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DE102024002124A1 - Device for adjusting the air volume of at least one air nozzle - Google Patents

Device for adjusting the air volume of at least one air nozzle

Info

Publication number
DE102024002124A1
DE102024002124A1 DE102024002124.8A DE102024002124A DE102024002124A1 DE 102024002124 A1 DE102024002124 A1 DE 102024002124A1 DE 102024002124 A DE102024002124 A DE 102024002124A DE 102024002124 A1 DE102024002124 A1 DE 102024002124A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
microcontroller
unit
flap
adjusting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024002124.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Benjamin Tattko
Philipp Wörner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102024002124.8A priority Critical patent/DE102024002124A1/en
Publication of DE102024002124A1 publication Critical patent/DE102024002124A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/24Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/34Nozzles; Air-diffusers

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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Flow Control Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch die mindestens eine Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) mit mindestens einer Verstelllamelleneinheit (3) zur Einstellung einer Luftmenge, eine erste Motoreinheit (4.1) zur Verstellung mindestens einer ersten Verstelllamelleneinheit (3.1) und/oder eine zweite Motoreinheit (4.2) zur Verstellung mindestens einer zweiten Verstelllamelleneinheit (3.2), und mindestens einen Hubmagnet (7) zum Öffnen oder Schließen der Schließklappe (5), sowie mindestens einen Klappensensor (8) zur Erfassung einer Klappenposition der mindestens einen Schließklappe (5), zumindest einen Inkrementalgeber (9) zur Erfassung einer Stellradposition des mindestens einen Stellrads (6), mindestens einen Lamellensensor (10) zur Erfassung einer Lamellenposition mindestens einer der Verstelllamelleneinheiten (3, 3.1, 3.2), mindestens eine optische Anzeigeeinheit (11) zur Visualisierung der durch die Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) geförderten Luftmenge, und mindestens einen Mikrocontroller (12) zumindest zur Steuerung der Motoreinheiten (4, 4.1, 4.2) zur Einstellung einer mittels der Luftdüse (2) zu fördernden Luftmenge, wobei der Lamellensensor (10), die Motoreinheit/en (4, 4.1, 4.2) und die optische Anzeigeeinheit (11) mit dem Mikrocontroller (12) signaltechnisch und/oder elektrisch verbunden sind. The invention relates to a device (1, 1.1 to 1.3) for adjusting the air volume of at least one air nozzle (2, 2.1 to 2.3) of a vehicle, characterized by at least one air nozzle (2, 2.1 to 2.3) with at least one adjustable louver unit (3) for adjusting the air volume, a first motor unit (4.1) for adjusting at least one first adjustable louver unit (3.1) and/or a second motor unit (4.2) for adjusting at least one second adjustable louver unit (3.2), and at least one solenoid (7) for opening or closing the closing flap (5), as well as at least one flap sensor (8) for detecting a flap position of the at least one closing flap (5), at least one incremental encoder (9) for detecting an adjustment wheel position of the at least one adjustment wheel (6), at least one louver sensor (10) for detecting a louver position of at least one of the adjustable louver units (3, 3.1, 3.2), and at least one optical display unit. (11) for visualizing the amount of air conveyed by the air nozzle (2, 2.1 to 2.3), and at least one microcontroller (12) at least for controlling the motor units (4, 4.1, 4.2) for setting an amount of air to be conveyed by means of the air nozzle (2), wherein the vane sensor (10), the motor unit(s) (4, 4.1, 4.2) and the optical display unit (11) are connected to the microcontroller (12) via signal technology and/or electrically.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse eines Fahrzeugs.The invention relates to a device for adjusting the air quantity of at least one air nozzle of a vehicle.

Vorrichtungen zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse zur Innenraumbelüftung eines Fahrzeugs sind allgemein bekannt. Aus der DE 105 09 495 C1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Belüftung eines Fahrzeuginnenraums bekannt, bei welchem in Abhängigkeit von sensorisch erfassten Zustandsbedingungen die Innenraumbelüftung zwischen Zuluftbetrieb und Umluftbetrieb umgeschaltet wird, wobei eine jeweilige Umluftbetriebsphase abhängig von vorliegenden Umluftbetriebsbedingungen begrenzt werden kann. Dazu ist eine Belüftungssteuerungseinheit vorgesehen, die in digitaler Logik implementiert ist.Devices for adjusting the airflow of at least one air nozzle for interior ventilation of a vehicle are generally known. From the DE 105 09 495 C1 A method for controlling the ventilation of a vehicle interior is known, in which the interior ventilation is switched between supply air operation and recirculation operation depending on sensor-detected conditions, whereby a respective recirculation operating phase can be limited depending on the prevailing recirculation operating conditions. For this purpose, a ventilation control unit is provided which is implemented in digital logic.

Elektrische Luftdüsen sind zunehmend komplex aufgebaut und umfassen für verschiedene Funktionen und Einstellungen eine Vielzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten.Electric air nozzles are increasingly complex in design and include a variety of electrical and/or electronic components for different functions and settings.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse eines Fahrzeugs bereitzustellen, bei welcher die Anzahl von analogen elektrischen Leitungen reduziert ist und welche kompakt und variabel aufgebaut ist.The object of the invention is to provide a device for adjusting the air volume of at least one air nozzle of a vehicle, in which the number of analog electrical lines is reduced and which is compact and variably constructed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The problem is solved according to the invention by a device for adjusting the air quantity of at least one air nozzle of a vehicle with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse eines Fahrzeugs umfasst die mindestens eine Luftdüse mit mindestens einer Verstelllamelleneinheit zur Einstellung der Luftmenge, mindestens eine erste Motoreinheit zur Verstellung mindestens einer ersten, insbesondere einer horizontalen, Verstelllamelleneinheit und/oder mindestens eine zweite Motoreinheit zur Verstellung mindestens einer zweiten, insbesondere einer vertikalen, Verstelllamelleneinheit sowie mindestens einen Lamellensensor zur Erfassung einer Lamellenposition mindestens einer der Verstelllamelleneinheiten. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung mindestens eine optische Anzeigeeinheit zur Visualisierung der durch die Luftdüse geförderten Luftmenge und mindestens einen Mikrocontroller zur Steuerung der Motoreinheiten zur Einstellung einer Luftmenge und/oder zur Visualisierung der durch die Luftdüse geförderten Luftmenge und/oder der erfassten Lamellenposition, wobei der Lamellensensor, die Motoreinheit/en und die optische Anzeigeeinheit mit dem Mikrocontroller signaltechnisch und/oder elektrisch verbunden sind, und wobei der Mikrocontroller eingerichtet ist, die zu fördernde Luftmenge der mindestens eine Luftdüse zur Steuerung einer Belüftung eines Fahrzeuginnenraums mittels entsprechender Steuerung der Motoreinheit/en zur entsprechenden Verstellung der Verstelllamelleneinheiten zu steuern und/oder zu regeln.The device according to the invention for adjusting the air volume of at least one air nozzle of a vehicle comprises the at least one air nozzle with at least one adjusting vane unit for adjusting the air volume, at least one first motor unit for adjusting at least one first, in particular a horizontal, adjusting vane unit and/or at least one second motor unit for adjusting at least one second, in particular a vertical, adjusting vane unit, and at least one vane sensor for detecting a vane position of at least one of the adjusting vane units. Furthermore, the device comprises at least one optical display unit for visualizing the amount of air delivered through the air nozzle and at least one microcontroller for controlling the motor units for adjusting an air volume and/or for visualizing the amount of air delivered through the air nozzle and/or the detected louver position, wherein the louver sensor, the motor unit(s) and the optical display unit are connected to the microcontroller via signal technology and/or electrically, and wherein the microcontroller is configured to control and/or regulate the amount of air delivered by the at least one air nozzle for controlling the ventilation of a vehicle interior by means of corresponding control of the motor unit(s) for the corresponding adjustment of the adjustable louver units.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass alle elektrischen Komponenten der Luftdüse mit einem Mikrocontroller elektrisch und/oder signaltechnisch gekoppelt sind. Dabei kann der Mikrocontroller modular ausgebildet sein und entsprechende Schnittstellen für die jeweiligen Funktionen umfassen. Durch einen solchen integrierten Aufbau aller elektrischen Komponenten mit einem Mikrocontroller für mindestens eine Luftdüse können neue Funktionen an dieser Luftdüse und/oder neue Düsenkonzepte implementiert werden. Durch den modularen Aufbau des Mikrocontrollers kann darüber hinaus die elektrische/elektronische Architektur (auch kurz E/E-Architektur genannt) für verschiedene Luftdüsen vereinheitlicht werden. Darüber hinaus ist die Anzahl benötigter Leitungssätze im Fahrzeug für eine Luftdüse, insbesondere von größer als acht Anschlusspins auf höchstens sechs oder kleiner als sechs, bevorzugt auf vier Anschlusspins reduziert. Eine solche einheitlich, elektrisch-/elektronisch-integrierte Vorrichtung für alle elektrischen Komponenten einer Luftdüse ist kostengünstig, bauraumoptimiert und besonders leicht und spart somit Gewicht und Kosten gegenüber den bekannten Luftsteuerungseinheiten ein.The advantages achieved with the invention lie particularly in the fact that all electrical components of the air nozzle are electrically and/or signal-wise coupled to a microcontroller. The microcontroller can be modular and include corresponding interfaces for the respective functions. Such an integrated design of all electrical components with a microcontroller for at least one air nozzle allows for the implementation of new functions at that air nozzle and/or new nozzle concepts. Furthermore, the modular design of the microcontroller allows for the standardization of the electrical/electronic architecture (also called E/E architecture) for different air nozzles. In addition, the number of wiring harnesses required in the vehicle for an air nozzle is reduced, in particular from more than eight connection pins to a maximum of six or fewer than six, preferably to four connection pins. Such a uniform, electrically/electronically integrated device for all electrical components of an air nozzle is cost-effective, space-optimized, and particularly lightweight, thus saving weight and costs compared to known air control units.

Zusätzlich kann die Vorrichtung mindestens eine Schließklappe, mindestens einen Hubmagnet zum Öffnen oder Schließen der Schließklappe sowie mindestens einen Klappensensor zur Erfassung einer Klappenposition der mindestens einen Schließklappe, insbesondere zur Bestimmung einer daraus resultierenden eingestellten Luftmenge, umfassen.Additionally, the device can include at least one closing flap, at least one lifting magnet for opening or closing the closing flap, and at least one flap sensor for detecting a flap position of the at least one closing flap, in particular for determining a resulting set air volume.

Zusätzlich oder alternativ kann die Vorrichtung mindestens ein Stellrad zur manuellen Einstellung der Luftmenge und zumindest einen Inkrementalgeber zur Erfassung einer Stellradposition, insbesondere zur Bestimmung der eingestellten Luftmenge, des mindestens einen Stellrads, umfassen.Additionally or alternatively, the device may include at least one control wheel for manually adjusting the air volume and at least one incremental encoder for detecting a control wheel position, in particular for determining the set air volume, of the at least one control wheel.

Des Weiteren umfasst die Vorrichtung mindestens die optische Anzeigeeinheit zur Visualisierung der durch die Luftdüse geförderten Luftmenge und den mindestens einen Mikrocontroller zur Steuerung der Motoreinheiten und/oder des Hubmagnets zur Einstellung einer Luftmenge und/oder zur Visualisierung der durch die Luftdüse geförderten Luftmenge und/oder der erfassten Lamellenposition, der erfassten Stellradposition und/oder der erfassten Klappenposition, wobei der Lamellensensor, der Inkrementalgeber, der Hubmagnet, der Klappensensor, die Motoreinheit/en und die optische Anzeigeeinheit mit dem Mikrocontroller signaltechnisch und/oder elektrisch verbunden sind, und wobei der Mikrocontroller eingerichtet ist, die zu fördernde Luftmenge der mindestens eine Luftdüse zur Steuerung einer Belüftung des Fahrzeuginnenraums mittels entsprechender Steuerung der Motoreinheit/en und/oder des Hubmagnets zur entsprechenden Verstellung der Verstelllamelleneinheiten und/oder der Schließklappe zu steuern und/oder zu regeln.Furthermore, the device includes at least the optical display unit for visualizing the amount of air conveyed through the air nozzle and at least one microcontroller for controlling the motor units and/or the lifting magnet for setting an air volume and/or for visualizing the amount of air conveyed through the air nozzle and/or the detected louver position. the detected position of the control wheel and/or the detected position of the flap, wherein the louver sensor, the incremental encoder, the lifting magnet, the flap sensor, the motor unit(s) and the optical display unit are connected to the microcontroller via signal technology and/or electrically, and wherein the microcontroller is configured to control and/or regulate the amount of air to be delivered to the at least one air nozzle for controlling ventilation of the vehicle interior by means of corresponding control of the motor unit(s) and/or the lifting magnet for the corresponding adjustment of the adjusting louver units and/or the closing flap.

Mit anderen Worten: Der Mikrocontroller ist eingerichtet, als Hauptfunktion in Abhängigkeit von der mittels des Lamellensensors erfassten Lamellenposition und der gewünschten Luftmenge die Motoreinheiten zu steuern und/oder zu regeln, um die gewünschte Luftmenge zu fördern und optional entsprechend über die Position der Verstelllamelleneinheiten in eine gewünschte Luftrichtung auszugeben. Zusätzlich kann der Mikrocontroller eingerichtet sein, eine über die optionale Schließklappe einstellbare Luftmenge und/oder eine über das optionale manuelle Stellrad einstellbare Luftmenge zu berücksichtigen.In other words, the microcontroller is configured to primarily control and/or regulate the motor units based on the louver position detected by the louver sensor and the desired airflow. This ensures the desired airflow is delivered and, optionally, can be directed accordingly via the position of the adjustable louver units. Additionally, the microcontroller can be configured to take into account an airflow adjustable via the optional damper and/or an airflow adjustable via the optional manual control knob.

Insbesondere kann der Mikrocontroller zusätzlich eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der mittels des optionalen Klappensensors erfassten Klappenposition und der mittels des optionalen Inkrementalgebers erfassten Stellradposition und/oder der eingestellten Lamellenposition den mindestens einen Hubmagnet der Schließklappe zu steuern und/oder zu regeln, um die gewünschte Luftmenge zu fördern und optional entsprechend über die Position der Schließklappe in eine gewünschte Luftrichtung auszugeben. In particular, the microcontroller can additionally be configured to control and/or regulate at least one solenoid of the closing flap, depending on the flap position detected by the optional flap sensor and the control wheel position detected by the optional incremental encoder and/or the set louver position, in order to deliver the desired amount of air and optionally output it in a desired air direction via the position of the closing flap.

Beispielsweise kann der Mikrocontroller eingerichtet sein, anhand der übermittelten Klappenposition ein Magnetsteuersignal für den Hubmagnet zu erzeugen und den Hubmagneten entsprechend des Steuersignals zu steuern. Dabei kann mittels der Ansteuerung des Hubmagneten die Schließklappe geschlossen, geöffnet oder in eine beliebige Zwischenstellung gestellt werden und somit entsprechend die Luftmenge eingestellt werden.For example, the microcontroller can be configured to generate a magnetic control signal for the solenoid based on the transmitted flap position and to control the solenoid accordingly. By controlling the solenoid, the closing flap can be closed, opened, or moved to any intermediate position, thus adjusting the airflow.

Zusätzlich oder alternativ kann der Mikrocontroller eingerichtet sein, anhand der übermittelten Lamellenposition ein Motorsteuersignal für die mindestens eine Motoreinheit zu erzeugen und die Motoreinheit entsprechend des Motorsteuersignals zu steuern. Dabei kann mittels der Ansteuerung der Verstelllamelleneinheiten durch die Motoreinheit zusätzlich zur Luftmengeneinstellung mittels der Schließklappe die Richtung und/oder die Form eines Luftstroms (auch Luftströmung genannt), der aus der Stellung der eingestellten/verstellten Verstelllamelleneinheit resultiert, eingestellt oder verstellt werden.Additionally or alternatively, the microcontroller can be configured to generate a motor control signal for at least one motor unit based on the transmitted louver position and to control the motor unit accordingly. By controlling the adjustable louver units, the motor unit can, in addition to adjusting the airflow via the closing flap, set or adjust the direction and/or shape of the airflow (also called air current) resulting from the position of the adjusted louver unit.

Zusätzlich oder alternativ kann der Mikrocontroller eingerichtet sein, bei der Steuerung des Hubmagnets und/oder der Motoreinheit mindestens eine Fahrzeugkomfortfunktion, insbesondere eine heruntergelassene Verschattung oder eine geöffnete Verschattung, ein geöffnetes Fenster oder ein geschlossenes Fenster oder dergleichen, zu berücksichtigen.Additionally or alternatively, the microcontroller may be configured to take into account at least one vehicle comfort function, in particular a lowered or opened shading, an open or closed window, or the like, when controlling the lifting magnet and/or the motor unit.

Vorzugsweise kann eine integrierte Trägereinheit vorgesehen sein, auf welcher der Mikrocontroller, die mindestens eine Motoreinheit, der mindestens eine Hubmagnet, der Lamellensensor, der Klappensensor, der Inkrementalgeber und die optische Anzeigeeinheit sowie eine Schnittstelle für eine einzige Düse angeordnet sind. Eine solche integrierte Trägereinheit ist insbesondere kompakt und leicht aufgebaut. Insbesondere kann eine integrierte Trägereinheit für verschiedene Luftdüsen optional verschiedener Fahrzeuge oder verschiedener Baureihen vorgesehen sein.Preferably, an integrated carrier unit can be provided on which the microcontroller, the at least one motor unit, the at least one lifting magnet, the vane sensor, the flap sensor, the incremental encoder, the optical display unit, and an interface for a single nozzle are arranged. Such an integrated carrier unit is particularly compact and lightweight. In particular, an integrated carrier unit can optionally be provided for different air nozzles from different vehicles or different model series.

Beispielsweise kann die integrierte Trägereinheit eine Leiterplatte sein, auf welcher die mindestens eine Motoreinheit, der mindestens eine Hubmagnet, der Lamellensensor, der Klappensensor, der Inkrementalgeber und die optische Anzeigeeinheit mit dem Mikrocontroller mittels Leiterbahnen und Pin-Belegung elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden sind. Insbesondere sind der Mikrocontroller und die Schnittstelle elektrisch und/oder signaltechnisch zur Bereitstellung einer Anzahl von Ausgangssignalen, Eingangssignalen und/oder Versorgungssignalen verbunden. Beispielsweise kann der Mikrocontroller ähnlich einem Toggle-Taster eine herkömmliche Luftsteuerungseinheit (auch DVC oder Digital Vent Control genannt) und einen Bodycontroller modular abbilden, beispielsweise mittels implementierter entsprechender Logikmodule und Softwaremodule und deren Schnittstellen, insbesondere Versorgungsschnittstellen und Kommunikationsschnittstellen.For example, the integrated carrier unit can be a printed circuit board on which the at least one motor unit, the at least one solenoid, the louver sensor, the flap sensor, the incremental encoder, and the optical display unit are electrically and/or signal-wise connected to the microcontroller via conductor tracks and pin assignments. In particular, the microcontroller and the interface are electrically and/or signal-wise connected to provide a number of output signals, input signals, and/or supply signals. For example, the microcontroller can modularly implement a conventional air control unit (also called DVC or Digital Vent Control) and a body controller, similar to a toggle switch, for example, by means of implemented corresponding logic modules and software modules and their interfaces, in particular supply interfaces and communication interfaces.

Beispielsweise können der Mikrocontroller, die mindestens eine Motoreinheit, der mindestens eine Hubmagnet, der Lamellensensor, der Klappensensor, der Inkrementalgeber und die optische Anzeigeeinheit über die Schnittstelle mit einer zentralen Steuerung und/oder mit einem Bussystem, insbesondere einen CAN-Bussystem, einem LIN-Bussystem, elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden sein. Auch kann ein einziger Mikrocontroller zur Steuerung der Motoreinheiten und/oder von Hubmagneten zur Einstellung von Luftmengen mehrerer Luftdüsen und/oder zur Visualisierung der durch die Luftdüsen geförderten Luftmengen und/oder der erfassten Lamellenpositionen und einer daraus resultierenden Luftströmung, der erfassten Stellradpositionen und/oder der erfassten Klappenpositionen auf den entsprechenden optischen Anzeigen vorgesehen sein.For example, the microcontroller, the at least one motor unit, the at least one solenoid, the louver sensor, the flap sensor, the incremental encoder, and the optical display unit can be electrically and/or signal-wise connected via the interface to a central control unit and/or to a bus system, in particular a CAN bus system or a LIN bus system. A single microcontroller can also be used to control the motor units and/or solenoids for adjusting the air volumes of multiple air nozzles and/or for visualizing the air volumes delivered by the air nozzles. The detected louver positions and the resulting airflow, the detected control wheel positions and/or the detected flap positions should be displayed on the corresponding optical displays.

Bevorzugt ist je Luftdüse ein zugehöriger einziger Mikrocontroller (auch Steuergerät genannt) vorgesehen. Der einzige Mikrocontroller dient als Basis für eine Integration aller Funktionen aller elektrischen und/oder elektronischen Komponenten der Luftdüse. Alternativ kann ein einziger Zentral-Mikrocontroller (auch Zentralsteuerung oder Zentralsteuergerät genannt) für mehrere Luftdüsen vorgesehen sein. Der Zentral-Mikrocontroller kann zur Überwachung und Steuerung mehrerer Luftdüsen und optional weiterer Fahrzeugfunktionen, wie zum Beispiel elektrischer Fensterheber, Scheinwerfer, Verschattungen oder dergleichen, ausgebildet sein. Durch die Verwendung eines solchen Zentral-Mikrocontrollers, der die Luftmenge und optional weitere Fahrzeugfunktionen und/oder Komfortfunktionen überwacht und/oder steuert, kann auf dezentrale oder separate einzelne Steuergeräte oder Mikrocontroller verzichtet werden.Preferably, each air vent has its own dedicated microcontroller (also called a control unit). This single microcontroller serves as the basis for integrating all functions of all electrical and/or electronic components of the air vent. Alternatively, a single central microcontroller (also called a central control unit) can be used for multiple air vents. The central microcontroller can be configured to monitor and control multiple air vents and, optionally, other vehicle functions, such as power windows, headlights, sunshades, or the like. By using such a central microcontroller, which monitors and/or controls the airflow and, optionally, other vehicle functions and/or comfort features, decentralized or separate individual control units or microcontrollers can be eliminated.

Zusammenfassend ermöglicht die Vorrichtung mit dem einzigen Mikrocontroller für die einzelne Luftdüse die Kombination zwischen Reduktion der Anzahl der Motoreinheiten dieser einen Luftdüse, der verbesserten Bedienung der Luftmengenverstellung dieser einen Luftdüse und der verbesserten Steuerung der elektrischen und elektronischen Elemente/Komponenten dieser einen Luftdüse, so dass Synergien in Hardwareauslegung und Hardwarestruktur für verschiedene Luftdüsen ermöglicht sind. Zudem können kleinere und somit kostengünstige Motoren, insbesondere ohne eigenen Mikrocontroller, verwendet werden, wodurch die Anzahl der Anschlusspins von sechs auf vier reduziert werden kann. Die Positionssensoren, zum Beispiel Potentiometer, für die Erfassung der Position der Verstelllamelleneinheit (auch luftleitendes Element genannt) sind somit auch über den neuen einzigen Mikrocontroller gekoppelt und können eingelesen werden. Hierdurch kann eine separate elektrische/elektronische Verbindung über die Anschlüsse des Motors entfallen.In summary, the device with a single microcontroller for each air nozzle enables a combination of reduced motor units for that single air nozzle, improved operation of the airflow adjustment for that single air nozzle, and improved control of the electrical and electronic elements/components of that single air nozzle. This allows for synergies in hardware design and structure for different air nozzles. Furthermore, smaller and therefore more cost-effective motors, especially those without their own microcontroller, can be used, reducing the number of connection pins from six to four. The position sensors, such as potentiometers, for detecting the position of the adjustable vane unit (also called the air guide element) are thus also connected to and read via the new single microcontroller. This eliminates the need for a separate electrical/electronic connection via the motor's terminals.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse eines Fahrzeugs,
  • 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine elektrisch-/elektronische Architektur der Vorrichtung auf einer integrierten Trägereinheit, und
  • 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen Zentral-Mikrocontroller mit mehreren Zonen für mehrere Düsen.
This shows:
  • 1 A schematic representation of a device according to the invention for adjusting the air quantity of at least one air nozzle of a vehicle,
  • 2 schematically an embodiment of an electrical/electronic architecture of the device on an integrated carrier unit, and
  • 3 Schematic representation of an embodiment of a central microcontroller with multiple zones for multiple nozzles.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen vergeben.Corresponding parts are assigned the same reference symbols in all figures.

1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse 2 eines Fahrzeugs. 1 shows a schematic representation of a device 1 according to the invention for adjusting the air quantity of at least one air nozzle 2 of a vehicle.

Die Vorrichtung 1 ist Teil der Luftdüse 2, die in einem Fahrzeug eine zum Beispiel von einer Klimaanlage umgewälzte Luftmenge in einen Fahrzeuginnenraum fördert. Die Luftdüse 2 kann beispielsweise in einer Instrumententafel, in einer Mittelkonsole, in einer Armlehne, in einer B-Säule oder desgleichen im Fahrzeug angeordnet und montiert sein.Device 1 is part of air nozzle 2, which directs a quantity of air, circulated for example by an air conditioning system, into the vehicle interior. Air nozzle 2 can be located and mounted, for example, in an instrument panel, center console, armrest, B-pillar, or similar location within the vehicle.

Die Luftdüse 2 kann mindestens eine Verstelllamelleneinheit 3 umfassen. Beispielsweise kann die Luftdüse 2 als eine erste Verstelllamelleneinheit 3.1 horizontal verlaufende Lamellen und/oder als eine zweite Verstelllamelleneinheit 3.2 vertikal verlaufende Lamellen umfassen. Die Verstelllamelleneinheiten 3 sind beispielsweise schwenkbar gelagert.The air nozzle 2 can comprise at least one adjustable louver unit 3. For example, the air nozzle 2 can comprise horizontally extending louvers as a first adjustable louver unit 3.1 and/or vertically extending louvers as a second adjustable louver unit 3.2. The adjustable louver units 3 are, for example, pivotally mounted.

Zur Einstellung oder Verstellung der Verstelllamelleneinheiten 3 kann jeweils eine zugehörige Motoreinheit 4 (auch Stellmotor oder Aktuator genannt) vorgesehen sein. Die erste Verstelllamelleneinheit 3.1 wird durch eine erste Motoreinheit 4.1 und die zweite Verstelllamelleneinheit 3.2 wird durch eine zweite Motoreinheit 4.2 elektrisch betrieben, insbesondere elektrisch eingestellt oder elektrisch verstellt. Mittels der Verstelllamelleneinheiten 3 kann die Form und/oder Richtung des aus der Luftdüse 2 in den Fahrzeuginnenraum austretenden Luftstroms eingestellt oder verstellt werden. Hierzu werden die Lamellen der Verstelllamelleneinheiten 3 mittels der Motoreinheiten 4 in ihrer Position automatisch, insbesondere gesteuert, verstellt. Durch eine Drehbewegung der jeweiligen Motoreinheit 4 wird die Position der horizontalen Lamellen und/oder der vertikalen Lamellen verändert.Each of the adjustable louver units 3 can be equipped with a corresponding motor unit 4 (also called a servo motor or actuator). The first adjustable louver unit 3.1 is electrically operated by a first motor unit 4.1, and the second adjustable louver unit 3.2 is electrically operated by a second motor unit 4.2, in particular, they are electrically adjusted or moved. The shape and/or direction of the airflow exiting the air nozzle 2 into the vehicle interior can be adjusted or moved by means of the adjustable louver units 3. For this purpose, the louvers of the adjustable louver units 3 are automatically, in particular controllably, moved in their position by means of the motor units 4. A rotary movement of the respective motor unit 4 changes the position of the horizontal and/or vertical louvers.

Die Vorrichtung 1 umfasst darüber hinaus mindestens eine Schließklappe 5. Mittels der Schließklappe 5 kann die aus der Luftdüse 2 in den Fahrzeuginnenraum austretende Luftmenge eingestellt oder verstellt werden.The device 1 also includes at least one closing flap 5. The amount of air exiting from the air nozzle 2 into the vehicle interior can be adjusted or changed by means of the closing flap 5.

Zur manuellen Einstellung der aus der Luftdüse 2 austretenden Luftmenge kann mindestens ein Stellrad 6 vorgesehen sein. Das Stellrad 6 kann beispielsweise als ein anschlagloses Endlosstellrad oder als ein 360°-Stellrad ausgebildet sein.To manually adjust the amount of air exiting air nozzle 2, at least An adjusting wheel 6 is provided. The adjusting wheel 6 can, for example, be designed as a continuous, stopless adjusting wheel or as a 360° adjusting wheel.

Zur elektrischen Einstellung der aus der Luftdüse 2 austretenden Luftmenge kann mindestens ein Hubmagnet 7 zum Öffnen oder Schließen der Schließklappe 5 vorgesehen sein. Der Hubmagnet 7 ist beispielsweise ein elektromagnetischer Aktor (auch kurz Elektromagnet genannt), der bei Bestromung eine lineare Bewegung zur elektrischen Einstellung oder zur elektrischen Verstellung der Schließklappe 5 ausführt.For the electrical adjustment of the air volume exiting the air nozzle 2, at least one solenoid 7 can be provided for opening or closing the closing flap 5. The solenoid 7 is, for example, an electromagnetic actuator (also called an electromagnet for short) which, when energized, performs a linear movement for the electrical adjustment or control of the closing flap 5.

Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 mindestens einen Klappensensor 8 zur Erfassung einer Klappenposition der mindestens einen Schließklappe 5 und/oder zumindest einen Inkrementalgeber 9 zur Erfassung einer Stellradposition, insbesondere zur Erfassung der eingestellten Luftmenge, des mindestens einen Stellrads 6. Der Inkrementalgeber 9 ist insbesondere mit dem Stellrad 6 gekoppelt, mittels welchem ein Fahrzeuginsasse die Stellung der Schließklappe 5 einstellen oder verstellen kann. Der Inkrementalgeber 9 ist insbesondere ein Sensor zur Erfassung von Winkeländerungen. Beispielsweise wird in einem Kalibriervorgang die Anzahl der Klicks für eine vollständige Umdrehung des Stellrads 6 (= 360°-Umdrehung) durch den Inkrementalgeber 9 detektiert; anhand der ermittelten Gesamtanzahl von Klicks für die 360°-Umdrehung kann dann auf jede andere Winkelposition des Stellrads 6 geschlossen und die entsprechend eingestellte Luftmenge abgeleitet werden.Furthermore, the device 1 comprises at least one flap sensor 8 for detecting the flap position of the at least one closing flap 5 and/or at least one incremental encoder 9 for detecting the position of the control knob 6, in particular for detecting the set air volume. The incremental encoder 9 is specifically coupled to the control knob 6, by means of which a vehicle occupant can set or adjust the position of the closing flap 5. The incremental encoder 9 is specifically a sensor for detecting changes in angle. For example, in a calibration process, the number of clicks for one complete rotation of the control knob 6 (= 360° rotation) is detected by the incremental encoder 9; based on the determined total number of clicks for the 360° rotation, any other angular position of the control knob 6 can then be determined and the corresponding set air volume derived.

Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 mindestens einen Lamellensensor 10 zur Erfassung einer Lamellenposition mindestens einer der Verstelllamelleneinheiten 3. Bevorzugt ist je Verstelllamelleneinheit 3 ein zugehöriger Lamellensensor 10 vorgesehen. Der Lamellensensor 10 ist ein Positionssensor, der die Lagen oder Lageänderung der Lamellen erfasst. Der jeweilige Lamellensensor 10 kann beispielsweise als ein Potentiometer ausgebildet sein.Furthermore, the device 1 comprises at least one slat sensor 10 for detecting the slat position of at least one of the adjustable slat units 3. Preferably, one associated slat sensor 10 is provided for each adjustable slat unit 3. The slat sensor 10 is a position sensor that detects the position or change in position of the slats. The respective slat sensor 10 can, for example, be designed as a potentiometer.

Zusätzlich umfasst die Vorrichtung 1 mindestens eine optische Anzeigeeinheit 11 zur Visualisierung der durch die Luftdüse 2 geförderten Luftmenge, der erfassten Lamellenposition, der erfassten Stellradposition, einer eingestellten oder gewünschten Düsenfunktion und/oder Düsenkomfortfunktion und/oder der erfassten Klappenposition. Die optische Anzeigeeinheit 11 ist beispielsweise mindestens eine LED-Anzeige (LED = Leuchtdiode). Auch können mehrere LED-Anzeigen vorgesehen sein.Additionally, the device 1 includes at least one optical display unit 11 for visualizing the air volume delivered by the air nozzle 2, the detected louver position, the detected control knob position, a set or desired nozzle function and/or nozzle comfort function, and/or the detected flap position. The optical display unit 11 is, for example, at least one LED display (LED = light-emitting diode). Multiple LED displays may also be provided.

Die Vorrichtung 1 umfasst darüber hinaus für die eine Luftdüse 2 einen einzigen Mikrocontroller 12. Der Mikrocontroller 12 ist eingerichtet, die Motoreinheiten 4 und/oder den Hubmagnet 7 zur Einstellung einer Luftmenge zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere ist der Mikrocontroller 12 eingerichtet, anhand zumindest einer eingestellten oder gewünschten Düsenfunktion oder Düsenkomfortfunktion, der mittels des Lamellensensors 10 erfassten Lamellenposition, der mittels des Inkrementalgebers 9 erfassten Stellradposition und/oder der mittels des Klappensensors 8 erfassten Klappenposition die durch die Luftdüse 2 geförderte Luftmenge (= in den Fahrzeuginnenraum ausströmende Luftmenge) zu ermitteln und in Abhängigkeit von einem Insassenwunsch, zum Beispiel einer Änderung der Düsenfunktion, der Düsenkomfortfunktion und/oder einer gewünschten Änderung der Luftmenge und/oder einer gewünschten Änderung des Luftstroms, die Motoreinheit/en 4 und/oder die Verstelllamelleneinheiten 3 automatisch einzustellen oder automatisch zu verstellen. Bevorzugt ist der Mikrocontroller 12 eingerichtet, die zu fördernde Luftmenge der mindestens einen Luftdüse 2 zur Steuerung einer Belüftung eines Fahrzeuginnenraums mittels entsprechender Steuerung der Motoreinheit/en 4 und/oder des Hubmagnets 7 zur entsprechenden automatischen, insbesondere kontinuierlichen oder schrittweisen, Verstellung der Verstelllamelleneinheiten 3 und/oder der Schließklappe 5 zu steuern und/oder zu regeln.The device 1 further comprises a single microcontroller 12 for the single air nozzle 2. The microcontroller 12 is configured to control and/or regulate the motor units 4 and/or the lifting magnet 7 for adjusting an air volume. In particular, the microcontroller 12 is configured to determine the air volume delivered by the air nozzle 2 (= air volume flowing into the vehicle interior) based on at least one set or desired nozzle function or nozzle comfort function, the louver position detected by the louver sensor 10, the control wheel position detected by the incremental encoder 9, and/or the flap position detected by the flap sensor 8. Depending on an occupant request, for example, a change in the nozzle function, the nozzle comfort function, and/or a desired change in the air volume and/or a desired change in the airflow, the microcontroller 12 automatically adjusts or adjusts the motor unit(s) 4 and/or the adjusting louver units 3. Preferably, the microcontroller 12 is configured to control and/or regulate the amount of air to be conveyed by the at least one air nozzle 2 for controlling the ventilation of a vehicle interior by means of corresponding control of the motor unit(s) 4 and/or the lifting magnet 7 for the corresponding automatic, in particular continuous or stepwise, adjustment of the adjusting louver units 3 and/or the closing flap 5.

Hierzu sind der Lamellensensor 10, der Inkrementalgeber 9, der Hubmagnet 7, der Klappensensor 8, die Motoreinheit/en 4 und die optische Anzeigeeinheit 11 mit dem Mikrocontroller 12 signaltechnisch und/oder elektrisch verbunden sind.For this purpose, the lamella sensor 10, the incremental encoder 9, the lifting magnet 7, the flap sensor 8, the motor unit(s) 4 and the optical display unit 11 are connected to the microcontroller 12 via signal technology and/or electrically.

Beispielsweise ist der Mikrocontroller 12 eingerichtet, anhand der übermittelten Klappenposition ein Magnetsteuersignal für den Hubmagnet 7 zu erzeugen und den Hubmagneten 7 entsprechend des Magnetsteuersignals zu steuern. Auch ist der Mikrocontroller 12 eingerichtet, anhand der übermittelten Lamellenposition ein Motorsteuersignal für die jeweilige Motoreinheit 4 zu erzeugen und die jeweilige Motoreinheit 4 entsprechend des Motorsteuersignals zu steuern.For example, the microcontroller 12 is configured to generate a magnetic control signal for the lifting magnet 7 based on the transmitted flap position and to control the lifting magnet 7 accordingly. The microcontroller 12 is also configured to generate a motor control signal for the respective motor unit 4 based on the transmitted slat position and to control the respective motor unit 4 accordingly.

Über eine Schnittstelle 13 kann dem Mikrocontroller 12 beispielsweise ein Funktionssignal für eine Fahrzeugkomfortfunktion, Düsenfunktion, Düsenkomfortfunktion oder dergleichen, welche über eine Instrumententafel eingegeben oder eingestellt ist, zugeführt werden, beispielsweise über ein Bussystem 14, wie ein CAN-Bussystem oder einen LIN-Bussystem. Der Mikrocontroller 12 kann darüber hinaus eingerichtet sein, zusätzlich die mindestens eine Fahrzeugkomfortfunktion, Düsenfunktion, Düsenkomfortfunktion oder dergleichen anhand des zugeführten Funktionssignals bei der Steuerung des Hubmagnets 7 und/oder der Motoreinheit 4 zu berücksichtigen.A function signal for a vehicle comfort function, nozzle function, nozzle comfort function, or the like, which is entered or set via an instrument panel, can be supplied to the microcontroller 12 via an interface 13, for example via a bus system 14, such as a CAN bus system or a LIN bus system. The microcontroller 12 can also be configured to additionally take the supplied function signal into account when controlling the lifting solenoid 7 and/or the motor unit 4.

Bevorzugt ist eine integrierte Trägereinheit 15 für die Luftdüse 2 vorgesehen, auf welcher der Mikrocontroller 12, die jeweilige Motoreinheit 4, der jeweilige Hubmagnet 7, der jeweilige Lamellensensor 10, der jeweilige Klappensensor 8, der jeweilige Inkrementalgeber 9 und optional die optische Anzeigeeinheit 11 sowie die Schnittstelle 13 für eine einzige Luftdüse 2 angeordnet sind.Preferably, an integrated carrier unit 15 is provided for the air nozzle 2, on which the microcontroller 12, the respective motor unit 4, the respective lifting magnet 7, the respective lamella sensor 10, the respective flap sensor 8, the respective incremental encoder 9 and optionally the optical display unit 11 and the interface 13 for a single air nozzle 2 are arranged.

Die integrierte Trägereinheit 15 kann eine Leiterplatte sein, auf welcher die jeweilige Motoreinheit 4, der jeweilige Hubmagnet 7, der jeweilige Lamellensensor 10, der jeweilige Klappensensor 8, der jeweilige Inkrementalgeber 9 und die optische Anzeigeeinheit 11 sowie die Schnittstelle 13 mit dem Mikrocontroller 12 mittels Leiterbahnen 16 und Pin-Belegung elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden sind.The integrated carrier unit 15 can be a printed circuit board on which the respective motor unit 4, the respective lifting magnet 7, the respective lamella sensor 10, the respective flap sensor 8, the respective incremental encoder 9 and the optical display unit 11 as well as the interface 13 with the microcontroller 12 are electrically and/or signal-wise connected by means of conductor tracks 16 and pin assignment.

Der Mikrocontroller 12 und die Schnittstelle 13 können darüber hinaus elektrisch und/oder signaltechnisch zur Bereitstellung einer Anzahl von Ausgangssignalen, Eingangssignalen und/oder Versorgungssignalen miteinander verbunden sein. Auch können der Mikrocontroller 12, die jeweilige Motoreinheit 4, der jeweilige Hubmagnet 7, der jeweilige Lamellensensor 10, der jeweilige Klappensensor 8, der jeweilige Inkrementalgeber 9 und die optische Anzeigeeinheit 11 über die Schnittstelle 13 mit einer zentralen Steuerung und/oder über den Mikrocontroller 12 oder direkt mit dem Bussystem 14 elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden sein.Furthermore, the microcontroller 12 and the interface 13 can be electrically and/or signal-wise connected to each other to provide a number of output signals, input signals and/or supply signals. The microcontroller 12, the respective motor unit 4, the respective lifting magnet 7, the respective lamella sensor 10, the respective flap sensor 8, the respective incremental encoder 9 and the optical display unit 11 can also be electrically and/or signal-wise connected via the interface 13 to a central control unit and/or via the microcontroller 12 or directly to the bus system 14.

Die Vorrichtung 1 kann als eine einzige Düsensteuerung für mehrere Luftdüsen 2, zum Beispiel eine Seitendüse, eine mittlere Düse oder dergleichen, ausgebildet sein. Alternativ kann je Luftdüse 2 eine zugehörige Vorrichtung 1, 1.1 bis 1.3 vorgesehen sein.The device 1 can be configured as a single nozzle control for several air nozzles 2, for example a side nozzle, a center nozzle, or the like. Alternatively, a corresponding device 1, 1.1 to 1.3 can be provided for each air nozzle 2.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine einzige Luftdüse 2, eine elektrisch-/elektronische Architektur der Vorrichtung 1 auf der integrierten Trägereinheit 15 und insbesondere die elektrischen Verbindungen der Komponenten auf der Trägereinheit 15 mittels der Leitungen 16, insbesondere mittels Leiterbahnen, und/oder Anschlusspins 17. 2 Figure 1 shows an embodiment for a single air nozzle 2, an electrical/electronic architecture of the device 1 on the integrated carrier unit 15 and in particular the electrical connections of the components on the carrier unit 15 by means of the lines 16, in particular by means of conductor tracks, and/or connection pins 17.

Auf der Trägereinheit 15 sind Modulzonen M1 bis M4 für die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 1 vorgesehen.Module zones M1 to M4 for the various components of the device 1 are provided on the carrier unit 15.

Eine erste Modulzone M1 dient der Anordnung und elektrischen Verbindung der Motoreinheiten 4, 4.1, 4.2 und der zugehörigen Lamellensensoren 10 der Verstelllamelleneinheiten 3, 3.1, 3.2 mit dem Mikrocontroller 12 und/oder der Schnittstelle 13. Beispielsweise können für die jeweilige Motoreinheit 4 vier oder sechs Versorgungsbahnen zur elektrischen Verbindung mit dem Mikrocontroller 12, insbesondere mit vier oder sechs seiner Pins, vorgesehen sein.A first module zone M1 serves to arrange and electrically connect the motor units 4, 4.1, 4.2 and the associated lamella sensors 10 of the adjustable lamella units 3, 3.1, 3.2 with the microcontroller 12 and/or the interface 13. For example, four or six supply lines for electrical connection to the microcontroller 12, in particular to four or six of its pins, can be provided for the respective motor unit 4.

Die Luftdüse 2 ist über die Schnittstelle 13, zum Beispiel eine Trennstelle in der Instrumententafel, insbesondere über das Bussystem 14 (beispielsweise mit zwei Pins LIN), zum Beispiel einem LIN-Bus, mit einem zentralen Steuergerät (nicht dargestellt) elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden. Die Schnittstelle 13 kann beispielsweise als eine Steckerleiste oder eine Anschlussleiste ausgebildet sein. Über die Schnittstelle 13 werden die elektrischen Komponenten auf der Trägereinheit 15, wie zum Beispiel der Mikrocontroller 12, die Motoreinheiten 4, der/die Lamellensensor/en 10, der/die Hubmagnet/en 7, der/die Klappensensor/en 8, die optische Anzeigeeinheit 11, der/die Inkrementalgeber 9 mittels angeschlossener Versorgungspin 18 (beispielsweise mit zwei Pins +12V, -12V) versorgt.The air nozzle 2 is electrically and/or signal-wise connected to a central control unit (not shown) via interface 13, for example a junction box in the instrument panel, and in particular via the bus system 14 (for example with two LIN pins), for example a LIN bus. Interface 13 can be designed, for example, as a connector strip or a terminal block. The electrical components on the carrier unit 15, such as the microcontroller 12, the motor units 4, the louver sensor(s) 10, the lifting magnet(s) 7, the flap sensor(s) 8, the optical display unit 11, and the incremental encoder(s) 9, are supplied via interface 13 using a connected supply pin 18 (for example with two pins +12V, -12V).

Eine zweite Modulzone M2 dient der Anordnung und elektrischen Verbindung des jeweiligen Hubmagneten 7 und des jeweiligen Klappensensors 8 der Schließklappe 5 mit dem Mikrocontroller 12 und/oder der Schnittstelle 13. Beispielsweise können für den jeweiligen Hubmagneten 7 zwei Versorgungsbahnen zur elektrischen Verbindung mit dem Mikrocontroller 12, insbesondere mit zwei seiner Pins, vorgesehen sein.A second module zone M2 serves to arrange and electrically connect the respective lifting magnet 7 and the respective flap sensor 8 of the closing flap 5 with the microcontroller 12 and/or the interface 13. For example, two supply lines can be provided for the respective lifting magnet 7 for electrical connection with the microcontroller 12, in particular with two of its pins.

Eine dritte Modulzone M3 dient der Anordnung und elektrischen Verbindung der optischen Anzeigeeinheit 11 und des Inkrementalgebers 9 mit dem Mikrocontroller 12 und/oder der Schnittstelle 13. Beispielsweise sind für den Inkrementalgeber 9 zur Einstellung der zu fördernden Luftmenge zwei Anschlussbahnen oder vier Anschlussbahnen zur elektrischen Verbindung mit dem Mikrocontroller 12, insbesondere mit zwei seiner Pins beziehungsweise vier seiner Pins, vorgesehen. Beispielsweise sind für die optische Anzeigeeinheit 11, insbesondere eine LED-Anzeige, zwei Versorgungsbahnen zur elektrischen Verbindung mit dem Mikrocontroller 12, insbesondere mit zwei seiner Pins, vorgesehen.A third module zone M3 serves to arrange and electrically connect the optical display unit 11 and the incremental encoder 9 to the microcontroller 12 and/or the interface 13. For example, the incremental encoder 9, used to adjust the volume of air to be conveyed, has two or four connection tracks for electrical connection to the microcontroller 12, in particular to two or four of its pins, respectively. Similarly, the optical display unit 11, in particular an LED display, has two supply tracks for electrical connection to the microcontroller 12, in particular to two of its pins.

Der Mikrocontroller 2 kann mittig oder zentral auf der integrierten Trägereinheit 15 angeordnet sein. Aufgrund der Implementierung aller elektrischen Komponenten einer einzelnen Luftdüse 2 auf der integrierten Trägereinheit 15 und Verbindung dieser mit dem Mikrocontroller 12 ist eine einfache elektrische Beschaltung und insbesondere eine kompakte elektrisch-/elektronische-Architektur ermöglicht, wobei die Schnittstelle 13 maximal acht Anschlusspins 17 oder weniger, bevorzugt nur vier oder sechs Anschlusspins 17, umfasst. Hierdurch ist der Aufwand für eine manuelle Verkabelung deutlich reduziert. Zudem können mittels Umprogrammierung der im Mikrocontroller 12 implementierten Düsenfunktionen und/oder Düsenkomfortfunktionen bei bestehender Trägereinheit 15 neue Funktionen implementiert und/oder vorhandene Funktionen aktualisiert oder angepasst werden.The microcontroller 2 can be arranged centrally or in the middle of the integrated carrier unit 15. Due to the implementation of all electrical components of a single air nozzle 2 on the integrated carrier unit 15 and its connection to the microcontroller 12, simple electrical wiring and, in particular, a compact electrical/electronic architecture are possible, with the interface 13 comprising a maximum of eight connection pins 17 or fewer, preferably only four or six connection pins 17. This significantly reduces the effort required for manual wiring. Furthermore, the nozzle functions and/or nozzle comfort functions implemented in the microcontroller 12 can be reprogrammed. 15 new functions will be implemented and/or existing functions will be updated or adapted in the existing carrier unit.

Die Schnittstelle 13 als Steckerleiste oder Anschlussleiste kann weitere Anschlusspins 17 für weitere elektrische Verbindungen umfassen.Interface 13, as a plug strip or terminal block, can include additional connection pins 17 for further electrical connections.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Zentral-Mikrocontroller oder einer Zentralsteuerung 19 mit mehreren Düsenzonen D1 bis D3 für mehrere Luftdüsen 2.1 bis 2.3. Die Zentralsteuerung 19 für die mehreren Luftdüsen 2.1 bis 2.3 ist auf der integrierten Trägereinheit 15, insbesondere einer Leiterplatte, implementiert. 3 Figure 1 shows an embodiment of a central microcontroller or central control unit 19 with multiple nozzle zones D1 to D3 for multiple air nozzles 2.1 to 2.3. The central control unit 19 for the multiple air nozzles 2.1 to 2.3 is implemented on the integrated carrier unit 15, in particular a printed circuit board.

Die Zentralsteuerung 19 umfasst für jede der Luftdüsen 2.1 bis 2.3 zugehörige Vorrichtungen 1.1 bis 1.3, wie sie zuvor anhand der Vorrichtung 1 beschrieben wurden.The central control unit 19 comprises devices 1.1 to 1.3 for each of the air nozzles 2.1 to 2.3, as previously described with reference to device 1.

Jede Vorrichtung 1.1 bis 1.3 ist einer der Luftdüsen 2.1 bis 2.3 zugeordnet und analog zur Vorrichtung 1 aufgebaut.Each device 1.1 to 1.3 is assigned to one of the air nozzles 2.1 to 2.3 and is constructed analogously to device 1.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1, 1.1 bis 1.31, 1.1 to 1.3
Vorrichtungdevice
2, 2.1 bis 2.32, 2.1 to 2.3
Luftdüseair nozzle
33
VerstelllamelleneinheitAdjustable slat unit
3.13.1
erste Verstelllamelleneinheitfirst adjustable slat unit
3.23.2
zweite Verstelllamelleneinheitsecond adjustable slat unit
44
MotoreinheitMotor unit
4.14.1
erste Motoreinheitfirst engine unit
4.24.2
zweite Motoreinheitsecond engine unit
55
SchließklappeLocking flap
66
StellradAdjustment wheel
77
HubmagnetLifting magnet
88
KlappensensorFlap sensor
99
InkrementalgeberIncremental encoder
1010
Lamellensensorslat sensor
1111
optische Anzeigeeinheitoptical display unit
1212
Mikrocontrollermicrocontroller
1313
Schnittstelleinterface
1414
Bussystembus system
1515
integrierte Trägereinheitintegrated carrier unit
1616
Leitungenlines
1717
AnschlusspinConnection pin
1818
VersorgungspinSupply pin
1919
ZentralsteuerungCentral control
M1 bis M3M1 to M3
ModulzoneModule zone
D1 bis D3D1 to D3
DüsenzoneNozzle zone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 105 09 495 C1 [0002]DE 105 09 495 C1 [0002]

Claims (13)

Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) zur Einstellung einer Luftmenge mindestens einer Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch: - die mindestens eine Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) mit mindestens einer Verstelllamelleneinheit (3), zur Einstellung einer Luftmenge, - eine erste Motoreinheit (4.1) zur Verstellung mindestens einer ersten Verstelllamelleneinheit (3.1) und/oder eine zweite Motoreinheit (4.2) zur Verstellung mindestens einer zweiten Verstelllamelleneinheit (3.2), und - mindestens einen Lamellensensor (10) zur Erfassung einer Lamellenposition mindestens einer der Verstelllamelleneinheiten (3, 3.1, 3.2), - mindestens eine optische Anzeigeeinheit (11) zur Visualisierung der durch die Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) geförderten Luftmenge, und - mindestens einen Mikrocontroller (12) zumindest zur Steuerung der Motoreinheiten (4, 4.1, 4.2) zur Einstellung einer mittels der Luftdüse (2) zu fördernden Luftmenge, wobei der Lamellensensor (10), die Motoreinheit/en (4, 4.1, 4.2) und die optische Anzeigeeinheit (11) mit dem Mikrocontroller (12) signaltechnisch und/oder elektrisch verbunden sind, wobei der Mikrocontroller (12) eingerichtet ist, die zu fördernde Luftmenge der mindestens einen Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) mittels entsprechender Ansteuerung der Motoreinheit/en (4, 4.1, 4.2) zur entsprechenden automatischen Verstellung der Verstelllamelleneinheiten (3, 3.1, 3.2) zu steuern und/oder zu regeln.Device (1, 1.1 to 1.3) for adjusting the air volume of at least one air nozzle (2, 2.1 to 2.3) of a vehicle, characterized by : - the at least one air nozzle (2, 2.1 to 2.3) with at least one adjustable vane unit (3) for adjusting the air volume, - a first motor unit (4.1) for adjusting at least one first adjustable vane unit (3.1) and/or a second motor unit (4.2) for adjusting at least one second adjustable vane unit (3.2), and - at least one vane sensor (10) for detecting a vane position of at least one of the adjustable vane units (3, 3.1, 3.2), - at least one optical display unit (11) for visualizing the air volume supplied by the air nozzle (2, 2.1 to 2.3), and - at least one microcontroller (12) for controlling the motor units (4, 4.1, 4.2) for adjusting the air volume by means of the air nozzle. (2) the amount of air to be conveyed, wherein the lamella sensor (10), the motor unit(s) (4, 4.1, 4.2) and the optical display unit (11) are connected to the microcontroller (12) via signal technology and/or electrically, wherein the microcontroller (12) is configured to control and/or regulate the amount of air to be conveyed by the at least one air nozzle (2, 2.1 to 2.3) by means of appropriate control of the motor unit(s) (4, 4.1, 4.2) for the corresponding automatic adjustment of the adjustment lamella units (3, 3.1, 3.2). Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schließklappe (5) zur Einstellung einer Luftmenge sowie mindestens einen Hubmagnet (7) zum Öffnen oder Schließen der Schließklappe (5) und mindestens ein Klappensensor (8) zur Erfassung einer Klappenposition der mindestens einen Schließklappe (5) vorgesehen sind.Device (1, 1.1 to 1.3) according to Claim 1 , characterized in that at least one closing flap (5) for adjusting an air quantity, at least one lifting magnet (7) for opening or closing the closing flap (5), and at least one flap sensor (8) for detecting a flap position of the at least one closing flap (5) are provided. Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stellrad (6) zur Einstellung einer Luftmenge und zumindest einen Inkrementalgeber (9) zur Erfassung einer Stellradposition des mindestens eines Stellrads (6) vorgesehen sind.Device (1, 1.1 to 1.3) according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least one adjusting wheel (6) for setting an air quantity and at least one incremental encoder (9) for detecting an adjusting wheel position of the at least one adjusting wheel (6) are provided. Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkrementalgeber (9), der Hubmagnet (7) und/oder der Klappensensor (8) mit dem Mikrocontroller (12) signaltechnisch und/oder elektrisch verbunden sind, wobei der Mikrocontroller (12) eingerichtet ist, die zu fördernde Luftmenge der mindestens einen Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) zusätzlich mittels entsprechender Ansteuerung des Hubmagnets (7) zur entsprechenden automatischen Verstellung der Schließklappe (5) zu steuern und/oder zu regeln.Device (1, 1.1 to 1.3) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the incremental encoder (9), the lifting magnet (7) and/or the flap sensor (8) are connected to the microcontroller (12) via signal technology and/or electrically, wherein the microcontroller (12) is configured to control and/or regulate the amount of air to be conveyed by the at least one air nozzle (2, 2.1 to 2.3) additionally by means of appropriate control of the lifting magnet (7) for the corresponding automatic adjustment of the closing flap (5). Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (12) eingerichtet ist, anhand der übermittelten Klappenposition ein Magnetsteuersignal für den Hubmagnet (7) zu erzeugen und den Hubmagneten (7) entsprechend des Magnetsteuersignals zu steuern.Device (1, 1.1 to 1.3) according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that the microcontroller (12) is configured to generate a magnetic control signal for the lifting magnet (7) based on the transmitted flap position and to control the lifting magnet (7) according to the magnetic control signal. Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (12) eingerichtet ist, anhand der übermittelten Lamellenposition ein Motorsteuersignal für die mindestens eine Motoreinheit (4, 4.1, 4.2) zu erzeugen und die jeweilige Motoreinheit (4, 4.1, 4.2) entsprechend des Motorsteuersignals zu steuern.Device (1, 1.1 to 1.3) according to one of the preceding claims, characterized in that the microcontroller (12) is configured to generate a motor control signal for the at least one motor unit (4, 4.1, 4.2) on the basis of the transmitted lamella position and to control the respective motor unit (4, 4.1, 4.2) according to the motor control signal. Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (12) eingerichtet ist, zusätzlich mindestens eine Fahrzeugkomfortfunktion bei der Steuerung des Hubmagnets (7) und/oder der Motoreinheit (4, 4.1, 4.2) zu berücksichtigen.Device (1, 1.1 to 1.3) according to one of the Claims 1 or 2 until 6 , characterized in that the microcontroller (12) is configured to additionally take into account at least one vehicle comfort function when controlling the lifting magnet (7) and/or the motor unit (4, 4.1, 4.2). Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine integrierte Trägereinheit (15) vorgesehen ist, auf welcher der Mikrocontroller (12), die mindestens eine Motoreinheit (4, 4.1, 4.2), der mindestens eine Hubmagnet (7), der Lamellensensor (10), der Klappensensor (8), der Inkrementalgeber (9) und optional die optische Anzeigeeinheit (11) sowie eine Schnittstelle (13) für eine einzige Luftdüse (2) angeordnet sind.Device (1, 1.1 to 1.3) according to one of the Claims 1 or 2 until 7 characterized in that an integrated carrier unit (15) is provided on which the microcontroller (12), the at least one motor unit (4, 4.1, 4.2), the at least one lifting magnet (7), the lamella sensor (10), the flap sensor (8), the incremental encoder (9) and optionally the optical display unit (11) as well as an interface (13) for a single air nozzle (2) are arranged. Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Trägereinheit (15) eine Leiterplatte ist, auf welcher die mindestens eine Motoreinheit (4, 4.1, 4.2), der mindestens eine Hubmagnet (7), der Lamellensensor (10), der Klappensensor (8), der Inkrementalgeber (9) und die optische Anzeigeeinheit (11) mit dem Mikrocontroller (12) mittels Leiterbahnen (16) elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden sind.Device (1, 1.1 to 1.3) according to Claim 8 , characterized in that the integrated carrier unit (15) is a printed circuit board on which the at least one motor unit (4, 4.1, 4.2), the at least one lifting magnet (7), the lamella sensor (10), the flap sensor (8), the incremental encoder (9) and the optical display unit (11) are electrically and/or signal-wise connected to the microcontroller (12) by means of conductor tracks (16). Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (12) und die Schnittstelle (13) elektrisch und/oder signaltechnisch zur Bereitstellung einer Anzahl von Ausgangssignalen, Eingangssignalen und/oder Versorgungssignalen (18) verbunden sind.Device (1, 1.1 to 1.3) according to Claim 8 or 9 , characterized in that the microcontroller (12) and the interface (13) are electrically and/or signal-wise connected to provide a number of output signals, input signals and/or supply signals (18). Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (12), die mindestens eine Motoreinheit (4, 4.1, 4.2), der mindestens eine Hubmagnet (7), der Lamellensensor (10), der Klappensensor (8), der Inkrementalgeber (9) und die optische Anzeigeeinheit (11) über die Schnittstelle (13) mit einer Zentralsteuerung (19) und/oder mit einem Bussystem (14) elektrisch und/oder signaltechnisch verbunden sind/ist.Device (1, 1.1 to 1.3) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the microcontroller (12), the at least one motor unit (4, 4.1, 4.2), the at least one hub The magnet (7), the lamella sensor (10), the flap sensor (8), the incremental encoder (9) and the optical display unit (11) are electrically and/or signal-wise connected via the interface (13) to a central control unit (19) and/or to a bus system (14). Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Mikrocontroller (12) zur Steuerung der Motoreinheiten (4, 4.1, 4.2) und/oder von Hubmagneten (7) zur Einstellung von Luftmengen mehrerer Luftdüsen (2, 2.1 bis 2.3) und/oder zur Visualisierung der durch die Luftdüsen (2, 2.1 bis 2.3) geförderten Luftmengen und/oder der erfassten Lamellenpositionen, der erfassten Stellradpositionen und/oder der erfassten Klappenpositionen auf den entsprechenden optischen Anzeigen (11) vorgesehen ist.Device (1, 1.1 to 1.3) according to one of the Claims 1 or 2 until 11 , characterized in that a single microcontroller (12) is provided for controlling the motor units (4, 4.1, 4.2) and/or lifting magnets (7) for adjusting air volumes of several air nozzles (2, 2.1 to 2.3) and/or for visualizing the air volumes conveyed through the air nozzles (2, 2.1 to 2.3) and/or the detected louver positions, the detected control wheel positions and/or the detected flap positions on the corresponding optical displays (11). Vorrichtung (1, 1.1 bis 1.3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je Luftdüse (2, 2.1 bis 2.3) ein zugehöriger einziger Mikrocontroller (12) vorgesehen ist.Device (1, 1.1 to 1.3) according to one of the preceding claims, characterized in that a single associated microcontroller (12) is provided for each air nozzle (2, 2.1 to 2.3).
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