DE102017004675B3 - Method for determining a closed or unfastened flap position of a manually operable outlet flap of an outlet of an air conditioner of a vehicle air conditioning system and measuring device - Google Patents

Method for determining a closed or unfastened flap position of a manually operable outlet flap of an outlet of an air conditioner of a vehicle air conditioning system and measuring device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer geschlossenen oder nichtgeschlossenen Klappenstellung einer handbetätigbaren Absperrklappe (2.1) eines zum Fördern eines Luftstromes (L) in eine Fahrgastkabine (4) eines Fahrzeugs dienenden Ausströmers (2) eines Klimagerätes (1) einer Fahrzeugklimaanlage, bei welchem folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden: Anordnen eines ersten Temperatursensors (3.1) in Strömungsrichtung des Luftstromes (L) vor der in einem Luftkanal (2.2) angeordneten Absperrklappe (2.1), Anordnen eines zweiten Temperatursensors (3.2) mit einem Heizelement (3.3) in Strömungsrichtung des Luftstromes (L) vor der Absperrklappe (2.1), Beheizen des zweiten Temperatursensors (3.2) mittels des Heizelementes (3.3), Erfassen eines Temperaturistwertes (T) des ersten Temperatursensors (3.1) und eines Temperaturistwertes (T) des zweiten Temperatursensors (3.2), Ermitteln eines Temperaturdifferenzwertes (ΔT) zwischen den Temperaturistwerten (T, T) des ersten und zweiten Temperatursensors (3.1, 3.2), und Bestimmen der Klappenstellung der Ausströmklappe (2.1) in Abhängigkeit des Temperaturdifferenzwertes (ΔT). Die Erfindung betrifft ferner eine Messvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for determining a closed or unfastened flap position of a manually operable butterfly valve (2.1) of an airflow (L) in a passenger cabin (4) of a vehicle serving Ausströmers (2) of an air conditioner (1) of a vehicle air conditioning, in which following Process steps are performed: arranging a first temperature sensor (3.1) in the flow direction of the air flow (L) in front of the arranged in an air duct (2.2) shut-off valve (2.1), arranging a second temperature sensor (3.2) with a heating element (3.3) in the flow direction of the air flow ( L) in front of the butterfly valve (2.1), heating the second temperature sensor (3.2) by means of the heating element (3.3), detecting a Temperaturistwertes (T) of the first temperature sensor (3.1) and a Temperaturistwertes (T) of the second temperature sensor (3.2), determining a Temperature difference value (ΔT) between the temperature actual values (T, T) of the first and second temperature sensor (3.1, 3.2), and determining the flap position of the discharge flap (2.1) as a function of the temperature difference value (.DELTA.T). The invention further relates to a measuring device for carrying out the method according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer geschlossenen oder nichtgeschlossenen Klappenstellung einer handbetätigbaren Ausströmklappe eines Ausströmers eines Klimagerätes einer Fahrzeugklimaanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Messvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for determining a closed or non-closed flap position of a manually operable discharge flap of an outflow of an air conditioning unit of a vehicle air conditioning system. Furthermore, the invention relates to a measuring device for carrying out the method according to the invention.

Fahrzeugklimaanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen dazu den Innenraum bzw. die Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit einem Innenraumklimatisierungsluftstrom mit einer vorgegebenen Temperatur zu versorgen. Das Klimagerät einer solchen Fahrzeugklimaanlage stellt das eigentliche Lüftungssystem der Fahrgastzelle dar und umfasst einen Ansaugkanal, über welchem Luft von außerhalb des Fahrzeugs oder aus der Fahrgastzelle als Umluft über einen Wärmetauscher und/oder einen Verdampfer sowie einem Klimagebläse in die Fahrgastzelle geführt wird. Das Klimagebläse dient zum Ansaugen der Frischluft bzw. zur Förderung der angesagten Frischluft in die Fahrgastzelle und zum Umwälzen der Fahrgastzellenluft im Umwälzbetrieb bzw. zum Zumischen von Fahrgastzellenluft zur Frischluft.Vehicle air conditioning systems are known from the prior art and serve to provide the interior or the passenger compartment of a vehicle with a Innenraumklimatisierungsluftstrom with a predetermined temperature. The air conditioner of such a vehicle air conditioning system represents the actual ventilation system of the passenger compartment and includes an intake duct, via which air from outside the vehicle or from the passenger compartment is circulated as a circulating air via a heat exchanger and / or an evaporator and a Klimagebläse in the passenger compartment. The air conditioning blower is used to suck in the fresh air or to promote the trendy fresh air in the passenger compartment and to circulate the passenger compartment air in circulation or for mixing of cabin air to the fresh air.

Die Regelung einer solchen Fahrzeugklimaanlage übernimmt ein Klimasteuergerät, welches in Abhängigkeit von vorgegebenen Betriebsparametern, wie bspw. der über ein Bedienelement von einem Fahrzeuginsassen eingestellte Sollwert der Temperatur und der Istwert der Temperatur der Fahrgastzelle die Komponenten der Fahrzeugklimaanlage steuert. Um diese Klimaregelung durchzuführen werden die Ausblastemperaturen an den innenraumseitigen Luftaustrittskanälen, auch Ausströmer genannt mit diskreten Temperatursensoren erfasst.The regulation of such a vehicle air conditioning system is carried out by a climate control device which controls the components of the vehicle air conditioning system as a function of predetermined operating parameters, such as the setpoint value of the temperature set by an occupant via an operating element and the actual value of the temperature of the passenger compartment. In order to carry out this climate control, the outlet temperatures at the inside air outlet ducts, also called outlets, are detected with discrete temperature sensors.

Die Luftauslässe in den Fahrzeuginnenraum lassen sich von einem Benutzer manuell verstellen, wodurch der zugehörige Ausströmer mittels einer Absperrklappe verschlossen oder geöffnet werden kann. Wurde der Ausströmer manuell verschlossen, wird der Temperatursensor nicht mehr von Luft umströmt und somit ist dessen gemessene Lufttemperatur für die Klimaregelung nicht mehr relevant, bzw. führt zu Fehlern in der Regelung. Daher ist es erforderlich, die Stellung der Absperrklappe zu detektieren. Hierzu ist es bekannt, die Klappenposition mittels eines Potentiometers zu erfassen. Dies erfordert jedoch eine zusätzliche teure Verkabelung.The air outlets in the vehicle interior can be manually adjusted by a user, whereby the associated vent can be closed or opened by means of a butterfly valve. If the air vent has been closed manually, air will no longer flow around the temperature sensor and its measured air temperature will no longer be relevant to the climate control system or will lead to errors in the control system. Therefore, it is necessary to detect the position of the butterfly valve. For this purpose it is known to detect the flap position by means of a potentiometer. However, this requires additional expensive wiring.

Hinsichtlich dieses Nachteils schlägt die DE 100 19 103 C1 eine Vorrichtung zur Ermittlung der Temperatur und der Geschwindigkeit der aus einem Ausströmer in den Fahrzeuginnenraum strömenden Luft vor, bei welcher die Temperatur und die Geschwindigkeit der aus Ausströmer strömenden Luft mithilfe eines einzigen Messelementes mit temperaturabhängigem Widerstandsverhalten ermittelt wird. Dieses Messelement wird alternierend in zwei unterschiedlichen Modi betrieben. In einer ersten Betriebsart wird dem Messelement eine elektrische Leistung zugeführt, so dass es sich aufheizt. Nach Beendigung des ersten Betriebsmodus, d. h. der Aufheizphase wird das Messelement in einem zweiten Betriebsmodus betrieben, bei dem es durch die vorbeiströmende Luft abgekühlt wird. Während dieses zweiten Betriebsmodus, also der Abkühlphase wird dem Messelement keine elektrische Leistung zugeführt. Während zweier Messzeitpunkte, von denen einer vor der Abkühlphase und der andere nach der Abkühlphase liegt, werden die an dem Messelement abfallende Spannung und/oder der durch das Messelement fließende Strom erfasst. Aus diesen zu den beiden Messzeitpunkten gemessenen Werten für die Spannung und/oder den Strom werden die Temperatur und die Geschwindigkeit der an dem einen Messelement vorbeiströmenden Luft ermittelt. Bei der Ermittlung der Temperatur und der Geschwindigkeit wird der Umstand ausgenutzt, dass sich der ohmsche Widerstand des Messelementes während der Abkühlphase in Abhängigkeit von der Lufttemperatur und der Strömungsgeschwindigkeit der Luft verändert, wenn das Messelement zuvor durch Zuführung elektrischer Leistung aufgeheizt wurde.With regard to this disadvantage, the DE 100 19 103 C1 a device for determining the temperature and the speed of the air flowing from an emanator into the vehicle interior, wherein the temperature and the velocity of the air flowing from the outflow is determined using a single measuring element with temperature-dependent resistance behavior. This measuring element is operated alternately in two different modes. In a first mode of operation, an electrical power is supplied to the measuring element so that it heats up. After completion of the first operating mode, ie the heating phase, the measuring element is operated in a second operating mode, in which it is cooled by the passing air. During this second operating mode, ie the cooling phase, no electrical power is supplied to the measuring element. During two measuring times, one of which is before the cooling phase and the other after the cooling phase, the voltage drop across the measuring element and / or the current flowing through the measuring element are detected. From these measured values for the voltage and / or the current at the two measuring times, the temperature and the velocity of the air flowing past the one measuring element are determined. In the determination of the temperature and the speed, the fact is utilized that the ohmic resistance of the measuring element changes during the cooling phase as a function of the air temperature and the flow velocity of the air when the measuring element has previously been heated by supplying electrical power.

Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens gemäß der DE 100 19 103 C1 zur Bestimmung der Temperatur der in einen Fahrgastraum geführten Luftströmung an einem Ausströmer eines Klimagerätes einer Fahrzeugklimaanlage ist darin zu sehen, dass aufgrund der Trägheit der Aufheizphase und der Abkühlphase des Messelementes ein sehr langer Zeitabstand zwischen den beiden Messzeitpunkten erforderlich ist, um eine ausreichend hohe Genauigkeit des berechneten Temperaturwertes sicherzustellen.The disadvantage of this known method according to the DE 100 19 103 C1 for determining the temperature of the guided into a passenger compartment air flow to a vent of an air conditioner of a vehicle air conditioner is the fact that due to the inertia of the heating and the cooling phase of the measuring element a very long time interval between the two measuring times is required to a sufficiently high accuracy to ensure the calculated temperature value.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren anzugeben, mit welchem die Klappenstellung zu jedem Zeitpunkt detektiert werden kann, ohne dass die Ausblastemperaturmessung beeinträchtigt wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Messvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.It is an object of the invention to provide a comparison with the prior art improved method, with which the flap position can be detected at any time without the Ausblastemperaturmessung is affected. It is another object of the invention to provide a measuring device for carrying out the method according to the invention.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The first object is achieved by a method having the features of patent claim 1.

Bei diesem Verfahren zur Bestimmung der geschlossenen oder nichtgeschlossenen Klappenstellung einer handbetätigbaren Absperrklappe eines zum Fördern eines Luftstromes in eine Fahrgastkabine eines Fahrzeugs dienenden Ausströmers eines Klimagerätes einer Fahrzeugklimaanlage werden folgende Verfahrensschritte ausgeführt:

  • - Anordnen eines ersten Temperatursensors in Strömungsrichtung des Luftstromes vor der in einem Luftkanal angeordneten Absperrklappe,
  • - Anordnen eines zweiten Temperatursensors mit einem Heizelement in Strömungsrichtung des Luftstromes vor der Absperrklappe,
  • - Beheizen des zweiten Temperatursensors mittels des Heizelementes,
  • - Erfassen eines Temperaturistwertes des ersten Temperatursensors und eines Temperaturistwertes des zweiten Temperatursensors,
  • - Ermitteln eines Temperaturdifferenzwertes zwischen den Temperaturistwerten des ersten und zweiten Temperatursensors, und
  • - Bestimmen der Klappenstellung der Ausströmklappe in Abhängigkeit des Temperaturdifferenzwertes.
In this method for determining the closed or non-closed flap position of a manually operable butterfly valve of a serving for promoting an air flow in a passenger cabin of a vehicle vents of an air conditioner of a vehicle air conditioning system, the following process steps are carried out:
  • - Arranging a first temperature sensor in the flow direction of the air flow in front of the shut-off valve arranged in an air duct,
  • Arranging a second temperature sensor with a heating element in the flow direction of the air flow in front of the shut-off flap,
  • Heating the second temperature sensor by means of the heating element,
  • Detecting a temperature actual value of the first temperature sensor and a temperature actual value of the second temperature sensor,
  • Determining a temperature difference value between the temperature actual values of the first and second temperature sensors, and
  • - Determining the flap position of the discharge flap as a function of the temperature difference value.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter Verwendung eines in der Regel bereits vorhandenen Temperatursensors sowie eines weiteren, mit geringer Leistung konstant beheizten Temperatursensors eine schnelle und funktionssichere Bestimmung der Klappenstellung einer Absperrklappe an einem Ausströmer sichergestellt, ob nämlich die Absperrklappe in eine den Ausströmer verschließende Stellung oder in eine nichtgeschlossene Stellung manuell verstellt ist. In der nichtgeschlossenen Stellung der Absperrklappe kann diese den Ausströmer vollständig oder nur teilweise freigeben. Die Montage sowie der hierfür erforderliche Aufwand sind äußerst gering, da lediglich zum bereits vorhandenen Temperatursensor ein weiterer Temperatursensor erforderlich ist.With this method according to the invention a fast and reliable determination of the flap position of a butterfly valve on a vent is ensured using a usually already existing temperature sensor and another, constantly heated with low power temperature sensor, namely, whether the butterfly valve in a position closing the vent or in a non-closed position is manually adjusted. In the non-closed position of the butterfly valve that can release the vent completely or only partially. The installation and the effort required for this purpose are extremely low, since only another temperature sensor is required for the already existing temperature sensor.

Um die Montage zu vereinfachen, können beide Temperatursensoren als Einheit mit gemeinsamer Verkabelung ausgeführt werden.To simplify installation, both temperature sensors can be designed as a unit with common wiring.

Um anhand des Temperaturdifferenzwertes der beiden Temperatursensoren festzustellen, ob die Absperrklappe geschlossen oder nichtgeschlossenen ist, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass

  • - zur Detektion eines eine nichtgeschlossene Klappenstellung der Absperrklappe anzeigenden Temperaturdifferenzwertes ein Schwellwert bestimmt wird, und
  • - bei einem höchstens dem Schwellwert entsprechenden Temperaturdifferenzwert eine nichtgeschlossene Klappenstellung der Absperr-klappe detektiert wird.
In order to determine whether the shut-off flap is closed or not closed on the basis of the temperature difference value of the two temperature sensors, it is provided according to a development of the invention that
  • - For detecting a non-closed flap position of the shut-off valve indicating temperature difference value, a threshold value is determined, and
  • - At a maximum value corresponding to the threshold temperature difference value, a non-closed flap position of the shut-off flap is detected.

Da bei einer nichtgeschlossenen Klappenstellung der Absperrklappe der Luftstrom in die Fahrzeugkabine strömen kann und dadurch der zweite beheizte Temperatursensor abgekühlt wird, führt dies zu einer geringen Temperaturdifferenz zwischen den Temperaturistwerten des ersten und zweiten Temperatursensors, bei einem großen Massenstrom zu einem Wert Null. Eine solche geringe Temperaturdifferenz wird mittels des ersten Schwellwertes erfasst.Since the air flow in an unfastened flap position of the butterfly valve can flow into the vehicle cabin and thereby the second heated temperature sensor is cooled, this leads to a small temperature difference between the Temperaturistwerten the first and second temperature sensor, with a large mass flow to a value zero. Such a small temperature difference is detected by means of the first threshold value.

Wenn dieser erste Schwellwert von den Temperaturdifferenzwert nicht unterschritten wird, wird eine geschlossene Klappenstellung der Absperrklappe detektiert. Dies erklärt sich dadurch, dass bei einer geschlossenen Klappenstellung der zweite beheizte Temperatursensor nicht mehr von einem Luftstrom angeströmt wird und dadurch auch nicht mehr gekühlt werden kann. Infolgedessen steigt die Temperaturdifferenz auf einen massenstromabhängigen Wert an.If this first threshold value is not undershot by the temperature difference value, a closed flap position of the shut-off flap is detected. This is explained by the fact that with a closed flap position of the second heated temperature sensor is no longer flowed through by an air flow and thus can not be cooled. As a result, the temperature difference increases to a mass flow dependent value.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer nichtgeschlossenen Klappenstellung der Absperrklappe eine Volumenstrom-Temperaturdifferenz-Kennlinie bereitgestellt, mittels welcher der Volumenstrom des durch den Ausströmer strömenden Luftstroms bestimmt wird.According to a further preferred embodiment of the invention, a flow rate-temperature difference characteristic curve is provided at a non-closed flap position of the butterfly valve, by means of which the volume flow of the air flow flowing through the outflow is determined.

Der derart bestimmte Volumenstrom des aus einem Ausströmer ausströmenden Luftstromes kann als Grundlage zur Regelung der Fahrzeugklimaanlage eingesetzt werden.The thus determined volume flow of the effluent from an air flow can be used as a basis for regulating the vehicle air conditioning.

Eine solche Volumenstrom-Temperaturdifferenz-Kennlinie wird entweder im Fahrversuch oder durch eine Modellbildung ermittelt.Such a volume flow temperature difference characteristic curve is determined either in a driving test or by modeling.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Messvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4.The second-mentioned object is achieved by a measuring device having the features of patent claim 4.

Diese Messvorrichtung zur Bestimmung der geschlossenen oder nichtgeschlossenen Klappenstellung einer handbetätigbaren Absperrklappe eines zum Fördern eines Luftstromes in eine Fahrgastkabine eines Fahrzeugs dienenden Ausströmers eines Klimagerätes einer Fahrzeugklimaanlage zeichnet sich erfindungsgemäß aus mit

  • - einem ersten Temperatursensor, welcher in Strömungsrichtung des Luftstromes vor der in einem Luftkanal angeordneten Absperrklappe angeordnet ist,
  • - einem zweiten Temperatursensor mit einem Heizelement, welcher in Strömungsrichtung des Luftstromes vor der Absperrklappe angeordnet ist,
  • - einer mit dem Heizelement verbundenen Betriebsspannungsquelle, und
  • - einer Auswerteeinheit zum Bestimmen eines Temperaturdifferenzwertes zwischen den Temperaturistwerten des ersten und zweiten Temperatursensors und zum Auswerten des Temperaturdifferenzwertes.
This measuring device for determining the closed or non-closed flap position of a manually operable shut-off flap of a serving for conveying an air flow into a passenger cabin of a vehicle vents of an air conditioning unit of a vehicle air conditioning is characterized according to the invention
  • a first temperature sensor which is arranged in the flow direction of the air flow in front of the shut-off flap arranged in an air duct,
  • a second temperature sensor with a heating element, which is arranged in the flow direction of the air flow in front of the shut-off flap,
  • - An operating voltage source connected to the heating element, and
  • - an evaluation unit for determining a temperature difference value between the actual temperature values of the first and second temperature sensors and for evaluating the temperature difference value.

Bei dieser Messvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem eigentlichen Temperatursensor ein zweiter beheizter Temperatursensor stromabwärts nachgeschaltet, der mit einer geringen, jedoch konstanten Leistung beheizt wird.In this measuring device for carrying out the method according to the invention, the actual temperature sensor is followed by a second heated temperature sensor downstream, which is heated with a low but constant power.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausströmers eines Klimagerätes mit einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
  • 2 eine schematische Darstellung einer Volumenstrom-Temperaturdifferenz-Kennlinie.
The invention will now be described in detail by means of an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of an outlet of an air conditioner with a measuring device according to the invention for carrying out the method according to the invention, and
  • 2 a schematic representation of a volume flow temperature difference characteristic.

Von einer Fahrzeugklimaanlage ist in 1 lediglich schematisch ein Klimagerät 1 mit einem Ausströmer 2 dargestellt. Dieser Ausströmer 2 besteht aus einem Luftkanal 2.1, welcher ausgehend von dem Klimagerät 1 in einer mehrere verstellbare Lamellen aufweisenden Ausströmdüse 2.3 einer Fahrgastkabine 4 eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) endet. Ein konditionierter Luftstrom L wird ausgehend von dem Klimagerät 1 mittels des Luftkanals 2.2 in die Fahrgastkabine 4 zur Erwärmung oder Kühlung derselben geführt.From a vehicle air conditioner is in 1 only schematically an air conditioner 1 with a vent 2 shown. This vent 2 consists of an air duct 2.1 , which starting from the air conditioner 1 in a multiple adjustable slats having exhaust nozzle 2.3 a passenger cabin 4 of a vehicle (not shown) ends. A conditioned airflow L is starting from the air conditioner 1 by means of the air channel 2.2 into the passenger cabin 4 led to heating or cooling the same.

Vor der Ausströmdüse 2.3 des Ausströmers 2 ist stromaufwärts eine Absperrklappe 2.1 angeordnet, die von einem Fahrzeuginsassen zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung manuell verstellbar ist. In einer geschlossenen Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 kann der Luftstrom L nicht in die Fahrgastkabine 4 strömen. In einer nichtgeschlossenen Klappenstellung, in welcher die Absperrklappe 2.1 entweder vollständig offen oder teilweise offen ist, kann der Luftstrom L mit maximalem Volumenstrom oder nur mit einem Teilluftstrom L an der Absperrklappe 2.1 vorbei in die Fahrgastkabine 4 strömen.In front of the exhaust nozzle 2.3 of the outlet 2 upstream is a butterfly valve 2.1 arranged manually adjustable by a vehicle occupant between a closed position and an open position. In a closed flap position of the butterfly valve 2.1 can the airflow L not in the passenger cabin 4 stream. In a non-closed flap position in which the butterfly valve 2.1 either completely open or partially open, the airflow can L with maximum volume flow or only with a partial air flow L at the butterfly valve 2.1 past the passenger cabin 4 stream.

In Strömungsrichtung des Luftstromes L ist vor der Absperrklappe 2.1 stromaufwärts eine Messvorrichtung 3 in dem Luftkanal 2.2 angeordnet. Diese Messvorrichtung 3 umfasst einen Messträger 3.4 mit einem ersten Temperatursensor 3.1 und einen mit einem Heizelement 3.3 beheizbaren zweiten Temperatursensor 3.2.In the flow direction of the air flow L is in front of the butterfly valve 2.1 upstream of a measuring device 3 in the air duct 2.2 arranged. This measuring device 3 includes a measuring carrier 3.4 with a first temperature sensor 3.1 and one with a heating element 3.3 heatable second temperature sensor 3.2 ,

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugklimaanlagen ist der erste Temperatursensor 3.1 bereits vorhanden und dient dazu, mittels dessen Temperaturistwertes eine Klimaregelung zur Konditionierung des in die Fahrgastkabine 4 strömenden Luftstromes L durchzuführen. Wird die Absperrklappe 2.1 von einem Fahrzeuginsassen in dessen geschlossene Klappenstellung manuell verstellt, kann die mittels des ersten Temperatursensors 3.1 detektierte Ausblastemperatur des Luftstromes L nicht mehr für die Klimaregelung verwendet werden bzw. würde bei einer Verwendung des Temperaturwertes zu Fehlern in der Klimaregelung führen, da in der geschlossenen Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 der erste Temperatursensor 3.1 nicht mehr von dem Luftstrom L angeströmt wird.In known from the prior art vehicle air conditioning systems, the first temperature sensor 3.1 already exists and serves by means of the actual temperature value of an air conditioning to condition the in the passenger cabin 4 flowing airflow L perform. Will the butterfly valve 2.1 manually adjusted by a vehicle occupant in the closed flap position, the exhaust temperature of the air flow detected by means of the first temperature sensor 3.1 L no longer be used for the climate control or would lead to errors in the climate control when using the temperature value, as in the closed flap position of the butterfly valve 2.1 the first temperature sensor 3.1 no more of the airflow L is flown.

Um eine geschlossene oder nichtgeschlossene Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 zu detektieren, ist der zweite Temperatursensor 3.2 dem ersten Temperatursensor 3.1 stromabwärts nachgeschaltet und ist somit zwischen dem ersten Temperatursensor 3.1 und der Absperrklappe 2.1 in dem Luftkanal 2.2 montiert. Dieser zweite Temperatursensor 3.2 wird mittels des Heizelementes 3.3 mit geringer, jedoch konstanter Leistung beheizt.To a closed or unfastened flap position of the butterfly valve 2.1 to detect is the second temperature sensor 3.2 the first temperature sensor 3.1 downstream downstream and is thus between the first temperature sensor 3.1 and the butterfly valve 2.1 in the air duct 2.2 assembled. This second temperature sensor 3.2 is by means of the heating element 3.3 heated with low but constant power.

Der erste und zweite Temperatursensor 3.1 und 3.2 sowie das Heizelement 3.3 des zweiten Temperatursensors 3.2 werden entsprechend der Darstellung nach 1 mit einer Auswerteeinheit 5, die bspw. als Klimasteuergerät ausgebildet ist, verbunden. Mittels einer Betriebsspannungsquelle 5.1, die bspw. in der Auswerteeinheit 5 integriert sein kann, wird das Heizelement 3.3 mit geringer und konstanter Leistung beheizt. Ferner werden der Auswerteeinheit 5 die Temperaturistwerte T1,ist und T2,ist des ersten Temperatursensors 3.1 und des beheizten zweiten Temperatursensors 3.2 zur Auswertung zugeführt.The first and second temperature sensor 3.1 and 3.2 and the heating element 3.3 of the second temperature sensor 3.2 will be according to the presentation 1 with an evaluation unit 5 , which is formed, for example, as a climate control unit connected. By means of an operating voltage source 5.1 , for example, in the evaluation unit 5 can be integrated, the heating element 3.3 heated with low and constant power. Furthermore, the evaluation unit 5 the actual temperatures T 1, is and T 2, is of the first temperature sensor 3.1 and the heated second temperature sensor 3.2 supplied for evaluation.

Zur Detektion einer geschlossenen oder nichtgeschlossenen Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 werden die Temperaturistwerte T1,ist und T2,ist des ersten Temperatursensors 3.1 und des beheizten zweiten Temperatursensors 3.2 erfasst und mittels einer Auswerteeinheit 5 ausgewertet, indem zunächst ein Temperaturdifferenzwert ΔT = T2,ist - T1,ist ermittelt und anschließend mit einem Schwellwert SΔT verglichen wird. In Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses wird entweder eine geschlossene Klappenstellung oder eine nichtgeschlossene Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 detektiert.For detecting a closed or unfastened flap position of the butterfly valve 2.1 become the actual temperatures T 1, is and T 2, is of the first temperature sensor 3.1 and the heated second temperature sensor 3.2 detected and by means of an evaluation 5 evaluated by first a temperature difference value .DELTA.T = T 2, is - T 1, is determined and then with a threshold value S ΔT is compared. Depending on the comparison result, either a closed flap position or a non-closed flap position of the butterfly valve 2.1 detected.

Bei nichtgeschlossener Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 kann zumindest ein Teilluftstrom des maximalen Luftstromes L an der Absperrklappe 2.1 vorbei in die Fahrzeugkabine 4 strömen, wodurch der beheizte zweite Temperatursensor 3.2 konvektiv gekühlt wird. Ist die Absperrklappe 2.1 vollständig offen, strömt im Vergleich zu einer nur geringfügig offenen Absperrklappe 2.1 ein von dem Klimagerät 1 gelieferter maximaler Luftstrom L an dem beheizten zweiten Temperatursensor 3.2 vorbei, mit der Folge, dass der Temperaturdifferenzwert ΔT den Wert Null aufweist, zumindest aber annähernd Null ist. Wird die Absperrklappe 2.1 aus der offenen Stellung zunehmend geschlossen, nimmt der Temperaturdifferenzwert ΔT zunehmend zu, bis in der geschlossenen Stellung der Absperrklappe 2.1 ein maximaler Temperaturdifferenzwert ΔT detektiert wird. Mittels diesen experimentell ermittelten Temperaturdifferenzwerten ΔT wird der Schwellwert SΔT derart bestimmt, dass unter der Bedingung ΔT > SΔT die geschlossene Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 angezeigt wird. Falls ΔT ≤ SΔT ist, wird eine nichtgeschlossene Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 detektiert.If the damper position of the butterfly valve is not closed 2.1 can at least a partial air flow of the maximum air flow L at the butterfly valve 2.1 over in the vehicle cabin 4 flow, causing the heated second temperature sensor 3.2 is cooled convectively. Is the butterfly valve 2.1 completely open, flows in comparison to an only slightly open shut-off valve 2.1 from the air conditioner 1 delivered maximum airflow L at the heated second temperature sensor 3.2 passing, with the result that the temperature difference value .DELTA.T has the value zero, but at least approximately zero. Will the butterfly valve 2.1 increasingly closed from the open position, takes the temperature difference value .DELTA.T increasingly up to the closed position of the butterfly valve 2.1 a maximum temperature difference value .DELTA.T is detected. By means of these experimentally determined temperature difference values .DELTA.T becomes the threshold S ΔT so determined that under the condition .DELTA.T > S ΔT the closed flap position of the butterfly valve 2.1 is shown. If .DELTA.T ≤ S ΔT is, is a non-closed flap position of the butterfly valve 2.1 detected.

Wird an einem Ausströmer 2 eine geschlossene Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 detektiert, wird der zugehörige Luftstrom L nicht mehr geregelt.Being at a vent 2 a closed flap position of the butterfly valve 2.1 detected, the associated air flow L no longer regulated.

Da bei nichtgeschlossener Klappenstellung der Absperrklappe 2.1 der Temperaturdifferenzwert ΔT vom Massenstrom des an dem beheizten zweiten Temperatursensor 3.2 vorbeiströmenden Luftstromes L abhängt, kann dieser Temperaturdifferenzwertes ΔT zur Bestimmung des über den Ausströmer 2 in die Fahrzeugkabine 4 strömenden Volumenstroms V bestimmt werden.As with non-closed flap position of the butterfly valve 2.1 the temperature difference value .DELTA.T from the mass flow of the heated second temperature sensor 3.2 passing airflow L depends on this temperature difference value .DELTA.T for determining the over the vent 2 in the vehicle cabin 4 flowing volume flow V be determined.

Hierzu wird eine Volumenstrom-Temperaturdifferenz-Kennlinie K bereitgestellt, wie dies in 2 dargestellt ist. Eine solche Volumenstrom-Temperaturdifferenz-Kennlinie K wird experimentell im Rahmen eines Fahrversuches oder mittels eines mathematischen Modells bestimmt. Mit einer solchen Volumenstrom-Temperaturdifferenz-Kennlinie K kann bei einem gegebenen Temperaturdifferenzwert ΔT der zugehörige Wert des Volumenstroms bestimmt werden, welcher für die Klimaregelung verwendet wird.For this purpose, a volumetric flow temperature difference characteristic K provided as in 2 is shown. Such a volume flow temperature difference characteristic K is determined experimentally as part of a driving test or by means of a mathematical model. With such a volume flow temperature difference characteristic K can at a given temperature difference value .DELTA.T the associated value of the volume flow, which is used for the climate control.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Klimagerät air conditioning
22
Ausströmervent
2.12.1
Absperrklappebutterfly valve
2.22.2
Luftkanalair duct
2.32.3
Ausströmdüse exhaust nozzle
33
Messvorrichtungmeasuring device
3.13.1
erster Temperatursensorfirst temperature sensor
3.23.2
zweiter Temperatursensorsecond temperature sensor
3.33.3
Heizelement des zweiten Temperatursensors 3.2Heating element of the second temperature sensor 3 .2
3.43.4
Messträger measuring carrier
44
Fahrgastkabine passenger cabin
55
Auswerteeinheitevaluation
5.15.1
Betriebsspannungsquelle Operating voltage source
KK
Volumenstrom-Temperaturdifferenz-KennlinieFlow temperature difference characteristic
LL
Luftstromairflow
SΔT S ΔT
Schwellwertthreshold
T1,ist T 1, is
Temperaturistwert des ersten Temperatursensors 3.1 Temperature actual value of the first temperature sensor 3.1
T2,ist T 2, is
Temperaturistwert des zweiten Temperatursensors 3.2Temperature actual value of the second temperature sensor 3 .2
ΔT.DELTA.T
TemperaturdifferenzwertTemperature difference value
VV
Volumenstromflow

Claims (4)

Verfahren zur Bestimmung der geschlossenen oder nichtgeschlossenen Klappenstellung einer handbetätigbaren Absperrklappe (2.1) eines zum Fördern eines Luftstromes (L) in eine Fahrgastkabine (4) eines Fahrzeugs dienenden Ausströmers (2) eines Klimagerätes (1) einer Fahrzeugklimaanlage, bei welchem folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden: - Anordnen eines ersten Temperatursensors (3.1) in Strömungsrichtung des Luftstromes (L) vor der in einem Luftkanal (2.2) angeordneten Absperrklappe (2.1), - Anordnen eines zweiten Temperatursensors (3.2) mit einem Heizelement (3.3) in Strömungsrichtung des Luftstromes (L) vor der Absperrklappe (2.1), - Beheizen des zweiten Temperatursensors (3.2) mittels des Heizelementes (3.3), - Erfassen eines Temperaturistwertes (T1,ist) des ersten Temperatursensors (3.1) und eines Temperaturistwertes (T2,ist) des zweiten Temperatursensors (3.2), - Ermitteln eines Temperaturdifferenzwertes (ΔT) zwischen den Temperaturistwerten (T1,ist, T2,ist) des ersten und zweiten Temperatursensors (3.1, 3.2), und - Bestimmen der Klappenstellung der Ausströmklappe (2.1) in Abhängigkeit des Temperaturdifferenzwertes (ΔT).Method for determining the closed or unfastened flap position of a manually operable shut-off flap (2.1) of an outlet (2) of an air conditioning unit (1) of a vehicle air conditioning system for conveying an air stream (L) into a passenger cabin (4) of a vehicle, in which the following method steps are carried out: Arranging a first temperature sensor (3.1) in the flow direction of the air flow (L) upstream of the shut-off flap (2.1) arranged in an air duct (2.2), arranging a second temperature sensor (3.2) with a heating element (3.3) in the flow direction of the air flow (L) before the shut-off valve (2.1), - heating the second temperature sensor (3.2) by means of the heating element (3.3), - detecting a Temperaturistwertes (T 1, is ) of the first temperature sensor (3.1) and a Temperaturistwertes (T 2, is ) of the second temperature sensor (3.2), - determining a temperature difference value (ΔT) between the temperature actual values (T 1, ist , T 2, ist ) d it first and second temperature sensor (3.1, 3.2), and - Determining the flap position of the discharge flap (2.1) as a function of the temperature difference value (.DELTA.T). Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem - zur Detektion eines eine nichtgeschlossene Klappenstellung der Absperrklappe (2.1) anzeigenden Temperaturdifferenzwertes (ΔT) ein Schwellwert (SΔT) bestimmt wird, und - bei einem höchstens dem Schwellwert (SΔT) entsprechenden Temperaturdifferenzwert (ΔT) eine nichtgeschlossene Klappenstellung der Absperrklappe (2.1) detektiert wird..Method according to Claim 1 in which - a threshold value (S ΔT ) is determined for detecting a temperature difference value ( ΔT ) indicating a non-closed flap position of the shut-off flap (2.1), and - a non-closed flap position of the shut-off flap at a temperature difference value ( ΔT ) corresponding at most to the threshold value (S ΔT ) (2.1) is detected .. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem bei einer nichtgeschlossenen Klappenstellung der Absperrklappe (2.1) eine Volumenstrom-Temperaturdifferenz-Kennlinie bereitgestellt wird, mittels welcher der Volumenstrom des durch den Ausströmer (2) strömenden Luftstroms (L) bestimmt wird.Method according to Claim 2 , in which at a non-closed flap position of Shut-off valve (2.1) a volume flow temperature difference characteristic is provided, by means of which the volume flow of the air flowing through the vent (2) air flow (L) is determined. Messvorrichtung (3) zur Bestimmung der geschlossenen oder nichtgeschlossenen Klappenstellung einer handbetätigbaren Absperrklappe (2.1) eines zum Fördern eines Luftstromes (L) in eine Fahrgastkabine (4) eines Fahrzeugs dienenden Ausströmers (2) eines Klimagerätes (1) einer Fahrzeugklimaanlage mit - einem ersten Temperatursensor (3.1), welcher in Strömungsrichtung des Luftstromes (L) vor der in einem Luftkanal (2.2) angeordneten Absperrklappe (2.1) angeordnet ist, - einem zweiten Temperatursensor (3.2) mit einem Heizelement (3.3), welcher in Strömungsrichtung des Luftstromes (L) vor der Absperrklappe (2.1) angeordnet ist, - einer mit dem Heizelement (3.3) verbundenen Betriebsspannungsquelle (5.1), und - einer Auswerteeinheit (5) zum Bestimmen eines Temperaturdifferenzwertes (ΔT) zwischen den Temperaturistwerten (T1,ist, T2,ist) des ersten und zweiten Temperatursensors (3.1, 3.2) und zum Auswerten des Temperaturdifferenzwertes (ΔT).Measuring device (3) for determining the closed or unfastened flap position of a manually operable shut-off flap (2.1) of an air flow (L) in a passenger cabin (4) of a vehicle serving Ausströmers (2) of an air conditioner (1) of a vehicle air conditioning with - a first temperature sensor (3.1), which is arranged upstream of the shut-off flap (2.1) arranged in an air channel (2.2) in the direction of flow of the air stream (L), - a second temperature sensor (3.2) with a heating element (3.3), which in the flow direction of the air stream (L) is arranged upstream of the shut-off flap (2.1), - an operating voltage source (5.1) connected to the heating element (3.3), and - an evaluation unit (5) for determining a temperature difference value (ΔT) between the temperature actual values (T 1, T 2 ) of the first and second temperature sensors (3.1, 3.2) and for evaluating the temperature difference value (ΔT).
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