用于机动车辆的车辆内室的空气调节的空调设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于机动车辆的具有空气管路的过滤装置，在所述空气管路上布置有用于将空气量可调整地引导到车辆内室中的不同的空气流路径，并且在所述空气管路中布置有用于分离污物的空气过滤器以及用于产生被输送的空气流的电控制的风扇。

背景技术：

这种类型的过滤装置已经从实践中已知并且被应用在机动车辆的通风设备、加热设备和空调设备中。在此情况下，使用的空气过滤器用于从被加载的空气中分离出颗粒状的或者气体状的杂质，所述杂质否则可以导致例如过敏反应。此外依赖于空调设备的结构，减少在风扇、加热设备、仪表板和前挡风玻璃上的污染物质。

随着不断增多的污染物质，也称为过滤器负载，这样的空气过滤器的空气透过性变差，直至变得不可用，由此不可避免地要进行更换。但是，问题在于要识别出何时达到这种污染程度。到目前为止，用于空气过滤器的更换间隔已经以机动车辆的公里行驶里程或最大允许的时间间隔给出。在风扇的高强度的使用或很少的使用之间或者在被吸入的空气的不同的污染程度之间没有进行区别。

在确定更换间隔的范围中已经发现，用于过滤器更换的一般的间隔时间对于一些机动车辆来说太长，而对于其它的机动车辆来说则又太短。因此，为了给出合理的间隔时间，必须知道空气过滤器的实际的污染程度。特别是在空气过滤器的安装位置很难接近的情况下，(不同于例如在透明壳体中的汽油滤清器的情况)至少用肉眼很难确定污染程度。

已知一种过滤装置，所述过滤装置允许光学地监测空气过滤器的污染程度。但是这样的监测装置本身也遭受到污染，由此可以出现关于过滤器更换的必要性的错误报告。

此外，EP2576253A1公开了一种用于空调设备的控制方法以及一种所属的、用于调节被供给到机动车辆的内室中的空气量的空调设备，在所述空调设备中，要求的、通过风扇产生的初始压力依据空气通道的节流阀位置来确定并且实际的初始压力借助于压力传感器来确定。从这篇文献中不能够获知，如何能够解决被使用的空气过滤器的污染问题。

技术实现要素：

在这个背景下，存在对一种用于空调设备的解决方案的需要，在该解决方案中，对被安装的空气过滤器的过滤器负载的监测可以在使用比较而言少的费用下被集成到现有的空调设备的控制装置中并且因此以成本有利的方式实现。这个目的通过一种空调设备来实现。有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。要指出的是，在这些权利要求中单个列出的特征可以以任意的、在技术上有意义的方式被相互组合并且揭示出本实用新型的另外的设计方案。尤其是与附图相关联的描述附加地表征和详细说明本实用新型。

按照本实用新型，所述目的通过一种具有以下的特征的、用于对机动车辆的车辆内室进行空气调节的空调设备来实现。空调设备具有风扇以及空气分配系统，所述空气分配系统用于将通过风扇产生的空气质量流经由多个空气通道分布到所属的、要引向车辆内室中的空气出口上。按照本实用新型，设置有多个可机动地调节的节流阀，所述节流阀用于影响在空气通道中的流动阻力并且因此用于在多个空气通道上选择地分布空气质量流。

按照本实用新型，此外设置一个在所述空气分配系统中关于空气质量流被布置在所述空气通道上游的空气过滤器，所述空气过滤器由此去除空气质量流中的污物，由此所述污物既不进入所述空气通道中也不与所述节流阀接触并且当然也不通过空气出口进入到所述车辆内室里面。

按照本实用新型，此外设置一个压力传感器，所述压力传感器用于测量在所述空气分配系统中的实际的初始压力，所述压力传感器关于空气质量流被布置在所述空气过滤器的下游。

按照本实用新型，此外设置一个具有操作单元的电子控制装置，所述操作单元用于依赖于在所述操作单元上进行的调整机动地调节节流阀。所述电子控制装置按照本实用新型此外被设计成，依赖于进行的调整，也就是说节流阀位置来确定需要的初始压力，以便借助于风扇功率来将实际的初始压力调节到需要的初始压力，所述需要的初始压力也被称为目标压力。

所述电子控制装置按照本实用新型此外被设计成，借助于为了调节到需要的初始压力上所需要的风扇剩余功率或者一个缺少的、为了调节需要的风扇不足功率，来确定过滤器负载。换言之:按照本实用新型，借助于所述风扇的附加功率，例如电的附加功率，来识别过滤器负载，所述附加功率是需要的，以便补偿由于过滤器负载而在所述空气过滤器中产生的压力降。备选地，可以这样地识别过滤器负载，即所述需要的初始压力并且所述风扇不足功率不再产生，也就是说考虑缺少的风扇功率的尺度，以识别所述过滤器负载的大小。在一个设计方案中，所述风扇功率被从施加在所述风扇上的运行电压中推导出来。

由于使用被连接在所述空气过滤器下游并且被连接在所述空气分配系统的空气通道上游的压力传感器，可以取消对所述空气过滤器的分开的压力监测，但是也可以取消其它的监测装置，如光学的方法，并且所述空气过滤器的监测可以在没有附加的传感器技术费用下被集成到常规的、使用一个压力传感器的空调设备和所属的控制方法中。一种相应的方法和一种相应的空调设备例如由EP2576253A1中已知，它的公开内容应该就此与此相关地通过引用被并入本文中。优选地，压力传感器此外被布置在一个属于空调设备的蒸发器和一个属于空调设备的加热元件的上游，这两者都用于对空气质量流进行温度控制。

优选地，依赖于风扇功率，例如电的风扇功率和实际的初始压力计算以及储存在总体上通过空气过滤器流动的空气量，以便确定空气过滤器的过滤器负载。由此检测出更精确的过滤器负载，因为该过滤器负载在较长的时间间隔上检测的。在本实用新型的一个设计方案中，在所述电子控制装置中储存至少一个特性曲线，所述特性曲线给出与总空气量相关的空气过滤器的过滤器负载度，其也称为污染程度，并且所述特性曲线被评价，以便由被确定的总空气量来确定空气过滤器的污染程度。每个空调系统具有空气通过量(1/秒)，所述空气通过量取决于风扇电压和通过节流阀的位置被选择的空气管路。至少在电子控制的情况下，这些空气通过量是已知的并且可以被作为特性曲线实施。因此，这些值的积分不是问题。

为了能够在确定实际的初始压力时消除由于机动车辆速度可能产生的背压，按照一个优选地的设计方案，实施电子控制装置与机动车辆的一个速度测量计电连接，以便依赖于所述机动车辆的速度来确定风扇剩余功率或者风扇不足功率，或者备选地设置一个被连接在风扇上游的背压阀，它的节流位置通过机动车辆速度来控制。

在高的速度下，在机动车辆前侧上的背压增大，由此至少在新鲜空气供给的情况下在被引入车辆内室中的空气量中产生极大的变化，这一点在根据本实用新型的空调设备的一个优选的设计方案中在确定需要的初始压力时被考虑。因此，在机动车辆的高的速度下，空气过滤器此外也比在低的速度下被更大程度地污染，其中，额外的情况是，高的速度通常在这样的道路上行驶，在该道路上由于其它的相应快速地运动的机动车辆而形成更强烈的尘土。在一个备选的设计方案中，对机动车辆速度的考虑由此提高了在确定空气过滤器的污染程度时的精确度。

除了确定机动车辆速度的传感器装置以外，可以附加地或者备选地也设置其它的传感器。例如，在一个设计方案中设置一个温度传感器。根据本实用新型的另外的有利的设计方案，在空气管路的区域上或中设置有与所述电子控制装置电连接的温度传感器，它的各个被检测的温度输入到通过空气过滤器流动的总空气量的计算中。由此排除了温度的影响，按照该温度影响，在高的温度下在风扇上的空气通过量下降，否则上升。在此情况下不是必须要加装一个温度传感器，例如可以利用已经存在的、用于检测外部温度的传感器，所述传感器通常已经被设置在机动车辆上。由此也提高在确定空气过滤器的污染程度时的精确度。

优选地，可通过操作单元调整的空气通道包括通向车辆内室的循环空气供给和新鲜空气供给。由此按照本实用新型的、对过滤器污染的确定包括全部的通风可能性，由此也考虑了在车辆内室中产生的空气污染。

根据本实用新型的空调设备的一个优选的设计方案，所述电子控制装置被设计成，在达到或者超过一个预先确定的过滤器负载极限值时通过显示器使一个关于空气过滤器更换的要求被可视化。由此为机动车辆的使用者仅仅提供对于维持维修日期重要的信息。在此情况下，也可以在达到污染物质极限值之前不久就已经进行可视化，以便使使用者能够及时地进行更换。

优选地，按照本实用新型的压力传感器是差压传感器，以便通过参考基准压力获得较高的精确度。优选地，所述差压传感器被设计成用于确定相对于车辆内室压力的初始压力。

所述空气过滤器例如关于空气质量流被布置在所述风扇和所述空气通道之间。优选地，所述空气过滤器关于空气质量流被布置在所述风扇的上游。

此外按照本实用新型，建议一种具有操作单元的电子控制装置，所述操作单元用于依赖于在所述操作单元上进行的调整机动地调节所述节流阀。

附图说明

本实用新型借助于以下的图详细地进行解释。这些图在此情况下应该理解为仅仅是示例性的并且仅仅是优选的变型实施方案。在图中:

图1显示了一个通过按照本实用新型的空调设备的一个示意地示出的实施方式的剖视图；

图2显示了一个所属的压力曲线。

具体实施方式

图1展示了按照本实用新型的空调设备1的一个实施方式，所述空调设备被布置在一个没有详细地示出的机动车辆中。仅仅将通过机动车辆限定的车辆内室示意地用9标示，而包围住机动车辆的机动车辆外室用10标示。

空调设备1具有空气分配系统13，所述空气分配系统具有供给通道11和多个空气通道 6a,6b,6c。在供给通道11中布置有用于产生空气质量流14的风扇2。通过风扇2从机动车辆外室10和/或者车辆内室9经由循环空气通道12抽吸的空气形成在风扇2下游的空气质量流 14，所述空气质量流通过空气过滤器3被引导到蒸发器4(致冷装置)和加热元件5。后者这两个被设置用于控制空气质量流14的温度。随后，依赖于位于空气通道6a,6b,6c中的可机动地调节的节流阀7a,7b,7c的位置，空气质量流14被分布到多个空气通道6a,6b,6c上，以便然后经由所属的空气出口12a,12b,12c流出，进入到车辆内室9里面。

在供给通道11中设置有以空气质量流14的流动方向为基准被布置在空气过滤器3下游的压力传感器8，所述压力传感器被布置在蒸发器4，加热元件和空气通道6a,6b和6c的上游。压力传感器8在此处被设计成差压传感器并且测量相对于车辆内室9的实际的压力差ΔP,如通过箭头指示的那样。压力传感器8、风扇2以及可机动地调节的节流阀7a,7b,7c与电子控制装置16导电地连接。电子控制装置16具有没有详细示出的操作单元，所述操作单元用于借助于可机动地调节的节流阀7a,7b,7c选择性地选择和调整空气分布。

电子控制装置16被设计用于依赖于在所述操作单元上进行的调整来确定需要的初始压力P0或者在此处需要的初始压力差ΔP0,以便借助于对风扇2的功率的匹配将通过压力传感器8测量的实际的初始压力P或者在此处测量的实际的初始压力差Δp调节到需要的初始压力P0或者需要的初始压力差Δp0上。依赖于空气过滤器3的过滤器负载，基于由过滤器负载得到的压力降dP,需要不同的风扇功率。

借助于图2示出沿着关于图1的空气质量流14在空调设备1中的压力曲线。区域A示出风扇特性曲线。区域B给出在空气过滤器3内部的与负载相关的压力降，其中，线15示出由于负载而产生一个附加的背压dp的空气过滤器3的压力曲线并且与其相比较地示出一个没有负载的空气过滤器3的压力曲线17。区域C示出在蒸发器4内部的压力降。在加热元件 5以及具有节流阀7a,7b,7c的空气通道6a,6b,6c上的压力降在区域D中示出。区域E示出在车辆内室9朝着机动车辆外室10的通风上的压力降。

为了达到需要的初始压力P0或者在此处需要的初始压力差Δp0在压力传感器8的地点处附加地获取的、用于补偿在空气过滤器3中的与负载相关的压力降dp的风扇剩余功率是用于空气过滤器3的负载的一个尺度。风扇剩余功率例如可以由附加的、在风扇2上施加的风扇电压通过电子控制装置16确定。只要风扇剩余功率超过一个预先给定的尺度，就通过电子控制装置16将更换空气过滤器3的必要性可视地，例如以错误信息的形式在机动车辆的电子像素矩阵显示器上显示。