DE3730466A1

DE3730466A1 - Ventilation system for the passenger compartment of a motor vehicle

Info

Publication number: DE3730466A1
Application number: DE19873730466
Authority: DE
Inventors: Horst Riehl
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1987-09-08
Filing date: 1987-09-08
Publication date: 1989-03-16

Abstract

In order to be able to provide, without draughts, the air volume flows required for automatically operating control for the ventilation of the passenger compartment of a motor vehicle, adjustable air outlets are designed in such a way that they have a fanned-out jet characteristic; the adjustment elements of these air outlets are also provided with actuator drives which are connected to the other elements of the ventilation system by means of an electronic control circuit. <IMAGE>

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.The invention is in the field of ventilation of the Interior of a motor vehicle and is the rule technical design of an at least partially auto use a mechanically working ventilation system.

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.The at least partially automatically working ventilation systems currently used in motor vehicles consist of a blower, valves for controlling air flaps, the components of an air conditioning system (heat exchanger, evaporator), sensors for detecting the air condition, in particular temperatures, and operating elements, these elements using a electronic control circuit are linked, so that air in an automatically controllable amount and temperature adjustable bleed air outlets can be supplied. The air outlets used to blow out the temperature-controlled air create a free jet that only slowly degrades in speed and temperature; the air outlets also allow an adjustment of the direction of the air jet, for. B. directly on the body of the driver or front passenger or past the body. The air volume flow can be continuously adjusted from a maximum value to zero. Such a ventilation system is built into known types of cars. Relevant prior art is represented by the following sources:
Pages 6 to 8 of DE-A-24 03 316
Pages 6 and 7 of DE-A-25 31 015
Pages 4 to 6 of 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.When operating such known ventilation systems The driver and / or the passenger in the motor vehicle selectively with high air flow velocities and when cooling with cold Air blown. People who are going through such air feel beamed or causing colds incline, direct the air jet from itself or block it the outlet. For automatic or semi-automatic climate control conditions arise when the air outlet is closed the lack of minimum air flow is an impossible task. But even if the air flow is sufficient, air is often released beam settings made a satisfactory No longer allow regulation.

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.Starting from a ventilation system with the characteristics of The preamble of claim 1 is the invention Task based on ver the ventilation system in such a way improve that for a satisfactory design of the Air conditioning in the motor vehicle requires air volume flows in compliance with a minimum required for the regulation airflow can be introduced draft-free.

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.To achieve this object, the invention provides that at least one of the adjustable air outlets one fanned beam characteristic that the adjusting elements the adjustable air outlets and / or these air outlets if applicable, assigned air flaps with actuators are seen and that these actuators by means of electronic Control circuit with the other elements of the ventilation system are linked.

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).With such a configuration of the ventilation system So the setting of the air outlets in the control with included and air outlets are used, the one have a fanned beam pattern. Such Beam characteristics can, for example, the one end region be assigned an adjustable beam characteristic, it but can also adjustable air outlets with two Auslaßbe rich are used, one of which is an outlet area fanned beam pattern and the other lockable Outlet area with a bundled beam characteristic variable beam direction. Such air outlets are known per se (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.The inventive design of the ventilation system the required air volume flows can be drawn into the Interior of the motor vehicle are introduced, and by means of Air outlets with a fanned jet pattern can Compliance with a minimum air flow much better realized will. In addition, the air outlets allow for fanned out the beam characteristics a more uniform heat dissipation and Er warming the interior. The large-scale blowing out of the air via the air outlets with a fanned jet pattern also leads to better utilization of the existing cooling performance of the ventilation system. Furthermore, this is a representative recording of the interior temperature of the motor vehicle stuff and a simplified arrangement of the sensor for the Given internal temperature. This can be in the diffuse flow field of the air outlet, for example at the top of the wind protective pane, in particular in the area of the rear-view mirror, or above the driver's head on the roof or in the backrest the driver's seat.

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.When operating the new ventilation system, the actuator automatic button for the ventilation system also the choice the setting of the adjustable air outlets released. In the electronic control circuit is one for each current automotive program stored with whose help is the cheapest setting between each bundled air jet and an air jet with fanned out Characteristic or corresponding intermediate positions on the Air outlets can be set or certain air outlets let, especially those with bundled beam characteristics, be cordoned off.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung die funktionelle Zuordnung der ver schiedenen Elemente einer Belüftungsanlage für den Innenraum eines Personenkraftwagen.As an embodiment of the invention, the drawing shows in schematic representation of the functional assignment of ver various elements of a ventilation system for the interior of a passenger car.

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.The elements of the ventilation system include a control unit 1 , which is equipped with a rotary switch for setting the fan speed, with several buttons for setting the ventilation system by hand and with an automatic button for switching to automatic operation, as well as with a slider for setting the desired air temperature. Furthermore, temperature sensors 2, 21, 22 and 23 are provided for detecting the inside temperature, the outside temperature, the blow-out temperature and the solar radiation. To the active side of the ventilation system include the blower 3 , the air chamber 4 fold with the air distributor, the mixed air damper 5 , the recirculation damper 6 , the evaporator 7 and the water valve 8th According to the invention, automatically adjustable air outlets 9 are also provided.

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.The various elements of the ventilation system are linked to one another by control electronics 10 , which essentially comprise a memory for the car-specific air distribution and air volume logic, a PI control element and a microprocessor. From this control electronics, the electronics 11 for stepless blower control with a downstream power transistor 13 , solenoid valves and vacuum sockets 14 for controlling the air distribution flaps, an actuator with feedback 15 for adjusting the mixed air flap, a vacuum socket 16 for controlling the air recirculation flap and the evaporator 7 and the water valve 8 controlled.

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.The control of the actuator 19 for the adjustable air outlets 9 , which is also provided according to the invention, can relate to an adjustment of the lamellae of the air outlet and / or an adjustment of the flap specially assigned to an air outlet. Stepper, linear and servo motors as well as vacuum sockets can be considered as actuators with or without feedback.

Claims

1. Ventilation system with an at least partially automatic control of the air condition in the interior of a motor vehicle, in particular a car, in the sensors for detecting the air condition, in particular the temperature, a blower, valves for controlling air flaps, the components of an air conditioning system and operating elements by means of a electronic control circuit are linked so that air can be supplied in an automatically controllable quantity and temperature adjustable air outlets, characterized in that
that at least one of the adjustable air outlets ( 9 ) has a fanned-out jet characteristic,
that the adjusting members of the adjustable air outlets and / or the air flaps possibly associated with these air outlets are provided with actuators ( 19 )
and that these actuators by means of the electronic control circuit ( 10 ) with the other elements ( 1 to 8 ) of the ventilation system are linked.

2. Ventilation system according to claim 1, characterized ge indicates that the fanned beam character The characteristic of the adjustable air outlets in one end area is assigned an adjustable beam characteristic.

3. Ventilation system according to claim 1, characterized ge indicates that the adjustable air out let have two outlet areas, one of which is off an adjustable fanned beam pattern and the other lockable outlet area is a bundled one Has beam characteristics with variable beam direction.