DE3526518C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Klimaanlage ist aus der JP-OS 58-2 508 bekannt. Bei dieser Klimaanlage werden die Luftmischklappe und die Zusatzklappe getrennt voneinander betätigt. Dadurch ist es möglich, die Zusatzklappe von der Schließstellung in die Offenstellung zu bewegen, ohne Rücksicht auf die momentane Stellung der Luftmischklappe. Wird nun die Zusatzklappe geöffnet, wenn die Luftmischklappe in der Nähe ihrer Offenstellung ist, sinkt die Temperatur am Temperaturfühler ab, wodurch die Steuerungseinrichtung der Betätigungseinrichtung für die Luftmischklappe den Befehl erteilt, die Luftmischklappe zu schließen, so daß die Temperatur wieder ansteigt. Bei geschlossener oder teilweise geöffneter Luftmischklappe wird Luft in die Heizeinrichtung eingeleitet und dort erwärmt, während gleichzeitig kalte Luft den Kaltluftkanal auf direktem Wege über den Luftauslaß verläßt. Eine Vermischung des Kaltluftstromes und des Warmluftstromes findet im Gehäuse somit nicht statt. Die durch die Heizeinrichtung stark erwärmte Luft läßt die Temperatur am Temperaturfühler wieder übermäßig ansteigen. Die Folge ist, daß die Steuerungseinrichtung dem übermäßigen Temperaturanstieg dadurch entgegenwirkt, daß sie der Betätigungseinrichtung für die Luftmischklappe den Befehl erteilt, die Luftmischklappe ganz zu öffnen. Die stark schwankende Temperatur am Temperaturfühler führt also zu Pendelbewegungen der Luftmischklappe, die einen stabilen Kühlbetrieb der Klimaanlage verhindern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die gattungsgemäße Klimaanlage so auszubilden, daß im maximalen Kühlbetrieb die das Gehäuse durchströmende Luft nur gekühlt wird, wobei Pendelbewegungen der Luftmischklappe und/oder der Zusatzklappe vermieden werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Klimaanlage sind die Luftmischklappe und die Zusatzklappe mit der beide Klappen antreibenden Betätigungseinrichtung über eine Hebelanordnung verbunden, die so ausgestaltet ist, daß beim Umschalten der Klimaanlage, z. B. vom maximalen Heizbetrieb in den maximalen Kühlbetrieb, die Drehung eines mit der Ausgangswelle der Betätigungseinrichtung fest verbundenen ersten Hebels nur eine Bewegung der Luftmischklappe in die Öffnungsstellung bewirkt und erst, nachdem der erste Hebel um einen vorbestimmten Drehwinkel gedreht ist, bewirkt die weitere Drehung des ersten Hebels auch eine Bewegung der Zusatzklappe von der Schließstellung in die Öffnungsstellung. Darüber hinaus ist die Hebelanordnung so ausgestaltet, daß die Luftmischklappe in ihrer Öffnungsstellung gehalten wird, solange sich die Zusatzklappe von ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung bewegt. Infolgedessen kann weder die Zusatzklappe noch die Luftmischklappe Pendelbewegungen ausführen, solange die Klimaanlage auf maximale Kühlung geschaltet ist. Außerdem ist sichergestellt, daß der von der Kühleinrichtung gekühlte Luftstrom unter Umgehung der Heizeinrichtung und des Warmluftkanals auf direktem Wege über den Kaltluftkanal zum Luftauslaß geführt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 7. Die Merkmale der Patentansprüche 6 und 7 dienen dazu, daß beim Umschalten der Klimaanlage auf maximalen Kühlbetrieb von Anfang an eine maximale Kühlleistung erhalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die in einem Fahrzeug angeordnete Klimaanlage nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Hebelanordnung zur Betätigung der Luftmischklappe und der Zusatzklappe der Klimaanlage,

Fig. 4 eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel eines ersten Hebels und des Öffnungsgrades der Luftmischklappe,

Fig. 5 eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel des ersten Hebels und des Öffnungsgrades der Zusatzklappe und

Fig. 6 eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel des ersten Hebels und einem Öffnungs- und Schließzustand eines Wasserventils.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung die gesamte Klimaanlage gezeigt. Mit der Ziffer 1 ist ein Luftkanal der Klimaanlage bezeichnet, durch den Luft zum Kühlen und/oder Erwärmen eingeführt wird. Der Luftkanal 1 hat an seiner stromaufwärtigen Seite einen Außenlufteinlaß 1a zum Einführen der Luft und einen Innenlufteinlaß 1b zum Zirkulieren der Luft in einem Fahrgastraum. Mit der Ziffer 2 ist eine Innenluft/Außenluft-Schaltklappe bezeichnet, mit der der Außenlufteinlaß 1a oder der Innenlufteinlaß 1b von Hand gewählt werden kann. Mit einer ausgezogenen Linie ist der Zustand bei Außenluftzirkulation und mit einer gestrichelten Linie ist der Zustand bei geschlossener Zirkulation dargestellt. Mit der Ziffer 3 ist ein Gebläsemotor bezeichnet, der durch den Außenlufteinlaß 1a oder den Innenlufteinlaß 1b eingeführte Luft zu dem Fahrgastraum treibt. Eine Kühleinrichtung 4 kühlt die vorgenannte Gebläseluft, indem sie die Luft durch sich hindurchströmen läßt, und ist senkrecht zu der Längsrichtung des Luftkanals 1 angeordnet.

Mit der Ziffer 5 ist ein Kompressor bezeichnet, der durch einen Riemen mit dem Motor des Kraftfahrzeugs verbunden und durch den Motor angetrieben wird. Der Kompressor 5 komprimiert ein Kühlmittel und läßt das komprimierte Kühlmittel zu einem Kondensator (nicht dargestellt) gehen, um das unter hohem Druck stehende Kühlmittel zu verflüssigen. Danach wird das verflüssigte Kühlmittel zu einer Niederdruck- und Niedertemperaturflüssigkeit durch ein Expansionsventil (nicht dargestellt) umgewandelt und dann zu der Kühleinrichtung 4 geführt, die Wärme aus der Gebläseluft aufnimmt, so daß die Gebläseluft zu einem Niederdruck- und Niedertemperaturgas für die Zirkulation wird. Mit der Ziffer 6 ist eine Heizeinrichtung bezeichnet, die in einem Verdampfer angeordnet ist und Motorkühlwasser zuführt, um die Gebläseluft zu erwärmen, indem sie den Luftstrom durch sich hindurchgehen läßt. Eine Luftmischklappe 7 stellt das Mengenverhältnis von der Heizeinrichtung 6 zugeführter gekühlter Luft zu der Heizeinrichtung 6 nicht zugeführter gekühlter Luft ein, wodurch eine durch Mischen der gekühlten Luft mit erwärmter Luft temperaturgesteuerte Luft dem Fahrgastraum zugeführt wird. Der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 7 wird automatisch gesteuert, um die Fahrgastraumtemperatur auf einem vorbestimmten Sollwert unter Berücksichtigung zurückgeführter Informationen wie Außenlufttemperatur, Innenlufttemperatur, Einstelltemperatur, Öffnungsgrad der Luftmischklappe 7 usw. zu halten.

Mit der Ziffer 8 ist eine Zusatzklappe bezeichnet, die als Klappe für maximale Kühlung dient und den Luftwiderstand bei maximaler Kühlung oder bei Gebläsebetrieb in der durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 gezeigten Stellung verringern kann. Bei anderen Betriebszuständen befindet sich die Zusatzklappe 8 in einer Stellung, die durch eine ausgezogene Linie in derselben Zeichnungsfigur gezeigt ist, und sie führt dadurch die gekühlte Luft zu der Warmluft, um die der Heizeinrichtung 6 zugeführte Warmluft und die der Heizeinrichtung 6 nicht zugeführte gekühlte Luft gleichmäßig zu vermischen. Der genaue Aufbau und Betrieb der Luftmischklappe 7 und der Zusatzklappe 8 wird weiter unten erläutert. Auf einer stromabwärtigen Seite der Heizeinrichtung 6 sind ein nach unten gerichteter Auslaß 9, ein Entfrosterauslaß 10 und ein nach oben gerichteter Auslaß 11 angeordnet, wobei das Öffnen und Schließen dieser Auslässe durch Klappen 9a, 10a und 11 jeweils gesteuert wird. Dieser Vorgang wird ebenfalls unten im einzelnen erläutert.

Mit der Ziffer 12 ist ein Ein-Chip-Mikrocomputer (Steuerungseinrichtung) bezeichnet, der eine Digitaloperation einer Software entsprechend eines vorbestimmten Klimatisierungssteuerprogramms ausführt und eine Betriebsablaufeinrichtung darstellt, mit der ein Kristalloszillator mit einer Frequenz von wenigen Megahertz (MHz) sowie ein Konstantspannungsversorgungsschaltkreis (nicht gezeigt) verbunden ist, der mit einer im Fahrzeug angeordneten Batterie als Energieversorgungsquelle verbunden ist und eine konstante Spannung dem Mikrocomputer zuführt, um ihn in Betrieb zu setzen.

Mit 13 ist ein Innenlufttemperaturfühler zum Fühlen der Fahrgastraumtemperatur und zum Erzeugen eines Raumtemperatursignals bezeichnet. Mit 14 ist ein Umgebungstemperaturfühler zum Fühlen der Lufttemperatur außerhalb des Fahrgastraumes und zum Erzeugen eines Umgebungstemperatursignals bezeichnet. Mit 15 ist ein Sonnenlichtfühler zum Feststellen der in den Fahrgastraum eingestrahlten Sonnenlichtmenge und zum Erzeugen eines Sonnenlichtsignals bezeichnet. Mit 16 ist ein Wassertemperaturfühler zum Feststellen der Temperatur des der Heizeinrichtung 6 zugeführten Motorkühlwassers und zum Erzeugen eines entsprechenden Wassertemperatursignals bezeichnet. Mit 17 ist ein Öffnungsgradfühler zum Feststellen des Öffnungsgrades der Luftmischklappe und zum Erzeugen eines entsprechenden Öffnungsgradsignales bezeichnet. 18a bedeutet ein Kaltlufttemperaturfühler zum Feststellen der Temperatur der gekühlten Luft am Ausgang der Kühleinrichtung 4 und zum Erzeugen eines entsprechenden Kaltlufttemperatursignals, und mit der Ziffer 18b ist ein Klimatisierungstemperaturfühler bezeichnet, der auf der stromabwärtigen Seite der Heizeinrichtung 6 angeordnet ist und zum Feststellen der Temperatur der temperaturgesteuerten und gemischten Luft bestehend aus der der Heizeinrichtung 6 zugeführten Warmluft und der der Heizeinrichtung 6 nicht zugeführten gekühlten Luft dient.

Mit der Ziffer 19 ist ein Steuerschalter bezeichnet, mit dem verschiedene Betriebsarten, wie Heizbetrieb, Entfrosterbetrieb, Kühlbetrieb usw. von Hand gewählt werden können. Eine Temperatureinstelleinrichtung 20 dient zum Einstellen der Fahrgastraumtemperatur, die ein Steuerwert ist, wobei der Fahrer jede gewünschte Raumtemperatur durch Einstellen des Schalters von Hand wählen kann.

Alle Signale von den vorgenannten Fühlern 13 bis 18, dem Steuerschalter 19 und der Temperatureinstelleinrichtung 20 werden in den Mikrocomputer 12 gegeben, um darin eine Digitaloperation entsprechend eines Steuerprogramms auszuführen, das zuvor aufgestellt wurde.

Ein Gebläsemotorschaltkreis 21 dient zum Steuern des Betriebes eines Gebläsemotors 3 entsprechend einer Ausgabe des Mikrocomputers 12. Eine Kompressorbetätigungseinrichtung 22 bewirkt den Ein-Ausschaltzustand des Kompressors 5 und/oder die Steuerung des Komprimiervermögens des Kompressors 5 entsprechend der Ausgabe des Microcomputers 12.

Eine Öffnungsklappenbetätigungseinrichtung 23 bewirkt eine Temperatursteuerung durch Einstellen des Öffnungsgrades der Luftmischklappe 7 entsprechend der Ausgabe des Mikrocomputers 12. Mit der Ziffer 24 ist eine Wasserventilbetätigungseinrichtung bezeichnet, welche das Öffnen und Schließen eines Wasserventils 30 steuert, welches die Zufuhr von Motorkühlwasser zu der Heizeinrichtung 6 entsprechend der Ausgabe des Mikrocomputers 12 steuert.

Mit den Ziffern 25 und 26 sind Klappenbetätigungseinrichtungen zum Steuern des Öffnens und des Schließens der Klappen 9a bis 11a bezeichnet, die an jedem Auslaß 9 bis 11 vorgesehen sind, und sie werden auf dieselbe Art und Weise wie oben beschrieben entsprechend der Ausgabe des Mikrocomputers 12 betrieben.

Als nächstes wird der Luftkanal 1 mit Bezug auf Fig. 2 näher beschrieben, der gemäß der Erfindung ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt die Klimaanlage, wie sie in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, wobei 100 die Windschutzscheibe, 102 die Motorhaube, 103 der Motorraum, 104 der Fahrgastraum und 105 ein Verkleidungsabschnitt ist, der von dem Fahrgastraum 104, dem Motorraum 103 und der Haube 102 umgeben ist.

Wie deutlich aus Fig. 2 hervorgeht, ist eine Ventilatoreinheit der Klimaanlage in dem oben erwähnten Verkleidungsabschnitt 105 angeordnet. Diese Ventilatoreinheit 106 hat ein Gebläserad 107, das von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Eine Innenluft/Außenluft-Umschaltkammer ist auf der Saugseite des Gebläserades 107 vorgesehen, um die Luft in dem Fahrgastraum und die Luft außerhalb des Fahrgastraumes wahlweise eintreten zu lassen.

Eine Klimatisierungshaupteinheit 108, welche von der Ventilatoreinheit 106 eingeblasene Luft erhält, ist in dem Fahrgastraum 104 angeordnet, wobei die Ventilatoreinheit 106 ein Gehäuse 109 hat, das aus mehreren Trennwänden unter Berücksichtigung des Zusammenbaus gebildet ist. Die Kühleinrichtung 4 (Verdampfer) ist am weitesten stromaufwärts in dem in dem Gehäuse 109 gebildeten Luftkanal vorgesehen und besteht aus einem Kühlmittelverdampfer für den Kühlzyklus und wird von dem Motor des Fahrzeugs als Antriebsquelle angetrieben.

Ein Abwasserauslaß 111 ist am Boden des Gehäuses 109 gebildet, um in der Kühleinrichtung 4 erzeugtes Abwasser hindurchgehen zu lassen. Außerdem ist fast in der Mitte des Gehäuses 109 die Heizeinrichtung 6 vorgesehen, deren Heizquelle das Motorkühlwasser (Warmwasser) ist. An einem Lufteinlaß 6a der Heizeinrichtung 6 ist die Temperatursteuerungsluftmischklappe 7 drehbar angeordnet, wobei sie sich auf einer Welle 113 dreht. Außerdem ist zwischen dem Lufteinlaß 6a der Heizeinrichtung 6 und einer Gehäuseseite 109a, die sich in einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegen, ein Kaltluftkanal 115 gebildet. Das Verhältnis einer Menge der durch den Kaltluftkanal 115 strömenden gekühlten Luft und einer Menge der Luft (Warmluft), die in die Heizeinrichtung 6 eingeführt und darin erwärmt werden soll, kann durch den Öffnungsgrad der vorgenannten Luftmischklappe 7 eingestellt werden.

Ein Warmluftkanal 116 ist zwischen einem Luftauslaß 6b der Heizeinrichtung 6 und einer Gehäuseseite 109b gebildet, die sich in einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegen. Der Kanal 116 dient auch als Mischkammer, in welcher die durch den Kaltluftkanal 115 strömende gekühlte Luft und die durch die Heizeinrichtung 6 strömende Warmluft gemischt werden. Eine Führungsplatte 117, die zusammen mit dem Gehäuse 109 gebildet ist, erstreckt sich längs des Luftauslasses 6b der Heizeinrichtung 6 und dient dazu, die Warmluft zu der gekühlten Luft hinzuführen, um sie intensiv mit ihr zu einer gleichmäßig gemischten Luft zu vermischen.

Andererseits ist die Zusatzklappe 8 am oberen Ende der Heizeinrichtung 6 an einer Welle 118 drehbar angeordnet, wobei sie sich von dem Kaltluftkanal 115 zu dem Warmluftkanal 116 hin erstreckt. Die Zusatzklappe 8 bewirkt die Einführung der gekühlten Luft und hat außerdem einen gebogenen Teil, um damit die kalte Luft mit der warmen Luft gleichmäßig zu vermischen.

Der Entfrosterauslaß 10 ist am oberen Ende des Gehäuses 109 vorgesehen, um die Warmluft an die Windschutzscheibe zu blasen. Der Entfrosterauslaß 10 wird durch eine Klappe 10a geöffnet und geschlossen, die an einer Welle 126 drehbar angeordnet ist. Der nach oben gerichtete Auslaß 11 ist an der Vorderseite des Gehäuses 109 vorgesehen und unterhalb des Entfrosterauslasses 10 und oberhalb der Zusatzklappe 8, wie in Fig. 2 gezeigt, angeordnet. Der nach oben gerichtete Auslaß 11 wird durch die Klappe 11a geöffnet und geschlossen, aus dem die Luft zum Oberkörper des Fahrers geblasen wird. Die Klappe 11a ist drehbar ausgebildet, wobei sie sich auf einer Welle 127 dreht. Aufwärts gerichtete Auslässe 123 sind auf der rechten und der linken Seite des Gehäuses 109 vorgesehen und zwischen dem Entfrosterauslaß 10 und der Zusatzklappe 8 angeordnet. Die nach oben gerichteten Auslässe 123 sind mit Ausblasgittern versehen, die an beiden Seiten eines Fahrzeuginstrumentenbretts (nicht gezeigt) angeordnet sind, und stehen mit einem nicht dargestellten Kanal in Verbindung. Durch Öffnen und Schließen der an dem Ausblasgitterteil vorgesehenen Klappen von Hand wird die Luft zu den nach oben gerichteten Auslässen 123 geführt. Der nach unten gerichtete Auslaß 9 ist so an einem Abschnitt der rechten und linken Seite des Gehäuses 109 vorgesehen, daß er mit dem Warmluftkanal 116 oberhalb der Heizeinrichtung 6 in Verbindung steht. Der nach unten gerichtete Auslaß 9 ist mit einem nach unten gerichteten Ausblaskanal (nicht gezeigt) verbunden und so ausgebildet, daß er die Luft zu den Beinen des Fahrers ausbläst. Die Klappe 9a öffnet und schließt den nach unten gerichteten Auslaß 9.

Im folgenden wird die Hebelanordnung zum Betätigen der Luftmischklappe 7 und der Zusatzklappe 8 im Detail mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. In der Zeichnungsfigur ist mit der Ziffer 23 eine durch den Mikrocomputer 12 gesteuerte Betätigungseinrichtung zum Öffnen und Schließen der Klappen bezeichnet, die aus einem Servomotor besteht. Ein erster Hebel 201 in V-Form ist an einer Ausgangswelle 200 der Betätigungseinrichtung 23 befestigt und wird mit der Ausgangswelle 200 gedreht. Ein Ende eines zweiten Hebels 204 ist mit einem Ende eines ersten Armes 202 des ersten Hebels 201 verbunden, und das andere Ende des Hebels 204 ist mit einem Ende eines dritten Hebels 205 verbunden, dessen anderes Ende mit der Welle 113 verbunden ist, welche die Luftmischklappe 7 trägt. Da die Drehung der Betätigungseinrichtung 23 über den ersten bis dritten Hebel 201, 204, 205 und zu der Welle 113 übertragen wird, wird die Luftmischklappe 7 in eine willkürliche Stellung gebracht (wie in Fig. 4 zu sehen ist).

Ein Zapfen 206, der an einem Ende eines zweiten Armes 203 des ersten Hebels 203 vorgesehen ist, greift in einen bogenförmigen Schlitz 208 ein, der an einem Ende eines vierten Hebels 207 gebildet ist. Der Radius des bogenförmigen Schlitzes 208 entspricht dem Abstand zwischen dem Zapfen 206 und der Ausgangswelle 200, wobei sein Öffnungsgrad bei einem Winkel von 82,5° liegt. Selbst wenn somit der erste Hebel 201 im Gegenuhrzeigersinn um 82,5° liegt. Selbst wenn somit der erste Hebel 201 im Gegenuhrzeigersinn um 82,5° aus einer in Fig. 3 gezeigten Stellung gedreht wird, wird der Zapfen 206 nur über einen Bogen von 82,5° in dem bogenförmigen Schlitz 208 gedreht, so daß der vierte Hebel 207 während dieses Vorgangs (wie in Fig. 5 gezeigt) nicht durch den ersten Hebel 201 bewegt werden kann. Das andere Ende des vierten Hebels 207 ist mit einem Ende eines fünften Hebels 209 verbunden, wobei das andere Ende des fünften Hebels 209 mit der Welle 118 verbunden ist, welche die Zusatzklappe 8 trägt. Mit 210 ist eine Rückholfeder bezeichnet, die so auslenkbar ist, daß sie den fünften Hebel 209 in eine Stellung bewegt, die durch die ausgezogene Linie in Fig. 3 gezeigt ist. Die durch die ausgezogene Linie in Fig. 3 gezeigte Stellung entspricht einer Stellung der Zusatzklappe 8, die durch die ausgezogene Linie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Zusatzklappe ist gewöhnlich in dieser Stellung (voll geschlossene Stellung, wie in Fig. 5 gezeigt ist).

Da, wie oben erwähnt, der bogenförmige Schlitz 208 einen Winkel von 82,5° hat, und selbst wenn der erste Hebel 201 im Gegenuhrzeigersinn entsprechend der Kühlleistung gedreht wird und die Luftmischklappe 7 aus der durch die ausgezogene Linie gezeigten Stellung in die durch die gestrichelte Linie gezeigte Stellung bewegt wird, bleibt zu diesem Zeitpunkt die Zusatzklappe 8 in ihrer voll geschlossenen Stellung, die durch die ausgezogene Linie gezeigt ist. Wenn der erste Hebel 201 weiter im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, bis der Zapfen 206 das Ende des Schlitzes 208 erreicht hat, nämlich nachdem der erste Hebel 201 sich um einen Winkel von 82,5° gedreht hat, wird eine weitere Drehung des ersten Hebels 201 auf den fünften Hebel 209 durch den vierten Hebel 207 übertragen, um die Zusatzklappe 8 allmählich aus ihrer voll geschlossenen Stellung in ihrer voll geöffnete Stellung zu bewegen, die durch die gestrichelte Linie in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn der erste Hebel 201 sich um einen Winkel von 73,5° aus der durch die ausgezogene Linie in Fig. 3 gezeigten Stellung dreht, ist die Luftmischklappe 7 in ihrer voll geöffneten Stellung, die durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 gezeigt ist. Andererseits liegen zu diesem Zeitpunkt die Ausgangswelle 200, ein Verbindungsstift 211, welcher den ersten Hebel 201 mit dem zweiten Hebel 204 verbindet, und ein Verbindungsstift 212, welcher den zweiten Hebel 204 mit dem dritten Hebel 205 verbindet, fast auf einer geraden Linie. Wenn sich zu diesem Zeitpunkt der erste Hebel 201 in eine kleine Uhrzeigersinnstellung dreht, bewegt sich die Luftmischklappe 7 nicht aus der vorgenannten voll geöffneten Stellung (wie in Fig. 4 gezeigt ist). Der erste Hebel 201 ist so ausgebildet, daß er sich weitere 15,5° bewegen kann, nachdem er sich 82,5° aus der durch die ausgezogene Linie in Fig. 3 gezeigten Stellung bewegt hat. Infolgedessen kann er sich über einen Bogen von 98° bewegen. Daher bewegt sich die Zusatzklappe 8 allmählich aus ihrer voll geschlossenen Stellung in ihre voll geöffnete Stellung als Folge der Drehung des ersten Hebels 201 aus einer Stellung von 82,5° bis zu der vollen Uhrzeigersinnstellung.

Das Wasserventil 30 zum Steuern der Zufuhr von Motorkühlwasser zu der Heizeinrichtung 6 wird aus seinem Einschaltzustand in seinen Ausschaltzustand bewegt, nachdem der Öffnungsgradfühler 17 diesen Öffnungsgrad der Luftmischklappe 7 festgestellt hat, wenn der erste Hebel 201 sich über einen Bogen von 75,5° gedreht hat. Umgekehrt, wenn der erste Hebel 201 im Gegenuhrzeigersinn aus der vollen Uhrzeigersinnstellung von 98° in eine Stellung von 80,5° in Schließrichtung gedreht wird, wird das Wasserventil 30 aus dem Ausschaltzustand in den Einschaltzustand (wie in Fig. 6 gezeigt ist) gebracht.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Klimaanlage erläutert.

Die durch den Fahrer wahlweise durch den in der Ventilationseinheit 106 vorgesehenen Innenlufteinlaß und Außenlufteinlaß eingeführte Luft wird der Kühleinrichtung 4 zugeführt und darin getrocknet und gekühlt. Dann wird die von der Kühleinrichtung 4 getrocknete und gekühlte Luft entsprechend der Betriebsstellung der Luftmischklappe 7 der Heizeinrichtung 6 und dem Kaltluftkanal 115 zugeführt. Wenn die Luftmischklappe 7 sich in der Stellung 7a befindet, wird die gesamte gekühlte Luft dem Kaltluftkanal 115 zugeführt und über jeden Auslaß 10, 11, 123, 9) verteilt. Wenn dagegen die Luftmischklappe 7 sich in der Stellung 7b befindet, wird die gesamte gekühlte Luft der Heizeinrichtung 6 zur Erwärmung zugeführt, und die Warmluft D wird über jeden Auslaß 10, 11, 123, 9 verteilt. Wenn sich die Luftmischklappe 7 in irgendeiner Stellung zwischen den beiden oben genannten Stellungen 7a und 7b befindet, werden die Warmluftmenge und die Kaltluftmenge entsprechend dem Öffnungsgrad der Klappe eingestellt. Wenn sich somit die Luftmischklappe 7 in einer Stellung zwischen den Stellungen 7a und 7b befindet und die Zusatzklappe 8 in der Stellung 8a (ihrer voll geschlossenen Stellung) ist, wird die gekühlte Luft der Heizeinrichtung 6 zugeführt, um darin erwärmt zu werden und um die Warmluft D zu werden, die dem Warmluftkanal 116 zugeführt wird, wobei der Warmluftkanal 116 auch als Mischkammer für die Warmluft und die Kaltluft dient. Andererseits strömt der Rest der durch die Luftmischklappe 7 geteilten gekühlten Luft dann durch den Kaltluftkanal 115 und wird, geführt durch die Zusatzklappe 8, entlang einer Seite der Heizeinrichtung 6 zu dem Warmluftkanal 116 geführt, wie durch den Pfeil A gezeigt ist, um sich dort mit der Warmluft D zu vermischen und auf eine gewünschte Temperatur einzustellen. Die temperaturgesteuerte Luft wird über jeden Auslaß 10, 11, 123, 9 verteilt. Die Temperatur der über diese Auslässe verteilten gemischten Luft kann durch Ändern des Verhältnisses der Warmluftmenge und der Menge an gekühlter Luft entsprechend dem Öffnungsgrad der Luftmischklappe 7 gesteuert werden, die durch die Betätigungseinrichtung 23 gesteuert wird, wodurch jede gewünschte Temperatur der verteilten Luft in einem Bereich zwischen einer niederen und einer hohen Temperatur erhältlich ist. Wenn der Fahrer bei Betrieb der Zusatzklappe 8 nur die gekühlte Luft möchte, wie z. B. im maximalen Kühlbetrieb, und wenn die Luftmischklappe 7 in die Stellung 7a und die Zusatzklappe 8 in die Stellung 8b mit der in Fig. 3 gezeigten Hebelanordnung bewegt worden sind, erreicht die gekühlte Luft entsprechend den Pfeilen B und C den oberen Auslaß 11, 123, um auf dem kürzesten Weg verteilt zu werden. Daher vermindert die entlang der Pfeile B, C strömende gekühlte Luft den Widerstand erheblich, und es strömt viel Luft und die Geschwindigkeit der verteilten Luft ist größer, als wenn die gekühlte Luft um die Zusatzklappe 8 auf einem Kreisweg, wie durch den Pfeil E gezeigt, herumströmt, wodurch eine höhere Kühlwirkung erzielt wird. Übrigens wird auch im Gebläsebetrieb eine ausreichende Menge Luft erhalten, indem die Zusatzklappe 8 in die Stellung 8b auf die oben beschriebene Art und Weise gebracht wird.

Claims (8)

1. Klimaanlage für Kraftfahrzeuge, mit

• (a) einem luftdurchströmten Gehäuse, in dem
  • (a1) eine Kühleinrichtung zum Kühlen von in das Gehäuse eintretender Luft,
  • (a2) stromabwärts von der Kühleinrichtung eine Heizeinrichtung zum Erwärmen von die Kühleinrichtung verlassender Luft,
  • (a3) stromabwärts von der Heizeinrichtung ein Warmluftkanal zum Führen von die Heizeinrichtung verlassender Luft zu einem Luftauslaß des Gehäuses,
  • (a4) ein die Heizeinrichtung umgehender und in den Warmluftkanal mündender Kaltluftkanal zum Führen von die Kühleinrichtung verlassender Luft vorbei an der Heizeinrichtung zum Warmluftkanal,
  • (a5) zwischen der Heizeinrichtung und der Kühleinrichtung eine drehbare Luftmischklappe zum Einstellen des Mengenverhältnisses der zur Heizeinrichtung und in den Kaltluftkanal strömenden Luft und
  • (a6) stromabwärts von der Luftmischklappe eine drehbare Zusatzklappe zum Leiten der Luft vom Kaltluftkanal entweder in den Warmluftkanal oder vorbei an dem Warmluftkanal zum Luftauslaß, angeordnet sind,
• (b) einer Betätigungseinrichtung für die Luftmischklappe,
• (c) einem Temperaturfühler zum Messen der Lufttemperatur in dem Kraftfahrzeug und
• (d) einer auf den Meßwert des Temperaturfühlers ansprechenden Steuerungseinrichtung, die die Betätigungseinrichtung so steuert, daß sie die Luftmischklappe in eine Stellung bewegt, in der sie das Mengenverhältnis der zur Heizeinrichtung und in den Kaltluftkanal strömenden Luft so einstellt, daß die Lufttemperatur in dem Fahrzeug einem Sollwert entspricht,

wobei im Heizbetrieb die Luftmischklappe zwischen ihrer Schließstellung, in der sie die Luftzufuhr zu dem Kaltluftkanal verhindert und zu der Heizeinrichtung ganz freigibt, und ihrer Öffnungsstellung, in der sie die Luftzufuhr zu der Heizeinrichtung verhindert und zu dem Kaltluftkanal ganz freigibt, bewegbar ist, und die Zusatzklappe in ihrer Schließstellung ist, in der sie die Luft in dem Kaltluftkanal zu dem Warmluftkanal leitet, und wobei im maximalen Kühlbetrieb die Luftmischklappe in ihrer Öffnungsstellung und auch die Zusatzklappe in ihrer Öffnungsstellung ist, in der sie die Luft in dem Kaltluftkanal vorbei an dem Warmluftkanal zum Luftauslaß leitet, dadurch gekennzeichnet, daß

• (e) die Luftmischklappe (7) und die Zusatzklappe (8) mit der Betätigungseinrichtung (23) über eine Hebelanordnung (201 bis 209) verbunden sind, die
  • (e1) einen ersten, mit einer Ausgangswelle (200) der Betätigungseinrichtung (23) drehfest verbundenen Hebel (201) aufweist, der
    • (el.1) einerseits spielfrei mit einem zweiten die Luftmischklappe (7) betätigenden Hebel (204) und andererseits
    • (el.2) mit Spiel mit einem die Zusatzklappe (8) betätigenden Hebel (207) verbunden ist,
• derart, daß sich bei einer Drehung des ersten Hebels (201) bis zu einem vorbestimmten Winkel nur die Luftmischklappe (7) von ihrer Schließstellung in ihrer Öffnungsstellung bewegt und sich erst bei einer weiteren Drehung des ersten Hebels (201) ab diesem vorbestimmten Winkel die Zusatzklappe (8) von ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung bewegt, wobei die Hebelanordnung (201 bis 209) die Luftmischklappe (7) in ihrer Öffnungsstellung hält, solange es die Zusatzklappe (8) von ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung bewegt.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (204) an seinem einen Ende drehbar mit dem ersten Hebel (201) verbunden ist, ein dritter Hebel (205) an seinem einen Ende drehbar mit dem anderen Ende des zweiten Hebels (204) und an seinem anderen Ende drehfest mit einer drehbaren Welle (113) der Luftmischklappe (7) verbunden ist, der die Zusatzklappe (8) betätigende vierte Hebel (207) an seinem einen Ende einen bogenförmigen Schlitz (208) hat, in welchen ein an dem ersten Hebel (201) befestigter Zapfen (206) verschiebbar eingreift, und ein fünfter Hebel (209) an seinem einen Ende drehbar mit dem anderen Ende des vierten Hebels (207) und an seinem anderen Ende drehfest mit einer drehbaren Welle der Zusatzklappe (8) verbunden ist.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückholfeder (210) an dem fünften Hebel (209) derart angreift, daß sie die Zusatzklappe (8) in ihre Schließstellung drängt.

4. Klimaanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des bogenförmigen Schlitzes gleich dem Abstand zwischen der Ausgangswelle (200) der Betätigungseinrichtung (23) und dem Zapfen (206) ist.

5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (201) eine V-Form hat und zwei Arme (202, 203) aufweist, von denen der erste Arm (202) drehbar mit dem einen Ende des zweiten Hebels (204) verbunden ist und wobei der Zapfen (206) an dem zweiten Arm (203) befestigt ist.

6. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmischklappe (7) ihre Öffnungsstellung bereits bei einem unterhalb des vorbestimmten Winkels liegenden Drehwinkel des ersten Hebels (201) erreicht.

7. Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (12) ein die Zufuhr von heißem Motorkühlwasser zu der Heizeinrichtung (6) steuerndes Wasserventil (30) schließt, nachdem die Luftmischklappe (7) ihre Öffnungsstellung erreicht hat und bevor sich die Zusatzklappe (8) von ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung bewegt.