DE102020107685A1

DE102020107685A1 - Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei zonen für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102020107685A1
Application number: DE102020107685.1A
Authority: DE
Inventors: Robert Louis Hayes; Jennifer A. Herr-Rathke; Steve Michael Kahrs; Manfred Koberstein
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US20200298650A1; CN111716985A; US11390134B2

Abstract

Die Offenbarung stellt ein Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen für ein Fahrzeug bereit. Ein Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen für ein Fahrzeug beinhaltet einen Verdampfer, einen Heizungswärmetauscher, der eine erste Zone und eine zweite Zone aufweist, eine Modusklappe der ersten Zone stromabwärts der ersten Zone des Heizungswärmetauschers, eine Modusklappe der zweiten Zone stromabwärts der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers und ein Gebläse. Das Gebläse drängt eine Luft durch den Verdampfer und den Heizungswärmetauscher in Richtung der Modusklappe der ersten Zone und der Modusklappe der zweiten Zone. Ein Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen wird ebenfalls offenbart.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Dieses Dokument bezieht sich im Allgemeinen auf den Bereich der Fahrzeugausstattung und insbesondere auf ein neues und verbessertes Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen, das einen Verdampfer und ein Gebläse mit kompakten Abmessungen beinhaltet, die eine größere Ausgestaltungsfreiheit und Raumnutzung für andere Zwecke, einschließlich eines zusätzlichen Sitzraums, ermöglichen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Traditionelle Verdampfer-Gebläse-Hilfsbaugruppen bestehen aus mindestens einer von einem elektrischen Aktor angetriebenen Modusklappe, die den Luftstrom zwischen Dach- und Bodenkanälen des Fahrzeugs zuweist, und mindestens einer von einem elektrischen Aktor angetriebenen Temperaturklappe, die das Mischen von heißer und kalter Luft steuert, um die von dem Insassen gewünschte Temperatur zu erreichen. Zu dem herkömmliche Ansatz zum Erzeugen einer Verdampfer-Gebläse-Hilfsbaugruppe mit zwei Zonen würde ein Teilen der Verdampfer-Gebläse-Baugruppe von links nach rechts und ein Hinzufügen einer zusätzlichen Temperaturklappe und eines zusätzlichen elektrischen Aktors gehören. Diese Baugruppe von Komponenten erzeugt eine Verdampfer-Gebläse-Hilfsbaugruppe mit einer relativ großen Grundfläche, die Ausgestaltungsfreiheiten einschränkt und den Fahrgastraum innerhalb des Fahrzeugs reduziert.
Diese Schrift betrifft ein neues und verbessertes Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen, das eine relativ geringe Grundfläche aufweist, die effektiv zusätzlichen Raum für Fahrgäste bewahrt, während sie ebenfalls den Entwicklern mehr Gestaltungsfreiheit bereitstellt.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß den hier beschriebenen Zwecken und Vorteilen wird ein neues und verbessertes Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen für ein Fahrzeug bereitgestellt. Dieses Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen umfasst: (a) einen Verdampfer, (b) einen Heizungswärmetauscher mit einer ersten Zone und einer zweiten Zone, (c) eine Modusklappe der ersten Zone stromabwärts der ersten Zone des Heizungswärmetauschers, (d) eine Modusklappe der zweiten Zone stromabwärts der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers und (e) ein Gebläse, das Luft durch den Verdampfer und den Heizungswärmetauscher in Richtung der Modusklappe der ersten Zone und der Modusklappe der zweiten Zone drängt.
Das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen kann ferner einen Zuführkanal der ersten Zone, der sich von der ersten Zone des Heizungswärmetauschers zu der Modusklappe der ersten Zone erstreckt, und einen Zuführkanal der zweiten Zone, der sich von der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers zu der Modusklappe der zweiten Zone erstreckt, beinhalten. Das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen kann ferner eine erste Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und eine zweite Austrittsöffnung für klimatisierte Luft stromabwärts der Modusklappe der ersten Zone beinhalten.
Die Modusklappe der ersten Zone kann zwischen einer ersten Position, die Luft zu der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, einer zweiten Position, die Luft zu der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, und einer dritten Position, die Luft zu der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, verschiebbar sein.
Das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen kann ferner eine dritte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und eine vierte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft beinhalten. Die dritte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und die vierte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft können stromabwärts der Modusklappe der zweiten Zone bereitgestellt sein. Die Modusklappe der zweiten Zone kann zwischen einer vierten Position, die Luft zu der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, einer fünften Position, die Luft zu der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, und einer sechsten Position, die Luft zu der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, verschiebbar sein.
Das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen kann ferner einen ersten Thermostat, der eine befohlene erste Temperatur für eine erste Klimasteuerungszone festlegt, und einen zweiten Thermostat, der eine befohlene zweite Temperatur für eine zweite Klimasteuerungszone festlegt, beinhalten. Ferner noch kann das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen ein Kühlmittelsteuerungsventil beinhalten, das ein Kühlmittel von einer Wärmequelle der ersten Zone und der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers zuweist, um die befohlene erste Temperatur der ersten Klimasteuerungszone und die befohlene zweite Temperatur der zweiten Klimasteuerungszone zu erfüllen.
Das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen kann ferner eine Trennwand zwischen der ersten Zone des Heizungswärmetauschers und der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers beinhalten. Diese Trennwand kann die Form eines Totrohrs aufweisen, um ein Übersprechen zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone zu reduzieren. Ferner kann das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen eine Teilerplatte beinhalten, die sich stromabwärts des Totrohr erstreckt.
Ferner noch kann sich die erste Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer ersten Seite des Fahrzeugs oberhalb der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft befinden. Gleichermaßen kann sich die dritte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs oberhalb der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft befinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein neues und verbessertes Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen für ein Fahrzeug offenbart. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte: (a) Drängen von Luft durch einen Verdampfer und einen Heizungswärmetauscher mit zwei Zonen durch ein Gebläse, (b) Leiten von Luft von einer ersten Zone des Heizungswärmetauschers mit zwei Zonen zu einer Modusklappe der ersten Zone und (c) Leiten von Luft von einer zweiten Zone des Heizungswärmetauschers zu einer Modusklappe der zweiten Zone.
Das Verfahren kann ferner den Schritt eines Bereitstellens eines ersten Thermostaten zum Festlegen einer befohlenen ersten Temperatur für eine erste Klimasteuerungszone beinhalten. Ferner kann das Verfahren den Schritt eines Bereitstellen eines zweiten Thermostaten zum Festlegen einer befohlenen zweiten Temperatur für eine zweite Klimasteuerungszone beinhalten.
Ferner noch kann das Verfahren den Schritt eines Zuweisens eines Kühlmittels von einer Wärmequelle durch ein Strömungssteuerungsventil an die erste Zone und die zweite Zone des Heizungswärmetauschers beinhalten, um die befohlene erste Temperatur der ersten Klimasteuerungszone und die befohlene zweite Temperatur der zweiten Klimasteuerungszone zu erfüllen.
Ferner kann das Verfahren ein Verschieben der Modusklappe der ersten Zone beinhalten, um eine klimatisierte Luft von der ersten Zone des Heizungswärmetauschers zwischen einer ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und einer zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft zuzuweisen. Ferner kann das Verfahren den Schritt eines Verschiebens der Modusklappe der zweiten Zone beinhalten, um eine klimatisierte Luft von der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers zwischen einer dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und einer vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft zuzuweisen.
Das Verfahren kann ebenfalls den Schritt eines Bereitstellens (a) der ersten Klimasteuerungszone und der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer ersten Seite des Fahrzeugs und (b) der zweiten Klimasteuerungszone und der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs beinhalten. Darüber hinaus kann das Verfahren den Schritt eines Bereitstellens der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft oberhalb der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft oberhalb der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft beinhalten.
In der folgenden Beschreibung sind mehrere bevorzugte Ausführungsformen des Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen und des verwandten Verfahrens zum Bereitstellen eines Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen für ein Fahrzeug gezeigt und beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen und das Verfahren zu anderen, unterschiedlichen Ausführungsformen in der Lage sind und ihre mehreren Details zur Modifikation in verschiedenen, offensichtlichen Aspekten in der Lage sind, ohne von der Vorrichtung, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt und beschrieben, abzuweichen. Dementsprechend sollten die Zeichnungen und Beschreibungen ihrem Wesen nach als veranschaulichend und nicht als einschränkend betrachtet werden.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungsfiguren, die hier aufgenommenen sind und einen Teil der Schrift bilden, veranschaulichen mehrere Aspekte des Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen und des Verfahrens und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, bestimmte Grundsätze davon zu erläutern.

1 ist ein Hilfsblockdiagramm, das das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen und seine Verbindung mit einem Kältemittelkreislauf und einem Kühlmittelkreislauf eines Fahrzeugs, in das das Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen integriert ist, veranschaulicht.
2 ist eine schematische Darstellung der Verdampfer-Heizungswärmetauscher-Gebläse-Baugruppe des Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen.
3 ist eine schematische Darstellung des Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen innerhalb eines Fahrzeugs.
Die 4A-4C sind detaillierte schematische Veranschaulichung einer möglichen Ausführungsform einer Modusklappe einer Zone, die in dem Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen genutzt wird.
4A ist eine detaillierte schematische Veranschaulichung dieser Modusklappe in einer ersten Betriebsposition, die 100% des Luftstroms durch eine erste Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet.
4B ist eine ähnliche Ansicht wie die aus 4A, veranschaulicht jedoch die Modusklappe in einer zweiten Betriebsposition, wobei 100% des Luftstroms durch eine zweite Austrittsöffnung für klimatisierte Luft geleitet werden.
4C ist eine ähnliche Ansicht wie die aus den 4A und 4B, veranschaulicht jedoch die Modusklappe in einer dritten Betriebsposition, wobei ein Teil des Luftstroms sowohl durch die erste als auch durch die zweite Austrittsöffnung für klimatisierte Luft geleitet wird.

Es wird nun detailliert auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen des Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen sowie auf das verwandte Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen für ein Fahrzeug Bezug genommen, von denen Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungsfiguren veranschaulicht sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun auf die 1 und 2 Bezug genommen, die im Allgemeinen das neue und verbesserte Hilfsklimasteuerungssystem 10 mit zwei Zonen veranschaulichen, das für ein Fahrzeug, wie etwa ein Kraftfahrzeug oder ein autonomes Fahrzeug, ausgelegt ist. Das Hilfsklimasteuerungssystem 10 mit zwei Zonen ist zur Verwendung in einem Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK-System) eines Fahrzeugs ausgelegt, in das auch ein Haupt- oder Primärklimasteuerungssystem integriert ist. Typischerweise ist das Hilfsklimasteuerungssystem 10 mit zwei Zonen zum Aufrechterhalten der Klimasteuerung am Heck des Fahrzeugs hinter der vorderen Sitzreihe ausgelegt.
Das Hilfsklimasteuerungssystem 10 mit zwei Zonen beinhaltet einen Verdampfer 12, einen Heizungswärmetaucher 14, der eine erste Zone 16 und eine zweite Zone 18 aufweist, eine Modusklappe 20 der ersten Zone, die sich stromabwärts der ersten Zone in dem Heizungswärmetauscher befindet, und eine Modusklappe 22 der zweiten Zone, die sich stromabwärts der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers befindet, und ein Gebläse 24. Das Gebläse 24 ist dazu ausgelegt, Luft durch den Verdampfer 12 und den Heizungswärmetauscher 14 in Richtung der Modusklappe 20 der ersten Zone und der Modusklappe 22 der zweiten Zone zu drängen, auf eine Weise, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Insbesondere kann der Verdampfer 12 einer auf dem Fachgebiet bekannten Art angehören, die einen Wärmetausch zwischen der von dem Gebläse 24 bewegten Luft und einem Kältemittel ermöglicht, das durch einen Kältemittelkreislauf zirkuliert, der im Allgemeinen mit der Referenznummer 26 bezeichnet ist. Der Kältemittelkreislauf 26 beinhaltet einen Verdichter 28, einen Kondensator 30 und ein Expansionsventil 32. Ein Kältemittelfluid, das einer auf dem Fachgebiet bekannten Art angehört, wird zwischen dem Verdichter 28, dem Kondensator 30, dem Expansionsventil 32 und dem Verdampfer 12 auf eine ebenfalls auf dem Fachgebiet bekannte Weise zirkuliert. In 1 veranschaulichen die Wirkungspfeile A die Kältemittelströmung durch den Kältemittelkreislauf 26.
Der Heizungswärmetauscher 14 ist mit einem Kühlmittelkreislauf verbunden, der im Allgemeinen mit der Referenznummer 34 bezeichnet ist. Der Kühlmittelkreislauf 34 beinhaltet eine Wärmequelle 36, wie etwa den Verbrennungsmotor oder den Antriebsstrang und die Batterie eine Elektrofahrzeugs mit Batterie, ein Kühlmittelsteuerungsventil 38 und einen Kühler 40. Wie durch die Wirkungspfeile B veranschaulicht, wird ein heißes Kühlmittel von der Wärmequelle 36 durch das Kühlmittelsteuerungsventil 38 zirkuliert, bevor es durch einen Wärmetausch mit einer Umgebungsluft an dem Kühler 40 gekühlt und dann zu der Wärmequelle zurückgeführt wird. Das Kühlmittelsteuerungsventil 38 dient dazu, ein Kühlmittel von der Wärmequelle 36 der ersten Zone 16 und der zweiten Zone 18 des Heizungswärmetauschers 14 zuzuweisen, um den Temperaturbedarf des Hilfsklimasteuerungssystems 10 mit zwei Zonen auf eine nachfolgend ausführlicher beschriebene Weise zu erfüllen.
Die Wirkungspfeile C aus 1 veranschaulichen die Strömung von klimatisierter Luft durch das Hilfsklimasteuerungssystem 10 mit zwei Zonen. Insbesondere wird eine Frischluft von außerhalb des Fahrzeugs oder eine aus einer Fahrgastzelle innerhalb des Fahrzeugs zurückgeführte Luft durch das Gebläse 24 durch den Ansaugkanal 42 angesaugt und dann in einer Wärmetauschbeziehung mit dem Kältemittel von dem Kältemittelkreislauf 26 durch den Verdampfer 12 gedrängt. Infolgedessen wird der Luftstrom auf eine Weise, die einem Fachmann bekannt ist, gekühlt und entfeuchtet. Dieser Luftstrom wird dann von dem Gebläse 24 durch den Heizungswärmetauscher 14 gedrängt. Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, beinhaltet der Heizungswärmetauscher 14 eine Trennwand 44, die den Heizungswärmetauscher in die erste Zone 16 und die zweite Zone 18 teilt. Diese Trennwand 44 kann die Form eines Totrohrs annehmen, um ein Übersprechen zwischen der ersten Zone 16 und der zweiten Zone 18 zu reduzieren. Ein erster Teil des Luftstroms wird von dem Gebläse 24 durch die erste Zone 16 des Heizungswärmetauschers 14 gedrängt, wobei der Luftstrom in einer Wärmetauschbeziehung mit dem von dem Kühlmittelkreislauf 34 bereitgestellten heißen Kühlmittel steht. Die nun vollständig klimatisierte Luft aus der ersten Zone 16 des Heizungswärmetauschers 14 wird von dem Gebläse 24 durch den Zuführkanal 45 der ersten Zone zu der Modusklappe 20 der ersten Zone gedrängt. Die Modusklappe 20 der ersten Zonen dient dazu, diese Luft zu der ersten Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft, der zweiten Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft oder sowohl der ersten als auch der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft zu leiten. Die klimatisierte Luft, die aus der ersten Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft und der zweiten Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft ausgestoßen wird, wird in eine erste Klimasteuerungszone Z₁ des Fahrzeugs V geleitet. Siehe auch 3.
Ein zweiter Teil des Luftstroms wird von dem Gebläse 24 durch die zweite Zone 18 des Heizungswärmetauschers 14 gedrängt. Der zweite Teil des Luftstroms steht in einer Wärmetauschbeziehung mit einem heißen Kühlmittel, das der zweiten Zone 18 des Heizungswärmetauschers 14 von dem Kühlmittelkreislauf 34 bereitgestellt wird. Der nun vollständig klimatisierte zweite Teil des Luftstroms wird dann von dem Gebläse 24 durch den Zuführkanal 49 der zweiten Zone zu der Modusklappe 22 der zweiten Zone gedrängt. Die Modusklappe 22 der zweiten Zone leitet den zweiten vollständig klimatisierten Teil des Luftstroms an die dritte Austrittsöffnung 50 für klimatisierte Luft, die vierte Austrittsöffnung 52 für klimatisierte Luft oder sowohl die dritte als auch die vierte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft. Die klimatisierte Luft, die aus der dritten und vierten Austrittsöffnung 50, 52 für klimatisierte Luft ausgestoßen wird, wird eine zweite Klimasteuerungszone Z₂ des Fahrzeugs V geleitet. Siehe auch 3.
2 veranschaulicht schematisch die Verdampfer-Gebläse-Baugruppe 54 des Hilfsklimasteuerungssystems 10 mit zwei Zonen. Diese Verdampfer-Gebläse-Baugruppe 54 beinhaltet das Gebläse 24, den Verdampfer 12 und den Heizungswärmetauscher 14 stromabwärts des Verdampfers 12. Die Verdampfer-Gebläse-Baugruppe 54 beinhaltet keine Temperatur- und Modussteuerungsklappen. Dies ermöglicht einen kleineren Einbauraum in einem kleineren Raum.
In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet der Heizungswärmetauscher 14 die erste Zone 16 und eine zweite Zone 18, die durch die Trennwand 44 geteilt sind. Wie veranschaulicht, umfasst die Trennwand 44 ein Totrohr, das ein Übersprechen zwischen der ersten Zone 16 und der zweiten Zone 18 reduziert. Dieses Totrohr erstreckt sich in einer horizontalen Ebene im Wesentlichen parallel zu der Y-Achse des Fahrzeugs, wie durch das SAE-Fahrzeugzugangssystem bezeichnet. (Siehe auch 3.) Wie veranschaulicht, erstreckt sich eine Teilerplatte 56 stromabwärts des Totrohrs oder der Trennwand 44, um sicherzustellen, dass der erste Teil der klimatisierten Luft, der aus der ersten Zone 16 des Heizungswärmetauschers 14 strömt, durch den Zuführkanal 45 der ersten Zone zu der Modusklappe 20 der ersten Zone (Wirkungspfeil D beachten) geleitet wird und der zweite Teil der klimatisierten Luft, der die zweite Zone 18 des Heizungswärmetauschers 14 durchquert, den Zuführkanal 49 der zweiten Zone zu der Modusklappe 22 der zweiten Zone (Wirkungspfeil E beachten) durchquert.
3 veranschaulicht eine mögliche Anwendung des Hilfsklimasteuerungssystems 10 mit zwei Zonen in einem Fahrzeug V. In der veranschaulichten Ausführungsform dient das Hauptklimasteuerungssystem (nicht gezeigt) dazu, das Klima an der Vorderseite des Fahrzeugs für diejenigen zu steuern, die auf den Sitzplätzen FRS1 und FRS2 in der vorderen Reihe sitzen. Das Hilfsklimasteuerungssystem 10 mit zwei Zonen dient dazu, denjenigen, die auf den Sitzplätzen SRS1 und SRS2 der zweiten Reihe und den Sitzplätzen TRS der dritten Reihe sitzen, eine Klimasteuerung bereitzustellen.
Insbesondere ist in der veranschaulichten Ausführungsform die Verdampfer-Gebläse-Baugruppe 54 in der rechten hinteren Ecke des Fahrzeugs V bereitgestellt. Der Zuführkanal 45 der ersten Zone erstreckt sich von der ersten Zone 16 des Heizungswärmetauschers 14 in der Verdampfer-Gebläse-Baugruppe 54 zu der Modusklappe 20 der ersten Zone. Die erste Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft befindet sich auf der ersten oder rechten Seite des Fahrzeugs oberhalb der zweiten Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft stromabwärts der Modusklappe 20 der ersten Zone.
Der Zuführkanal 49 der zweiten Zone erstreckt sich von der zweiten Zone 18 des Heizungswärmetauschers 14 in der Verdampfer-Gebläse-Baugruppe 54 über das Fahrzeug V bis zu der Modusklappe 22 der zweiten Zone, die sich auf der linken Seite des Fahrzeugs gegenüber der Modusklappe 20 der ersten Zone befindet. Die dritte Austrittsöffnung 50 für klimatisierte Luft befindet sich auf der zweiten oder linken Seite des Fahrzeugs V oberhalb der vierten Austrittsöffnung 52 für klimatisierte Luft.
In einer möglichen Ausführungsform können die zweite und vierte Austrittsöffnung 48, 52 für klimatisierte Luft auf dem Boden des Fahrzeugs oder diesem benachbart bereitgestellt sein, während die erste und dritte Austrittsöffnung 46, 50 für klimatisierte Luft in dem Dach des Kraftfahrzeugs oder in der Nähe davon bereitgestellt sein können. Somit sind die erste und zweite Austrittsöffnung 46, 48 für klimatisierte Luft positioniert, um die erste Klimasteuerungszone Z₁ entlang der rechten Seite des Fahrzeugs hinter dem Sitzplatz FRS1 der vorderen Reihe bereitzustellen, während die dritte und vierte Austrittsöffnung 50, 52 für klimatisierte Luft positioniert sind, um die zweite Klimasteuerungszone Z₂ auf der linken Seite des Fahrzeugs hinter dem Sitzplatz FRS2 der vorderen Reihe bereitzustellen.
Ein erster Thermostat 60 ermöglicht einem Insassen, eine befohlene erste Temperatur für die erste Klimasteuerungszone Z₁ festzulegen, während ein zweiter Thermostat 62 einem Insassen ermöglicht, eine befohlene zweite Temperatur für die zweite Klimasteuerungszone Z₂ festzulegen. Die Thermostate 60, 62 können sich im Wesentlichen an jedem geeigneten Ort befinden. Sie können auch als Teil der zentralen Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) des Kraftfahrzeugs bereitgestellt sein, wie etwa entlang des Mittelsäule oder der Mittelkonsole zwischen den Sitzplätzen FRS1 und FRS2 der vorderen Reihe: eine Struktur, die in 3 nicht gezeigt ist.
Nun wird auf die 4A-4C Bezug genommen, die eine erste mögliche Ausführungsform der Modusklappe 20 der ersten Zone veranschaulichen. Die verschiebbare Modusklappe 20 der ersten Zone kann selektiv zwischen mehreren unterschiedlichen Betriebspositionen verschoben werden. 4A veranschaulicht die Modusklappe 20 der ersten Zone in einer ersten Betriebsposition, in der 100 % des Luftstroms (Wirkungspfeil F beachten) von dem Zuführkanal 45 der ersten Zone zu der ersten Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft geleitet werden und die zweite Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft durch die verschiebbare Modusklappe 20 abgedichtet ist (es ist zu beachten, dass die Klappendichtung 66 an dem Punkt P1 an dem Gehäuseabschnitt 68 sitzt).
4B veranschaulicht die verschiebbare Modusklappe 20 der ersten Zone in einer zweiten Betriebsposition, wobei 100 % des Luftstroms (Wirkungspfeil G beachten) von dem Zuführkanal 45 der ersten Zone zu der zweiten Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft geleitet werden und die ersten Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft durch die Modusklappe abgedichtet ist (es ist zu beachten, dass die Klappendichtung 66 das Gehäuse an dem Punkt P2 in Eingriff nimmt).
4C veranschaulicht die verschiebbare Modusklappe 20 der ersten Zone in einer dritten Betriebsposition, wobei ein erster Teil des Luftstroms von dem Zuführkanal 45 der ersten Zone zu der ersten Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft geleitet wird und ein zweiter Teil des Luftstroms zu der zweiten Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft geleitet wird (siehe geteilter Wirkungspfeil H).
Ein Aktor (nicht gezeigt), der einer Art angehört, die auf dem Gebiet bekannt ist, verschiebt die Modusklappe 20 zwischen diesen Betriebspositionen. In der in den 4A-4C veranschaulichten Ausführungsform können an jeder von der ersten und zweiten Austrittsöffnung 46, 48 für klimatisierte Luft einstellbare Flügel, die einer Art angehören, die auf dem Fachgebiet bekannt ist, bereitgestellt sein, um den gesamten Luftstrom abzuschalten, falls dies gewünscht wird. Obwohl nicht veranschaulicht, versteht es sich, dass in die Modusklappe 22 der zweiten Zone auch die Struktur der Modusklappe 20 der ersten Zone integriert sein könnte, wie vorstehend beschrieben und in den 4A-4C veranschaulicht.
Es versteht sich auch, dass die Modusklappe modifiziert werden könnte, um das Abschalten der Luftströmung bereitzustellen, anstatt von einstellbaren Flügeln, die der vorstehend angegebenen Art angehören, abhängig zu sein.
Übereinstimmend mit der vorstehenden Beschreibung wird ein neues und verbessertes Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsklimasteuerungssystems 10 mit zwei Zonen für ein Fahrzeug V offenbart. Dieses Verfahren beinhaltet die Schritte eines (a) Drängens von Luft durch den Verdampfer 12 und einen Heizungswärmetauscher 14 mit zwei Zonen durch das Gebläse 24, (b) Leitens von Luft von einer ersten Zone 16 des Heizungswärmetauschers mit zwei Zonen in Richtung einer Modusklappe 20 der ersten Zone und (c) Leitens von Luft von einer zweiten Zone 18 des Heizungswärmetauschers mit zwei Zonen in Richtung einer Modusklappe 22 der zweiten Zone.
Ferner noch beinhaltet das Verfahren den Schritt eines Bereitstellens eines ersten Thermostaten 60 zum Festlegen einer befohlenen ersten Temperatur für eine erste Klimasteuerungszone Z₁ und eines Bereitstellens eines zweiten Thermostaten 62 zum Festlegen einer befohlenen zweiten Temperatur für die zweite Klimasteuerungszone Z₂ . Das Verfahren beinhaltet ebenfalls den Schritt eines Zuweisens von Kühlmittel von einer Wärmquelle 36, wie etwa dem Verbrennungsmotor, durch das Kühlmittelsteuerungsventil 38 an die erste Zone 16 und die zweite Zone 18 des Heizungswärmetauschers 14, um die befohlene erste Temperatur der ersten Klimasteuerungszone Z₁ und die befohlene zweite Temperatur der zweiten Klimasteuerungszone Z₂ zu erfüllen. Es versteht sich somit, dass die Temperatursteuerung für jede der Zonen Z₁ und Z₂ durch die Thermostate 60, 62 und den Betrieb des Kühlmittelsteuerungsventils 38 bereitgestellt wird. Dieses Kühlmittelsteuerungsventil 38 könnte auch eine Bypasswegposition beinhalten, um einem heißen Kühlmittel zu ermöglichen, den Heizungswärmetauscher 14 zu umgehen, um ein Geräusch/eine Vibration eines „Wasserschlags“ zu verhindern, das/die durch ein abruptes komplettes Abschalten der Strömung durch das System erzeugt werden könnte.
Ferner noch beinhaltet das Verfahren ein Verschieben der Modusklappe 20 der ersten Zone, um eine klimatisierte Luft von der ersten Zone 16 des Heizungswärmetauschers 14 zwischen der ersten Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft und der zweiten Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft zuzuweisen. Darüber hinaus beinhaltet das Verfahren den Schritt eines Verschiebens der Modusklappe 22 der zweiten Zone, um eine klimatisierte Luft von der zweiten Zone 18 des Heizungswärmetauschers 14 zwischen einer dritten Austrittsöffnung 50 für klimatisierte und einer vierten Austrittsöffnung 52 für klimatisierte Luft zuzuweisen.
Das Verfahren beinhaltet ebenfalls den Schritt eines Bereitstellens der ersten Klimasteuerungszone Z₁ und der ersten und zweiten Austrittsöffnung 46, 48 für klimatisierte Luft auf einer ersten Seite des Fahrzeugs V und der zweiten Klimasteuerungszone Z₂ und der dritten und vierten Austrittsöffnung 50, 52 für klimatisierte Luft auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs. Ferner noch kann das Verfahren ein Bereitstellen der ersten Austrittsöffnung 46 für klimatisierte Luft oberhalb der zweiten Austrittsöffnung 48 für klimatisierte Luft und der dritten Austrittsöffnung 50 für klimatisierte Luft oberhalb der vierten Austrittsöffnung 52 für klimatisierte Luft beinhalten.
Das Vorstehende wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Es erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die Ausführungsformen nicht auf die genaue offenbarte Form beschränken. Naheliegende Modifikationen und Variationen sind angesichts der vorstehenden Lehren möglich. Beispielsweise kann bei einem Elektrofahrzeug mit einer Batterie oder einem autonomen Fahrzeug die Wärmequelle für den Kühlmittelkreislauf 34 den Antriebsstrang, den Batteriepack, die Fahrzeugelektronik und/oder eine spezielle Kühlmittelheizung umfassen. Die Trennwand 44 muss zum Beispiel nicht die Form eines Totrohrs annehmen, wie vorstehend veranschaulicht und erörtert. Alle derartigen Modifikationen und Variationen befinden sich innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche, wenn diese entsprechend der Breite ausgelegt werden, zu der sie nach Recht, Gesetz und Billigkeit berechtigt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Zuweisen durch ein Kühlmittelsteuerungsventil eines Kühlmittels von einer Wärmequelle an die erste Zone und die zweite Zone des Heizungswärmetauschers mit zwei Zonen, um die befohlene erste Temperatur der ersten Klimasteuerungszone und die befohlene zweite Temperatur der zweiten Klimasteuerungszone zu erfüllen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Verschieben der Modusklappe der ersten Zone, um eine klimatisierte Luft von der ersten Zone des Heizungswärmetauschers zwischen einer ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und einer zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft zuzuweisen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Verschieben der Modusklappe der zweiten Zone, um die klimatisierte Luft von der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers mit zwei Zonen zwischen einer dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und einer vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft zuzuweisen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Bereitstellen (a) der ersten Klimasteuerungszone und der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer ersten Seite des Fahrzeugs und (b) der zweiten Klimasteuerungszone und der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Bereitstellen der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft oberhalb der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft oberhalb der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft.

Claims

Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: einen Verdampfer; einen Heizungswärmetauscher mit einer ersten Zone und einer zweiten Zone; eine Modusklappe der ersten Zone stromabwärts der ersten Zone des Heizungswärmetauschers; eine Modusklappe der zweiten Zone stromabwärts der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers; und ein Gebläse, das Luft durch den Verdampfer und den Heizungswärmetauscher in Richtung der Modusklappe der ersten Zone und der Modusklappe der zweiten Zone drängt.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 1, ferner beinhaltend einen Zuführkanal der ersten Zone, der sich von der ersten Zone des Heizungswärmetauchers zu der Modusklappe der ersten Zone erstreckt, und einen Zuführkanal der zweiten Zone, der sich von der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers zu der Modusklappe der zweiten Zone erstreckt.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 2, ferner beinhaltend eine erste Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und eine zweite Austrittsöffnung für klimatisierte Luft stromabwärts der Modusklappe der ersten Zone.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 3, wobei die Modusklappe der ersten Zone zwischen einer ersten Position, die Luft zu der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, einer zweiten Position, die Luft zu der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, und einer dritten Position, die Luft zu der ersten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, verschiebbar ist.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 4, ferner beinhaltend eine dritte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und eine vierte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft, wobei die dritte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und die vierte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft sich stromabwärts der Modusklappe der zweiten Zone befinden.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 5, wobei die Modusklappe der zweiten Zone zwischen einer vierten Position, die Luft zu der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, einer fünften Position, die Luft zu der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, und einer sechsten Position, die Luft zu der dritten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft und der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft leitet, verschiebbar ist.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 6, ferner beinhaltend einen ersten Thermostaten, der eine befohlene Temperatur für eine erste Klimasteuerungszone festlegt, und einen zweiten Thermostaten, der eine befohlene zweite Temperatur für eine zweite Klimasteuerungszone festlegt.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 7, ferner beinhaltend ein Kühlmittelsteuerungsventil, das ein Kühlmittel von einer Wärmequelle der ersten Zone und der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers zuweist, um die befohlene erste Temperatur der ersten Klimasteuerungszone und die befohlene zweite Temperatur der zweiten Klimasteuerungszone zu erfüllen.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 8, ferner beinhaltend eine Trennwand zwischen der ersten Zone des Heizungswärmetauschers und der zweiten Zone des Heizungswärmetauschers.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 9, wobei es sich bei der Trennwand um ein Totrohr handelt, um ein Übersprechen zwischen der ersten Zone und der zweiten Zone zu reduzieren.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 10, ferner beinhaltend eine Teilerplatte, die sich stromabwärts des Totrohrs erstreckt.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 11, wobei sich die erste Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer ersten Seite des Fahrzeugs oberhalb der zweiten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft befindet.
Hilfsklimasteuerungssystem mit zwei Zonen nach Anspruch 12, wobei sich die dritte Austrittsöffnung für klimatisierte Luft auf einer zweiten Seite des Fahrzeugs oberhalb der vierten Austrittsöffnung für klimatisierte Luft befindet.
Verfahren zum Bereitstellen eines Hilfsklimasteuerungssystems mit zwei Zonen für ein Fahrzeug, das Folgendes umfasst: Drängen von Luft durch einen Verdampfer und einen Heizungswärmetauscher mit zwei Zonen durch ein Gebläse; Leiten der Luft von einer ersten Zone des Heizungswärmetauschers mit zwei Zonen zu einer Modusklappe der ersten Zone; und Leiten der Luft von einer zweiten Zone des Heizungswärmetauschers mit zwei Zonen zu einer Modusklappe der zweiten Zone.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner beinhaltend ein Bereitstellen eines ersten Thermostaten zum Festlegen einer befohlenen ersten Temperatur für eine erste Klimasteuerungszone und ein Bereitstellen eines zweiten Thermostaten zum Festlegen einer befohlenen zweiten Temperatur für eine zweite Klimasteuerungszone.