DE19754703A1

DE19754703A1 - Kraftfahrzeug-Innenraumbelüftung

Info

Publication number: DE19754703A1
Application number: DE19754703A
Authority: DE
Inventors: Guenter Haderer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-06-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Innenraum belüftung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.

Stand der Technik

Da heutige Kraftfahrzeuge über eine sehr gute Abdich tung des Fahrgastraumes nach außen verfügen, entsteht beim Schließen einer Fahrzeugtür ein Überdruck, der dem Schließvorgang entgegenwirkt und ihn erschwert. Es sind Einrichtungen bekannt, die das Schließen der Fahrzeugtüren erleichtern sollen. Zu diesem Zweck wird bei geöffneter Tür das Seitenfenster mit einem automatisch betätigten elektrischen Fensterheber einen kleinen Spalt geöffnet und nach dem Schließen der Tür wieder geschlossen. Durch den entstehenden Luftspalt kann der Überdruck entweichen und das Ver schließen der Tür geht deutlich leichter vonstatten. Zum effektiven Betrieb einer solchen automatischen Vorrichtung sind an jeder Fahrzeugtür elektrische Fensterheber notwendig, die über eine zentrale Steu ereinrichtung separat angesteuert werden können. Eine derartige Steuerung kann nur an den Fahrzeugtüren vorgesehen sein, nicht jedoch an der Kofferraumklap pe. Diese besitzt üblicherweise kein Fenster, das geöffnet werden kann. Bekannt sind darüber hinaus einfache Ventile, die einen Überdruck im Innenraum nach außen entweichen lassen.

Aus der DE 196 11 535 A1 ist weiterhin ein Verfahren zur elektronischen Überwachung und Steuerung des Öff nungs- und Schließvorganges von elektrisch betriebe nen Aggregaten, beispielsweise des Schiebedaches, bekannt, bei dem mittels eines zusätzlich zu instal lierenden Sensors Beschleunigungskräfte, insbesondere in vertikaler Richtung, erfaßt werden. Hier ist vor gesehen, beim Schließen des Schiebedaches einen Druckausgleich im Fahrzeuginnenraum durch Öffnen eines Seitenfensters oder einer Belüftungsklappe der Klimaanlage zu schaffen, um eine Fehlauslösung eines Schließkraftbegrenzers, besonders bei höheren Fahr zeuggeschwindigkeiten, zu vermeiden.

Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist jedoch die fehlende Berücksichtigung der Fahrgeschwindig keit, da die Druckverhältnisse bei geöffneten Seiten fenster stark von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auto matische Innenraumbelüftung zu schaffen, die in ein facher Weise für einen Druckausgleich im Fahrgastraum sorgen kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Innenraumbelüftung mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen bie tet den Vorteil, daß sie durch eine Steuerung wenig stens einer Belüftungsöffnung zur Verbindung der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeuges mit einem Fahr zeuginnenraum ständig für einen Druckausgleich zwi schen Fahrgastraum und äußerer Umgebung sorgen kann. Die Steuerung eines freien Durchlaßquerschnittes der Belüftungsöffnung erfolgt in Abhängigkeit von wenig stens einem aktuellen Fahrzeugparameter. Solche aktu ellen Fahrzeugparameter können sowohl statischer als auch dynamischer Art sein. Bei stehendem Fahrzeug und geschlossenen Türen verhindert eine geschlossene Belüftungsöffnung zuverlässig das Eindringen von Schmutz, Staub, Verdunstungsfeuchtigkeit oder von Insekten. Beim Verschließen der Türen bietet die erfindungsgemäße automatische Innenraumbelüftung durch eine geöffnete Belüftungsöffnung den Vorteil, durch einen Druckausgleich das zuverlässige Ver schließen der Türen zu gewährleisten.

Von Vorteil ist weiterhin, wenn ein Steuergerät die fahrzeugspezifischen Parameter aus Informationen meh rerer Sensoren auswertet und abhängig davon die Be lüftungsklappe öffnet oder verschließt. So können statische Parameter durch Sensoren am Zündschloß und an allen Fahrzeugtüren erfaßt werden. Diese Sensoren liefern Informationen, ob das Fahrzeug in Betrieb ist und ob die Passagiere gerade ein- oder aussteigen. Ein dynamischer Fahrzeugparameter ist beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit. Ein Geschwindigkeitssensor kann Informationen über die aktuelle Fahrzeugge schwindigkeit liefern. In Abhängigkeit von diesen Informationen ist dann eine gezielte Steuerung der die Belüftungsöffnung verschließenden Belüftungs klappe, beispielsweise über einen elektrischen Stell motor oder ähnliche Betätigungseinrichtungen, mög lich. Die Verstellung der Belüftungsklappe kann hier bei kontinuierlich oder in diskreten Stufen erfolgen. Bei geringer Geschwindigkeit ist es von Vorteil, nicht den gesamten Durchlaßquerschnitt der Belüf tungsöffnung freizugeben.

Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten und geöffnetem Schiebedach treten üblicherweise tieffrequente Druck schwankungen im Fahrgastraum auf, die als tieffre quentes Dröhnen äußerst störend wirken. Diese Druck schwankungen werden durch automatisch mit sich öff nendem Schiebedach ausklappende Windabweiser an der vorderen Öffnungskante vermindert. Eine zusätzliche Innenraumbelüftung, die bei höheren Fahrgeschwindig keiten die Belüftungsöffnung weiter öffnet, kann diese tieffrequenten Druckschwankungen ausgleichen und damit einen Windabweiser mit dem entsprechend notwendigen Ausklappmechanismus entfallen lassen. Zudem kann durch den fehlenden Windabweiser der Schließvorgang einfacher und zuverlässiger gewährlei stet werden, da die Betätigungskräfte beim Öffnen und Schließen des Schiebedaches gleichmäßiger sind. Ein Schließkraftbegrenzer, der beispielsweise ein Ein klemmen oder eine Beschädigung des Schließmechanismus bei einer Hemmung verhindern soll, kann durch die fehlende Schwergängigkeit durch den einklappenden Windabweiser zuverlässiger und sicherer eine Störung detektieren und damit auch feinfühliger abgestimmt werden. Eine Schließkraftbegrenzung beim Absenken des Schiebedaches funktioniert dann auch bei hohen Fahr zeuggeschwindigkeiten, da ein Fehlreversieren auf grund des Unterdruckes entfällt.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn ein Drucksensor in der Nähe des Schiebedaches das aktuelle, von der Fahrgeschwindigkeit abhängige, Druckgefälle zum Fahr zeuginnenraum erfaßt und an das Steuergerät liefert. Auf diese Weise kann sehr feinfühlig je nach Ge schwindigkeit des Fahrzeuges die Belüftungsöffnung mehr oder weniger geöffnet werden, um auf diese Weise tieffrequente Druckschwankungen, die bei schnellerem Fahren ohne zusätzlichen Windabweiser an der Schiebe dachöffnung ein störendes Dröhnen verursachen würden, ausgleichen. Durch Zusammenwirken der verschiedenen Sensoren und gezielte Abstimmung ist somit sowohl ein Druckausgleich beim Fahren mit geöffnetem Schiebedach möglich, als auch ein gezielter Druckausgleich beim Schließen der Türen bei stehendem Fahrzeug, wodurch von den Fahrzeugpassagieren als störend empfundene Druckspitzen wirksam verhindert werden.

Von besonderem Vorteil ist weiterhin, wenn in das Steuergerät zur Ansteuerung der Belüftungsklappe ein Fuzzy-Logik-Algorithmus implementiert ist, wodurch schnell aufeinanderfolgende Informationen der Senso ren nicht zu dauernden Verstellbewegungen führen. Durch eine gezielte Unschärfe bei der Auswertung der verarbeiteten Informationen wird sichergestellt, daß unnötige Betätigungen unterbleiben und daß sich keine Schwingungen der Steuerung mit entsprechenden stören den Resonanzen einstellen können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren, in den Unteransprüchen genann ten, Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher er läutert. Die Figur zeigt ein schematisches Diagramm zur Verschaltung einer KFZ-Innenraumbelüftung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Figur zeigt in einem Schema-Diagramm eine bei spielhafte Steuerung einer KFZ-Innenraumbelüftung mit einem zentralen Steuergerät 2, das die von mehreren Sensoren 10, 12, 14, 16, 18 gelieferten Daten auswer tet und davon abhängig einen Motor 4 zur Öffnung und Verriegelung einer Innenraum-Belüftungsklappe 6 steu ert. Die Belüftungsklappe 6 öffnet oder verschließt eine Belüftungsöffnung 20 zum Innen- beziehungsweise Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges. Bei geöffneter Klappe 6 herrscht im Innenraum der gleiche Druck wie außerhalb des Kraftfahrzeuges. Das Steuergerät 2 erhält zunächst die Informationen eines Sensors 10, der anzeigt, ob die Zündung des Fahrzeuges einge schaltet ist. Weiterhin liefern mehrere Sensoren 12 Informationen über den Schließzustand der Fahrzeugtü ren und der Kofferraumklappe. Ein weiterer Sensor 14 liefert ein Geschwindigkeitssignal an das Steuergerät 2. Es sind weitere Sensoren zur Beeinflussung des Steuerprogrammes im Steuergerät 2 denkbar, hier bei spielhaft als Sensoren 16, 18 angedeutet. So ist es möglich, den Betriebszustand einer Fahrzeug-Klimaan lage und deren Belüftungsklappen in das Steuerpro gramm mit einzubeziehen. Denkbar ist ebenso, einen Drucksensor in der Nähe des Schiebedaches vorzusehen, der permanent einen aktuellen Druckwert und damit eine Information über die Strömungsverhältnisse am Schiebedach liefern kann. Auf diese Weise kann der bei hoher Geschwindigkeit entstehende Saugdruck, der das Schiebedach nach außen drückt, entsprechend be rücksichtigt werden. Mit diesen von den Sensoren 10, 12, 14, 16, 18 gelieferten Daten kann das Steuergerät 2 über den Motor 4 die Belüftungsklappe 6 sehr effek tiv in Abhängigkeit von den Betriebsparametern des Fahrzeuges steuern und ermöglicht es so, einen Druck ausgleich im Fahrgastraum unabhängig von der gefahre nen Geschwindigkeit zu schaffen. Bei stehendem Fahr zeug und geschlossenen Türen wird die Belüftungs öffnung 20 grundsätzlich verschlossen, um ein Ein dringen von Schmutz oder Insekten zu verhindern. Die Klappe 6 kann selbstverständlich auf verschiedenar tige Weise für einen Verschluß der Belüftungsöffnung 20 sorgen. So kann sie einen Schiebesitz aufweisen, als Flügelklappe oder auch als Membranverschluß aus geführt sein. Ebenso ist für die Betätigung sowohl ein elektrischer Verstellmotor, eine elektromagneti sche Betätigung oder auch eine hydraulische oder pneumatische Betätigung denkbar. Im Steuergerät 2 ist sinnvollerweise ein Fuzzy-Logik-Algorithmus vorgese hen, der schnelle und oftmals unnötige Verstellbewe gungen mit daraus resultierenden Resonanzneigungen vermeiden kann.

Neben einer Belüftungsklappe 20 können weitere, syn chron betätigte, Klappen für einen schnellen Druck ausgleich sorgen. Diese mehreren Klappen können je doch auch unabhängig voneinander, in Abhängigkeit von den Informationen mehrerer gleichartiger, aber an verschiedenen Innenraumpositionen angebrachten, Sen soren angesteuert und betätigt werden, was für einen sehr gleichmäßigen Druckausgleich an allen Orten im Fahrgastraum sorgen kann.

Claims

1. Anordnung zur Innenraumbelüftung eines Kraftfahr zeuges, mit wenigstens einer Belüftungsöffnung zur Verbindung der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeuges mit einem Fahrzeuginnenraum, wobei die Belüftungsöff nung öffnenbar oder verschließbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Steuerung der wenigstens einen Belüftungsöffnung (20) zur Einstellung eines freien Durchlaßquerschnittes in Abhängigkeit von wenigstens einem aktuellen Fahrzeugparameter erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Durchlaßquerschnitt mittels einer Be lüftungsklappe (6) variierbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsklappe (6) auf mechanischem Wege über einen von einem Steuergerät (2) gesteuerten Elektromotor (4) betätigbar ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (2) die Steuerung des Elektromo tors (4) aufgrund der von mehrere Fahrzeugsensoren (10, 12, 14, 16) gelieferten Daten vornimmt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zündschalter-Sensor (10) den Betriebszustand einer Zündschalters des Kraftfahrzeuges an das Steu ergerät (2) liefert.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Türkontakt-Sensoren (12) den Schließzu stand der Fahrzeugtüren und der Heckklappe an das Steuergerät (2) liefern.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Geschwindigkeits-Sensor (14) die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges an das Steu ergerät (2) liefert.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterdruck-Sensor (16) am Schiebedach das aktuelle Druckgefälle zum Innenraum des Kraftfahrzeu ges an das Steuergerät (2) liefert.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsöffnung (20) über eine Membran oder dergleichen verschließbar ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (6) zum Verschließen der Belüftungsöffnung (20) elektromagne tisch, hydraulisch, pneumatisch oder auf ähnlichem Wege betätigbar ist.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung in dem Steuergerät (2) zur Ansteuerung der Belüftungs klappe (6) über einen Fuzzy-Logik-Algorithmus er folgt.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrzeug wenig stens zwei synchron verschließbare Belüftungsöffnun gen (20) vorgesehen sind.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die wenigstens zwei Belüftungsöffnungen (20) unabhängig voneinander separat von dem Steuergerät (2) verschließbar sind.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß jeweils mehrere gleichartige Sensoren (10, 12, 14, 16) im Fahrzeug angebracht sind, die jeweils unterschiedliche Werte für verschiedene Innenraumpo sitionen liefern.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß die wenigstens zwei Belüftungsöffnungen (20) in Abhängigkeit von den an verschiedenen Innenraumpo sitionen jeweils gemessenen Parametern verschließbar sind.