DE3730466A1 - Belueftungsanlage fuer den innenraum eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Belüftung des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges und ist bei der regel­ technischen Ausgestaltung einer wenigstens teilweise auto­ matisch arbeitenden Belüftungsanlage anzuwenden.

Die derzeit in Kraftfahrzeugen eingesetzten wenigstens teil­ weise automatisch arbeitenden Belüftungsanlagen bestehen aus einem Gebläse, Ventilen zur Steuerung von Luftklappen, den Komponenten einer Klimaanlage (Wärmetauscher, Verdampfer), Sensoren zur Erfassung des Luftzustandes, insbesondere von Temperaturen, und Bedienelementen, wobei diese Elemente mittels einer elektronischen Regelschaltung verknüpft sind, so daß Luft in einer automatisch regelbaren Menge und Temperatur einstell­ baren Luftauslässen zuführbar ist. Die zum Ausblasen der temperaturgeregelten Luft eingesetzten Luftauslässe erzeugen dabei einen Freistrahl, der sich in Geschwindigkeit und Temperatur nur langsam abbaut; die Luftauslässe ermöglichen im übrigen eine Verstellung der Richtung des Luftstrahls, z. B. direkt auf den Körper des Fahrers oder Beifahrers oder am Körper vorbei. Dabei kann der Luftvolumenstrom von einem maximalen Wert kontinuierlich bis auf Null eingestellt werden. Eine solche Belüftungsanlage ist in bekannte Pkw-Typen einge­ baut. Einschlägiger Stand der Technik wird im übrigen durch folgende Fundstellen repräsentiert:
Seiten 6 bis 8 der DE-A-24 03 316
Seiten 6 und 7 der DE-A-25 31 015
Seiten 4 bis 6 der DE-A-30 49 125.

Beim Betrieb solcher bekannter Belüftungsanlagen werden der Fahrer und/oder der Beifahrer im Kraftfahrzeug punktuell mit hohen Luftströmungsgeschwindigkeiten und im Kühlfall mit kalter Luft angeblasen. Personen, die sich durch einen solchen Luft­ strahl belästigt fühlen oder die zu Erkältungskrankheiten neigen, richten den Luftstrahl von sich ab oder verschließen den Auslaß. Für automatische oder halbautomatische Klimaregelun­ gen ergibt sich bei einem Verschließen des Luftauslasses wegen des fehlenden Mindestluftdurchsatzes eine unlösbare Aufgabe. Aber auch, wenn der Luftdurchsatz ausreicht, werden oft Luft­ strahleinstellungen vorgenommen, die eine zufriedenstellende Regelung nicht mehr zulassen.

Ausgehend von einer Belüftungsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Belüftungsanlage in der Weise zu ver­ bessern, daß die für eine befriedigende Ausgestaltung des Luftklimas im Kraftfahrzeug erforderlichen Luftvolumenströme unter Einhaltung eines für die Regelung erforderlichen Mindest­ luftstromes zugfrei eingebracht werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß wenigstens einer der einstellbaren Luftauslässe eine aufge­ fächerte Strahlcharakteristik aufweist, daß die Einstellglieder der einstellbaren Luftauslässe und/oder der diesen Luftauslässen gegebenenfalls zugeordneten Luftklappen mit Stellantrieben ver­ sehen sind und daß diese Stellantriebe mittels der elektronischen Regelschaltung mit den übrigen Elementen der Belüftungsanlage verknüpft sind.

Bei einer derartigen Ausgestaltung der Belüftungsanlage wird also die Einstellung der Luftauslässe in die Regelung mit einbezogen und es werden Luftauslässe verwendet, die eine aufgefächerte Strahlcharakteristik aufweisen. Eine solche Strahlcharakteristik kann beispielsweise dem einen Endbereich einer einstellbaren Strahlcharakteristik zugeordnet sein, es können aber auch einstellbare Luftauslässe mit zwei Auslaßbe­ reichen verwendet werden, von denen der eine Auslaßbereich eine aufgefächerte Strahlcharakteristik und der andere absperrbare Auslaßbereich eine gebündelte Strahlcharakteristik mit veränderbarer Strahlrichtung aufweist. Derartige Luftauslässe sind an sich bekannt (DE-PS 25 25 917, DE-PS 27 02 334).

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Belüftungsanlage können die erforderlichen Luftvolumenströme zugfrei in den Innenraum des Kraftfahrzeuges eingebracht werden, und mittels Luftauslässen mit aufgefächerter Strahlcharakteristik kann die Einhaltung eines Mindesluftstromes wesentlich besser realisiert werden. Außerdem ermöglichen die Luftauslässe mit aufgefächer­ ter Strahlcharakteristik eine gleichmäßigere Entwärmung und Er­ wärmung des Innenraumes. Das großflächige Ausblasen der Luft über die Luftauslässe mit aufgefächerter Strahlcharakteristik führt auch zu einer besseren Ausnutzung der vorhandenen Kühl­ leistung der Belüftungsanlage. Weiterhin ist dadurch eine repräsentative Erfassung der Innentemperatur des Kraftfahr­ zeuges und eine erleichterte Anordnung des Sensors für die Innentemperatur gegeben. Dieser kann im diffusen Strömungsfeld des Luftauslasses beispielsweise an der Oberkante der Wind­ schutzscheibe, insbesondere im Bereich des Rückspiegels, oder oberhalb des Kopfes des Fahrers am Dach oder in der Rücklehne des Fahrersitzes angeordnet werden.

Beim Betrieb der neuen Belüftungsanlage wird durch die Betäti­ gung der Automatiktaste für die Belüftungsanlage auch die Wahl der Einstellung der einstellbaren Luftauslässe freigegeben. In der elektronischen Regelschaltung ist dabei ein für das jewei­ lige Kraftfahrzeug festgelegtes Programm gespeichert, mit dessen Hilfe jeweils die günstigste Einstellung zwischen einem gebündelten Luftstrahl und einem Luftstrahl mit aufgefächerter Charakteristik oder entsprechende Zwischenstellungen an den Luftauslässen eingestellt werden oder auch bestimmte Luftaus­ lässe, insbesondere solche mit gebündelter Strahlcharakteristik, abgesperrt werden.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung die funktionelle Zuordnung der ver­ schiedenen Elemente einer Belüftungsanlage für den Innenraum eines Personenkraftwagen.

Zu den Elementen der Belüftungsanlage gehört ein Bediengerät 1, das mit einem Drehschalter zur Einstellung der Gebläsedrehzahl, mit mehreren Tasten zur Einstellung der Belüftungsanlage von Hand und mit einer Automatiktaste zur Umschaltung auf automa­ tischen Betrieb sowie mit einem Schieberegler zur Einstellung der gewünschten Lufttemperatur versehen ist. Weiterhin sind Temperatursensoren 2, 21, 22 und 23 zur Erfassung der Innentempe­ ratur, der Außentemperatur, der Ausblastemperatur und der Sonnen­ einstrahlung vorgesehen. Zur aktiven Seite der Belüftungsanlage gehören das Gebläse 3, die Luftkammer 4 mit den Luftverteiler­ klappen, die Mischluftklappe 5, die Umluftklappe 6, der Ver­ dampfer 7 und das Wasserventil 8. Gemäß der Erfindung sind weiterhin automatisch verstellbare Luftauslässe 9 vorgesehen.

Die verschiedenen Elemente der Belüftungsanlage sind miteinan­ der durch eine Regelelektronik 10 verknüpft, die im wesentlichen einen Speicher für die Pkw-spezifische Luftverteilungs- und Luft­ mengenlogik, ein PI-Regelglied und einen Mikroprozessor umfaßt. Von dieser Regelelektronik aus werden die Elektronik 11 zur stu­ fenlosen Gebläseansteuerung mit einem nachgeschalteten Leistungs­ transistor 13, Magnetventile und Vakuumdosen 14 zur Steuerung der Luftverteilerklappen, ein Stellantrieb mit Rückführung 15 zur Einstellung der Mischluftklappe, eine Vakuumdose 16 zur An­ steuerung der Umluftklappe sowie der Verdampfer 7 und das Wasserventil 8 gesteuert.

Die erfindungsgemäß weiterhin vorgesehene Steuerung des Stell­ antriebes 19 für die verstellbaren Luftauslässe 9 kann sich auf eine Verstellung der Lamellen des Luftauslasses und/oder eine Verstellung der einem Luftauslaß speziell zugeordneten Klappe beziehen. Als Stellantriebe mit oder ohne Rückführung kommen beispielsweise Schritt-, Linear- und Servomotoren sowie Unterdruckdosen in Betracht.

Claims (3)

1. Belüftungsanlage mit einer wenigstens teilweise automatisch arbeitenden Regelung des Luftzustandes im Innenraum eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Pkw, bei der Sensoren zur Erfassung des Luftzustandes, insbesondere der Temperatur, ein Gebläse, Ventile zur Steuerung von Luftklappen, die Komponenten einer Klimaanlage und Bedienelemente mittels einer elektronischen Regelschaltung verknüpft sind, so daß Luft in einer automatisch regelbaren Menge und Tempera­ tur einstellbaren Luftauslässen zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens einer der einstellbaren Luftauslässe (9) eine aufgefächerte Strahlcharakteristik aufweist,
daß die Einstellglieder der einstellbaren Luftauslässe und/oder der diesen Luftauslässen gegebenenfalls zugeordneten Luftklappen mit Stellantrieben (19) versehen sind
und daß diese Stellantriebe mittels der elektronischen Regel­ schaltung (10) mit den übrigen Elementen (1 bis 8) der Belüf­ tungsanlage verknüpft sind.

2. Belüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die aufgefächerte Strahlcharak­ teristik der einstellbaren Luftauslässe dem einen Endbereich einer einstellbaren Strahlcharakteristik zugeordnet ist.

3. Belüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die einstellbaren Luftaus­ lässe zwei Auslaßbereiche aufweisen, von denen der eine Aus­ laßbereich eine einstellbare aufgefächerte Strahlcharakteristik und der andere absperrbare Auslaßbereich eine gebündelte Strahlcharakteristik mit veränderbarer Strahlrichtung aufweist.