Calefacción adicional eléctrica para un automóvil.

Calefacción adicional eléctrica para un automóvil con al menos un elemento de calefacción (3) para el calentamiento del aire que fluye a través de la calefacción adicional,

y una unidad de control (2) para el ajuste de la potencia calorífica del al menos un elemento de calefacción (3), que comprende una unidad de determinación de la temperatura (5) que determina la temperatura del aire frío que fluye a través de la calefacción adicional y que ha de ser calentado por la calefacción adicional, y un ventilador (8) que suministra al elemento de calefacción (3) el aire que se ha de calentar, en la que la unidad de control (2) ajusta la potencia calorífica en función de la temperatura del aire frío determinada, y ajusta la temperatura del aire calentado que sale de la calefacción adicional en función de la velocidad del vehículo, caracterizada porque el elemento de calefacción (3) es un elemento de calefacción PTC, el ventilador (8) genera una corriente de aire de intensidad constante.

Calefacción adicional eléctrica para un automóvil.

La invención se refiere a una calefacción adicional eléctrica para un vehículo. En particular, la invención se refiere a una calefacción adicional que además de un elemento de calefacción también presenta un elemento de control para el control de la potencia calorífica que ha de ser aplicada por el elemento de calefacción.

Para incrementar la comodidad de marcha en viajes con la capota abierta, desde hace algún tiempo se emplean calefacciones en descapotables para evitar que aparezcan corrientes de aire. En estas calefacciones, el aire aspirado y expulsado por un ventilador se calienta por medio del calor de escape del motor o usando módulos de calefacción adicionales, y se introduce mediante soplado en el espacio interior del automóvil. Además, también los asientos del vehículo se pueden proveer con aberturas de salida de aire, para hacer que pase aire caliente alrededor de la región de la nuca de un ocupante del vehículo. La potencia calorífica de estas calefacciones colocadas en guarniciones, asientos u otras partes del vehículo se determina por regla general de modo manual por parte del usuario, sin embargo el usuario sólo tiene una influencia reducida a la temperatura exacta y a la intensidad del aire que sale de la calefacción.

Para el suministro de aire caliente en la región de la nuca de un ocupante de un vehículo se conoce, por ejemplo, del documento DE 100 54 009 A1 un dispositivo de parabrisas para un automóvil en el que se regula la corriente de aire que sale de una abertura de corriente de aire dispuesta en el asiento en función de la velocidad del vehículo. La intensidad de la corriente de aire se incrementa en este caso en el documento DE 100 54 009 A1 a medida que aumenta la velocidad del vehículo, mientras que se reduce al reducirse la velocidad del vehículo. Adicionalmente, la potencia calorífica se adapta a la intensidad que modificada de la corriente de aire, para mantener constante la temperatura del aire que sale de la abertura de la corriente de aire. El control de la corriente de aire descrito en el documento DE 100 54 009 A1 de la corriente de aire, por consiguiente, es muy costoso, ya que tanto el ventilador como el elemento de calefacción han de ser regulados.

Tampoco en el documento DE 100 54 009 A1 se tiene en cuenta que en el caso de los elementos de calefacción usados para el calentamiento del aire se producen efectos de inercia en una variación de la potencia calorífica. Por ejemplo, si durante una fase de aceleración del vehículo se incrementa el volumen de la corriente de aire de modo muy considerable, entonces un elemento de calefacción PTC, como consecuencia de su inercia, no es capaz de proporcionar la potencia calorífica necesaria para el mantenimiento constante de la temperatura de la corriente de aire que sale. Durante la fase de aceleración, con ello, se sopla aire a la nuca de los ocupantes del vehículo que no está suficientemente calentado, debido a lo cual se producen apariciones indeseadas de corrientes de aire.

Del mismo modo se producen problemas al frenar fuertemente el vehículo. Como consecuencia de la inercia del elemento de calefacción, la potencia calorífica no se puede reducir igual de rápido que el volumen de la corriente de aire. Debido a ello, durante el frenado se insufla aire con una temperatura mayor en la nuca de los ocupantes del vehículo.

Otros ejemplos para dispositivos de ventilación para asientos de vehículo se conocen del documento DE 198 50 827, del documento EP 1 511 651, que contiene las características del preámbulo de la reivindicación 1, así como del documento DE 10 2004 030705, del documento US 2006/175877 y del documento US 2005/0085968.

El objetivo de la presente invención es, por consiguiente, especificar una calefacción adicional eléctrica mejorada con la que se puedan evitar los problemas descritos anteriormente.

Este objetivo se consigue según la invención por medio de las características de las reivindicaciones independientes. Formas de realización ventajosas con variantes adecuadas de la invención están indicadas en las reivindicaciones subordinadas.

Es un enfoque especial de la presente invención el hecho de ajustar, en lugar del volumen de la corriente de aire que fluye desde la calefacción adicional, su temperatura en función de la velocidad del vehículo. Según la invención, la calefacción adicional eléctrica presenta al menos un elemento de calefacción PTC que calienta el aire que fluye a través de la calefacción adicional, un ventilador que genera una corriente de aire de intensidad constante, y una unidad de control que ajusta la potencia calorífica entregada por el elemento de calefacción. Para compensar influencias dependientes de la velocidad, por ejemplo del viento relativo, la unidad de control ajusta la temperatura del aire que fluye desde la calefacción adicional en función de la velocidad del vehículo.

Para el ajuste de la potencia calorífica que se ha de aplicar, la calefacción adicional comprende una unidad de determinación de la temperatura, que determina la temperatura, denominada en lo sucesivo "temperatura de aire frío", del aire que ha de ser calentado por la calefacción adicional. Basándose en la temperatura de aire frío determinada, la unidad de control determina la potencia calorífica que ha de ser aportada por el elemento de calefacción adicionalmente en función de la temperatura de aire frío determinada.

Según la invención, con ello se genera una regulación de la temperatura agradable en la región de la nuca para los ocupantes del vehículo. Convencionalmente, para esta finalidad se varía en función de la velocidad de marcha el caudal de aire. En este modo de proceder, sin embargo, sólo con dificultades se puede mantener la temperatura del aire que sale. En cada variación del caudal de aire que fluye se sopla en la región de la nuca durante un breve espacio de tiempo aire caliente o aire frío. Con el procedimiento conforme a la invención y con la calefacción conforme a la invención se pueden evitar de modo eficiente estas desventajas con una construcción excepcionalmente simplificada de la calefacción adicional.

Por medio de la determinación de la temperatura del aire frío que se ha de calentar se puede adaptar la potencia calorífica que se ha de aplicar de modo exacto a las características del aire que fluye. De este modo se puede adaptar el control dependiente de la temperatura de la temperatura del aire caliente del aire que sale de la calefacción de modo preciso a la velocidad del vehículo. Por ejemplo, si el aire que se ha de calentar está muy frío, entonces para su calentamiento a una temperatura predeterminada es necesaria una potencia calorífica elevada, mientras que una temperatura elevada del aire requiere una menor potencia calorífica para su calentamiento. Puesto que la temperatura exacta del aire que fluye saliendo de la calefacción adicional depende de la temperatura del aire frío y de la potencia calorífica, se puede controlar mucho mejor esta temperatura.

Preferentemente, la unidad de control para la potencia calorífica que se aplica para la variación de la temperatura del aire que sale, establece un valor base, partiendo del cual se varía la potencia calorífica en función de la velocidad del vehículo. Preferentemente, esta base se puede preseleccionar, por ejemplo por parte de un ocupante del vehículo, o se ajusta automáticamente en función de un parámetro exterior, por ejemplo de la temperatura exterior.

Con ello se puede adaptar la temperatura del aire caliente que sale de un modo sencillo a las necesidades de un ocupante del vehículo o a influjos exteriores. Esto es una ventaja, sobre todo, al usar la calefacción adicional en la región de la nuca de un ocupante del vehículo. En el caso de viajes con la capota abierta, el frío del viento relativo, y con ello la intensidad de la aparición de la corriente de aire se ve influenciado de modo considerable por la temperatura exterior. Adicionalmente, muchas calefacciones, tal y como se ha descrito, ofrecen a los ocupantes del vehículo escalones de confort que se pueden seleccionar de modo manual, a cada una de las cuales está asignada, respectivamente, una intensidad determinada de la potencia calorífica. Por medio de la consideración de un valor base, con ello, se pueden tener en cuenta prescripciones individuales de los ocupantes del vehículos o influencias de la temperatura exterior en el control de la temperatura del aire que sale.

Además de la selección de... [Seguir leyendo]

1. Calefacción adicional eléctrica para un automóvil con al menos un elemento de calefacción (3) para el calentamiento del aire que fluye a través de la calefacción adicional, y una unidad de control (2) para el ajuste de la potencia calorífica del al menos un elemento de calefacción (3) , que comprende una unidad de determinación de la temperatura (5) que determina la temperatura del aire frío que fluye a través de la calefacción adicional y que ha de ser calentado por la calefacción adicional, y un ventilador (8) que suministra al elemento de calefacción (3) el aire que se ha de calentar, en la que la unidad de control (2) ajusta la potencia calorífica en función de la temperatura del aire frío determinada, y ajusta la temperatura del aire calentado que sale de la calefacción adicional en función de la velocidad del vehículo, caracterizada porque el elemento de calefacción (3) es un elemento de calefacción PTC, el ventilador (8) genera una corriente de aire de intensidad constante.

2. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 1, en la que el elemento de control (2) , partiendo de un valor base, ajusta la potencia calorífica para la variación de la temperatura del aire calentado en función de la velocidad.

3. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 2, en la que el valor base se puede preseleccionar, o se ajusta automáticamente en función de un parámetro exterior.

4. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 2 ó 3, en la que la unidad de control ajusta el valor base en función de la temperatura exterior.

5. Calefacción adicional eléctrica según una de las reivindicaciones 2 a 4, en la que el valor base se ajusta en función del caudal de aire de la calefacción adicional que se puede preseleccionar.

6. Calefacción adicional eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la unidad de control (2) comprende un almacenamiento para el almacenamiento de un campo característico, que indica la dependencia de la potencia calorífica para la variación de la temperatura del aire calentado de la velocidad del vehículo.

7. Calefacción adicional eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la unidad de determinación de la temperatura (5) determina la temperatura del aire frío basándose en al menos un valor de temperatura medido.

8. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 7, en la que la unidad de determinación de la temperatura

(5) determina la temperatura del aire frío adicionalmente basándose en al menos un factor de corrección para el valor medido de la temperatura.

9. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 8, en la que el factor de corrección corrige la diferencia entre la medición de temperatura medida y la temperatura del aire frío que se ha de determinar.

10. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 8 ó 9, en la que el factor de corrección corrige una variación temporal de la temperatura del aire frío respecto al valor de temperatura medido.

11. Calefacción adicional eléctrica según una de las reivindicaciones 8 a 10, en la que el valor de temperatura medido indica una temperatura del interior del vehículo y/o una temperatura del exterior del vehículo.

12. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 11, en la que la temperatura del aire frío se determina a partir de una combinación ponderada de una temperatura del interior del vehículo y de la temperatura del exterior del vehículo.

13. Calefacción adicional eléctrica según una de las reivindicaciones 7 a 12, en la que el valor de temperatura medido es proporcionado por una instalación de climatización del automóvil.

14. Calefacción adicional eléctrica según la reivindicación 7 u 8, con un sensor (10) para la medición de la temperatura que está dispuesto entre un ventilador (8) para el suministro del aire que se ha de calentar y el elemento de calefacción (3) .

15. Calefacción adicional eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 14, en la que la unidad de control (2) comprende un almacenamiento con un campo característico almacenado en el almacenamiento que describe la dependencia de la potencia calorífica que se ha de aplicar respecto a magnitudes de entrada, y la unidad de control (2)

ajusta la potencia calorífica que se ha de aplicar según los valores del campo característico.

16. Calefacción adicional eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 15, en la que la intensidad de la corriente de aire se puede seleccionar por parte de un usuario.

17. Asiento de un automóvil con un canal de aire, que presenta al menos una abertura de salida de aire prevista en la región superior del asiento para el suministro de la región de la cabeza, hombros y nuca de un ocupante del vehículo, y una calefacción adicional (1) eléctrica según una de las reivindicaciones 1 a 16, que calienta el aire que fluye a través del canal de aire.

18. Procedimiento para el control de una calefacción adicional (1) eléctrica para un automóvil, calefacción adicional que comprende al menos un elemento de calefacción (3) para el calentamiento del aire que fluye a través de la calefacción adicional (1) , con los pasos de:

Generación de una corriente de aire, Determinación (S1) de la temperatura del aire frío del aire que fluye a través de la calefacción adicional y que ha de ser calentado por la calefacción adicional (1) , y Ajuste (S3, S4) de la potencia calorífica que ha de ser aplicada por el elemento de calefacción en función de la temperatura determinada del aire frío, Ajuste de la temperatura del aire calentado que fluye desde la calefacción adicional en función de la velocidad del vehículo, caracterizado porque el elemento de calefacción (3) es un elemento de calefacción PTC, la corriente de aire posee una intensidad constante.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que partiendo de un valor base se ajusta la potencia calorífica para la variación de la temperatura del aire calentado en función de la velocidad.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, en el que el valor base se ajusta de modo preseleccionado o en función de un parámetro exterior.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, en el que el valor base se ajusta en función de la temperatura exterior.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 19 a 21, en el que el valor base se ajusta en función del caudal de aire que se puede preseleccionar de la calefacción adicional (1) .

23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 19 a 21, en el que para el ajuste de la potencia calorífica se usa un campo característico que indica la dependencia de la potencia calorífica para la variación de la temperatura del aire calentado respecto de la velocidad del vehículo.

24. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 23, en el que la temperatura del aire frío se determina basándose en al menos un valor de temperatura medido.

25. Procedimiento según la reivindicación 24, en el que la temperatura del aire frío se determina adicionalmente basándose en al menos un factor de corrección para el valor de temperatura medido.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, en el que el factor de corrección corrige la diferencia entre la temperatura medida y la temperatura del aire frío que se ha de determinar.

27. Procedimiento según una de las reivindicaciones 25 ó 26, en el que el factor de corrección corrige una variación temporal de la temperatura del aire frío respecto del valor de la temperatura medido.

28. Procedimiento según una de las reivindicaciones 25 a 27, en el que el valor de temperatura medido representa una temperatura del interior del vehículo y/o la temperatura del exterior del vehículo.

29. Procedimiento según la reivindicación 28, en el que la temperatura del aire frío se determina a partir de una combinación ponderada de una temperatura del interior del vehículo y de la temperatura del exterior del vehículo.

30. Procedimiento según la reivindicación 25 ó 26, en el que la temperatura del aire frío se mide por medio de un sensor (10) en el canal de aire entre un ventilador (8) y el elemento de calefacción (3) .