SE511052C2 - Förfarande för utomhusfuktighetsberoende reglering av en luftkonditioneringsanläggning i ett motorfordon - Google Patents

Description

511 052 2 hjälp av fläkten, vars intensitet icke är helt anpassad ef- ter det ogynnsammaste fallet med hög tendens till imbild- ning på rutorna, dvs vid fuktig eller våt väderlek utan som en kompromiss mellan de olika väderleksbetingelserna, en acceptabel bullerkuliss och bekväma inställningar med avse- ende på luftutsläppet, dvs en medelväg mellan å ena sidan det vanliga luftutblåsningsförhållandet vid defrosterdrift och à den andra ventilationen. av fotutrymmet. Därigenom finns vid dessa enkla kända automatiska luftkonditione- ringsanläggningar risken för att vid ogynnsamma väderför- hållanden, särskilt vid regn, blir rutorna i den automatis- ka klimatiseringsdriftsfasen åtminstone delvis imbelagda och kräver manuella regleringsingrepp.

För att avhjälpa detta är det redan känt att inrätta s k fukt- eller daggpunktsgivare för att bestämma luftfuk- tigheten eller daggpunktstemperaturen utomhus och eventu- ellt också inomhus och i beroende därav automatiskt reglera luftkonditioneringsanläggningen på sådant sätt att man för- hindrar uppkomsten av imma. Sålunda är det genom publice- ringsskriften DE 43 16 557 Al känt att använda utsignalen från en avkänningsanordning för detektering av beläggnings- eller nedisningsgraden. hos en fordonsruta exempelvis för automatisk reglering av en 'vindrutetorkaranläggning, men främst för en luftkonditioneringsanläggning. För detta än- damål föreslås en speciell avkänningsanordning för detekte- ring av daggbeläggnings- eller nedisningsgraden och en styrning av öppningsgraden hos ett luftspjäll till luftkon- ditioneringsanläggningen och eventuellt också en till den sistnämnda hörande anordning för avfuktning av den luft som skall blåsas in i fordonets inre i beroende av utsignalen från denna avkänningsanordning. Andra luftkonditionerings- anläggningar med fukt- och/eller daggpunktsavkänning och av dessas utsignaler beroende styrning av anläggningen be- 3 i 511 052 skrivs i publiceringsskrifterna DE 36 24 171 Al och DE 38 36 559 A1. Implementeringen av fukt- och daggpunktssensorer är förbunden med motsvarande insatser och kostnader.

För motorfordon som förfogar över en vindrutetorkar- anläggning såsom praktiskt taget alla nutida bilar, är det känt att inrätta en manuellt nanövrerbar vindrutetorkar- strömställare som vid lämpligt strömställarläge avger en torkaraktiveringssignal som ger upphov till att en tillhö- rande torkarregleranordning aktiverar vindrutetorkarna.

Dessutom är redan torkaranläggningar med automatisk vindru- tetorkaraktivering kända som är försedda med en s k regngi- vare med vars hjälp fuktnedslag och särskilt regn pà for- donsrutorna kan detekteras. Om regngivaren detekterar fukt- nedslag avger den en torkaraktiveringssignal som bringar torkarregleringen att automatiskt aktivera vindrutetorkar- na. _ Genom publiceringsskriften DE 39 30 853 Al är känt ett förfarande för ventilation av det inre av ett fordon med hjälp av en ventilationsanordning omkastbar mellan friskluft- och cirkulationsluftdrift i beroende av utsigna- len från en givare som detekterar halten av skadliga ämnen i ytterluften. Därvid inställs känsligheten hos detektorn för skadliga ämnen i beroende av en flerstegs, av en tor- karströmställare avgiven torkaraktiveringssignal. Särskilt är anordningen sådan att känsligheten hos denna sensor vid förekomsten av torkaraktiveringssignalen inställs lägre med stigande aktivitetsstyrka hos denna. Därigenom skall en oavsiktlig omkastning till cirkulationsdrift vid plötsligt uppkommande regn sommartid undvikas vilket eljest kan upp- träda därför att den använda givaren för skadliga ämnen också reagerar på inverkande fuktighet pà samma sätt som vid förekomsten av skadliga ämnen. 511 052 4 Föreliggande uppfinning grundar sig nu på det teknis- ka problemet att tillhandahålla ett förfarande av det in- ledningsvis nämnda slaget medelst vilket en luftkonditione- ringsanläggning låter sig regleras vid fuktig eller våt vä- derlek och särskilt vid fuktutfall på ett automatiskt sätt med jämförelsevis låga kostnader så att en i denna situa- tion hotande imbeläggning på rutan motverkas.

Detta àstadkommes nu enligt uppfinningen i huvudsak med hjälp av ett förfarande som uppvisar de särdrag som an- givits i den kännetecknande delen av patentkravet l eller 2.

Vid detta förfarande regleras en luftfläkt eller en defrosterluftkanal i luftkonditioneringsanläggningen i be- roende av en aktiveringssignal för vindrutetorkarna i syfte att verka minskande på imbildningen. Den inuti torkaran- läggningen i motorfordonet vid uppkommande vattenutfall, särskilt i form av regn, för aktivering av vindrutetorkaren manuellt eller automatiskt alstrade aktiveringssignaler tjänar vid detta förfarande följaktligen samtidigt till att styra de aktuella anläggningskomponenterna på sådant sätt att just vid sådan fuktig eller våt väderlek hotande be- läggning' av fordonsrutorna. med imma, särskilt vindrutan, förhindras eller i varje fall minskas. Implementeringen av omständliga fukt- och/eller daggpunktssensorer enbart för luftkonditioneringsanläggningar kan därigenom bortfalla.

Som aktiveringssignal kan användas den från en regngivare eller en manuellt manövrerbar vindrutetorkarströmställare.

Vid patentkravet 1 är särskilt en styrning av luft- fläkteffekten anordnad på sådant sätt att vid föreliggande torkaraktiveringssignal väljs en högre grundeffektnivå än vid avsaknaden av sådan signal. Detta ökar i detta fall lufttransporteffekten hos anläggningen, särskilt vid ett 5 i 511 052 driftstillstànd med approximativt inreglerad inomhustempe- ratur.

Vid förfarandet enligt patentkravet 2 väljs särskilt öppningsförhàllandet hos defrosterluftkanalen vid förelig- gande torkaraktiveringssignal till ett belopp som är större än vid avsaknad av sådan signal, som förutbestäms i beroen- de av ventilationstemperaturen hos fordonets inre. Särskilt möjliggör detta en olikformig ökning av öppningsförhållan- det vid uppträdande torkaraktiveringssignal beroende pà in- omhustemperaturen. Exempelvis kan anordningen vara sådan att öppningsförhållandet ökas först över ett bestämt venti- lationstemperaturgränsvärde, varvid ökningsbeloppet i sin tur kan förutbestämmas ökande vid ökande ventilationstempe- ratur.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig l visar ett blocksche- ma över i föreliggande sammanhang intressanta komponenter i en luftkonditioneringsanläggning' och en vindrutetorkaran- ordning i ett motorfordon, fig 2 är ett diagram med kurvor över en luftkonditioneringsfläkt enligt fig l vid torr vä- derlek à den ena sidan och vid fuktig sådan å den andra och fig 3 visar ett diagram med kurvor över öppningsförhàllan- det hos en defrosterluftkanal i fig l vid å ena sidan torr och å den andra fuktig väderlek.

I fig 1 visas i form av ett blockschema de i förelig- gande sammanhang intressanta komponenterna hos en luftkon- ditioneringsanläggning och en vindrutetorkaranordning till ett motorfordon, t ex en personbil eller ett kommersiellt fordon. Vindrutetorkaranordningen innehåller på vid moderna bilar i och för sig känt sätt en vindrutetorkarkrets 1 för påverkan av en icke visad torkardrivanordning som i sin tur påverkar en eller flera icke visade vindrutetorkare, samt en manuellt manövrerbar torkarströmställare 2 och en sed- -511052 6 vanlig regnsensor 3. Genom påverkan av torkarströmställaren 2 från ett frånläge till ett tilläge varvid oftast flera tillägen är inrättade för olika torkarfrekvenser, avger torkarströmställaren 2 som utsignal 4 en manuell torkarak- tiveringssignal till torkarstyranordningen 1, som därefter igångsätter torkardrivanordningen för att bringa torkaren eller torkarna i funktion. Därvid kan utsignalerna 4, E från torkarströmställaren 2 och regngivaren 3 nædelst en direkt kabelstam eller medelst signalöverföring via en da- tabuss vara förda till styranordningen 6 för luftkonditio- neringsanläggning. Regnsensorn 3 är så anordnad vid ett härför lämpligt ställe, t ex vid översidan av vindrutan i området för backspegelfoten, att den förmår detektera upp- kommande nedfall, särskilt av regn. Alltid när den indike- rar sådant nedfall avger den som utsignal 5 en automatisk torkaraktiveringssignal till torkarstyrningen 1 som däref- ter medför en automatisk torkarpåverkan. Dessutom har vind- rutetorkaranordningen ytterligare en, icke visad s k spo- larströmställare, vid vars påverkan spolvätska automatiskt påsprutas mot den torkningsbara utsidan av vindrutan och torkarna igångsättes för rengöring av den aktuella ytan på rutan under en förutbestämd tid, vanligtvis några få tork- ningsslag.

Luftkonditioneringsanläggningen är likaså av känd konstruktion varvid i fig l explicit åskådliggjorts en styranordning 6 för luftkonditioneringsanläggningen, en av styranordningen pàverkbar luftinsugningsfläkt 7 och en de- frosterluftkanal 8 som innehåller ett av styranordningen 6 påverkbart defrosterluftspjäll. Dessutom innehåller luft- konditioneringsanläggningen andra vanliga men här icke när- mare aktuella komponenter såsom ett kylmedelskretslopp med förångare och kompressor för lämplig konditionering av det av fläkten 7 från omgivningen insugna luftströmmen liksom 74 i 511052 andra luftkanaler för utblàsning av en konditionerad luft- ström vid flera ställen in i det inre av fordonet.

På karakteristiskt sätt förs vid systemet enligt fig 1 utsignalen 4 från torkarströmställaren 2 och utsigna- len 5 från regnsensorn 3 icke endast till torkarstyranord- ningen 1 utan också till en ingång till styranordningen 6 för luftkonditioneringsanläggningen. Det är uppenbart att vid behov kan också torkarstyranordningen 1 och styranord- ningen 6 för luftkonditioneringsanläggningen vara bildad av en enda styrenhet som tillförs torkarströmställarutsignalen 4 och regnsensorutsignalen 5. Det är också utmärkande vid systemet enligt fig 1 att fläkten 7 och defrosterluftkana- len 8 eller närmare bestämt dennas för ändring av öppnings- förhållandet i defrosterluftkanalen omställbara luftspjäll är' manövrerbart av styranordningen 6 för luftkonditione- ringsanläggningen i beroende av torkarströmställarutsigna- len 4 och regnsensorutsignalen 5. Påverkan sker på sådant sätt att därigenom motverkas en tendens till imbildning på rutorna som föreligger vid våt väderlek. Denna karakteris- tiska åtgärd grundar sig på det faktunx att både den av regngivaren 3 automatiskt avgivna torkaraktiveringssignalen och den av torkarströmställaren 2 genom lämplig manuell pà- verkan avgivna torkaraktiveringssignalen utgör ett säkert bevis på att i den yttre omgivningen råder en fuktig eller våt väderlek vid vilken risk för imbildning föreligger. En möjlig påverkningsvariant har åskàdliggjorts närmare i fig 2 och 3.

Fig 2 visar kvalitativa kurvor över effekten LG hos fläkten 7 i beroende av regleringsavvikelsen dTi hos inner- temperaturen, dvs skillnaden mellan ärvärdet och börvärdet för denna temperatur. Därvid hänför sig den första och med heldragna linjer visade kurvan LK1 till den situation vid vilken vare sig från torkarströmställaren 2 eller regnsen- 511052 8 sorn 3 avges den respektive manuella eller automatiska tor- karaktiveringssignalen. I detta normaltillstånd vid torr eller i varje fall utan drift av torkarna föreliggande vä- derlek inställs fläkteffekten LG inom ett bestämt tolerans- område för inomhustemperaturregleringsskillnaden dTn som sträcker sig med värdet 0 mellan ett negativt undre gräns- värde Tu och ett positivt övre gränsvärde TO, till en grundeffektnivå Ißo. Från denna grundeffektnivà LG0 stiger fläkteffekten LG enligt kurvan LK1 åt bägge håll, dvs vid en under det undre gränsvärdet Tu fallande inomhustempera- turregleringsavvikelse dTi under uppvärmningsdrift liksom vid över det övre gränsvärdet TO stigande regleringsavvi- kelse dTi under kyldrift linjärt tills man uppnår en här icke längre intressant och därmed icke visad maximal fläkt- effekt.

Så snart som från torkarströmställaren 2 såsom dennas utsignal 4 eller av regnsensorn 3 som dennas utsignal 5 av- ges en torkaraktiveringssignal inställer luftkonditione- ringsanläggningens styranordning 6 effekten hos fläkten 7 icke längre med hjälp av kurvan LK1 för torr väderlek utan i stället enligt en andra, i fig 2 med streckade linjer vi- sad kurva LK; som sålunda gäller för fallet med fuktig el- ler våt väderlek. Fläkteffektkurvan LK2 för detta fall med våt väderlek utmärker sig särskilt av att grundeffektnivån, som gäller för tillståndet med inreglerad inomhustempera- tur, dvs när inomhustemperaturregleringsavvikelsen dTi lig- ger inom ett intervall [T@, Tæ] med en regleringsavvikelse O, inställs på ett högre värde Lm än grundeffektniván LG0 i det inreglerade inomhustemperaturregleringstillstàndet vid torrt väder.

Detta medför att vid våt väderlek inblåses förhållan- devis mycket luft i fordonets inre genom luftkonditione- ringsanläggningen på önskat sätt också vid inreglerad inom- 9 511 052 hustemperatur och företrädesvis avsiktligt mot insidan av fönstren, t ex via defrosterluftkanalen 8 j. riktning mot vindrutans insida, vilket motverkar imbildning på de aktu- ella ytorna. Förutom det regleringsavvikelseintervall [Tü, Tofl som. definierar det inreglerade inomhustemperaturre- gleringstillståndet stiger fläkteffekten LG analogt med fallet vid torr väderlek också enligt den för denna väder- lek gällande kurvan LK2 utåt på bägge sidor, dvs både under uppvärmningsdrift och kylningsdrift linjärt, varvid endast på grund av den gentemot grundeffektnivån LW vid torr vä- derlek ökade grundeffektnivàn Lu intervallet [Tfl, Tæ] för det inreglerade inomhustemperaturtillståndet vid våt väder- lek gentemot det [Tu, To] ökas något vid torr väderlek.

Som andra utomhusfuktighetsberoende åtgärd ökar luft- konditioneringsanläggningens styranordning 6 öppningsför- hàllandet för det i defrosterluftkanalen 8 anordnade de- frosterluftspjället såsom visats i fig 3, som schematiskt återger öppningsförhàllandet ÖV för detta spjäll i beroende av inomhusventilationstemperaturen tg. I driftsfallet utan föreliggande torkaraktiveringssignal från torkarströmstäl- laren 2 eller regnsensorn 3 inställs öppningsförhàllandet för defrosterluftspjället enligt en första med heldragen linje visad kurva ÖK1, enligt vilken detta öppningsförhàl- lande ligger nära noll så länge som ventilationstemperatu- ren tg icke har överskridit ett bestämt undre gränsvärde tßu. Mellan detta undre gränsvärde tßu och ett övre gräns- värde tm, stiger sedan öppningsförhàllandet enligt denna kurva ÖK1 linjärt ända till ett i detta driftsfall maximalt öppningsförhållande av 50%, som sedan bibehålls också vid ytterligare ökande ventilationstemperatur ty Om däremot torkaraktiveringssignalen avges från tor- karströmställaren 2 såsom dennas utsignal 4 eller från regnsensorn 3 såsom dennas utsignal 5 inställer luftkondi- 511 052 10 tioneringsanläggningens styranordning 6 öppningsförhållan- det hos defrosterluftspjället i enlighet med en i fig 3 med streckade linjer visad kurva ÖK2. Enligt denna kurva ÖK2 stiger öppningsförhàllandet från det undre ventilationstem- peraturgränsvärdet tgu till det övre gränsvärdet tßo linjärt till det teoretiska maximivärdet av 100% där det sedan lig- ger kvar med stigande ventilationstemperatur tß. Detta be- tyder att vid regn och jämförbara fuktighetsrika väderför- hållanden inblàses den av luftkonditioneringsanläggningen beredda luften främst via defrosterluftkanalen 8 som vid sin mynning är försedd med ett vanligt defrostermunstycke, nämligen mot insidan av vindrutan så att där tillförlitligt kan automatiskt förhindras varje tendens till uppkomst av imma på rutan utan att de i fordonet åkande behöver vidta några manuella ingrepp på luftkonditioneringsanläggningen.

Med de i fig 2 och 3 àskådliggjorda regleringsàtgär- derna för fläkten 7 och defrosterluftkanalen 8 låter sig följaktligen genom utnyttjande av en torkaraktiveringssig- nal torkaranordningen automatiskt undvika den icke önskade uppkomsten av imma på fordonets rutor, särskilt vindrutan, med hjälp av förhållandevis enkla medel. Samtidigt uppnås i fallet med torr väderlek en lägre fläkteffekt och därmed lägre fläktbuller samt en önskad lägre luftflödesandel via defrosterluftkanalen.

Lämpligen är dessutom på icke närmare visat sätt an- ordningen så utförd att luftkonditioneringsanordningens styranordning 6 också styr driveffekten för kylkompressorn och därigenom torkningsverkan hos förångaren i beroende av förekomsten av en torkaraktiveringssignal från torkarström- ställaren 2 eller regnsensorn 3. I de driftssituationer vid vilka enbart på grund av temperaturförhållandena mellan om- givningen och fordonets inre icke nàgon kylning krävs av den utifrån insugna och till fordonets inre inblåsta luften 11 511 052 kan sedan kompressorn avsiktligt aktiveras vid förekomsten av en torkaraktiveringssignal från torkarströmställaren el- ler från regnsensorn 3 medan den eljest kan förbli avstängd vilket minskar anläggningens energiförbrukning. En för kraftig avkylning av luften i förángaren kan eventuellt kompenseras genom motuppvärmning.

Ovanstående beskrivning av ett föredraget utförings- exempel visar att förfarandet enligt uppfinningen endast medelst ändå för en vindrutetorkaranläggning förekommande signaler och följaktligen med mycket enkla åtgärder utan krav på speciella fukt- och daggpunktssensorer möjliggör en av utomhusfuktigheten beroende styrning av luftkonditione- ringsanläggningen till ett fordon med vilken en icke önskad uppkomst av imma på fordonets rutor kan förhindras till- räckligt effektivt. Det är uppenbart att förfarandet också lämpar sig för motorfordon vars vindrutetorkaranläggning saknar regnsensor. I detta fall förs endast utsignalen 4 från torkarströmställaren 2 till styranordningen 6 för luftkonditioneringsanläggningen för detektering av den eventuella förekomsten av en motsvarande torkaraktiverings- signal. Det är givet att utsignalen från 'vindrutespolar- strömställaren icke förs till luftkonditioneringsanlägg- ningens styranordning 6 eller i varje fall av denna icke uppfattas som en torkaraktiveringssignal som indikerar fö- rekomsten av fuktigt väder. Dessutom är det klart att vid de flesta tillägena av torkarströmställaren 2 redan i ett första intervallkopplingsläge vid vilket vindrutetorkaren endast arbetar långsamt med förutbestämda intervall, an- vänds som torkaraktiveringssignal för att minska påverkan av luftkonditioneringsanläggningen i syfte att minska upp- komsten av imma.

Claims (2)

511 052 12 P a t e n t k r a v

1. Förfarande för utomhusfuktighetsberoende reglering av en luftkonditioneringsanläggning i ett motorfordon utrustat med en vindrutetorkaranordning, k ä ri n e t e c: k n a t a v att i beroende av förekomsten av en vindrutetorkarak- tiveringssignal (4, 5) regleras effekten av en luftfläkt (7) i imbildningsminskande syfte på sådant sätt, att vid förekomsten av en sådan signal bringas fläkten att arbeta med en högre grundeffektnivà (LW) än när denna signal ej föreligger.

2. Förfarande för utomhusfuktighetsberoende reglering av en luftkonditioneringsanläggning i ett fordon utrustat med en vindrutetorkaranordning, särskilt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d a v att öppningsförhållandet för en defrosterluftkanal (8) regleras pà sådant sätt i beroen- de av förekomsten av en torkaraktiveringssignal för att minska uppkomsten av imma på rutorna att förhållandet vid förekomsten av en torkaraktiveringssignal väljs större än vid icke föreliggande sådan signal med ett förutbestämt be- lopp beroende av ventilationstemperaturen (ts) hos fordo- nets inre.