DE102005005907A1 - Passenger compartment ventilating device for vehicle, has differential pressure guided blower control adjusting operational data based on change of configuration of airway system so that pressure between compartment and system is constant - Google Patents

Passenger compartment ventilating device for vehicle, has differential pressure guided blower control adjusting operational data based on change of configuration of airway system so that pressure between compartment and system is constant Download PDF

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Johannes Dr. Ante
Andreas Ott
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
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Abstract

The device has a blower (10) producing air flow corresponding to operational data. An airway system is provided with several closable openings through which air flow from the blower is supplied to a passenger compartment. A differential pressure guided blower control (30) adjusts the operational data based on a change of configuration of the system so that differential pressure between the compartment and the system is constant.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbelüftungseinrichtung zur Belüftung eines Fahrzeug-Innenraums.The The present invention relates to a vehicle ventilation device for ventilating a vehicle Vehicle interior.

Moderne Konzepte zur Fahrzeugklimatisierung und Fahrzeugbelüftung besitzen eine genaue Temperaturregulierung, eine stufenlose Lüftersteuerung, leise arbeitende Lüfter und eine große Anzahl von Öffnungen eines Luftschachtsystems im Fahrzeug-Innenraum, durch welches der vom Lüfter erzeugte Luftstrom zum Fahrzeug-Innenraum geführt wird. Der Lüfter wird über Ansaugöffnungen mit Luft versorgt. Diese Ansaugöffnungen sind derart angeordnet, dass die Belüftung des Fahrzeug-Innenraums nahezu unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgen kann. Zudem ist die früher übliche stufenweise Regulierung des Lüfters über Vorwiderstände einer drehzahlgeregelten Elektronik für den Lüfter gewichen. Diese Lüfter-Steuerung bewirkt, dass ein von einem Gleichstrom-Motor angetriebener Lüfter bei stark gedrosseltem Luftstrom durch das Luftschachtsystem, beispielsweise durch das teilweise Schließen von Öffnungen des Luftschachtsystems, automatisch „hochläuft". Dieses „Hochlaufen" bzw. die gestiegene Drehzahl des Lüfters führt jedoch nachteiligerweise an den verbleibenden Öffnungen des Luftschachtsystems zu einem gesteigerten Luftaustoß bzw. Luftstrom.modern Have concepts for vehicle air conditioning and vehicle ventilation a precise temperature control, a stepless fan control, quiet fan and a big one Number of openings an air shaft system in the vehicle interior, through which the from the fan generated air flow to the vehicle interior is performed. The fan is via intake ports supplied with air. These intake openings are arranged so that the ventilation of the vehicle interior is almost independently can be done by the speed of the vehicle. In addition, the formerly usual gradually Regulation of the fan via series resistors Speed-controlled electronics for the fan given way. This fan control causes a fan driven by a DC motor to come on strongly throttled air flow through the duct system, for example by partially closing of openings of the duct system, automatically "starts up." This "run up" or the increased Speed of the fan leads however disadvantageously to the remaining openings of the duct system to an increased air outlet or Airflow.

Trotz aller Komfortfunktionen und perfekter Klimatisierung durch heutige Fahrzeugbelüftungseinrichtungen ist gerade die Stärke und Richtung des Luftstroms an den Öffnungen des Luftschachtsystems im Fahrzeug-Innenraum für das Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen von Bedeutung. Aus diesem Grund lassen sich die verschiedenen Öffnungen des Luftschachtsystems in Öffnungsgrad und Richtung des ausgegebenen Luftstroms einzeln einstellen.In spite of all comfort features and perfect air conditioning through today's Vehicle air ventilation facilities is just the strength and direction of the air flow at the openings of the duct system in the vehicle interior for the well-being of the vehicle occupants of importance. For this reason let the different openings of the duct system in opening degree and set the direction of the output air flow individually.

Beim teilweisen oder vollständigen Schließen einer der Öffnungen durch die Fahrzeuginsassen strömt jedoch der Luftstrom mit einer höheren Geschwindigkeit aus den verbleibenden Öffnungen des Luftschachtsystems. Dies wird häufig als unangenehm und zugig empfunden. Ein ähnlicher Effekt tritt mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf, da sich dann ebenfalls der Luftstrom aus den Öffnungen des Luftschachtsystems verstärkt.At the partial or complete Shut down one of the openings flows through the vehicle occupants however, the air flow at a higher speed from the remaining openings of the Duct system. This will be common felt as unpleasant and drafty. A similar effect occurs with increasing Speed of the vehicle, since then also the air flow from the openings reinforced the duct system.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugbelüftungseinrichtung bereitzustellen, die im Vergleich zu bekannten Belüftungssystemen einen für die Insassen des Fahrzeugs angenehmeren Luftstrom im Kraftfahrzeug-Innenraum erzeugt.It Therefore, the object of the present invention is a vehicle ventilation device provide that compared to known ventilation systems one for the occupants of the vehicle more pleasant airflow in the motor vehicle interior generated.

Das obige Problem wird durch eine Fahrzeugbelüftungseinrichtung zur Belüftung eines Fahrzeug-Innenraums gelöst, wie sie im unabhängigen Anspruch 1 definiert ist. Modifikationen, Weiterentwicklungen und bevorzugte Ausführungsformen gehen aus der folgenden Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen hervor.The above problem is caused by a vehicle ventilation device for ventilation of a Vehicle interior solved, as stated in the independent claim 1 is defined. Modifications, advancements and preferred embodiments will be apparent from the following description and the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugbelüftungseinrichtung umfasst einen Lüfter zum Erzeugen eines Luftstroms entsprechend seiner Betriebsdaten, ein Luftschachtsystem mit einer Mehrzahl von verschließbaren Öffnungen, über welches der Luftstrom vom Lüfter dem Fahrzeug-Innenraum zuführbar ist, und eine differenzdruckgeführte Lüfter-Regelung zum Einstellen der Betriebsdaten des Lüfters, die auch bei Änderung des Öffnungsgrads zumindest einer Öffnungen und/oder bei Änderung einer Fahrzeuggeschwindigkeit eine Stärke des Luftstroms durch die verbleibenden Öffnungen durch Anpassen der Betriebsdaten des Lüfters konstant hält.The Inventive vehicle ventilation device includes a fan for generating an airflow according to its operating data, an air shaft system with a plurality of closable openings, via which the airflow from the fan the vehicle interior fed is, and a differential pressure Fan control for Setting the operating data of the fan, even when changing the degree of opening at least one opening and / or change a vehicle speed, a strength of the air flow through the remaining openings keeps constant by adjusting the operating data of the fan.

Der erfindungsgemäßen Fahrzeugbelüftungseinrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Stärke des Luftstroms aus den Öffnungen des Luftschachtsystems durch die Druckdifferenz zwischen dem Luftdruck im Luftschachtsystem und dem Luftdruck im Fahrzeug-Innenraum bestimmt wird. Der Luftdruck im Luftschachtsystem verändert sich jedoch mit dem Öffnen und Schließen von Öffnungen des Luftschachtsystems, so dass die Leistung des Lüfters an die Öffnungsbedingungen bzw. Druckbedingungen im Luftschachtsystem angepasst werden muss, um die Stärke des Luftstroms aus den Öffnungen des Luftschachtsystems in den Fahrzeug-Innenraum konstant zu halten. In Abhängigkeit von der Konstruktion des Luftschachtsystems kann dessen Luftdruck auch durch die Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflusst werden. Daher kann die Leistung des Lüfters als eine weitere Alternative auch in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst werden.Of the Vehicle ventilation device according to the invention is based on the knowledge that the strength of the air flow from the openings of the duct system by the pressure difference between the air pressure determined in the duct system and the air pressure in the vehicle interior becomes. However, the air pressure in the duct system changes with the opening and Shut down from openings of the Duct system, allowing the performance of the fan to the opening conditions or pressure conditions in the duct system needs to be adjusted, about the strength the air flow from the openings of the duct system in the vehicle interior to keep constant. Dependent on of the construction of the duct system can its air pressure also be influenced by the vehicle speed. Therefore can change the performance of the fan as another alternative also depending on the vehicle speed be adjusted.

Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst die Fahrzeugbelüftungseinrichtung einen Differenzdrucksensor, mit dem die Differenz des Luftdrucks zwischen dem Fahrzeug-Innenraum und dem Luftschachtsystem bestimmbar und als elektrisches Signal an die Lüfter-Regelung übermittelbar ist.According to one first embodiment includes the vehicle ventilation device a differential pressure sensor, with which the difference of the air pressure determinable between the vehicle interior and the duct system and as an electrical signal to the fan control can be transmitted is.

Der Differenzdrucksensor misst und vergleicht in regelmäßigen zeitlichen Abständen oder permanent den im Fahrzeug-Innenraum und den im Luftschachtsystem vorhandenen Luftdruck. Der Luftdruck des Luftschachtsystems ist beispielsweise abhängig vom Öffnungsgrad der Mehrzahl der Öffnungen und/oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Luftdruck im Fahrzeug-Innenraum könnte durch das Öffnen und Schließen von Fenstern oder Schiebedach verändert werden. Sobald sich der Differenzdruck zwischen Fahrzeug-Innenraum und Luftschachtsystem ändert, verändert sich auch der aus den Öffnungen austretende Luftstrom, was häufig von den Fahrzeuginsassen als unangenehm empfunden wird.The differential pressure sensor measures and compares at regular intervals or permanently the air pressure present in the vehicle interior and in the duct system. The air pressure of the duct system is dependent, for example, on the degree of opening of the plurality of openings and / or on the vehicle speed. The air pressure in the vehicle interior could be due to the Opening and closing windows or sunroof can be changed. As soon as the differential pressure between the vehicle interior and the air shaft system changes, the air flow emerging from the openings also changes, which is often perceived as unpleasant by the vehicle occupants.

Die Lüfterregelung verarbeitet daher das von dem Differenzdrucksensor erhaltene elektrische Differenzdruck-Signal derart, dass es den Differenzdruck zwischen Luftschachtsystem und Fahrzeug-Innenraum konstant hält. Zu diesem Zweck werden je nachdem, ob der Differenzdruck sinkt oder fällt, die Betriebsdaten des Lüfters derart angepasst, dass entsprechend die Leistung des Lüfters gesteigert oder verringert wird.The fan control therefore, processes the electrical power received from the differential pressure sensor Differential pressure signal such that it is the differential pressure between Duct system and vehicle interior keeps constant. To this Purpose will depend on whether the differential pressure drops or falls, the operating data of the fan adjusted so that correspondingly increased the performance of the fan or is reduced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst die Lüfter-Regelung als Betriebsdaten Strom, Spannung und/oder Drehzahl des Lüfters, aus denen näherungsweise ein Differenzdruck zwischen Luftschachtsystem und Fahrzeug-Innenraum bestimmbar ist. Sollten diese Daten für die Bestimmung des Differenzdrucks nicht ausreichend sein, sind jeweils von den Öffnungen des Luftschachtsystems ein elektrisches Öffnungssignal entsprechend dem Öffnungsgrad der Öffnungen und/oder ein elektrisches Geschwindigkeitssignal entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit an die Lüfter-Regelung übermittelbar und durch sie verarbeitbar. Die Öffnungssignale informieren im Zusammenhang mit den Betriebsdaten des Lüfters die Lüfter-Regelung darüber, in welcher Stärke die Luft aus den Öffnungen des Luftschachtsystems in den Fahrzeug-Innenraum strömt.According to one another embodiment The present invention detects the fan control as operating data Current, voltage and / or speed of the fan, from which approximately a differential pressure between duct system and vehicle interior is determinable. Should this data for the determination of the differential pressure are not sufficient, each of the openings of the duct system an electrical opening signal according to the opening degree the openings and / or an electrical speed signal corresponding to the vehicle speed can be transmitted to the fan control and processable by them. The opening signals inform in connection with the operating data of the fan Fan control about that, in what strength the air from the openings of the duct system flows into the vehicle interior.

Um die Verarbeitung aller oder nur eines Teils der obigen Daten zu erleichtern, umfasst die Lüfter-Regelung zur Bestimmung des Differenzdrucks zwischen Luftschachtsystem und Fahrzeug-Innenraum ein gespeichertes Kennfeld, in dem der Differenzdruck in Abhängigkeit von den Betriebsdaten und/oder Öffnungssignalen und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit gespeichert ist, so dass durch die Lüfter-Regelung im Vergleich mit dem Kennfeld ein konstanter Differenzdruck regelbar ist, auch wenn der Öffnungsgrad der Öffnungen und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden/wird.Around the processing of all or part of the above data facilitate, includes the fan control for determining the differential pressure between the duct system and Vehicle interior a stored map in which the differential pressure dependent on from the operating data and / or opening signals and / or the vehicle speed is stored, so that by the Fan Control In comparison with the characteristic field, a constant differential pressure can be regulated is, even if the opening degree the openings and / or the vehicle speed is / will be changed.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die einzige Figur beschrieben. Sie zeigt eine schematische Darstellung der Fahrzeugbelüftungseinrichtung.preferred embodiments The present invention will be described with reference to the only Figure described. It shows a schematic representation of the vehicle ventilation device.

Die Fahrzeugbelüftungseinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Lüfter 10, dessen Leistung über seine Betriebsdaten beschrieben werden kann. Seine Betriebsdaten umfassen die elektrische Spannung U, den elektrischen Strom I und/oder seine Drehzahl n, die in Kennlinien zusammengefasst die Leistungen des Lüfters 10 darstellen. Beispiele für derartige Kennlinien sind die U/I-Kennlinie oder die n/I-Kennlinie.The vehicle ventilation device 1 According to an embodiment of the present invention comprises a fan 10 whose performance can be described by its operating data. Its operating data include the electrical voltage U, the electric current I and / or its speed n, which in characteristics summarizes the performance of the fan 10 represent. Examples of such characteristics are the U / I characteristic or the n / I characteristic.

Der Lüfter 10 ist mit einem Luftschachtsystem 20 verbunden, der die durch den Lüfter 10 bewegten Luftmassen dem Fahrzeug-Innenraum 60 zuführt. Es umfasst ein Lüftergehäuse, in dem der Lüfter 10 angeordnet ist, Kanäle 22 und Öffnungen 24. Die Öffnungen 24 sind zumeist mit bekannten Einstellmechanismen ausgestattet, um sowohl den Öffnungsgrad, d. h. die Größe der Öffnung 24, als auch die Richtung des austretenden Luftstroms einzustellen.The fan 10 is with a duct system 20 connected by the fan 10 moving air masses the vehicle interior 60 supplies. It includes a fan housing in which the fan 10 is arranged, channels 22 and openings 24 , The openings 24 are usually equipped with known adjustment mechanisms to both the degree of opening, ie the size of the opening 24 , as well as the direction of the exiting air flow.

Der Luftdruck im Luftschachtsystem 20 wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Zum einen bestimmen die Betriebsdaten des Lüfters 10 seine Leistung und somit den Luftdruck im Luftschachtsystem 20. Zum anderen wird der Luftdruck im Luftschachtsystem 20 bei konstanter Lüfterleistung durch die Veränderung des Öffnungsgrads der Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 verändert. Wird beispielsweise eine Öffnung 24 des Luftschachtsystems 20 geschlossen, nimmt die Stärke des Luftstroms durch die verbleibenden Öffnungen 24 aufgrund des gesteigerten Luftdrucks im Luftschachtsystem 20 zu. In Abhängigkeit von der konstruktiven Verbindung des Luftschachtsystems 20 zu seiner Umgebung kann der Luftdruck im Luftschachtsystem 20 zudem durch die Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflusst werden.The air pressure in the duct system 20 is influenced by several factors. On the one hand determine the operating data of the fan 10 its performance and thus the air pressure in the duct system 20 , On the other hand, the air pressure in the duct system 20 at constant fan power by changing the opening degree of the openings 24 of the duct system 20 changed. For example, an opening 24 of the duct system 20 closed, the amount of airflow through the remaining openings decreases 24 due to the increased air pressure in the duct system 20 to. Depending on the structural connection of the duct system 20 to its environment can the air pressure in the duct system 20 also be influenced by the change in vehicle speed.

Im Fahrzeug-Innenraum 60 ist der Luftdruck annähernd konstant. Er wird lediglich durch das Öffnen eines Fensters und/oder eines Schiebedachs verändert.In the vehicle interior 60 the air pressure is almost constant. It is changed only by opening a window and / or a sunroof.

Die Stärke des oft als unangenehm empfundenen Luftstroms aus den Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 wird durch den Differenzdruck zwischen dem Luftdruck im Luftschachtsystem 20 und dem Luftdruck im Fahrzeug-Innenraum 60 bestimmt. Eine komfortable Fahrzeugbelüftung lässt sich dadurch realisieren, dass der Differenzdruck annähernd konstant gehalten wird, weil sich dann die Stärke des aus den Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 austretenden Luftstroms nicht verändert. Wird daher der Öffnungsgrad der Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 geändert, erfolgt eine Regulierung des Differenzdrucks bzw. ein Konstanthalten des Differenzdrucks zwischen Luftschachtsystem 20 und Fahrzeug-Innenraum 60 über die Anpassung der Betriebsdaten bzw. der Leistung des Lüfters 10 an die neue Konfiguration der Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20. Die Lüfter-Regelung 30 regelt somit die Betriebsdaten des Lüfters 10 in Abhängigkeit von dem durch die Fahrzeug-Insassen geforderten oder in der Lüfter-Regelung 30 voreingestellten Differenzdruck. Somit wird eine komfortable Fahrzeugbelüftungseinrichtung 1 durch eine differenzdruckgeführte Lüfter-Regelung 30 erzielt.The strength of the often perceived as unpleasant air flow from the openings 24 of the duct system 20 is due to the differential pressure between the air pressure in the duct system 20 and the air pressure in the vehicle interior 60 certainly. A comfortable vehicle ventilation can be realized by keeping the differential pressure approximately constant, because then the strength of the out of the openings 24 of the duct system 20 leaving air flow unchanged. Therefore, becomes the opening degree of the openings 24 of the duct system 20 changed, there is a regulation of the differential pressure or a constant maintenance of the differential pressure between the duct system 20 and vehicle interior 60 about the adjustment of the operating data or the performance of the fan 10 to the new configuration of the openings 24 of the duct system 20 , The fan control 30 regulates thus the operating data of the fan 10 depending on what is required by the vehicle occupants or in the fan control 30 preset differential pressure. Thus, a comfortable vehicle ventilation device 1 by a differential pressure-controlled fan control 30 achieved.

Gemäß einer ersten Alternative erhält die differenzdruckgeführte Lüfter-Regelung 30 den Differenzdruck zwischen Luftschachtsystem 20 und Fahrzeug-Innenraum 60 als ein elektrisches Signal von einem Differenzdrucksensor 40. Der Differenzdrucksensor 40 misst den Druck im Fahrzeug-Innenraum 60, im Luftschachtsystem 20 und bildet aus diesen Daten die benötigte Druckdifferenz, die den Luftstrom aus dem Luftschachtsystem 20 in den Fahrzeug-Innenraum 60 charakterisiert.According to a first alternative receives the differential pressure-controlled fan control 30 the differential pressure between the duct system 20 and vehicle interior 60 as an electrical signal from a differential pressure sensor 40 , The differential pressure sensor 40 measures the pressure in the vehicle interior 60 , in the duct system 20 and from these data forms the required pressure difference, which is the airflow from the duct system 20 in the vehicle interior 60 characterized.

Der Referenzluftdruck im Fahrzeug-Innenraum 60 wird beispielsweise durch eine Luftleitung 45, insbesondere einen Schlauch, bestimmt, der den Differenzdrucksensor 40 mit dem Fußraum des Fahrzeug-Innenraums 60 verbindet. In Abhängigkeit von dem elektrischen Signal des Differenzdrucksensors 40 regelt die Lüfter-Regelung 30 den Lüfter 10 derart bzw. passt die Leistung des Lüfters 10 derart an, dass der Differenz druck zwischen Luftschachtsystem 20 und Fahrzeug-Innenraum 60 konstant gehalten wird. Auf diese Weise bleibt die Stärke des Luftstroms aus den Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 unverändert, obwohl beispielsweise der Öffnungsgrad der Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Zwischenzeit verändert worden sind.The reference air pressure in the vehicle interior 60 for example, by an air line 45 , In particular a hose, which determines the differential pressure sensor 40 with the footwell of the vehicle interior 60 combines. Depending on the electrical signal of the differential pressure sensor 40 regulates the fan control 30 the fan 10 such or fits the performance of the fan 10 such that the differential pressure between duct system 20 and vehicle interior 60 is kept constant. In this way, the strength of the air flow from the openings remains 24 of the duct system 20 unchanged, although, for example, the opening degree of the openings 24 of the duct system 20 and / or the vehicle speed have been changed in the meantime.

Neben bekannten Differenzdrucksensoren 40 kann ebenfalls ein unkalibrierter Differenzdrucksensor genutzt werden. Stellen beispielsweise die Insassen des Fahrzeugs am Einstellknopf 50 des Lüfters 10 einen für sie angenehmen Luftstrom aus den Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 ein, kann das Ausgangssignal des unkalibrierten Differenzdrucksensors 40 als Sollwert für den Differenzdruck in der Lüfter-Regelung 30 gesetzt werden. Diese technische Konfiguration der Fahrzeugbelüftungseinrichtung 1 spart eine teure Sensorkalibrierung, ohne dass sich daraus für die Fahrzeugbelüftungseinrichtung 1 funktionelle Nachteile ergeben.In addition to known differential pressure sensors 40 An uncalibrated differential pressure sensor can also be used. For example, put the occupants of the vehicle on the adjustment knob 50 of the fan 10 a pleasant stream of air from the openings 24 of the duct system 20 on, the output signal of the uncalibrated differential pressure sensor 40 as setpoint for the differential pressure in the fan control 30 be set. This technical configuration of the vehicle ventilation device 1 Saves an expensive sensor calibration, without resulting for the vehicle ventilation device 1 show functional disadvantages.

Unabhängig von der Art des verwendeten Differenzdrucksensors 40 führt die Lüfter-Regelung 30 die Lüfterdrehzahl n bzw. die Leistung des Lüfters 10 nach, um trotz Verstellung des Öffnungsgrads der Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 und/oder der Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder des Öffnens von Fenstern oder Schiebedach im Fahrzeug-Innenraum 60 den Differenzdruck und somit den Luftstrom aus den Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 konstant zu halten.Regardless of the type of differential pressure sensor used 40 performs the fan control 30 the fan speed n or the power of the fan 10 after, despite adjustment of the opening degree of the openings 24 of the duct system 20 and / or changing vehicle speed and / or opening windows or sunroof in the vehicle interior 60 the differential pressure and thus the air flow from the openings 24 of the duct system 20 to keep constant.

Gemäß einer weiteren Alternative der Fahrzeugbelüftungseinrichtung 1 werden anstelle des Differenzdrucksensors 40 in der Lüfter-Regelung 30 bekannte und/oder einfach feststellbare Betriebsdaten des Lüfters 10 und/oder Konfigurationsdaten des Luftschachtsystems 20 verwendet, um näherungsweise den Differenzdruck zu bestimmen. Die Betriebsdaten des Lüfters 10 umfassen U/I-, n/I- oder U/I/n-Kennlinien, aus denen die Leistung des Lüfters 10 bestimmbar ist.According to a further alternative of the vehicle ventilation device 1 be used instead of the differential pressure sensor 40 in the fan control 30 known and / or easily ascertainable operating data of the fan 10 and / or configuration data of the duct system 20 used to approximate the differential pressure. The operating data of the fan 10 include U / I, n / I or U / I / n characteristics that make up the performance of the fan 10 is determinable.

Da der Lüfter 10 elektronisch geregelt ist, ist eine elektronische Schaltung vorhanden. Die Strommessung am Lüfter 10 erfordert in dieser elektronischen Schaltung einen zusätzlichen Shunt und einen Differenzeingang an einem Controller. Der Differenzeingang ist üblicherweise in derartigen Schaltungen vorhanden. Die elektrische Spannung U des Lüfters kann z. B. aus dem PWM (pulse-width-modulation)-Verhältnis des Stroms ermittelt werden. Falls die Motorstromendstufe des Lüfters ein FET (Feldeffekttransistor) ist, kann zur Strommessung anstelle eines Shunts auch der Kanalwiderstand des FET (RDrain- Source On) verwendet werden. Dann ist kein zusätzliches Shunt erforderlich. Wird der Lüfter 10 durch einen Bürstenmotor betrieben, kann die Drehzahl n leicht ermittelt werden, da der Ankerstrom mit einem Vielfachen der Drehzahl schwankt. Bei bürstenlosen Motoren ist die Drehzahl aus dem Kommutator-ASIC bekannt.Because the fan 10 electronically controlled, an electronic circuit is present. The current measurement on the fan 10 requires in this electronic circuit an additional shunt and a differential input to a controller. The differential input is usually present in such circuits. The electrical voltage U of the fan can, for. B. from the PWM (pulse-width modulation) ratio of the current can be determined. If the motor current output stage of the fan is a FET (Field Effect Transistor), the channel resistance of the FET (R Drain Source On ) can be used instead of a shunt for current measurement. Then no additional shunt is required. Will the fan 10 operated by a brush motor, the speed n can be easily determined, since the armature current fluctuates at a multiple of the speed. For brushless motors, the speed is known from the commutator ASIC.

Um den Differenzdruck durch die Lüfter-Regelung 30 noch genauer bestimmen zu können, wird gemäß einer weiteren Ausführungsform von den Öffnungen 24 des Luftschachtsystems 20 ein elektrisches Öffnungssignal entsprechend dem Öffnungsgrad der Öffnungen 24 und/oder ein elektrisches Geschwindigkeitssignal entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit an die Lüfter-Regelung 30 übermittelt und durch sie verarbeitet.To the differential pressure through the fan control 30 to be able to determine more precisely, according to a further embodiment of the openings 24 of the duct system 20 an electric opening signal corresponding to the opening degree of the openings 24 and / or an electrical speed signal corresponding to the vehicle speed to the fan control 30 transmitted and processed by them.

Zur erleichterten Verarbeitung der Gesamtheit oder eines Teils der Daten zur Bestimmung des Differenzdrucks ist es ebenfalls bevorzugt, diese Daten vollständig oder teilweise in einem Kennfeld in der Lüfter-Regelung 30 zu speichern. Das Kennfeld hat die Form einer Datentabelle oder einer Datenmatrix, in der der Differenzdruck in Abhängigkeit von den Betriebsdaten und/oder Öffnungssignalen und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit dargestellt ist. Aus diesem Kennfeld kann somit bei Vorliegen der Betriebsdaten und/oder der Öffnungssignale und/oder des Geschwindigkeitssignals in der Lüfter-Regelung der entsprechende Differenzdruck bestimmt werden. Umgekehrt können beispielsweise bei Änderung der Öffnungssignale die erforderlichen Betriebsdaten ausgelesen werden, um durch Anpassung der Lüfterleistung den Differenzdruck konstant zu halten.In order to facilitate the processing of all or part of the data for determining the differential pressure, it is also preferable to have this data completely or partially in a map in the fan control 30 save. The map has the form of a data table or a data matrix in which the differential pressure in dependence on the operating data and / or opening signals and / or the vehicle speed is shown. From this map can thus be determined in the fan control of the corresponding differential pressure in the presence of the operating data and / or the opening signals and / or the speed signal. Conversely, for example, when changing the opening signals, the required operating data can be read to keep the differential pressure constant by adjusting the fan power.

Der einzustellende oder nachzuregelnde Differenzdruck wird beispielsweise wieder durch das Auswählen am Lüftereinstellknopf 50 im Fahrzeug-Innenraum 60 als Sollwert in der Lüfter-Regelung 30 gesetzt. Verändert sich der Differenzdruck durch Umstellen des Öffnungsgrads der Öffnungen des Luftschachtsystems 20 und/oder durch die Fahrzeuggeschwindigkeit, entnimmt die Lüfter-Regelung 30 dem Kennfeld, welche Betriebsdaten des Lüfters 10 in welcher Weise angepasst werden müssen bzw. nachgeregelt werden müssen, um den Differenzdruck-Sollwert wieder zu erreichen.The to be adjusted or readjusted Dif For example, reference pressure is restored by selecting the fan setting button 50 in the vehicle interior 60 as setpoint in the fan control 30 set. Changes the differential pressure by changing the opening degree of the openings of the duct system 20 and / or by the vehicle speed, takes the fan control 30 the map, which operating data of the fan 10 in which way must be adjusted or need to be readjusted to reach the differential pressure setpoint again.

Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung arbeitet die Fahrzeugbelüftungseinrichtung 1 mit einer differenzdruckgeführten Lüfter-Regelung 30, die gemäß einer Ausführungsform den Differenzdruck als ein Signal vom Differenzdrucksensor 40 erhält. Gemäß einer weiteren Ausführungsform basiert die differenzdruckgeführte Lüfter-Regelung 30 auf einem Differenzdruck, der indirekt aus den Betriebsdaten des Lüfters 10 allein oder in Kombination mit Konfigurationsdaten des Luftschachtsystems 20 und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird.According to the above-described embodiments of the present invention, the vehicle ventilation device operates 1 with a differential pressure-controlled fan control 30 , which according to one embodiment, the differential pressure as a signal from the differential pressure sensor 40 receives. According to a further embodiment, the differential pressure-controlled fan control is based 30 on a differential pressure, indirectly from the operating data of the fan 10 alone or in combination with configuration data of the duct system 20 and / or the speed of the vehicle is determined.

11
FahrzeugsbelüftungseinrichtungVehicle aerator
1010
LüfterFan
2020
LuftschachtsystemDuct System
2222
Kanalchannel
2424
Öffnungopening
3030
Lüfter-RegelungFan Control
4040
DifferenzdrucksensorDifferential Pressure Sensor
4545
Verbindungsleitungconnecting line
5050
Einstellknopfadjustment
6060
Fahrzeug-InnenraumVehicle interior
7070
Heizungheater

Claims (9)

Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) zur Belüftung eines Fahrzeug-Innenraums (60), die die folgenden Merkmale aufweist: a. einen Lüfter (10) zum Erzeugen eines Luftstroms, entsprechend seiner Betriebsdaten, b. ein Luftschachtsystem (20) mit einer Mehrzahl von verschließbaren Öffnungen (24), über welches der Luftstrom vom Lüfter (10) dem Fahrzeug-Innenraum (60) zuführbar ist, und c. eine differenzdruckgeführte Lüfter-Regelung (30) zum Einstellen der Betriebsdaten des Lüfters (10), die auch bei Änderung des Öffnungsgrads zumindest einer der Öffnungen und/oder bei Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Stärke des Luftstroms durch die Öffnungen (24) durch Anpassen der Betriebsdaten des Lüfters (10) konstant hält.Vehicle ventilation device ( 1 ) for ventilating a vehicle interior ( 60 ) having the following features: a. a fan ( 10 ) for generating an air flow according to its operating data, b. a duct system ( 20 ) with a plurality of closable openings ( 24 ), over which the air flow from the fan ( 10 ) the vehicle interior ( 60 ), and c. a differential pressure-controlled fan control ( 30 ) for setting the operating data of the fan ( 10 ), which, even if the degree of opening of at least one of the openings changes and / or the vehicle speed changes, the intensity of the air flow through the openings (FIG. 24 ) by adjusting the operating data of the fan ( 10 ) keeps constant. Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß Anspruch 1, die weiterhin einen Differenzdrucksensor (40) aufweist, mit dem eine Differenz eines Luftdrucks zwischen dem Fahrzeug-Innenraum (60) und dem Luftschachtsystem (20) bestimmbar und als elektrisches Signal an die Lüfter-Regelung (30) übermittelbar ist.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to claim 1, further comprising a differential pressure sensor ( 40 ), with which a difference of an air pressure between the vehicle interior ( 60 ) and the duct system ( 20 ) and as an electrical signal to the fan control ( 30 ) is transferable. Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß Anspruch 2, deren Differenzdrucksensor (40) ein unkalibrierter Differenzdrucksensor ist, dessen Ausgangssignal als Sollwert für den Differenzdruck setzbar ist, nachdem ein Bediener der Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) die Leistung des Lüfters (10) eingestellt hat.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to claim 2, whose differential pressure sensor ( 40 ) is an uncalibrated differential pressure sensor whose output signal can be set as a target value for the differential pressure after an operator of the vehicle ventilation device ( 1 ) the performance of the fan ( 10 ). Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, mit deren Lüfter-Regelung (30) über das Anpassen der Betriebsdaten der Differenzdruck konstant haltbar ist.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to claim 2 or 3, with the fan control ( 30 ) is constant over the adjustment of the operating data of the differential pressure. Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, deren Differenzdrucksensor (40) den Luftdruck im Fahrzeug-Innenraum (60) über eine Verbindungsleitung (45) zum Fußraum des Fahrzeug-Innenraums (60) bestimmt.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, whose differential pressure sensor ( 40 ) the air pressure in the vehicle interior ( 60 ) via a connecting line ( 45 ) to the footwell of the vehicle interior ( 60 ) certainly. Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß Anspruch 1, deren Lüfter-Regelung (30) als Betriebsdaten Strom, Spannung und/oder Drehzahl des Lüfters (10) erfasst, aus denen ein Differenzdruck zwischen Luftschachtsystem (20) und Fahrzeug-Innenraum (60) bestimmbar ist.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to claim 1, whose fan control ( 30 ) as operating data current, voltage and / or speed of the fan ( 10 ), from which a differential pressure between the manhole system ( 20 ) and vehicle interior ( 60 ) is determinable. Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß Anspruch 6, deren Lüfter-Regelung (30) den Strom des Lüfters (10) über ein Stromshunt oder bei Verwendung eines Feldeffekttransistors (FET) über seinen Kanalwiderstand erfasst.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to claim 6, whose fan control ( 30 ) the current of the fan ( 10 ) is detected via a current shunt or when using a field effect transistor (FET) via its channel resistance. Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, an deren Lüfter-Regelung (30) jeweils von den Öffnungen (24) ein elektrisches Öffnungssignal entsprechend dem Öffnungsgrad der Öffnungen (24) und/oder ein elektrisches Geschwindigkeitssignal entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit übermittelbar und durch sie verarbeitbar ist.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to claim 6 or 7, at the fan control ( 30 ) each of the openings ( 24 ) an electrical opening signal corresponding to the opening degree of the openings ( 24 ) and / or an electric speed signal according to the vehicle speed can be transmitted and processed by them. Fahrzeugbelüftungseinrichtung (1) gemäß Anspruch 6, 7 oder 8, deren Lüfter-Regelung (30) zur Bestimmung eines Differenzdrucks zwischen Luftschachtsystem (20) und Fahrzeug-Innenraum (60) ein gespeichertes Kennfeld aufweist, in dem der Differenzdruck in Abhängigkeit von den Betriebsdaten und/oder Öffnungssignalen und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit gespeichert ist, so dass durch die Lüfter-Regelung (30) im Vergleich mit dem Kennfeld ein konstanter Differenzdruck regelbar ist, auch wenn der Öffnungsgrad der Öffnungen (24) und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden/wird.Vehicle ventilation device ( 1 ) according to claim 6, 7 or 8, whose fan control ( 30 ) for determining a differential pressure between the duct system ( 20 ) and vehicle interior ( 60 ) has a stored map in which the differential pressure is stored in dependence on the operating data and / or opening signals and / or the vehicle speed, so that by the fan control ( 30 ) a constant differential pressure is controllable in comparison with the characteristic diagram, even if the opening degree of the openings ( 24 ) and / or the vehicle speed is / will be changed.
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