FR2483578A1

FR2483578A1 - Motor vehicle compartment temp. control - has electromagnetically controlled switching valves, whose flow cross=section is operated in stages

Info

Publication number: FR2483578A1
Application number: FR8110546A
Authority: FR
Inventors: Werner Fehr
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1980-05-31
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1981-12-04
Also published as: DE3020759A1

Abstract

In the process the actual and rated temperatures are supplied to a control circuit which converts them into square pulses of constant frequency and variable width. These pulses form input signals for an electromagnetic servo-drive of a switching valve, controlling the flow volume of a heating medium. The entire flow cross section (5) of the valve (1) is opened or closed in stages, preferably in two steps. The switching valve may have two stop elements (7,8) of differing flow cross sections (5,6). The stop element (7) with the greater flow cross section (5) may form simultaneously the valve seat for the stop element (8) with the smaller flow cross section (6). It has flow ports (6') for the heating medium passage with the smaller cross section open. The two stop elements are typically actuated by spring-loaded solenoid armatures (9,10), movable by independent magnetic coils (15,16).

Description

La présente invention concerne un procédé de régulation de . température d'l3n espace et, en particulier, du compartiment des passagers d'un véhicule automobile, procédé dans lequel les temnératures effective et de consigne sont appliquées à un dispositif de régulation et sont transformées par celui-ci en impulsions rectan glaires de fréquence constante et de largeur variable, qui sont retransmises, en tant que signaux d'entrée, au dispositif de réglage électromagnétique d'une soupape de commande pour commander le débit d'un milieu de chauf fage. Un tel Procédé est connu d'après la demande de hrevet allemand publiée avant examen 25 31 015. The present invention relates to a method of regulating. temperature of the space 13 and, in particular, of the passenger compartment of a motor vehicle, process in which the actual and target temperatures are applied to a regulating device and are transformed by this into rectan glar pulses of constant frequency and of variable width, which are retransmitted, as input signals, to the electromagnetic control device of a control valve for controlling the flow rate of a heating medium. Such a method is known from the German patent application published before examination 25 31 015.

Dans le procédé connu, ou dans le dispositif de régulation connu, la soupape de commande est ouverte ou fermée de façon rythmée dans la canalisation d'aller de chauffage en raison de la commande par des signaux pulsés. Cette fermeture brusque de la soupape de commande nroduit des coups de bélier intenses dans le circuit du milieu de chauffage et, en particulier, à des pointes de surpression en amont et à des pointes de sous-pression en aval de la soupaae de commande. Par suite de ces contraintes excessives, certaines parties du circuit de chauffage, à savoir des tuyaux, des conduites et l'é- cb.angeur de chaleur lui-même, sont endommagées ou même détruites. In the known method, or in the known regulating device, the control valve is opened or closed in a rhythmic manner in the heating flow pipe due to the control by pulsed signals. This abrupt closure of the control valve produces intense water hammer in the circuit of the heating medium and, in particular, to pressure surges upstream and to pressure points downstream of the control valve. As a result of these excessive stresses, certain parts of the heating circuit, namely the pipes, the pipes and the heat exchanger itself, are damaged or even destroyed.

Comnte tenu de ce qui précède, l'invention a pour objet d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus, c'est-à-dire d'éviter les coups de bélier ou tout au moins de les réduire à une intensité admissible, tout en conservant en môme temps les avantaes de la commande rythmée connue. In view of the above, the object of the invention is to eliminate the drawbacks mentioned above, that is to say to avoid water hammer or at least to reduce it to an admissible intensity, while keeping at the same time the advantages of the known rhythmic control.

A cet effet, suivant l'invention, la section droite d'écoulement totale de la soupape de commande est ouverte o fermée nar étapes, de préférence en deux étapes correspondant à deux étages de la soupape de commande. To this end, according to the invention, the total cross-section of flow of the control valve is open or closed by stages, preferably in two stages corresponding to two stages of the control valve.

L'invention vise également un dispositif per- mettant la mise en oeuvre du procédé mentionné ci-dessus, dispositif qui présente les caractéristiques suivantes
- la soupape de commande présente deux éléments de fermeture ayant des sections droites d'écoulement différentes ;
- l'élément de fermeture avant la plus grande section droite d'écoulement forme en même temps le siège de soupape de l'élément de fermeture ayant la plus petite section droite d'écoulement, et présente des ouvertures d'écoulement permettant le passage du milieu -de chauffage lorsque la plus petite section droite d'écoulement est libérée ;;
- les deux éléments de fermeture peuvent autre actionnés par des noyaux plongeurs chargée par des ressorts, et qui peuvent être déplacés par des bobines d'é lectro-aimerot individuelles
- les deux éléments de fermeture sont disposés coaxialement par rapport à la direction de leur mouvement de fermeture ;
- les deux éléments de fermeture et leurs dispositifs de réglage électromagnétiques sont diamétralement opposés ;;
- le clapet de soupape de 11 élément de fermeture ayant la plus grande section droite d'écoulement est lié au bottier de soupape par une membrane, de manière à former un compartiment de commande et, entre le com partiment de commande et ie compartiment d'admission de la soupape est prévue une liaison d'équilibrage de pression
- le- clapet de soupape de l'éliment de fermeture ayant la plus grande section droite d'écoulement et le noyau plongeur associé sont réalisés sous 13 ferme de pièces séparées et ledit noyau plongeur est agencé de manière à former en ême temps une soupape auxilia-re, Dour assurer une liaison d'équilibrage de pression entre le compartiment de commande et ie compartiment de décharge de la soupape
- le dispositif de régulation est réalisé sous la forme d'un régulateur en cascade à deux sorties, resPectivement reliées aux entrées du dispositif dé ré gRage électromagnétique de la soupape
- la résistance d'entrée, résultant des sondes de température et du dispositif d'affichage de valeur de consigne de température, fait partie d'un circuit en pont comprenant trois autres résistances fixes ; le circuit en pont est relié, d'une part, à un premier amplificateur opérationnel et, d'autre- part, a un troisième amplificateur opérationnel à la suite du premier amplificateur otérationnel est monté un second amplificateur opérationnel, qui reçoit, d'une part, la tension de sortie du premier amplificateur opérationnel et, d'autre part, la tension en dents de scie de référence d'un oscillateur à relaxation, constitué par une résistance réglable d'appoint, un condensateur, une diode à double base et deux autres résistances, moyennant quoi ledit second amplificateur opérationnel engendre un signal de sortie de tension puisé, qui est transmis, par l'inter épiaire d'un transistor, à l'entrée de la soupape électromagnétique ayant la plus petite section droite d'é coulement ; le troisième amplificateur opérationnel fournit, lorsqu'est atteinte une tension d'entrée prédéterminée, en fonction de la résistance d'entrée précitée, la tension de sortie nécessaire à l'excitation d'un relais monté à la suite ; enfin, après excitation dudit relais, la bobine d'électro-aimant de la soupape ayant la plus petite section droite d'é-coulement est constamment sous tension, de sorte que ladite soupape est ouverte, tandis Que la bobine d'électro-aimant de la soupape ayant la Dlus grande section droite d'écoulement est reliée, par l'intermédiaire dudit transistor, au second amplificateur opérationnel et, par conséquent, reçoit des signaux d'entrée pulsés.The invention also relates to a device allowing the implementation of the method mentioned above, device which has the following characteristics
- The control valve has two closure elements having different cross sections of flow;
- the closure element before the largest straight flow section forms at the same time the valve seat of the closure element having the smallest straight flow section, and has flow openings allowing the passage of the heating medium when the smallest cross-section of flow is released;
- the two closing elements can other actuated by plunging cores loaded by springs, and which can be moved by individual electro-magnet coils
- The two closing elements are arranged coaxially with respect to the direction of their closing movement;
- the two closing elements and their electromagnetic adjustment devices are diametrically opposed;
- the valve of the closure element having the largest cross-section of flow is connected to the valve housing by a membrane, so as to form a control compartment and, between the control compartment and the compartment. valve inlet is provided with a pressure balancing link
- the valve of the closure element having the largest cross-section of flow and the associated plunger core are produced under 13 separate piece trusses and said plunger core is arranged so as to form at the same time an auxiliary valve -re, to ensure a pressure equalization link between the control compartment and the valve discharge compartment
- the regulating device is made in the form of a cascade regulator with two outputs, respectively connected to the inputs of the electromagnetic regulating device of the valve
- the input resistance, resulting from the temperature probes and the temperature setpoint display device, is part of a bridge circuit comprising three other fixed resistors; the bridge circuit is connected, on the one hand, to a first operational amplifier and, on the other hand, to a third operational amplifier following the first operational amplifier is mounted a second operational amplifier, which receives, from a on the one hand, the output voltage of the first operational amplifier and, on the other hand, the reference sawtooth voltage of a relaxation oscillator, consisting of an adjustable booster resistor, a capacitor, a double base diode and two other resistors, whereby said second operational amplifier generates a pulsed voltage output signal, which is transmitted, via an epiary of a transistor, to the input of the electromagnetic valve having the smallest cross section of flow; the third operational amplifier supplies, when a predetermined input voltage is reached, as a function of the aforementioned input resistance, the output voltage necessary to energize a relay mounted in succession; finally, after excitation of said relay, the solenoid coil of the valve having the smallest cross-section of flow is constantly energized, so that said valve is open, while the solenoid coil of the valve having the largest cross-section of flow is connected, via said transistor, to the second operational amplifier and, consequently, receives pulsed input signals.

Gracie à l'ouverture ou à la fermeture par étapes de la totalité de la section droite d'écoulement de la soupape de commande, des coups de bélier dans le circuit de chauffage sont évités? ou tout au moins corsidérable- ment réduits, car le débit total à régler est fractionné en courants partiels, qui sont réglés chacun de fa çon rythmée. Par suite de. la quantité d'eau ainsi réduite, et retardée lors de la fermeture de la soupape de commande, il ne se produit que des coups de bélier d'intensité réduite dans une mesure correspondante.Comme les deux étages ou sections droites d'écoulement ;ont, suivant l'invention, ouverts ou fermés de façon rythmée, on conserve les avantages connus de la commande rythmée, qui résident surtout dans la faible complexité au point de vue technique de régulation et technologie des appareils. Thanks to the opening or closing in stages of the entire straight section of flow of the control valve, water hammer in the heating circuit are avoided? or at least considerably reduced, because the total flow to be regulated is divided into partial currents, which are each regulated in a rhythmic manner. As a result of. the quantity of water thus reduced, and delayed when the control valve is closed, only water hammers of reduced intensity occur in a corresponding measure. Like the two stages or straight sections of flow; , according to the invention, open or closed in a rhythmic manner, the known advantages of the rhythmic control are preserved, which resides above all in the low complexity from the technical point of view of regulation and technology of the devices.

Selon un autre aspect de l'invention, dans le dispositif précité permettant la mise en oeuvre du procédé suivant ltinvention, il est prévu, dans une m8me soupape de commande, deux éléments de fermeture commandés indépendamment l'un de l'autre. Cette soupape de commande suivant l'invention, qui libère successivement déux sections droites d'écoulement différentes, permet une mise en oeuvre particulièrement simple et avantageuse du procédé suivant l'invention
Tout d'abord, lorsque le besoin en chaleur est relativement faible, seul l'élément de fermeture ayant la plus petite section droite d'écoulement est ouvert ou fermé de façon pulsatoire tandis que, lorsqu'un besoin en chaleùr déterminé est dépassé, la plus-petite section droite d'écoulement reste constamment ouverte, cependant que la plus grande section droite d'écoulement est ouverte ou fermée de façon pulsatoire.On obtient a7 nsi une réguletion mieux adaptée aux besoins de chaleur instantanés et qui, par conséquent, évite les coups de bélier intenses indésirables.According to another aspect of the invention, in the aforementioned device allowing the implementation of the method according to the invention, there is provided, in the same control valve, two closing elements controlled independently of one another. This control valve according to the invention, which successively frees two different straight flow sections, allows a particularly simple and advantageous implementation of the method according to the invention
First of all, when the heat requirement is relatively low, only the closure element having the smallest cross-section of flow is opened or closed in a pulsating manner while, when a determined heat requirement is exceeded, the the smallest cross-section of flow remains constantly open, while the largest cross-section of flow is open or closed in a pulsating manner. A7 nsi is obtained if a regulation is better adapted to instantaneous heat needs and which, consequently, avoids unwanted intense water hammer.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrintion détaillée oui suit et n l'examen des dessins oints qui en représentent, à titre d'exemnles non limitatifs, deux formes d'exécution. The invention will be better understood on reading the detailed description following and examining the anointed drawings which represent, by way of nonlimiting compensation, two embodiments.

Sur ces dessins
la figure 1 représente une soupape de commande deux étages suivant l'invention
la figure 2 représente une soupa ne de commande à deux étages suivant l'invention à commande auxiliaire
la figure 3 est un schéma symbolique de la soupape de commande à deux étages suivant l'invention ircorporée au circuit de régulation du circuit de chauffate, et
la figure 4 représente un montage du dispositif de régulation destiné à commander la soupape de commande à deux étages suivant l'invention.On these drawings
FIG. 1 represents a two-stage control valve according to the invention
Figure 2 shows a two-stage control valve according to the invention with auxiliary control
FIG. 3 is a symbolic diagram of the two-stage control valve according to the invention, incorporated in the regulation circuit of the boiler circuit, and
FIG. 4 represents an assembly of the regulation device intended to control the two-stage control valve according to the invention.

La figure 1 représente la soupape de commande à deux étages 1, qui peut être incorporée à la canalisation d'aller de c'-1auffage, et permet ainsi la mise en oeuvre du procédé de régulation suivant l'invention. FIG. 1 represents the two-stage control valve 1, which can be incorporated into the line for going from that to the feed, and thus allows the implementation of the regulation method according to the invention.

Cette soutane de commande à deux étages présente une tubulure d'admission 2 et une tubulure de décharge 3, qui sont séparées l'une de l'autre par la cloison 4 du bo- tier. Dans cette cloison de boîtier 4 est prévue une section droite d'écoulement 5 maximale, qui peut être fermée par le clanet de soupape 7. En même temps, il est prévu dans ce clapet de soupape 7 une section droite d t écoulement minimale 6 qui, de son côté, peut etre obturée ou libérée nar le cône de soupape 8 ; lors de la libération d le section droite d'écoulement minimale 6, le milieu de chauffage s'écoule à partir du compartiment d'admission 2, à travers les passages 6' et la section droite d'écoulement 6, dans l'espace de décharge 3.Les deux éléments de fermeture sont agencés de manière à former, à leurs extrémités respectivement éloignes du clapet de-soupape 7 et du cône de soupape 8, des noyaux plongeurs respectifs 9 et 10 qui, chargés par des ressorts de coizmression respectifs 11 et 12, sont guidés dar,s des douilles de guidage respectives 13 et 14.This two-stage control cassock has an intake manifold 2 and a discharge manifold 3, which are separated from each other by the partition 4 of the housing. In this housing partition 4 is provided a cross section of maximum flow 5, which can be closed by the valve clanet 7. At the same time, there is provided in this valve flap 7 a cross section of minimum flow 6 which, for its part, can be closed or released nar the valve cone 8; upon release of the minimum flow cross section 6, the heating medium flows from the intake compartment 2, through the passages 6 'and the flow cross section 6, into the space of discharge 3.The two closure elements are arranged so as to form, at their ends respectively distant from the valve flap 7 and from the valve cone 8, respective plunger cores 9 and 10 which, loaded by respective coizmression springs 11 and 12 are guided by respective guide bushings 13 and 14.

Les noyaux plongeurs 9 et 10 se trouvent, respectivement, à l'intérieur des bobines d'électro-aimant 15 et 16 qui, de leur côté, sont liées, par l'intermédiaire des bottiers de bobine respectifs 17 et 18, au bottier de soupape 2, 3, 4. Les enroulements des bobines d'électroaimant 15 et 16 présentent des connexions respectives 19, 21 et 20, 22, qui sont reliées aux sorties du dispositif de régulation décrit plus loin, Cette soupape de commande à deux étages 1 fonctionne de telle maniere que, jusqu'à un besoin de chaleur déterminé, c'est-à-dire jusqu'à une grandeur de réglage maximale déterminée, seul le noyau plongeur 10 portant le cône de soupape 8 et qui, par conséquent libere la plus petite section droite d'écoulement 6 est ouvert ou fermé de façon pulsatoire.Lorsque le besoin de chaleur pré- déterminé ou la grandeur de réglage prédéterminée sont dépassés, le noyau plongeur reste constamment en position attirée, c7est-à-dire que la section droite d'écoulement 6 reste ouverte, et l'autre noyau plongeur 9, porte le clapet de soupape 7, est commandé de façon pulsatoire, de sorte que la plus grande section droite d'écoulement 5 est ouverte ou fermée par impulsions, tandis qu'une quantité d'eau correspondant à la section droite d'écoulement 6 s'écoule constamment- à travers la soupape.The plunger cores 9 and 10 are located, respectively, inside the electromagnet coils 15 and 16 which, for their part, are linked, via the respective coil booters 17 and 18, to the bootster of valve 2, 3, 4. The windings of the electromagnet coils 15 and 16 have respective connections 19, 21 and 20, 22, which are connected to the outputs of the regulating device described below, This two-stage control valve 1 operates in such a way that, up to a determined heat requirement, that is to say up to a determined maximum adjustment quantity, only the plunger core 10 carrying the valve cone 8 and which consequently releases the smallest straight flow section 6 is opened or closed in a pulsating manner. When the predetermined heat requirement or the predetermined adjustment quantity are exceeded, the plunger remains constantly in the attracted position, i.e. the section flow line 6 remains open, and the au tre plunger 9, carries the valve flap 7, is pulsatively controlled, so that the largest cross-section of flow 5 is opened or closed by pulses, while an amount of water corresponding to the cross-section flow 6 flows constantly- through the valve.

De cette manière, des courants d'écoulement plus petits que le courant d'écoulement correspondant à la section droite de soupape maximale sont retardés ou accélérés de façon rythmée", c'est-à-dire par coups On obtient ainsi, en raison des faibles forces d'inertie, des pointes de pression réduites, c'est-à-dire dans une gamme dans laquelle il ne se produit ni défauts d'étanchéité, ni perturbations0
La figure 2 représente un autre exemple d'exécution de l'invention, à savoir une soupape de commande à deux étages 23 comportant une commande auxiliaire connue en soi. Cette soupape 23 présente également une tubulure d'admission 24 et une tubulure de décharge 25, séparées l'une de l'autre par une cloison de boîtier 26.In this way, flow currents smaller than the flow current corresponding to the maximum cross-section of the valve are delayed or accelerated in a rhythmic manner ", that is to say by strokes. low inertia forces, reduced pressure peaks, i.e. in a range in which no leaks or disturbances occur0
FIG. 2 shows another embodiment of the invention, namely a two-stage control valve 23 comprising an auxiliary control known per se. This valve 23 also has an intake manifold 24 and a discharge manifold 25, separated from each other by a housing partition 26.

Dans la cloison de boîtier 26 est prévue une section droite d'écoulement maximale 27, qui peut être recouverte par un clapet de soupape 29, En même temps, il est prévu, dans ce clapet de soupape 29, une section droite d'écoulement minimale 28 qui communique, par l'intermédiaire de passages d'écoulement 28m5 avec le compartiment d'admission 24 et qui, par ailleurs, peut être recouverte, dans le compartiment de décharge 25, par un second clapet de soupape plus petit 30. Le clapet de soupape 30 a sa tige réalisée sous la forme d'un noyau plongeur 32 qui, chargé par un ressort de compression 34, peut coulisser dans-une douille de guidage 36. Cette douille se trouve à l'intérieur d'une bobine d'électro-aimant 38 qui est liée, par l'intermédiaire du bottier de bobine 40, au bottier de soupape 24, 25, 26.D'une manière connue en soi, entre le couvercle de bottier 48 et le c6té supérieur du plus grand clapet de soupape 29, est délimité, par une membrane 45, un compartiment de commande 46 qui communi orle, d'une part, par l'intermédiaire du conduit d'équi librane de pression 49 de section droite relativement petite, avec le compartiment d'admission 24 et, d'autre parut, par l'intermédiaire du conduit d'équilibrage de pression 50, qui neut être obturé par une soutane auxiliaire 51, avec le comcartiment de décharge 25.Entre le couvercle de bottier 48 et le côté supérieur du clapet de soupape 25, il est prévu, dans le compartiment de commande 46, un ressort de compression 47, qui applique le clapet de soupape 29 sous pression sur son siège de soupape 26. Sur le couvercle de boîtier 48 est fixé, au moyen du bottier de-bobine 39, une autre bobine d'électro-aimant 77,- à l'intérieur de laquelle est disposée une douille de guidage 35 contenant un noyau plongeur 31 et un ressort de compression 33. Le noyau plongeur 31 est agencé, à son extrémité inférieure, de manière à former la soupape auxiliaire 51, qui obture ou libère le conduit a 'équilibrage de pression 50.Les enroulements des deux bobines d'électro-aimant 37 et 38 comprennent des connexions individuelles respectives 41, 43 et 42, 44, qui doivent être raccordées aux sorties du dispositif de régulation décrit plus loin.In the housing partition 26 there is provided a cross section of maximum flow 27, which can be covered by a valve flap 29. At the same time, there is provided in this valve flap 29 a cross section of minimum flow 28 which communicates, via flow passages 28m5 with the intake compartment 24 and which, moreover, can be covered, in the discharge compartment 25, by a second smaller valve valve 30. The valve valve 30 has its stem made in the form of a plunger core 32 which, loaded by a compression spring 34, can slide in a guide sleeve 36. This sleeve is located inside a coil of electromagnet 38 which is linked, via the coil housing 40, to the valve housing 24, 25, 26. In a manner known per se, between the housing cover 48 and the upper side of the larger valve valve 29, is delimited by a membrane 45, a control compartment 46 which co mmuni orle, on the one hand, via the pressure balance conduit 49 of relatively small cross-section, with the inlet compartment 24 and, on the other hand, via the balancing conduit pressure 50, which cannot be closed off by an auxiliary cassock 51, with the discharge compartment 25. Between the boot cover 48 and the upper side of the valve flap 25, a spring is provided in the control compartment 46 of compression 47, which applies the valve valve 29 under pressure to its valve seat 26. On the housing cover 48 is fixed, by means of the coil housing 39, another coil of electromagnet 77, - to the interior of which is disposed a guide sleeve 35 containing a plunger core 31 and a compression spring 33. The plunger core 31 is arranged at its lower end so as to form the auxiliary valve 51, which closes or releases the pressure equalization 50. The windings of es two electromagnet coils 37 and 38 include respective individual connections 41, 43 and 42, 44, which must be connected to the outputs of the regulating device described below.

Cette soupape de commande à deux étages 23 fonctionne de la manière suivante :
Jusqu'à un besoin de chaleur déterminé, qui correspond à un débit déterminé du milieu de chauffage, seule la bobine d'électro-aimant 38 est excitée par impulsions et assure ainsi une ouverture ou une fermeture pulsatoire de la section droite d'écoulement minimale 28. Lorsque ce besoin de chaleur déterminé est dépassé et que, par conséquent, un débit plus grand que le débit déterminé précité devient nécessaire, le noyau plongeur 32 reste en position attirée et la petite section droite d'écoulement 28 reste ouverte, cependant que la bobine d'électro-aimant 37 reçoit maintenant des signaux d'entrée pulsés, qui entraînent alors une ouverte ou une fermeture pulsatoires de la soupape auxiliaire et, par conséquent, également du plus grand clapet de soupape 29. Cette soupape de commande à deux étages 23 permet également la mise en oeuvre avantageuse du procédé de régulation suivant l'invention, en ce sens que le courant d'écoulement total est fractionné en deux courarts partiels, et cela de telle manière que, tout d'abord, un courant partiel minimal est réglé de façon rvthmée, après quoi le courant partiel minimal cortinue de s s'écouler constamment, tandis que le second courant partiel plus fort est commandé de façon rythmée. Ces courants partiels rythmés, plus faibles sue le courant A'écoulement total maximal, assurant ici encore des couDs de bolier considérablement affaiblis, de sorte que la partie technique d'appareillage du circuit de chauffage est soulagée dans une mesure correspondante.Grâce à la commande auxiliaire, c'est-à-dire en raison de la présence de a membrane 45 et du compartiment de commande 46 ainsi formé, on obtient l'avan te connu que la soupape principale 29 peut être ouverte et fermée à l'aide de forces de réglage plus faibles, car la pression du milieu contribue à faciliter le mouvemert de fermeture ou d'ouverture. La bobine d'électroaimant 37 neut, en conséquence, être dim?nsionnée plus faiblement dans une mesure correspondante pour l'actionnement du noyau plongeur 31.This two-stage control valve 23 operates as follows:
Until a determined heat requirement, which corresponds to a determined flow rate of the heating medium, only the electromagnet coil 38 is excited by pulses and thus ensures a pulsed opening or closing of the minimum cross-section of flow 28. When this determined heat requirement is exceeded and therefore, a flow greater than the aforementioned determined flow becomes necessary, the plunger core 32 remains in the attracted position and the small straight section of flow 28 remains open, while the solenoid coil 37 now receives pulsed input signals, which then cause the auxiliary valve to open or close in pulsation and therefore also to the larger valve flap 29. This two-way control valve stages 23 also allows the advantageous implementation of the regulation method according to the invention, in the sense that the total flow current is divided into two partial curves, and this of te The way that, first of all, a minimum partial current is regulated rhythmically, after which the minimum partial current continues to flow constantly, while the second stronger partial current is controlled rhythmically. These rhythmic partial currents, which are weaker than the maximum total flow current, again ensuring considerably weakened bolier currents, so that the technical part of the heating circuit equipment is relieved to a corresponding extent. auxiliary, that is to say due to the presence of a diaphragm 45 and of the control compartment 46 thus formed, the known advantage is obtained that the main valve 29 can be opened and closed using forces lower settings, because the medium pressure helps to facilitate the closing or opening movement. The electromagnet coil 37 therefore needs to be dimensioned more loosely to a corresponding extent for the actuation of the plunger core 31.

La figure 3 renrésente un schéma symbolique de régulation du circuit de chauffage, en particulier dans un véhicule automobile. D'une manière connue, de l'eau de refroidissement est Prélevée dans le circuit de refroidissement du moteur à combustion interne et est amenée comme milieu de chauffage, par l'intermédiaire de la canalisation d'aller de chauffage 52, à l'échangeur de chaleur 60 et, après refroidissement, est réinjec- tée dans ]e circuit de refroidissement par l'intermédiaire de la canalisation de retour de chauffage 62. FIG. 3 shows a symbolic diagram for regulating the heating circuit, in particular in a motor vehicle. In a known manner, cooling water is taken from the cooling circuit of the internal combustion engine and is supplied as the heating medium, via the heating flow pipe 52, to the exchanger. of heat 60 and, after cooling, is reinjected into the cooling circuit via the heating return pipe 62.

Dans ce circuit de chauffage, la soupape de commande à deux étages suivant l'invention est disposée dans la canalisation d'aller de chauffage 52, c'est-à-dire en amont de l'entrée 59 de l'échangeur de chaleur 60, et est représentée symboliquement sous la forme d'un montage en parallèle de deux soupapes séparées 55 et 56 ayant des sections droites d'écoulement différentes. L'écoulement total dans la canalisation d'aller de chauffage 52 se subdivise, par conséquent, en courants partiels 53 et 54, qui sont ensuite regroupés en amont de l'entrée 59 de l'échangeur de- chaleur 60.Les soupanes de commande 55 et 56, qui correspondent aux éléments de fermeture 7 et 28 ou 8 et 30 sur les figures 1 et 2, sont actionnées indénendamment l'une de l'autre par des bobines d'électro-aimant respectives 57 et 58, qui correspondent aux bobines d'électro-aimant 15 et 37 ou 16 et 78 sur les figures 1 et 2.In this heating circuit, the two-stage control valve according to the invention is arranged in the heating flow pipe 52, that is to say upstream of the inlet 59 of the heat exchanger 60 , and is symbolically represented in the form of a parallel arrangement of two separate valves 55 and 56 having different cross-sections of flow. The total flow in the heating flow pipe 52 is therefore subdivided into partial currents 53 and 54, which are then grouped upstream of the inlet 59 of the heat exchanger 60. 55 and 56, which correspond to the closure elements 7 and 28 or 8 and 30 in FIGS. 1 and 2, are actuated independently of one another by respective electromagnet coils 57 and 58, which correspond to the solenoid coils 15 and 37 or 16 and 78 in Figures 1 and 2.

Les bobines d'électro-aimant 57 et 58 sont excitées indénendamment- l'une de l'autre, respectivement par l'intermédiaire des sorties 67 et 68 du dispositif de régulation 66. Le dispositif de régulation 66 décrit plus loin, qui reçoit ses signaux d'entrée des sondes de température 63 et 64 et du dispositif d'affichage de valeur de consigne de température 65 montés en série, assure la commande rythmée, soit de la soupape électromagnétique 56, 58 ayant la plus petite section droite d'écoulement, soit de la soupape électromagnétique 55, 57 ayant la plus grande section droite d'écoulement et, dans le second cas de cette alternative, la soupape 56 reste ouverte. Le milieu de chauffage, dont le débit est ainsi réglé par étapes, pénètre à travers la tubulure d'entrée 59 dans un échangeur de chaleur de chauffage 60 connu en soi, pour ouitter ensuite ce dernier à travers la tubulure de sortie 61 De cette manière, le milieu de chauffage cède sa chaleur, par l'intermédiaire de surfaces d'échange de chaleur, à l'air à refouler dans l'espace intérieur du véhicule ; ainsi le circuit de régulation se referme sur lui-même jus'au niveau des sondes de température d'air 63, 64. The solenoid coils 57 and 58 are indeniably excited from one another, respectively via the outputs 67 and 68 of the regulating device 66. The regulating device 66 described below, which receives its input signals from the temperature probes 63 and 64 and from the temperature setpoint display device 65 connected in series, provides rhythmic control, ie of the electromagnetic valve 56, 58 having the smallest cross-section of flow , or from the electromagnetic valve 55, 57 having the largest cross-section of flow and, in the second case of this alternative, the valve 56 remains open. The heating medium, the flow rate of which is thus adjusted in stages, penetrates through the inlet pipe 59 into a heating heat exchanger 60 known per se, and then emits the latter through the outlet pipe 61 In this way , the heating medium transfers its heat, via heat exchange surfaces, to the air to be forced into the interior space of the vehicle; thus the regulation circuit closes on itself up to the level of the air temperature sensors 63, 64.

La figure 4 représente un montage du di.ssositif de régulation 66 représenté sur la figure 3. Le signal d'entrée de ce dispositif de régulation. 66 est la résistance d'entrée RE, qui est la somme des résistances individuelles en série des sondes de température. 63 et 64 et du dispositif d'affichage de valeur de consigne 65. Le dispositif de régulation -66 présente en outre deux sorties 67 et 68, qui doivent être connectées aux bobines d'électro-aimant 57 et. 58 respectivement, comme représenté sur la figure 3.La résistance d'entrée RE fait partie d'un circuit en pont, qui comprend .en. outre des résistances fixes R1, R2 et M-3. Le point de jonction entre les deux résistances fixes R2 et R13 est directement connecté à un premier amplificateur opérationnel
OP1, tandis que l'autre point de jonction entre la résistance fixe R1 et la résistance d'entrée RE est relié, d'une part, par l'intermédiaire d!une résistance fixe
R17, au premier amplificateur opérationnel OPI et, d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance fixe
R14, à un troisième amplificateur opérationnel OP3, qui joue le rôle de comparateur.La sortie de l'amplificateur opérationnel OP1 est reliée à la première entrée d'un second amplificateur opérationnel OP2, dont la seconde entrée est connectée à un oscillateur å relaxation destiné à engendrer une tension en dents -de scie. Cet oscillateur à relaxation est constitué par une résistance fixe
R5, une résistance réglable d'appoint TP1, un condensateur C2-, une diode à double base TR1, une résistance fixe R6 et une résistance fixe Ril. Enfin, la sertie de l'amplificateur opérationnel OP2 est re-liée, par l'in- termédiaire d'une résistance fixe R9, à la base d'un transistor TR2, dont le collecteur peut être connecté, par l t intermédiaire du Jeu de contacts inverseur du relais REL, soit à la sortie 67, soit à la sortie 68. Ce relais REL est connecté à la sortie du troisième amplificateur opérationnel OP30
Le dispositif de régulation 66 présentant lemontage qui vient d'être décrit fonctionne comme suit
Le premier amplificateur opérationnel OP1 engendre, en fonction de la résistance d'entrée RE, une tension-de sortie UA, qui est transmise au second amplificateur opérationnel OP2, dans lequel elle cst comparée avec la tension en dents de scie de référence UR engendrée par l'oscillateur à relaxation.Lorsque la tension de sortie UA est inférieure à la tension de référence UR, l'amplificateur opérationnel OP2 engendre, d'une manière connue en soi; un signal de sortie de tension pulsé qui rend le transistor TR2 conducteur et, par consé auent, alimente en courant la soupape électromagnétique qui, au moment considéré, est connectée à ce transistor.FIG. 4 represents an assembly of the regulating device 66 represented in FIG. 3. The input signal of this regulating device. 66 is the input resistance RE, which is the sum of the individual resistances in series of the temperature probes. 63 and 64 and of the setpoint display device 65. The control device -66 also has two outputs 67 and 68, which must be connected to the electromagnet coils 57 and. 58 respectively, as shown in Figure 3. The input resistor RE is part of a bridge circuit, which includes .en. in addition to fixed resistors R1, R2 and M-3. The junction point between the two fixed resistors R2 and R13 is directly connected to a first operational amplifier
OP1, while the other junction point between the fixed resistor R1 and the input resistor RE is connected, on the one hand, via a fixed resistor
R17, to the first operational amplifier OPI and, on the other hand, via a fixed resistor
R14, to a third operational amplifier OP3, which acts as a comparator.The output of the operational amplifier OP1 is connected to the first input of a second operational amplifier OP2, the second input of which is connected to a relaxation oscillator intended to generate a sawtooth tension. This relaxation oscillator consists of a fixed resistance
R5, an adjustable additional resistor TP1, a capacitor C2-, a double base diode TR1, a fixed resistor R6 and a fixed resistor Ril. Finally, the setting of the operational amplifier OP2 is re-linked, via a fixed resistor R9, to the base of a transistor TR2, the collector of which can be connected, via the Set of REL relay changeover contacts, either at output 67 or at output 68. This REL relay is connected to the output of the third operational amplifier OP30
The regulating device 66 having the assembly which has just been described operates as follows
The first operational amplifier OP1 generates, as a function of the input resistance RE, an output voltage UA, which is transmitted to the second operational amplifier OP2, in which it is compared with the reference sawtooth voltage UR generated by the relaxation oscillator. When the output voltage UA is less than the reference voltage UR, the operational amplifier OP2 generates, in a manner known per se; a pulsed voltage output signal which makes the transistor TR2 conductive and, consequently, supplies current to the electromagnetic valve which, at the time considered, is connected to this transistor.

Dans l'exemple d'exécution représenté, la sortie 68 du dispositif de régulation 66 est reliée par l'intermédiaire du jeu de contacts inverseur dú relais REL, au collecteur du transistor TR2, tandis que la sortie 67 est sans courant. En revanche, si la tension de sortie
UA s'élève au-dessus de la tension de référence en dents de scie UR, alors aucun signal de sortie n'est engendré par l'amplificateur opérationnel OP2 et les bobines d'électro-aimant alternativement connectées restent sans courant, c'est-à-dire que les sections droites de soupape correspondantes restent fermées.In the embodiment shown, the output 68 of the regulating device 66 is connected via the set of change-over contacts of the relay REL, to the collector of the transistor TR2, while the output 67 is without current. However, if the output voltage
UA rises above the sawtooth reference voltage UR, then no output signal is generated by the operational amplifier OP2 and the alternately connected electromagnet coils remain without current, this is that is, the corresponding straight sections of the valve remain closed.

Le relais REL actionnant le jeu de contacts inverseur reçoit son signal d'entrée du troisième amplificateur opérationnel OP3, qui compare une tension de reférence prédéterminée sar les résistances RIO et R16 avec la tension recueillie sur ie circuit en pont, qui est fonction de la résistance d'entrée RE.Si maintenant, lors d'besoin de chaleur nlus important, la tension appliquée à l'entrée de l'amplificateur opérationnel P3 tombe au-dessous d'une valeur de seuil de tension déterminée, alors ledit amplificateur engendre un signal de sor tie qui est appliqué au relais REL, lequel actionne son peu de contacts inverseur et connecte alors (comme représenté en trait interrompu sur la figure 4), la sortie 68 à la source de tension et la sortie 67 au collecteur dil transistor TR.2, movennant quoi la sounape électromagnétique raccordée à cette sortie 67 est soumise à a commande rythmée, tandis ale l'autre sounape électromagnétioue reste constamment ouverte. De cette manière, c dispositif de régulation 66 permet de mettre en oeuvre d'une manière avantageuse et simple le procédé suivant l'invention en combinaison avec les soupapes de commande à deux étages précédemment décrites The relay REL actuating the set of change-over contacts receives its input signal from the third operational amplifier OP3, which compares a predetermined reference voltage on the resistors RIO and R16 with the voltage collected on the bridge circuit, which is a function of the resistance RE input.If now, when there is a higher heat requirement, the voltage applied to the input of the operational amplifier P3 falls below a determined voltage threshold value, then said amplifier generates a signal output which is applied to the REL relay, which actuates its few change-over contacts and then connects (as shown in broken lines in Figure 4), the output 68 to the voltage source and the output 67 to the collector dil transistor TR. 2, whereby the electromagnetic valve connected to this output 67 is subjected to rhythmic control, while the other electromagnetic valve remains constantly open. In this way, this regulating device 66 makes it possible to implement in an advantageous and simple manner the method according to the invention in combination with the two-stage control valves described above.

Claims

1. Method for regulating the temperature of a space and, in particular, of the passenger compartment of a motor vehicle, method in which the actual and target temperatures are applied to a regulating device and are transformed by the latter in rectangular pulses of constant frequency and variable width, which are retransmitted, as input signals, to the electromagnetic adjustment device of a control valve for controlling the flow rate of a heating medium, said method being characterized in that the full flow cross section (5, 27) of the control valve (1,23) is opened or closed in stages.

2. Method according to claim 1, characterized in that the straight section of flow - (5,27) is opened or closed in two stages.

3. Device for carrying out the method according to one of claims 1 and 2, said device being characterized in that the control valve (1,23) has two closing elements (7, 8,29,30) having different cross sections of flow (, 6,27,28).

4. Device according to claim 3, characterized in that the closure element (7,29) having the largest cross-section of flow (5,27) forms at the same time the valve seat for the closure element (8,30) having the smallest cross-section of flow (6,28), and has flow openings (6 ', 28') for the passage of the heating medium when the smallest cross-section of flow (vol28) is released.

5. Device according to one of claims 3 and 4, characterized in that the two closure elements (7,8,29,30) can be actuated by plunger cores (9,10,31,32) each loaded by a spring and which can be moved, respectively, by deys individual electromagnet coils (15,16,37,38).

6. Device according to one of claims 3, 4 and 5, characterized in that the two closing elements (7,8,29,30) are arranged coaxially with respect to the direction of their closing movement.

7. Device according to one of claims 3, 4, 5 and 6, characterized in that the two closing elements (7,8,29,30) and their electromagnetic adjustment devices (15,16,37,38) are diametrically opposed.

8. Device according to one of claims 3, 4, 5, 6 and 7, characterized in that the valve flap (29) of the closure member having the largest cross-section of flow (27) is linked by a membrane (45) to the valve housing (26,48) so as to form a control compartment (46), and in that between the control compartment (46) and the intake compartment (24) of the valve (23) is established a pressure balancing link (49).

9. Device according to claim 8, ca acterized in that the valve-valve (29) of the closure element having the largest cross-section of flow (27) and the associated plunger core (31) are produced under in the form of separate parts, and in that the plunger core (31) forms at the same time an auxiliary valve (51) controlling a pressure equalization link (50) between the control compartment (46) and the discharge compartment (25) of the valve (23).

10. Device according to one of claims 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9, characterized in that the regulating device (66) is produced in the form of a cascade regulator with two outputs ( 67,68) which are respectively connected to the inputs (19,20,41,42) of the electromagnetic adjustment devices (15,16,37,38) of the valve.

11. Installation for a regulation device according to claim 10, characterized in that the input resistance RE, resulting from the temperature probes (63,64) and from the device for displaying the temperature set point value (65) , is part of a bridge circuit comprising, among other things, other fixed resistors RI, R2, R3, in that said bridge circuit is connected, on the one hand, to a first operational amplifier OPI and, on the other hand , to a third operational amplifier OP3, in that the first operational amplifier Opi is followed by a second operational amplifier OP2 which receives, on the one hand, the output voltage of the operational amplifier OP1 and, on the other hand , the reference sawtooth voltage of a relaxation oscillator, constituted by an adjustable auxiliary resistor TPî, a capacitor C2, a double base diode TR7, a resistor R6 and a resistor Rîl and, therefore, produces a pulsed voltage output signal which is transmitted, by via a transistor TR2, at the input (68) of the electromagnetic valve (56,58) having the smallest cross-section of flow, in which third operational amplifier OP3, when an input voltage determined is reached, produces, as a function of the input resistance RE, the output voltage necessary for the excitation of a relay REL mounted in succession, and in that after the excitation of the relay REL, the coil d the electromagnet (58) of the valve (56) having the smallest cross-section of flow is constantly supplied with current, so that the valve (56) remains open, while the coil of electromagnet ( 57) of the valve (55) having the largest cross-section of flow is connected, via the transistor TR2, to the second operational amplifier OP2 and, consequently, receives: pulsed input signals.