DE3231010C2 - Device for regulating the heat transfer medium flowing through the heating heat exchanger of a heating or air conditioning system in a motor vehicle - Google Patents

Abstract

Bei einer Einrichtung zur Regelung des durch den Heizkörper einer Heiz- und/oder Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug strömenden Wärmeträgers mit einem geregelten Taktventil, dessen Absperrventil eine Drossel zugeordnet ist, wird vorgeschlagen, daß die Drossel nicht in Wirkverbindung mit dem Absperrglied steht und der Drosselquerschnitt vom mechanischen Teil eines Sollwertstellers derart verändert wird, daß er ausgehend von einer bei ausgeschalteter Heizung nicht ganz geschlossenen Stellung bis zur völligen Offenstellung der Heizung fortlaufend vergrößert wird. Damit wird erreicht, daß, insbesondere dann, wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist, ohne Minderung der Regelgenauigkeit, der Öffnungsanteil des Ventiles bezogen auf die Taktzeit immer noch hoch ist, obwohl nur ein geringer Wärmeträgerstrom fließt. Beim Abbremsen dieses Stromes treten keine schädlichen Druckstöße auf.In a device for regulating the heat transfer medium flowing through the radiator of a heating and / or air conditioning system in a motor vehicle with a regulated clock valve, the shut-off valve of which is assigned a throttle, it is proposed that the throttle is not in operative connection with the shut-off element and that the throttle cross-section is from mechanical part of a setpoint adjuster is changed in such a way that it is continuously increased starting from a position that is not completely closed when the heating is switched off up to the completely open position of the heating. This ensures that, especially when the desired temperature is reached, without reducing the control accuracy, the opening proportion of the valve is still high in relation to the cycle time, although only a small flow of heat transfer medium flows. When this current is slowed down, no harmful pressure surges occur.

Description

dem Absperrglied (9) in Wirkverbindung bteht, son- ίο gewisse Parallelen mit der erfindungsgemäßen Lösung dem ihr Querschnitt vom mechanischen Teil eines aufweist, jedoch ist dem bekannten Ventil ein Stellmotor zugeordnet, der entsprechend angesteuert, ein stetiges oder schrittweises öffnen und Schließen des zugethe shut-off element (9) is in operative connection, so certain parallels with the solution according to the invention which has its cross-section from the mechanical part, but the known valve is a servomotor assigned, which is controlled accordingly, a continuous or gradual opening and closing of the train

ordneten Ventiles herbeiführt Abgesehen von dem gro-arranged valve apart from the large

SollwertsteHers (15 bzw. 16) derart verändert wird,
daß der Querschnitt der Drossel (19), ausgehend von
einem bei ausgeschalteter Heizung nicht ganz geschlossenen Zustand, stetig fortlaufend vergrößert 15 ßen Platzbedarf und dem hohen Gewicht des Stellmotowird, bis er bei der Sollwerteinstellung für maximale res, können bei eingeschalteter Heizung das Leitungssy-Setpoint controller (15 or 16) is changed in such a way that
that the cross section of the throttle (19), starting from
a condition that is not completely closed when the heating is switched off, the space requirement is continuously increased and the high weight of the servomotor is

' ' stern und den Heizungswärmetauscher belastende'' stern and stressful the heating heat exchanger

Druckstöße auftreten.Pressure surges occur.

Heizleistung ieinen größten Wert erreicht.Heating power reached its greatest value.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelstellung des Sollwertstel-2. Device according to claim 1, characterized in that in the middle position of the setpoint adjustment

Behagliche Temperaturen werden auch bei tiefen AuComfortable temperatures are also at deep Au

lers (15 bzw. 16) die Drossel (19) mindestens halb 20 ßentemperaturen in angemessener Zeh erreicht, wennlers (15 or 16) the throttle (19) reaches at least half past 20 ßentemperaturen in reasonable toe , if

'ⁿ ^er Mittelstellung des Sollwertstellers die Drossel '^ ^N he central position of the set point adjustment the throttle

geöffnet istis open

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem einzigen Taktventii (10) mindestens zwei Drosseln (9) zugeordnet _sj_n(j 3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that a single Taktventii (10) is assigned at least two throttles (9) _s j _{n (} j

'ⁿ ^er Mittelstellung des Sollwertstellers die Drossel mindestens halb geöffnet ist. Dabei stellt sich eine Innenraumtemperatur von ca. 23° C ein. ^'N ^ he the throttle is open at least semi-center position of the set point adjuster. This results in an interior temperature of approx. 23 ° C.

Ein einfacher und kostengünstiger Aufbau für eine rechts/links oder vorne/hinten getrennte Regelung der Zuluft- und Innenraumtemperaturen ergibt sich, wenn einem einzigen Taktventil mindestens zwei Drosseln zugeordnet sind.A simple and inexpensive structure for a right / left or front / rear separate control of the Supply air and interior temperatures result when at least two throttles are assigned to a single clock valve are.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol-An embodiment of the invention is hereinafter

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung jo gend anhand der Zeichnung näher erläutert, des durch den Heizungswärmetauscher einer Heiz- Vom Wassermantel einer nicht näher dargestelltenThe invention relates to a device for regulating jo lowing explained in more detail with reference to the drawing, by the heating heat exchanger of a heating from the water jacket to a not shown

oder Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug strömenden Brennkraftmaschine 1 mit einer Wasserpumpe führt ei-Wärmeträgers mit einem geregelten Taktventil, dessen ne Leitung 2 weg und mündet in einen zwei Zonen 3 und Absperrglied eine Drossel zugeordnet ist. 4 aufweisenden Heizungswärmetauscher 5, die auchor air conditioning in a motor vehicle flowing internal combustion engine 1 with a water pump carries egg heat transfer medium with a regulated clock valve, the ne line 2 away and opens into a two zones 3 and Shut-off member is assigned a throttle. 4 having heating heat exchanger 5, which also

Eine derartige Regeleinrichtung ist durch die DE-OS 35 räumlich voneinander getrennt sein und somit separate 29 26 320 bekannt, wobei durch die Drossel ein ober- Wärmetauscher bilden könnten. Von den Zonen 3 und 4 halb des Ventilsitzes liegender, gegenüber diesem durch führt eine Leitung 6 bzw. 7 weg und mündet in eine eine randseitig eingespannte Membran abgetrennter Sammelleitung 8, die zum Schließen des Kreislaufes Raum beaufschlagt wird, der über einen oberseitig wieder am Wassermantel der Brennkraftmaschine 1 andurch den als Nadel ausgebildeten Stößel des Elektro- 40 geschlossen ist.Such a control device must be spatially separated from one another by DE-OS 35 and thus separate 29 26 320 known, which could form an upper heat exchanger through the throttle. From zones 3 and 4 half of the valve seat lying opposite this through a line 6 or 7 leads away and opens into a a membrane clamped at the edge of separated collecting line 8, which closes the circuit Space is acted upon, which through an upper side again on the water jacket of the internal combustion engine 1 the plunger of the electric 40, which is designed as a needle, is closed.

magneten verschließbaren, den von der Membran auf- In die Sammelleitung 8 ist ein nicht näher gezeigtesMagnets lockable, the membrane on- In the manifold 8 is not shown in detail

genommenen Ventilteller und die Ventildichtung durch- Absperrglied 9 eines elektromagnetisch betätigten dringenden hohlen Ventileinsatz mit dem Abflußraum Taktventiles 10 eingefügt, wobei die Schaltbefehle von in Verbindung steht. Durch diese Maßnahmen wird ein einem Regler 11 ausgehen, dem Temperaturfühler hydraulisch vorgesteuertes Ventil geschaffen, das insbe- 45 12—14 und Sollwertsteller 15 und 16 zur Lieferung unsondere weich öffnet. terschiedlicher Eingangsgrößen zugeordnet sind. Dertaken valve plate and the valve seal through shut-off member 9 of an electromagnetically operated urgent hollow valve insert inserted with the drain space clock valve 10, the switching commands of communicates. As a result of these measures, a controller 11 will go out, the temperature sensor Hydraulically piloted valve created, which in particular 45 12-14 and setpoint adjuster 15 and 16 are unspecial for delivery softly opens. different input variables are assigned. Of the

Es treten aber weiterhin kurzzeitige Druckspitzen im Temperaturfühler 12 erfaßt die Ausblastemperatur der Leitungsnetz und im Wärmetauscher beim Schließvor- Zone 3, während der Temperaturfühler 13 zur Erfasgang auf, da ja stets ein über den gesamten Temperatur- sung der Ausblastemperatur der Zone 4 dient. Die Inwählbereich konstant hoher Wärmeträgerstrom abge- 50 nentemperatur wirkt auf den Temperaturfühler 14. Mitbremst werden muß. Diese Druckspitzen haufen sich, tels der Sollwertsteller 15 und 16 können für die linke wenn das eingestellte Temperaturniveau erreicht ist, und rechte Fahrgastraumseite unterschiedliche Tempewobei der Öffnungsanteil des Ventiles nur noch einen raturen vorgewählt werden, wobei mit dem Drehen eiverschwindend geringen Anteil der Taktzeit beträgt, so nes zugeordneten Knopfes 17 bzw. 18 ein Verschwendaß es während der Schließzeiten insbesondere bei ho- 55 ken einer zugehörigen, in der Leitung 6 und 7 eingebauhem Luftdurchsatz durch den Wärmetauscher zu einem ten Drossel 19 herbeigeführt wird. Die Übertragung der als unangenehm empfundenen Kaltblasen kommen Stellbewegung kann mechanisch oder mittels hilfskraftkann, gesteuerter Stellmittel erfolgen.However, brief pressure peaks continue to occur in the temperature sensor 12 which detects the blow-out temperature of the Line network and in the heat exchanger at the closing zone 3, while the temperature sensor 13 is used for detection because the blow-out temperature of zone 4 is always used for the entire temperature. The dial-up area Constantly high heat transfer medium temperature acts on temperature sensor 14 must become. These pressure peaks accumulate, by means of the setpoint adjuster 15 and 16 can for the left when the set temperature level has been reached, and the right side of the passenger compartment different temperatures the opening portion of the valve only needs to be preselected, whereby the egg disappears as you turn it small portion of the cycle time, so nes assigned button 17 or 18 is a waste it is installed in the line 6 and 7 during the closing times, especially when an associated 55 ken Air flow through the heat exchanger to a th throttle 19 is brought about. The transfer of the Cold blows that are perceived as uncomfortable can occur. controlled actuating means take place.

Aufgabe de;· Erfindung ist es, durch einfache Maßnah- Die Knöpfe 17 und 18 befinden sich in einer Stellung,The object of the invention is, by simple measures, the buttons 17 and 18 are in a position

men sicherzustellen, daß, insbesondere dann, wenn die 60 die zur Herbeiführung der maximalen Heizleistungmen ensure that, especially if the 60 is necessary to bring about the maximum heating output

gewünschte Temperatur erreicht ist, ohne Minderung der Regelgenauigkeit, der Öffnungsanteil des Ventiles bezogen auf die Taktzeit immer noch hoch ist, da nur ein geringer Wärmeträgerstrom fließt und daß bei dessen Abbremsen keine schädlichen Druckstößc auftreten.The desired temperature is reached without reducing the control accuracy, the proportion of opening of the valve based on the cycle time is still high, since only a small heat transfer medium flows and that during its When braking, no harmful pressure surges occur.

Dies wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Drossel nicht mit dem Absperrglied in WirkverbindungThis is achieved in a device of the type mentioned in that according to the invention Throttle not in operative connection with the shut-off element

dient. Die klappenförmigen Drosseln 19 sind jeweils voll geöffnet und Markierungen 20 an den Knöpfen 17 und 18 weisen auf die Stellung I der Skalen 21 und 22. Bewegt man nun z. B. den Knopf 17 im Gegenuhr/eigersinn, so wandert die Markierung 20 /.ur Stellung II, die der Kaltstellung entspricht und in der die zugeordnete Drossel 19 nicht ganz geschlossen ist. Sie kann daher als billige Drehklappe ausgebildet werden.serves. The flap-shaped throttles 19 are each full open and markings 20 on buttons 17 and 18 point to position I of scales 21 and 22. Moved one now z. B. the button 17 in the counter clock / intrinsic sense, so the marking moves 20 / .ur position II, the corresponds to the cold position and in which the associated throttle 19 is not completely closed. It can therefore be used as a cheap rotary valve are formed.

Bei Sollwerten unter dem Höchstwert fließt somit ein langsamer Heizmittelstrom als bei höchstem Sollwert, so daß auch die Druckspitze beim Schließen des Taktventiles 10 geringer ist. Durch das Drossein erhöht sich gleichzeitig der Offnungsanteil des Taktventiles 10 bezogen auf die Taktzeit, wodurch insbesondere bei kleinen Heizleistungen in den nun kurzen Schließzeiten kein lästiges Kaltblasen auftrittAt setpoints below the maximum value, a slower heating medium flow flows than at the highest setpoint, so that the pressure peak when closing the clock valve 10 is lower. The throttling increases at the same time, the opening portion of the clock valve 10 based on the cycle time, which is particularly in the case of small No annoying cold blowing occurs in the now short closing times

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel können die Sollwertsteller 15 und 16 unterschiedlich eingestellt werden, wodurch trotz Verwendung nur eines nachgeschalteten Taktventiles 10 während dessen Öffnungszeit ein unterschiedlicher Heizmittelstrom fließt.In the illustrated embodiment, the setpoint adjuster 15 and 16 can be set differently be, whereby despite the use of only one downstream clock valve 10 during its opening time a different flow of heating medium flows.

Die Tatsache, daß wegen der in Stellung Il nicht vollständig schließenden Drossel 19 die zugeordnete Zone 3 bzw. 4 leicht aufgeheizt wird, wenn der andere Sollwertsteller 15 bzw. 16 in Richtung Stellung 1 verdreht wird, ist praktisch ohne Bedeutung, da große Temperaturunterschiede zwischen links- und rechtsseitigem Fahrgastraum ohnehin nicht gewünscht werden. Um diese Temperaturunterschiede nicht iu groß werden zu lassen, erfolgt eine Summenbewertung der Signale der SoIlwertsteller 15 und 16. Das heißt, daß der größtmögliche Heizmittelstrom nur fließt, wenn beide Sollwertsteller 15 und 16 ganz auf »warm« gestellt sind und daß das Taktventil 10 dauernd schließt, wenn beide Sollwertseller 15 und 16 ganz auf »kalt« gestellt sind.The fact that because of the in position II is incomplete closing throttle 19, the assigned zone 3 or 4 is slightly heated when the other setpoint adjuster 15 or 16 is rotated in the direction of position 1 is practically irrelevant because of the large temperature differences between the left and right-hand passenger compartment are not desired anyway. About these temperature differences In order not to let it become too large, the signals from the target value adjuster are summed up 15 and 16. This means that the greatest possible heating medium flow only flows if both setpoint adjusters 15 and 16 are completely set to "warm" and that the clock valve 10 closes continuously when both setpoint adjusters 15 and 16 are completely set to "cold".

Damit bei Sollwerten unterhalb des Maximalwertes selbst bei extrem tiefen Außentemperaturen innerhalb einer angemessenen Zeit eine behagliche Innem-aumtemperatur erreicht wird, erfolgt die Übertragung der Verstellbewegung der Sollwertsteller 15 und 16 im Temperaturbereich von ca. 16⁰C bis ca. 30⁰C auf die Drosseln 19 dergestalt, daß mindestens der halbe maximal mögliche Heizmittelstrom fließt. Damit werden bei gängigen Kraftwagenwärmetauschern bereits ca. 80% der maximalen Heizleistung erbracht, jedoch wird die durch das Quadrat der Heizmittelgeschwindigkeit bestimmte Druckspitze stark gemildert.Thus, at desired values below the maximum value even in extremely low temperatures within a reasonable time a comfortable innem-aumtemperatur is reached, the transmission of the adjustment of the setpoint adjustment takes place 15 and 16 in the temperature range of about 16 ⁰ C to about 30 ⁰ C to the chokes 19 such that at least half of the maximum possible heating medium flow flows. In this way, about 80% of the maximum heating output is already achieved in conventional motor vehicle heat exchangers, but the pressure peak determined by the square of the heating medium speed is greatly reduced.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zur Regelung des durch den Heizungswärmetauscher einer Heiz- oder Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug strömenden Wärmeträgers mit einem geregelten Taktventil, dessen Absperrglied eine Drossel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (19) nicht mit1. Device for regulating the heating or air conditioning system through the heating heat exchanger in a motor vehicle flowing heat transfer medium with a regulated clock valve, the shut-off element a throttle is assigned, characterized in that the throttle (19) does not have steht, sondern ihr Querschnitt vom mechanischen Teil eines Sollwertstellers derart verändert wird, daß der Querschnitt der Drossel, ausgehend von einem bei ausgeschalteter Heizung nicht ganz geschlossenen Zustand stetig fortlaufend vergrößert wird, bis er bei der Sollwerteinstellung für maximale Heizleistung seinen größten Wert erreicht.but its cross-section from the mechanical part of a setpoint adjuster is changed in such a way that the cross section of the throttle, starting from a when switched off Heating not completely closed state is continuously increased until it reaches the setpoint setting reaches its highest value for maximum heating output. Aus der DE-AS 11 98 515 geht zwar bereits eine Ventilarbeitsweise hervor, die von der Wirkungsweise herFrom DE-AS 11 98 515 there is already a valve mode of operation from the mode of action