DISPOSITIVO PARA DETERMINAR LA TEMPERATURA EN EL HABITACULO DE UN VEHICULO.
Dispositivo para determinar la temperatura en el habitáculo de un vehículo,
con lo que el dispositivo se encuentra previsto para su disposición detrás de una pared del habitáculo del vehículo, con
- un sensor de temperatura (30) para la disposición detrás de una pared (18), que limita con el habitáculo (10),
- una unidad de procesamiento (82), que recibe la señal de medición del sensor de temperatura (30) y emite una señal de salida que representa la temperatura en el habitáculo (10) del vehículo (12),
- un elemento termoconductor (36), que registra la temperatura del aire del habitáculo (10) dentro del área cercana a sus paredes, con lo que el elemento termoconductor (36) se encuentra en contacto térmico con el sensor de temperatura (30) y se extiende a través de una abertura (38) en la pared (18) y
- un primer sensor solar (34), que se encuentra dispuesto en la abertura (38) de la pared (18), con lo que el primer sensor solar (34) se encuentra conectado eléctricamente con la unidad de procesamiento (82), y en la unidad de procesamiento (82) se puede corregir la influencia del calentamiento del área de pared, alrededor de la abertura de pared (38), sobre la señal de medición del sensor de temperatura (30),
- con lo que el primer sensor solar (34) presenta una carcasa (62), en la que se encuentra dispuesta un fotodiodo y electrodos (70) que se dirigen hacia el fotodiodo, y
- con lo que el elemento termoconductor (36) sólo se encuentra formado por uno de los electrodos (70)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E01123814.
Solicitante: BEHR-HELLA THERMOCONTROL GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: MAUSERSTRASSE 3,D-70469 STUTTGART.
Inventor/es: KNITTEL, OTTO, STICH,BERND, RIHLING,HANS-DIETER.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 5 de Octubre de 2001.
Fecha Concesión Europea: 26 de Agosto de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60H1/00Y5P
- G01K1/16 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01K MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR; ELEMENTOS TERMOSENSIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (pirometría de las radiaciones G01J 5/00). › G01K 1/00 Detalles de los termómetros no especialmente adaptados a tipos particulares de termómetro (circuitos para reducir la inercia térmica G01K 7/42). › Disposiciones particulares para conducir el calor del objeto al elemento sensible.
- G01K1/20 G01K 1/00 […] › Compensación de los efectos de las variaciones de la temperatura diferentes a la que se quiere medir, p. ej. variaciones de la temperatura ambiente.
- G01K13/00 G01K […] › Termómetros especialmente adaptados para fines específicos.
Clasificación PCT:
- B60H1/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60H DISPOSICIONES DE DISPOSITIVOS DE CALEFACCION, REFRIGERACION, VENTILACION O DE OTROS TRATAMIENTOS DEL AIRE, ESPECIALMENTE ADAPTADAS PARA ESPACIOS DE VEHICULOS DESTINADOS A PASAJEROS O MERCANCIAS. › Dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación (dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación que efectúan otro tratamiento del aire, en la medida que el otro tratamiento es más importante B60H 3/00; ventilación obtenida únicamente por abrir ventanas, puertas, partes del techo o similares, B60J; dispositivos de calefacción o ventilación para asientos de vehículos B60N 2/56; dispositivos de limpieza de ventanas o parabrisas que emplean aire, p. ej. aparatos para quitar el hielo B60S 1/54).
Clasificación antigua:
- B60H1/00 B60H […] › Dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación (dispositivos de calefacción, refrigeración o ventilación que efectúan otro tratamiento del aire, en la medida que el otro tratamiento es más importante B60H 3/00; ventilación obtenida únicamente por abrir ventanas, puertas, partes del techo o similares, B60J; dispositivos de calefacción o ventilación para asientos de vehículos B60N 2/56; dispositivos de limpieza de ventanas o parabrisas que emplean aire, p. ej. aparatos para quitar el hielo B60S 1/54).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Dispositivo para determinar la temperatura en el habitáculo de un vehículo.
La presente invención hace referencia a un dispositivo para determinar la temperatura en el habitáculo de un vehículo.
Los vehículos equipados con aire acondicionado disponen de un sensor de temperatura de habitáculo que, por motivos de diseño, se encuentra oculto, la mayoría de las veces, dispuesto en la unidad de control del aire acondicionado. Para que el sensor de temperatura del habitáculo pueda medir la temperatura del aire en el habitáculo de pasajeros, un flujo de aire, que es generado por un motor de ventilación que también se encuentra dispuesto en la unidad de control, fluye hacia el sensor de temperatura del habitáculo. A tal efecto, el sensor de temperatura del habitáculo se encuentra dispuesto dentro de un conducto, en el que, a través de una abertura dirigida hacia el habitáculo de pasajeros, es aspirado aire a través del motor de ventilación.
Este concepto de determinación, mediante técnica de medición, de la temperatura del habitáculo ha demostrado ser muy efectivo en la práctica. Sin embargo, se debe hacer referencia a que los sistemas conocidos no están libres de errores. Así, por ejemplo, debido a la existencia de un motor de ventilación, el sistema es propenso a fallos, por un lado, en lo que se refiere al sistema eléctrico, y por el otro, en lo que se refiere a mantener una constancia en el flujo de aire. Si, por ejemplo, la resistencia de flujo aumenta debido a que la abertura del conducto de entrada de aire se encuentra obturada, entonces el sensor de temperatura del habitáculo ya no está ventilado suficientemente y por ello, no puede suministrar señales de medición que representen la temperatura del habitáculo en una magnitud lo suficientemente precisa. Además, el sensor de temperatura del habitáculo puede ensuciarse debido a las partículas que son arrastradas por el flujo de aire en sí y, de esta manera, presentar inexactitudes de medición. Ese riesgo existe especialmente en el caso de vehículos en los que se fume habitualmente.
Se ha intentado en varias ocasiones realizar la determinación de la temperatura en el habitáculo del vehículo a través de un sensor de temperatura que sea "no ventilado".
De esta manera la DE-C-37 22 000, por ejemplo, describe un dispositivo para la determinación de la temperatura del habitáculo, en la que se implementan dos sensores de temperatura. Mientras que uno de los sensores de temperatura se encuentra dispuesto cerca de la pared que limita el habitáculo, y que se encuentra por tanto rodeado del aire del habitáculo, un segundo sensor de temperatura se encuentra dispuesto directamente sobre la superficie de la pared. A través de una medición de la diferencia de las señales de salida de ambos sensores de temperatura, considerando adicionalmente un factor de desacople de señal, se determina entonces la temperatura real del habitáculo. Otro dispositivo para la medición de la temperatura del habitáculo se encuentra descrito en la DE-A-41 30 063.
De la DE-A-34 40 880 se conoce un dispositivo para la medición de temperatura mediante la determinación de la temperatura del aire en el habitáculo de un vehículo, en la que cerca de un elemento de medición sensible a la temperatura se encuentra dispuesto un elemento termoconductor, que a su vez se encuentra en contacto térmico con una pared exterior del habitáculo del vehículo. De esta manera, en la señal de medición del elemento de medición también se considera la influencia de la temperatura de la pared exterior del habitáculo del vehículo, dispuesta junto al dispositivo para la medición de temperatura, sobre la temperatura del aire.
La DE-A-198 16 941 revela una disposición de medición de temperatura, en la que entre un punto de medición y un sensor de temperatura se encuentra dispuesto un elemento termoconductor.
De la DE-A-196 21 092 se conoce el sobreponer, en el habitáculo del vehículo, el elemento captador a modo de un termistor de un sensor de temperatura dispuesto en el techo interior de un automóvil.
Walliser u.a. Elektronik im Kraftfahrzeugwesen; 2º edición 1997, páginas 466-482, describe el equipamiento de un sistema de climatización para automóviles con sensores para la medición de magnitudes físicas como temperatura, radiación y estado del aire, así como un procedimiento para la determinación de la temperatura del habitáculo real a partir de los valores de medición - temperatura de la superficie - y - temperatura del sensor -.
En la DE-A-198 02 045 y en la DE-C-195 04 572 se describe una disposición de sensores de temperatura, en la que un sensor de temperatura se encuentra dispuesto en un elemento termoconductor, que se encuentra fijado en un flujo de aire, cuya temperatura debe ser medida.
Finalmente, en la DE-U-88 12 412 se describe un sensor de medición de temperatura para una torre de refrigeración, que para la supresión de oscilaciones temporales de la temperatura del aire a medir se encuentra dispuesta, mediante una conexión termoconductora, sobre una placa portadora también termoconductora, y esta última se encuentra expuesta al medio a medir.
Los sistemas conocidos de medición de temperatura del habitáculo con sensores no ventilados lamentablemente aún no se encuentran desarrollados en tal medida que la temperatura del habitáculo pueda ser determinada de manera precisa en cualquier estado de temperatura en que se encuentre el habitáculo de pasajeros y los componentes del vehículo adyacentes al mismo.
Es objeto de la presente invención crear un dispositivo para la determinación de la temperatura del habitáculo de un vehículo, con el que se pueda medir o determinar de manera precisa la temperatura.
Para resolver este objeto mediante la presente invención se propone un dispositivo para la determinación de la temperatura del habitáculo en un vehículo, que se encuentre equipado con las características de la reivindicación 1. Diseños individuales de la invención son objeto de las reivindicaciones secundarias.
En el caso del montaje en un vehículo del dispositivo conforme a la invención, el sensor de temperatura, que debe registrar la temperatura en el habitáculo del vehículo, se encuentra detrás de una pared que delimita el habitáculo. En este caso se trata preferentemente de la placa frontal de un componente del vehículo, especialmente de la placa frontal de la unidad de control del aire acondicionado de un vehículo. Pero también se puede pensar en cualquier otra área de pared o de superficie del tablero, con piezas montadas o adicionales adyacentes a ésta. Un elemento termoconductor, que se encuentra en contacto térmico con el sensor de temperatura, se inserta a través de una abertura en la pared. A través del elemento termoconductor se aumenta la conductividad térmica desde el habitáculo hacia el sensor de temperatura. El elemento termoconductor sólo se encuentra formado por un electrodo de un sensor solar, que se encuentra dispuesto en una abertura de la pared. Si en lo sucesivo se habla del elemento termoconductor, se está haciendo referencia al mencionado electrodo.
Para reducir aún más las influencias de temperatura del entorno del sensor de temperatura es conveniente, si se pretende compensar factores que influyen en la temperatura, que se pueda atribuir a radiación solar incidente el efecto de ésta sobre algún componente o pieza adyacente al sensor de temperatura. Conforme a la invención, el sensor solar sirve para ello. Es decir, que la unidad de procesamiento recibe la señal de salida del sensor solar y la utiliza para corregir la influencia del calentamiento del área de pared alrededor de la abertura de la pared que se pueda atribuir a radiación solar sobre la señal de medición emitida por el sensor de temperatura.
Mediante la propuesta, conforme a la invención, es posible medir la temperatura de manera fiable y precisa en el habitáculo de un vehículo. Conforme a la presente invención no se necesita un motor de ventilación separado para ello, lo que mejora el funcionamiento del dispositivo conforme a la invención y aumenta su vida útil. Finalmente la solución, conforme a la invención, también es más económica. Desde el punto de vista del confort, la solución, conforme a la invención, presenta además la ventaja de que no existe el riesgo de molestias acústicas, como las que pueden aparecer por ejemplo en el caso de la utilización de un motor de ventilación.
El contacto térmico del sensor de temperatura con el elemento termoconductor se realiza, de manera conveniente,...
Reivindicaciones:
1. Dispositivo para determinar la temperatura en el habitáculo de un vehículo, con lo que el dispositivo se encuentra previsto para su disposición detrás de una pared del habitáculo del vehículo, con
- - un sensor de temperatura (30) para la disposición detrás de una pared (18), que limita con el habitáculo (10),
- - una unidad de procesamiento (82), que recibe la señal de medición del sensor de temperatura (30) y emite una señal de salida que representa la temperatura en el habitáculo (10) del vehículo (12),
- - un elemento termoconductor (36), que registra la temperatura del aire del habitáculo (10) dentro del área cercana a sus paredes, con lo que el elemento termoconductor (36) se encuentra en contacto térmico con el sensor de temperatura (30) y se extiende a través de una abertura (38) en la pared (18) y
- - un primer sensor solar (34), que se encuentra dispuesto en la abertura (38) de la pared (18), con lo que el primer sensor solar (34) se encuentra conectado eléctricamente con la unidad de procesamiento (82), y en la unidad de procesamiento (82) se puede corregir la influencia del calentamiento del área de pared, alrededor de la abertura de pared (38), sobre la señal de medición del sensor de temperatura (30),
- - con lo que el primer sensor solar (34) presenta una carcasa (62), en la que se encuentra dispuesta un fotodiodo y electrodos (70) que se dirigen hacia el fotodiodo, y
- - con lo que el elemento termoconductor (36) sólo se encuentra formado por uno de los electrodos (70).
2. Dispositivo conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de temperatura (30) presenta elementos de contacto eléctrico (52) y porque el elemento termoconductor (36) se encuentra en contacto con uno de los elementos de contacto eléctrico (52) del sensor de temperatura (30) de manera que conduce calor.
3. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el sensor de temperatura (30) se encuentra configurado como componente SMD.
4. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el sensor de temperatura (30) se encuentra conectado con pistas conductoras (56,58) de una placa de circuitos (42) y porque el elemento termoconductor (36) se encuentra unido, de manera que conduce calor, con una de las pistas conductoras (56,58) que conducen al sensor de temperatura (30).
5. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el sensor de temperatura (30) se encuentra envuelto por un elemento de blindaje térmico compuesto de un material termoaislante.
6. Dispositivo conforme a la reivindicación 5, caracterizado porque el material termoaislante es una espuma.
7. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque uno de los elementos de contacto eléctrico (66) del primer sensor solar (34) y el elemento de contacto eléctrico (52) del sensor de temperatura (30) también se encuentran conectados entre sí de manera eléctrica.
8. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en la unidad de procesamiento (82) se puede corregir la influencia de la temperatura de un componente del vehículo cercano al sensor de temperatura.
9. Dispositivo conforme a la reivindicación 8, caracterizado porque, el componente del vehículo es la unidad de control para aire acondicionado de un vehículo.
10. Dispositivo conforme a la reivindicación 9, caracterizado porque la temperatura del componente del vehículo se puede determinar por técnica de medición, directamente a través de otro sensor de temperatura (32) y/o indirectamente debido al estado de servicio actual del componente del vehículo.
11. Dispositivo conforme a la reivindicación 10, caracterizado porque el componente del vehículo presenta una retroiluminación de los lados frontales y/o un visualizador luminoso (20) y porque para la determinación indirecta de la temperatura del componente del vehículo se utilizan las tensiones de control para la retroiluminación y/o la iluminación del visualizador.
12. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la unidad de procesamiento (82) presenta un elemento diferencial (94) con una constante de tiempo (t) para la diferenciación a largo plazo de la señal de medición y/o de la señal de medición eventualmente corregida del sensor de temperatura (30), con lo que la unidad de procesamiento (82) suma la señal de medición o la señal de medición corregida y la señal de medición diferenciada, y la adición de estas dos señales representa la temperatura en el habitáculo (10) del vehículo.
13. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la unidad de procesamiento (82) presenta un elemento de amplificación (96) con un factor de amplificación para amplificar la señal de medición y/o la señal de medición diferenciada o corregida del sensor de temperatura (30).
14. Dispositivo conforme a la reivindicación 10 o 12, caracterizado porque la constante de tiempo (t) del elemento diferencial (94) y/o el factor de amplificación (k) del elemento de amplificación (96) se puede seleccionar y/o corregir dependiendo de la señal de medición y/o de la señal de medición corregida del sensor de temperatura (30), del tiempo de detención del vehículo, de la temperatura ambiente del vehículo, de la divergencia entre el valor real y el valor nominal de la temperatura del habitáculo del vehículo o de la temperatura del aire que ingresa en el habitáculo del vehículo (10) y/o de la temperatura del agua refrigerante.
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