DE19918515A1 - Einrichtung zum Zuführen von Luft in die Fahrgastzelle von Fahrzeugen - Google Patents
Einrichtung zum Zuführen von Luft in die Fahrgastzelle von FahrzeugenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen von Luft in die Fahrgastzelle von Fahrzeugen mit einer Vertikaldüse und einer Horizontaldüse, die an einem Luftzuführkanal angeschlossen sind, mit einer in dem Luftzuführkanal angeordneten Verteilerklappe zur Luftaufteilung zwischen Vertikal- und Horizontaldüse und mit einer in der Vertikaldüse angeordneten schwenkbaren Abdeckklappe zu deren Freigeben oder Schließen. Zwecks zugfreier Direktbelüftung des Fahrgastes ist jede Luftklappe mit einem elektromotorischen Stellantrieb gekoppelt und die beiden Stellantriebe über ein gemeinsames manuell einstellbares Wählrad zur getrennten Einstellung der Luftklappen ansteuerbar. Mit Betätigen des Wählrads aus seiner Grundstellung heraus wird zunächst die Absperrklappe in Richtung ihrer die Vertikaldüse maximal freigebenden Offenstellung und anschließend die Verteilerklappe in Richtung ihrer die Anschlußöffnung zur Horizontaldüse im Luftzuführkanal maximal freigebende Schwenkendstellung überführt und dadurch eine Luftaufteilung zwischen den Düsen erreicht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen von Luft
in die Fahrgastzelle von Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE 43 38 099 C2)
wird die Absperrklappe manuell mittels eines Handrads
eingestellt und die Verteilerklappe elektromotorisch zwischen
zwei Schwenkendstellungen geschwenkt, wobei sie in den
Schwenkendstellungen wechselweise die eine Anschlußöffnung
verschließt und die andere Anschlußöffnung maximal freigibt.
Die Verteilerklappe ist perforiert, wodurch in ihrer die
Anschlußöffnung zur Vertikaldüse verschließenden
Schwenkstellung die Vertikaldüse noch leicht mit Luft
beaufschlagt wird, so daß über die Vertikaldüse zusätzlich
zur Horizontaldüse eine leichte Diffusbelüftung stattfindet.
Steht die Verteilerklappe in ihrer die Anschlußöffnung zur
Horizontaldüse verschließenden anderen Schwenkendstellung, so
ist der Horizontaldüse der hohe Luftwiderstand der
perforierten Verteilerklappe vorgeschaltet, so daß kaum Luft
in die Horizontaldüse einströmt, sondern die gesamte Luft zur
Direktbelüftung durch die offene Vertikaldüse eingesetzt
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zum Zuführen von Luft in die Fahrgastzelle von Fahrzeugen der
eingangs genannten Art so zu verbessern, daß zur Erzielung
einer zugfreien Belüftung für den Fahrgast über die
Vertikaldüse eine individuell einstellbare, variable
Luftaufteilung zwischen Vertikal- und Horizontaldüse möglich
ist.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Luftzuführeinrichtung hat den Vorteil,
daß der Fahrgast mittels eines einzigen Wählrads zwischen
ausschließlicher Direktbelüftung durch die Vertikaldüse und
ausschließlicher Diffusbelüftung durch die Horizontaldüse
wählen kann und in dem dazwischenliegenden Bereich des
Wählrads die Luftverteilung auf Vertikal- und Horizontaldüse
individuell so einstellen kann, daß er eine zugfreie
Anströmung mit Luft erreicht.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Luftzuführeinrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Patentansprüchen angegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein
Feuchtesensor vorgesehen, der den Feuchtigkeitsgrad der im
Luftzuführkanal strömenden Luft mißt und die Steuerung der
beiden Luftklappen derart beeinflußt, daß die Überführung der
Verteilerklappe aus ihrer Schließstellung heraus in
Abhängigkeit von dem gemessenen Feuchtegrad erfolgt. Die
Beeinflussung der Luftklappensteuerung durch den
Feuchtesensor ist dabei derart festgelegt, daß mit
zunehmendem Feuchtegrad der Luft das Freigeben der
Anschlußöffnung für die Horizontaldüse durch die
Verteilerklappe bei Betätigung des Wählrads zunehmend
reduziert wird und oberhalb eines vorgegebenen Feuchtegrads
Null ist, d. h. die Anschlußöffnung zur Horizontaldüse
unabhängig von der Stellung des Wählrads geschlossen bleibt.
Diese konstruktive Ausführung hat den Vorteil, daß ein
Beschlagen der Frontscheibe durch Anströmen mit zu feuchter
Luft verhindert wird.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der
Düsenöffnung der Horizontaldüse ein Schließelement mit
elektromotorischem Stellantrieb zum Öffnen und Schließen der
Düsenöffnung zugeordnet und ein Feuchtesensor vorgesehen, der
den Feuchtegrad der im Luftführungskanal strömenden Luft
mißt. Der Stellantrieb des Schließelements ist in
Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Feuchtesensors so
gesteuert, daß mit zunehmendem Feuchtegrad die Düsenöffnung
zunehmend verschlossen wird. Bevorzugt ist dabei das
Schließelement als Blendenverschluß mit einer Vielzahl von
parallelen Schwenklamellen ausgebildet, die synchron von dem
Stellantrieb schwenkbar sind und in ihrer einen
Schwenkendstellung bei gegenseitiger Überlappung die
Düsenöffnung abdecken. Die Funktion der von dem
elektromotorischen Stellantrieb gesteuerten
Luftverteilerklappe an den Anschlußöffnungen zur Vertikal-
und Horizontaldüse bleibt dann unbeeinflußt vom
Feuchtesensor.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
Fig. 1 ausschnittweise eine perspektivische Ansicht
einer Fahrgastzelle mit Frontscheibe
Instrumententafel und Luftzuführeinrichtung,
teilweise geschnitten,
Fig. 2 ausschnittweise einen Längsschnitt einer
Fahrgastzelle mit Frontscheibe, Instrumententafel
und Luftzuführeinrichtung gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel.
Die in Fig. 1 ausschnittweise angedeutete Fahrgastzelle 10
ist frontseitig von einer Stirnwand 11 gegenüber dem
Motorraum 12 und von einer Windschutz- oder Frontscheibe 13
abgeschlossen. Am unteren Querrand der Frontscheibe 13
erstreckt sich längs dieser ein Armaturenbrett oder eine
Instrumententafel 14, die eine zum Innenraum der
Fahrgastzelle 10 weisende Vorderseite 141 und eine der
Frontscheibe 13 zugekehrte Oberseite 142 aufweist. Mittig in
der Instrumententafel 14 sind zwei Vertikaldüsen 15 und zwei
Horizontaldüsen 16 einer Luftzuführeinrichtung 17 für die
Fahrgastzelle 10 so angeordnet, daß die Düsenöffnungen 151
der Vertikaldüsen 15 zur Direktbelüftung der Fahrgäste in der
Vorderseite 141 der Instrumententafel 14 und die
Düsenöffnungen 161 der Horizontaldüsen 16 in der Oberseite
142 der Instrumententafel 14 liegen. In bekannter Weise sind
in den Düsenöffnungen 151 der Vertikaldüsen 15
Luftleitlamellen 18 angeordnet, während die Düsenöffnungen
161 der Horizontaldüsen 16 für eine Diffusbelüftung von einer
perforierten Scheibe 19 abgedeckt sind. Die
Perforationsscheibe 19 überdeckt dabei beide Düsenöffnungen
161.
Jedes Düsenpaar 15, 16 ist an einem separaten Luftzuführkanal
20 über in der Kanalwand ausgebildeten Anschlußöffnungen
21, 22 angeschlossen. Jeder Luftzuführkanal 20 wird von einem
hier nicht dargestellten Gebläse mit Luft beaufschlagt, das
Luft über einen durch die Stirnwand 11 und den Motorraum 12
hindurchgeführten Luftansaugkanal 23 ansaugt, dessen
Ansaugöffnung in bekannter Weise in der Motorhaube liegt und
gegenüber dem Motorraum 12 abgeschottet ist. Üblicherweise
arbeitet die Luftzuführeinrichtung 17 mit einer Heizungs-
oder Klimaanlage zusammen, auf deren Darstellung hier
verzichtet worden ist.
Das paarweise Vorsehen von Vertikal- und Horizontaldüse 16, 17
und deren Verbindung mit je einem Luftzuführkanal 20 dient
der getrennten Belüftungseinstellung für die linke und rechte
Hälfte der Fahrgastzelle 10. Da beide Hälften der
Luftzuführeinrichtung 17 identisch ausgebildet sind, wird
nachfolgend lediglich der für die Belüftung der rechten
Hälfte der Fahrgastzelle 10 zuständige Teil der
Luftzuführeinrichtung 17 beschrieben. Die Beschreibung gilt
in gleicher Weise für den für die Belüftung der linken Hälfte
der Fahrgastzelle 10 zuständigen Teil der
Luftzuführeinrichtung 17.
An den etwa um 90° gegeneinander versetzt angeordneten
Anschlußöffnungen 21, 22 ist im Luftzuführkanal 20 eine
Verteilerklappe 24 zur Luftaufteilung zwischen Vertikaldüse
15 und Horizontaldüse 16 so angeordnet und ausgebildet, daß
sie in ihren beiden Schwenkendstellungen wechselweise die
eine Anschlußöffnung 21 bzw. 22 vollständig absperrt und die
andere Anschlußöffnung 22 bzw. 21 maximal freigibt. In der
Vertikaldüse 15 ist eine Absperrklappe 25 so angeordnet und
ausgebildet, daß sie die Düsenöffnung 151 in ihrer einen
Schwenkendstellung vollständig schließt und in ihrer anderen
Schwenkendstellung maximal freigibt. Die Verteilerklappe 24
wird mittels eines elektromotorischen Stellantriebs 26 und
die Absperrklappe 25 mittels eines elektromotorischen
Stellantriebs 27 in die jeweils gewünschte Schwenkstellung
überführt. Die beiden Stellantriebe 26, 27 werden von einer
Steuereinheit 28 in Abhängigkeit von der Drehstellung eines
Wählrads 29 gesteuert, mit dem manuell die Schwenkstellung
der beiden Luftklappen 24, 25 und damit die Luftverteilung auf
Vertikaldüse 15 und Horizontaldüse 16 einstellbar ist. Die
Steuerung der Stellantriebe 26, 27 durch die Steuereinheit 28
in Abhängigkeit von der Drehstellung des Wählrads 29 ist wie
folgt festgelegt.
In der Null- oder Grundstellung des Wählrads 29, wie sie in
Fig. 1 dargestellt ist, nimmt die Verteilerklappe 24 ihre die
Anschlußöffnung 22 zur Horizontaldüse 16 vollständig
abdeckende und die Anschlußöffnung 21 zur Vertikaldüse 15
maximal freigebende eine Schwenkendstellung ein und die
Absperrklappe 25 steht in ihrer die Düsenöffnung 151
vollständig abdeckenden Schließstellung. Mit zunehmender
Verstellung des Wählrads 29 aus dieser Grundstellung heraus
wird zunächst die Absperrklappe 25 in Richtung ihrer die
Düsenöffnung 151 maximal freigebenden Offenstellung und
anschließend die Verteilerklappe 24 in Richtung ihrer die
Anschlußöffnung 22 zur Horizontaldüse 16 maximal freigebenden
und zugleich die Anschlußöffnung 151 zur Vertikaldüse 15
maximal abdeckenden anderen Schwenkendstellung überführt. Im
Stellbereich zwischen diesen beiden Schwenkendstellungen
sorgt die Verteilerklappe 24 für eine entsprechende
Luftaufteilung der über den Luftzuführkanal 20 zugeführten
Luft auf Vertikaldüse 15 und Horizontaldüse 16, so daß der
Fahrgast über das Wählrad 29 eine für ihn angenehme, zugfreie
Luftanströmung einstellen kann. Wird das Wählrad 29 wieder
zurückgedreht, so erfolgt eine Schwenkung der beiden
Luftklappen 24, 25 in umgekehrter Reihenfolge.
Um zu verhindern, daß die Frontscheibe 13 über die
Horizontaldüse 16 von zu feuchter Luft angeströmt wird und
dadurch beschlägt, ist im Luftansaugkanal 23 ein
Feuchtesensor 30 angeordnet, der den Feuchtegrad der
angesaugten und über den Luftkanal 20 den Düsen 15, 16
zugeführten Luft mißt. Das elektrische Signal des
Feuchtesensors 30 ist der Steuereinheit 28 zugeführt und
beeinflußt die Steuerung des Stellantriebs 26 für die
Verteilerklappe 24 derart, daß die Überführung der
Verteilerklappe 24 aus ihrer die Ansaugöffnung 22 zur
Horizontaldüse 16 abdeckenden Schließstellung heraus in
Abhängigkeit von dem gemessenen Feuchtegrad erfolgt, und zwar
derart, daß das Freigeben der Anschlußöffnung 22 für die
Horizontaldüse 16 durch Betätigung des Wählrads 29 mit
zunehmendem Feuchtegrad der Luft zunehmend reduziert wird und
oberhalb eines vorgegebenen Feuchtegrades Null ist, d. h. die
Anschlußöffnung 22 bleibt unabhängig von der Stellung des
Wählrads 29 geschlossen.
Wie Fig. 1 zeigt, ist für die Düsenpaarung 15, 16, die für die
Belüftung der linken Hälfte der Fahrgastzelle 10 zuständig
ist, ein separates Wählrad 29 vorgesehen, dessen elektrischen
Ausgangssignale ebenfalls der Steuereinheit 28 zugeführt
sind. Die Steuereinheit 28 steuert in gleicher Weise die
Stellmotoren 26, 27 für die hier nicht zu sehenden Luftklappen
in dem anderen Luftzuführkanal 20 und in der anderen
Vertikaldüse 15. Luftansaugkanal 23 und Feuchtesensor 30 sind
nur einmal vorhanden.
In einer vereinfachten Ausführungsform der
Luftzuführeinrichtung 17 wird auf eine getrennte Belüftung
der beiden Hälften der Fahrgastzellen 10 verzichtet, so daß
in der Instrumententafel 14 mittig nur eine Vertikaldüse 15
und eine Horizontaldüse 16 vorgesehen sind, die an dem
Luftzuführkanal 20 angeschlossen sind.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der
Luftzuführeinrichtung 17 ist gegenüber der zuvor
beschriebenen Luftzuführeinrichtung 17 insofern modifiziert,
als in der Horizontaldüse 16 zusätzlich ein Blendenverschluß
31 zum Schließen und Öffnen der Düsenöffnung 161 vorgesehen
ist. Der von einem elektromotorischen Stellantrieb 32
gesteuerte Blendenverschluß 31 weist eine Mehrzahl von
parallelen Schwenklamellen 33 auf, die synchron von dem
Stellantrieb 32 schwenkbar sind und in ihrer einen
Schwenkendstellung bei gegenseitiger Überlappung die
Düsenöffnung 161 vollständig abdecken. Der Stellantrieb 32
wird von der Steuereinheit 28 ausschließlich in Abhängigkeit
von dem vom Feuchtesensor 23 gelieferten Meßsignal gesteuert,
und zwar in der Weise, daß mit zunehmendem Feuchtegrad der
über den Luftansaugkanal 23 angesaugten Luft die Düsenöffnung
161 zunehmend verschlossen wird. Auch bei dieser Variante
wird somit verhindert, daß die Frontscheibe 13 mit zu
feuchter Luft angeströmt wird und dadurch beschlägt. Im
übrigen stimmen Aufbau und Wirkungsweise der
Luftzuführeinrichtung 17 in Fig. 2 mit der
Luftzuführeinrichtung 17 in Fig. 1 überein, so daß gleiche
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Claims (8)
1. Einrichtung zum Zuführen von Luft in die Fahrgastzelle
(10) von Fahrzeugen, die frontseitig von einer Frontscheibe
(13) begrenzt ist und eine längs deren unteren Querrands sich
erstreckende Instrumententafel (14) aufweist, mit mindestens
einer Vertikaldüse (15) für direkte Luftanströmung, deren
Düsenöffnung (151) in der dem Innern der Fahrgastzelle
zugekehrten Vorderseite (141) mittig angeordnet ist, mit
mindestens einer Horizontaldüse (16) für diffusen
Luftaustritt, deren Düsenöffnung (161) in der der
Frontscheibe (10) zugekehrten Oberseite (142) der
Instrumententafel (14) mittig angeordnet ist, mit mindestens
einem Luftzuführkanal (20) mit zwei Anschlußöffnungen (21, 22)
für Vertikal- und Horizontaldüse (15, 16), mit einer im
Luftzuführkanal (20) angeordneten, schwenkbaren
Verteilerklappe (24) zur Luftaufteilung zwischen Vertikal-
und Horizontaldüse (15, 16) und mit einer in der Vertikaldüse
(15) angeordneten, schwenkbaren Absperrklappe (25) für die
Düsenöffnung (151),
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Luftklappe (24, 25) mit einem elektromotorischen
Stellantrieb (26, 27) gekoppelt ist, daß die beiden
Stellantriebe (26, 27) über ein gemeinsames, manuell
einstellbares Wählrad (29) zur getrennten Einstellung der
Schwenkstellungen der Luftklappen (24, 25) ansteuerbar sind
und daß die Ansteuerung der Stellantriebe (26, 27) so
ausgebildet ist, daß in der Null- oder Grundstellung des
Wählrads (29) die Verteilerklappe (24) ihre die
Anschlußöffnung (22) für die Horizontaldüse (16) maximal
abdeckende und die Anschlußöffnung (21) für die Vertikaldüse
(15) maximal freigebende eine Schwenkendstellung und die
Absperrklappe (25) ihre die Düsenöffnung (161) maximal
abdeckende Schließstellung einnimmt und daß mit zunehmender
Verstellung des Wählrads (29) aus dessen Grundstellung heraus
zunächst die Absperrklappe (25) in Richtung ihrer die
Düsenöffnung (151) maximal freigebenden Offenstellung und
anschließend die Verteilerklappe (24) in Richtung ihrer die
Anschlußöffnung (22) für die Horizontaldüse (16) maximal
freigebenden und die Anschlußöffnung (21) für die
Vertikaldüse (15) maximal abdeckenden anderen Schwenkstellung
überführt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Feuchtesensor (30) vorgesehen ist, der den
Feuchtegrad der im Luftführungskanal (20) strömenden Luft
mißt und die Steuerung der Luftklappen (24, 25) derart
beeinflußt, daß die anschließende Überführung der
Verteilerklappe (24) aus ihrer die Anschlußöffnung (22) zur
Horizontaldüse (16) abdeckenden Schwenkendstellung heraus in
Abhängigkeit von dem gemessenen Feuchtegrad erfolgt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Beeinflussung derart festgelegt ist, daß mit
zunehmendem Feuchtegrad der Luft das Freigeben der
Anschlußöffnung (22) zur Horizontaldüse (16) bei Betätigung
des Wählrads (29) zunehmend reduziert wird und oberhalb eines
vorgegebenen Feuchtegrads Null ist, d. h. die Anschlußöffnung
(22) unabhängig von der Stellung des Wählrads (29)
geschlossen bleibt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Düsenöffnung (161) der Horizontaldüse (16) ein
Schließelement (31) mit elektromotorischem Stellantrieb (32)
zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnung (161) zugeordnet
ist, daß ein Feuchtesensor (30) vorgesehen ist, der den
Feuchtegrad der im Luftzuführungskanal (20) strömenden Luft
mißt, und daß der Stellantrieb (32) des Schließelements (31)
in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Feuchtesensors
(30) so gesteuert ist, daß mit zunehmendem Feuchtegrad die
Düsenöffnung (161) zunehmend verschlossen wird.
5. Einrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schließelement als Blendenverschluß (31) mit einer
Mehrzahl von parallelen Schwenklamellen (33) ausgebildet ist,
die synchron von dem Stellantrieb (32) schwenkbar sind und in
ihrer einen Schwenkendstellung bei gegenseitiger Überlappung
die Düsenöffnung (161) vollständig abdecken.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Feuchtesensor (30) in einem durch den Motorraum (12)
hindurchführenden Luftansaugkanal (23) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Vertikal- und zwei Horizontaldüsen (15, 16) jeweils
unmittelbar nebeneinander angeordnet sind und daß jeweils
eine Paarung von Vertikal- und Horizontaldüse (15, 16) an
einem von zwei getrennten Luftkanälen (20) angeschlossen und
jeder Düsenpaarung (15, 16) ein Wählrad (29) zugeordnet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Horizontaldüsen (16) so miteinander verbunden
sind, daß beide Düsenöffnungen (161) über jede der
Horizontaldüsen (16) beaufschlagbar ist.
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