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Dokumentenidentifikation DE602005000643T2 15.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001574370
Titel Kühlmittelvolumenstromregelungsverfahren und Vorrichtung
Anmelder Nissan Technical Center North America, Inc., Farmington Hills, Mich., US
Erfinder Eisenhour, Ronald S., S.West Bloomfield Michigan 48323-1395, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 602005000643
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.03.2005
EP-Aktenzeichen 052513934
EP-Offenlegungsdatum 14.09.2005
EP date of grant 07.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse B60H 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B60H 1/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Kühlmittelstromregelungsverfahren und eine Kühlmittelstromregelungsvorrichtung, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln des Kühlmittelvolumenstroms für eine Fahrzeugheizung.

Aktuelle Klimaregelungssysteme in Kraftfahrzeugen verwenden einen Heizkern, um Luft zu erwärmen, die in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs geleitet wird, um eine Innenraumheizung bereitzustellen. Der Heizkern wird normalerweise durch Zirkulieren eines Motorkühlmittels vom Motor durch den Heizkern erwärmt. (Kühlmittel ist ein Begriff im Zusammenhang mit der Motortemperatur, da das Kühlmittel verwendet wird, um den Motor des Kraftfahrzeugs "zu kühlert", wodurch das Kühlmittel die Wärmeenergie erhält, um Luft zu erwärmen, die durch den Heizkern strömt, so dass das Kühlmittel auf einer hohen Temperatur in Bezug auf die Umgebungstemperaturen ist.) Normalerweise wird der Kühlmittelvolumenstrom durch den Heizkern durch verschiedene Parameter in Bezug auf den Motor und/oder den Kraftfahrzeugbetrieb und/oder den Kühlmittelpumpenbetrieb geregelt. Als Beispiel kann der Volumenstrom durch den Heizkern direkt mit der Motordrehzahl (U/min) in Beziehung gesetzt werden: je höher die Drehzahl, umso höher der Kühlmittelvolumenstrom durch den Heizkern. Darüber hinaus kann er auch mit der Drehzahl einer Kühlmittelpumpe in Beziehung gesetzt werden. Alternativerweise oder zusätzlich dazu kann der Kühlmittelvolumenstrom durch den Heizkern mit der Temperatur des Motors in Beziehung gesetzt werden. Das heißt zum Beispiel, der Kühlmittelvolumenstrom kann mit steigender Temperatur des Motors zunehmen. Tatsächlich zirkuliert in einigen Konstruktionen für Kraftfahrzeuge Kühlmittel nur durch den Motor (und demnach durch den Heizkern), wenn die Temperatur des Motors einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Demnach ist der Volumenstrom von Kühlmittel durch den Heizkern veränderlich und wird durch Parameter geregelt, die nicht direkt mit der erforderlichen Wärmeleistung des Heizkerns in Beziehung stehen. Dies ist manchmal ein Problem, da durch ein Regeln des Volumenstroms von Kühlmittel durch den Heizkern, das nur auf Motorparametern basiert, die eigentliche Notwendigkeit übergangen wird, eine Mindestzirkulationsrate durch den Heizkern erreichen zu müssen, welche erforderlich sein kann, um zu gewährleisten, dass das Klimaregelungssystem beheizte Luft mit einer angemessenen Temperatur und mit einem angemessenen Massenvolumenstrom in den Fahrgastraum liefern kann. Daher kann in manchen Situationen der Kühlmittelvolumenstrom zu niedrig sein, um die Luft, die in den Fahrgastraum geleitet wird, genügend zu erwärmen, damit die Insassen im Fahrgastraum sich wohl fühlen. Dies ist besonders in Situationen extrem kalten Wetters bei niedrigen Motordrehzahlen und/oder niedrigen Kühlmittelpumpendrehzahlen (und demnach niedrigen Kühlmittelvolumenströmen) der Fall.

Demnach kann ein niedriger Kühlmittelvolumenstrom ein Problem sein, da in Abhängigkeit von den Umgebungstemperaturen und/oder der Erhöhung der Raumtemperatur, welche die Fahrgastrauminsassen wünschen, der Heizkern möglicherweise nicht imstande ist, die Luft, die in den Fahrgastraum geleitet wird, genügend zu erwärmen, damit die Insassen sich wohl fühlen.

Eine mögliche Lösung für das Problem von niedrigem Kühlmittelvolumenstrom bei niedrigen Motordrehzahlen/niedrigen Kühlmittelpumpendrehzahlen könnte sein, einfach den Volumenstrom von Kühlmittel durch den Motor und demnach durch den Heizkern auf einem höheren Volumenstrom zu halten. Dies kann jedoch zu einer Verringerung der Kraftstoffeffizienz, sowie vermehrten Verschleißerscheinungen bei Kraftfahrzeugkomponenten (z.B. einer Wasserpumpe, die nun zweimal so schnell laufen muss) führen, wodurch das Kraftfahrzeug weniger wirtschaftlich, weniger umweltfreundlich und wartungsintensiver gemacht wird.

Daher besteht ein Bedarf an einer besseren Regelung des Volumenstroms von Kühlmittel durch den Heizkern, um besser gewährleisten zu können, dass der Heizkern imstande ist, genügend beheizte Luft in den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs zu liefern, damit die Insassen sich wohl fühlen, und zwar selbst bei Bedingungen extremer Kälte und niedriger Motor/Pumpendrehzahl und in einer Weise, die sowohl kurz- als auch/oder langfristig für einen wirtschaftlichen Betrieb des Kraftfahrzeugs sorgt.

US-A-4930544 offenbart ein Verfahren zum automatischen Einstellen des Volumenstroms von Motorkühlmittel durch einen Heizkern in einem Kraftfahrzeug, wobei der Kühlmittelvolumenstrom von einem Unterschied zwischen einer gemessenen Kühlmitteltemperatur und einer vom Fahrer gewählten Temperatur abhängt.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum automatischen Einstellen des Volumenstroms von Motorkühlmittel durch einen Heizkern in einem Kraftfahrzeug bereit, wie in Anspruch 1 dargelegt.

Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Kühlmittelvolumenstromregelgerät bereit, wie in Anspruch 38 dargelegt.

Bevorzugte und optionale Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 stellt eine Tabelle von beispielhaften empirischen Ergebnissen für verschiedene Kühlmittelvolumenströme (basierend auf der Motordrehzahl) und Lufttemperaturen dar, welche eine Kennfelderstellung der Leistung und Charakterisierung des Heizkerns bei einer maximalen Gebläsedrehzahl ermöglicht.

2 stellt eine Tabelle von Gesamtluftmassenvolumenströmen für verschiedene Mix-%-Werte und Gebläsespannungen für ein beispielhaftes Klimaregelungssystem dar.

3 stellt eine Tabelle des Luftstroms, der durch den Heizkern durchtritt, als eine Funktion von Mix-% und Gebläsespannung für ein beispielhaftes Klimaregelungssystem dar.

4 stellt ein Diagramm dar, welches einen Prozentsatz eines Bezugsluftstroms, der durch den Heizkern durchtritt, für ein beispielhaftes Klimaregelungssystem beschreibt.

5 zeigt eine grafische Darstellung dessen, wie sich ein beispielhaftes Regelungssystem, das gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist, unter Verwendung einer elektrischen Hilfspumpe verhalten kann, um den Volumenstrom von Kühlmittel durch einen Heizkern zu erhöhen.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlmittelvolumenstromregelgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

7 stellt einen Algorithmus für die Logik zum Implementieren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

8 stellt einen anderen Algorithmus für die Logik zum Implementieren einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung stellt ein System zum Automatischen Einstellen des Volumenstroms von Motorkühlmittel durch einen Heizkern eines Kraftfahrzeugs (wie beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, eines Autos, eines SUV, eines Minivans, eines Kombiwagens, eines Pritschenwagens usw.) bereit. Insbesondere ermöglicht es die vorliegende Erfindung, den Volumenstrom von Motorkühlmittel durch den Heizkern eines Kraftfahrzeugs basierend auf dem Wärmebedarf an beheizter Luft einzustellen, die durch den Heizkern erzeugt wird und in den Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs geleitet wird, um das Kraftfahrzeug heizen. Zu diesem Zweck wird gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Volumenstrom von Motorkühlmittel durch den Heizkern für einen Zeitraum, in dem der bestimmte Temperaturunterschied zwischen der Kühlmitteltemperatur, unmittelbar bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von beheizter Luft, wenn sie gerade aus dem Heizkern austritt, größer als ein vorgegebener Wert ist, automatisch auf einen höheren Volumenstrom erhöht, wodurch die Menge von Wärme je Zeiteinheit, die auf Luft übertragen wird, die durch den Heizkern durchtritt, erhöht wird. Es wird nun eine spezifische beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, woraufhin Einzelheiten von verschiedenen allgemeineren Ausführungsformen der Erfindung erörtert werden.

Eine erste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in einem Kraftfahrzeug implementiert werden, das eine Kühlmittelhilfspumpe aufweist, die, wenn aktiviert, den Kühlmittelvolumenstrom erhöht. Das heißt, die Hilfspumpe erhöht den Volumenstrom von Motorkühlmittel über die Rate, mit welcher Kühlmittel durch den Heizkern strömen würde, wenn zum Beispiel nur die Wasser (Kühlmittel)-Pumpe des Motors in Betrieb wäre. In der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Hilfspumpe aktiviert, wodurch der Volumenstrom von Motorkühlmittel durch den Heizkern erhöht wird, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt (wie vor der Aktivierung der Hilfspumpe bestimmt), und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt (ebenfalls wie vor der Aktivierung der Hilfspumpe bestimmt), größer als ein vorgegebener Temperaturunterschied ist, welcher in der ersten Ausführungsform 20 Grad Celsius beträgt.

Durch derartiges Regulieren des Volumenstroms von Kühlmittel in den Heizkern, dass ein Temperaturunterschied von 20 Grad Celsius oder weniger zwischen der Temperatur von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, im Wesentlichen aufrechterhalten wird, können die Temperaturanforderungen an den Heizkern besser erfüllt werden, so dass Insassen des Kraftfahrzeugs sich wohl fühlen.

Es werden nun Einzelheiten der verschiedenen Implementierungen der vorliegenden Erfindung erörtert.

Zunächst ist zu erwähnen, dass in der eben beschriebenen Ausführungsform der Volumenstrom von Motorkühlmittel durch den Heizkern durch Aktivieren einer Hilfspumpe erhöht wird. Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jedoch durch Umleiten von zusätzlichem Kühlmittel in den Heizkern und/oder zum Beispiel durch Erhöhen der Drehzahl der Hauptwasserpumpe für den Motor realisiert werden. Tatsächlich kann in einigen Ausführungsformen jedes Gerät oder Mittel oder Verfahren, das wirksam eingesetzt werden kann, um den Volumenstrom von Motorkühlmittel zu erhöhen, verwendet werden, um die vorliegende Erfindung zu realisieren. Demnach wird im Folgenden das Gerät/Mittel/Verfahren zur Erhöhung des Kühlmittelvolumenstroms allgemein als die "Zusatzvolumenstromfunktion (SFF nach engl. supplemental flow funktion)" bezeichnet.

Wie bereits erwähnt, beruht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der Bestimmung eines Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur von Kühlmittel, bevor es in den Heizkern eintritt, und der Temperatur der beheizten Luft, die aus dem Heizkern austritt. In einer Ausführungsform der Erfindung kann dieser Temperaturunterschied bestimmt werden, wenn die Zusatzvolumenstromfunktion nicht aktiviert wird, d.h. wenn der Volumenstrom durch den Heizkern ein Volumenstrom ist, der nur auf der Basis von verschiedenen Motorparametern, wie beispielsweise der Motordrehzahl, der Motortemperatur, Heißwasserauslasstemperaturen, verschiedenen Volumenstromregelventilzuständen, Thermostaten im Motor usw., geregelt oder anderweitig bestimmt wird. Dieser Volumenstrom vor der Aktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion wird als erster Volumenstrom bezeichnet, welcher ein konstanter Volumenstrom oder ein veränderlicher Volumenstrom (basierend auf Motorparametern usw.) sein kann.

Die vorliegende Erfindung kann demnach auf dem Temperaturunterschied zwischen dem ankommenden Kühlmittel und der beheizten Luft, die aus dem Heizkern austritt, wenn das Kühlmittel bei einem ersten Volumenstrom ist, beruhen, um zu bestimmen, ob der Volumenstrom des Kühlmittels erhöht werden sollte oder nicht.

Wenn bestimmt wird, dass der Temperaturunterschied zwischen dem Kühlmittel und der beheizten Luft, die aus dem Heizkern austritt, größer als ein vorgegebener Betrag (z.B. 20 Grad Celsius) ist, wenn das Kühlmittel bei dem ersten Volumenstrom durch den Heizkern zirkuliert, kann der Volumenstrom von Kühlmittel durch den Heizkern durch die Aktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion automatisch auf einen zweiten Volumenstrom erhöht werden, der höher als der erste Volumenstrom ist. Dieser zweite Volumenstrom kann ein vorgegebener Volumenstrom sein, welcher auf empirischen Daten basieren kann, die anzeigen, dass der zweite Volumenstrom zu einem ausreichenden Kühlmittelvolumenstrom durch den Heizkern führt, so dass beheizte Luft dem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs für eine gegebene Umgebungstemperatur, einen gegebenen Heißluftvolumenstrom, eine gewünschte Fahrgastraumtemperatur usw. in ausreichender Weise zugeführt werden kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann dieser zweite Volumenstrom ein Volumenstrom sein, der vom ersten Volumenstrom unabhängig ist, während in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dieser zweite Volumenstrom eine Erhöhung eines vorgegebenen Betrags über den ersten Volumenstrom (d.h. ein Delta des ersten Volumenstroms) sein kann, wie hoch auch immer dieser erste Volumenstrom vor der Aktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion ist. Diese Erhöhung kann in Bezug auf den ersten Volumenstrom linear oder nicht linear sein. Demnach ist in einigen Ausführungsformen der zweite Volumenstrom, auf welchen der Volumenstrom von Kühlmittel vom ersten Volumenstrom erhöht wird, jeder Volumenstrom, der zu einem ausreichenden Kühlmittelvolumenstrom führt, um zu ermöglichen, dass der Heizkern die Luft, die zum Erwärmen des Fahrgastinnenraums des Kraftfahrzeugs verwendet wird, in angemessener Weise erwärmt.

Mit "Bestimmen des Temperaturunterschieds" zwischen der Temperatur des Kühlmittels, das in den Heizkern eintritt, und der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, ist jedes Verfahren oder jede Vorrichtung gemeint, die verwendet werden können, um den Temperaturunterschied zwischen dem Kühlmittel und der beheizten Luft zu messen, zu schätzen, anzunähern usw., und es ermöglichen, die vorliegende Erfindung zu realisieren. Demnach kann in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Temperaturunterschied durch Messen der Temperatur des ankommenden Kühlmittels und der Luft, die aus dem Heizkern austritt, bestimmt werden. Diese Ausführungsform kann implementiert werden, indem zum Beispiel ein erster Temperatursensor benachbart zum Heizkern auf der Auslassseite im Luftweg der beheizten Luft angeordnet wird und ein zweiter Temperatursensor auf oder in der Kühlmittelrohrleitung, die Kühlmittel zum Heizkern liefert, benachbart zum Heizkern angeordnet wird. Eine Steuerlogik zur Implementierung dieser Ausführungsform kann einem Algorithmus gemäß 7 folgen.

In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Temperaturunterschied geschätzt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung, die eine Temperaturunterschiedsschätzung verwendet, kann die Temperatur des Kühlmittels beim ersten Volumenstrom gemessen werden, wie eben erörtert, und die Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, kann durch Schätzen der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, bestimmt werden. (Diese Schätzung kann auf empirischen Daten basieren, die für die Temperatur der beheizten Luft, die aus dem Heizkern austritt, bezeichnend sind, und wird im Folgenden genauer erörtert).

Die Fähigkeit zur Schätzung der Auslasstemperatur der Luft, die durch den Heizkern strömt, stellt bestimmte andere Vorteile als die Abschaffung der Notwendigkeit eines Temperatursensors in der Nähe des Heizkerns bereit. Zum Beispiel können Temperaturschätzungen beim Bestimmen verwendet werden, wann die Zusatzvolumenstromfunktion selektiv zu aktivieren ist, was nun erörtert wird.

Die zuvor erörterte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Aktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion verwendet einen bestimmten Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des ankommenden Kühlmittels beim ersten Volumenstrom (d.h. vor dem Implementieren der Zusatzvolumenstromfunktion) und der Temperatur der beheizten Luft, die aus dem Heizkern austritt. Um den vollen Vorteil der vorliegenden Erfindung zu erreichen, kann die Zusatzvolumenstromfunktion abwechselnd aktiviert und deaktiviert werden, wodurch die Kraftstoffeffizienz erhöht und der Verschleiß von Teilen reduziert wird.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Deaktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion unter Verwendung einer Steuerlogik bestimmt werden, die auf einer Schätzung der Heizkernleistung basiert, als ob die Zusatzvolumenstromfunktion deaktiviert wäre. Solch eine Steuerlogik kann einem Algorithmus folgen, der in 8 dargestellt ist. Dies ist der Fall, da während des Bestimmens, ob die Zusatzvolumenstromfunktion zu deaktivieren ist, die Zusatzvolumenstromfunktion dann deaktiviert wird, und demnach tatsächliche Messungen des Temperaturunterschieds zwischen dem Kühlmittelvolumenstrom, bevor er in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, bei deaktivierter Zusatzvolumenstromfunktion nicht erhalten werden können. Demnach müssen diese Werte geschätzt werden. Diese Schätzung kann so erfolgen, wie zuvor erörtert. Durch Durchführen dieser Schätzung des Temperaturunterschieds wird die Wahrscheinlichkeit, dass die Zusatzvolumenstromfunktion deaktiviert werden würde, obwohl die Bedingungen nicht ausreichend sind, um im deaktivierten Zustand zu verbleiben, im Wesentlichen verringert und/oder ausgeschaltet.

Die Deaktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion (SFF) basierend auf der Schätzung der Heizungsleistung wird nun in einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Nach dem Erhöhen des Volumenstroms vom ersten Kühlmittelvolumenstrom durch Aktivieren der Zusatzvolumenstromfunktion, während die Zusatzvolumenstromfunktion aktiviert ist, wird eine Schätzung des Temperaturunterschieds zwischen de Kühlmittel und der Luft, die aus dem Heizkern austritt, automatisch basierend auf der Annahme erhalten, dass das Kühlmittel bei einem Volumenstrom strömt, der niedriger ist als der Volumenstrom, der vorhanden ist, während die Zusatzvolumenstromfunktion deaktiviert ist, d.h. der niedrigere Volumenstrom ist der Fluidvolumenstrom oder ungefähr der Volumenstrom, der vorhanden wäre, wenn die Zusatzvolumenstromfunktion zu diesem Zeitpunkt deaktiviert wäre. Wenn bestimmt wird, dass der geschätzte Temperaturunterschied niedriger als ein vorgegebener Temperaturunterschied ist, würde der Volumenstrom des Kühlmittels dann durch Deaktivieren der Zusatzvolumenstromfunktion reduziert werden.

Es ist zu erwähnen, dass dieser zweite vorgegebene Temperaturunterschied (SFF-Deaktivierung) sich von dem Temperaturunterschied unterscheiden kann, der verwendet wird, um zu bestimmen, wann die Zusatzvolumenstromfunktion (SFF) zu aktivieren ist. Das heißt, der Temperaturunterschied, auf dem man baut, um zu bestimmen, ob die Zusatzvolumenstromfunktion zu aktivieren ist oder nicht, kann sich von dem Temperaturunterschied unterscheiden, auf dem man baut, um zu bestimmen, ob die Zusatzvolumenstromfunktion zu deaktivieren ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dieser letztere Temperaturunterschied niedriger als der erstere Temperaturunterschied. Als Beispiel nur, ohne einzuschränken, kann der erste Temperaturunterschied ein Temperaturunterschied von 20 Grad Celsius sein, während der zweite Temperaturunterschied ein Temperaturunterschied von 16 Grad Celsius sein kann. Ein Verwenden von verschiedenen Temperaturunterschiedswerten kann eine schnelle Reaktivierung und Deaktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion verhindern. Wenn zum Beispiel der Temperaturunterschied über eine Zeitspanne von, sagen wir, 10 Sekunden von 19 Grad Celsius auf knapp über 20 Grad Celsius fällt, würde die Zusatzvolumenstromfunktion aktiviert werden. Wenn der erste und der zweite Temperaturunterschied so eingestellt werden würden, dass sie nahe beieinander liegen, zum Beispiel 20 Grad Celsius beziehungsweise 19 Grad Celsius, würde die Zusatzvolumenstromfunktion wahrscheinlich fast unverzüglich deaktiviert werden, da der Temperaturunterschied sich nach der Aktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion schnell auf knapp unter 19 Grad Celsius ändern könnte. Wenn der Temperaturunterschied auf unter 20 Grad Celsius fällt, würde dann nach vielleicht 10 oder 20 Sekunden die Zusatzvolumenstromfunktion wieder aktiviert werden. Demnach können durch Verwenden eines ausreichend großen Temperaturunterschieds zwischen den beiden Temperaturunterschieden bessere Ergebnisse erzielt werden, so dass ein gleichmäßigerer Betrieb und ein effizienterer Betrieb der Zusatzvolumenstromfunktion resultiert.

Die Werte des ersten und des zweiten vorgegebenen Temperaturunterschieds, die verwendet werden, um die vorliegende Erfindung in einem Kraftfahrzeug zu implementieren, können auf der Basis von empirischen Versuchen bestimmt werden und daher für verschiedene Klimasysteme unterschiedlich sein. Es stellte sich jedoch heraus, dass in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein geeigneter erster Temperaturunterschied (SFF-Aktivierung) etwa 20 Grad Celsius beträgt, während ein geeigneter zweiter Temperaturunterschied (SFF-Deaktivierung) etwa 16 Grad Celsius beträgt. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der erste vorgegebene Temperaturunterschied etwa um ein Viertel größer als der zweite vorgegebene Temperaturunterschied.

Ein anderes Verfahren zur Steuerung der Aktivierung und Deaktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion, um die vorliegende Erfindung zu implementieren, ist, die Zusatzvolumenstromfunktion für einen vorgegebenen Zeitraum zu aktivieren und demnach den Kühlmittelvolumenstrom auf einen zweiten Volumenstrom zu erhöhen, nach dem die Zusatzvolumenstromfunktion deaktiviert und demnach der Volumenstrom von Kühlmittel auf einen dritten Volumenstrom herabgesetzt wird, der niedriger als der zweite Volumenstrom ist. Dieser dritte Volumenstrom kann gleich sein wie der erste Volumenstrom, aber könnte auch verschieden davon sein. Nach der Deaktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion kann dann der Temperaturunterschied zwischen dem Kühlmittel, bevor es in de Heizkern eintritt, und der Temperatur der beheizten Luft, die aus dem Heizkern austritt, entweder durch Schätzen des Unterschieds oder durch Messen des Unterschieds, bestimmt werden, wie zuvor beschrieben. Wenn dieser Temperaturunterschied größer als ein vorgegebener Temperaturunterschied ist, beginnt dann die Aktivierung der Zusatzvolumenstromfunktion für einen anderen vorgegebenen Zeitraum, welcher gleich wie der erste vorgegebene Zeitraum oder verschieden davon sein kann.

Die optimalen Aktivierungszeiträume können durch empirische Versuche und/oder durch theoretische Berechnungen bestimmt werden. Ferner können in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die optimalen Reaktivierungszeiträume basierend auf einem bestimmten Temperaturunterschied ebenfalls empirisch oder auf Berechnungen begründet werden.

BASEN ZUR SCHÄTZUNG DER AUSLASSLUFTTEMPERATUR

Auslasslufttemperaturschätzungen und demnach Schätzungen des Temperaturunterschieds zwischen dem Kühlmittel, bevor es in den Heizkern eintritt, und der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, können auf der Basis von verschiedenen Faktoren durchgeführt/bestimmt werden. Die folgende Erörterung erläutert, wie diese Faktoren, von welchen viele durch empirische Versuche bestimmt werden können, entwickelt und in der vorliegenden Erfindung implementiert werden können.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden empirische Versuche durchgeführt, um Daten zu erhalten, welche zur Entwicklung von Gleichungen, Datensätzen und/oder Algorithmen verwendet werden können, die verwendet werden können, um den Temperaturunterschied zu bestimmen und demnach zu bestimmen, ob der Volumenstrom des Motorkühlmittels durch den Heizkern zu verstellen ist. In anderen Ausführungsformen der Erfindungen können Berechnungen durchgeführt werden, um diese Daten zu entwickeln. Darüber hinaus können in anderen Ausführungsformen der Erfindung bekannte Werte/Gleichungen verwendet werden, um bestimmte Parameter anzunehmen oder zu schätzen, um diese Daten zu entwickeln. Tatsächlich können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch Verwenden von empirischen Daten realisiert werden, die durch Untersuchen aller möglichen Szenarien von Variablen erhalten werden, welche die Auslasstemperatur der beheizten Luft beeinflussen, derart dass es beim Implementieren der vorliegenden Erfindung notwendig ist, Werte für diese Variablen zu ermitteln und anschließend zum Beispiel unter Verwendung einer Nachschlagetabelle einen Wert für die Auslasstemperatur der Luft nachzuschlagen. Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung einer Kombination von Daten aus empirischen Versuchen, sowie Daten aus theoretischen Berechnungen, die basierend auf Ergebnissen der empirischen Versuche erhalten werden, realisiert werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die dieses letztere Verfahren verwendet, wird nun beschrieben.

Ein Gleichung zur Bestimmung der Auslasstemperatur Tao von aus dem Heizkern austretender Luft, die verwendet werden kann, um die vorliegende Erfindung zu implementieren, ist wie folgt: Tao = Tci – (Tci – Tai)·e(–UA/Cc·(1 + Cc/Ch))]/(1 + Cc/Ch)(1) wobei Tci die Temperatur von Kühlmittel am Einlass des Heizkerns ist, und Tai die Temperatur von Luft, die in den Heizkern eintritt, ist.

Gleichung (1) kann verwendet werden, um die Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, durch Erhalten von Temperaturwerten für die Temperatur des Kühlmittels, das in den Heizkern eintritt, Tci, Erhalten von Werten für die Temperatur der Luft, die in den Heizkern eintritt, Tai, (d.h. die Temperatur der Luft, unmittelbar bevor sie erwärmt wird) und Erhalten von Werten für Cc/Ch und UA/Cc zum Beispiel aus einer Nachschlagetabelle für einen gegebenen Kühlmittelvolumenstrom und/oder einen gegebenen Luftvolumenstrom zu erhalten.

UA/Cc und Cc/Ch in Gleichung (1) sind Variable, die mit der Leistung des Heizkerns in Beziehung stehen, Werte, welche auf der Basis von empirischen Daten bestimmt werden können. Cc/Ch ist ein veränderliches dimensionsloses Verhältnis der Luftvolumenstromenthalpie je Grad und der Kühlmittelvolumenstromenthalpie je Grad, das aus Versuchen am Heizkern erhalten wird, während UA/Cc ein Leistungsparameter des Heizkern ist, der mit Cc/Ch direkt in Beziehung steht. Im Wissen darum, dass die Heizkernleistung vom Volumenstromverhältnis zwischen der Luft und dem Wasser abhängt, das mit dem Volumenstrom des Kühlmittels durch den Heizkern, sowie mit dem Volumenstrom von Luft durch den Heizkern variiert, variieren UA/Cc und Cc/Ch basierend auf dem Volumenstrom von Kühlmittel durch den Heizkern und dem Volumenstrom von Luft durch den Heizkern. Demnach kann durch Verwenden des entsprechenden Wertes von UA/Cc und Cc/Ch für einen gegebenen Volumenstrom von Kühlmittel durch den Heizkern und einen gegebenen Volumenstrom von Luft durch den Heizkern in Gleichung (1) die Temperatur der Luft, die den Heizkern verlässt, bei dem gegebenen Volumenstrom von Kühlmittel durch den Heizkern und dem gegebenen Volumenstrom von Luft durch den Heizkern bestimmt werden.

Auf einfachen Energieausgleichsüberlegungen beruhend kann die folgende Gleichung verwendet werden, um Werte von Cc/Ch für verschiedene Einlass- und Auslasstemperaturen zu berechnen: Cc/ch = (Tci – Tco)/(Tao – Tai)(2) wobei Tci die Temperatur des Kühlmittels am Einlass des Heizkerns ist; Tco die Temperatur des Kühlmittels am Auslass des Heizkerns ist; Tao die Temperatur von Luft ist, die aus dem Heizkern austritt; und Tai die Temperatur von Luft ist, die in den Heizkern eintritt.

Die Temperaturvariablen des Kühlmittels und der beheizten Luft von Gleichung (2) können durch Anordnen von Sensoren an den Einlass- und Auslassstellen für Kühlmittel und Luft des Heizkerns in einem Testfahrzeug (oder eine andere geeigneten Testanordnung) empirisch bestimmt werden, welches das Klimaregelungssystem reflektiert, in welchem die vorliegende Erfindung implementiert wird. Durch Erhalten von Temperaturwerten, die in Gleichung (2) zu verwenden sind, bei verschiedenen Kühlmittelvolumenstromgeschwindigkeiten und verschiedenen Luftvolumenstromgeschwindigkeiten können Werte für Cc/Ch für entsprechende Kühlmittelvolumenströme und verschiedene Luftmassenvolumenströme bestimmt werden, die in Gleichung (1) verwendet werden können, um Tao zu bestimmen.

Es ist zu erwähnen, dass Gleichung (1) die Kühlmittelstromenthalpie je Grad gegen die Heizkern-Luftvolumenstromenthalpie je Grad des verwendet. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jedoch unter Verwendung von Gleichungen realisiert werden, welche die Inverse von Cc/Ch, nämlich Ch/Cc, verwenden. Demnach können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch Verwenden von empirischen Daten realisiert werden, um jede Kombination von Enthalpie je Grad von Kühlmittel- beziehungsweise Luftvolumenstrom zu formulieren, die es ermöglicht, die Auslasstemperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, zu schätzen. Ferner kann im Wissen darum, dass Gleichung (2) Einlass- und Auslasstemperaturen des Kühlmittels und der Luft in Bezug auf den Heizkern verwendet, eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Aufzeichnen einiger oder aller dieser Temperaturen bei verschiedenen Kühlmittelvolumenströmen und Luftvolumenströmen, Speichern dieser Werte in einer Nachschlagetabelle an Bord des Kraftfahrzeugs und Verwenden der Werte, um einen Wert für Cc/Ch zu bestimmen, realisiert werden. Demnach können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch Verwenden aller empirischen Datenpunkte realisiert werden, die es ermöglichen, die Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, zu schätzen, um eine Kühlmittelvolumenstromregelung gemäß der vorliegenden Erfindung zu implementieren.

Es ist zu erkennen, dass Gleichung (1) ein zweites Verhältnis, UA/Cc, enthält. Dieses Verhältnis ist als der Heizkernleistungsparameter bekannt, welcher vom Temperaturabfall des Kühlmittels durch den Heizkern abhängt. Werte für dieses Verhältnis für verschiedene Kühlmittelvolumenströme und Luftvolumenströme des Heizkerns können auf der Basis von empirischen Daten, genauso wie dies bei der Bestimmung von Cc/Ch geschah, unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt werden: UA/Cc = (Tao – Tai)/&Dgr;T(Im)(3) wobei &Dgr;T(Im) = (–Tci + Tco – Tao + Tai)/(In[(Tco – Tao)/(Tci – Tai)]).

Durch Auftragen von berechneten Werten von UA/Cc über Tci – Tco für die erhaltenen empirischen Daten mit UA/Cc auf der vertikalen Achse kann ein Wert für den Heizkernverteilungsfaktor (HCD nach engl. heater core distribution), der als ein versuchsweise bestimmter Heizkernkorrekturfaktor dient, aus der Steilheit der Linie, welche die Werte von UA/Cc schätzt, bestimmt werden. Außerdem kann ein dimensionsloser isothermischer Gesamtwärmeübertragungskoeffizient UA'/Cc des Kühlmittels aus dem Abschnitt der Steilheit der Linie bestimmt werden, die Werte für UA/Cc schätzt (d.h. wo Tci – Tco = 0).

Sobald Werte für UA'/Cc und HCD für einen gegebenen Heizkern bestimmt sind, kann nachstehende Gleichung (4) verwendet werden, um einen Wert von UA/Cc für einen gegebenen Wert von Cc/Ch zu bestimmen: UA/Cc = UA'/Cc – HCD·Cc/Ch·(Tci – Tai)(4)

Demnach können durch Verwenden von Gleichung (4) in Gleichung (1) Werte von Tao für einen gegebenen Cc/Ch-Wert und gegebene Tci- und Tai-Werte bestimmt werden. Es ist ferner zu erwähnen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung realisiert werden können, indem man auf den Lehren aufraut, die in dem auf dem International Congress & Exposition vom 26. bis 29. Februar 1996 präsentierten Dokument SAE Technical Paper Series 960684 mit dem Titel "HVAC System Analysis Method For Testing" der Autoren Eisenhour, Kawakami und Tsunada enthalten sind und dessen Inhalte hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden.

Es ist ferner zu erwähnen, dass Gleichung (4) als eine Annäherung für HCD·(Tci – Tco) angesehen werden kann, welche HCD·(Cc/Ch)·(Tao – Tai) ist. Diese korrekte Gleichung kann durch Iteration mit der zuvor dargelegten Gleichung (1) gelöst werden, da beide von Tao abhängen. Da HCD und Cc/Ch dazu neigen, klein zu sein, ist der Fehler, der durch Verwenden von Tci anstelle von Tao in UA/Cc eingeführt wird, klein, weshalb Gleichung (4) annehmbare Ergebnisse hervorbringt. (In der Praxis kann der HCD etwas verstellt werden, um den Fehler zu beseitigen). Natürlich können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der korrekten Gleichungen realisiert werden, wie für einen Fachmann zu erkennen ist, der mit den durch diese Anmeldung übermittelten Kenntnissen versehen ist.

Wie bereits erwähnt, können Werte für Cc/Ch, die in den zuvor dargelegten Gleichungen zu verwenden sind, für verschiedene Kühlmittelvolumenströme und verschiedene Heizkern-Luftvolumenströme empirisch bestimmt werden. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jedoch durch Verwenden von Werten von Cc/Ch realisiert werden, die durch einfaches empirisches Bestimmen von Werten von Cc/Ch beim maximalen Luftvolumenstrom durch den Heizkern und anschließendes Skalieren der Werte von Cc/Ch für niedrigere Luftvolumenströme erhalten werden. Das heißt, zur Realisierung einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist alles, was möglicherweise notwendig ist, Werte von Cc/Ch zu erhalten, die für einen maximalen Luftvolumenstrom durch den Heizkern bei veränderlichen Kühlmittelvolumenströmen empirisch bestimmt werden.

1 stellt eine Tabelle von beispielhaften empirischen Ergebnissen für verschiedene Kühlmittelvolumenströme und Lufttemperaturen dar, welche eine Kennfelderstellung der Leistung und Charakterisierung des Heizkerns bei einer maximalen Gebläsedrehzahl, die Luft durch den Heizkern bläst, dargestellt durch eine Gebläsespannung von 13, 4 Volt, und demnach beim maximalen Luftvolumenstrom von Luft durch den Heizkern bei komplett offener Mix-Tür zum Heizkern ermöglichen (d.h. keine Luft umgeht den Heizkern). In der Tabelle von 1 ist der Kühlmittelvolumenstrom mit einem Betriebsparameter eines Kraftfahrzeugs korreliert, in diesem Fall insbesondere mit der Motordrehzahl (U/min). Im Heizungskreis, der verwendet wird, um den Wert zu erhalten, der in 1 dargestellt ist, erhöht sich der Kühlmittelvolumenstrom mit steigender Motordrehzahl zu. Wie aus 1 ersichtlich ist, variieren bestimmte Werte in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Je höher die Motordrehzahl, umso niedriger der Wert von Cc/Ch.

In den Ausführungsformen der Erfindung, welche Werte von Cc/Ch verwenden, die bei maximalen Gebläsedrehzahlen und einer maximalen Luft-Mix-Türöffnung (d.h. einer maximalen Heizkernluftausgabe) empirisch bestimmt wurden, kann ein Skalierungsfaktor verwendet werden, um Werte von Cc/Ch zu erhalten, die in Gleichung (1) und (4) zu verwenden sind, um den Wert der Temperatur von Luft, die durch den Heizkern durchtritt, für niedrigere Luftmassenvolumenströme durch den Heizkern zu bestimmen. Demnach kann Cc/Ch basierend auf der Geschwindigkeit der Luft durch den Heizkern und dem Prozentsatz von Luft, die durch den Heizkern durchtritt, bezogen auf den Luftvolumenstrom durch den Heizkern während des empirischen Versuchs skaliert werden.

Es wird nun ein Verfahren zur Bestimmung solch eines Skalierungsfaktors für Cc/Ch erörtert. In Heizungssystemen für Kraftfahrzeuge gibt es eine Luft-Mix-Tür, welche die Menge von Luft ändert, die durch den Heizkern durchtritt. Während eines empirischen Versuchs, um Werte von Cc/Ch zu erhalten, kann diese Mix-Tür komplett offen sein. Die Stellung dieser Mix-Tür ist mit einem Parameter korreliert, der als "Mix-%"bezeichnet wird. Dieser Parameter stellt den Prozentsatz des Gesamtluftvolumenstroms dar, der in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs durch einen Kanal für klimatisierte Luft eingeführt wird, der durch den Heizkern verläuft. Es ist zu erwähnen, dass der Gesamtluftvolumenstrom von Luft (d.h. die Menge von Luft, die durch den Heizkern durchtritt, plus der Luft, die den Heizkern umgeht) durch die Stellung der Mix-Tür und demnach durch den Mix-%-Wert beeinflusst wird. Dies ist der Fall, da der Heizkern selbst eine Luftvolumenstrombegrenzung darstellt. Demnach werden Werte des Gesamtluftvolumenstroms zuerst für verschiedene Mix%-Werte bei verschiedenen Gebläsedrehzahlen bestimmt. Diese Gesamtluftvolumenstromwerte können empirisch und/oder durch Verwenden von Schätzungen auf der Basis von Fluidvolumenstromgleichungen bestimmt werden, welche die durch den Heizkern dargestellte Luftvolumenstrombegrenzung berücksichtigen. 2 stellt eine Tabelle von Fahrgastraum-Gesamtluftmassenvolumenströmen (m3/min) für verschiedene Mix%-Werte und Gebläsespannungen für ein beispielhaftes Klimaregelungssystem dar.

Als Nächstes wird die Menge des Luftstroms, der durch den Heizkern durchtritt, für verschiedene Türpositionen bestimmt. Diese kann bestimmt werden, indem der Mix-%-Wert genommen und mit dem Gesamtluftvolumenstrom multipliziert wird. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann jedoch die Menge des Luftvolumenstroms, der durch den Heizkern durchtritt, empirisch bestimmt werden. Darüber hinaus kann in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Menge des Luftvolumenstroms, der durch den Heizkern durchtritt, unter Verwendung von Gleichungen bestimmt werden, welche die Luftvolumenstrombegrenzung berücksichtigen, die durch den Heizkern dargestellt wird. 3 stellt eine Tabelle des Luftvolumenstroms, der durch den Heizkern durchtritt, als eine Funktion von Mix-% und Gebläsespannung für ein beispielhaftes Klimaregelungssystem dar.

Um den Skalierungswert für Cc/Ch bei verschiedenen Luftvolumenströmen, die durch den Heizkern durchtreten, und bei verschiedenen Mix-%-Werten zu bestimmen, wird der Wert des Luftvolumenstroms, der bei einem gegebenen Mix-%-Wert und einer gegebenen Gebläsespannung durch den Heizkern durchtritt, durch den Gesamtluftvolumenstrom geteilt, wenn der Mix-% bei 100 % liegt (d.h. wenn die gesamte Luft, die den Auslasskanal für klimatisierter Luft verlässt, durch den Heizkern durchgetreten ist). Dieser Gesamtluftvolumenstromwert kann empirisch bestimmt werden, während Werte für Cc/Ch für verschiedene Kühlmittelvolumenstromgeschwindigkeiten entwickelt werden. 4 stellt ein Diagramm dar, welches einen Prozentsatz eines Bezugsluftvolumenstroms, der durch den Heizkern durchtritt, für ein beispielhaftes Klimaregelungssystem beschreibt. Diese Prozentsätze werden dann verwendet, um Cc/Ch zu skalieren, um Werte zu erhalten, die verwendet werden, um die Auslasstemperatur des Heizkerns auf der Basis einer gegebenen Gebläsespannung und eines gegebenen Mix-% (d.h. Luft-Mix-Türposition) bei verschiedenen Parametern von Kraftfahrzeugkomponenten zu schätzen.

Wie bereits erwähnt, können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Werte von Cc/Ch, die empirisch bestimmt werden, für verschiedene Kühlmittelvolumenstromgeschwindigkeiten, sowie verschiedene Gebläsespannungen (Gebläsedrehzahlen) und Mix-%-Werte verwenden. Im Wissen um den Zeitaufwand, der zum Erhalt solcher Informationen erforderlich ist, können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen unter Verwendung von Werten von Cc/Ch realisiert werden, die für eine begrenzte Anzahl von Gebläsedrehzahlen, Kühlmittelvolumenströmen und Mix-%-Werten über einen Bereich von Gebläsedrehzahlen, Kühlmittelvolumenströmen und Mix-Türpositionen bestimmt werden, und dann können die "fehlenden" Werte für Cc/Ch durch Interpolation bestimmt werden. Demnach können Werte von Cc/Ch, die in den zuvor dargelegten Gleichungen zu verwenden sind, um die Auslasstemperatur der Luft zu schätzen, die aus dem Heizkern austritt, in einigen Ausführungsformen auf jede Art und Weise bestimmt werden, die es ermöglicht, das Regelungssystem der vorliegenden Erfindung mit einem Grad von Genauigkeit zu realisieren, der unter den Umständen als angemessen anzusehen ist.

ERMITTELN VON CC/CH

Einige verfeinerte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können durch wiederholtes Bestimmen des Skalierungsfaktors für Cc/Ch für verschiedene Gebläsedrehzahlen, Mix-Türpositionen und verschiedene Kühlmittelvolumenströme an Bord des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jedoch durch Vorgeben der Skalierungsfaktoren für die verschiedenen Volumenströme und Gebläsedrehzahlen und Speichern derselben in einer Nachschlagetabelle an Bord des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Darüber hinaus können andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch Skalieren der Werte von Cc/Ch im Voraus und Speichern dieser Skalierungswerte an Bord des Kraftfahrzeugs basierend auf Gebläsedrehzahl, Mix-Prozent und eines gegebenen Kühlmittelvolumenstroms realisiert werden. Demnach können einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit jedem Mittel oder Verfahren zur Bestimmung von Cc/Ch oder Annäherungswerten con Cc/Ch realisiert werden, die verwendet werden können, um die Temperatur der Luft zu schätzen, die aus dem Heizkern austritt.

5 zeigt eine grafische Darstellung dessen, wie sich ein beispielhaftes Regelungssystem, das gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist, unter Verwendung einer elektrischen Hilfspumpe zur Erhöhung des Volumenstroms von Kühlmittel durch einen Heizkern verhalten kann. Aus 5 ist ersichtlich, dass der Mix-%, der eine Vollheizung begünstigt, eine Neigung dazu hat, eine SFF-Aktivierung zu erfordern.

IMPLEMENTIERUNGSLOGIK

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Realisierung der Erfindung, Software zur Realisierung der Erfindung und Vorrichtungen, die zur Implementierung der vorliegenden Erfindung konfiguriert sind und ein Klimaregelgerät für einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs umfassen. Eine beispielhafte Vorrichtung ist in 6 zu sehen, welche eine schematische Darstellung eines Kühlmittelvolumenstromregelgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. 6 stellt einen elektronischen Prozessor 100, welcher mit einem Motor 200 in Verbindung steht, eine Hilfspumpe 300, den Auslass eines Heizkerns 400, eine Kühlmittelvolumenstromrohrleitung 500 am Einlass in den Heizkern 400 und einen Speicher 150 dar, welcher ein Teil des Prozessors 100 sein oder vom Prozessor 100 getrennt sein kann. Der Prozessor 100 kann so ausgelegt sein, dass er den Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kühlmittels beim ersten Volumenstrom, bevor das Kühlmittel in den Heizkern 400 eintritt, und einer Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern 400 austritt, automatisch bestimmt und eine Erhöhung des Volumenstroms des Kühlmittels auf einen zweiten Volumenstrom, der höher als der erste Volumenstrom ist, automatisch befiehlt, wenn der Temperaturunterschied größer als ein gespeicherter vorgegebener Temperaturunterschied ist, der im Speicher 150 gespeichert ist. Darüber hinaus kann der Prozessor 100 so ausgelegt sein, dass er einen Algorithmus verwendet, der auf einigen oder allen der hierin erörterten Gleichungen, Variablen und/oder Konstanten basiert. Der Speicher 150 kann die Variablen und/oder Konstanten speichern, die durch den Prozessor zur automatischen Implementierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese Variablen und Konstanten können in Nachschlagetabellen im Speicher gespeichert werden. Außerdem kann der Speicher eine Reihe von Lösungen für einige oder alle der zuvor dargelegten Gleichungen speichern, derart dass Berechnungen durch den Prozessor reduziert und/oder eliminiert werden können. Darüber hinaus kann der Speicher Lösungen für Gleichungen derart speichern, dass alles, was notwendig ist, ist, diese Lösungen basierend auf einer Reihe von bekannten Werten einzusehen.

Demnach können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Nachschlagetabellen anstelle der oder zusätzlich zur Verwendung von Algorithmen verwenden, die auf den zuvor dargelegten Gleichungen basieren. In solchen Ausführungsformen können Lösungen für einen großen Bereich von Klimaregelungsszenarien (d.h. verschiedene Variable/Konstante) vorgegeben und demnach in einem Speicher gespeichert werden, in welchem diese Lösungen basierend auf einer bereitgestellten Reihe von Variablen nachgeschlagen werden können. Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jedoch unter Verwendung von Algorithmen realisiert werden, die auf den zuvor dargelegten Gleichungen basieren. Darüber hinaus kann eine Kombination von diesen verwendet werden, um die vorliegende Erfindung zu implementieren.

6 zeigt, dass der Prozessor 100 mit Temperatursensoren 110 in Verbindung steht. In der dargestellten Anordnung leitet der Temperatursensor 110 Temperaturinformationen vom Sensor an den Prozessor 100 weiter. Außerdem zeigt 6, dass der Prozessor 100 auch mit einer Hilfspumpe 300 in Verbindung steht, an welche er Befehle senden kann, um den Volumenstrom von Kühlmittel durch den Heizkern 400 zu erhöhen oder herabzusetzen. Der Prozessor 100 kann auch mit dem Motor 200 in Verbindung stehen, um einen Parameter des Motors zu bestimmen, der für den Fluidvolumenstrom durch den Heizkern bezeichnend ist. Alternativeweise oder zusätzlich dazu kann der Prozessor mit einem Gerät, wie beispielsweise einem Volumenstrommesser, in Verbindung stehen, das den Volumenstrom von Kühlmittel misst und dem Prozessor 100 diesen gemessenen Volumenstrom meldet.

Das Gerät, die Verfahren und die Software für den Kühlmittelvolumenstrom gemäß der Erfindung können in Verbindung mit einem Klimaregelgerät verwendet werden. Nur als ein Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, können die Verfahren und Vorrichtungen, sowie die Software gemäß der vorliegenden Erfindung in einem System zur automatischen Klimaregelung in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs gemäß dem am 31. August 2004 erteilten US-Patent Nr. 6782945 to Eisenhour mit dem Titel Dual Zone Automatic Climate Control Algorithm Utilizing Heat Flux Analysis, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird, verwendet werden. Demnach umfassen einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Versorgung des Fahrgastraums mit klimatisierter Luft von einem Auslass für klimatisierte Luft, wobei die vorliegende Erfindung verwendet wird, um die Möglichkeiten, dass eine geeignete Auslasstemperatur erreicht wird, zu gewährleisten oder anderweitig zu verbessern.

Es ist ferner zu erwähnen, dass mit der Bezugnahme auf einen Algorithmus, der auf den zuvor dargelegten Gleichungen basiert, jede Routine oder Gleichungen) gemeint ist, die von den zuvor dargelegten Gleichungen abgeleitet oder extrapoliert werden kann, einschließlich Gleichungen, die entwickelt werden (oder ähnlicher Gleichungen), um andere Gleichungen zu formulieren, die zur Realisierung der Erfindung verwendet werden können.

In Anbetracht der Offenbarung der vorliegenden Erfindung ist für einen Fachmann zu erkennen, dass es andere Ausführungsformen und Modifikationen im Rahmen der vorliegenden Erfindung geben kann. Demgemäß sind sämtliche Modifikationen, die durch einen Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung im Rahmen der vorliegenden Erfindung erreicht werden können, als weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einzubeziehen. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist demgemäß so zu definieren, wie in den angehängten Ansprüchen dargelegt.


Anspruch[de]
Verfahren zum automatischen Einstellen des Volumenstroms von Motorkühlmittel durch einen Heizkern in einem Kraftfahrzeug, umfassend:

automatisches Bestimmen eines Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur von Kühlmittel bei einem ersten Volumenstrom, bevor das Kühlmittel in einen Heizkern eintritt, und einer Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt; und

automatisches Erhöhen des Volumenstroms des Kühlmittels auf einen zweiten Volumenstrom, der höher als der erste Volumenstrom ist, wenn der Temperaturunterschied größer als ein erster vorgegebener Temperaturunterschied ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Temperaturunterschied durch Messen der Temperaturen des Kühlmittels, das in den Heizkern eintritt, und der Luft, die aus dem Heizkern austritt, bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur des Kühlmittels beim ersten Volumenstrom durch Messen der Temperatur des Kühlmittels bestimmt wird, und wobei die Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, durch Schätzen der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend:

automatisches Schätzen eines Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur von Kühlmittel, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und einer Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, als ob das Kühlmittel bei einem dritten Volumenstrom wäre, der niedriger als der zweite Volumenstrom ist, nach dem Erhöhen des Kühlmittelvolumenstroms vom ersten Kühlmittelvolumenstrom; und

Reduzieren des Volumenstroms des Kühlmittels auf etwa den dritten Volumenstrom, wenn der geschätzte Temperaturunterschied geringer als ein zweiter vorgegebener Temperaturunterschied ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der erste vorgegebene Temperaturunterschied größer als der zweite vorgegebene Temperaturunterschied ist. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der erste vorgegebene Temperaturunterschied etwa 20 °C beträgt. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der erste vorgegebene Temperaturunterschied etwa um 1/4 größer als der zweite vorgegebene Temperaturunterschied ist. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend:

automatisches Bestimmen eines zweiten Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und einer Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, durch Messen der Temperaturen des Kühlmittels, das in den Heizkern eintritt, und der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, nach dem Reduzieren des Volumenstroms des Kühlmittels auf etwa den dritten Volumenstrom; und

automatisches Erhöhen des Volumenstroms des Kühlmittels, wenn der zweite Temperaturunterschied größer als der erste vorgegebene Temperaturunterschied ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend:

Herabsetzen des Volumenstroms des Kühlmittels vom zweiten Volumenstrom auf einen dritten Volumenstrom, der niedriger als der zweite Volumenstrom ist, nachdem das Kühlmittel für einen vorgegebenen Zeitraum beim zweiten Volumenstrom strömt.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend:

automatisches Bestimmen eines zweiten Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur von Kühlmittel, bevor das Kühlmittel in einen Heizkern eintritt, und einer Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, nach dem Herabsetzen des Volumenstroms des Kühlmittels vom zweiten Volumenstrom auf den dritten Volumenstrom; und

automatisches Erhöhen des Volumenstroms des Kühlmittels, wenn der Temperaturunterschied größer als der erste vorgegebene Temperaturunterschied ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der zweite Temperaturunterschied durch Messen der Temperaturen des Kühlmittels, das in den Heizkern eintritt, und der Luft, die aus dem Heizkern austritt, bestimmt wird. Verfahren zum automatischen Regeln des Klimas in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, umfassend:

automatisches Einstellen des Volumenstroms von Motorkühlmittel durch einen Heizkern durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und

Bereitstellen von beheizter Luft aus dem Heizkern für den Fahrgastraum.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 12, wobei die Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, geschätzt wird. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf dem Prozentsatz der gesamten klimatisierten Luft basiert, die in den Fahrgastraum eingeführt wird und durch den Heizkern durchtritt. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf einer Gebläsedrehzahl basiert, die klimatisierte Luft in den Fahrgastraum bläst. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf dem Massenvolumenstrom von Luft basiert, die durch den Heizkern durchtritt. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf empirischen Daten basiert, die in Bezug auf wenigstens einen Betriebsparameter einer Kraftfahrzeugkomponente, die den Kühlmittelvolumenstrom beeinflusst, vorher erhalten werden. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf der Enthalpie je Grad von Kühlmittel, das durch den Heizkern strömt, und der Enthalpie je Grad von Luft, die durch den Heizkern strömt, basiert. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf einem vorgegebenen Verhältnis der Enthalpie je Grad von Kühlmittel, das durch den Heizkern strömt, und der Enthalpie je Grad von Luft, die durch den Heizkern strömt, basiert. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das vorgegebene Verhältnis, das als eine Basis zur Schätzung der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, verwendet wird, in Bezug auf wenigstens einen veränderlichen Betriebsparameter einer Kraftfahrzeugkomponente, die den Kühlmittelvolumenstrom beeinflusst, variiert. Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend automatisches Skalieren des Verhältnisses basierend auf einem Prozentsatz der gesamten klimatisierten Luft, die in den Fahrgastraum eingeführt wird und durch den Heizkern durchtritt, und einer Gebläsedrehzahl, die klimatisierte Luft in den Fahrgastraum bläst. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Verhältnis ferner auf einem Prozentsatz der gesamten klimatisierten Luft, die in den Fahrgastraum eingeführt wird und durch den Heizkern durchtritt, und einer Gebläsedrehzahl, die klimatisierte Luft in den Fahrgastraum bläst, basiert. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Temperaturschätzung ferner auf einem effektiven Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten des Heizkerns basiert. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf einer gemessenen Temperatur von Luft, die in den Heizkern eintritt, basiert. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf einer gemessenen Temperatur von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt, basiert. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schätzung für die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, auf einem Heizkernverteilungsfaktor basiert. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend:

automatisches Erhalten eines Wertes, der für eine Mix-Türposition bezeichnend ist;

automatisches Erhalten eines Wertes, der für einen Volumenstrom von Luft durch den Heizkern bezeichnend ist;

automatisches Erhalten eines Wertes, der für den ersten Volumenstrom von Kühlmittel bezeichnend ist;

automatisches Messen der Temperatur von Kühlmittel, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt;

automatisches Messen der Temperatur von Luft, bevor die Luft durch den Heizkern durchtritt;

automatisches Bestimmen einer Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, basierend auf dem automatisch erhaltenen Wert, der für die Mix-Türposition bezeichnend ist, dem automatisch erhaltenen Wert, der für den Volumenstrom von Luft durch den Heizkern bezeichnend ist, dem automatisch erhaltenen Wert, der für den ersten Volumenstrom von Kühlmittel bezeichnend ist, der automatisch gemessenen Temperatur von Kühlmittel und der automatisch gemessenen Temperatur von Luft; und

automatisches Bestimmen des Temperaturunterschieds zwischen der automatisch gemessenen Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der automatisch bestimmten Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend:

Verwenden eines Algorithmus wenigstens in Bezug auf die Gleichung: Tao = [(Tci – (Tci – Tai)·e(–UA/Cc·(1+Cc/Ch))]/(1 + Cc/Ch) wobei

Tao = eine Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt,

Tci = eine Temperatur von Kühlmittel am Einlass des Heizkerns,

Tai = eine Temperatur von Luft vor dem Eintreten in den Heizkern,

Cc/Ch = ein veränderliches Verhältnis von Kühlmittelenthalpie je Grad und Heizkernenthalpie je Grad, und

UA/Cc = ein veränderlicher Heizkernleistungsparameter basierend auf Cc/Ch;

automatisches Bestimmen von Tao von Luft, die durch den Heizkern durchtritt, unter Verwendung des Algorithmus; und

automatisches Bestimmen eines Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur von Kühlmittel beim ersten Volumenstrom, bevor das Kühlmittel in einen Heizkern eintritt, und Tao.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Wert von Cc/Ch, der im Algorithmus verwendet wird, wenigstens basierend auf einer Gebläsedrehzahl und einem Kühlmittelvolumenstrom bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Wert von Cc/Ch, der im Algorithmus verwendet wird, ferner basierend auf einem Prozentsatz von Luft, die in den Fahrgastraum eingeführt wird und durch den Heizkern durchtritt, bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 1, wenn zur automatischen Regelung des Klimas im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs verwendet, umfassend:

automatisches Erhöhen und Herabsetzen des Volumenstroms von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt, basierend auf dem Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Temperaturunterschied ein geschätzter Temperaturunterschied ist. Verfahren nach Anspruch 31, wobei ein Erhöhen des Volumenstroms von Kühlmittel auf einem Temperaturunterschied basiert, der durch Messen der Temperatur des Kühlmittels, das in den Heizkern eintritt, und der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die Temperatur des Kühlmittels durch Messen der Temperatur des Kühlmittels bestimmt wird, und wobei die Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, durch Schätzen der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern austritt, bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 31, wobei ein Herabsetzen des Volumenstroms von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt, auf einer Schätzung eines Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, basiert, der vorhanden wäre, wenn ein Kühlmittelvolumenstrom nur durch wenigstens eine von einer Motorkühlmittelpumpendrehzahl und einer Temperatur eines Motors im Fahrzeug geregelt würde, wobei die Schätzung des Temperaturunterschieds niedriger als ein vorgegebener Temperaturunterschied ist. Verfahren nach Anspruch 35, wobei der als Basis für die Erhöhung im Volumenstrom von Kühlmittel verwendete Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, um einen vorgegebenen Betrag größer ist als der als Basis für die Herabsetzung im Volumenstrom von Kühlmittel verwendete geschätzte Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt. Verfahren nach Anspruch 31, wobei ein Erhöhen des Volumenstroms von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt, durch Aktivieren einer Zusatzvolumenstromfunktion erfolgt und ein Herabsetzen des Volumenstroms von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt, auf einer Schätzung eines Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, basiert, der vorhanden wäre, wenn die Zusatzvolumenstromfunktion deaktiviert wäre. Kühlmittelvolumenstromregelgerät, umfassend:

einen elektronischen Prozessor (100) und einen Speicher (150), wobei der Speicher (150) einen Wert für einen ersten vorgegebenen Temperaturunterschied speichert, und wobei der Prozessor (100) so ausgelegt ist, dass er den Volumenstrom von Motorkühlmittel durch einen Heizkern (400) in einem Kraftfahrzeug basierend auf

einem automatisch bestimmten Temperaturunterschied zwischen der Temperatur von Kühlmittel bei einem ersten Volumenstrom, bevor das Kühlmittel in einen Heizkern (400) eintritt, und einer Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, automatisch einstellt, wobei

der Prozessor (100) ferner so ausgelegt ist, dass er automatisch eine Erhöhung im Volumenstrom des Kühlmittels auf einen zweiten Volumenstrom, der höher als der erste Volumenstrom ist, befiehlt, wenn der Temperaturunterschied größer als der gespeicherte Wert für den ersten vorgegebenen Temperaturunterschied ist.
Gerät nach Anspruch 38, wobei der Prozessor (100) ferner so ausgelegt ist, dass er Signale empfängt, die für Temperaturmessungen des Kühlmittels, das in den Heizkern (400) eintritt, und der Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, bezeichnend sind, und wobei der Prozessor (100) so ausgelegt ist, dass er die empfangenen Signale verwendet, um den Temperaturunterschied zwischen der Temperatur von Kühlmittel, bevor das Kühlmittel in den Heizkern (400) eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, zu bestimmen. Gerät nach Anspruch 38, wobei der Prozessor (100) ferner so ausgelegt ist, dass er

ein Signal empfängt, das für eine Temperaturmessung des Kühlmittels bezeichnend ist, das bei einem ersten Volumenstrom in den Heizkern (400) eintritt; und

die Temperatur der Luft schätzt, die aus dem Heizkern (400) austritt.
Gerät nach Anspruch 38, wobei der Speicher (150) ferner einen Wert für einen zweiten vorgegebenen Temperaturunterschied speichert, und wobei der Prozessor (100) ferner so ausgelegt ist, dass er

nach der Ausgabe des Befehls, den Kühlmittelvolumenstrom vom ersten Kühlmittelvolumenstrom auf den zweiten Kühlmittelvolumenstrom zu erhöhen, einen Temperaturunterschied zwischen der Temperatur von Kühlmittel, bevor das Kühlmittel in einen Heizkern (400) eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, automatisch schätzt, als ob das Kühlmittel bei einem dritten Volumenstrom wäre, der niedriger als der zweite Volumenstrom ist; und

einen Befehl ausgibt, den Volumenstrom des Kühlmittels auf etwa den dritten Volumenstrom zu reduzieren, wenn der geschätzte Temperaturunterschied geringer als der gespeicherte Wert des zweiten vorgegebenen Temperaturunterschieds ist.
Gerät nach Anspruch 41, wobei der gespeicherte Wert des ersten vorgegebenen Temperaturunterschieds größer als der gespeicherte Wert des zweiten vorgegebenen Temperaturunterschieds ist. Gerät nach Anspruch 41, wobei der Prozessor (100) ferner so ausgelegt ist, dass er

nach der Ausgabe des Befehls, den Volumenstrom des Kühlmittels auf etwa den dritten Volumenstrom zu reduzieren, einen zweiten Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern (400) eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, basierend auf gemessenen Temperaturen des Kühlmittels, das in den Heizkern (400) eintritt, und der Temperatur der Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, automatisch bestimmt; und

automatisch einen Befehl ausgibt, den Volumenstrom des Kühlmittels zu erhöhen, wenn der zweite Temperaturunterschied größer als der gespeicherte Wert des ersten vorgegebenen Temperaturunterschieds ist.
Gerät nach Anspruch 38, ferner umfassend:

einen Zeitmesser (120);

wobei der Speicher (150) ferner einen Wert für einen vorgegebenen Zeitraum speichert; und

wobei der Prozessor (100) ferner so ausgelegt ist, dass er einen Befehl ausgibt, den Volumenstrom des Kühlmittels vom zweiten Volumenstrom auf einen dritten Volumenstrom, der niedriger als der zweite Volumenstrom ist, herabzusetzen, nachdem das Kühlmittel für einen Zeitraum, der durch den Zeitmesser (120) gemessen wird und größer als der Wert oder gleich dem Wert des vorgegebenen Zeitraums ist, der im Speicher gespeichert ist, beim zweiten Volumenstrom strömt.
Gerät nach Anspruch 44, wobei der Prozessor (100) ferner so ausgelegt ist, dass er

nach der Ausgabe des Befehls, den Volumenstrom des Kühlmittels vom zweiten Volumenstrom auf den dritten Volumenstrom herabzusetzen, einen zweiten Temperaturunterschied zwischen der Temperatur von Kühlmittel, bevor das Kühlmittel in den Heizkern (400) eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, automatisch bestimmt; und

automatisch einen Befehl ausgibt, den Volumenstrom des Kühlmittels zu erhöhen, wenn der automatisch bestimmte Temperaturunterschied größer als der gespeicherte Wert des ersten vorgegebenen Temperaturunterschieds ist.
Vorrichtung zum automatischen Regeln des Klimas in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, umfassend:

ein Kühlmittelvolumenstromregelgerät nach Anspruch 38, wobei der Heizkern (400) so ausgelegt ist, dass er dem Fahrgastraum beheizte Luft zuführt, um eine gewünschte Innentemperatur zu erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 46, wobei das Kühlmittelvolumenstromregelgerät eine Hilfspumpe (300) umfasst. Kraftfahrzeug mit einem Gerät nach Anspruch 38. Gerät nach Anspruch 38, wobei der Speicher (150) wenigstens einen Algorithmus basierend auf einer Gleichung speichert, um die Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern (400) austritt, automatisch zu bestimmen, wobei die Gleichung auf Variablen basiert, die umfassen:

eine Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt,

eine Temperatur von Kühlmittel am Einlass des Heizkerns (400),

eine Temperatur von Luft vor dem Eintreten in den Heizkern (400),

ein veränderliches Verhältnis von Kühlmittelenthalpie je Grad und Heizkernenthalpie je Grad, Cc/Ch, und

einen veränderlichen Heizkernleistungsparameter basierend auf Cc/Ch;

wobei

der elektronische Prozessor (100) so ausgelegt ist, dass er

die Temperatur von Luft, die den Heizkern (400) verlässt, unter Verwendung des Algorithmus automatisch bestimmt;

einen Temperaturunterschied zwischen der Temperatur von Kühlmittel bei einem ersten Volumenstrom, bevor das Kühlmittel in den Heizkern (400) eintritt, und der Temperatur von Luft, die den Heizkern (400) verlässt, automatisch bestimmt, und

automatisch einen Befehl ausgibt, den Volumenstrom des Kühlmittels auf einen zweiten Volumenstrom, der höher als der erste Volumenstrom ist, zu erhöhen, wenn der Temperaturunterschied größer als der gespeicherte Wert des vorgegebenen Temperaturunterschieds ist.
Gerät nach Anspruch 49, wobei der Speicher (150) eine Mehrzahl von Werten von Cc/Ch in Bezug auf Gebläsedrehzahl und Kühlmittelvolumenstrom speichert, und wobei der Prozessor so ausgelegt ist, dass er einen Wert von Cc/Ch basierend auf einer eingegebenen Gebläsedrehzahl und einem eingegebenen Kühlmittelvolumenstrom auswählt. Gerät nach Anspruch 49, wobei der Speicher (150) eine Mehrzahl von Werten von Cc/Ch in Bezug auf Gebläsedrehzahl, Kühlmittelvolumenstrom und einen Prozentsatz von Luft, die in den Fahrgastraum eingeführt wird und durch den Heizkern (400) durchtritt, speichert, und wobei der Prozessor (100) so ausgelegt ist, dass er einen Wert von Cc/Ch basierend auf einer eingegebenen Gebläsedrehzahl, einem eingegebenen Kühlmittelvolumenstrom und einem eingegebenen Prozentsatz von Luft, die in den Fahrgastraum eingeführt wird und durch den Heizkern (400) durchtritt, auswählt. Verfahren nach Anspruch 31, wobei ein Herabsetzen des Volumenstroms von Kühlmittel, das in den Heizkern eintritt, auf einer Schätzung eines Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur des Kühlmittels, bevor das Kühlmittel in den Heizkern eintritt, und der Temperatur von Luft, die aus dem Heizkern austritt, basiert, der vorhanden wäre, wenn der Kühlmittelvolumenstrom nur durch die normale Motorkühlmittelpumpe geregelt würde, wobei die Schätzung des Temperaturunterschieds niedriger als ein vorgegebener Temperaturunterschied ist.






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