DE19848658A1 - Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage mit zumindest drei bezüglich eines Fahrzeug-Insassen definierten Hauptausblasebenen eines von einem Heiz- oder Klimagerät geförderten und der Klimatisierung des Fahrzeug-Innenraumes dienenden Luftstromes, wobei die Temperatur des Luftstromes für jede der Hauptausblasebenen individuell einstellbar ist und durch ein Automatikprogramm überwacht wird. Erfindungsgemäß erfolgt die individuelle Temperatur-Einstellung durch Eingabe eines Differenzwertes gegenüber einer dem Automatikprogramm vorgegebenen Gesamt-Innenraumtemperatur. Dabei kann das Automatikprogramm die individuelle Temperatur-Einstellung in eine durch Kennfelder vorgegebene Luftmengensteuerung für die einzelnen Hauptausblasebenen umsetzen. Bevorzugt ist insbesondere in der als sog. Belüftungsebene fungierenden mittleren Hauptausblasebene sowohl zumindest ein direkt wirkender als auch zumindest ein indirekt wirkender Luftausströmer in den Fahrzeug-Innenraum vorgesehen, wobei ersterer den Signalen eines Solarsensors folgend angesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage, insbeson­ dere für einen Personenkraftwagen, mit zumindest drei bezüglich eines Fahrzeug-Insassen definierten Hauptausblasebenen eines von einem Heiz- oder Klimagerät geförderten und der Klimatisierung des Fahrzeug-Innen­ raumes dienenden Luftstromes, wobei die Temperatur des Luftstromes für jede der Hauptausblasebenen individuell einstellbar ist und durch ein Auto­ matikprogramm überwacht wird, und geht aus von der DE 196 09 589 A1.

An modernen luxuriösen Personenkraftwagen üblich sind Klimaautomatik- Anlagen mit automatischer Aufteilung des Luftstromes in Abhängigkeit von der Größe der gewünschten und somit dem Automatikprogramm durch ge­ eignete Einstellung vorgegebenen sog. Gesamt-Innenraumtemperatur und ferner von der aktuellen Außentemperatur sowie ggf. von den Signalen eines die Sonneneinstrahlung registrierenden Solarsensors. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Luftverteilung manuell für die sog. Hauptausblasebenen - hierbei handelt es sich üblicherweise um den auf einen Fahrzeug-Insassen bezogenen Kopfraum, um den Brustbereich, sowie um den Fußraum - ein­ zustellen, wobei eine zusätzliche Trennung zumindest in die linke sowie in die rechte Hälfte des Fahrzeug-Innenraumes heute praktisch selbstverständ­ lich ist.

In der sog. Belüftungsebene - hierbei handelt es sich um die mittlere dem Brustbereich des Fahrzeug-Insassen zugeordnete Hauptausblasebene - sind an den im Fahrzeug-Innenraum mündenden Luftausström-Organen (auch Luftausströmer genannt) zusätzlich Dosier-, Absperr- und Verstelleinrich­ tungen vorgesehen, um die vom Automatikprogramm der elektronischen Re­ geleinheit der Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage vorgegebene Luftmen­ ge drosseln zu können. Bspw. mit einem zusätzlichen Rändelrad kann dar­ über hinaus die Temperatur des über die Belüftungsebene in den Innenraum gelangenden Luftstromes unter die Austrifts-Temperaturen in den anderen (beiden) Hauptausblasebenen gesenkt werden, wodurch eine sog. Tempe­ raturschichtung erzielbar ist.

Bei diesem üblichen bekannten Stand der Technik erfolgt die Luftverteilung im sog. Automatikmodus auf die bevorzugt drei Hauptausblasebenen in Ab­ hängigkeit von der Stellgröße der Innenraumtemperaturregelung. Die Fahr­ zeug-Insassen können damit nur über die Einstellung der Gesamt- Innenraumtemperatur Einfluß auf das gesamte Temperaturniveau im Fahr­ zeug-Innenraum nehmen, nicht jedoch auf das subjektive Komfortempfinden in den drei Hauptausblasebenen gezielt einwirken. Wird im genannten Au­ tomatikmodus hiermit kein zufriedenstellendes Innenraumklima erreicht, so muß die Luftverteilung manuell über Tasten oder Schieber eingestellt wer­ den. Dies kann jedoch zu sog. Kaltblasen im Fußraum oder zum Überheizen des Kopfraums führen, was von den Fahrzeug-Insassen dann üblicherweise durch ein Nachstellen der gewünschten Gesamt-Innenraumtemperatur aus­ geglichen wird.

Eine demgegenüber verbesserte Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage ist in der o.g. DE 196 09 589 A1, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, be­ schrieben. Hier ist für verschiedene Zonen des Fahrzeug-Innenraumes, die im wesentlichen den sog. Hauptausblasebenen der vorliegenden Erfindung entsprechen, die gewünschte Temperatur bzw. Ausblasetemperatur des in diese Zonen eingeleiteten Luftstromes einstellbar. Vorgeschlagen wird in dieser Schrift hierfür ein sog. Bordmonitor als zentrale Bedieneinheit, auf welchem die einzelnen Zonen (bzw. Hauptausblasebenen nach der Termi­ nologie der vorliegenden Erfindung) auswählbar und für jede Zone eine indi­ viduelle Temperatur als Sollwert einstellbar ist, während die den einzelnen Zonen daraufhin zugeteilte Klimatisierungs-Luftmenge von einem Automa­ tikprogramm ermittelt werden kann.

Eine insbesondere hinsichtlich des Bedienkomforts weiter verbesserte Fahr­ zeug-Heiz- und/oder Klimaanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle Temperatur-Einstellung durch Eingabe eines Differenzwertes gegenüber ei­ ner dem Automatikprogramm vorgegebenen Gesamt-Innenraumtemperatur erfolgt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprü­ che.

Erfindungsgemäß ist weiterhin das Automatikprogramm insofern voll aktiv, als diesem Automatikprogramm ein einziger Sollwert bzw. gewünschter Wert für die Gesamt-Innenraumtemperatur des Fahrzeuges vorgegeben wird. Die von dem oder den Fahrzeug-Insassen gewünschte individuelle Temperatur­ aufteilung innerhalb der genannten (zumindest drei) Hauptausblasebenen wird nun im Automatikprogramm diesem vorgegebenen Wert für die Gesamt- Innenraumtemperatur überlagert. Vorgebbar sind für diese Hauptausblas­ ebenen somit Differenzwerte gegenüber der Gesamt-Innenraumtemperatur, d. h. ein Fahrzeuginsasse kann angeben, ob er bspw. im Kopfraumbereich eine um bspw. 2° niedrigere Temperatur und im Fußraumbereich eine um 1° höhere Temperatur als die Gesamt-Innenraumtemperatur wünscht.

In diesem Zusammenhang sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die sog. Hauptausblasebenen auch anders als oben angegeben zugeordnet bzw. definiert sein können, wenngleich die erwähnte Unterteilung in einen Kopfraumbereich, in einen Brustbereich, sowie in einen Fußraumbereich - jeweils bezogen auf einen Fahrzeuginsassen - äußerst sinnvoll ist. Ferner sei darauf hingewiesen, daß diese individuelle Einstellmöglichkeit für die zu­ mindest drei Hauptausblasebenen nicht für den gesamten Fahrzeug- Innenraum einheitlich sein muß; vielmehr kann auch diesbezüglich zumin­ dest eine Links-Rechts-Trennung vorgesehen sein, darüber hinaus ist es auch möglich, bspw. bei einem viersitzigen Personenkraftwagen jedem der Fahrzeuginsassen diese individuelle Einstellmöglichkeit zu eröffnen.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Einstellung der Gesamt-Innenraum­ temperatur über eine zentrale Einstellmöglichkeit, während die Anpassung an das individuelle Komfortempfinden einzelner Fahrzeuginsassen durch Einflußnahme auf die diesen zugeordneten insbesondere drei Hauptausbla­ sebenen erfolgt. Dabei kann über einen Bildschirm (bzw. den in der o.g. DE 196 09 589 A1 sog. Bordmonitor) angezeigt bzw. eingestellt werden, ob die jeweilige Zone bzw. Hauptausblasebene abweichend von der Grundein­ stellung des Automatikprogramms wärmer oder kälter temperiert werden soll. Nach bzw. trotz der Anpassung des Temperaturniveaus in den einzelnen Hauptausblasebenen in Richtung "wärmer" oder "kälter" als die Gesamt- Innenraumtemperatur bleibt die Heiz- und/oder Klimaanlage dabei im Auto­ matikmodus.

Dies hat zur Folge, daß das individuell eingestellte Temperaturgefälle zwi­ schen den einzelnen Hauptausblasebenen bei einer Modifikation der Innen­ raumtemperatur global mitverschoben wird. In einer ansonsten grundsätzlich üblichen elektronischen Regeleinheit der Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaan­ lage, die das besagte Automatikprogramm enthält, können hierzu für jede Hauptausblasebene anstelle einer bislang üblichen Kennlinie Kennfelder abgelegt sein, über die vom Automatikprogramm dann die den jeweiligen Zonen bzw. Hauptausblasebenen zugeordneten Luftverteilungsklappen in entsprechender Weise angesteuert werden. Dies bedeutet, daß das Auto­ matikprogramm die individuelle Temperatur-Einstellung in eine durch Kenn­ felder vorgegebene Luftmengensteuerung für die einzelnen Hauptausbla­ sebenen umsetzt. In anderen Worten läßt sich dies so beschreiben, daß in diejenige Zone bzw. Hauptausblasebene, die kälter als die anderen Zonen bzw. Hauptausblasebenen sein soll, in Abhängigkeit von den aktuellen Tem­ peraturverhältnissen entweder ein verstärkter kühlender Luftstrom oder ein verringerter wärmender Luftstrom eingeleitet wird.

Die Temperierung der eingangs bereits genannten Belüftungsebene (hierbei handelt es sich um die dem Brustraum eines Fahrzeuginsassen zugeordne­ ten Hauptausblasebene) erfolgt wie für die anderen Hauptausblasebenen auch, über eine zentrale Bedieneinheit, und das hierfür eingestellte Tempe­ raturniveau kann ebenfalls zentral, d. h. zusammen mit den Temperaturni­ veaus der anderen Hauptausblasebenen zur Anzeige gebracht werden. Die bislang üblichen separaten Dosier- und Absperreinrichtungen an den dieser Belüftungsebene zugeordneten Luftausströmern können mit der vorliegen­ den Erfindung vorteilhafterweise ersatzlos entfallen, wodurch sich ein einfa­ cherer und preisgünstigerer Aufbau der entsprechenden Bauteile ergibt. Insbesondere jedoch wird die Bedienung bzw. gewünschte individuelle Tem­ peratureinstellung für die Fahrzeuginsassen auf diese Weise deutlich ver­ einfacht, wobei auch das eingangs beispielhaft genannte Rändelrad, mit Hilfe dessen die sog. Temperaturschichtung einstellbar ist (d. h. die Tempe­ ratur des über die Belüftungsebene in den Innenraum gelangenden Luft­ stromes wird insbesondere unter die Austritts-Temperaturen in den anderen beiden Hauptausblasebenen gesenkt), ersatzlos entfallen kann.

Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann dabei die Be­ lüftungsebene, d. h. bevorzugt die mittlere, dem Brustraumbereich des oder der Fahrzeuginsassen zugeordnete Hauptausblasebene funktional in einen direkten und einen indirekten Teil getrennt werden. Der direkte Teil verfügt dann über zumindest einen gezielt auf den/die Insassen wirkenden bzw. ge­ richteten Luftausströmer in den Fahrzeug-Innenraum, welcher von der elek­ tronischen Regeleinheit der Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage dann an­ gesteuert und somit in Funktion gesetzt wird, wenn eine schnelle Innenraum- Abkühlung gewünscht wird. Dabei kann diese sog direkte Ausblasfunktion auch über einen ggf. vorgesehenen Solarsensor, der die auf das Fahrzeug auftreffende bzw. insbesondere die in den Fahrzeug-Innenraum gelangende Sonneneinstrahlung registriert, angesteuert werden.

Der im vorangegangenen Absatz genannte indirekte Teil des der sog. Be­ lüftungsebene zugeteilten Klimatisierungs-Luftstromes kann über geeignet gestaltete Luftausströmer, die ein diffuses Ausblasen mit niedriger Luftge­ schwindigkeit bei gleichzeitig hohem Massendurchsatz zulassen, in den Fahrzeug-Innenraum gelangen. Dabei können die direkt und/oder die indi­ rekt wirkenden Luftausströmer von einer elektronischen Regeleinheit der Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage in Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Status des Automatikprogrammes geöffnet bzw. geschlossen werden, wozu geeignete, von der Regeleinheit angesteuerte Stellantriebe vorgesehen sind.

Weiterhin wird vorgeschlagen, bei einer entsprechenden Klimatisierungsan­ forderung den oder die im Heiz- oder Klimagerät der Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage vorgesehenen Wärmetauscher für den Klimatisie­ rungs-Luftstrom mit der maximal möglichen Menge von Wärmeträgermittel zu beaufschlagen. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß ins­ besondere der mit Heißwasser beaufschlagte Heiz-Wärmetauscher wasser­ seitig immer voll durchströmt wird, da hiermit eine Ausblastemperatur ge­ wählt werden kann, die in größerer Breite variierbar ist, als bei wasserseitig geregelten Heiz- und/oder Klimageräten.

Zusammenfassend stellt die vorliegende Erfindung somit eine verbesserte Automatikfunktion an einer Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage vor, wel­ che in einem erhöhten Insassennutzen durch die beschriebene individuelle Einstellmöglichkeit in verschiedenen Klimatisierungszonen bzw. Hauptaus­ blasebenen resultiert. Dabei kann eine einmal eingestellte Individual- Einstellung auch benutzerspezifisch abgespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen werden. Vorteilhaft ist die genannte zentrale Bedieneinheit und die dementsprechende Darstellung in einer zentralen Anzeigeeinheit bspw. ähnlich der eingangs genannten DE 196 09 589 A1, wobei das individuell eingestellte Temperaturniveau bei einer Modifikation der Gesamt- Innenraumtemperatur mitverschoben wird und eine automatische Anpas­ sung des Temperaturprofils in einem Bedienschritt erreicht wird. Diese ver­ einfachte Einstellung macht sich dabei in der sog. Belüftungsebene beson­ ders vorteilhaft bemerkbar.

Ferner werden mit der beschriebenen funktionalen Auftrennung der Luftaus­ strömer in der Belüftungsebene Zugerscheinungen und deren Folgen ver­ mieden. Hierfür genügt im übrigen ein einziger Belüftungskanal, der gleich­ zeitig für direkte und indirekte Ausströmung benutzt werden kann, und zwar, durch entsprechende Abstimmung ggf. zuschaltbarer Strömungswiderstän­ de. Jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details durchaus abwei­ chend von obiger Beschreibung gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patent­ ansprüche zu verlassen.

Claims (5)

1. Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage mit zumindest drei bezüglich eines Fahrzeug-Insassen definierten Hauptausblasebenen eines von einem Heiz- oder Klimagerät geförderten und der Klimatisierung des Fahrzeug-Innenraumes dienenden Luftstromes, wobei die Temperatur des Luftstromes für jede der Hauptausblasebenen individuell einstell­ bar ist und durch ein Automatikprogramm überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle Temperatur-Einstellung durch Eingabe eines Differenzwertes gegenüber einer dem Automa­ tikprogramm vorgegebenen Gesamt-Innenraumtemperatur erfolgt.

2. Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Automatikprogramm die individuelle Temperatur-Einstellung in eine durch Kennfelder vorgegebene Luft­ mengensteuerung für die einzelnen Hauptausblasebenen umsetzt.

3. Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere in der als sog. Belüf­ tungsebene fungierenden mittleren Hauptausblasebene sowohl zu­ mindest ein direkt wirkender als auch zumindest ein indirekt wirkender Luftausströmer in den Fahrzeug-Innenraum vorgesehen ist.

4. Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der direkt wirkende Luftausströmer den Signalen eines Solarsensors folgend angesteuert wird.

5. Fahrzeug-Heiz- und/oder Klimaanlage nach einem der vorangegan­ genen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die im Heiz- oder Klimagerät vorgesehene Wärmetauscher für den Klimatisierungs-Luftstrom mit der maximal möglichen Menge von Wärmeträgermittel durchströmt wird/werden.