DE3519466A1 - Vorrichtung zur automatischen steuerung der temperatur von luft, die dem fahrgastraum eines fahrzeugs zugefuehrt wird - Google Patents

Description

DR.-ING. DIPL-PHYS. H. STURIES
PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. P. EICHLER ο r 1 η / r ,>

351946b

BRAHMSSTRASSE 29, 5600 WUPPERTAL 2

Guardini S.p.A., Corso Galileo Ferraris, 24/A, 10121 Torino (Italien)

Vorrichtung zur automatischen -Steuerung' der Temperatur

von Luft, die dem Fahrgastraum eines Fahrzeugs zugeführt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Temperatur von Luft, die dem Fahrgastraum eines mit einer Wärmekraftmaschine versehenen Fahrzeugs zugeführt wird, mit einem hydraulisch an einen Kühlwasserkreislauf der Maschine angeschlossenen Wärmetauscher, und mit einer die dem Fahrgastraum zugeführte Luft durch den Wärmetauscher drückenden Fördereinrichtung.

Solche Fahrzeuge sind beispielsweise mit einem
Verbrennungsmotor versehene Kraftfahrzeuge. Diese

weisen als Luftfördereinrichtung ein Gebläse auf, mit dem die Luft quer durch den Wärmetauscher und durch geeignete Luftdüsen in das Innere des Fahrgastraums gedruckt wird.

Die Durchflußmenge des Wärmetauschers bzw. des Hilfskühlers kann mit einem Ventil geregelt werden, wie auch die dem Fahrgastraum zügeführte Luft durch die Regelung des Gebläses und/oder durch die Regelung des Querschnitts der Luftdüsen geregelt werden kann. Da jedoch die Außentemperatur und die Fahrzeuggeschwindigkeit variabel sind, können im Fahrzeugraum Temperaturschwankungen auftreten, die ein ständiges von Hand erfolgendes Nachstellen zur Temperaturregelung im Fahrgastraum erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Temperatur dem Fahrgastraum zugeführten Luft . automatisch gesteuert wird, um im Fahrgastraum eine im wesentlichen konstante Temperatur zu erreichen, die einem Sollwert entspricht und unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Wärmekraftmaschine, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Außentemperatur ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Ventil vorhanden ist, das zur Regelung der Durchflußmerige des durch den Wärmetauscher strömenden Wassers von einem Elektromotor steuerbar ist und daß zur Messung der Lufttemperatur in dem Fahrgastraum in Bezug auf einen gewünschten Sollwert und zur demgemäßeri Steuerung des Elektromotors eine elektronische Überwachungsschaltung vorhanden ist.

s ■■■■ -

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der hauptsächlichen Elemente der Vorrichtung,

Fig. 2 eine elektrische Schaltung eines elektromotorisch angetriebenen Ventils der Vorrichtung,

Figv 3 einen Vertikalschriitt des in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Ventils,

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine gedruckte Schaltung einer Schältung der Fig. 2 und

Fig. 5 eine Veranschaulichung von Signalen an einer bestimmten Stelle der elektrischen Schaltung der Fig. 2 in Abhängigkeit von der Zeit.

Fig. 1 zeigt einen Wärmetauscher 1 bekannter Art, der mit Einlaßleitungen 2 und Auslaßleitungen 3 so verbunden ist, daß er von dem Wasser des Kühlkreislaufs einer Wärmekraftmaschine durchströmt wird. Quer zum Wärmetauscher ist ein Gebläse 4 ebenfalls bekannter Art angeordnet, das unterschiedlich einstellbare ■Rotationsgeschwindigkeit aufweist.· Auf der dem Gebläse 4 gegenüberliegenden Seite des Wärmetauschers 1 ist ein die erwärmte Luft auffangendes Gehäuse 5 vorhanden, das Kanäle 6 _r 7 'zur Weiterleitung der Luft in unterschiedliche Bereiche des Fahrgastraums 8 eines Kraftfahrzeugs aufweist.

In die Einlaßleitung 2 ist zur Regelung des Wasserdurchflusses eine Einheit 10 seriell eingebaut, die ein den Durchfluß regulierendes Ventil 11 und eine elektro-

nische Überwachungs- und Steuerschaltung 12 aufweist, an die folgendes angeschlossen ist:

ein erster Temperaturfühler 13, der in dem Kanal 6 strömungsmäßig vor einer Düse 14 angeordnet ist, die von einem zweiten Kanal 15 umgriffen wird, der in den Fahrgastraum 8 führt,

ein zweiter Temperaturfühler 16, der in einem an einem Armaturenbrett 17 angeordneten Hohlkörper IS angebracht ist, der eine mit Löchern zum Lufteintritt versehene Frontäbdeckung 19 sowie ein seitlich angeordnetes Auslaßrohr 20 aufweist, an das eine Leitung 21 angeschlossen ist, die in einen Anfangsbereich 22 des Kanals 15 strömungsmäßig vor der Düse 14 führt,

und ein Potentiometer 24, das einen Einsteller 25 zum Einstellen der gewünschten Temperatur des Fahrgastraums 8 aufweist.

Die in Fig. 2 dargestellte elektronische Überwachungsschaltung 12 hat einen ersten Differenzialverstärker 27, der einen ersten Eingang 28 aufweist, an den eine Klemme des Potentiometers 24 angeschlossen ist, während die andere Klemme geerdet ist. Der Differentialverstärker 27 hat einen zweiten Eingang 29, an den eine Klemme des Fühlers 13 angeschlossen ist, dessen andere Klemme geerdet ist. Zwischen einer Klemme mit positiver Spannung und Erde ist eine Reihe von drei Widerständen 31, 32, 33 geschaltet und die Verbindung zwischen den Widerständen 31, 32 ist ebenfalls mit dem Eingang 29 des Differentialverstärkers 27 verbunden, während die Verbindung zwischen den Widerständen 32, 33 mit einer ersten Klemme des Fühlers 16 verbunden ist, dessen andere Klemme geerdet ist.

40 - ' -

Der Ausgang des Differentialverstärkers 27 ist an einen Eingang 34 eines Differeritialverstärkers 35 angeschlossen, der ein frequerizmodelierter Oszillator ist und einen weiteren Eingang 36 aufweist, der über einen Kondensator 37 geerdet ist. Zwischen den ersten Eingang und den Ausgang des Differentialverstärkers 35 ist ein Widerstand 38 geschältet, während der Ausgang des Verstärkers 35 mit einem Eingang 39 eines Differentialverstärkers 4Ö verbunden ist, der eine Entkopplungsschaltung bildet und einen weiteren geerdeten Eingang 4i aufweist. Zwischen den ersten Eingang und den Ausgang des Differentialverstärkers 4Ö ist ein Widerstand 42 geschaltet.

Die nicht geerdeten Klemmen der Fühler 13, 16 sind jeweils über Widerstände 43, 44 mit einer ersten Klemme eines Kondensators 45 verbunden, dessen andere Klemme über einen Widerstand 46 geerdet und an einen Eingang

47 eines Differentialverstärkers 48 angeschlossen ist.

Die nicht geerdete. Klemme des Fühlers 13 ist auch mit einem Widerstand 50 verbunden, dessen anderes Ende an einen weiteren Eingang 51 des Differeritialverstärkers

48 angeschlossen und über einen Kondensator 52 geerdet ist. Die nicht geerdete Klemme des Fühlers 16 ist über einen Widerstand 53 ebenfalls an deri Eingang 51 des Differeritialverstärkers 48 angeschlossen und über deri Kondensator 52 geerdet. Der Ausgang des Differentialverstärkers. 48 ist über eineri Widerstand 54 an den Eingang 34 des Differeritialverstärkers 35 angeschlossen.

Der Ausgang des Differeritialverstärkers 40 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 55 verbunden, dessen Emitter geerdet ist und dessen Kollektor, mit den Kathoden' zweier Dioderi 57, '58 verbunden ist. Die Anode der

Diode 57 ist elektrisch mit zwei einander diametral gegenüberliegenden und relativ kurzen Sektoren 60, 61 einer ersten Kreisbahn 62 verbunden. Die Anode der Diode 58 ist über einen Widerstand 63 an eine Spannungsquelle für positive Spannung angeschlossen, wie auch an die Basis eines NPN-Transistor.s 64, dessen Kollektor an zwei weitere einander diametral gegenüberliegende relativ kurze Sektoren 65,- 66 angeschlossen ist, die mit gleichem Abstand zwischen den Sektoren 60, 61 auf der Kreisbahn 62 angeordnet sind. Der Emitter des Transistors 64 ist geerdet und auch an vier relativ lange Sektoren 67 angeschlossen, die elektrisch zusammerigeschaltet und auf der Kreisbahn 62 zwischen den kurzen Sektoren 60, 61, 65 und 66 von letzteren isoliert angeordnet sind. Koaxial mit der Kreisbahn 62 ist eine zweite kontinuierliche Kreisbahn 68 geringeren Radius vorhanden, die mit einer ersten Klemme eines Elektromotors 70 verbunden ist, der die Betätigung des Ventils 11 in der weiter unten beschriebenen Weise steuert, und dessen andere Klemme mit einer Spannungsquelle für positive Spannung verbunden ist. Auf den Kreisbahnen 62, 68 ist eine gestrichelt dargestellte Bürste 71 hoaxial drehbar, die zwei abtastenden Arme 72, 73 unterschiedlicher Länge aufweist, deren erster auf der Kreisbahn 68 schleift, während der zweite auf der Kreisbahn 62 schleift.

Die in Fig. 3 im einzelnen dargestellte Einheit 10 weist zwei zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellte Ventilgehäusehälften 75, 76 auf, die eine z.B. durch Verschweißen herstellte hermetische Randverbindung 77 ■ besitzen und das Ventil 11 mit seinen verschiedenen noch beschriebenen Bestandteilen umschließen. Mit der unteren Gehäusehälfte 76 ist in unten noch detailliert beschrie-

_f,_ 3519 46G

bener Weise ein die Überwachungsschaltung 12 enthaltender Behälter 78 verbunden. Dieser Behälter 78 weist Bereiche unterschiedlicher Tiefe und eine obere rechteckige Öffnung auf, die durch einen Deckel 79 verschlossen ist, der z.B. mit nicht dargestellten Schrauben befestigt ist und integrale obere Stützen 80 aufweist, auf denen jeweils ein Haltelappen 81 abgestützt ist. Die Haltelappen 81 sind einstückig mit der unteren Gehäusehälfte 76 und auf den Stützen 80 mit Schrauben 82 befestigt.

Die inneren Bauteile des Behälters 78 sind mit einem in geeigneter Weise gestalteten Zwischenboden

83 positioniert, der seinerseits Positionierungswände

84 und schmale Füße 85 aufweist, die in entsprechende Ausnehmungen -86 des. Gehäuses 78 eingreifen. Zwischen dem Zwischenboden 83 und dem Boden des Gehäuses 78 ist der von Vorsprüngen 87 abgestützte Elektromotor 70 angeordnet, der von einer geeigneten Gummiumhüllung 68 umkleidet ist und eine Äusgangswelle 89 aufweist, auf der ein Zahnrad 90 sitzt, das- mit einem anderen Zahnrad 91 kämmt, das koaxial und drehfest an einem Zahnrad befestigt ist. Die Zahnräder 91, 92 sind zwischen dem Zwischenboden 83 und dem Deckel 89 angeordnet. Das Zahnrad 92 kämmt mit einem Zahnrad 93, das fest mit einer Nabe 94 verbunden ist, die in der Zwischenwand 83 und dem Deckel 79 gelagert ist und in ihrem Inneren eine dort befestigte Spindel 95 trägt, die über den Deckel 79 vorspringt und durch das Ventil 11 hindurchragt,: um dieses in nachstehend beschriebener Weise zu steuern. An dem unteren Ende der Spindel 95 ist die Bürste 71 befestigt, die die Kreisbahnen 62,. 68 abtastet, welche als gedruckte Schaltungen einer Platte '96 ausgebildet : sind, die vom Behälter 78 mit .Stützen 97 an Ort und Stelle '.gehalteri wird, welche obere Stifte 98 aufweisen, die in entsprechende Löcher 99 der Platte 96 eingreifen, wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Platte

ist weiterhin durch 'Vorsprünge 100 des Gehäuses 78 abgestützt und zwischen der Platte 96 und der Zwischenwand 83 sind mit den oberen Stiften 98 gleichachsige elastische abstützende Zylinder 101 vorhanden.

Die anderen Schaltungselemente der in Fig. 2 dargestellten Überwachungsschaltung 12 sind ebenfalls in diesem Behälter 78 untergebracht.

Die untere Gehäusehälfte 76 hat eine obere Kammer, in der eine zweckmäßigerweise aus keramischem Werkstoff bestehende Scheibe 102 angeordnet ist, die gegen Verdrehung mit der Gehäusehälfte 76 durch Eingriff eines Radialvorsprungs in eine demeritsprechende Ausnehmung verbunden ist, und die einen äußeren Umfangsdichtring 103 aufweist. Die Scheibe 102 hat zwei einander diametral gegenüberliegende Durchgangsbohrungen 105, die mit einer ringförmigen Kammer 106 in Verbindung stehen, welche in dem unteren Bereich der Gehäusehälfte 76 vorhanden ist und mit dem Äußeren über ein radiales Rohr 107 in Verbindung steht, das an die Einlaßleitung 2 der Fig. 1 angeschlossen ist. Auf der Scheibe 102 lagert eine weitere Scheibe 108, die zweckmäßigerweise aus ähnlichem Werkstoff besteht und von einer Feder 109 beaufschlagt ist, die sich mit ihrem anderen Ende an einem inneren Ringbund 110 der oberen Gehäusehälfte 75 abstützt.. Die Scheibe 108 hat ein Paar Durchgangsbohrungeri 111, deren Form aus Fig. 4 ersichtlich ist und die oben mit einer halbringförmigen Kammer 112 kommunizieren, welche mit dem Äußeren über ein radiales Rohr 113 in Verbindung stehen, das an die Einlaßleitung der Fig. 1 angeschlossen ist, um das zuströmende Wasser aufzunehmen. Die die Gehäusehälften 75, 76 durchsetzende Spindel 95 durchquert eine axiale Kreisbohrung 115 der

Scheibe 102 und hat oberhalb davon einen Abschnitt 117 größeren Querschnitts und nicht kreisförmigen Profils, der in einer entsprechenden Öffnung 116 nicht kreisförmigen Profils der Scheibe 108 angeordnet ist, so daß beide Teile 117, 108 drehfest zusammengefügt sind. Die oben mit einem Schlitz versehene Spindel 95 durchdringt von ihrem Abschnitt 117 aus den inneren Ringbund 110 und durchragt in der oberen Gehäusehälfte 75 eine Abdichtungseinheit 119, die an sich bekannt und von oben durch eine Kappe 120 abgedeckt ist,, die durch nicht dargestellte Schrauben auf einem äußeren oberen Flansch 21 der oberen Gehäusehälfte 75 angeordnet ist. Eine hydraulische Dichtungseinheit 122,- die ähnlich der Einheit 119 ausgebildet ist, umgibt die Spindel 95 in dem unteren Bereich der unteren Gehäusehälfte .76 und ist von unten durch eine Kappe 124 abgedeckt, die mit Schrauben 125 am Boden der unteren Gehäusehälfte 76 befestigt ist.

Fig. 4 zeigt die Platte 96 in vergrößerter Darstellung mit gedruckten Schaltungen. Die innere Kreisbahn 68 hat einen nach innen weisenden Radialvorsprung 126 mit Anschlüssen 127, um die Klemmen des Elektromotors 70 entsprechend der Schaltung der Fig. 2 anschließen zu können. .Die 'Sektoren 60, 61, 65, 66 besitzen entsprechende Klemmen 60¹', 61' zum Anschluß der Anode der Diode 57 und 65', 66' zum Anschluß des Kollektors des Transistors 64. Die vier zwischerigeschalteten Zwischerisektoreri 67 der Kreisbahn 62 sind mit einer Erdungsklemme 67' versehen, die '.auch zum Anschluß des Emitters des Transistors. 64 ^:dierit. Aus der in Fig. 4 gestrichelten Darstellung der Scheiben 102, 108 ist ersichtlich, daß die öffnungen 105 der fixierten Scheibe 102 winkelmäßig entsprechend den Sektoren 60, 61 der ersten Kreisbahn 62

INSPECTED

angeordnet sind, während die Durchgangsbohrungen 111 der drehbaren Scheibe 108 offerisichtlich eine veränderliche Winkelstellung im Hinblick auf diese Öffnungen annehmen können, wobei sie in der Fig. 4 entsprechend den Sektoren 65, 66 angeordnet sind, so daß das Ventil 11 geschlossen ist.

Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die gemäß Fig. 1 in den Fahrgastraum 8 zu fördernde Luft wird mit dem Gebläse 4 über den Wärmetauscher 1 geleitet und dann durch die Kanäle 6, 1 gedruckt. Der im Kanal 6 angeordnet Fühler 13 liefert infolgedessen ein elektrisches Signal, das mehr oder weniger von der Temperatur der erwärmten Luft abhängt, die in den Fahrgastraum 8 strömt. Der Fühler des Armaturenbretts 17 liefert ein elektrisches Signal, das der Temperatur der Luft des Fahrgastraums 8 proportional ist. Die Leitung 21 und ihr strömungsmäßig vor der Düse 14 befindlicher Auslaß gewährleisten, daß eine Luftzirkulation aus dem Fahrgastraum 8 durch das den luftumströmten Fühler 16 beinhaltende Gehäuse 18, das Auslaßrohr 20 und die Leitung 21 in den zurück in den Fahrgastraum 8 führenden Kanal 15 stattfindet, so daß der Fühler 16 auf einen vergleichmäßigten Wert der Luft des Fahrgastraums 8 reagiert. Die beiden elektrischen Signale der Fühler 13, 16 werden in der Überwachungsschaltung 12 mit dem Signal der Bezugstemperatur verglichen, die durch einen Benutzer mit dem Steller 25 des Potentiometers 24 vorgewählt wurde, so daß in Abhängigkeit von den Abweichungen zum Sollwert der Temperatur eine entsprechende Regulierung der Wasserdurchflußmenge durch das Ventil 11 erreicht wird und daher eine proportionale Regelung der dem Wärmetauscher 1 gelieferten Wärmemenge, welcher diese seinerseits der

in dem Gehäuse 5 aufgefangenen Luft übergibt, die dann in den Fahrgastraum 8 gefördert wird.

Die gemäß Fig. 2 durch die Fühler 13, 16 gelieferten elektrischen Signale werden im Verhältnis zueinander durch die Widerstände 31, 32, 33 in Abhängigkeit von den Kenngrößen der unterschiedlichen Bauteile proportioniert, aus denen die Vorrichtung aufgebaut ist, und in Abhängigkeit von dem Fahrzeug, in dem Sie benutzt wird. Diese elektrischen Signale werden an den Eingang 29 des Differentialverstärkers 27 weitergeleitet und mit dem Signal verglichen, das am Eingang 28 liegt und mit dem Potentiometer 24 erzeugt ist. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 27 hängt von der Differenz ' der Temperatur des Fahrgastraums 8 und der gewünschten Temperatur ab und wird dem Differentialverstärker 3 5 zugeleitet, der als frequenzmodulierter Oszillator mit veränderlicher Einschaltdauer arbeitet und an seinem Ausgang ein Signal gemäß Fig. 5a liefert, bei dem die Dauer der positiven Rechteckwelle innerhalb konstanter und durch vertikale Linien abgegrenzter Zeitabschnitte von etwa 5 see variiert. Der Ausgang des Differeritialverstärkers 35 liefert über die den Differenzialverstärker 4Ö enthaltende Entkopplungsschaltung ein in Fig. 5a dargestelltes Steuersignal für den Transistor 55. .Insbesondere ist der Transistor bei einem gemäß Fig. 5 auf Nullniveau befindlichen Signal abgeschaltet, während der Transistor 64 leitet: Dann haben die Sektoren -60, '61 der äußeren Kreisbahn 6 2 positive Spannung auf einem höheren Niveau, während die Sektoren 65,¹ '66 geerdet sind. Infolgedessen wird der Elektromotor 70 mit Strom gespeist, wenn die Bürste 71 - die in Ruhestellung immer entsprechend einem der beiden Paare der Sektoren 60, 61 oder 65, 66 angeordnet

ist - entsprechend den Sektoren 65, 66 angeordnet ist, so daß das Ventil 11 gemäß Fig. 4 geschlossen wird. Dazu dreht der Elektromotor 70 die Spindel 95, die Bürste 71 und die damit fest verbundene bewegliche Scheibe 108 mit den Zahnrädern 90, 91, 92, 93 (Fig. 3), wobei die Stromversorgung des Elektromotors 70 für denjenigen Winkelbereich anhält, in dem der Arm 73 auf einem Sektor 67 der Kreisbahn 62 gleitet. Wenn dieser Arm 73 den Sektor 60 oder 61 erreicht, hält der Elektromotor 70 a, da die Sektoren 60, 61 mit positiver Spannung beaufschlagt sind. Infolgedessen sind die Bedingungen für das Öffnen des Ventils 11 geschaffen, wobei die Bohrungen 111 über den Bohrungen 105 der feststehenden Scheibe 102 angeordnet sind. Diese Bedingungen für das Öffnen des Ventils 111 bleiben für die gesamte Zeit von t bis t. (Fig. 5a) bestehen, während der auch die beschriebenen Pol.ungen der Sektoren 60, 61 und 65, 66 bestehen bleiben. Wenn sich andererseits die Bürste 71 bereits in einer den Sektoren 60, 61 entsprechenden Stellung befände, bei der das Ventil 11 offen wäre, würde diese Offenstellung ohne Bewegung des Elektromotors 70 bestehen bleiben.

Zum Zeitpunkt t , zu dem das Signal der Fig. 5a positiv wird, wird der Transistor 55 leitend, während der Transistor 64 abgeschaltet wird, so daß die Sektoren 60, 61 jetzt geerdet werden, während die Sektaren 65, 66 an eine positive Spannung gelegt werden. Infolgedessen wird der Elektromotor 17 mit Strom versorgt, wenn die Bürste 71 entsprechend den Sektoren 60, 61 angeordnet ist, so daß die Bürste 71 gedreht wird, bis sie entsprechend den Sektoren 65, 66 liegt, wobei auch die bewegliche Scheibe 108 entsprechend gedreht wird und das Ventil 11 schließt und in dieser Schließstellung während der Zelt von t, bis t_? verharrt.

At

Im nachfolgenden Zeitabschnitt, in dem der Differentialverstärker 27 abweichende Signale liefert, verändert sich die Öffnungszeitdauer des Ventils 11 (t^-t ) im Hinblick auf die Zeitdauer (^"t«')· ^Das gilt in ähnlicher Weise für nachfolgende 'Zeitabschnitte, so daß auf diese Weise für jeden Zeitabschnitt eine Regelung der Öffnungszeit des Ventils 11 erreicht wird, je nach dem, wie die Differenz zwischen dem Effektivwert der Lufttemperatur des Fahrgastraums 8 und dem gewünschten Sollwert ist. Entsprechend den unterschiedlichen Öffnungszeiten des Ventils 11 ändert sich die Durchflußmerige durch das Ventil 11 und damit die Wärmemenge, die dem Wärmetauscher 1 mit der in den Fahrgastraum 8 geförderten Luft entnommen wird.

Falls die Temperatur im Fahrgastraum 8 wesentlich größer ist, als die Solltemperatur, bleibt das Ventil gemäß der Veranschäulichu'ng durch Fig. 5b ständig geschlos sen. Falls die Temperatur des Fahrgastraums 8 wesentlich geringer als der eingestellte Sollwert ist, bleibt das Ventil 11 für eine längere oder kürzere Zeit entsprechend dem Steuersignal des Transistors 55 für mehrere in Fig. 5c dargestellte Zeitabschnitte offen.

Der Schaltkreis mit dem Differentialverstärker 48 liefert ein Korrektursignal an den Eingang 34 des Verstärkers 35, und zwar in abhängigkeit von der Snderungsgeschwindigkeit der von den Fühlern 13, 16 je Zeiteinheit gelieferten Signale diean die Eingänge 51, 47 jeweils über Integrier- und Differerizierschaltungeri gelangen.

Gemäß Fig. 2 kann dem Transistor 55 ein gestrichelt dargestellter. Schalter 130 parallel geschaltet werden, der geschlossen werden kann,' falls der elektronische Steuerkreis des Transistors 55 ausfällt, so daß die

Kathoden der Dioden 57, 58 geerdet werden und daher auch die Sektoren 60, '61, während die Sektoren 65, an positive Spannung gelegt werden, indem der Transistor 64 abgeschaltet wird und daher der Elektromotor 70 so beaufschlagt wird, daß das Ventil 11 in Schließstellung fährt.

Eine mechanische Einstellung der beweglichen Scheibe 108 kann dadurch erreicht werden, daß sie von außen über die Spindel 95 z.B. mit einem in den oberen Schlitz 118 eingesteckten Schraubendreher verstellt wird. ■

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen offensichtlich darin, daß im Fahrgastraum 8 die mit Hilfe des Potentiometers 25 eingestellte Temperatur erreicht wird, unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Außentemperatur. Vorbestimmte Grenzen sind z.B. - 18⁰C und + 18°C. Darüberhinaus ergibt sich eine schnelle Erwärmung des Fahrgastraums des Fahrzeugs bei Kaltstart und eine schnelle Reaktion auf Temperaturänderungeri, die mit dem Potentiometer 24 eingestellt werden. Wegen der Aufeinanderfolge von Öffnungsphäseri des Ventils 11 von jeweils etwa 5 see gibt es keine wahrnehmbare Schwankung der Temperatur in dem Fußbereich der Fahrzeugbenutzer. Das Vorhändensein eines elektronisch gesteuerten Motors zur Regulierung der Durchflußmerige des Wassers durch den Wärmetauscher bietet darüberhinaus verschiedene Vorteile, wie Geräuschärmut, wie die Möglichkeit, die Einheit 10 dicht am Fahrgastraum anzuordnen und die relativ geringen Betätigungskräfte zum Unterbrechen des Wasserdurchflusses der Einlaßleitung 2 zum Wärmetauscher 1.

Ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, kann die als Ausführungsform beschriebene Vorrichtung
ganz oder teilweise geändert werden, beispielsweise
durch ein anderes Ventil 11 und eine abweichende Überwachungsschaltung 12. Auch kann die Leitung 21 zur Umspülung des Fühlers 16 weggelassen werden.

- Leerseite -

Claims (15)

PATENTANWÄLTE "w H. STURIES .__. . ^..,,V...- ' DIPL-ING. P. EICHLER J O I 3 4 Ö BRAHMSSTRASSE 39, 5600 WUPPERTAL 2 Ansprache ;■

1. Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Temperatur von Luft, die dem Fahrgastraum eines mit einer Wärmekraftmaschine versehenen Fahrzeugs zugeführt wird, mit einem hydraulisch an einen Kühlwasserkreislauf der Maschine angeschlossenen Wärmetauscher, und mit einer die den Fahrgastraum zugeführte Luft durch den Wärmetauscher drückenden Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (11) vorhanden ist, das zur Regelung der Durchflußmerige des durch den Wärmetauscher (1) strömenden Wassers von einem Elektromotor (70) steuerbar ist und daß zur Messung der Lufttemperatur in dem Fahrgastraum (8) in Bezug auf einen gewünschten Sollwert und zur demgemäßen Steuerung des Elektromotors (70) eine elektronische Überwachungsschaltung (12) vorhanden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11) durch Drehung des Elektromotors (70) betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11) zwei einander gegenüberliegende und quer zum Wasserdurchfluß angeordnete Scheiben (102, 108) aufweist, von denen eine (102) fest und die andere (108) durch Drehung des Elektromotors (70) antreibbar ist und daß beide Scheiben (102, 108) jeweils mindestens eine Durchgangsbohrung (105, 111) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Verdrehung der antreibbaren Scheibe (108) mit einer Stoppeinrichtung zum Stoppen des Elektromotors (70) und damit der Scheibe (108) in mindestens zwei einer Öffnungsund einer Schließstellung- des Ventils (11) entsprechenden Stellungen miteinander verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Stoppeinrichtung eine winklig an der Steuereinrichtung befestigte Bürste (71) mit zwei unterschiedlich langen und auf zwei gedruckten Kreisbahnen (62, 68) unterschiedlicher Durchmesser gleitenderideri Armen (72, 73) aufweist, von denen die erste Kreisbahn' (68) ununterbrochen und über den Elektromotor' (70) mit einer Anschlußklemme einer ersten Polarität verbunden ist, und von denen die zweite Kreisbahn (62) .unterbrochen ist und erste: Abschnitte (67)^: vergleichsweise großer Länge und verbunden mit einer Anschlußklemme von der ersten Polarität entgegengesetzter Polarität sowie zweite Abschnitte (60, 61, 65,· 66) aufweist, die voneinander mit Abstand und winkelmäßig entsprechend der Öffnungsund Schließstellung des Ventils (11) angeordnet und mit der Überwachungsschaltung (12) elektrisch verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Steuereinrichtung zur Steuerung der Verdrehung der antreibbareri Scheibe" (108)· von Hand betätigbar ist..

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4'bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung, der Elektromotor (70) und die Stoppeinrichtung in einem Gehäuse (78) untergebracht sind, der mechanisch mit einem Gehäuse (75, 76) des Ventils'(11) zusammengebaut ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d adurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (12) ein vom Benutzer be-' tätigbares Stellorgan zur Erzeugung eines ersten elektrischen Signals als Punktion des gewünschten Sollwerts der Lufttemperatur des Fahrgastraums (8) aufweist, daß Fühler (13, 16) zum Messen der Temperatur der dem Fahrgastraum' (8) zugeführten Luft

vorhanden sind, und daß eine Schaltung zum Erzeugen /

eines Steuersignals für den Elektromotor (70) vorhanden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,dadurch gek en η ζ ei c h η et, daß das Stellorgan ein im Armaturenbrett (17)> des Fahrzeugs angeordnetes Potentiometer (24)' aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß ein erster Fühler (16) zum Messen der Lufttemperatur des Fahrgastraums (8) und ein zweiter Fühler (1'3) vorhanden sind, der die Temperatur der dem Fahrgastraum (8) durch einen Kanal (6) vom Wärmetauscher (1) zuführbareh Luft zu messen vermag.

_₄_ 351946G

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch

g e k e η η ζ ei c h η et, daß ein Leitungssystem (18, 21, 14, 15) zum Umspülen des Fühlers (16) mit der der im Fahrgastraum (8) vorhandenen Luft vorhanden ist. ■

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g ek e η η ζ 'e i c h η e t, daß eine Luft aus dem Fahrgastraum' (8) über dem Fühler (16) abziehende Leitung (21) vorhanden ist, die in einen Ansaugbereich einer Düse (14) des vom Wärmetauscher (1) zum Fahrgastraum (8) führenden Luftkanals (6) mündet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zum Erzeugen eines Steuersignals für den 'Elektromotor' (70) einen Vergleicher (27)· zum Vergleichen des ersten elektrischen Sollwertsignals mit dem durch die Fühler. (13, 16) gelieferten 'Signal aufweist, der ein drittes elektrisches Signal an einen Frequerizmodulator (35) liefert, der über eine Schaltung (4O)' ein viertes elektrisches Signal zum mit zwei alternativen Pegeln Steuern des Elektromotors (70) zu liefern vermag.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn ζ e i c h η e t, daß dem Eingang des Frequenzmodulatars (35) außer dem dritten elektrischen Signal ein fünftes elektrisches Signal eines auf die zeitliche Änderung der Signale der Fühler (13, 16) reägibleri Detektors' (4Ö) züführbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14 ^:oder einem der Ansprüche 6 bis: 12,. d a d u r c h g e-

kennzeichnet, daß der Ausgang der Schaltung (40) zum Steuern des Verdreheris und des Stoppens des Elektromotors (70) zum Verstellen des Ventils (11) in dessen Öffnungs- und Schließstellung mit den zwei Pegeln des vierten elektrischen Signals an die zweiten Abschnitte (60, 61, 65, 66) der zweiten Kreisbahn' (62)' angeschlossen i s t. ■