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DE10039576A1 - Vehicle heating or air conditioning system has control electronics located in immediate vicinity of air duct casing - Google Patents

Vehicle heating or air conditioning system has control electronics located in immediate vicinity of air duct casing

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DE10039576A1
DE10039576A1DE10039576ADE10039576ADE10039576A1DE 10039576 A1DE10039576 A1DE 10039576A1DE 10039576 ADE10039576 ADE 10039576ADE 10039576 ADE10039576 ADE 10039576ADE 10039576 A1DE10039576 A1DE 10039576A1
Authority
DE
Germany
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housing
plant according
indicates
control electronics
air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10039576A
Other languages
German (de)
Inventor
Karl Lochmahr
Juergen Otto
Joerg Schernikau
Dieter Schmadl
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Mahle International GmbH
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to DE10039576ApriorityCriticalpatent/DE10039576A1/en
Priority to FR0110723Aprioritypatent/FR2813048B1/en
Publication of DE10039576A1publicationCriticalpatent/DE10039576A1/en
Withdrawnlegal-statusCriticalCurrent

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Abstract

The control electronics are located in the immediate vicinity of the air duct casing rather than being located remotely which increases wiring costs.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heating or air conditioning system for a motor vehicleaccording to the preamble of claim 1.

Heutige Fahrzeugklimaanlagen werden über ein Steuergerät gesteuert bzw. geregelt, das als bauliche Einheit mit einer Bedieneinheit, die in der Mittel­konsole bzw. in der Armaturentafel angeordnet ist, ausgebildet ist. Das Be­dien- und Steuergerät weist Bedienelemente, wie Schalter, Taster, Dreh­knöpfe usw., auf, über die Benutzereinstellungen, wie gewünschte Tempe­ratur, gewünschte Luftverteilung etc., eingebbar sind. Die eingegebenen Si­gnale werden in dem Steuergerät elektronisch verarbeitet und über elektri­sche Verbindungen dem Klimagerät, das ein Luftführungsgehäuse mit darin angeordneten Filter, Wärmetauscher, Luftstromsteuerelementen, Aktuatoren und gegebenenfalls Sensoren umfaßt, zugeführt. Über einen Kabelbaum sind die elektrischen Komponenten des Klimageräts, wie Sensoren und Ak­toren, beispielsweise Schrittverstellmotoren für die Luftstromsteuerelemente sowie das Gebläse, elektrisch miteinander verbunden.Today's vehicle air conditioning systems are controlled via a control unit orregulated that as a structural unit with an operating unit that in the middleconsole or is arranged in the dashboard, is formed. The BeThe service and control unit has controls such as switches, buttons, and rotarybuttons, etc., via the user settings, such as desired tempetemperature, desired air distribution etc. can be entered. The entered SiSignals are processed electronically in the control unit and via electriconnections to the air conditioner, which has an air duct housing in itarranged filters, heat exchangers, air flow control elements, actuatorsand optionally includes sensors. Via a wire harnessare the electrical components of the air conditioner, such as sensors and Akgates, for example stepper motors for the air flow control elementsand the blower, electrically connected.

Wichtige Faktoren bei der Konstruktion von Klimaanlagen sind einerseits der Bauraum den die Klimaanlage im Fahrzeug einnimmt und andererseits die Kosten zur Herstellung von Klimaanlagen. Heutzutage werden vermehrt Ak­toren eingesetzt, um Luftklappen zu betätigen, sowie vermehrt Sensoren zur Überwachung verschiedenster Funktion, beispielsweise Überwachung von Temperaturen, beispielsweise der Verdampfertemperatur zur Vermeidung einer Verdampfervereisung, Überwachung von Luftstromgeschwindigkeiten, Überwachung der Luftgüte (Partikel, Schadstoffe, Geruchsstoffen), etc., ein­gesetzt. Die Aktoren und Sensoren bringen insgesamt einen erhöhten Ver­kabelungsaufwand und damit einhergehende Kosten mit sich. Der vermehrte Einsatz elektronischer Komponenten führt weiter zu einem sehr hohen Kommunikationsaufwand, z. B. über Bussysteme, so daß entsprechende Priorisierungen und Echtzeitbearbeitungen immer schwieriger werden und die Störanfälligkeit wächst.Important factors in the design of air conditioning systems are on the one handSpace that the air conditioning system occupies in the vehicle and the otherAir conditioning manufacturing costs. Nowadays, Akgates used to actuate air flaps, and increasingly sensors forMonitoring of various functions, for example monitoring of Temperatures, for example the evaporator temperature to avoidevaporator icing, monitoring of air flow speeds,Monitoring the air quality (particles, pollutants, odorants), etc., aset. The actuators and sensors bring an increased Vercabling effort and associated costs. The increasedUse of electronic components continues to lead to a very highCommunication effort, e.g. B. via bus systems, so that correspondingPrioritizations and real-time processing are becoming increasingly difficult andthe susceptibility to faults grows.

Es ist Aufgabe der Erfindung die vorgenannten Nachteile zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.The object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages orat least to reduce.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Heizungs- oder Klimaanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This problem is solved by a heating or air conditioning system with theFeatures of claim 1.

Erfindungsgemäß ist die Steuerelektronik unmittelbar in der Nähe des Luft­führungsgehäuses angeordnet. Damit ist die bisher übliche bauliche Einheit zwischen Bediengerät und Steuergerät aufgehoben und die Steuerelektronik von dem Bediengerät in bzw. an das Klimagehäuse verlagert, also dorthin verlagert, wo die Luft konditioniert und temperiert wird.According to the invention, the control electronics are in the immediate vicinity of the airarranged guide housing. This is the usual structural unitbetween the control unit and control unit and the control electronicsrelocated from the control unit into or to the air conditioning housing, i.e. thererelocated where the air is conditioned and tempered.

Da das Bediengerät jetzt erheblich kleiner gebaut werden kann, da es im wesentlichen lediglich nur noch zum Halten der einzelnen Bedienelemente dient, kann Bauraum geschaffen werden für andere Komponenten, bei­spielsweise Spracheingabemodul, CD-Spieler, Navigationsgerät oder der­gleichen Geräte.Since the control unit can now be built much smaller, since it is in theessential only for holding the individual controlsserves, space can be created for other components, atfor example, voice input module, CD player, navigation device or thesame devices.

Die gesamte Steuerung der einzelnen Aktoren und elektrischen Komponen­ten der Klimaanlage wird von der Steuerelektronik vorgenommen, die un­mittelbar an der Klimaanlage, also an dem Luftführungsgehäuse angeordnet ist. Eine derartige Klimaanlage kann in unterschiedlichen Fahrzeugen ein­gesetzt werden, da die verschiedenen Bediengeräte für die unterschiedli­chen Fahrzeuge in einfachster Weise mit der die Steuerelektronik enthalte­nen Klimaanlage in einfachster Weise verbindbar ist. Wenn die Steuerelek­ tronik programmierbar ist, können in die unterschiedlichen Fahrzeuge Kli­maanlagen mit verschiedenen Funktionen eingesetzt werden, wobei diese Funktionen lediglich softwaremäßig der Klimaanlage mit ihrer Steuerelektro­nik einprogrammierbar sind. Es kann dadurch eine erheblich höhere Stan­dardisierung und damit Kosteneinsparung erreicht werden. Die Variantenbil­dung geschieht im wesentlichen softwaremäßig. Verschiedene Klimaanlagen besitzen zwar den gleichen Aufbau, weisen aber unterschiedliche Funktio­nen auf.The entire control of the individual actuators and electrical componentsThe air conditioning is carried out by the control electronics, which unindirectly on the air conditioning system, that is, on the air duct housingis. Such an air conditioning system can be used in different vehiclesbe set because the different operator panels for the differentChen vehicles in the simplest way with which the control electronics containNEN air conditioning can be connected in the simplest way. If the control elec can be programmed in the different vehiclessystems with different functions are used, theseFunctions only in software of the air conditioning system with its control electronicsare not programmable. This can result in a significantly higherstandardization and thus cost savings can be achieved. The variant bilmanure is essentially software. Different air conditionershave the same structure, but have different functionsopen.

Weiter können anlagenspezifische Daten von Sensoren, Aktoren wie Kali­brierdaten, Kennfelder abgespeichert werden, was die Regelgüte einer je­den Anlage deutlich verbessert.System-specific data from sensors and actuators such as Kalibrier data, maps are saved, what the control quality of eachthe plant significantly improved.

In kostengünstigerweise kann die Steuerelektronik entweder auf eine Au­ßenseite des Gehäuses durch Schrauben, Klipsen, Klemmen, Kleben oder dergleichen aufgebracht sein oder bereits bei der Herstellung des Klimaan­lagengehäuses in eine Gehäusewand integriert, beispielsweise eingespritzt sein.In low cost the control electronics can either be on an Auoutside of the housing by screwing, clipping, clamping, gluing orthe like applied or already during the manufacture of the Klimaanlayer housing integrated into a housing wall, for example injectedhis.

Die Steuerelektronik kann an den verschiedensten Orten, beispielsweise an einem Gebläsegehäuse, oder einem Luftverteilgehäuse angeordnet sein.The control electronics can be in various places, for examplea blower housing, or an air distribution housing.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht die Steuerelektro­nik aus einzelnen Untereinheiten, die an verschiedenen Stellen der Anlage angeordnet sein können. So kann beispielsweise eine Gebläsesteuereinheit an dem Gebläsegehäuse und eine Steuereinheit für die Luftstromsteuerele­mente im Bereich der Aktuatoren, die in der Luftverteilung angeordnet sind, angeordnet sein.In a preferred embodiment of the invention there is the control electricnik from individual subunits at different points in the systemcan be arranged. For example, a blower control uniton the blower housing and a control unit for the air flow control elementelements in the area of the actuators, which are arranged in the air distribution,be arranged.

Die Steuerelektronik kann eine starre Leiterplatte umfassen oder eine flexi­ble Leiterplatte, die dann in geeigneterweise beispielsweise durch Kleben an dem Gehäuse festlegbar ist. Eine flexible Leiterplatte hat den Vorteil, daß diese sich an die Kontur des Klimaanlagengehäuses anpassen kann, wo­durch Bauraum eingespart werden kann.The control electronics can comprise a rigid circuit board or a flexible circuit board, which is then suitably for example by gluing onthe housing can be fixed. A flexible circuit board has the advantage thatthis can adapt to the contour of the air conditioner housing wherecan be saved through installation space. 

Sämtliche elektronischen Komponenten der Klimaanlage, inklusive der Steuerelektronik, sind in vorteilhafterweise über elektrische Leitungen mit­einander verbunden, die als Flachbandkabel, die beispielsweise auf das Gehäuse aufgeklebt werden können oder als Folienleiterbahnen ausgebildet sind.All electronic components of the air conditioning system, including theControl electronics, are advantageously with electrical linesconnected to each other as a ribbon cable, for example on theHousing can be glued or designed as foil tracksare.

Eine weitere Ausführung besteht als starr-flexible Leiterbahn, mit "starren" Anteilen zur Aufnahme der Elektronikkomponenten wie Steuerung, Aktoren, Sensoren und "flexiblen" Anteilen als Leiterbahn mit dem Vorteil einer gerin­gen Anzahl von Kontaktstellen.Another version is a rigid-flexible conductor track with "rigid"Shares to hold the electronic components such as control, actuators,Sensors and "flexible" parts as a conductor track with the advantage of a smallnumber of contact points.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß die Leitungen als Stanzgitter ausgebil­det sind, das von dem Kunststoffmaterial des Gehäuses umspritzt ist, so daß eine separate Verlegung der Verkabelung nicht mehr notwendig ist.There is also the possibility that the lines are constructed as lead framesare det, which is encapsulated by the plastic material of the housing, so thatseparate cabling is no longer necessary.

Vorteilhafterweise werden die Aktoren und Sensoren, die in die Klimaanlage einzubauen sind, beim Einstecken in das Gehäuse gleichzeitig mit den Lei­tungen kontaktiert, so daß keine separaten Stecker mehr notwendig sind, so daß einerseits Material und andererseits erhebliche Montagezeit eingespart werden kann, da die einzelnen Aktoren und/oder Sensoren nicht mehr sepa­rat an die Verkabelung über Steckverbindungen angeschlossen werden müssen. In einer weiteren Ausführungsform sind die Aktoren, Sensoren mit der Leiterbahn direkt verbunden.Advantageously, the actuators and sensors in the air conditioning systemare to be installed when plugging into the housing at the same time as the Leilines contacted so that no separate plugs are necessary, sothat on the one hand material and on the other hand considerable assembly time savedcan be, since the individual actuators and / or sensors are no longer separateadvice to be connected to the wiring via plug connectionshave to. In a further embodiment, the actuators are sensorsdirectly connected to the conductor track.

Wenn die Steuerelektronik unterteilt ist in einzelne Untereinheiten, können separate Module geschaffen werden, die separat für sich genommen mon­tierbar sind und in gewünschter Weise lediglich über elektrische Signale ansteuerbar arbeiten. Beispielsweise kann die Steuerelektronik eine sepa­rate Gebläsesteuereinheit aufweisen, die an dem Gebläsegehäuse ange­ordnet ist, so daß damit ein "intelligentes" Gebläse geschaffen ist, das ledig­lich ein elektrisches Signal benötigt, mit dem beispielsweise eine bestimmte Luftmenge angefordert wird. Die Gebläsesteuereinheit ist dabei mit einer Gebläseleistungselektronik und gegebenenfalls mit Luftströmungssensoren, wie beispielsweise Anemometern, verbunden. Die gesamte Gebläseelektro­nik bildet einen in sich geschlossenen Regelkreis, so daß das "intelligente" Gebläse sich selbsttätig derart regelt, daß die gewünschte Luftmenge geför­dert wird.If the control electronics are divided into individual subunits, you canseparate modules are created, which are taken separately monare animal and in the desired manner only via electrical signalswork controllable. For example, the control electronics can be a sepahave blower control unit attached to the blower housingis arranged so that an "intelligent" blower is created that is singleLich needs an electrical signal with which, for example, a certain oneAir volume is requested. The blower control unit is with oneBlower power electronics and possibly with air flow sensors,such as anemometers. The entire blower electricalnik forms a self-contained control loop so that the "intelligent" The fan regulates itself automatically in such a way that the desired amount of air is createdis changed.

In gleicher Weise ist beispielsweise eine Verdampfertemperatursteuereinheit denkbar, die selbsttätig die Verdampfertemperatur, beispielsweise über ei­nen Verdampfertemperatursensor, ein elektronisch ansteuerbares Expansi­onsventil und/oder einen regelbaren Kältemittelverdichter, steuert, so daß ein vorgegebener Wert einer Verdampfertemperatur stets geregelt einge­halten wird.An evaporator temperature control unit is, for example, in the same wayconceivable, the evaporator temperature automatically, for example via eggevaporator temperature sensor, an electronically controllable expansiononsventil and / or a controllable refrigerant compressor, controls so thata predetermined value of an evaporator temperature is always controlledwill hold.

Es ist dann denkbar, daß aus diesen einzelnen, "intelligenten" Untereinhei­ten einer Klimaanlage verschiedene Klimaanlagen aufgebaut werden kön­nen, die sich in ihren Funktionen unterscheiden, wobei diese Funktionen lediglich über entsprechende Software in die Untereinheiten programmierbar sind. Insgesamt kann daher eine erhebliche Standardisierung und damit Ko­steneinsparung erreicht werden.It is then conceivable that these individual, "intelligent" subunitsDifferent air conditioning systems can be set up in an air conditioning systemnen, which differ in their functions, these functionsonly programmable in the subunits using appropriate softwareare. Overall, therefore, considerable standardization and thus knock-outcost savings can be achieved.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below using an exemplary embodimentReference to the drawing explained in detail. In the drawingdemonstrate:

Fig. 1 und 2 Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Klimaanla­ge in zwei perspektivischen Darstellungen;Fig. 1 and 2 embodiments of an air conditioning ge according to the invention in two perspective views;

Fig. 3 und 4 Anordnungsmöglichkeiten der Steuerelektronik und der Gebläseleistungselektronik an einem Gebläsemotorhalter;FIGS. 3 and 4 arrangement possibilities of the control electronics and the power electronics fan to a fan motor holder;

Fig. 5 bis 7 Blockschaltbilder zur Steuerung der erfindungsgemäßen Klimaanlage.Fig. 5 to 7 are block diagrams for controlling the air conditioning system according to the invention.

Eine erfindungsgemäße Klimaanlage10 weist ein Luftführungsgehäuse12 auf, in bzw. an dem verschiedene Komponenten der Klimaanlage angeord­net sind. In denFig. 1 und 2 ist lediglich eine perspektivische Ansicht einer solchen Klimaanlage dargestellt, so daß die im Inneren des Luftfüh­rungsgehäuses gelegenen Komponenten nicht erkennbar sind. Die Klima­ anlage ist in an sich bekannter Weise aufgebaut. Ein Gebläse14 ist in ei­nem Gebläsegehäuse16, das ein Laufrad des Gebläses14 umgibt, ange­ordnet. Luftstromseitig vor dem Gebläse ist ein Luftansaugtrakt18 angeord­net und ein Gebläsemotor54 ist in einem Gebläsemotorhalter20 gehalten. An das Gebläsegehäuse16 schließt sich ein Filtergehäuse22 an, in dem ein oder mehrere Filter zur Reinigung der geförderten Luft angeordnet sein können. An das Filtergehäuse22 schließt sich ein Lufttemperiergehäuse24 an, in dem ein Verdampfer26 und ein Heizkörper28 zur Kühlung und Auf­heizung der Luft angeordnet sind. An das Lufttemperiergehäuse24 schließt sich ein Luftverteilgehäuse30 an, in dem die Luft auf die verschiedenen Luftauslässe32,34,36 und38 verteilt wird. Die Luftauslässe sind über Luft­klappen, beispielsweise Jalousieklappen, verschließbar. Die einzelnen Luft­klappen und auch die innerhalb des Lufttemperierungsgehäuses24 und in­nerhalb des Luftverteilgehäuses30 angeordneten und in den Figuren nicht sichtbaren Klappen sind über Aktoren, beispielsweise Schrittverstellmotoren, betätigbar. In denFig. 1 und 2 sind lediglich zwei Schrittverstellmotoren40 und42 beispielhaft dargestellt.An air conditioning system10 according to the invention has an air duct housing12 , in or on which various components of the air conditioning system are arranged. InFigs. 1 and 2 only a perspective view of such an air conditioner is shown, so that the housing approximately in the interior of Luftfüh-located components are not discernible. The air conditioning system is constructed in a manner known per se. A blower14 is arranged in a blower housing16 which surrounds an impeller of the blower14 . On the air flow side in front of the blower, an air intake tract18 is arranged and a blower motor54 is held in a blower motor holder20 . The fan housing16 is followed by a filter housing22 , in which one or more filters can be arranged for cleaning the conveyed air. The filter housing22 is followed by an air temperature control housing24 , in which an evaporator26 and a heating element28 for cooling and heating the air are arranged. An air distribution housing30 adjoins the air temperature control housing24 , in which the air is distributed to the various air outlets32 ,34 ,36 and38 . The air outlets can be closed using air flaps, such as multi-leaf flaps. The individual air fold and also the flaps arranged within the air temperature control housing24 and within the air distribution housing30 and not visible in the figures can be actuated via actuators, for example stepping motors. InFigs. 1 and 2 only two Schrittverstellmotoren exemplified40 and42.

Der Verdampfer26 ist in nicht dargestellter Weise in einen Kältemittelkreis, bestehend aus über Kältemittelleitungen verbundenem Kältemittelverdichter, Kältemittelkondensator und Expansionsventil, eingebunden.The evaporator26 is integrated in a manner not shown in a refrigerant circuit, consisting of refrigerant compressor, refrigerant condenser and expansion valve connected via refrigerant lines.

Weiter umfaßt die Klimaanlage eine Bedieneinheit80, die in erreichbarer Nähe eines Benutzer des Fahrzeuges, vorzugsweise einer Instrumententafel oder einer Mittelkonsole, angeordnet ist und über die gewünschte Tempe­raturvorgaben und gewünschte Luftverteilungs- und Luftmengenvorgaben eingebbar sind. Die Bedieneinheit80 ist über elektrische Leitungen und/oder Lichtleiter mit einer Steuerelektronik44 verbunden, in der von der Bedien­einheit80 kommende Steuersignale verarbeitet werden. Die Steuersignale von der Bedieneinheit80 werden in der Steuerelektronik44 verarbeitet und daraufhin die entsprechenden Komponenten der Klimaanlage entsprechend angesteuert, wie im Näheren weiter unten beschrieben ist.The air conditioning system further comprises an operating unit80 , which is arranged in the vicinity of a user of the vehicle, preferably an instrument panel or a center console, and can be entered via the desired temperature specifications and desired air distribution and air quantity specifications. The control unit80 is connected via electrical lines and / or light guides to control electronics44 , in which control signals coming from the control unit80 are processed. The control signals from the operating unit80 are processed in the control electronics44 and then the corresponding components of the air conditioning system are controlled accordingly, as described in more detail below.

Erfindungsgemäß ist die Steuerungselektronik44 in unmittelbarer Nähe des Luftführungsgehäuses12 angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel nachFig. 1 ist die Steuerelektronik auf einer Außenseite des Luftführungsgehäu­ses12 angeordnet. Die Steuerelektronik44 kann beispielsweise eine starre Leiterplatte umfassen, die auf das Gehäuse12 in geeigneter Weise durch Schrauben, Klipsen, Kleben oder dergleichen festlegbar ist. Bevorzugt um­faßt die Steuerelektronik44 eine flexible Leiterplatte, die sich der Gehäuse­kontur anpassen kann, wie dies inFig. 1 undFig. 2 angedeutet ist.According to the invention, the control electronics44 are arranged in the immediate vicinity of the air duct housing12 . In the embodiment ofFIG. 1, the control electronics is arranged on an outside of the Luftführungsgehäu ses12 . The control electronics44 can comprise, for example, a rigid printed circuit board which can be fixed on the housing12 in a suitable manner by means of screws, clips, gluing or the like. Preferably44 summarizes the control electronics, a flexible circuit board which can be adapted to the housing contour, as indicated inFIG. 1 andFIG. 2.

Alternativ könnte die Steuerelektronik44 auch in anderen Bereichen des Luftführungsgehäuses12 der Klimaanlage10 angeordnet sein, beispiels­weise an dem Luftverteilgehäuse30, an dem Filtergehäuse22 oder an dem Gebläsegehäuse16.Alternatively, the control electronics44 could also be arranged in other areas of the air duct housing12 of the air conditioning system10 , for example on the air distribution housing30 , on the filter housing22 or on the blower housing16 .

In einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung könnte die Steu­erelektronik44 bei der Herstellung des Luftführungsgehäuses12 in eine Gehäusewand in einem Spritzgießprozeß mit eingespritzt werden.In a further alternative embodiment of the invention, the control electronics44 could be injected into the housing wall in an injection molding process during the manufacture of the air duct housing12 .

Sämtliche elektronischen Komponenten, die in oder an dem Luftführungsge­häuse12 angeordnet sind, sind über elektrische Leitungen46 miteinander verbunden, wobei die Leitungen als Flachbandkabel ausgebildet sind, die auf das Gehäuse12 aufklebbar sind. Alternativ können die Leitungen46 auch als Folienleiterbahnen ausgebildet sein, die ebenfalls auf das Gehäuse12 aufklebbar sind. Alternativ können die Leitungen46 auch als Lichtwel­lenleiter ausgebildet sein, die ebenfalls auf das Gehäuse12 aufklebbar sind.All electronic components, which are arranged in or on the Luftführungsge housing12 , are connected to one another via electrical lines46 , the lines being designed as ribbon cables which can be glued to the housing12 . Alternatively, the lines46 can also be designed as foil conductor tracks, which can also be glued to the housing12 . Alternatively, the lines46 can also be formed as light waveguides, which can also be glued to the housing12 .

Alternativ können die Leitungen auch als Stanzgitter ausgebildet sein, das von dem Kunststoffmaterial des Gehäuses12 umgeben ist, wobei das Stanzgitter in dem Herstellungsverfahren für das Gehäuse12 in die Gehäu­sewände mit eingespritzt ist.Alternatively, the lines may be formed as a punched grid, which is surrounded by the plastic material of the housing12, wherein the lead frame in the manufacturing process of the housing12 in the sewände Gehäu is injected.

Sämtliche Aktoren40,42 sowie etwaige Sensoren, wie beispielsweise ein Verdampfertemperatursensor, der die Lufttemperatur nach dem Verdampfer mißt, sind derart ausgebildet, daß sie beim Einstecken in das Gehäuse12 gleichzeitig mit den Leitungen46 kontaktiert werden, so daß die Einstecköff­nung in das Gehäuse12 gleichzeitig einen Stecker zur Herstellung der elektrischen Kontakte darstellt.All actuators40 ,42 and any sensors, such as an evaporator temperature sensor, which measures the air temperature after the evaporator, are designed such that they are simultaneously contacted with the lines46 when inserted into the housing12 , so that the Einstecköff opening in the housing12 also represents a plug for making the electrical contacts.

Eine vorteilhafte Anordnung der Steuerelektronik44 ist in denFig. 2, 3 und 4 dargestellt, bei der die Steuerelektronik44 im Bereich des Gebläsegehäu­ses16 angeordnet ist. InFig. 2 ist eine erste Anordnung gezeigt, bei der die Steuerelektronik44 an der Außenseite des Gebläsemotorhalters20 ange­ordnet ist. Ebenfalls ist inFig. 2 eine Gebläseleistungselektronik48 zu er­kennen, die zu kühlende Leistungstransistoren50 umfaßt, wobei die Lei­stungstransistoren50 derart angeordnet sein sollten, daß sie in dem von dem Gebläse14 geförderten Luftstrom hineinragen und dadurch gekühlt werden. In denFig. 3 und 4 ist lediglich der Gebläsemotorhalter20 mit ei­nem darin angeordneten Gebläsemotor54 dargestellt. GemäßFig. 3 ist die Steuerelektronik44 zusammen mit der Gebläseleistungselektronik48 und den zu kühlenden Leistungstransistoren50 in einem Nebenluftansaugkanal52 angeordnet. InFig. 4 ist die Steuerelektronik44 und die Gebläselei­stungselektronik48 getrennt voneinander auf der Innenseite des Gebläse­motorhalters20 angeordnet.An advantageous arrangement of the control electronics44 is shown inFIGS. 2, 3 and 4, in which the control electronics44 is arranged in the area of the fan housing16 . InFig. 2, a first arrangement is shown in which the control electronics44 is arranged on the outside of the blower motor holder20 . Also, inFIG. 2, a fan power electronics48 to get to it, comprising at cooling power transistors50 wherein the Lei stungstransistoren should be50 disposed such that they project into the conveyed from the blower14 the air flow and are thereby cooled. InFIGS. 3 and 4 only the blower motor mounting20 is shown with egg nem disposed therein blower motor54. According toFIG. 3, the control electronics44 together with the fan power electronics48 and the power transistors50 to be cooled are arranged in a secondary air intake duct52 . InFig. 4, the control electronics44 and the fan electronics48 are arranged separately from one another on the inside of the fan motor holder20 .

In nicht näher dargestellten Ausführungsformen besteht die Steuerelektronik44 aus einzelnen Untereinheiten, die separat an unterschiedlichen Stellen des Luftführungsgehäuses12 der Klimaanlage10 angeordnet sein können.In embodiments that are not shown in more detail, the control electronics44 consist of individual subunits, which can be arranged separately at different points in the air guide housing12 of the air conditioning system10 .

Die einzelnen Untereinheiten, die in ihrer Funktion weiter unten unter Be­zugnahme auf dieFig. 5 bis 7 erläutert werden, können eine Gebläsesteuer­einheit, eine Luftgütesteuereinheit, eine Verdampfertemperatursteuereinheit sowie eine Luftverteilsteuereinheit sein.The individual sub-units, which are explained in their function below with reference to FIGS. 5 to 7, can be a blower control unit, an air quality control unit, an evaporator temperature control unit and an air distribution control unit.

DieFig. 5 bis 7 zeigen identische Blockschaltbilder zur Steuerung der erfindungsgemäßen Klimaanlage10, wobei in den Figuren jeweils zu einer Untereinheit funktional zusammengehörende Elemente fett gedruckt darge­stellt sind. Diese Zusammenhänge sind lediglich beispielhaft und könnten weitere Elemente und/oder Signale umfassen. Die unten beschriebenen Funktionsweisen sind ebenfalls nur beispielhaft. Weitere Funktionen der einzelnen Untereinheiten sind denkbar.Figs. 5 to 7 show identical block diagrams for controlling the air conditioner10 according to the invention, in each case to one subunit functionally belong together in the figures, elements are in bold represents Darge. These relationships are only examples and could include further elements and / or signals. The functions described below are also only examples. Further functions of the individual subunits are conceivable.

So umfaßt gemäßFig. 5 beispielsweise die Gebläsesteuereinheit ausgangs­seitig das Gebläse14 und einen Gebläseregler14a, der selbstverständlich die Leistungselektronik48 umfaßt, sowie eingangsseitig einen Außentempe­raturfühler60, einen Kühlmitteltemperaturfühler62, eine Fahrgeschwindig­keitsmesser64, einen Innenraumtemperaturfühler66 und einen Solarsensor68, sowie entsprechende funktionale Bereiche der Steuerelektronik44. Über die Bedieneinheit80 kann die Gebläsestärke entweder manuell oder in ei­nem einschaltbaren Automatikmodus von der Steuerelektronik eingestellt werden. Im Automatikmodus wird die Ansteuerung des Gebläses maßgeb­lich von der Differenz zwischen Innenraum-Solltemperatur und Inneraum-Isttemperatur bestimmt. Bei starker Abweichung wird die Gebläsestärke er­höht. Davon abweichend wird die Gebläsestärke reduziert, wenn beispiels­weise die Kühlwassertemperatur unter 50°C beträgt und die Klimaanlage im Modus "Heizen" betrieben wird oder wenn die Fahrgeschwindigkeit erhöht wird. Die Gebläsestärke kann erhöht werden, wenn die Sonneneinstrahlung zunimmt. Weiter Abweichungen von der "normalen" Gebläseregelung wären denkbar, wenn beispielsweise eine bestimmte Klappenstellung eingestellt ist oder das Gebläse je nach Außentemperatur einen Offset erhält.Thus, according to Figure 5 for example, the blower control unit comprisesFIG. Output side, the blower14 and a fan regulator14 a, of course, includes the power electronics48, as well as on the input side an outer Tempe raturfühler60, a coolant temperature sensor62, a Fahrgeschwindig keitsmesser64, an indoor temperature sensor66 and a solar sensor68 , and corresponding functional areas of the control electronics44 . Via the control unit80 , the blower strength can be set either manually or in a switchable automatic mode by the control electronics. In automatic mode, the control of the blower is largely determined by the difference between the target interior temperature and the actual interior temperature. If there is a large deviation, the blower strength is increased. Deviating from this, the blower strength is reduced if, for example, the cooling water temperature is below 50 ° C and the air conditioning system is operated in "heating" mode or if the driving speed is increased. The blower strength can be increased as the sunshine increases. Further deviations from the "normal" fan control would be conceivable if, for example, a certain flap position is set or the fan receives an offset depending on the outside temperature.

InFig. 6 ist eine Luftgütesteuereinheit durch Fettdruck der entsprechenden Komponenten dargestellt, wobei diese Einheit den Außentemperaturfühler60 sowie einen Multifunktionssensor70, der beispielsweise Schadstoffe, wie CO, CO2, NOx, Schwebstoffe (Ruß, Staub), Geruchsstoffe detektiert und ausgangsseitig die Ansteuerung eines Aktuators72 für eine Frischluft-/Umluftklappe sowie einen Aktuator76 für eine Filterklappe78 und entspre­chende Elemente der Steuerelektronik44 umfaßt. Die Luftgütesteuereinheit kann in einem einschaltbaren Automatikmodus unabhängig von den Einga­ben des Bediengerätes80 arbeiten, so daß unabhängig von den Vorgaben durch das Bediengerät80 stets eine optimale Luftgüte gewährleistet ist. In diesem Modus wird z. B. bei hohen Außentemperaturen der Umluftanteil va­riiert, um den Fahrgastraum schneller und mit weniger Kühlleistungsbedarf abkühlen zu können, ohne das im Fahrgastraum die Luftqualität beeinträch­tigt ist. Bei hohen Schadstoffbelastungen der Außenluft wird in den Umluft­betrieb geschaltet. Eine Rückschaltung in den Frischluftbetrieb kann nach einer vorprogrammierten Zeitspanne automatisch in Abhängigkeit der Au­ßentemperatur erfolgen.InFig. 6, an air quality control unit is shown by bold print of the corresponding components, this unit the outside temperature sensor60 and a multifunction sensor70 , which detects, for example, pollutants such as CO, CO2 , NOx , suspended matter (soot, dust), odorous substances and the output side Control of an actuator72 for a fresh air / recirculated air flap and an actuator76 for a filter flap78 and corre sponding elements of the control electronics44 includes. The air quality control unit can work in a switchable automatic mode independently of the inputs of the operating device80 , so that an optimal air quality is always guaranteed regardless of the specifications by the operating device80 . In this mode, e.g. B. at high outside temperatures of the air circulation va riiert in order to cool the passenger compartment faster and with less cooling capacity, without the air quality in the passenger compartment is impaired. If there is a high level of pollution in the outside air, it is switched to recirculation mode. A switch back to fresh air operation can take place automatically after a pre-programmed period of time depending on the outside temperature.

InFig. 7 sind durch Fettdruck die Komponenten dargestellt, die funktional zu einer Verdampfertemperatursteuereinheit zusammenfaßbar sind. Diese um­fassen einen Verdampfertemperatursensor82, den Außentemperaturfühler60, einen Druck- und Temperaturgeber84 für das Kältemittel, einen Batte­riespannungssensor86, einen Motordrehzahlgeber88, den Kühlmitteltempe­raturfühler62 sowie den Multifunktionssensor, Schadstoffsensor70. Aus­gangsseitig umfaßt die Verdampfertemperaturregelung den Kältemittelver­dichter90, gegebenenfalls ein thermostatisches Expansionsventil92 und ein nicht dargestelltes Heizungsventil, einen elektrischen Lüfter94, der Luft durch den Kondensator des Kältemittelkreises fördert, sowie einen Aktuator96, der eine Luftmischklappe98 betätigt, die in dem Lufttemperierungsge­häuse24 angeordnet ist. Wenn der Kühlbetrieb eingeschaltet ist, kann die Verdampfertemperaturregelung verschiedene Aufgaben erfüllen. Bei einer relativen Luftfeuchte von beispielsweise 0 bis 50% wird die Mischluftklappe derart eingestellt, daß die Klimaanlage nicht in einem Reheatbetrieb betrie­ben wird. Bei einer relativen Luftfeuchte von beispielsweise 50 bis 85% fin­det ein geringer Reheatbetrieb mit gleitender Verdampfertemperaturrege­lung zwischen beispielsweise 0 und 12°C statt und bei einer relativen Luft­feuchte von beispielsweise 85 bis 100% findet voller Reheatbetrieb statt. Die Verdampfertemperatur wird auf einen minimalen Wert geregelt. Mit den zu der Verdampfertemperaturregelung gehörenden funktionalen Einheiten läßt sich auch eine Kältemittel-Füllstandsüberwachung durchführen, indem aus dem über den Geber84 ermittelten Druck und Temperatur des Käl­temittels nach dem Verdichter anhand einer in der Steuerelektronik44 hin­terlegten Kurve, der Kältemittelstand rechnerisch ermittelt und bei zu gerin­gem Füllstand der Kühlbetrieb zum Schutz der Klimaanlage verlassen wird.InFig. 7, the components are shown by bold print, which can be functionally combined to form an evaporator temperature control unit. These include an evaporator temperature sensor82 , the outside temperature sensor60 , a pressure and temperature sensor84 for the refrigerant, a battery voltage sensor86 , an engine speed sensor88 , the coolant temperature sensor62 and the multifunction sensor, pollutant sensor70 . From the outlet side, the evaporator temperature control comprises the refrigerant compressor90 , optionally a thermostatic expansion valve92 and a heating valve (not shown), an electric fan94 which conveys air through the condenser of the refrigerant circuit, and an actuator96 which actuates an air mixing flap98 which acts in the air tempering area housing24 is arranged. When cooling mode is switched on, the evaporator temperature control can perform various tasks. At a relative humidity of 0 to 50%, for example, the mixed air flap is set such that the air conditioning system is not operated in a rehabilitation mode. At a relative humidity of, for example, 50 to 85%, a small reheat mode with sliding evaporator temperature control takes place between, for example, 0 and 12 ° C. and at a relative humidity of, for example, 85 to 100%, full reheat mode takes place. The evaporator temperature is regulated to a minimum value. With the functional units belonging to the evaporator temperature control, a refrigerant fill level monitoring can also be carried out by calculating the refrigerant level arithmetically from the pressure and temperature of the refrigerant after the compressor determined by the encoder84 using a curve stored in the control electronics44 If the cooling mode is too low to protect the air conditioning, it is exited.

Claims (19)

Translated fromGerman
1. Heizungs- oder Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem Luftfüh­rungsgehäuse, in und/oder an dem Komponenten der Anlage ange­ordnet sind, wobei die Komponenten Gebläse, gegebenenfalls Filter, wenigstens einen Wärmetauscher, Luftstromsteuerelemente, Aktuato­ren und gegebenenfalls Sensoren umfassen und mit einer Steuer­elektronik, in die von einer Bedieneinheit Steuersignale eingebbar sind und die Steuerelektronik über elektrische Leitungen und/oder Licht­leiter mit wenigstens einigen der Komponenten der Anlage verbunden ist,dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik unmittelbar in der Nähe des Luftführungsgehäuses angeordnet ist.1. heating or air conditioning system for a motor vehicle with a Luftfüh approximately housing, are arranged in and / or on the components of the system, the components comprising blowers, optionally filters, at least one heat exchanger, air flow control elements, actuators and optionally sensors and with a Control electronics, in which control signals can be input from an operating unit and the control electronics via electrical lines and / or light conductors is connected to at least some of the components of the system,characterized in that the control electronics is arranged directly in the vicinity of the air duct housing.2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer­elektronik auf eine Aussenseite des Gehäuses aufgebracht ist.2. Plant according to claim 1, characterized in that the taxelectronics is applied to an outside of the housing.3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer­elektronik in eine Gehäusewand integriert, beispielsweise bei der Herstellung in einem Spritzgußverfahren mit eingespritzt ist.3. Plant according to claim 1, characterized in that the taxelectronics integrated in a housing wall, for example in theManufactured in an injection molding process with injected.4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Steuerelektronik an einem Gebläsegehäuse angeordnet ist.4. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the control electronics on a blower housingis arranged.5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Steuerelektronik an einem Filtergehäuse an­geordnet ist.5. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the control electronics are connected to a filter housingis ordered. 6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Steuerelektronik an einem Luftverteilgehäuse angeordnet ist.6. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the control electronics on an air distribution housingis arranged.7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Steuerelektronik aus einzelnen Untereinheiten besteht, die an unterschiedlichen Stellen der Anlage angeordnet sind.7. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the control electronics consist of individual subunitsexists, which are arranged at different points in the system.8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass eine Gebläsesteuereinheit an einem Gebläsege­häuse angeordnet ist.8. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that a blower control unit on a blower fanis arranged.9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Gebläsesteuereinheit und eine Gebläselei­stungselektronik mit zu kühlenden Leistungstransistoren separate Bauelemente bilden, die über elektrische Leitungen verbunden sind.9. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the blower control unit and a blowerelectronics with power transistors to be cooled separatelyForm components that are connected via electrical lines.10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass eine Luftgütesteuereinheit an einem Luftansaug­trakt oder dem Gebläsegehäuse oder der Frischluft-/Umluftklappe an­geordnet ist.10. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates an air quality control unit on an air intakewing or the blower housing or the fresh air / recirculation flapis ordered.11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass eine Verdampfertemperatursteuereinheit an dem Anlagengehäuse im Bereich des Verdampfers angeordnet ist.11. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates an evaporator temperature control unit on theSystem housing is arranged in the area of the evaporator.12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Steuerelektronik bzw. die einzelnen Steuer­einheiten wenigstens eine starre Leiterplatte umfasst, die an dem Ge­häuse durch Schrauben, Klipse oder dergleichen festlegbar ist.12. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the control electronics or the individual taxunits comprises at least one rigid circuit board attached to the Gehousing can be fixed by screws, clips or the like.13. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Steuerelektronik wenigstens eine flexible Lei­terplatte umfasst, die in geeigneter Weise, beispielsweise durch Kle­ben, an dem Gehäuse festlegbar ist.13. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the control electronics have at least one flexible Leiterplatte includes that in a suitable manner, for example by Kleben, can be fixed to the housing. 14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Untereinheiten der Steuerelektronik und/oder etwaige Aktuatoren und/oder Sensoren über elektrische Leitungen und/oder Lichtleiter miteinander verbunden sind, die als Flachband­kabel ausgebildet sind, die auf das Gehäuse aufgeklebt sind.14. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the subunits of the control electronics and / orany actuators and / or sensors via electrical linesand / or light guides are connected to each other as a flat ribboncables are formed, which are glued to the housing.15. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Leitungen als Folienleiterbahnen ausgebildet sind.15. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the lines are designed as foil conductor tracksare.16. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Leitungen als Stanzgitter ausgebildet sind, die von dem Kunststoffmaterial des Gehäuses umspritzt sind.16. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the lines are designed as lead frames, whichare encapsulated by the plastic material of the housing.17. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Aktoren und/oder Sensoren beim Einstecken in das Gehäuse gleichzeitig mit den Leitungen kontaktiert werden.17. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the actuators and / or sensors are insertedbe contacted in the housing simultaneously with the lines.18. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Aktoren und/oder Sensoren vor der Montage in das Gehäuse mit den Leitungen kontaktiert werden.18. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the actuators and / or sensors prior to assemblybe contacted in the housing with the cables.19. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, dass die Steuerelektronik und/oder die Untereinheiten der Steuerelektronik programmierbar sind.19. Plant according to one of the preceding claims, characterized geindicates that the control electronics and / or the subunitsthe control electronics are programmable.
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