DE102007042477A1

DE102007042477A1 - Belüftungsanlage in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007042477A1
Application number: DE102007042477A
Authority: DE
Inventors: Volker Weber; Dirk Wexel
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-12
Also published as: WO2009033530A1

Abstract

Eine Belüftungsanlage in einem Kraftfahrzeug umfasst mindestens eine Belüftungsdüse (4), der ein Leuchtmittel und eine Drossel (12) zugeordnet sind. Eine Position der Drossel (12) ist mit einer Vorrichtung optisch erfassbar und die erfasste Position darstellbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungsanlage in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einer Belüftungsdüse, der ein Leuchtmittel und eine Drossel zugeordnet sind.
Kraftfahrzeuge verfügen über eine Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage, mit der in einem Fahrzeuginnenraum ein angenehmes Klima erzeugt werden kann, um beispielsweise eine vorzeitige Ermüdung eines Fahrers zu vermeiden. Mit einer solchen Belüftungsanlage kann über Heizeinrichtungen ein Luftstrom gewünschter Wärme über mindestens eine Belüftungsdüse in den Fahrzeuginnenraum gefördert werden. Dabei sind an der Belüftungsdüse beispielsweise am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs Verstelleinrichtungen vorgesehen, um den austretenden Luftstrom nach oben oder unten sowie seitlich auszurichten.
Weiterhin ist es bekannt, die Belüftungsdüsen der Belüftungsanlage jeweils mit einem Leuchtmittel zu versehen, um beispielsweise die Position von Stellrädern der Verstelleinrichtungen für die Ausrichtung des Luftstroms auch bei Dunkelheit sichtbar zu machen.
Zusätzlich kann an der Belüftungsdüse auch eine Drossel vorgesehen sein, um die austretende Luftmenge zu regulieren. Beispielsweise kann eine solche Drossel in Form einer verschwenkbaren Klappe ausgebildet sein, die manuell vom Nutzer mittels eines Stellrads verschwenkt wird und in einer geschlossenen Position einen Strömungskanal in der Belüftungsdüse im Wesentlichen vollständig verschließt.
Dabei tritt häufig das Problem auf, dass ein Nutzer verschiedene Drosseln verschiedener Belüftungsdüsen unterschiedlich einstellt, um beispielsweise nur einen schwachen Luftstrom in Richtung seines Kopfbereichs zu leiten und einen stärkeren Luftstrom in einen Fußraum. Dies kann sich ungünstig auf die Leistung der Belüftungsanlage auswirken, da beispielsweise ein zentrales Gebläse auf volle Leistung eingestellt ist, aber die Mehrzahl der Belüftungsdüsen praktisch verschlossen ist, wodurch nur eine ungenügende Lüftung trotz voller Gebläseleistung erreicht wird. Zudem sind die Drosselstellungen an dem Stellrad an der Belüftungsdüse, besonders bei Dunkelheit, vom Nutzer praktisch nicht wahrnehmbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Belüftungsanlage in einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der dem Nutzer eine unmittelbare Rückmeldung über die tatsächliche Drosselstellung der Belüftungsdüse ausgebbar ist, ohne dass er hierzu, insbesondere bei Dunkelheit, das Stellrad ertasten muss.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Position der Drossel mit einer Vorrichtung optisch erfassbar und die erfasste Position darstellbar ist.
Bei einer derart ausgebildeten Belüftungsanlage verfügt jede Belüftungsdüse über ein zugeordnetes Leuchtmittel, beispielsweise zur Effektbeleuchtung der Belüftungsdüse, sowie über eine eigene Drossel zur Regulierung der geförderten Luftmenge. Zusätzlich wird die Drosselstellung, also beispielsweise ein vollständig geöffneter oder geschlossener Zustand der Drossel, optisch durch die Vorrichtung erfasst. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass Licht einer Lichtquelle, die auch zur Beleuchtung der Belüftungsanlage dienen kann, auf einen spiegelnden Abschnitt einer Klappe der Drossel gerichtet wird und aus der Reflektionsrichtung dieses Lichts von der Drossel mit Hilfe eines Sensors auf die Drosselposition geschlossen werden kann. Denkbar sind im Weiteren den Fachmann hinreichend bekannte Vorrichtungen zur optischen Erfassung von beliebigen Winkelstellungen der Drossel. Die tatsächliche Stellung dieser Drossel kann dann unter anderem optisch mittels einer vorhandenen Anzeigeeinrichtung oder akustisch durch einen Signalton angezeigt oder vom Nutzer abgefragt werden. Bevorzugt erfolgt die optische Erfassung der tatsächlichen Drosselstellung wie im Folgenden beschrieben.
Im Rahmen der Erfindung sind auch Klimatisierungsanlagen mit umfasst, mit denen eine Kühlung des Innenraums möglich ist.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass für jede Belüftungsdüse der Belüftungsanlage getrennt die jeweilige Drosselstellung in einfacher Weise mit technischen Mitteln erfassbar und für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs darstellbar ist, wodurch der Nutzer besonders bei Dunkelheit nicht durch das Ertasten eines Stellrades der Drossel vom Verkehrsgeschehen abgelenkt wird.
Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung einen Lichtleiter und einen Sensor. Mit dem Lichtleiter lässt sich das benötigte Licht von einer Lichtquelle auch an einen schwer zugänglichen Ort im Bereich der Drossel transportieren, um die Stellung der Drossel durch das auf den Sensor auftreffende Licht zu erfassen. Selbstverständlich kann dem Sensor ein Lichtleiter zugeordnet sein, damit der Sensor an einer zu der Drossel beabstandeten Stelle, beispielsweise im Bereich eines Steuergerätes, angeordnet werden kann. Die Auswertung der Signale des Sensors kann relativ einfach schaltungstechnisch oder rechnergestützt erfolgen.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist ein die Drossel beaufschlagendes Stellrad einen Abschnitt mit variabler Lichtdurchlässigkeit auf, dem der Lichtleiter und der Sensor der Vorrichtung zugeordnet sind. Bevorzugt ist der Sensor zur Erfassung einer sich verändernden Lichtmenge oder Lichtintensität ausgebildet. Das optische Erfassen der Position der Drossel erfolgt derart, dass Licht von einer zentralen Lichtquelle über den Lichtleiter dem Stellrad, das den Abschnitt mit variabler Lichtdurchlässigkeit aufweist, zugeleitet wird. Wird das Stellrad in seiner Position verändert, wird ebenfalls eine schwenkbare Klappe der Drossel mit verschwenkt, wobei das Stellrad und der Lichtleiter derart angeordnet sind, dass aus dem Lichtleiter austretendes Licht durch den Abschnitt mit variabler Lichtdurchlässigkeit hindurchtritt. Auf der anderen Seite des Stellrads ist entweder der Sensor oder ein weiterer Lichtleiter angeordnet, der die durch das Stellrad durchtretende Lichtmenge erfasst bzw. an einen entfernt angeordneten Sensor weiterleitet.
Zweckmäßigerweise sind das Leuchtmittel und der Sensor mit einem Steuergerät für die Belüftungsanlage gekoppelt. Aus der durch den Abschnitt mit variabler Lichtdurchlässigkeit des Stellrads durchtretenden Lichtmenge kann von dem Steuergerät der Belüftungsanlage bzw. eines Steuergerätes des Kraftfahrzeugs in Kenntnis der tatsächlich abgegebenen Lichtmenge sowie der optischen Eigen schaften des lichtdurchlässigen Abschnitts des Stellrads auf die tatsächliche Drosselstellung geschlossen werden.
Zur Verbesserung der Belüftungs- bzw. Klimatisierungsleistung kann eine Förderleistung eines Lüfters der Belüftungsanlage in Abhängigkeit von der erfassten Stellung der Drossel angepasst werden. Wird durch die Erfassung der Position der einzelnen Drosseln beispielsweise festgestellt, dass alle Belüftungsdüsen im Wesentlichen geschlossen sind, wird die Förderleistung verringert, da aus den Belüftungsdüsen keine Luft austritt. Somit wird unter anderem der Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum reduziert. Ebenso kann gezielt Luft nur durch diejenigen Belüftungsdüsen geleitet werden, die auch tatsächlich offen sind.
Zusätzlich kann an den Nutzer eine Rückmeldung über die tatsächliche Drosselstellung ausgegeben werden. Dies erfolgt bevorzugt durch eine Veränderung der Intensität des der Belüftungsdüse zugeordneten Leuchtmittels. Das bedeutet, dass das Leuchtmittel umso heller aufleuchtet, je offener die Drossel der Belüftungsdüse eingestellt ist. Hierzu ist vorzugsweise jeder Belüftungsdüse ein separates Leuchtmittel zugeordnet. Wird alternativ ein zentrales Leuchtmittel für alle Belüftungsdüsen eingesetzt, kann die Beleuchtung der Belüftungsdüse über das durch das sich mit der Drossel mitbewegende Stellrad mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit erfolgen. Hierbei wird das durch das Stellrad durchtretende Licht zur Beleuchtung der Belüftungsdüse verwendet. Selbstverständlich können auch nur Teile der Belüftungsdüse, insbesondere das Stellrad, beleuchtet werden.
Nach einer Weiterbildung ist eine Lichtfarbe des Leuchtmittels in Abhängigkeit der Temperatur der durch die Belüftungsdüse geförderten Luft einstellbar.
Bei einem warmen Luftstrom leuchtet das Leuchtmittel rot und bei einem kalten Luftstrom blau. Dies kann beispielsweise mit einer Mehrfarb-LED bzw. mit mehreren verschiedenen Lichtquellen realisiert werden. Bei einem einfarbigen Leuchtmittel könnte auch eine bewegbare Farbscheibe zur Veränderung der Lichtfarbe herangezogen werden.
Vorzugsweise ist das Leuchtmittel in Form eines Leuchtrings ausgebildet, der die Belüftungsdüse im Wesentlichen durchgehend umlaufend umgibt. Ebenso kann das Leuchtmittel im Inneren eines Strömungskanals der Belüftungsdüse angeordnet sein, um diese von innen heraus zu erleuchten.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass vorstehend genannte Funktionen von einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs bzw. der Belüftungsanlage angesteuert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Belüftungsanlage in schematischer Darstellung
2 eine perspektivische Darstellung eines Stellrades der Belüftungsanlage nach 1 und
3 eine Seitenansicht des Stellrades nach 2.
Die Belüftungsanlage 1 eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Steuergerät 2, dem sowohl eine Einrichtung zur Förderung/Temperierung der Luft sowie ein Leuchtmittel als zentrale Lichtquelle zugeordnet sind. Gegebenenfalls kann mit Hilfe eines an das Steuergerät angeschlossenen Außentemperatursensors auch die Außentemperatur bei der Klimatisierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden.
Über einen Luftkanal 3 wird Luft zu einer Belüftungsdüse 4, z. B. im Armaturenbrett oder im Innenraum des Kraftfahrzeugs, gefördert. Die Belüftungsdüse 4 verfügt über ein lamellenartiges Gitter 5, das mit Verstelleinrichtungen 6, 7 zur Ausrichtung eines Luftstroms vertikal und horizontal verschwenkt werden kann. Zusätzlich ist an der Belüftungsdüse 4 ein Stellrad 8 vorgesehen, um eine Drossel in der Belüftungsdüse 4 zu öffnen oder zu schließen und somit die durch die Belüftungsdüse 4 geförderte Luftmenge zu regulieren. Das Stellrad 8 ist auch mit einer der Verstelleinrichtungen 6, 7 verbindbar, um mit der Ausrichtung des Luftstroms gleichzeitig die durch die Belüftungsdüse 4 geförderte Luftmenge zu beeinflussen.
Weiterhin ist ein Lichtleiter 9 vorhanden, um das Licht der zentralen Lichtquelle an die Belüftungsdüse 4 zu führen. Die Beleuchtung selbst kann entweder über einen um das Gitter 5 umlaufenden Ring oder durch einen Lichtaustritt aus dem Lichtleiter 9 im Inneren der Belüftungsdüse 4 erfolgen.
Das Leuchtmittel ist derart ausgebildet und von dem Steuergerät 2 ansteuerbar, dass es Licht unterschied licher Farbe abgeben, beispielsweise eine Mehrfarb-LED, um bei kalter geförderter Luft blau und bei warmer geförderter Luft rot aufzuleuchten, wodurch ein Nutzer der Belüftungsanlage 1 eine unmittelbare Rückmeldung über die Lufttemperatur erhält. Weiterhin kann eine Lichtintensität auch in Abhängigkeit der Förderleistung eines Lüfters der Belüftungsanlage 1 eingestellt werden, das heißt bei großer Förderleistung ein helles Aufleuchten und bei geringer Förderleistung ein nur schwaches Aufleuchten der Lichtquelle.
Wie durch die Doppelpfeile in 2 angedeutet, kann das Stellrad 8 hin- und hergedreht werden, wobei über das Stellrad 8 eine Klappe der Drossel 12 im Inneren der Belüftungsdüse 4 verschwenkt wird, um die Belüftungsdüse 4 unabhängig von einer voreingestellten Förderleistung des Lüfters der Belüftungsanlage 1 zu öffnen oder zu schließen.
Das Stellrad 8 ist zumindest abschnittsweise aus einem lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial gefertigt und mit einem Abschnitt 10 versehen, dessen Lichtdurchlässigkeit, über die Fläche des Abschnitts 10 gesehen, veränderlich ist, wie in 3 durch die verlaufende Einfärbung verdeutlicht ist. Dem Stellrad 8 ist ein weiterer, separater Lichtleiter 14 zugeordnet, in den Licht der zentralen Lichtquelle im Steuergerät 2 oder von einer separaten Lichtquelle eingekoppelt wird. Je nach dem, welcher Bereich des Abschnitts 10 sich zwischen dem Lichtleiter 14 und einem mit dem Steuergerät 2 gekoppelten Sensor 11 auf der anderen Seite des Stellrads 8 befindet, verändert sich die Menge an Licht, die durch das Stellrad 8 bzw. den Abschnitt 10 hindurchtritt. Aus der Erfassung dieser hindurchtretenden Lichtmenge kann also unmittelbar auf die Stellung des Stellrads 8 bzw. der Klappe der Drossel 12 in der Belüftungsdüse 4 geschlossen werden. Insbesondere kann derart eine Rückmeldung an einen Nutzer der Belüftungsanlage 1 bezüglich der Stellung der Drossel in dieser Belüftungsdüse 4 ausgegeben werden. Selbstverständlich wird ein entsprechendes Signal des Sensors 11 an das Steuergerät 2 zurückgeleitet und dort wird beispielsweise die Lichtintensität, die in den Lichtleiter 9 zur Beleuchtung der Belüftungsdüse 4 eingespeist wird, entsprechend geändert, um durch die Helligkeit der Beleuchtung den Drosselstand zu verdeutlichen.
Ebenso ist es möglich, falls vom Steuergerät 2 festgestellt wird, dass im Wesentlichen alle Drosseln 12 der Belüftungsdüsen 4 im Innenraum des Kraftfahrzeugs geschlossen sind, eine Förderleistung des Lüfters der Belüftungsanlage 1 zu reduzieren, auch wenn vom Nutzer eine höhere Förderleistung eingestellt ist. Dies führt zu einer Verringerung des Geräuschpegels, zumal die vom Nutzer eingestellte hohe Förderleistung aufgrund der im Wesentlichen geschlossenen Drosseln 12 nicht realisierbar ist.

1: Belüftungsanlage
2: Steuergerät
3: Luftkanal
4: Belüftungsdüse
5: Gitter
6: Verstelleinrichtung
7: Verstelleinrichtung
8: Stellrad
9: Lichtleiter
10: Abschnitt
11: Sensor
12: Drossel
13: Doppelpfeil
14: Lichtleiter

Claims

Belüftungsanlage in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einer Belüftungsdüse (4), der ein Leuchtmittel und eine Drossel (12) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position der Drossel (12) mit einer Vorrichtung optisch erfassbar und die erfasste Position darstellbar ist.
Belüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Lichtleiter (14) und einen Sensor (11) umfasst.
Belüftungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Drossel (12) beaufschlagendes Stellrad (8) einen Abschnitt (10) mit variabler Lichtdurchlässigkeit aufweist, dem der Lichtleiter (14) und der Sensor (11) der Vorrichtung zugeordnet sind.
Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11) zur Erfassung einer sich verändernden Lichtmenge oder Lichtintensität ausgebildet ist.
Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel und der Sensor (11) mit einem Steuergerät (2) für die Belüftungsanlage (1) gekoppelt sind.
Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderleistung eines Lüfters der Belüftungsanlage (1) in Abhängigkeit von der erfassten Stellung der Drossel (12) anpassbar ist.
Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtfarbe des Leuchtmittels, insbesondere in Abhängigkeit von der Stellung der Drossel (12) und oder einer Lufttemperatur veränderbar ist.
Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentrales Leuchtmittel für mehrere Belüftungsdüsen (4) vorgesehen ist oder jede Belüftungsdüse (4) über ein separates Leuchtmittel verfügt.
Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung von Licht zu einer Belüftungsdüse (4) ein Lichtleiter (9) vorgesehen ist.
Belüftungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtung der Belüftungsdüse (4) durch einen um ein Gitter (5) umlaufenden Ring oder durch eine Lichtquelle im Inneren der Belüftungsdüse erfolgt.