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Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für eine Klimaautomatik eines Kraftfahrzeugs mit einer Sensorbaugruppe zur Erfassung einer Innenraumtemperatur in einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und mit einer Bedienfläche, wobei die Sensorbaugruppe eine Leiterplatte und eine auf der Leiterplatte angeordnete Sensoreinheit mit einem ersten Temperatursensor aufweist, und wobei eine Oberseite der Bedienfläche in einer bestimmungsgemäßen Einbaulage der Bedieneinrichtung am Kraftfahrzeug der Fahrgastzelle zugewandt ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Klimaautomatik für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Bedieneinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Klimaautomatik.
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Vorliegend richtet sich das Interesse auf Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge, welche insbesondere automatisch eine Innenraumtemperatur in einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs regeln. Dabei wird üblicherweise über eine Bedieneinrichtung der Klimaautomatik von einem Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeugs ein Wunschtemperaturwert vorgegeben, auf welche die Innenraumtemperatur dann von der Klimaautomatik automatisch eingestellt wird. Dazu sind aus dem Stand der Technik Klimaanlagen bekannt, welche die aktuelle Innenraumtemperatur des Fahrzeugs über einen Temperatursensor ermitteln. Der Temperatursensor kann die Temperatur eines Luftstroms in einem Kanal ermittelt, wobei der Luftstrom im Kanal durch einen Belüftungsmotor erzeugt wird. Zur Vermeidung des kostenaufwendigen Belüftungsmotors ist es aus dem Stand der Technik bekannt, unbelüftete Vorrichtungen zur Ermittlung der Innenraumtemperatur zu verwenden.
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Dazu beschreibt beispielsweise die
DE 10 2006 040 664 A1 eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Fahrgastzellentemperaturwertes mittels zweier Temperatursensoren, wobei dabei einer der beiden Temperatursensoren an einem Oberflächenelement eines Armaturenbrettes angeordnet ist und der andere Temperatursensor in einem an die Fahrgastzelle angrenzenden Volumen angeordnet ist. Der andere Temperatursensor ist also sichtbar für Fahrzeuginsassen in der Fahrgastzelle verbaut, was beispielsweise aus designtechnischen und konstruktionstechnischen Gründen nachteilig sein kann.
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Auch die
DE 10 2004 009 605 A1 beschreibt einen Temperatursensor und eine Anordnung zur Klimaregelung eines Kraftfahrzeuginnenraumes. Der erste Temperatursensor ist dabei in einer Öffnung einer Frontblende im Kraftfahrzeug angeordnet. Daraus ergeben sich ebenfalls Einschränkungen in der Ausgestaltung der Bedienfläche, da Öffnungen beziehungsweise Durchbrüche in der Bedienfläche bereitgestellt werden müssen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders kostengünstige und einfach zu fertigende Bedieneinrichtung für eine Klimaautomatik eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bedieneinrichtung, eine Klimaautomatik sowie ein Kraftfahrzeug gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
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Gemäß einer Ausführungsform einer Bedieneinrichtung für eine Klimaautomatik eines Kraftfahrzeugs kann diese eine Sensorbaugruppe zur Erfassung einer Innenraumtemperatur in einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs sowie eine Bedienfläche aufweisen. Insbesondere umfasst die Sensorbaugruppe dabei eine Leiterplatte und eine auf der Leiterplatte angeordnete Sensoreinheit mit einem ersten Temperatursensor. Darüber hinaus kann eine Oberseite der Bedienfläche in einer bestimmungsgemäßen Einbaulage der Bedieneinrichtung am Kraftfahrzeug der Fahrgastzelle zugewandt sein. Außerdem ist eine der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite der Bedienfläche insbesondere beabstandet zu der auf der Leiterplatte angeordneten Sensoreinheit angeordnet und die Sensoreinheit vollständig überdeckend ausgebildet und der erste Temperatursensor dazu ausgelegt, kontaktlos eine erste Oberflächentemperatur eines Oberflächenelementes der Bedienfläche zu erfassen, in deren Abhängigkeit die Innenraumtemperatur bestimmbar ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Bedieneinrichtung für eine Klimaautomatik eines Kraftfahrzeugs weist diese Bedieneinrichtung eine Sensorbaugruppe zur Erfassung einer Innenraumtemperatur in einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und eine Bedienfläche auf. Die Sensorbaugruppe umfasst eine Leiterplatte und eine auf der Leiterplatte angeordnete Sensoreinheit mit einem ersten Temperatursensor. Eine Oberseite der Bedienfläche ist in einer bestimmungsgemäßen Einbaulage der Bedieneinrichtung am Kraftfahrzeug der Fahrgastzelle zugewandt. Darüber hinaus ist eine der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite der Bedienfläche beabstandet zu der auf der Leiterplatte angeordneten Sensoreinheit angeordnet und die Sensoreinheit vollständig überdeckend ausgebildet. Der erste Temperatursensor ist dazu ausgelegt, kontaktlos eine erste Oberflächentemperatur eines Oberflächenelementes der Bedienfläche zu erfassen, in deren Abhängigkeit die Innentemperatur bestimmbar ist.
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Mittels der Bedieneinrichtung, über welche beispielsweise ein Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Wunschtemperatur für den Innenraum beziehungsweise die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs vorgeben kann, kann die Innenraumtemperatur auf die von dem Fahrer vorgegebene Wunschtemperatur eingestellt beziehungsweise geregelt werden. Dazu kann die Bedienfläche, welche im eingebauten Zustand der Bedieneinrichtung angrenzend an die Fahrgastzelle ausgebildet ist, Bedienelemente zum Erfassen der Bedieneingabe des Fahrers aufweisen. Außerdem umfasst die Bedieneinrichtung die Sensorbaugruppe, welche die aktuelle Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle bestimmen kann. In der bestimmungsgemäßen Einbaulage wird die Sensorbaugruppe vom Fahrzeuginnenraum aus betrachtet bei einem auf die Oberseite der Bedienfläche blickenden Beobachter unterhalb der Bedienfläche angeordnet. Die Sensorbaugruppe ist also insbesondere unsichtbar am Kraftfahrzeug verbaubar, sodass in der bestimmungsgemäßen Einbaulage der Bedieneinrichtung im Kraftfahrzeug lediglich die Oberseite beziehungsweise Vorderseite der Bedienfläche sichtbar ist. Die Bedienfläche kann beispielsweise als eine Designoberfläche beziehungsweise Blende ausgebildet sein, welche in einem Armaturenbrett und/oder einer Mittelkonsole in der Fahrgastzelle angeordnet sein kann.
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Die Sensorbaugruppe umfasst die Leiterplatte beziehungsweise Platine, über welche die Sensoreinheit und weitere Elektronikkomponenten der Sensorbaugruppe, beispielsweise eine Steuer- und Auswerteeinheit der Bedieneinrichtung, elektrisch kontaktiert werden können. Dazu ist die Sensoreinheit insbesondere auf einer Oberseite der Leiterplatte angeordnet, wobei die Oberseite der Leiterplatte beabstandet zu der Unterseite beziehungsweise Rückseite der Bedienfläche angeordnet ist. Die Bedienfläche ist dabei derart ausgebildet, dass sie zumindest die Sensoreinheit vollständig überdeckt beziehungsweise überlappt. Unter der die Sensoreinheit vollständig überdeckenden Bedienfläche ist dabei eine in einem Überdeckungsbereich beziehungsweise Überlappungsbereich zwischen der Sensoreinheit und der Bedienfläche geschlossene, durchbruchslose beziehungsweise öffnungslose Bedienfläche zu verstehen.
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Zur Bestimmung der Innenraumtemperatur ist nun der erste Temperatursensor vorgesehen, welcher insbesondere nicht direkt die Innenraumtemperatur erfasst, sondern die erste Oberflächentemperatur des Oberflächenelementes der Bedienfläche. Das Oberflächenelement der Bedienfläche befindet sich dabei innerhalb des Überdeckungsbereiches beziehungsweise Überlappungsbereiches von Sensoreinheit und Bedienfläche. Ausgehend von der Platine befindet sich das Oberflächenelement also beabstandet und insbesondere direkt über dem ersten Temperatursensor. Um zuverlässig die Oberflächentemperatur bei der beabstandeten Anordnung von erstem Temperatursensor und Oberflächenelement erfassen zu können, ist der erste Temperatursensor zur kontaktlosen beziehungsweise berührungslosen Oberflächentemperaturerfassung ausgelegt.
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Die Erfindung weist also den Vorteil auf, dass durch die Integration des die Temperatur kontaktlos erfassenden ersten Temperatursensors auf der Leiterplatte und damit die Anordnung des ersten Temperatursensors hinter der Bedienfläche, die gesamte Bedieneinrichtung kostengünstiger und einfacher auszugestalten ist, da kein Durchbruch beziehungsweise keine Öffnung in der Bedienfläche notwendig ist. Die Oberfläche der Bedienfläche ist in vorteilhafter Weise beliebig formbar, da der erste Temperatursensor keinen Einfluss auf das Design der Bedienfläche beziehungsweise des Bedienteils nimmt.
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Vorzugsweise weist die Bedieneinrichtung eine Auswerteeinheit auf, welche dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der ersten Oberflächentemperatur die Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Im einfachsten Fall kann dabei die von dem ersten Temperatursensor erfasste erste Oberflächentemperatur als die Innenraumtemperatur angenommen werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass weitere Temperaturwerte, welche beispielsweise von anderen Sensoren an anderen Positionen innerhalb der Fahrgastzelle erfasst werden, in die Bestimmung der aktuellen Innenraumtemperatur einfließen. Die Auswerteeinheit kann ebenfalls auf der Leiterplatte angeordnet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit der Bedieneinrichtung zugeordnet ist und beispielsweise in ein fahrzeugseitiges Steuergerät integriert ist. In diesem Fall ist die Bedieneinrichtung insbesondere dazu ausgelegt, mit dem fahrzeugseitigen Steuergerät beziehungsweise der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung zu kommunizieren.
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Besonders bevorzugt ist der erste Temperatursensor als ein Infrarotsensor ausgebildet, welcher dazu ausgelegt ist, anhand einer von dem Oberflächenelement auf den Infrarotsensor einfallenden Infrarotstrahlung die erste Oberflächentemperatur zu bestimmen. Die kontaktlose Temperaturmessung wird also bereitgestellt, indem der Infrarotsensor insbesondere eine Strahlungsleistung der Infrarotstrahlung erfasst und anhand der Strahlungsleistung in an sich bekannter Weise die Oberflächentemperatur aus der Strahlungsleistung bestimmt. Mittels des Infrarotsensors kann auf besonders zuverlässige Weise auch ohne direkte thermische Kopplung, also kontaktlos, die erste Oberflächentemperatur gemessen werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Sensoreinheit einen zweiten Temperatursensor zur Messung einer Zwischenraumtemperatur in einem Zwischenraum zwischen der Sensoreinheit und der der Sensoreinheit zugewandten Unterseite der Bedienfläche auf. Insbesondere ist der zweite Temperatursensor als ein Thermistor, vorzugsweise als ein Heißleiter beziehungsweise NTC-Widerstand, ausgebildet. Der zweite Temperatursensor misst also die Temperatur insbesondere nicht berührungslos. Der als Thermistor ausgebildete zweite Temperatursensor, dessen elektrischer Widerstand von der Temperatur in dem Zwischenraum abhängig ist, kann die Zwischenraumtemperatur, insbesondere die Temperatur des an den zweiten Temperatursensor angrenzenden Volumens, erfassen.
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Mittels des zweiten Temperatursensors soll insbesondere eine Aufheizung der Bedienfläche aufgrund von einer Sonneneinstrahlung auf die Oberseite der Bedienfläche erfasst werden. Diese Aufheizung der Bedienfläche resultiert nämlich in einer steigenden Oberflächentemperatur der Bedienfläche, welche von dem ersten Temperatursensor erfasst wird, aber welche nicht die aktuelle Innenraumtemperatur widerspiegelt. Um eine fehlerhafte Regelung der Innenraumtemperatur zu verhindern, wird zusätzlich die Zwischenraumtemperatur unterhalb der Bedienfläche erfasst, welche zumindest weniger durch die Sonneneinstrahlung beeinflusst wird. Mittels der Zwischenraumtemperatur kann also die von dem ersten Temperatursensor erfasste Oberflächentemperatur plausibilisiert werden.
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Dazu ist vorzugsweise eine Auswerteeinheit der Bedieneinrichtung dazu ausgelegt, anhand eines Vergleichs der ersten Oberflächentemperatur und der Zwischenraumtemperatur die Aufheizung der Bedienfläche aufgrund von Sonneneinstrahlung auf die Oberseite der Bedienfläche zu erfassen. Insbesondere wird die Aufheizung der Bedienfläche, und damit das Vorhandensein einer insbesondere direkten Sonneneinstrahlung auf die Oberseite der Bedienfläche, erfasst, falls eine Differenz der ersten Oberflächentemperatur und der Zwischenraumtemperatur einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Diese Aufheizung der Bedienfläche kann dann von der Auswerteeinheit bei der Bestimmung der tatsächlichen, aktuellen Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle berücksichtigt werden. Mittels der Bedieneinrichtung kann somit besonders zuverlässig die Innenraumtemperatur bestimmt werden und somit von der Klimaautomatik eine korrekte Regelung der Innenraumtemperatur bereitgestellt werden.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Sensoreinheit einen dritten Temperatursensor zur kontaktlosen Oberflächentemperaturmessung auf. Außerdem ist in einem Zwischenraum zwischen der Sensoreinheit und der der Sensoreinheit zugewandten Unterseite der Bedienfläche ein flächiges Messteil angeordnet, wobei der dritte Temperatursensor dazu ausgelegt ist, kontaktlos eine zweite Oberflächentemperatur einer Oberfläche des flächigen Messteils zu erfassen. Dies bedeutet, dass in dem Zwischenraum das flächige Messteil, welches als ein gegenständliches Element ausgebildet ist, angeordnet ist. Das Messteil ist dabei insbesondere beabstandet zu der Unterseite der Bedienfläche sowie beabstandet zu der Sensoreinheit angeordnet und kann beispielsweise aus dem gleichen Material ausgebildet sein wie die Bedienfläche. Messteil und Bedienfläche können beispielsweise aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Das Messteil kann beispielsweise mittig innerhalb des Zwischenraums, also auf halber Höhe des Zwischenraumes, angeordnet sein.
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Eine Fläche des Messteils erstreckt sich insbesondere parallel zu der Bedienfläche, wobei die Fläche des Messteils insbesondere in einer Größe ausgebildet ist, durch welche sich lediglich das Messteil sowie der dritte Temperatursensor überlappen. Insbesondere überlappt das Messteil nicht mit dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor. Dieser dritte Temperatursensor ist vorzugsweise wiederum als ein Infrarotsensor ausgebildet, welcher dazu ausgelegt ist, anhand einer von der Oberfläche des Messteils auf den Infrarotsensor einfallenden Infrarotstrahlung die zweite Oberflächentemperatur zu bestimmen. Mittels des dritten Temperatursensors kann eine differenzielle Messmethode zwischen dem ersten und dem dritten Temperatursensor ermöglicht werden. Mittels der durch den dritten Temperatursensor erfassten zweiten Oberflächentemperatur kann außerdem ebenfalls die Aufheizung der Bedienfläche berücksichtigt werden. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, dass das Messteil im Gegensatz zur Bedienfläche nicht der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, da das Messteil von der Bedienfläche überdeckt ist. Somit kann die von dem ersten Temperatursensor erfasste erste Oberflächentemperatur ebenfalls anhand der von dem dritten Temperatursensor erfassten zweiten Oberflächentemperatur plausibilisiert werden.
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Dabei ist eine Auswerteeinheit der Bedieneinrichtung dazu ausgelegt, eine Differenzoberflächentemperatur anhand der ersten und der zweiten Oberflächentemperatur zu bestimmen und in Abhängigkeit von der Differenzoberflächentemperatur die Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle zu bestimmen. Aus einer von null abweichende Differenz der Oberflächentemperaturen, also aus einem Gradienten in den Oberflächentemperaturen, resultieren Energieflüsse beziehungsweise eine Konvektion zwischen der Fahrgastzelle sowie dem Zwischenraum zwischen der Leiterplatte und der Bedienfläche. Anhand der Differenzoberflächentemperatur kann somit in vorteilhafter Weise eine Bewertung der Energieflüsse beziehungsweise Konvektion ermöglicht werden.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Oberseite und/oder die Unterseite der Bedienfläche zumindest innerhalb des Oberflächenelementes eine gerippte Struktur aufweist. Die gerippte Struktur kann beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet sein. Insbesondere kann die Bedienfläche nur in dem Überlappungsbereich mit der Sensoreinheit die gerippte Struktur beziehungsweise Rippen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Oberfläche des Messteils die gerippte Struktur aufweisen. Die gerippte Struktur ermöglicht eine besonders genaue Oberflächentemperaturerfassung.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein die Sensoreinheit umgebender Bereich der Leiterplatte derart mechanisch mit der Unterseite der Bedienfläche verbunden, dass in einem Überlappungsbereich zwischen der Unterseite der Bedienfläche und der Sensoreinheit ein Schacht zur thermischen Entkoppelung ausgebildet ist. Beispielsweise kann der den Schacht umgebende Bereich zwischen der Leiterplatte und der Unterseite der Bedienfläche mit einer Vergussmasse aufgefüllt sein, sodass sich in dem Bereich außerhalb des Schachtes entlang einer Längsachse der Bedieneinrichtung ein geschichteter Aufbau aufweisend die Leiterplatte, die Vergussmasse sowie die Bedienfläche ergibt. Die Bedieneinrichtung ist somit besonders stabil ausgestaltet. Der Überlappungsbereich der Bedienfläche ist durch den Schacht, welcher beispielsweise mit Luft angefüllt ist, thermisch von der Sensoreinheit entkoppelt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Bedieneinrichtung ein die Sensorbaugruppe umgebendes Gehäuse auf, wobei ein Gehäusedeckel des Gehäuses die Bedienfläche ausbildet. Die Sensorbaugruppe ist also innerhalb des Gehäuses angeordnet, wobei in einer bestimmungsgemäßen Einbaulage der Bedieneinrichtung im Kraftfahrzeug eine Oberseite beziehungsweise Vorderseite des Gehäusedeckels angrenzend an die Fahrgastzelle ausgebildet ist und damit die Bedienfläche ausbildet. Die Vorderseite des Gehäusedeckels kann beispielsweise beschichtet sein und somit an das Design des Einbauortes, beispielsweise in der Mittelkonsole, angepasst werden.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Klimaautomatik für ein Kraftfahrzeug aufweisend eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung und eine Regeleinrichtung zum Regeln der Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle in Abhängigkeit von der durch die Bedieneinrichtung bestimmten Innenraumtemperatur. Mittels der Bedieneinrichtung kann beispielsweise von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs die Wunschtemperatur für den Innenraum eingestellt werden, wobei die Regeleinrichtung unter Berücksichtigung der aktuellen, von der Sensorbaugruppe erfassten Innenraumtemperatur die Innenraumtemperatur auf die Wunschgeschwindigkeit einstellt. Die Bedieneinrichtung kann an der Oberseite der Bedienfläche beispielsweise Bedienelemente aufweisen, mittels welchen der Fahrer eine Bedieneingabe zum Vorgeben der Wunschtemperatur tätigen kann.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Klimaautomatik. Dabei ist die Bedieneinrichtung der Klimaautomatik derart am Kraftfahrzeug angeordnet, dass die Oberseite der Bedienfläche der Fahrgastzelle zugewandt ist und die Sensorbaugruppe unsichtbar und beabstandet zu der der Fahrgastzelle abgewandten Unterseite der Bedienfläche verbaut ist.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Klimaautomatik sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Mit Angaben „über“, „unterhalb“, „vor“, „hinter“, „Oberseite“, „Unterseite“, „Vorderseite“, „Rückseite“, etc. sind bei bestimmungsgemäßem Gebrauch und bei bestimmungsgemäßem Anordnen der Bedieneinrichtung im Kraftfahrzeug und bei einem sich in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs befindlichen und in Richtung der Bedieneinrichtung blickenden Beobachter gegebene Positionen und Orientierungen angegeben.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
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2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung; und
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3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung.
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In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeug 1 ist insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Klimaautomatik 2 mit einer Regeleinrichtung 3. Die Regeleinrichtung 3 kann beispielsweise in ein fahrzeugseitiges Steuergerät integriert sein und dient dazu, eine Innenraumtemperatur in einem Innenraum beziehungsweise einer Fahrgastzelle 4 des Kraftfahrzeugs 1 zu regeln. Dazu weist die Klimaautomatik 2 außerdem eine Bedieneinrichtung 5 auf, welche beispielsweise in ein Armaturenbrett 6 und/oder eine hier nicht gezeigte Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs 1 integriert sein kann. Die Bedieneinrichtung 5 dient unter anderem zur Bestimmung einer aktuellen Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle 4. Dazu weist die Bedieneinrichtung 5 eine Sensorbaugruppe 7 auf, welcher hinter einer Bedienfläche 8 der Bedieneinrichtung 5 angeordnet ist.
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In einer bestimmungsgemäßen Einbaulauge der Bedieneinrichtung 5 in der Fahrgastzelle 4 ist eine Oberseite 9 beziehungsweise Vorderseite der Bedienfläche 8 der Fahrgastzelle 4 zugewandt. Von der Fahrgastzelle 4 aus in Richtung der Oberseite 9 blickend ist die Sensorbaugruppe 7 unterhalb der Bedienfläche 8 und beabstandet zu der Bedienfläche 8 angeordnet. Die Sensorbaugruppe 7 kann dabei in ein Gehäuse 10 der Bedieneinrichtung 5 integriert sein, wobei ein Gehäusedeckel des Gehäuses 10 die Bedienfläche 8 ausbildet. Die Bedienfläche 8 kann außerdem hier nicht gezeigte Bedienelemente aufweisen, mittels welchen ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 eine Wunschtemperatur für die Fahrgastzelle 4 vorgeben kann. Die Regeleinrichtung 3 kann daraufhin die Innenraumtemperatur in Abhängigkeit von der durch die Sensorbaugruppe 7 erfassten Innenraumtemperatur auf die von dem Fahrer eingestellte Wunschtemperatur einstellen.
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Eine Ausführungsform der Bedieneinrichtung 5 ist in einem Querschnitt schematisch in 2 gezeigt. Die Sensorbaugruppe 7 weist dabei eine Leiterplatte 11 auf, auf welcher eine Sensoreinheit 12 angeordnet ist. Die Sensoreinheit 12 ist beabstandet zu der Bedienfläche 8 angeordnet, wobei eine der Oberseite 9 gegenüberliegende Unterseite 13 der Bedienfläche 8 der Sensoreinheit 12 zugewandt ist. Die Sensoreinheit 12 ist hier innerhalb eines Schachtes 14 angeordnet, wobei ein den Schacht 14 umgebender Bereich 15 die Leiterplatte 11 sowie die Bedienfläche 8 mechanisch verbindet. Der Bereich 15 kann beispielsweise als eine Vergussmasse ausgebildet sein, durch welche eine Stabilität der Bedieneinrichtung 5 erhöht werden kann. Durch den Schacht 14 kann die Bedienfläche 8 thermisch von der Sensoreinheit 12 entkoppelt werden. Entlang einer Erstreckungsrichtung der Bedienfläche 8 und der Leiterplatte 11 weist der Schacht eine Breite auf, welche sich zumindest über einen Überlappungsbereich 16 zwischen der Sensoreinheit 12 und der Bedienfläche 8 erstreckt. In dem Überlappungsbereich 16 überdeckt die Bedienfläche 8 die Sensoreinheit 12 vollständig. Dies bedeutet insbesondere, dass die Bedienfläche 8 in dem Überlappungsbereich 16 als eine geschlossene, öffnungslose Fläche ausgebildet ist.
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Die Sensoreinheit 12 weist außerdem einen ersten Temperatursensor 17 auf, mittels welchem berührungslos beziehungsweise kontaktlos eine erste Oberflächentemperatur eines Oberflächenelements 18 der Bedienfläche 8 innerhalb des Überlappungsbereiches 16 erfasst werden kann. Da die Bedienfläche 8 zumindest in dem Überlappungsbereich 16 geschlossen beziehungsweise öffnungslos ausgebildet ist, wird von dem ersten Temperatursensor 17 nicht direkt die Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle 4, sondern die erste Oberflächentemperatur bestimmt. Aus der ersten Oberflächentemperatur wird dann die Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle 4 beispielsweise durch eine hier nicht gezeigten Auswerteeinheit, welche beispielsweise ebenfalls auf der Leiterplatte 11 angeordnet sein kann, hergeleitet. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit die erste Oberflächentemperatur als Innenraumtemperatur festlegen.
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Der erste Temperatursensor 17 ist insbesondere als ein Infrarotsensor ausgebildet, mittels welchem basierend auf von dem Oberflächenelement 18 auf den Infrarotsensor 17 treffender Infrarotstrahlung die erste Oberflächentemperatur bestimmt werden kann. Außerdem weist die Sensoreinheit 12 hier innerhalb des Schachtes 14 einen zweiten Temperatursensor 19 auf, welcher eine Zwischenraumtemperatur innerhalb des Schachtes 14 erfassen kann. Der zweite Temperatursensor 19 misst dabei insbesondere nicht eine Oberflächentemperatur, sondern die Temperatur innerhalb eines Volumens um den zweiten Temperatursensor 19 herum. Der zweite Temperatursensor 19 ist insbesondere als ein Thermistor, vorzugsweise als ein Heißleiter beziehungsweise NTC-Widerstand, ausgebildet.
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Mittels der von dem zweiten Temperatursensor 19 erfassten Zwischenraumtemperatur innerhalb des Schachtes 14 kann die von dem ersten Temperatursensor 17 erfasste Oberflächentemperatur plausibilisiert werden. Falls nämlich Sonneneinstrahlung auf die Oberseite 9 der Bedienfläche 8 auftrifft und damit die Bedienfläche 8 stark aufgeheizt, kann es vorkommen, dass die von dem ersten Temperatursensor 17 erfasste erste Oberflächentemperatur nicht die aktuelle Temperatur im Innenraum 4 des Kraftfahrzeugs 1 widerspiegelt. Dies würde zu einer falschen Temperaturbestimmung durch die Bedieneinrichtung 5 und damit zu einer fehlerhaften Temperaturregelung durch die Regeleinrichtung 3 führen. Wenn eine Differenz zwischen der von dem ersten Temperatursensor 17 erfassten ersten Oberflächentemperatur und der von dem zweiten Temperatursensor 19 erfassten Zwischenraumtemperatur einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, so deutet dies auf eine Aufheizung der Bedienfläche 8 durch Sonneneinstrahlung hin und kann bei der Bestimmung der Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle 4 berücksichtigt werden.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung 5. Dabei ist die in 2 gezeigte Ausführungsform der Bedieneinrichtung 5 gemäß 3 um einen weiteren, zur kontaktlosen Oberflächentemperaturerfassung ausgelegten dritten Temperatursensor 20 erweitert. Der dritte Temperatursensor 20 kann wiederum als ein Infrarotsensor ausgebildet sein. Der dritte Temperatursensor 20 erfasst eine zweite Oberflächentemperatur eines Messteils 21, welches hier in entlang einer Längsachse der Bedieneinrichtung 5 mittig innerhalb des Schachtes 14 angeordnet ist. Das Messteil 21 kann beispielsweise aus dem gleichen Material ausgebildet sein wie die Bedienfläche 8 und an einem Rand des Schachtes 14 befestigt sein. Das Messteil 21 überlappt dabei insbesondere nur mit dem dritten Temperatursensor 20. Dieser dritte Temperatursensor 20 misst anhand der von dem Messteil 21 abgegebenen Infrarotstrahlung die zweite Oberflächentemperatur des Messteils 21.
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Die Auswerteeinheit der Bedieneinrichtung 5 kann nun eine differenzielle Temperaturmessung durchführen, indem sie eine Differenz zwischen der von dem ersten Temperatursensor 17 erfassten ersten Oberflächentemperatur und der von dem dritten Temperatursensor 20 erfassten zweiten Oberflächentemperatur bestimmt. Anhand dieser Differenz kann eine Energieflussbewertung beziehungsweise Konvektion zwischen der Fahrgastzelle 4 und dem Schacht 14 bewertet werden. Anhand der Differenztemperatur kann ebenfalls bewertet werden, ob die Bedienfläche 8 einer starken Sonneneinstrahlung, durch welche die Bedienfläche 8 aufgeheizt wird, ausgesetzt ist. Außerdem kann die Innenraumtemperatur in der Fahrgastzelle 4 anhand der Differenzoberflächentemperatur bestimmt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006040664 A1 [0003]
- DE 102004009605 A1 [0004]
