DE102004035570A1

DE102004035570A1 - Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102004035570A1
Application number: DE200410035570
Authority: DE
Inventors: Klaus Arold
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2005-08-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, deren Verteilergehäuse (1) zum gesteuerten Luftauslass an einer Belüftungsebene wenigstens einen Seitendüsenabgang (2), einen Mitteldüsenabgang (3) und für jeden dieser Abgänge eine Drosselklappe (21, 31) aufweist, mit einer Steuerscheibe (10), welche kurvenförmige Anlagekonturen (11, 12) aufweist, an denen Mitnehmer (54, 62) für den Antrieb von Drosselklappen zum Anliegen kommen, DOLLAR A dadurch gekennzeichnet, DOLLAR A dass einer der an der Steuerscheibe (10) anliegenden Mitnehmer (54, 62) ein Belüftungsebenenmitnehmer (54) ist, über den sowohl die Drosselklappe (21) des Seitendüsenabgangs (2) als auch die Drosselklappe (31) der Mitteldüse (3) angetrieben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Klimaanlage ist in der DE 39 10 489 A1 offenbart. Bei einer solchen Klimaanlage werden die Drosselklappen verschiedener Luftabgänge über Mitnehmer angetrieben, welche auf einer Kurvenscheibe laufen, wobei für verschiedene Mitnehmer unterschiedliche Anlagekurven vorgesehen sind. Dabei sind den einzelnen Luftmischklappen jeweils einzelne auf der Steuerscheibe laufende Mitnehmer zugeordnet. Eine Temperier- und eine Kaltluftklappe der Mitteldüse werden gemeinsam über einen Mitnehmer angetrieben.

Üblicherweise ist eine den Insassen direkt anblasende Seitendüse, insbesondere bei derartigen Klimaanlagen mit Kaltluftüberströmung zur Mitteldüse, an den Luftkanal der Entfrosterdüse angeschlossen und separat über eine am Ausströmer angeordnete und dort bedienbare Drosselklappe in ihrer Luftmenge steuerbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Klimaanlage mit konstruktiv möglichst einfachem Aufbau derart weiterzubilden, dass die Luftmenge insbesondere an den den Insassen direkt anströmenden Luftabgängen der Belüftungsebene gleichzeitig, beziehungsweise gleichmäßig beeinflusst werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine erfindungsgemäße Klimaanlage weist dabei einen einzelnen an der Steuerscheibe anliegenden Mitnehmer auf, welcher zum Antrieb der Drosselklappe des Seiteldüsenabgangs und der Drosselklappe des Mitteldüsenabgangs vorgesehen ist. Der einzelne Mitnehmer, auch Belüftungsebenenmitnehmer genannt, wirkt somit als zentrale Antriebseinheit der den Insassen direkt anblasenden Luftabgänge der Klimaanlage. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Verstellung und Beeinflussung der Luftstromstärke der direkt anströmenden Luftabgänge. Durch seperate Drosselklappen der einzelnen Luftabgänge, insbesondere des Seitendüsen- und Mitteldüsenabgangs kann die Luftversorgung der verschiedenen Luftabgänge der Belüftungsebene entlang verschiedener Luftpfade verlaufen. Es sind somit auch, beispielsweise durch eine selektiv wirksame Kaltluftüberströmung, unterschiedlich temperierbare Luftabgänge der Belüftungsebene gleichzeitig und/oder gleichmäßig in ihrer Luftmenge steuerbar. Dabei bietet der Aufbau mit einer Steuerscheibe und einem einzelnen für die Seitendüsendrosselklappe und die Mitteldüsendrosselklappe gemeinsam vorgesehenen Belüftungsebenenmitnehmer einen konstruktiv besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Klimaanlage treibt der Belüftungsebenenmitnehmer mehrere Drosselklappen an, über welche sämtliche Abgänge der Belüftungsebene steuerbar sind, also alle Luftabgänge über welche Luftaustritte versorgt werden, welche die Insassen insbesondere im Brust- und Kopfbereich direkt anblasen. Dabei werden über die vom Belüftungsebenenmitnehmer angetriebenen Drosselklappen neben dem Seitedüsenabgang und dem Mitteldüsenabgang insbesondere ein Abgang zu einer Fondmitteldüse und, falls vorhanden, zu Fondseitendüsen und/oder einer unteren auf die Oberschenkel wirkenden Belüftungsebene angetrieben. Fußraumabgänge und Defrosterdüsenabgänge, sowie Seitenscheibendefrosterabgänge besitzen entweder separate Mitnehmer an der gleichen Steuerscheibe oder separate Antriebe. Ein diffus ausströmendes Belüftungsfeld der Instrumententafel kann ebenso über eine am Belüftungsebenenmitnehmer angebundene Drosselklappe oder, da diese Öffnung den Insassen nicht direkt anströmt, auch separat angetrieben steuerbar sein.

Eine Ausgestaltung der Klimaanlage weist eine Antriebswelle auf, welche als zentrales Antriebselement für die Drosselklappen der Belüftungsebene dient, und welche vom Belüftungsebenenmitnehmer über die Steuerscheibe angetrieben wird. Die Drosselklappen können dabei beispielsweise nebeneinander drehfest auf der Antriebswelle angeordnet sein. Eine vom Belüftungsebenenmitnehmer betätigte Antriebswelle ermöglicht auf konstruktiv besonderes einfache Weise eine vorteilhafte Verteilung der Stellbewegung und Stellkräfte des Belüftungsebenenmitnehmers auf entfernt voneinander angeordnete Drosselklappen der Belüftungsebene. Dies geschieht insbesondere bei zweifacher Auflagerung der Antriebswelle auf konstruktiv einfache Weise besonders steif und reibungsarm.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Klimaanlage weist die Antriebswelle mindestens einen Hebel auf, welcher als Bestandteil eines Hebelgetriebes dient, über das mindestens eine der Drosselklappen der Belüftungsebene angetrieben ist. Dadurch wird erreicht, dass auch entfernt von der Längsmittelachse der Antriebswelle angeordnete Drosselklappen an den Belüftungsebenenmitnehmer koppelbar sind. Eine mit Hebeln versehene Antriebswelle ermöglicht somit eine besonders funktionssichere und konstruktiv besonders einfache Koppelung entfernt voneinander angeordneter Drosselklappen. Dabei können weiterhin Antriebskräfte, beispielsweise zum funktionssicheren Schliessen der Klappen untersetzt werden. Neben Hebeln können auch andere Getriebearten, wie Exzenter oder Zahntriebe zum Antrieb der Drosselklappen an die Antriebswelle gekoppelt sein.

Um ein besonderes Öffnungs- und/oder Schließverhalten der Belüftungsebene zu erreichen, ist bei einer besonderen Ausgestaltung der Klimaanlage ein mindestens ein Hebelgetriebe zum Antrieb einer Drosselklappe der Belüftungsebene vorgesehen, durch dessen entsprechende Übersetzungscharakteristik beispielsweise mit verschobenem Totpunkt oder verschobener Öffnungkurve bei gleichmäßig bewegtem Belüftungsmitnehmer Gangunterschiede zwischen den verschiedenen Drosselklappen der Belüftungsebene erzeugt. So können beispielsweise die Seitendüsen der Mitteldüse voreilend öffnen, um ein sanfteres Erscheinungsbild des Luftmengenanstiegs an der Belüftungsebene zu erreichen oder umgekehrt die Mitteldüse vorauseilend zu den Seitendüsen öffnen, um den Luftmengenanstieg an der Belüftungsebene zu betonen.

Weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Klimaanlage ergeben sich aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung.

Dabei zeigt:
1 eine Darstellung einer perspektivischen Ansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klimaanlage.
In 1 ist eine Ansicht auf ein Verteilergehäuse 1 einer Kraftfahrzeugklimaanlage schematisch und bereichsweise dargestellt. Die Fahrzeugklimaanlage saugt Luft aus der Umgebung des Fahrzeugs oder im Umluftbetrieb aus dem Innenraum des Fahrzeugs über ein Gebläse an und fördert diese Luft zur Konditionierung über einen Kältemittelwärmetauscher und mindestens einen Teilluftstrom über einen Heizwasserwärmetauscher. Die konditionierte Luft wird anschließend über Luftabgänge 2,3,4 und 6 des an die Wärmetauscher anschließenden Verteilergehäuses 1 den verschiedenen Luftkanälen und/oder daran anschließenden Luftauslässen zugeführt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugklimaanlage sind im Verteilergehäuse 1 sämtliche Luftabgänge 2,3,4 und 6 mittels Drosselklappen 21,31,41 und 61 in ihrer Luftmenge, genaugesagt ihrem Luftmassenstrom steuerbar.
In 1 sind nur Teilbereiche des Verteilergehäuses 1 dargestellt, wobei auch nicht alle Luftabgänge gezeichnet sind. Ein Defrosterdüsenluftabgang befindet sich außerhalb des dargestellten Teilbereiches des Luftverteilergehäuses und besitzt bei der gezeigten Ausführungsform der Klimaanlage eine eigene und separat angetriebene Drosselklappe zur Einstellung der Luftmenge. Die Luftversorgung der einzelnen Luftabgänge ist in der gezeichneten schematischen Darstellung nicht weiter dargestellt, so dass entsprechende Kaltluftzuführungen oder Trennungen der Luftwege zu verschiedenen Luftabgängen nach dem Wärmetauscher aus der Zeichnung nicht weiter ersichtlich sind. Die detaillierte Darstellung umfasst die Klappenkinematik einer Seite einer zweiseitigen Klimaanlage, welche separat für Fahrer und Beifahrerseite regelbar ist. Die der Blickrichtung abgewandte Seite der Klimaanlage ist in Umrissen dargestellt, aber in ihren Details nicht weiter gezeichnet.
Das Luftverteilergehäuse 1 weist einen Luftabgang 2 zu einer Seitendüse des Kraftfahrzeugs auf, welche sich üblicher Weise im seitlichen, der Kabinentür zugewandten Bereich der Instrumententafel oder in dem der Instrumententafel zugewandten Bereich der Türverkleidung angeordnet ist. Über einen Mitteldüsenabgang 3 des Luftverteilergehäuses 1 wird eine Belüftungsdüse im mittleren Bereich der Instrumententafel versorgt. Des Weiteren ist ein Fondmitteldüsenabgang 4 vorgesehen. Die durch diesen Abgang geleitete Luft wird entlang des Mitteltunnels zu einer Fondmitteldüse geführt und dient dort zum direkten Anblasen der Fondpassagiere. Ein Fußraumabgang 6 schickt Luft zu einem Fußraumauslass, welcher die Luft im Bereich unterhalb der I-Tafel den Füßen der Frontpassagiere zuleitet. Üblicherweise erfolgt über diesen Fußraumabgang des Weiteren die Versorgung der Fondfußraumausströmer. Die über den Fußraumabgang 6 geleitete Luft sowie die an der Entfrosterdüse in Richtung der Windschutzscheibe ausströmende Luft ist für den Insassen des Kraftfahrzeugs nur indirekt wahrnehmbar. Die über den Seiteldüsenabgang 2 und die Seitendüse beziehungsweise die über den Mitteldüsenabgang 3 und die Mitteldüse strömende Luft sind für den jeweiligen Frontinsassen des Fahrzeugs, die über den Fondmitteldüsenabgang 4 und die Fondmitteldüse strömende Luft für den Fondinsassen durch die direkte Anströmung im Kopf- und Brustbereich direkt erfahrbar.
Zur zentralen Steuerung der an diesen Luftauslässen der sogenannten Belüftungsebene, sprich Seitendüse, Mitteldüse und Fondmitteldüse sind am Luftverteilkasten Drosselklappen 21,31 und 41 vorgesehen, die dem jeweiligen Luftabgang zugeordnet sind. Über diese Drosselklappen 21,31 und 41 ist der Luftmassenstrom des jeweils zugeordneten Luftabgangs 2,3 oder 4 steuerbar und absperrbar. Der Seitendüsenabgang 2 weist die Drosselklappe 21 der Mitteldüsenabgang 3 die dortige Drosselklappe 31, beziehungsweise der Fondmitteldüsenabgang 4 die Drosselklappe 41 auf. Der Fußraumabgang 6 ist separat über eine Drosselklappe 61 steuerbar. Die Drosselklappen der Belüftungsebene 21, 31 und 41, sowie die Drosselklappe 61 des Fußraumabgangs 6 werden gemeinsam über eine von einem zentralen Motor angetriebene Steuerscheibe 10 angesteuert. Durch die Verwendung einer einzigen Steuerscheibe kann auf mehrere Antriebsmotoren verzichtet werden. Die Steuerscheibe 10 weist verschiedene Führungskonturen 11 und 12 auf, die mit zugeordneten Mitnehmern 62 und 54 der Klappenkinematik zusammenwirken. Über das Anliegen der Mitnehmer 62 und 54 der Klappenkinematik an den Anlegekonturen 11 und 12 der bewegten Steuerscheibe 10 werden die Drosselklappen 21, 31 und 41 der Belüftungsebene sowie 61 des Fußraumabgangs 6 angetrieben. Um einen möglichst einfachen Aufbau der Klappenkinematik der Belüftungsebene zu erreichen werden die Drosselklappen 21, 31 und 41 der Belüftungsebene mittels eines einzigen, gemeinsamen, von der Steuerscheibe 10 angetriebenen Mitnehmers 54 angesteuert. Dabei wirkt dieser so genannte Belüftungsebenenmitnehmer 54 auf eine zentrale Antriebswelle 5, die einerseits in einer Außenwand andererseits in der Mitteltrennwand des Verteilergehäuses 1 gelagert ist. Die zentrale Antriebswelle 5 weist mehrere Hebel 51, 52 und 53 auf, welche über Schubzugstangen die Drosselklappen 21, 31 und 41 der Belüftungsebene antreiben. Die verschiedenen Hebel 51, 52 und 53 der Antriebswelle 5 bilden somit jeweils mit dem jeweiligen Antriebshebel der Drosselklappen 21, 31 und 41 und der jeweils zugehörigen Schubzugstange jeweils ein Hebelgetriebe. Durch Abstimmung der jeweiligen Hebellängen und Betriebswinkel der beteiligten Hebel von Drosselklappen und zentraler Antriebswelle können die Öffnungscharakteristiken der einzelnen Drosselklappen 21, 31 und 41 der Belüftungsebene untereinander abgestimmt werden. Dies kann derart erfolgen, dass alle Drosselklappen gleichzeitig öffnen oder auch dass durch nachgelagerte Luftkanäle bedingte Luftmengenunterschiede der einzelnen Luftabgänge durch stärkeres Öffnen Druckverlust beaufschlagter Luftabgänge ausgeglichen werden. Des Weiteren können auch bestimmte Öffnungscharakteristiken, also Verschiebungen der Bewegungskennlinien beispielsweise zwischen dem Öffnen der Mitteldüse und einem nachgelagerten Öffnen der Seitendüse oder umgekehrt gestaltet werden.

Claims

Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, deren Verteilergehäuse zum gesteuerten Luftauslass an einer Belüftungsebene wenigstens einen Seitendüsenabgang, einen Mitteldüsenabgang und für jeden dieser Abgänge eine Drosselklappe aufweist, mit einer Steuerscheibe, welche kurvenförmige Anlagekonturen aufweist, an denen Mitnehmer für den Antrieb von Drosselklappen zum Anliegen kommen, dadurch gekennzeichnet, dass einer der an der Steuerscheibe (10) anliegenden Mitnehmer (54, 62) ein Belüftungsebenenmitnehmer (54) ist, über den sowohl die Drosselklappe (21) des Seitendüsenabgangs (2) als auch die Drosselklappe (31) des Mitteldüsenabgang (3) angetrieben ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Belüftungsebenenmitnehmers (54) mindestens zwei Drosselklappen (21, 31, 41) angetrieben werden, über welche sämtliche Abgänge der Belüftungsebene, neben dem Seitendüsenabgang (2) und dem Mitteldüsenabgang (3), insbesondere ein Abgang zu einer Fondmitteldüse (4), steuerbar sind.
Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungsebenenmitnehmer (54) auf eine Antriebswelle (5) wirkt, welche die Drosselklappen (21, 31, 41) antreibt.
Klimaanlage nach einem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klimaanlage ein Hebelgetriebe aufweist, das einen Hebel (51; 52; 53) der Antriebswelle (5) als Bestandteil hat, wobei über das Hebelgetriebe mindestens eine der Drosselklappen (21; 31; 41) angetrieben ist.
Klimaanlage nach einem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Übersetzung des Hebelgetriebe Gangunterschiede zwischen verschiedenen Drosselklappen der Belüftungsebene erreicht werden.