DE102007028313B3 - Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Strömungsweg für Luft, der durch einen an der Stirnseite des Kraftfahrzeugs angeordneten Lufteinlass, eine Luftbehandlungseinrichtung, einen Rotor, sowie einen Kanal, der den Lufteinlass mit der Luftbehandlungseinrichtung verbindet, gebildet wird, und einem Energiespeicher, wobei der Rotor im Strömungsweg angeordnet ist und dabei den Istwert der Durchflussrate der Luft an einen Schwellwert angleicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor bei einem Istwert, der kleiner ist als der Schwellwert, unter Einsatz von Energie aus dem Energiespeicher antreibbar ist und bei einem Istwert, der höher ist als der Schwellwert, unter Rückführung von Energie an den Energiespeicher abbremsbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
  • Derartige Belüftungsvorrichtungen werden bei Kraftfahrzeugen dazu eingesetzt, um Frischluft aus der Umgebung in das Innere des Kraftfahrzeugs zu befördern und somit ein angenehmes Innenraumklima für den Fahrgast bereitzustellen.
  • Stand der Technik
  • Die DE 30 47 426 C2 zeigt ein Verfahren zur Regelung der Luftmenge für den Fahrgastraum eines Fahrzeugs, bei dem Luft über einen Staulufteinlass in ein Luftkanalsystem gelangt und über ein elektromotorisch angetriebenes Gebläserad durch Luftaustrittsdüsen in den Fahrgastraum gefördert wird. Die Regelung des Staudrucks erfolgt durch eine Drosseleinrichtung, die sich im Luftkanalsystem zwischen Staulufteinlass und Gebläserad befindet und insbesondere als Drosselklappe ausgeführt ist. Die Regelung erfolgt durch Anpassung der Drosselklappe, bis die Änderung des vom Elektromotor des Gebläserads aufgenommenen Stroms zu Null wird. Nachteilig an einem solchen Verfahren ist, dass keine Möglichkeit besteht, den überschüssigen Staudruck vorteilhaft zu nutzen. In diesem Fall wird durch die Drosseleinrichtung lediglich versucht, den Überschuss an Staudruck schnellstmöglich gegen Null tendieren zu lassen. Durch die Drosseleinrichtung im Luftkanalsystem entstehen weiterhin Turbulenzen der Luft, die sich nachteilig auf den Geräuschpegel und die Funktionsweise des nachgelagerten Gebläserads auswirken.
  • Die DE 29 15 409 A zeigt eine Regeleinrichtung für Luft- oder Gasströme von Belüftungsanlagen, insbesondere bei Fahrzeugen, wobei ein Lufteinlass an der Front des Fahrzeugs vorgesehen ist, der über einen Durchgangskanal Luft zu den Luftaustrittsdüsen für den Fahrgastraum leitet. Der Durchgangskanal weist eine Abzweigung auf, sowie einen der Abzweigung gegenüberliegenden Steuerkanal. Wenn während der Fahrt durch den Staudruck zu viel Luft in die Belüftungsanlage gedrückt wird, so kann diese durch die Abzweigung abgeführt werden, indem man den Steuerkanal strömungstechnisch anpasst. Eine Einstellung der Luftmenge durch den Fahrgast wird durch herkömmliche Einrichtungen bewerkstelligt. Ein Nachteil ist, dass vergleichsweise viel Bauraum durch die Anordnung der verschiedenen Luftkanäle verloren geht. Weiterhin wird die Energie des überschüssigen Staudrucks in den Kanälen durch die Abzweigung ungenutzt an die Umgebung abgegeben, was zu einer Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrads des Fahrzeugs führt, da zunächst die Energie im Vortrieb des Fahrzeugs aufgewendet wird, um die Luft durch den Fahrtwind in die Kanäle zu pressen, aber die Energie in der überschüssigen Luftmasse durch die Abzweigung ungenutzt verloren geht. Des Weiteren ist es nachteilig, dass das Erscheinungsbild des Fahrzeugs durch die an der Karosserie austretende Abzweigung beeinträchtig wird. Darüber hinaus erzeugt die Luft beim Durchströmen der Kanäle Turbulenzen, die für einen erhöhten Geräuschpegel verantwortlich sind, was sich nachteilig auf den Fahrkomfort auswirkt.
  • Die DE 10 2004 053 226 B3 zeigt ein Verfahren zur Steuerung eines Frischluftstroms einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, wobei zur Kompensation des sich ändernden Staudrucks bei unterschiedlichen Fahrtgeschwindigkeiten die Leistung eines Gebläses verändert wird. Das Verfahren unterteilt sich grob in zwei Schritte, wobei zunächst zwischen einer Minimalfahrtgeschwindigkeit und einer Übergabegeschwindigkeit die Gebläseleistung verändert wird und zwischen einer Übergabegeschwindigkeit und einer Maximalgeschwindigkeit eine Drosselklappe eines Ausströmkanals kontinuierlich angedrosselt wird. Nachteilig an einem solchen Verfahren ist, dass die überschüssige Energie des Staudrucks im System nicht genutzt wird, sondern durch das Gebläse und später auch durch die Drosselklappe Sperren in den Kanälen aufgebaut werden, um die Strömung einzubremsen. Dies trägt weiterhin zu einer Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrads des Fahrzeugs bei, da ständig weitere Luft in das System einströmt, aber überschüssige Luft lediglich abgeblockt wird. Des Weiteren führen Turbulenzen bei der Umströmung des sich verlangsamenden Gebläse und der angedrosselten Drosselklappe zu Geräuschbelästigungen für die Fahrgäste. Besonders nachteilig ist dies in Anbetracht der besonders Nahe am Fahrgastraum angebrachten Einrichtungen zur Kompensation des Staudrucks und der daraus folgenden geringen Dämpfung der Geräusche.
  • Aufgabenstellung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die die Energie des überschüssigen Staudrucks in der Vorrichtung nutzt und gleichzeitig eine zuverlässige Versorgung mit Frischluft gewährleistet, sowie den Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeugs erhöht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Strömungsweg für Luft, der durch einen an der Stirnseite des Kraftfahrzeugs angeordneten Lufteinlass, eine Luftbehandlungseinrichtung, einen Rotor, sowie einen Kanal, der den Lufteinlass mit der Luftbehandlungseinrichtung verbindet, gebildet wird, und einem Energiespeicher, wobei der Rotor im Strömungsweg angeordnet ist und dabei den Istwert der Durchflussrate der Luft an einen Schwellwert angleicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor bei einem Istwert, der kleiner ist als der Schwellwert, unter Einsatz von Energie aus dem Energiespeicher antreibbar ist und bei einem Istwert, der höher ist als der Schwellwert, unter Rückführung von Energie an den Energiespeicher abbremsbar ist.
  • Indem an der Stirnseite des Kraftfahrzeugs ein Lufteinlass vorgesehen ist bildet sich während der Fahrt ein Staudruck im Strömungsweg. Um den Staudruck und die damit verbundene Durchflussrate der Luft an den Schwellwert anzupassen ist ein Rotor vorgesehen, der bei einem Istwert der Durchflussrate der Luft, der kleiner als der Schwellwert ist, unter Einsatz von Energie aus dem Energiespeicher antreibbar ist und somit die Durchflussrate der Luft erhöht. Dies ist vor allem bei einer für den momentan geforderten Schwellwert zu geringen Fahrgeschwindigkeit notwendig, um die gewünschte Leistung der Belüftungsvorrichtung zu gewährleisten. Bei herkömmlichen Belüftungsvorrichtungen führt eine zu geringe Fahrgeschwindigkeit zu einem Abfall der Durchflussrate und daher zu einer Leistungsminderung der Belüftungsvorrichtung. Dies wird in einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung verhindert, indem bei zu geringer Fahrgeschwindigkeit die Luft durch den Rotor zusätzlich beschleunigt wird, um den Schwellwert der Durchflussrate zu erreichen. Ist der Istwert der Durchflussrate der Luft höher als der Schwellwert, so wird der Rotor unter Rückführung von Energie an den Energiespeicher abgebremst, was die Durchflussrate verringert. Dies ist besonders bei einer für den momentan geforderten Schwellwert zu hohen Fahrgeschwindigkeit notwendig, um die gewünschte Leistung der Belüftungsvorrichtung zu gewährleisten. Durch die Rückgewinnung der Energie im überschüssigen Anteil des Staudrucks, respektive der Durchflussrate, ist es möglich, den Gesamtwirkungsgrad des Kraftfahrzeugs gegenüber der bisherigen Vorgehensweise zu erhöhen. Dies wirkt sich positiv auf Verbrauch und Emissionen des Kraftfahrzeugs aus.
  • Das Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs wird weiterhin nicht durch Luftauslässe für die Abfuhr des überschüssigen Anteils des Staudrucks beeinträchtigt. Bis auf den Lufteinlass an der Stirnseite des Kraftfahrzeugs unterscheidet sich eine erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung optisch nicht von herkömmlichen Belüftungsvorrichtungen. Des Weiteren verbessert sich auch die Geräuschbelästigung für den Fahrgast gegenüber herkömmlichen Belüftungsvorrichtungen, da keine abzweigenden Kanäle vorhanden sind, an denen sich die Luft teilen oder brechen kann, und der Strömungsweg im Wesentlichen aus einem einzigen Kanal besteht. Durch den Energiespeicher ist es darüber hinaus möglich, die nötige Energie zum Antreiben des Rotors unabhängig vom momentanen Betriebszustand von beispielsweise der Brennkraftmaschine, zu erhalten und es ist möglich, die rückgewonnene Energie aus dem Abbremsvorgang des Rotors jederzeit zu nutzen, insbesondere zu speichern.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist der Energiespeicher als Batterie ausgebildet. Dadurch ist es möglich, die Energie in elektrischer Form zu nutzen, was einen wesentlich einfachere Ausgestaltung der Vorrichtung ermöglicht, als dies bei der Nutzung von Energie in mechanischer oder thermischer Form der Fall wäre. Insbesondere bietet es sich an, für diesen Zweck eine bereits vorhandene Starterbatterie einer Brennkraftmaschine als Energiespeicher zu verwenden, was Kosten und Gewicht spart.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist an dem Rotor ein Antrieb angeschlossen, insbesondere ein elektromagnetischer Antrieb.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist das Angleichen des Istwerts an den Schwellwert durch eine Anpassung des elektromagnetischen Feldes im Antrieb des Rotors möglich, so dass eine vorgegebene Drehzahl des Rotors im Wesentlichen konstant gehalten werden kann. Dies erfolgt zweckmäßig durch eine Regelung für den Antrieb, die vorzugsweise in den Antrieb integriert ist. Diese Regelung gewährleistet ein konstantes Drehzahlniveau des Rotors bei unterschiedlichen Staudrücken und Durchflussraten der Luft. Dadurch ist es möglich die elektrische Energie aus dem Energiespeicher im Antrieb des Rotors zu nutzen, um die Drehzahl zusätzlich zu erhöhen und durch eine Änderung am elektromagnetischen Feld des Antriebs eine Rückgewinnung elektrischer Energie mit demselben Antrieb zum zusätzlichen Senken der Drehzahl des Rotors herbeizuführen. Die Verwendung von nur einem Antrieb zum Beschleunigen und Abbremsen des Rotors reduziert in besonderem Maße Gewicht und Kosten.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist der Rotor am Eingang zur Luftbehandlungseinrichtung angeordnet. Dadurch kann die Luftbehandlungseinrichtung intern mit einer bereits angepassten Durchflussrate der Luft arbeiten.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist der Rotor als Radialgebläse ausgebildet. Durch den Einsatz eines Radialgebläses ist eine solche Belüftungsvorrichtung besonders effizient zu betreiben, da es in einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung besonders strömungsgünstig betrieben werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführung wird der Schwellwert der Durchflussrate durch die Eingabe eines Fahrgastes an einer Bedieneinrichtung gebildet. Dies geschieht durch Wählen einer bestimmten Gebläsestufe, was eine Anpassung des Schwellwerts bedingt und die Drehzahl für den Rotor vorgibt.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist die Luftbehandlungseinrichtung als Klimagerät ausgebildet. Herkömmliche Klimageräte können in nahezu unveränderter Form auch in einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung weiterverwandt werden, was eine Kostenersparnis gegenüber anderen Vorrichtungen zur Ausnutzung des Staudrucks bewirkt, die speziell gestaltete Luftbehandlungseinrichtungen benötigen. Im Klimagerät wird die Luft, je nach Eingabe des Fahrgasts, zu den verschiedenen Luftaustrittsdüsen verteilt und/oder erwärmt und/oder abgekühlt.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist der Lufteinlass trichterförmig ausgebildet. Dies trägt in besonderem Maße dazu bei, die Belüftungsvorrichtung möglichst effizient zu gestalten. Durch den im Trichter entstehenden Staudruck kann eine große Luftmenge für die Luftbehandlungseinrichtung bereitgestellt werden. Dadurch lassen sich bereits bei geringen Fahrgeschwindigkeiten Energieeinsparpotenziale bei der Ausnutzung des überschüssigen Staudrucks durch den Rotor generieren.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist der Lufteinlass durch eine Schließeinrichtung drosselbar. Dadurch ist es möglich, den Strömungsweg bedarfsgesteuert für den Lufteintritt freizugeben. Durch eine solche Maßnahme kann zum Einen der cw-Wert verbessert werden, wenn ein stark erhöhter Istwert der Durchflussrate der Luft nicht mehr allein durch den Rotor auf den Schwellwert reduziert werden kann, und dadurch wird zum Anderen sichergestellt, dass eine zuverlässigere Einhaltung des Schwellwerts möglich ist, was den Komfort für den Fahrgast erhöht.
  • In einer bevorzugten Ausführung kann die Schließeinrichtung eine Schließstellung, in der der Lufteintritt in den Strömungsweg minimal ist, und eine Durchlassstellung, in der der Lufteintritt in den Strömungsweg maximal ist, einnehmen.
  • In einer bevorzugten Ausführung nimmt die Schließeinrichtung bei deaktivierter Belüftungsvorrichtung die Schließstellung ein. Dadurch ist es möglich, dass bei einer durch den Fahrgast veranlassten Deaktivierung der Belüftung die Anströmung des Rotors unterbunden werden kann. Wenn keinerlei Luft aus den Austrittsdüsen in den Innenraum strömen soll kann dies nämlich nicht durch ein bloßes Stoppen des Rotors erfolgen, da die Luft dennoch um die Rotorblätter herum in die Luftbehandlungseinrichtung einströmen würde. Es ist daher nötig, dass keine Luft mehr in den Strömungsweg eindringen kann. Dazu wird die Schließeinrichtung in die Schließstellung gebracht. Dies verbessert weiterhin den cw-Wert des Kraftfahrzeugs.
  • In einer bevorzugten Ausführung wird die Schließeinrichtung durch schwenkbare Lamellen gebildet. Dadurch ist es möglich, den Lufteinlass an der Stirnseite des Kraftfahrzeugs durch die dort ohnehin häufig zu findenden Lamellengitter zu verdecken und somit die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung so zu gestalten, dass kaum ein Unterschied zu herkömmlichen Belüftungsvorrichtungen erkennbar ist. Weiterhin bieten Lamellen die Möglichkeit, durch eine einfache Schwenkbewegung den Lufteinlass zu öffnen oder zu verschließen. Diese Ausführung einer Schließeinrichtung ist somit kostengünstig und für den Betrachter nahezu unauffällig.
  • Ausführungsbeispiel
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Ein mit „FR" versehener Pfeil kennzeichnet die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs.
  • Darin zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug,
  • 2 eine Schließeinrichtung am Lufteinlass in Schließstellung und in Durchlassstellung,
  • 3 die Energiebilanz einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und
  • 4 einen Regelungsablauf zum Einstellen der Durchflussrate der Luft.
  • Gemäß 1 weist eine Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug 1 einen Strömungsweg 2 für Luft 3 auf, der durch einen Lufteinlass 5 an der Stirnseite 4 des Kraftfahrzeugs 1, sowie einen sich daran anschließenden Kanal 7, der zu einer Luftbehandlungseinrichtung 6 führt, gebildet wird. Der Lufteinlass 5 ist bevorzugt trichterförmig ausgebildet, um im Strömungsweg 2 einen möglichst hohen Staudruck durch die anströmende Luft 3 zu erzeugen. Die Luftbehandlungseinrichtung 6 besteht aus einem als Radialgebläse ausgebildeten Rotor 8 mit einem elektromagnetischen Antrieb 14 und einem Klimagerät 6a, von dem eine oder mehrere Luftaustrittsdüsen 6b in den Fahrgastraum reichen. Der Antrieb 14 des Rotors 8 ist durch Stromkabel 12 mit einem als Batterie ausgebildeten Energiespeicher 10 verbunden. Dazu eignet sich insbesondere die Starterbatterie einer Brennkraftmaschine. Im Fahrgastraum befindet sich eine Bedieneinrichtung 9, die über eine Verbindung 11 Eingaben eines Fahrgastes an die Luftbehandlungseinrichtung 6 übermitteln kann. Dazu zählen unter anderem Eingaben betreffend der gewünschten Temperatur, Gebläsestufe, Klimatisierung, Luftverteilung etc. Diese werden an die Luftbehandlungseinrichtung 6 übergeben, welche daraufhin Maßnahmen trifft, um den Eingaben des Fahrgastes gerecht zu werden. Dazu zählen insbesondere das Erhöhen oder Verringern der Lufttemperatur, das Erhöhen oder Verringern der Durchflussrate der Luft 3, sowie die Verteilung der Luft 3 an die gewählten Luftaustrittsdüsen 6b. Das Radialgebläse 8 ist am Eingang zum Klimagerät 6a derart angeordnet, dass es angeströmt wird und sich so in Bewegung setzt.
  • Gemäß 2 hat eine am Lufteinlass 5 eingangsseitig angebrachte Schließeinrichtung 13 mehrere schwenkbare Lamellen 15, die in eine Schließstellung und eine Durchlassstellung gebracht werden können. Die Schließstellung zeichnet sich dadurch aus, dass vorzugsweise bei einer deaktivierten Luftbehandlungseinrichtung 6, die Luft 3 am Eintritt in den Lufteinlass 5 gehindert werden kann, was wesentlich zu einer Verbesserung des cw-Werts des Kraftfahrzeugs beiträgt. Die Durchlassstellung zeichnet sich dadurch aus, dass die Luft 3 weitestgehend ungehindert in den Lufteinlass 5 eintreten kann. Diese Stellung wird bei einer aktivierten Luftbehandlungseinrichtung 6 eingenommen. Natürlich können die Lamellen 15 auch Stellungen zwischen der Schließstellung und der Durchlassstellung einnehmen, um bei sehr schneller Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die anströmende Luft 3 anzudrosseln. Dies kann in Ausnahmesituationen möglich sein, wenn der Antrieb 14 des Rotors 8 im Strömungsweg 2 keine ausreichende Einbremsung der Luft 3 mehr ermöglicht.
  • 3 zeigt die Energiebilanz einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug 1. Die Energiebilanz bezieht sich dabei auf Werte, die bei einer konstanten Gebläsestufe und der Schließeinrichtung 13 in Durchlassstellung erreicht werden. Auf der x-Achse ist die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 in km/h von 0 bis Tempo 150 angetragen. Natürlich setzt sich der Graph auch jenseits von Tempo 150 fort, was hier jedoch nicht gezeigt wird. Die y-Achse zeigt den Energiefluss vom Antrieb 14 zum Energiespeicher 10 in %. Die negativen Werte stehen dabei für einen Energiefluss vom Energiespeicher 10 zum Antrieb 14 und die positiven Werte für einen Energiefluss vom Antrieb 14 zum Energiespeicher 10. Beim bekannten Stand der Technik liegt der Energiefluss über alle Fahrgeschwindigkeitsbereiche bei –100%.
  • Der Graph startet bei 0 km/h Fahrgeschwindigkeit mit –100% Energiefluss, was bedeutet, dass der Rotor 8 bei einer für die momentane Gebläsestufe vorgesehenen Drehzahl mit voller Leistung vom Antrieb 14 angetrieben wird. Dabei bezieht der Antrieb 14 seine Energie zu 100% aus dem Energiespeicher 10. Bei einer Erhöhung der Fahrtgeschwindigkeit wird der Effekt der anströmenden Luft deutlich, da der Energiefluss vom Energiespeicher 10 zum Antrieb 14 sich reduziert. Die nötige Energie zum Konstanthalten der Drehzahl des Rotors 8 wird durch die anströmende Luft geliefert. Im Bereich von 60 km/h fließt weder Energie aus dem Energiespeicher 10 zum Antrieb 14, noch Energie vom Antrieb 14 zum Energiespeicher 10. Der Rotor 8 wird komplett von der anströmenden Luft auf seiner vorgesehenen Drehzahl gehalten. Ab circa 60 km/h beginnt ein Energiefluss vom Antrieb 14 zum Energiespeicher 10 einzusetzen, der ein Aufladen des Energiespeichers 10 bewirkt. Die Steuerung des Antriebs 14 erhöht dabei das elektromagnetische Feld im Antrieb 14, was dessen Drehwiderstand erhöht, um die Drehzahl bei steigendem Staudruck konstant zu halten. Gleichzeitig wird bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit mehr Energie aus dem Antrieb 14 entnommen und in den Energiespeicher 10 eingespeist. Bei etwa 140 km/h hat der Antrieb 14 seinen maximal möglichen Drehwiderstand erreicht und liefert die maximal realisierbare Menge Energie an den Energiespeicher 10. Um eine unerwünschte Erhöhung der Drehzahl des Rotors 8 zu verhindern empfiehlt es sich nun die Schließeinrichtung 13 zunehmend anzudrosseln, aber nur so stark, um dennoch den Energiefluss zum Energiespeicher 10 im Bereich von 100% zu halten.
  • 4 zeigt einen Regelungsablauf einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung, wie ihn die Regelung des Antriebs 14 realisiert. Eingangs wird der Schwellwert der Durchflussrate der Luft 3, der sich durch die Eingabe eines Fahrgasts an einer Bedieneinrichtung 9 ergibt, sowie der Istwert der Durchflussrate der Luft 3, der sich durch die momentane Drehzahl des Rotors 8 ergibt, aufgenommen. Ein Vergleich dieser beiden Werte kann zu drei Ergebnissen führen: Ist der Schwellwert größer als der Istwert, so bedeutet dies, dass nicht genügend Luft 3 durch den Strömungsweg 2 fließt. Durch Einsatz von Energie beschleunigt der Antrieb 14 den Rotor 8 zusätzlich, um den Istwert Richtung Schwellwert anzuheben. Ist der Schwellwert gleich dem Istwert, so arbeitet die Belüftungsvorrichtung ordnungsgemäß und es sind keine weiteren Korrekturen nötig. Ist der Schwellwert kleiner als der Istwert, so strömt zu viel Luft 3 durch den Strömungsweg 2. Durch die Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie durch den Antrieb 14 erfolgt ein Abbremsen des Rotors 8, was den Istwert Richtung Schwellwert tendieren lässt. Indem diese Regelstrecke mehrmals pro Sekunde durchlaufen wird, lässt sich der Istwert besonders exakt auf den Schwellwert einstellen, was eine besonders zuverlässige Belüftung ermöglicht.

Claims (13)

  1. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Strömungsweg (2) für Luft (3), der durch einen an der Stirnseite (4) des Kraftfahrzeugs (1) angeordneten Lufteinlass (5), eine Luftbehandlungseinrichtung (6), einen Rotor (8), sowie einen Kanal (7), der den Lufteinlass (5) mit der Luftbehandlungseinrichtung (6) verbindet, gebildet wird, und einem Energiespeicher (10), wobei der Rotor (8) im Strömungsweg (2) angeordnet ist und dabei den Istwert der Durchflussrate der Luft (3) an einen Schwellwert angleicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (8) bei einem Istwert, der kleiner ist als der Schwellwert, unter Einsatz von Energie aus dem Energiespeicher (10) antreibbar ist und bei einem Istwert, der höher ist als der Schwellwert, unter Rückführung von Energie an den Energiespeicher (10) abbremsbar ist.
  2. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (10) als Batterie ausgebildet ist.
  3. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rotor (8) ein Antrieb (14) angeschlossen ist, insbesondere ein elektromagnetischer Antrieb.
  4. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Angleichen des Istwerts an den Schwellwert durch eine Anpassung des elektromagnetischen Feldes im Antrieb (14) des Rotors (8) möglich ist, so dass eine vorgegebene Drehzahl des Rotors (8) im Wesentlichen konstant gehalten werden kann.
  5. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (8) am Eingang zur Luftbehandlungseinrichtung (6) angeordnet ist.
  6. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (8) als Radialgebläse ausgebildet ist.
  7. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert der Durchflussrate durch die Eingabe eines Fahrgastes an einer Bedieneinrichtung (9) gebildet wird.
  8. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbehandlungseinrichtung (6) als Klimagerät ausgebildet ist.
  9. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (5) trichterförmig ausgebildet ist.
  10. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (5) durch eine Schließeinrichtung (13) drosselbar ist.
  11. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung (13) eine Schließstellung (13a), in der der Lufteintritt in den Strömungsweg (2) minimal ist, und eine Durchlassstellung (13b), in der der Lufteintritt in den Strömungsweg (2) maximal ist, einnehmen kann.
  12. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung (13) bei deaktivierter Belüftungsvorrichtung die Schließstellung (13a) einnimmt.
  13. Belüftungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließeinrichtung (13) durch schwenkbare Lamellen (13a, 13b) gebildet wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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