DE3544023A1 - Fahrzeugheizung - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Fahrzeugheizung, die in einem Heizkreislauf eines Fahrzeuges, der mit dem Kühl­ mittelkreislauf der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, ein motorunabhängiges Heizgerät und einen nachgeschaltenen fahr­ zeugeigenen Wärmetauscher enthält. Der fahrzeugeigene Wärme­ tauscher gibt Wärme in den Fahrzeuginnenraum ab. Zur Erfassung der Wärmeträgertemperatur des Heizgeräts und zur Regelung des Heizgeräts hat das motorunabhängige Heizgerät einen eingebauten Temperaturfühler.

Bei Fahrzeugheizungen der vorstehend genannten Art kann bei einer Drosselung der Kühlmitteldurchflußmenge im Heizkreislauf gegebenenfalls bis zum Absperren die Kühlmitteltemperatur im Heizkreislauf außerhalb der Brennkraftmaschine absinken, was dazu führen kann, daß das im sogenannten Inline-Einbau vor­ gesehene, motorunabhängige Heizgerät eingeschaltet und in Be­ trieb genommen wird, obgleich an sich nur ein geringerer Wär­ mebedarf oder gar keiner besteht. Da das motorunabhängige Heiz­ gerät aber in solchen Fällen arbeitet und Wärme erzeugt, kann diese über den Heizkreislauf des Fahrzeugs nicht abgeführt werden und das Heizgerät kann in kritische Betriebszustände kommen, so daß beispielsweise Sicherheitseinrichtungen, wie eine Temperatursicherung, o. dgl. auslösen.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten eine Fahrzeugheizung mit einem motorunabhängigen Heizgerät eines Fahrzeugs der ein­ gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß das motorun­ abhängige Heizgerät zur Vermeidung von Störungen nur dann aktiviert oder eingeschaltet wird, wenn tatsächlich ein Wärme­ bedarf im Heizkreislauf der Fahrzeugheizung vorhanden ist.

Nach der Erfindung zeichnet sich hierzu eine Fahrzeugheizung der eingangs genannten Art dadurch aus, daß ein weiterer Tem­ peraturfühler zur Erfassung der Austrittstemperatur am fahr­ zeugeigenen Wärmetauscher vorgesehen ist und daß aus den von den Temperaturfühlern erfaßten Temperaturwerten eine Tempera­ turdifferenz als Kenngröße für den Wärmebedarf ermittelbar ist.

Da somit bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugheizung die Tem­ peratur der Flüssigkeit im Heizkreislauf am Austritt des fahrzeugeigenen Wärmetauschers erfaßt wird, kann durch Ver­ gleichen der Werte des Temperaturfühlers zur Erfassung der Wärmeträgertemperatur im Heizgerät und der Temperatur am Austrittsbereich des fahrzeugeigenen Wärmetauschers genau erfaßt werden, ob über dem fahrzeugeigenen Wärmetauscher ei­ ne Wärmeabnahme erfolgt oder nicht. Wenn nämlich dieser er­ mittelte Temperaturdifferenzwert nicht einen vorbestimmten Wert überschreitet, so bedeutet dies, daß nur ein sehr geringer oder gar kein Wärmebedarf besteht, so daß sich das motorunab­ hängige Heizgerät nicht einschaltet oder dem Heizkreislauf zugeschaltet wird.

Wenn somit gemäß Anspruch 2 ein vorbestimmter Temperaturdiffe­ renzwert zwischen den beiden Temperaturfühlern unterschritten wird, so ist ein Wärmebedarf vorhanden und das motorunabhängige Heizgerät wird in Betrieb genommen.

Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugheizung wird also vermieden, daß das motorunabhängige Heizgerät in Betrieb genommen wird, wenn zwar der am motorunabhängigen Heizgerät zur Erfassung der Wärmeträgertemperatur vorgesehene Temperaturfühler die Einschalttemperatur für das motorunabhängige Heizgerät unter­ schreitet, aber dennoch im Heizkreislauf der Fahrzeugheizung keine Wärmeabnahme oder nur eine geringe Wärmeabnahme erfolgt. Auf diese Weise werden kritische Betriebszustände des motor­ unabhängigen Heizgeräts insbesondere bei einem Inline-Einbau in eine Fahrzeugheizung vermieden.

Bei der Ausbildung der Fahrzeugheizung gemäß Anspruch 3 gemäß dem das motorunabhängige Heizgerät so lange in Regelpause bleibt, solange bis ein vorbestimmter Schwellwert für die durch den weiteren Temperaturfühler erfaßte Temperatur unterschrit­ ten ist, wird jener Zustand der Fahrzeugheizung des Heizkreis­ laufs eines Fahrzeuges berücksichtigt, bei dem beispielsweise ein vor dem fahrzeugeigenen Wärmetauscher liegender Hahn abgeschlossen ist, so daß sich die Flüssigkeit auf der Ein­ trittsseite und auf der Austrittsseite des fahrzeugeigenen Wärmetauschers abkühlt. In einem solchen Betriebszustand läßt sich nicht mit hinreichender Zuverlässigkeit eine Aussage über den Wärmebedarf lediglich unter Berücksichtigung der Tempera­ turdifferenz zwischen den beiden Temperaturfühlern machen. Da­ her gibt man in diesem Fall auch einen vorbestimmten Schwell­ wert für die durch den weiteren oder zweiten Temperaturfühler erfaßte Temperatur vor.

In vorteilhafter Weiterbildung nach der Erfindung ist der Ausgang des weiteren Temperaturfühlers mit einer Steuerein­ richtung zur Steuerung und Regelung des motorunabhängigen Heizgeräts verbunden und es erfolgt die Auswertung direkt mit Hilfe dieser Steuereinrichtung.

Ferner kann auch der vorbestimmte Schwellwert für die durch den weiteren Temperaturfühler erfaßte Temperatur in der Steuereinrichtung vorgegeben werden, so daß man nur eine Verbindung von dem weiteren Temperaturfühler am Austritts­ bereich des fahrzeugeigenen Wärmetauschers zu der Steuer­ einrichtung des Heizgeräts benötigt. Hierdurch läßt sich der Einbauaufwand auch bei einem nachträglichen Einbau mini­ malisieren.

Ferner ist nach der Erfindung die Auslegung der Fahrzeug­ heizung auch so getroffen, daß der vorbestimmte Schwellwert für die durch den weiteren Temperaturfühler erfaßte Tempera­ tur nur dann berücksichtigt wird, wenn das motorunabhängige Heizgerät einmal abgeregelt hat, um einen Zuheizbetrieb un­ ter Verwendung des motorunabhängigen Heizgeräts auch bei kalter Brennkraftmaschine zu gewährleisten.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Be­ zugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in einer schematischen Ansicht eine Fahrzeugheizung mit einem Heizkreislauf, der mit dem Motorkühlmittelkreislauf 5 gekoppelt ist.

In der Zeichnung ist mit 1 die Fahrzeugheizung insgesamt be­ zeichnet, die einen insgesamt mit 3 bezeichneten Heizkreislauf hat. Im Heizkreislauf ist ein motorunabhängiges Heizgerät 2 eingebaut, das vorzugsweise ein Wasserheizgerät ist, und das entweder wie mit durchgezogenen Linien in der einzigen Figur gezeigt, in Hintereinanderschaltung zu einem fahrzeugeige­ nen Wärmetauscher 4 im Heizkreislauf 3 oder in Parallelschal­ tung zu demselben angeordnet sein kann. Das motorunabhängige Heizgerät 2 hat einen Temperaturfühler 6, der die Wärmeträ­ gertemperatur im Heizgerät 2 erfaßt und in Abhängigkeit von dieser Temperatur das Betriebsverhalten des Heizgeräts 2 regelt. Mit dem motorunabhängigen Heizgerät 2 ist eine Steuereinrichtung 8 verbunden, die zur Regelung des Heiz­ geräts dient. Am Austrittsbereich des fahrzeugeigenen Wärme­ tauschers 4 ist ein weiterer Temperaturfühler 7 vorgesehen, dessen Ausgang bei der dargestellten Ausführungsform mit der Steuereinrichtung 8 verbunden ist. Mit Hilfe der Steuer­ einrichtung 8 wird die Temperaturdifferenz zwischen den beiden von den Temperaturfühlern 6 und 7 erfaßten Temperatur­ werte ermittelt und in Abhängigkeit von dieser ermittelten Temperaturdifferenz erfolgt dann das Ein- oder Ausschalten des Heizgeräts 2. Wenn nämlich ein vorbestimmter Temperatur­ differenzwert unterschritten wird, so wird das Heizgerät ein­ geschaltet, da nämlich dann ein Wärmebedarf vorhanden ist und über den fahrzeugeigenen Wärmetauscher 4 Wärme zum Fahr­ zeuginnenraum abgegeben werden kann.

Selbstverständlich können die Ausgänge der beiden Temperatur­ fühler 6 und 7 auch unabhängig von der Steuereinrichtung 8 miteinander verknüpft werden, um eine Temperaturdifferenz und eine entsprechende Beeinflußung des Betriebs des Heiz­ geräts zu ermitteln und vorzunehmen.

Wenn beispielsweise ein in der Figur gezeigter Hahn 9 an der Eintrittsseite des fahrzeugeigenen Wärmetauschers 4 geschlossen ist oder wenn die Durchflußmenge im Heizkreislauf gedrosselt wird, so wird der vorbestimmte Temperaturdifferenz­ wert überschritten und das motorunabhängige Heizgerät 2 wird nicht zugeschaltet, obgleich an sich die Einschalttem­ peratur, beispielsweise gemessen am Temperaturfühler 6 im Heizgerät 2 unterschritten wird. Da aber bei gedrosseltem Durchfluß oder bei geschlossenem Durchfluß durch den Wärme­ tauscher 4 kein Wärmebedarf existiert, braucht das motorun­ abhängige Heizgerät 2 auch nicht in Betrieb genommen zu wer­ den, und wenn es in Betrieb genommen wird, so können sich kritische Betriebszustände ergeben, die zu einer Zwangsab­ schaltung des motorunabhängigen Heizgeräts 2 führen könnten.

Wenn die Verarbeitung der Ausgänge der Temperaturfühler über die Steuereinrichtung 8 des motorunabhängigen Heizgeräts 2 erfolgt, so wird zweckmäßigerweise auch ein vorbestimmter Schwellwert für die durch den weiteren Temperaturfühler 7 erfaßte Temperatur mit Hilfe der Steuereinrichtung 8 vorge­ geben. Dieser vorbestimmte Schwellwert dient dazu, das motor­ unabhängige Heizgerät 2 unabhängig von der Ermittlung der Temperaturdifferenz im Betrieb mit Regelpause zu halten, da bei geschlossenem Hahn 9 sich die Flüssigkeit im Heiz­ kreislauf 3 auf beiden Seiten des fahrzeugeigenen Wärmetau­ schers 4 abkühlt, so daß die Ermittlung des Temperaturdiffe­ renzwertes keine eindeutige Aussage über den Wärmebedarf gibt. Es muß jedoch bei diesem Zustand der Fahrzeugheizung 1 darauf geachtet werden, daß das Heizgerät 2 einmal abgere­ gelt hat, so daß ein Zuheizbetrieb mit dem motorunabhängigen Heizgerät 2 auch bei kaltem Motor sichergestellt wird.

Zusammenfassend schafft die Erfindung eine Möglichkeit, mit der kritische Betriebszustände eines motorunabhängigen Heiz­ geräts 2 vermieden werden, daß beispielsweise im Inline-Einbau bei einem Heizkreislauf 3 eine Fahrzeugheizung 1 vorgesehen ist.

• Bezugszeichenliste 1 Fahrzeugheizung
  2 motorunabhängiges Heizgerät
  3 Heizkreislauf
  4 fahrzeugeigener Wärmetauscher
  5 Motorkühlmittelkreislauf
  6 Temperaturfühler im Heizgerät 2
  7 weiterer Temperaturfühler
  8 Steuereinrichtung des Heizgeräts 2
  9 Hahn

Claims (6)

1. Fahrzeugheizung mit einem motorunabhängigen Heiz­ gerät in einem Heizkreislauf eines Fahrzeugs, der einen nachgeschalteten, fahrzeugeigenen Wärmetauscher enthält, der Wärme zum Fahrzeuginnenraum abgibt, wobei der Heiz­ kreislauf mit dem Motorkühlmittelkreislauf gekoppelt ist, und mit einem Temperaturfühler im motorunabhängigen Heiz­ gerät zur Erfassung der Wärmeträgertemperatur des Heiz­ geräts, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Temperaturfühler (7) zur Erfassung der Austritts­ temperatur am fahrzeugeigenen Wärmetauscher (4) vorgesehen ist und daß aus den von den Temperaturfühlern (6, 7) erfaßten Temperaturwerten eine Temperaturdifferenz als Kenngröße für den Wärmebedarf ermittelbar ist.

2. Fahrzeugheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das motorunabhängige Heizgerät (2) bei Unterschreiten eines vorbestimmten Temperaturdifferenzwertes eingeschaltet wird.

3. Fahrzeugheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das motorunabhängige Heizgerät (2) so lange in Regelpause bleibt, solange ein vorbe­ stimmter Schwellwert für die durch den weiteren Temperatur­ fühler (7) erfaßte Temperatur unterschritten ist.

4. Fahrzeugheizung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des weiteren Temperaturfühlers (7) mit einer an sich bekannten Steuereinrichtung (8) des motorunabhängigen Heizgeräts (2) verbunden ist.

5. Fahrzeugheizung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Schwell­ wert für die durch den weiteren Temperaturfühler (7) erfaßte Temperatur in der Steuereinrichtung (8) vorgebbar ist.

6. Fahrzeugheizung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halten des motorunabhängigen Heizgeräts (2) im Betrieb der Regelpause nach einmaligem Abregeln des Heizgeräts (2) erfolgt.