DE2840431B2 - Vorrichtung zur wasserseitigen Temperaturregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur wasserseitigen Temperaturregelung mit einem, einen Motor-Kühlkreislaufwärmetauscher und eine Kühlwasserpumpe enthaltenden Primärstromkreis und einem, einen w Heizungswärmetauscher und eine elektrische Wasserpumpe, deren Drehzahl mittels eines elektronischen Reglers regel- bzw. steuerbar ist, enthaltenden Sekundärstromkreis, insbesondere von Kraftfahrzeugheizungs- und Klimaanlagen, wobei der zur Drehzahlbeein- v> flussung der im Heizkreislauf angeordneten Pumpe dienende elektronische Temperaturregler in Abhängigkeit von einer oder mehreren Temperaluren, insbesondere von der Luftaustrittstemperatur, der Innenraumtemperatur, der Außenraumtemperatur und der Was- Mt sereintrittstemperatur regel- oder steuerbar ist, wobei die beiden Stromkreise mittels eines Kreuz-lormstükkes hydraulisch schaltbar miteinander verbunden sind und der elektronische Regler die Drehzahl der Wasserpumpe drehmomentunabhängig konstant halt. μ Eine derartige Vorrichtung ist aus der DH-PS 08 508 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

Vorrichtung dahingehend weiter auszugestalten, daß auch ein Warmhaltebetrieb möglich ist, wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet ist und darüberhinaus auch eine Notvorstejlung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs erläuterten Art dadurch gelöst, daß ein mittels Relais steuerbares Magnetventil vorgesehen ist, sowie ein vom Magnetventil steuerbarer Stellantrieb und ein vom Stellantrieb in das bzw. aus dem Kreuz-Formstück steuerbares Trennorgan sowie ferner ein Schaltmittel im Stromkreis des Reglers zum Betrieb bei abgeschaltetem Magnetventil.

Es ist zwar bei einer Vorrichtung zur Regelung von wärmetechnischen, in sich geschlossenen Kreisläufen mit einem vier Anschlüsse für ein Strömungsmittel aufweisenden Leitorgan, bei dem die Anschlüsse an einem Rohrleitungsring am Umfang des Ringes angeordnet sind, bekannt, zwei sich gegenüberliegende in den Rohrquerschnitt hinein verstellbare Schieber vorzusehen, die durch einen in der Mitte des Rohrkreises gelegenen, vom Strömungsmittel beaufschlagten Thermostaten steuerbar sind (DE-OS 14 54 373). Bei dieser bekannten Vorrichtung werden in zwei Kreisringabschnitte jeweils ein Schieber in Ringkanäle des rohrkreisförmigen Leitorgans eingeführt. Die einander gegenüberliegenden Schieber werden durch einen Thermostaten gesteuert. Bei der vorliegenden Erfindung hingegen wird eine sogenannte hydraulische Brücke in Form eines Kreuz-Formstückes verwendet.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, in einfacher Weise bei abgeschalteter Zündung und warmer Brennkraftmaschine die im Block der Brennkraftmaschine bzw. im Kühlkreislauf gespeicherte Wärmeenergie durch eine geänderte Betriebsweise des Reglers zum Erwärmen, beispielsweise des Fahrzeuginneren, auch im Standbetrieb zu nutzen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung, als steuerbarer Stellantrieb eine vom Magnetventil beaufijblagbare Druckdose dient.

Besonderi vorteilhaft ist es, wersn als Trennorgan ein diagonal zwischen zwei benachbarten Armen des Kreuz-Formstückes bewegbarer Schieber vorgesehen ist.

Als Trennorgan wird zweckmäßig ein Kurvenscheibenventil vorgesehen.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. I schematisch die gesamte Vorrichtung,

Fig.2 teilweise schematisch die erfindungsgemäße Ausgestaltung,

Fig.3 ein Kreuzformstück mit Kurvenscheibenvcntil als Trennorgan, und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 3.

In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau der Vorrichlung zur wasserseitigen Temperaturregelung mit einem, einen Motor-Kühlkrcislaufaufwärmctauscher 12 und eine Kühlwasserpumpe 2 enthaltenden. Primarstromkreis I und einem einen Heizungswärmetauscher 6 und eine elektrische Wasserpumpe 4 enthaltenden Sekundärstromkreis Il dargestellt, wobei der zur Drchzahlbeeinflussung der im Heizkreislauf Il angeordneten Pumpe 4 dienende elektronische Temperaturregler 10 in Abhängigkeit von einer oder mehreren Temperaturen über Temperaturfühler 8 und/oder Sollwert-Potentiometer S regel- oder steuerbar ist, wobei die beiden Stromkreise I und Il mittels eines Krcu/.-Formstückes 3

hydraulisch schaltbar miteinander verbunden sind und der elektronische Regler to die Drehzahl der Wasserpumpe 4 drehmomentunabhängig konstant hält Dabei ist eine Brennkraftmaschine 1 mit ihrem (nicht dargestellten) Kühlmantel an den Kühlkreislauf I s angeschlossen. In an sich bekannter Weise kann ein Thermostat 14 vorgesehen sein sowie ggf. eine (nicht dargestellte) BypaBleitung. Die Kühlwasserpumpe 2 wird von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben. In an sich bekannter Weise kann auch noch ein Kühlgebläse ι ο 13 vorgesehen sein. Der Sekundärstromkreis II ist für die Heizung des Fahrzeuges bzw. Klimatisierung vorgesehen. Außer der elektrisch angetriebenen Wasserpumpe 4 ist ein Überströmventil 5 angeordnet Schließlich kann noch ein Elektrogebläse 7 für den is Heizungswärmetauscher 6 vorgesehen sein.

Die Anschlußstücke 3a und 36 verbinden die Leitungen des Kreislaufes II, während die Anschlußstükke 3c und 3d mit den Leitungen des Kühlkreislaufes I verbunden sind. Diese bekannte hydraulische Brücke in Form eines Kreuz-Formstückes 3 arbeitet folgenderweise: Bei ausgeschalteter Eiektrowasserpumpe 4 besteht zwischen Anschlußpunkten 3a und 30 keine Druckdifferenz, und zwar unabhängig von der Wassergeschwindigkeit und Wassermenge im Primärkreis I und daher unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1. Im Sekundärstromkreis II kann daher eine Wasserströmung nur durch die Eiektrowasserpumpe 4 erzwungen werden. Zur Veränderung der Heizleistung wird die Wassermenge im Sekundärstromkreis II stetig verändert Demzufolge ist diese Wassermenge eine Funktion der Belastung der Heizungsanlage. Bei voller Heizleistung ist die Wasserströmung im Sekundärstromkreis Il kleiner gleich der Wasserströmung im Primärkreis I. In diesem Fall trennt ti das Kreuzformstück 3 aufgrund der streng symmetrischen Lage seiner Anschlüsse die Wassermenge so auf, daß die Menge im Anschluß 3c direkt zum Anschluß 3b abgelenkt wird und die Menge im Anschluß 3b direkt zum Anschluß 3d ohne mechanisch bewegte Teile gelenkt wird.

An dem Regler 10 ist ein Magnetventil 24 angeschlossen, das einen Stellantrieb 25 steuert wobei der Stellantrieb 25 ein Trennorgan 26 in das bzw. aus dem Kreuz-Formstück 3 steuert 4i

In Fig. 2 ist die spezielle Steuerschaltung für den Regler 10 im Detail dargestellt. Der Regler 10 ist im Prinzip an einen Anschluß 29 einer (nicht dargestellten) Fahrzeugbatterie und andererseits an einen Masseanschluß 30 angeschlossen. Im Stromkreis des Reglers 10 vi befindet sich ein Zündschalter 27 sowie ein Relais 21 mit einer Kontaktanordnung 22 und einem Relaiskontakt 23. Der Relaiskontakt 23 steuert ein Mangnetveniil 24, welches an eine Unterdruckleitung 31 angeschlossen ist. Andererseits steuert das Magnetventil 24 einen '■· Stellantrieb, vorzugsweise in Form einer Druckdose 25. In einem Nebenstromkreis der Kontaktanordnung 22 ist noch ein Betriebsartenschalter 28 angeordnet.

Der Stellantrieb 25 wirkt auf ein verschiebbares Trennorgan 26, das diagonal zwischen zwei benachbarte wi Arme 3a, 3c bzw. 36, 3d des Kreuz-Formstückes 3 bewegbar ist. Dabei ist. wie im Zusammenhang mit F i g. 1 erläutert, an die Arme 3e und 3c/ der Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine 1 und an die Arme 3.1 und 3^'der Ikizungskreislauf der Klimaanlage ·■'■ angeschlossen.

In F ig, 3 ist schema tisch ein Kreuzformstück 3 mit einem Kurvenscheibenventil als Trennorgan 26 dargestellt Das Kurvenscheibenventil besteht aus einer in einem Gehäuse 33 über eine Antriebswelle 35 verschwenkbar angeordneten Kurvenscheibe 34. Diese Kurvenscheibe weist eine entsprechende Kontur auf, um als Auf/Zu-Ventil für eine Ventilöffnung 36 zu wirken.

In F i g. 4 ist ein Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 3 durch das Kurvenscheibenventil dargestellt Die Antriebswelle 35 steht in Wirkverbindung mit dem Stellantrieb 25 der, wie erläutert, als pneumatischer Stellmotor ausgebildet sein kann. An seiner Stelle kann aber auch ein elektrischer Stellmotor Verwendung finden.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand zweier Betrie'oszustände näher erläutert: Normalbetrieb: Bei Einschalten der Zündung mittels des Schalters 27 wird das Relais 21 betätigt und das Gebläse 7 und der Regler 10 üb ν den Kontakt 22 mit Strom versorgt Der zweite Reiaisköniakt 23 am Relais 21 schaltet das Magnetventil 24 parallel zur Pumpe 4.

Dadurch wird negativer Druck auf den Stellantrieb 25, der sls Notverstellung wirken kann, gegeben und das Trennorgan 26 wird aus dem Kreuzformstück 3 entfernt, d.h. herausgezogen. Der Regler 10 und das Gebläse 7 sind somit normal funktionsfähig. In an sich bekannter Weise können vor dem Geb'äsemotor 7, wie schematisch dargestellt, noch Stufenwiderstände zur Einstellung verschiedener Drehzahlen vorgesehen sein.

Die Vorrichtung arbeitet dann in der im Zusammenhang mit F i g. 1 erläuterten Weise.

Standheizung: Wenn die Brennkraftmaschine 1 noch betriebswarm ist, kann bei abgeschalteter Zündung 27 die im Motorblock der Brennkraftmaschine bzw. in deren Kühlkreislauf I gespeicherte Wärmeenergie durch eine geänderte Betriebsweise des Reglers SQ zum Standheizen genutzt werden.

Dazu wird über den Betriebsartenschalter 28 der Regier 10 von der Batterie, d. h. vom Anschluß 29 direkt mit Strom versorgt, während das Magnetventil 24 durch den nunmehr geöffneten Kontakt 23 des Relais 21 stromlos bleibt. Der Stellantrieb 25 ist belüftet, d. h. das Trennorgan 26 verbleibt in dem Kreuz-Formstück 3 und bewirkt, daß Hetzkreislauf II und Motorkreislauf I hintereinander geschaltet sind.

Da der Regler 10 voll in Funktion ist, wird zur Steuerung der Pumpe 4 die als Sollwert vorgegebene Innenraumtemperatur im Fahrzeug gehalten.

Beim Wiedereinschalten des Zündschalters 27 wird der vorstehend beschriebene Normalbetrieb auch dann wiede- durchgeführt, wenn der Betriebsartenschalter 28 nicht ausgeschaltet wird.

Durch die Erfindung ergibt sich die forteilhafte Möglichkeit, beispielsweise in der kalten Jahreszeit, in energiesparender Weise die in der Brennkraftmaschine bzw. im Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine gespeicherte Wärmeenergie zur Beheizung oder Weiterheizung des V/ageninneren auszunutzen, ohne daß die Brennkraftmaschine im Betrieb /11 sein braucht. Die Erfindung ermöglicht diese Betriebsweise durch einfache Betätigung eines einzeigen Betriebsartenschalters, so daß die Bedienung äußerst einfach ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur wasserseitigen Temperaturregelung mit einem, eine» Motor-Kühlkreislaufwärmetauscher und eine Kühlwasserpumpe enthalten- den Primärstromkreis und einem, einen Heizungswärmetauscher und eine elektrische Wasserpumpe, deren Drehzahl mittels eines elektronischen Reglers regel- bzw. steuerbar ist, enthaltenden Sekundärstromkreis, insbesondere von Kraftfahrzeughei- zungs- und Klimaanlagen, wobei der zur Drehzahlbeeinflussung der im Heizkreislauf angeordneten Pumpe dienende elektronische Temperaturregler in Abhängigkeit von einer oder mehreren Temperaturen, insbesondere von der Luftaustrittstemperatur, der Innenraumtemperatur, der Außenraumtemperatur und der Wassereintrittstemperatur regel- oder steuerbar ist, wobei die beiden Stromkreise mittels eines Kreuz-Formstückes hydraulisch schaltbar miteinander verbunden sind und der elektronische Regler die Drehzahl der Wasserpumpe drehmomeniunaöhäiigig konstant hält, gemäß DE-PS 24 08 508, gekennzeichnet durch ein mittels Relais (21) steuerbares Magnetventil (24), einen vom Magnetventil (24) steuerbaren Stellantrieb (25) und :> ein vom Stellantrieb (25) in das bzw. aus dem Kreuz-Formstück (3) steuerbares Trennorgan (26) und. einem Schaltmittel (28) im Stromkreis des Reglers (10) turn Betrieb bei abgeschaltetem Magnetventil (24).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da- als steuerbarer Stellantrieb (25) eine vom Magnetventil (24) beaufschlagbare Druckdose dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch r> gekennzeichnet, daß als Trennorgan (26) ein diagonal zwischen zwei benachbarten Armen (3a, 3c bzw. 3b, 3d) des Kreuz-Formstückes (3) bewegbarer Schieber vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, -to dadurch gekennzeichnet, daß als Trennorgan (26) ein Kurvenscheibenveritil dient.