DE19918515A1 - Einrichtung zum Zuführen von Luft in die Fahrgastzelle von Fahrzeugen - Google Patents

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.