DE4309839C1 - Ansteuerung von Unterdruck-Stellelementen einer Fahrzeug-Klimaanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansteuerung von Unterdruck-Stell­ elementen einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bereits eine gattungsgemäße Ansteuerung bekannt (DE 37 33 212 C1), allerdings für mit Unterdruck und mit Überdruck ansteuerbare sonstige Stellelemente einerseits und nur mit Un­ terdruck ansteuerbare Stellelemente einer Klimaanlage anderer­ seits. Die dort verwendeten Mehrwege-Magnetventile für die son­ stigen Stellelemente sind als 4/3-Wege-Magnetventile mit Rück­ stellfeder ausgebildet und werden nach einer impulsartigen An­ steuerung durch einen Wechseltaster-Steuerschalter mit Plus-Po­ tential von einer Steuerschaltung so lange in der jeweiligen Schaltstellung gehalten, bis die Pumpe endabgeschaltet wird.

Generell haben Mehrwege-Magnetventile mit Rückstellfeder den Vorteil, daß sie bei Stromausfall der Anlage aufgrund der Rück­ stellfeder in ihre Ausgangsschaltstellung zurückkehren und so­ mit einen Notbetrieb der Anlage/Stellelemente ermöglichen; nach­ teilig ist jedoch, daß für ihre andere Schaltstellung eine Dau­ erbestromung erforderlich ist, woraus ein entsprechender Strom­ verbrauch und eine entsprechende Wärmeentwicklung resultiert.

Hingegen haben Mehrwege-Magnetventile ohne Rückstellfeder mit impulsgeschalteten bistabilen Schaltstellungen den Vorteil eines sehr minimalen Stromverbrauchs, jedoch in gewissen Anwendungsfällen den Nachteil, daß sie bei einem Stromausfall nicht mehr selbsttätig in die einen Notbetrieb der Anlage/Stellelemente ermöglichende andere Schaltstellung zurückkehren, da sie in ihrer jeweils geschalteten Stellung verbleiben.

Bezogen auf eine Fahrzeug-Klimaanlage bedeutet dies, daß bei Verwendung von Mehrwege-Magnetventilen mit Rückstellfeder bei einem Stromausfall auch die angeschlossenen Unterdruck- Stellelemente mit Rückstellfeder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, so daß auf jeden Fall ein Notbetrieb für die Anlage sichergestellt ist, da durch die entsprechenden Luftklappen warme Luft ins Wageninnere strömen kann.

Des weiteren ist ganz allgemein eine Vorrichtung zur codierten Steuerung eines Fluids bekannt (DE 35 10 037 A1), die zur Erreichung einer Notabschaltung ein servobetätigtes 3/2-Wege- Abschaltventil mit Rückstellfeder aufweist, das zwischen eine Druckquelle und einen Hauptkanal - von welchem Stichleitungen abgehen, an welche Stellglieder anschließbar sind - geschaltet ist, wobei den fluidbetätigten Stellgliedern mit integrierter Rückstellfeder servobetätigte bistabile 3/2-Wege-Steuerventile ohne Rückstellfeder vorgeschaltet sind. Sämtliche Ventile werden hierbei fluidisch angesteuert. Im besonderen betrifft diese Vorrichtung ein hydraulisches Steuersystem zur Steuerung des Betriebes einer Mehrzahl von Ventilen, wie bspw. von Öl- und Gasbohrungen auf dem Meeresboden.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, auch bei einer Fahrzeug-Klimaanlage unter Verwendung von bistabilen Mehrwege-Magnetventilen zur Ansteuerung der Stellelemente einen Notbetrieb bei Stromausfall zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, wobei das Merkmal des Unteranspruches 2 eine vorteilhafte Aus- und Weiterbildung kennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Ansteuerung Unterdruck-Stellelementen in einer Fahrzeug- Klimaanlage,

Fig. 2 und 3 diverse Ventil- und Stellelement-Stellungen.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ein pneumatisch-elektrischer Verteiler 1 vorgesehen, an dessen Eingang 1.1 eine Unterdruck-Pumpe 8 und an dessen Ausgängen 1.2 bis 1.7 mehrere Unterdruck-Stellele­ mente mit integrierter Rückstellfeder 2 bis 7 angeschlossen sind, welche die Klimaanlagenklappen, bspw. die Hauptluft­ klappe, die Fußraumklappe, die Scheibenbelüftungsklappe etc., betätigen und verstellen.

Der Verteiler 1 weist einen pneumatischen Hauptkanal 10 auf, von welchem pneumatische Stichleitungen 10.2 bis 10.7 abzwei­ gen und zu den Ausgängen 1.2 bis 1.7 führen. In jede Stichlei­ tung ist ein impulsgeschaltetes bistabiles 3/2-Wege-Magnetven­ til 9.2 bis 9.7 (ohne Rückstellfeder) geschaltet, welche in ihrer ersten (dargestellten) Schaltlage die Ausgänge 1.2 bis 1.7 mit Atmosphäre 11 und in ihrer zweiten Schaltlage die Aus­ gänge 1.2 bis 1.7 mit den Stichleitungen 10.2 bis 10.7 verbin­ den. Des weiteren ist in den Hauptkanal 10, welcher über den Hauptkanal 10.1 zum Eingang 1.1 führt, ein elektrisch schalt­ bares 3/2-Wege-Magnetventil mit Rückstellfeder 9.1 geschaltet, welches in seiner (dargestellten) Ruhelage den Hauptkanal 10 mit Atmosphäre 11 und in seiner mit dem Einschalten der Zündung des Fahrzeuges und somit auch der Spannungsversorgung für die Regelung der Klimaanlage bestromten Arbeitslage den Hauptkanal 10-10.1 verbindet, also den Anschluß an die Pumpe 8 her­ stellt. Eine Bestromung des 3/2-Wege-Magnetventils 9.1 sei durch den Schalter 12 symbolisch dargestellt.

Die Funktionsweise der Ventilanordnung ist nun folgende:

Wie Fig. 2 zeigt, wurde die Zündung eingeschaltet, die Regelung der Klimaanlage wird mit Spannung versorgt - Schalter 12 ist geschlossen -, woraufhin das 3/2-Wege-Magnetventil 9.1 gegen seine Rückstellfeder in seine Arbeitslage geschaltet wurde. Soll nun aufgrund der Klimaregelung das Unterdruck-Stellelement 2 der Hauptluftklappe verstellt werden, so schaltet durch einen Im­ puls 9.2.1 das zugehörige bistabile 3/2-Wege-Magnetventil 9.2 (von seiner in Fig. 1 dargestellten ersten Schaltlage) in seine dargestellte zweite Schaltlage. Von der Unterdruckpumpe 8 wird nun über den Hauptkanal 10.1-10, die Stichleitung 10.2 und das 3/2-Wege-Magnetventil 9.2 das Stellelement 2 mit Unterdruck beauf­ schlagt und von seiner Ausgangsstellung in die Schaltstellung entgegen seiner Rückstellfeder verstellt, was durch den Pfeil 2′ angedeutet ist.

Bei einem Stromausfall, bpsw. für die Regelung der Klimaanlage, zu einem beliebigen Zeitpunkt - Schalter 12 öffnet - schaltet das (nun nicht mehr bestromte) 3/2-Wege-Magnetventil 9.1 mit der Kraft seiner Rückstellfeder in seine Ruhelage zurück - siehe Fig. 3 -, und trennt somit den Hauptkanal 10 von der Unterdruckpumpe 8 ab. Gleichzeitig wird der Hauptkanal 10 mit Atmosphäre 11 verbunden, d. h., daß auch Unterdruck-Stellelement 2 über die Stichleitung 10.2 und das 3/2-Wege-Magnetventil 9.2 belüftet wird und mit der Kraft seiner Rückstellfeder aus der Schaltstellung in seine Ausgangsstellung verstellt wird, was durch den Pfeil 2′′ angedeutet ist.

Obwohl die Funktion nur am Unterdruck-Stellelement 2 und seinem zugeord­ neten 3/2-Wege-Magnetventil 9.2 erläutert wurde, gilt dieselbe natürlich für alle Stellelemente und Ventile, welche sich im Zeitpunkt des Stromausfalles in ihrer Schaltstellung und zweiten Schalt­ lage befanden. Jene Stellelemente und Ventile, welche sich im Zeitpunkt des Stromausfalles bereits in ihrer Ausgangsstellung und ersten Schaltlage befanden, behalten diese Stellung bei, da sie ja bereits und immer noch mit Atmosphäre verbunden sind.

Ein Notbetrieb der Klimaanlage bzw. Heizung des Fahrzeuges ist somit also gewährleistet.

Claims (2)

1. Ansteuerung von Unterdruck-Stellelementen einer Fahrzeug- Klimaanlage, mit einem pneumatisch-elektrischen Verteiler zur Ansteuerung der Stellelemente,

• - dessen pneumatischer Hauptkanal an eine Unterdruckpumpe an­ schließbar ist und von welchem pneumatische Stichleitungen abgehen, an wel­ che die Stellelemente anschließbar sind
• - wobei in den Stichleitungen elektrisch schaltbare Mehrwege- Magnetventile angeordnet sind, welche in ihrer ersten Schaltlage die Stellelemente mit At­ mosphäre und in ihrer zweiten Schaltlage die Stellelemente mit dem Hauptkanal verbinden, dadurch gekennzeichnet,
• - daß zwischen die Unterdruckpumpe (8) und den Hauptkanal (10) ein elektrisch schaltbares 3/2-Wege-Magnetventil mit Rück­ stellfeder (9.1) geschaltet ist,
• - daß die Mehrwege-Magnetventile als impulsgeschaltete bista­ bile 3/2-Wege-Magnetventile ohne Rückstellfeder (9.2 . . . 9.n)
• - und die Unterdruck-Stellelemente (2 . . . n) mit integrierter Rückstellfeder ausgebildet sind.

2. Ansteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Magnetventil (9.1) in seiner Ruhelage (I) den Hauptkanal (10) mit Atmosphäre (11) und in seiner bestromten Arbeitslage (11) den Hauptkanal (10) mit der Unterdruckpumpe (8) verbindet.