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.Info
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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.
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