la
temperatura (T_{e}) del aire fuera del compartimiento de los
pasajeros (1), y el índice I_{MET} se calcula según una función
continuamente decreciente de la temperatura deseada (T_{d})
establecida por el usuario.
5. Sistema según la reivindicación 4, en el que
el índice I_{CLO} se calcula según una función escalonada de la
temperatura (T_{e}) del aire fuera del compartimiento de los
pasajeros (1).
Applications Claiming Priority (2)
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| ITTO990583 | 1999-07-06 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2241530T3 true ES2241530T3 (es) | 2005-11-01 |
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| IT (1) | IT1308790B1 (es) |
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