ES2252348T3 - Procedimiento para la regulacion de la temperatura interior de un habitaculo de un vehiculo automovil e instalacion de calefaccion y climatizacion para un vehiculo automovil. - Google Patents

Procedimiento para la regulacion de la temperatura interior de un habitaculo de un vehiculo automovil e instalacion de calefaccion y climatizacion para un vehiculo automovil.

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ES2252348T3 ES02008784T ES02008784T ES2252348T3 ES 2252348 T3 ES2252348 T3 ES 2252348T3 ES 02008784 T ES02008784 T ES 02008784T ES 02008784 T ES02008784 T ES 02008784T ES 2252348 T3 ES2252348 T3 ES 2252348T3
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Markus Dr. Flik
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Abstract

Procedimiento para la regulación de la temperatura interior del habitáculo de un vehículo automóvil con una instalación de calefacción o climatización, de manera que se determina el tipo de la indumentaria de al menos uno de los ocupantes en la zona de al menos una de las partes de su cuerpo y se tiene en cuenta durante el ajuste del valor teórico de la temperatura interior, caracterizado porque para determinar la indumentaria se detecta su valor de conductividad térmica (ëindumentaria), midiéndose la temperatura del asiento (3) en al menos dos lugares y en cada uno de estos lugares se determina en cada caso el valor de conductividad térmica (ëindumentaria) para la indumentaria.

Description

Procedimiento para la regulación de la temperatura interior de un habitáculo de un vehículo automóvil e instalación de calefacción y climatización para un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la regulación de la temperatura interior del habitáculo de un vehículo automóvil mediante una instalación de calefacción o climatización, según el preámbulo de la reivindicación 1, y una instalación de calefacción o climatización, según la reivindicación 11.
Por el documento JP 06-239128 se conoce un procedimiento para la regulación automática del clima del habitáculo de un vehículo automóvil en el cual determina la indumentaria que llevan los ocupantes y utiliza esta información para el ajuste del clima del habitáculo. El tipo de indumentaria de los ocupantes, es decir si llevan por ejemplo vestidos de verano ligeros o vestidos de invierno que abrigan, se determina gracias a que en el vehículo automóvil de mide, con la ayuda de sensores situados en la zona de las caderas, de los muslos, de las piernas y de los pies, la temperatura y se extrae una conclusión mediante una comparación de estas temperaturas con el tipo de indumentaria de cada una de las partes del cuerpo, donde se parte de que la cadera está siempre cubierta. Se ha demostrado que esta regulación no satisface en todos los casos las exigencias impuestas y que requiere por ello ser mejorada.
Además se conoce, por el documento EP 1040945 A2, un procedimiento para el funcionamiento de una instalación de calefacción/climatización según la cual se extrae un valor de corrección de la temperatura real de un diagrama característico y se varía de este modo la temperatura.
El objetivo de la presente invención es crear un procedimiento del tipo mencionado al principio que haga posible una regulación automática de la temperatura interior del habitáculo dependiendo del tipo de indumentaria de al menos uno de los ocupantes y en el cual se pueda llevar a cabo, preferentemente de la manera más directa posible, tras la ocupación de una plaza sentada del habitáculo por el ocupante, una determinación fiable del tipo de su indumentaria. Otro objetivo de la invención consiste en crear una instalación de calefacción o climatización adecuada para la realización del procedimiento.
Para conseguir el objetivo se propone un procedimiento con las características de la reivindicación 1. Sirve para la regulación preferentemente automática de la temperatura interior del habitáculo de un vehículo automóvil, por ejemplo un turismo o de un camión, con la ayuda de una instalación de calefacción o climatización. El procedimiento prevé determinar el tipo de indumentaria de al menos uno de los ocupantes en la zona de al menos una de las partes del cuerpo, es decir si éste lleva por ejemplo ropa de verano ligera o ropa de invierno de abrigo, para tener en cuenta esta información obtenida durante el ajuste del valor teórico de la temperatura interior. El procedimiento se caracteriza porque para la determinación de la indumentaria se determina el valor de su conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}). Sobre la base del valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) se puede determinar de manera muy fiable el tipo de indumentaria dado que, usualmente, la indumentaria veraniega ligera o fina presenta un valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) alto, y la indumentaria invernal de abrigo o gruesa tiene, por el contrario, un valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) más bajo.
Se prefiere una forma de realización del procedimiento en la cual para un valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) alto de la indumentaria se extrae la conclusión de una indumentaria ligera o fina y se aumenta el valor teórico de la temperatura interior mientras que, por el contrario, para un valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) bajo o más bajo de la indumentaria se concluye que se trata de indumentaria de abrigo o gruesa, la cual presenta una inercia térmica más alta, y el valor teórico de la temperatura interior desciende.
Según una primera variante de realización del procedimiento está previsto utilizar únicamente la indumentaria del conductor del vehículo automóvil para la regulación del clima del habitáculo, dado que su confort es el más importante con vistas a la seguridad de la marcha. De acuerdo con otra variante de realización se determina el tipo de indumentaria de varios ocupantes del vehículo automóvil, por ejemplo del conductor y del acompañante que está a su lado, donde a partir de estas informaciones se forma, por ejemplo, un valor medio para la corrección del valor teórico de la temperatura interior. En la medida en que el vehículo automóvil presente una instalación de calefacción o climatización que haga posible una separación izquierda/derecha y/o separación delante/detrás de la regulación de la temperatura para el ajuste por separado de la temperatura del lado del conductor y del acompañante, o de los asientos delanteros y traseros, puede llevarse a cabo el ajuste de la temperatura interior en la zona del asiento ocupado en cada caso dependiendo de la indumentaria del ocupante sentado en él.
Además, se prefiere una forma de realización del procedimiento en la cual el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) se calcule mediante datos específicos de un asiento ocupado por el ocupante, al menos una temperatura (T_{asiento}), medida mediante al menos un sensor, del asiento ocupado y una temperatura corporal (T_{cuerpo}) estimada sobre la base de una suposición realista del ocupante. En una forma de realización preferida los datos específicos del asiento son su masa m y su capacidad térmica específica c_{p}. Sobre la base de estos datos se puede calcular el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria mediante la siguiente ecuación diferencial:
(m \ \text{*} \ c_{p}) dT / dt = (\lambda_{asiento} + \lambda_{indumentaria}) \ \text{*} \ (T_{cuerpo} - T_{asiento}),
en la que (m * c_{p}) es la capacidad térmica del asiento.
Según un perfeccionamiento del procedimiento según la invención está previsto que la presión ejercida por el ocupante sobre el asiento se registre al menos una zona superficial y se tenga en cuenta su influencia sobre el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}). Gracias a ello se puede determinar el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de forma aún más precisa y se puede llevar a cabo una regulación automática de la temperatura interior correspondientemente precisa.
Finalmente, se prefiere una forma de realización del procedimiento en la cual además de la regulación automática de la temperatura interior dependiendo del valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) se regule también de manera deseada la humedad del aire del habitáculo, lo que se puede realizar sin más mediante una instalación de climatización. El procedimiento según la invención se puede utilizar por lo tanto también para la regulación automática del clima del habitáculo.
Otras formas de realización ventajosas del procedimiento resultan de las reivindicaciones adjuntas.
El objeto de la invención se refiere también a una instalación de calefacción o climatización según la reivindicación 11, mediante la cual se puede realizar el procedimiento según la invención.
A continuación se explica la invención con mayor detalle sobre la base de la única figura la cual muestra, en representación esquemática, una sección de un habitáculo 1 de un vehículo automóvil no representado. El habitáculo 1 comprende usualmente varios asientos, de los cuales en la figura se puede reconocer únicamente el asiento 3, sobre el cual está sentado en posición erguida el ocupante 5. El asiento 3 comprende una superficie de asiento 7 dispuesta esencialmente horizontalmente, y un respaldo para la espalda 9 que se extiende en dirección vertical o ligeramente inclinado respecto de ella.
En la superficie de asiento 7 y en el respaldo para la espalda 9 se pueden encontrar en cada caso 1-n sensores para la detección de la temperatura del asiento (T_{asiento}) en cada caso una zona superficial determinada, de los cuales en la figura están indicados únicamente el sensor de temperatura 11 integrado en la superficie de asiento 7 y el sensor de temperatura 13 que se encuentra en el respaldo para la espalda 9. Gracias a su disposición en el asiento 3 se mide por lo tanto, mediante el sensor de temperatura 11 en la zona inferior del cuerpo del ocupante y con la ayuda del sensor de temperatura 13 en la zona superior de su cuerpo.
En una forma de realización preferida están previstos en cada caso al menos dos, preferentemente cuatro, sensores de temperatura en la zona de la superficie de asiento 7 y del respaldo para la espalda 9.
Con la ayuda de una instalación de control no representada, por ejemplo de una instalación de calefacción o climatización del vehículo automóvil, a la que se transmiten las temperaturas del asiento detectadas mediante los sensores 11, 13, se calcula para cada una de estas temperaturas de asiento (T_{asiento}) en cada caso el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria en esta zona mediante la siguiente ecuación diferencial:
(m \ \text{*} \ c_{p}) dT / dt = (\lambda_{asiento} + \lambda_{indumentaria}) \ \text{*} \ (T_{cuerpo} - T_{asiento}),
en la que los datos específicos del asiento 3, es decir la capacidad térmica (m * c_{p}) y el valor de conductividad térmica (\lambda_{asiento}) son conocidos y se hace una suposición realista para la temperatura corporal (T_{cuerpo}), de manera que en la ecuación anterior se desconoce únicamente el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria y que se puede calcular por ello.
Dado que la indumentaria veraniega, ligera o fina, tiene típicamente un valor de conductividad térmica alto, mientras que por el contrario la indumentaria invernal, gruesa o de abrigo, tiene un valor de conductividad térmica inferior se puede concluir de forma relativamente precisa, sobre la base del valor de conductividad térmica, el tipo de indumentaria de que se trata. En el caso de un valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) alto se aumenta el valor teórico de la temperatura interior predeterminado por la regulación de calefacción/climatización para el habitáculo 1, mientras que para un valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) menor es reducido.
En el ejemplo de forma de realización representado en la figura el habitáculo 1 está subdividido -como se indica con líneas de trazos- en varias zonas 15, 17 y 19 imaginarias situadas unas sobre otras, a las cuales se puede suministrar, unas separadas de las otras, aire adicional con temperatura diferente. Esto posibilita una gradación de la temperatura dentro del habitáculo 1, es decir, se puede elegir para cada una de las zonas un valor teórico de la temperatura diferente. En la primera zona 15 se encuentra la zona inferior del cuerpo del ocupante y en la segunda zona 17, situada encima, la zona superior de su cuerpo. En la tercera zona 19 se encuentra la zona de la cabeza del ocupante. Hay que retener que se pueden realizar sin más también más de tres zonas de temperatura, por ejemplo cuatro, o también menos, por ejemplo únicamente dos.
Dado que en el ejemplo de forma de realización explicado sobre la base de la figuras se puede determinar, tanto para la indumentaria de la zona superior del cuerpo como también para la zona inferior del cuerpo, en cada caso el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) es posible adaptar, dependiendo de valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) en cada caso el valor teórico de la temperatura del habitáculo en la zona asignada en correspondencia con la indumentaria, es decir aumentarla o reducirla. El ocupante puede llevar, por ejemplo, unos pantalones gruesos/de abrigo y una camisa fina/ligera de manera que en la zona inferior del cuerpo sería deseable un valor teórico de la temperatura inferior que en la zona superior del cuerpo. La adaptación del valor teórico tiene lugar mediante la instalación de control. El ajuste de los valores teóricos de la temperatura en las zonas 15, 17, 19 tiene lugar a través del volumen de aire suministrado a las zonas, la temperatura de salida del aire así como la distribución del aire. Para ello se controla de forma conocida correspondientemente en cada caso un componente adecuado de la instalación de calefacción o climatización, por ejemplo un evaporador, una tapa de mezcla para el ajuste de la porción de aire de circulación/aire exterior del aire adicional y un radiador.
En la medida en que se mida para una de las zonas de temperatura 15, 17, 19 en varias zonas superficiales la temperatura del asiento (T_{asiento}), se puede obtener a partir de ello una temperatura de referencia de asiento que depende de la zona, la cual se utiliza para el cálculo del valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria dentro de esta zona.
Según todo esto queda claro que en la forma más sencilla del procedimiento según la invención se mide en al menos una zona superficial del asiento su temperatura (T_{asiento}), se calcula a partir de ella de la forma descrita anteriormente el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria y se aumenta o disminuye el valor teórico de la temperatura interior, que puede ser igual en todas las zonas imaginadas del habitáculo, en correspondencia con el tipo de indumentaria. En la medida en que se mida en varios lugares del asiento 3 su temperatura, se puede determinar a partir de estos valores, por ejemplo, una temperatura de referencia del asiento, por ejemplo el valor medio, el cual de nuevo se utiliza para el cálculo del valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria. La regulación automática de la temperatura interior puede tener lugar entonces de tal manera que el nivel de temperatura varíe de manera definida a lo largo de la altura del habitáculo.
En una forma de realización ventajosa del procedimiento está previsto que el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria se determine de manera continua, con lo cual la fase inicial, es decir después de que el ocupante se ha sentado en el asiento y se ha activado la regulación automática de calefacción/climatización, adquiere la mayor importancia, dado que la regulación de calefacción/climatización necesita lo antes posible informaciones acerca de la indumentaria del ocupante, para poder llevar a cabo correspondientemente rápido una adaptación deseada del valor teórico de la temperatura interior.

Claims (11)

1. Procedimiento para la regulación de la temperatura interior del habitáculo de un vehículo automóvil con una instalación de calefacción o climatización, de manera que se determina el tipo de la indumentaria de al menos uno de los ocupantes en la zona de al menos una de las partes de su cuerpo y se tiene en cuenta durante el ajuste del valor teórico de la temperatura interior, caracterizado porque para determinar la indumentaria se detecta su valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}), midiéndose la temperatura del asiento (3) en al menos dos lugares y en cada uno de estos lugares se determina en cada caso el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) para la indumentaria.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en cuatro lugares se mide la temperatura del asiento (3).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en caso de un valor alto de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria se concluye que se trata de una indumentaria ligera o fina y se aumenta el valor teórico de la temperatura interior.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en caso de un valor bajo de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria se concluye que se trata de una indumentaria de abrigo o gruesa y se disminuye el valor teórico de la temperatura interior.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) se determina, preferentemente se calcula, mediante unos datos específicos de un asiento ocupado por el ocupante, al menos una temperatura (T_{asiento}) medida del asiento ocupado y una temperatura corporal (T_{cuerpo}) supuesta del ocupante.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se registra la presión ejercida por el ocupante sobre el asiento y su influencia sobre el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) se tiene en cuenta durante su determinación.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se mide la temperatura del asiento en al menos una zona de la superficie de asiento (7) y de un respaldo (9) del asiento, particularmente el respaldo para la espalda.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la temperatura interior del habitáculo presenta, para el propósito de una gradación de la temperatura en varias zonas (15, 17, 19) dispuestas unas encima de otras, un valor teórico diferente, de manera que al menos una parte de la zona inferior del cuerpo del ocupante está asignada a una primera zona y al menos una parte de la zona superior de su cuerpo lo está a una segunda zona.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tanto para la indumentaria de la zona superior del cuerpo como para la de la parte inferior del cuerpo del ocupante se determina el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) y, dependiendo en cada caso del valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}), el valor teórico de la temperatura interior en la zona asignada.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor de conductividad térmica (\lambda_{indumentaria}) de la indumentaria se determina de manera continua.
11. Instalación de calefacción o climatización para un vehículo automóvil para llevar a cabo el procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10 anteriores.
ES02008784T 2001-06-21 2002-04-19 Procedimiento para la regulacion de la temperatura interior de un habitaculo de un vehiculo automovil e instalacion de calefaccion y climatizacion para un vehiculo automovil. Expired - Lifetime ES2252348T3 (es)

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