DE102015112024A1

DE102015112024A1 - System zur Steuerung einer Belüftungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015112024A1
Application number: DE102015112024.0A
Authority: DE
Inventors: Claus Schinzler; Timo Michel
Original assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2035-07-24
Also published as: DE102015112024B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung einer Belüftungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug. Das System weist mindestens einen Luftausströmer mit mindestens einer mechanischen Stelleinrichtung, mittels der ein den Luftausströmer durchströmender Luftstrom beeinflussbar ist, mindestens eine Steuereinheit und mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer zugeordneten Aktuator auf. Der mindestens eine Aktuator ist mit dem mindestens einen Luftausströmer mechanisch in der Weise verbunden, dass mittels des mindestens einen Aktuators die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung betätigbar ist. Der mindestens eine Aktuator ist elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und elektrische Signale, die von der Steuereinheit dem Aktuator zuführbar sind, werden vom Aktuator in eine mechanische Bewegung umsetzt, sodass die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung betätigt wird. Die Steuereinheit ist mit einem Interface ausgestattet, das an ein in einem Kraftfahrzeug vorhandenes Bussystem anschließbar ist, sodass Steuerbefehle über dieses Bussystem an die Steuereinheit übertragbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung einer Belüftungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
In Kraftfahrzeugen sind heutzutage diverse Steuereinheiten integriert. Es sind Steuereinheiten vorhanden, die spezielle Aufgaben in einem Kraftfahrzeug wahrnehmen, wie etwa das Bremssystem oder Motor steuern und überwachen. Die einzelnen Steuereinheiten sind über ein Bussystem miteinander verbunden, wobei das Bussystem einen hierarchischen Aufbau hat. Durch den Einzug moderner Kommunikationsmittel, insbesondere von Mobiltelefonen und Tabletcomputern, werden diese zur Anzeige von Informationen und zur Eingabe von Steuerbefehlen verwendet. Außerdem werden immer mehr bisher mechanisch zu bedienenden Komponenten in einem Kraftfahrzeug elektrifiziert. So sind heutzutage kaum noch Kurbeln zur Betätigung der Seitenscheiben in einem Kraftfahrzeug denkbar.
Bisher werden die Luftausströmer im Innenraum eines Kraftfahrzeuges mechanisch von einem Benutzer bedient. Auch dies wird sich in den nächsten Fahrzeuggenerationen hin zur Elektrifizierung der Luftausströmer verändern.
Die in einem Kraftfahrzeug vorhandenen Steuergeräte und Komponenten, mit denen die Steuergeräte kommunizieren, sind mit einem integrierten Bussystem verbunden, wobei es sich hierbei zumeist um ein massiv inhomogenes System mit einem unidirektionalen isochronen Netzwerk mit Ringtopologie handelt. Ein solches System kommt z.B. in Form eines MOST-Busses oder eines CAN-Busses zum Einsatz.
In einigen solcher Bussysteme werden Datenpakete gleicher Größe in gleichen Zeitabständen versendet. Es ist ein einheitlicher Netzwerktakt vorgesehen. Der einheitliche Netzwerktakt wird von einem einzigen Teilnehmer, dem sogenannten „Clock-Master‘‘, erzeugt. Unidirektionale Netzringe verfügen lediglich über einen einzigen gerichteten Informationspfad. Solche Bussysteme sind als Stand der Technik anzusehen.
Es sind außerdem Luftausströmer mit separaten und um einen Winkel gegeneinander angeordneten Lamellenblöcken bekannt, wobei solche Luftausströmer auch als Rundluftausströmer ausgestaltet sein können, d.h. der Grundkörper der Luftausströmer und die Luftaustrittsöffnung ist im Wesentlichen rund oder oval. Es sind aber auch entsprechende Luftausströmer mit einem im Wesentlichen rechteckigen Grundkörper bekannt. Die Lamellen der einzelnen Lamellenblöcke sind teilweise miteinander in der Weise gekoppelt, dass diese jeweils gemeinsam verstellt werden können.
Aus DE 10 2004 046 059 ist eine Luftdüse mit Lamellen mit mindestens einem über einen Antrieb bedienbaren Stellelement zur Regelung des Luftstroms, insbesondere für ein Belüftungssystem eines Kraftfahrzeugs, bekannt. Das Stellelement weist eine Vielzahl von Lamellen auf. Über einen Antrieb des Stellelements ist mindestens ein weiteres Stellelement betätigbar.
Aus DE 10 2012 101 175 A1 ist eine Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz durch einen Lufteinlass offenbart. Diese Drosseleinrichtung für den Luftdurchsatz dient zum Einsatz in einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges. Es sind mindestens ein paar zwangsgesteuerte, gegenläufig schwenkbare Klappen vorgesehen, die in einer schwenkenden Stellung den Luftstrom ungehindert durchlassen und in einer anderen Einstellung den Lufteinlass verschließen und in Zwischenstellungen verbringbar sind. Die Klappen können mechanisch per Hand von einem Benutzer oder aber über einen elektromotorischen Antrieb betätigt werden.
Aus DE 20 2009 011 085 U1 ist eine Luftdüse mit einer kugelförmigen Betätigungsvorrichtung bekannt. Die Luftdüse dient zum Leiten von Luftströmungen, insbesondere für Heizungs-, Klima- und Belüftungsanlagen in Kraftfahrzeugen. Die Luftdüse weist mindestens ein Gehäuse mit darin verschwenkbar angeordneten horizontalen und/oder vertikalen Luftleitmitteln auf. Im Weiteren ist eine Stellvorrichtung zum Verschwenken der Luftleitmittel bekannt. Das Verschwenken der Luftleitmittel kann mechanisch durch einen Benutzer oder aber mittels eines Elektromotors erfolgen.
Aus DE 10 2004 002 363 A1 ist eine Stellvorrichtung, insbesondere zur Einstellung zumindest eines Stellelementes zumindest eines Luftausströmers, sowie zumindest eines Stellelements zumindest eines Luftsteuerelements in zumindest einem Luftführungskanal in einem Gehäuse einer Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die Stellvorrichtung ist mit einem Bediengerät mit zumindest einem Bedienelement und mit zumindest zwei Elementen für eine Übertragung von Bewegungen des Bedienelements auf das Steuerelement ausgestattet. Mit dem zumindest einen Bedienelement des Bediengerätes ist zumindest ein Stellelement des Luftausströmers oder zumindest ein Stellelement des Luftstromsteuerelements betätigbar.
Aus DE 10 2005 042 830 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur benutzerspezifischen Einstellung von fahrzeuginternen Funktionen und/oder Geräten bekannt. Es ist für mindestens einen Benutzer jeweils ein benutzerspezifischer Datensatz, welcher zumindest ein persönliches Benutzerprofil des Benutzers enthält, im Speicher einer fahrzeuginternen Rechnereinheit und/oder in einer portablen Speichereinheit abgespeichert. Der Benutzer ist mindestens anhand einer persönlichen Kennung identifizierbar, wobei mittels des persönlichen Benutzerprofils fahrzeuginterne Funktionen und/oder Geräte automatisch benutzerspezifisch konfigurierbar sind und zumindest der das persönliche Benutzerprofil umfassende Teil des benutzerspezifischen Datensatzes verschlüsselbar und nur nach erfolgreicher Identifikation des Benutzers, welche mittels dessen persönlicher Kennung erfolgt, entschlüsselbar ist.
Aus DE 10 2005 018 078 A1 ist eine Speichereinrichtung für ein Nutzerprofil bekannt. Das Nutzerprofil kann für mehrere elektronische Einrichtungen oder Funktionen in einem Kraftfahrzeug verwendet werden und dient dazu, dass die dem Nutzerprofil entsprechenden Daten im Fahrzeug bereit stehen, ohne das ein Nutzer entsprechende Einstellungen vornehmen muss. Das Nutzerprofil kann durch die Einspeicherung in der Speichereinrichtung in verschiedenen Fahrzeugen verwendet werden.
Aus DE 10 2010 015 742 A1 ist ein Verfahren zum Anpassen eines Inhalts für einen Insassen eines Fahrzeugs während einer Fahrzeugfahrt bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens eines Fahrzeugmodus des Fahrzeuges und des Bestimmens von geeigneten Inhalten für den Insassen auf Basis des Fahrzeugmodus. Der Fahrzeugmodus stellt eine oder mehrere Eigenschaften der Fahrzeugfahrt dar.
Aus DE 10 2005 021 541 A1 ist ein System für kundenspezifische Fahrzeugeinstellungen bekannt. Das System umfasst eine Steuereinheit, die derart angepasst ist, um mit Hilfe einer Fahrzeugeingabestelle und mit einer Fahrzeughilfsvorrichtung zu kommunizieren. Das System umfasst weiterhin eine Datenspeichervorrichtung in Kommunikation mit einer Steuereinheit zum Speichern und Wiederauffinden von elektronischen Audio-Daten für kundenspezifische Klänge, die zur Bestätigung der Fahrzeugeingabequelle in Bezug gesetzt sind. Die Datenspeichervorrichtung ist weiterhin dazu geeignet, elektronische Nicht-Audio-Daten für kundenspezifische Einstellungen für die Fahrzeughilfsvorrichtung zu speichern und wiederaufzusuchen. Die Speichereinheit ist so angepasst, um zumindest mit einer Eingabevorrichtung zum Herunterladen der Audio- und der Nicht-Audio-Daten, gespeichert in den Datenspeichervorrichtungsdaten, zu kommunizieren.
Aus DE 10 2007 000 182 A1 ist eine Sitzpositionssteuervorrichtung für ein Fahrzeug bekannt. Die Sitzpositionssteuervorrichtung hat einen Seitenrichtungsaktuator zum Bewegen einer Position des Fahrzeugsitzes in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs, einen Drehrichtungsaktuator zum Bewegen der Position des Fahrzeuges in einer Drehrichtung des Fahrzeuges, eine Bewegungszustandsidentifizierungsvorrichtung zum Identifizieren eines Bewegungszustandes des Fahrzeugs, eine Seiteneinrichtungsantriebs-Steuervorrichtung zum Bewegen der Position des Sitzes in der seitlichen Richtung des Fahrzeuges durch ein Antreiben des Seitenrichtungsaktuators auf der Grundlage des Bewegungszustandes des Fahrzeugs, der durch die Bewegungszustandsidentifizierungsvorrichtung identifiziert wird.
Aus DE 10 2012 020 614 A1 ist ein Verfahren zur Personalisierung einer Fahrzeugfunktion offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte des Ermittelns einer ersten Kennung eines ersten Fahrzeugnutzers anlässlich einer ersten Sitzung in einem Fahrzeug, Erfassen einer Information über eine Betätigung einer Funktion des ersten Fahrzeugs durch den Fahrzeugnutzer, Erzeugen einer Zuordnung der erfassten Information zu der ermittelten ersten Kennung und Abspeichern der Zuordnung zumindest auch außerhalb des ersten Fahrzeugs.
Nachteilig bei dem bekannten Stand der Technik ist, dass die bekannten Komponenten, wie Luftdüsen oder die Innenbeleuchtung, in einem Kraftfahrzeug und die bekannten Bussysteme in einem Kraftfahrzeug nicht dafür vorgesehen sind, die Steuerung von untergeordneten Komponenten im Fahrgastraum, wie z.B. Luftdüsen oder die Innenbeleuchtung, über eine zentrale Bedieneinheit und eine Datenvermittlung über ein Bussystem vorzunehmen. Dies führt ansonsten zu einem Überfrachten des Bussystems mit untergeordneten Komponenten. Daher erfolgt die Einstellung der Luftleitmittel bzw. Luftdüsen vorrangig mittels einer mechanischen Einstellung der Luftleitmittel der Luftdüse direkt durch einen Benutzer. Eine Einstellung der Luftleitmittel und/oder weiterer Komponenten über eine zentrale Bedieneinheit ist bisher nicht angedacht und würde außerdem das im Kraftfahrzeug vorhandene Bussystem, wie ausgeführt, mit weiterer Datenkommunikation belasten.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System aufzuzeigen, das es ermöglicht in eine bestehende datentechnische hierarchische Struktur ein spezielles Steuergerät, das nur zur Ansteuerung der Komponenten der Luftzuführung in den Innenraum eines Kraftfahrzeuges dient, zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Systems gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der weiteren Beschreibung und insbesondere anhand der Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren 1 bis 4 dargestellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung einer Belüftungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug. Das System weist mindestens einen Luftausströmer mit mindestens einer mechanischen Stelleinrichtung, mittels der ein den Luftausströmer durchströmender Luftstrom beeinflussbar ist, mindestens eine Steuereinheit und mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer zugeordneten Aktuator auf. Der mindestens eine Aktuator ist mit dem mindestens einen Luftausströmer mechanisch in der Weise verbunden, dass mittels des mindestens einen Aktuators die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung betätigbar ist. Der mindestens eine Aktuator ist elektrisch mit der Steuereinheit verbunden und elektrische Signale, die von der Steuereinheit dem Aktuator zuführbar sind, werden vom Aktuator in eine mechanische Bewegung umsetzt, sodass die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung betätig wird. Die Steuereinheit ist mit einem Interface ausgestattet, das an ein in einem Kraftfahrzeug vorhandenes Bussystem anschließbar ist, sodass Steuerbefehle über dieses Bussystem an die Steuereinheit übertragbar sind.
Es ist eine zweite Steuereinheit im Kraftfahrzeug angeordnet und an das im Kraftfahrzeug vorhandene Bussystem angeschlossen, die datentechnisch und datenorganisatorisch der Steuereinheit übergeordnet ist. Von der zweiten Steuereinheit ist über das Bussystem gezielt an das Interface der Steuereinheit mindestens eine Anweisung zur Ausführung einer Einstellung für den mindestens einen Luftausströmer übermittelbar. Die Steuereinheit empfängt die mindestens eine Anweisung zur Ausführung einer Einstellung und setzt diese mindestens eine Anweisung zur Ausführung einer Einstellung in mindestens einen Ansteuerbefehl für den mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer zugordneten Aktuator so um, dass der mindestens eine Ansteuerbefehl für den mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer zugordnete Aktuator ausführbar ist. Es wird dieser mindestens einen umgesetzte Ansteuerbefehl an den mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer zugordneten Aktuator übertragen, und der mindestens eine dem mindestens einen Luftausströmer zugordneten Aktuator empfängt den umgesetzten Ansteuerbefehl und führt diesen aus.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 2 ist vorgesehen, dass in der Steuereinheit mindestens drei mechanische Einstellpositionen für die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung des mindestens einen Luftausströmers abgespeichert sind, und einer jeden dieser mindestens drei mechanischen Einstellpositionen des mindestens einen Luftausströmers jeweils ein Ansteuerbefehl zugehörig ist, welchen die Steuereinheit an den mindestens einen Aktuator jeweils dann überträgt, wenn eine dieser mindestens drei Einstellpositionen der mechanische Stelleinrichtung des mindestens einen Luftausströmer einzustellen ist. Durch die Abspeicherung von vordefinierten Einstellpositionen kann die Steuereinheit die Stellung des mindestens einen Luftausströmer auf diese exakte vordefinierte Stellung einstellen. So können verschiedene häufig gewählte Einstellpositionen immer wieder in gleicher Konfiguration eingestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 3 hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass eine erste der mindestens drei mechanische Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung eine Position der mechanischen Stelleinrichtung repräsentiert, in welcher der Luftausströmer geschlossen ist, eine zweite der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung eine Position repräsentiert, in welcher der Luftausströmer voll geöffnet ist und eine dritte der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung eine Position der mechanischen Stelleinrichtung repräsentiert, in welcher der Luftausströmer eine Position einnimmt, die zwischen der ersten der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung und der zweiten der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung liegt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 4 ist vorgesehen, dass die Steuereinheit zeitlich beanstandete Ansteuerbefehle an den mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer zugeordneten Aktuator überträgt, welche einer der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen für die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung repräsentieren, sodass die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung eine kontinuierliche Bewegung ausführt. Es können damit von der Steuereinheit „Kalibrierungsfahrten‘‘ des mindestens einen Luftausströmer vorgenommen werden, oder es kann eine Animation vorprogrammiert werden, die jederzeit abrufbar ist. Es können aber auch für spezielle Anwendungen vorteilhafte Einstellungen und Abläufe voreingestellt werden, so kann eine vereiste Frontscheibe besonders effektiv mit einem Luftstromintervall beaufschlagt werden, damit diese besonders schnell defrostet, oder es kann bei einem Feuchtbeschlag auf den Innenseiten der Fensterscheiben eine Ansteuerung erfolgen, die sowohl die Frontscheibe als auch die Seitenscheiben mit einem Luftstrom beaufschlagt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 5 ist vorgesehen, dass die kontinuierliche Bewegung der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung des mindestens einen Luftausströmer eine Animation des mindestens einen Luftausströmers erzeugt, sodass diese und damit der mindestens einen Luftausströmer kontinuierliche Bewegungen ausführt und/oder die kontinuierliche Bewegung(en) der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung des mindestens einen Luftausströmers einen aus dem mindestens einen Luftausströmer ausströmenden Luftstrom bewirkt, der im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges einen wellenartigen Luftstrom erzeugt. Ein solcher wellenartiger Luftstrom eignet sich besonders gut zur Kühlung des Innenraums und zugleich wird nahezu der gesamte Fahrgastraum mit gekühlter Luft versorgt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 6 ist vorgesehen, dass in der Steuereinheit mehrere Positionen der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung des mindestens einen Luftausströmers abspeicherbar sind, und einer jeden dieser mehreren Positionen eine spezifische Funktionsstellung der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung des mindestens einen Luftausströmers zugeordnet ist, wobei eine jede dieser spezifischen Funktionsstellungen einer über oder von der zweiten Steuereinheit aktivierbaren Funktion zugeordnet ist.
Es kann ein Nutzer damit eine von ihm gewählte Einstellung speichern und auf einer Benutzungseingabeeinheit einer Taste oder Stelle zuordnen und bei späterer Betätigung dieser Taste oder Stelle die von ihm gespeicherte Konfiguration erneut einstellen.
Es hat sich nach Patentanspruch 7 als vorteilhaft erwiesen, dass die von der zweiten Steuereinheit aktivierbare Funktion

– die Kühlung des Fahrzeuginnenraums oder
– die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums oder
– die Entfrostung der Windschutzscheibe oder einer Seitenscheibe des Kraftfahrzeuges oder
– die Kalibrierung der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung und des mindestens einen Aktuators oder
– die Abspeicherung der aktuellen Position der der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung oder
– das Anfahren einer definierten abgespeicherten Position der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung oder
– das Schließen des Luftausströmers

Es hat sich nach Patentanspruch 8 als vorteilhaft erwiesen, dass die Steuereinheit mit dem mindestens einen Aktuator über ein Netzwerk verbunden ist, wobei das Netzwerk als Datenbus oder als local interconnect Network oder als LIN-Bus oder als CAN-Bus oder sowohl als unidirektionales Bus oder als bidirektionales Bussystem ausgebildet ist.
Es hat sich nach Patentanspruch 9 als vorteilhaft erwiesen, dass der mindestens eine Aktuator ein elektromechanischer Aktuator, ein Elektromagnet, ein Stepper, eine Servo, ein Elektromotor oder ein Steppermotor oder ein Schrittmotor oder ein Linearmotor ist und von der Steuereinheit die aktuelle Stellung des mindestens einen Aktuators und damit der mit dem mindestens einen Aktuator mechanisch verbundene mindestens einen mechanischen Einstellvorrichtung des mindestens einen Luftausströmer anhand der aktuellen Daten des mindestens einen Aktuators ermittelbar ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 10 ist vorgesehen, dass die Steuereinheit, nachdem sie eine vordefinierte Anzahl an Ansteuerbefehlen an den mindestens einen Aktuator gesendet hat, diese Position des mindestens einen Aktuators abspeichert und anhand dieser gespeicherten Ansteuerbefehle die Position der mindestens einen mechanischen Einstellreinrichtung, die mit dem mindestens einen Aktuator mechanisch verbunden ist, ermittelt und dass die Steuereinheit nach einer vorbestimmbaren Anzahl von an den mindestens einen Aktuator gesendeten Ansteuerbefehlen den mindestens einen Aktuator auf entweder auf die erste der mindestens drei mechanische Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung oder die zweite der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung verfährt, sodass die Steuereinheit dann die exakte Position der mindestens einen mechanischen Einstellreinrichtung des Luftausströmers kennt. Auf diese Weise kann eine Selbstkalibierung vorgenommen werden.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der jeweiligen Figur zu entnehmen.
Hierbei zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Steuereinheit verbunden mit einem Bussystem,
2 einen Luftausströmer in schematischer Darstellung,
3-1 eine perspektivische Darstellung eines Luftausströmers und
3-2 eine Frontansicht eines Luftausströmers.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
In 1 ist ein Aufbau eines unidirektionalen Bussystems 1-1 dargestellt, in welchem eine Steuereinheit 1-5 integrierbar ist. Das Bussystems 1-1 besteht unter anderem aus einer zweiten Steuereinheit 1-2, die als sogenannter „Master‘‘, der auch Clock-Master genannt wird, sowie weiterer, im Bussystem 1-1 angeordneter Buskomponenten 1-3, 1-4. Bei diesen Buskomponenten 1-3, 1-4 handelt es sich beispielsweise um die Klimaanlage oder eine weitere in einem Kraftfahrzeug angeordnete Komfortkomponente. Die Komponenten 1-2, 1-3, 1-4 des Bussystems 1-1 sind alle miteinander über das Bussystem 1-1 verbunden. Die zweite Steuereinheit 1-2 steuert die Funktion des Bussystems 1-1 sowie den Zeittakt für die Versendung der Datenpakete im Bussystem 1-1. Die weiteren Komponenten 1-3 und 1-4 sind mit fixen Adressen bei der zweiten Steuereinheit 1-2 angemeldet. Dies bedeutet, dass die zweite Steuereinheit 1-2 diese Netzwerkteilnehmer 1-3 und 1-4 mit Adresse exakt ansprechen kann und diese Teilnehmer mit Adresse ihre Daten versenden.
Die Steuereinheit 1-5 kann in das Netzwerk des Bussystems 1-1 einfach eingebunden werden. Hierzu besitzt die Steuereinheit 1-5 ein Interface 1-6, das an das Bussystem 1-1 angeschlossen werden kann. Über das Interface 1-6 kommuniziert die Steuereinheit 1-5 mit dem Bussystem 1-1 und den dortigen Komponenten 1-2, 1-3, 1-4. Der Steuereinheit 1-5 ist eine entsprechende Adresse zuordenbar. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Interface 1-6 die im Bussystem 1-1 übertragenen Daten auf eine voreinstellbare Adresse überwacht und, wenn Daten für diese Adresse gesendet werden, diese aus dem Bussystem 1-1 entnimmt. Eine solche Vorgehensweise ist besonders dann relevant, wenn das Bussystem 1-1 nicht extrem erweitert werden soll. In diesem Fall übernimmt die Steuereinheit 1-5 mit dem Interface 1-6 die Aufgabe als Slave im Bussystem 1-1 und wartet auf eine entsprechende Kennadresse.
Die Steuereinheit 1-5 besitzt einen Mikrocomputer 1-7, der in einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung als Mikrocomputereinheit, Mikroprozessoreinheit oder Mikrocontroller ausgeführt ist. Der Steuereinheit 1-5 sind in der Ausführung nach 1 drei Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 mit jeweils mindestens einer mechanischen Einstellvorrichtung, die über einen Servo oder Elektromotor bedienbar ist, zugeordnet. In einem jeder der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 kann oder ist mindestens ein Endschalter und/oder mindestens eine Sensor angeordnet. Mittels des Endschalters wird die mögliche Bewegungsfreiheit des Luftausströmers 1-9; 1-10; 1-11 begrenzt, so dass eine Endposition nicht überschritten werden kann. Dier mindestens eine Sensor dient zur Erfassung von Einstelldaten des Luftausströmers 1-9; 1-10; 1-11, welche von der Steuereinheit 1-5 abfragbar sind. Es ist daher die Steuereinheit 1-5 mit jedem Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 und mit jedem mindestens einen Endschalter und/oder mindestens einen Sensor verbunden, Die Steuereinheit 1-5 steuert die Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 und deren Komponenten an und stellt die Luftausströmer über die in den Luftausströmern angeordneten und elektrisch betätigbaren Komponenten an. Ein Ansteuerbefehl für eine solche Maßnahme, ist beispielsweise das Signal des Einsteckens des Zündschlüssels in das Kraftfahrzeug, mit dem zugleich die Kennung des Fahrers, der diesem Zündschlüssel zugeordnet ist, übertragen wird. Wird ein solcher Adressdatensatz übertragen, erkennt dies die Steuereinheit 1-5, entnimmt aus dem Datenstrom diese Daten, wertet diese aus und steuert entsprechend die ihr zugeordneten Komponenten, wie eben den Servo oder den Elektromotor einer der Luftdüsen 1-9, 1-10, 1-11, der zur Verstellung der mechanischen Einstellvorrichtung des Luftausströmers dient, an.
Die Steuereinheit 1-5 weist in ihrer Ausführung gemäß 1 eine Speichereinheit 1-8 auf. In der Speichereinheit 1-8 können mehrere Positionsdaten, Bewegungsabläufe, Animationen und/oder Einstelldaten für an die Steuereinheit 1-5 anzuschließenden Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 abgespeichert werden, und zwar z. B. bezogen auf die Fahrerkennung, die die Steuereinheit 1-5 dem Bussystem 1-1 entnimmt, sowie jeweils den einzelnen angeschlossenen Luftausströmern 1-9, 1-10, 1-11 zugehörige Einstellparameter bzw. Einstellkonfigurationen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die eine Speichereinheit 1-8 ein Festwertspeicher z.B. in Form eines „static Rams‘‘.
Ein Nutzer stellt nunmehr anhand einer Bedieneinheit, die in 1 nicht dargestellt ist, und über elektronische/elektrische, an dem Luftausströmer 1-9 angeordnete Stelleinheiten, wie Aktuator und/oder Elektromotoren, den Luftausströmer, wie er ihn für sich beim Fahren gerne eingestellt hat, ein. Diese Daten werden von der Steuereinheit 1-5 in der Speichereinheit 1-8, jeweils dem entsprechenden Luftausströmer zugeordnet und ggf. zur entsprechenden Schlüsselkennung abgespeichert.
Die Steuereinheit 1-5 steuert nunmehr, sobald das Fahrzeug abgestellt und der Fahrzeugschlüssel abgezogen wird und diese Information über das Bussystem 1-1 bereitgestellt ist, den Luftausströmer 1-9 in eine neutrale Ausgangsposition oder eine Verschlussposition, beispielsweise wird über einen Klappmechanismus der Luftausströmer verschlossen, so dass zum Innenraum des Fahrzeuges hin keine Öffnung des Luftausströmers mehr besteht. Wird das Fahrzeug nunmehr über den Fahrzeugschlüssel wieder gestartet, so erkennt dies die Steuereinheit 1-5, entnimmt aus der Speichereinheit 1-8 die entsprechenden zugehörigen Daten und stellt dann entsprechend den Luftausströmer 1-9 mit den Einstellkonfigurationsdaten ein, wie dies der Fahrer abgespeichert hat bzw. wie der Luftausströmer 1-9 eingestellt war, zu dem Zeitpunkt als der Fahrer den Fahrzeugschlüssel entnommen oder das Fahrzeug abgestellt hat.
Die Daten für die Einstellung des Luftausströmers 1-9 werden zentral in der Steuereinheit 1-5 in deren Speichereinheit 1-8 gespeichert und werden nicht an die zweite Steuereinheit 1-2 und/oder an eine im Bussystem 1-1 angeordnete Speichereinheit übertragen. Dies entlastet das Bussystem 1-1 und reduziert das Datenaufkommen und ermöglicht zugleich, flexibel auf die Möglichkeiten der Einstellung des Luftausströmers 1-9 einzugehen und die Steuereinheit 1-5 auf einen Luftausströmer spezifisch anzupassen. Dies ermöglicht es auch, zu einem späteren Zeitpunkt einen Luftausströmer mit mehreren elektrisch betätigbaren Einstellmöglichkeiten nachzurüsten. Es muss dann nur die Steuereinheit 1-5 entsprechend umprogrammiert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit 1-5 in dem Luftausströmer 1-9 integriert. Somit muss nicht, wenn ein neuer Luftausströmer integriert wird, das gesamte Bussystem 1-1 angepasst werden, es genügt, wenn eine Anpassung der Steuereinheit 1-5 erfolgt.
Die Steuereinheit 1-5 ist mit den Luftausströmern 1-9, 1-10, 1-11 in der Weise verbunden, dass die Steuereinheit 1-5 die einzelnen Aktuatoren oder Elektromotoren oder die weiteren Elemente der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11, welche die Einstellungen und Parameter der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 entsprechend bewirken, erkennt bzw. deren Adressen zur Ansteuerung übernimmt.
Die zweite Steuereinheit 1-2, als übergeordnete Steuereinheit, korrespondiert mit dem Fahrer, der die Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 im Kraftfahrzeug einstellen möchte. Anhand eines nicht in 1 dargestellten Eingabesystems kann der Fahrer gezielt die Einstellung der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 vornehmen. Diese Einstelldaten werden dann von der zweiten Steuereinheit 1-2 über das Bussystem 1-1 an die Steuereinheit 1-5 übertragen, welche dann dieses Einstelldaten in Ansteuerdaten für jeden der Luftauströmer 1-9, 1-10, 1-11 umsetzt und die Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 und deren elektrischen Komponenten, den oder die Aktuatoren oder Elektromotoren, entsprechend ansteuert. Die Aktuatoren oder Elektromotoren stellen dann die Lamellen oder Lamellenblöcke und/oder die Schließklappe der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 entsprechend an.
Die zweite Steuereinheit 1-2 ist im Kraftfahrzeug angeordnet und an das dort vorhandene Bussystem angeschlossen. Die zweite Steuereinheit 1-2 ist datentechnisch und datenorganisatorisch der Steuereinheit 1-5 übergeordnet, und es sind von der zweiten Steuereinheit 1-2 über das Bussystem 1-1 gezielt an das Interface 1-6 der Steuereinheit 1-5 Anweisungen, oder auch eine einzelne Anweisung, zur Ausführung einer Einstellung für einen oder mehrere der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 übermittelbar. Die Steuereinheit 1-5, die diese Anweisung zur Ausführung einer Einstellung empfängt, wandelt diese in mindestens einen Ansteuerbefehl für den oder die Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 um und überträgt diesen an den oder die Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 und deren zugordneten Aktuatoren oder Elektromotoren, welche dann den Ansteuerbefehl oder die Ansteuerbefehle ausführen und die Lamellen, die Lamellenblöcke oder die Schließklappe betätigen.
Die Steuereinheit 1-5 und die Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 sind beispielsweise als eigenes Bussystem in Form eines Local Interconnect Network, auch kurz mit LIN bezeichnet, ausgebildet. Ein solcher LIN-Bus ist ein serielles Kommunikationssystem und basiert auf einem Eindrahtbus. Ein LIN-Bus ist einfach aufzubauen und kostengünstig realisierbar.
In der Ausgestaltung gemäß 1 ist der LIN-Bus von der Steuereinheit 1-5 gebildet, die als Master im LIN-Bus fungiert, und den drei Luftausströmern 1-9, 1-10, 1-11, die als Slave fungieren. Es kann aber auch der LIN-Bus zwischen den Aktuatoren oder Elektromotoren der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 und der Steuereinheit 1-5 gebildet sein. Ein jeder Slave muss aber eine eigene Steuereinheit zum Empfang der Daten besitzen.
Die Steuereinheit 1-5 hat die Kenntnis über die zeitliche Reihenfolge der zu übertragenden Daten. Die Daten werden entweder von den Luftausströmern 1-9, 1-10, 1-11 an die Steuereinheit 1-5 übertragen, wenn sie von dieser aufgefordert werden. Eine solche Aufforderung erfolgt seitens der Steuereinheit 1-5 durch das Aussenden eines Headers, der durch eine bestimmte Nachrichtenadresse gekennzeichnet ist. Im Anschluss legt der im Header adressierte Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 die im Header angeforderten Datenbytes auf den Bus.
Eine Datenübertragung im LIN-Bus erfolgt stets über eine Aufforderung, die aus einem Header und Daten mit Nutzbites besteht. Diese Daten stehen jedem Slave zum Empfang zur Verfügung; ihre Übernahme hängt einzig von der Entscheidung der zugehörigen Steuergeräte ab. Es kann stets nur eine Datenübertragung erfolgen, eine parallele Datenübertragung ist nicht vorgesehen.
Alle zu übertragenden Daten werden einmal innerhalb eines Zyklus übertragen. Die zeitliche Reihenfolge wird in einer Steuertabelle definiert. Diese kann je nach Bedarf gewechselt werden.
In der Speichereinheit 1-8 der Steuereinheit 1-5 sind mindestens drei mechanische Einstellpositionen für die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung eines jeden Luftausströmers 1-9, 1-10, 1-11 abgespeichert, und einer jeden dieser mindestens drei mechanischen Einstellpositionen sind jeweils Ansteuerbefehl zugehörig, welche die Steuereinheit 1-5 an den mindestens einen Aktuator der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 jeweils dann überträgt, wenn eine dieser mindestens drei Positionen der mechanische Stelleinrichtung einzustellen ist.
Die erste der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 ist die Position der mechanischen Stelleinrichtung, in welcher der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 geschlossen ist, eine zweite der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 ist diejenige Position, in welcher der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 voll geöffnet ist und die dritte der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 ist diejenige Position der mechanischen Stelleinrichtung, in welcher der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 eine Position einnimmt, die zwischen der ersten und der zweiten Einstellpositionen liegt.
Die Steuereinheit 1-5 überträgt zeitlich beabstandete Ansteuerbefehle an einen Aktuator einer der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11, welche einer der drei vorgenannten mechanischen Einstellpositionen für die mechanische Stelleinrichtung der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 repräsentiert, sodass die mechanische Stelleinrichtung und damit der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 eine kontinuierliche Bewegung ausführt. Diese kontinuierliche Bewegung des Luftausströmers 1-9; 1-10; 1-11, den die mechanischen Stelleinrichtung des Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 hier vollführt, ist eine Art Animation des Luftausströmers 1-9; 1-10; 1-11, sodass dieser kontinuierliche Bewegungen ausführt und durch diese kontinuierliche Bewegung des Luftausströmers 1-9; 1-10; 1-11 im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges einen wellenartigen Luftstrom erzeugt wird.
In der Steuereinheit 1-5 sind mehrere Positionen der mechanischen Stelleinrichtung(en) der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 abspeicherbar. Einer jeden dieser abspeicherbaren Positionen ist eine spezifische Funktionsstellung des Luftausströmers 1-9, 1-10, 1-11 zugeordnet und eine jede dieser spezifischen Funktionsstellungen ist über die zweite Steuereinheit 1-2 aktivierbar, wobei für einen Nutzer in einer Bedieneinheit eine hierfür vorgesehene Eingabestelle oder Aktivierungsposition vorgesehen ist. Eine solche über die zweite Steuereinheit 1-2 aktivierbare Funktion ist z. B.

– die Kühlung des Fahrzeuginnenraums oder
– die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums oder
– die Entfrostung der Windschutzscheibe oder einer Seitenscheibe des Kraftfahrzeuges oder
– die Kalibrierung einer der mechanischen Stelleinrichtung eines der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 und/oder eines der Aktuators eines der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11, oder
– die Abspeicherung der aktuellen Position einer der mechanischen Stelleinrichtungen oder
– das Anfahren einer definierten abgespeicherten Position einer der mechanischen Stelleinrichtung oder
– das Schließen eines der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Aktuator der zur Betätigung der mechanischen Stelleinrichtung einer der Luftausströmer 1-9; 1-10; 1-11 vorgesehen ist, ein Elektromotor oder ein Steppermotor oder ein Schrittmotor oder ein Linearmotor ist und von der Steuereinheit 1-5 die aktuelle Stellung eines Aktuators und damit der mit dem Aktuator mechanisch verbundenen mechanischen Einstellvorrichtung eines der Luftausströmer 1-9, 1-10, 1-11 anhand der aktuellen Daten, insbesondere der Einstelldaten, des Aktuators ermittelbar ist.
Wenn die Steuereinheit 1-5 eine vordefinierte Anzahl an Ansteuerbefehlen an einen Aktuator gesendet hat positioniert die Steuereinheit 1-5 den Aktuator auf eine vordefinierte Position, damit ggf. Abweichungen der Einstellung eliminiert werden. Anschließend veranlasst die Steuereinheit 1-5 den Aktuator wieder die vorherige Position einzunehmen.
In 2 ist schematisch ein Luftausströmer 2-1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, der einem Luftausströmer 1-9, 1-10 oder 1-11 in 1 entspricht. Der Luftausströmer 2-1 weist mehrere elektronische/elektrische Komponenten 2-2 bis 2-10 auf, beispielsweise Sensoren 2-3, 2-4, 2-7, 2-8, die dazu dienen, um die Stellung von entsprechenden Luftleitmitteln oder Klappen des Luftausströmers 2-1 zu erkennen und die Abspeicherung der entsprechenden eingestellten Werte in der Speichereinheit 1-8 der Steuereinheit 1-5 von 1 zu ermöglichen. Im Weiteren sind Aktuatoren bzw. Elektromotoren 2-2, 2-5, 2-6, 2-9, 2-10 vorhanden, welche die einzelnen verstellbaren Elemente des Luftausströmers 2-1 elektrisch bedienbar und verstellbar machen. Es sind beim Luftausströmer 2-1 mehrere Lamellen, die in mehreren Lamellenblöcken gefasst sind, vorhanden, die aber in 2 nicht dargestellt sind. Außerdem ist eine Verschlussklappe 2-11 vorgesehen, welche die Luftaustrittsöffnung des Luftausströmers 2-1 im geschlossenen Zustand vollständig verschließt, vorzugsweise gegenüber dem Fahrzeuginnenraum.
In der weiteren Figurenbeschreibung zu den Figuren 3-1 und 3-2 sind für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet. Dies dient der besseren Verständlichkeit der Figurenbeschreibung.
In 3-1 und 3-2 sind eine perspektivische Darstellung eines Luftausströmers und eine Frontansicht des Luftausströmers dargestellt. Da es sich um den gleichen Luftausströmer handelt, jedoch in unterschiedlichen Ansichten, werden die Figuren 3-1 und 3-2 weitgehend gemeinsam nachfolgend beschrieben und es wird für gleiche Elemente in beiden Figuren 3-1 und 3-2 das gleiche Bezugszeichen verwendet.
Der Luftausströmer 3-1 besteht aus einem Gehäuse 3-2. Das Gehäuse 3-2 ist im Prinzip quaderförmig ausgestaltet. Das Gehäuse 3-2 weist eine Wandung auf, die die Gehäuseaußen- und -Innenseite ausbildet. Im Frontbereich des Gehäuses 3-2 ist eine Luftaustrittsöffnung vorgesehen. An der entgegengerichteten Seite des Luftausströmers 3-1, der Luftaustrittsöffnung gegenüberliegend, ist eine Luftzuführungsöffnung vorgesehen.
Der Luftausströmer 3-1 ist als Luftausströmer zum Einbau/Einsatz in einem Fahrgastraum in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Der Luftausströmer 3-1 dient zur Führung eines Luftstroms aus einem Luftzuführschacht oder einer Luftzuführleitung einer Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug.
Der Luftausströmer 3-1 ist in einem Wanddurchbruch, vorzugsweise einem Durchbruch in einem Armaturenbrett, einsetzbar oder hinter einem solchen montierbar. Rückseitig ist dem Gehäuse 3-2 über die Luftzuführöffnung ein Luftstrom zuführbar, der über Luftleitelemente 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, die im Gehäuse 3-2 angeordnet sind, lenkbar ist. Im Gehäuse 3-2 sind hierzu mindestens zwei separate und um einen Winkel gegeneinander angeordnete Lamellenblöcke 3-3, 3-4 vorhanden. Jeder der Lamellenblöcke 3-3, 3-4 weist mehrere mechanisch miteinander gekoppelte Lamellen 3-5, 3-6 auf.
Die Lamellen 3-5, 3-6 eines jeden der Lamellenblöcke 3-3, 3-4 sind untereinander derart mechanisch gekoppelt, dass bei einer Bewegung einer der Lamellen 3-5; 3-6 eines Lamellenblocks 3-3; 3-4 alle Lamellen 3-5; 3-6 eines Lamellenblocks 3-3; 3-4 sich gleichförmig und gleichzeitig mitbewegen.
Die Lamellenblöcke 3-3, 3-4 sind im Gehäuse 3-2 in der Weise angeordnet, dass diese feststehend mit dem Gehäuse 3-2 verbunden sind. In der konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Lamellenblock 3-3 mit den darin angeordneten Lamellen 3-5 in der Weise ausgeführt, dass die Lamellen 3-5 in horizontaler Ausrichtung zum Gehäuse 3-2 angeordnet sind, die Lamellen 3-6 des Lamellenblocks 3-4 sind gegenüber dem Lamellenblock 3-3 um 90° verdreht. Sie sind damit vertikal im Gehäuse 3-2 angeordnet. Der Lamellenblock 3-3 und der Lamellenblock 3-4 sind hintereinander angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auch die Lamellenblöcke 3-3, 3-4 im Gehäuse 3-2 derart angeordnet sind, dass diese beweglich und schwenkbar um die horizontale Ebene und die vertikale Ebene sind, zumindest in einem kleineren Schwenkbereich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Lamellenblöcke 3-3, 3-4 und die in den Lamellenblöcken 3-3, 3-4 angeordneten Lamellen 3-5, 3-6 in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet. So können die Lamellen 3-5 des ersten Lamellenblocks 3-3 gegenüber den Lamellen 3-6 des zweiten Lamellenblocks 3-4 um 45° oder um 60° verdreht bzw. versetzt angeordnet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lamellenblöcke 3-3, 3-4 um 45° gedreht zueinander angeordnet sind.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3-1 und 3-2 ist vorgesehen, dass die Lamellenblöcke 3-3, 3-4 in einer Vorrichtung im Gehäuse 3-2 gelagert sind, so dass die Lamellenblöcke 3-3, 3-4 gemeinsam oder jeder Lamellenblock 3-3; 3-4 im Gehäuse 3-2 einzeln um eine Rotationsachse, die entlang dem Luftstrom verläuft, gedreht werden können.
Durch die Veränderung der Lage der Lamellen 3-5, 3-6 eines Lamellenblocks 3-3, 3-4 ist der Luftstrom, der rückseitig in den Luftausströmer 3-1 eintritt und auf der Frontseite über die Luftaustrittsöffnung austritt, veränderbar und ablenkbar.
Dies Ablenkung bzw. Veränderung des Luftstromes erfolgt in Abhängigkeit der Stellung der Lamellen 3-5, 3-6.
Es ist im Weiteren vorgesehen, dass die Lamellen 3-5, 3-6 der Lamellenblöcke 3-3, 3-4 in der Weise betätigbar sind, dass sie die Luftausströmöffnung faktisch verschließen, so dass mittels der Lamellen 3-3, 3-4 der Luftstrom unterbindbar ist.
An oder im Gehäuse 3-2 sind Elektromotoren angeordnet, die zur Einstellung der Lamellen 3-5, 3-6 und/oder der Lamellenblöcke 3-3, 3-4 dienen.
Es ist im Weiteren die elektronische Steuereinheit vorhanden, die die Einstellung der Lamellen 3-5, 3-6 und/oder der Lamellenblöcke 3-3, 3-4 in der vorbeschriebenen Weise vornimmt.
Das Gehäuse 3-2 besteht aus zwei Gehäusehälften 3-21, 3-22, die trennbar miteinander verbunden sind. Vorteilhaft hierbei ist, dass das Gehäuse 3-2 in zwei Teile aufteilbar ist. Dies ermöglicht es, das Gehäuse 3-2 auch nach dem Zusammenbau wieder in die zwei Hälften 3-21 und 3-22 zu zerlegen.
Das Gehäuse 3-2 weist an mindestens einer seiner Außenseiten eine Anschlusseinheit zur elektrischen Kontaktierung und/oder elektrischen Anbindung des Luftausströmers 3-1 an die Steuereinheit 1-5 auf. Im Weiteren ist über diese Anschlusseinheit die elektrische Stromversorgung der Elektromotoren vorgesehen. Von der Anschlusseinheit sind Leitungen zur elektrischen Energieleitung von der Anschlusseinheit zu den Elektromotoren angeordnet vorgesehen. In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass diese Stromführungsleitungen in Form von Leiterbahnen, die in das Gehäuse 3-2 eingelassen oder am Gehäuse 3-2 angeordnet sind, ausgestaltet sind. In einfacher Weise kann auch eine Kabelverbindung hierzu verwendet werden. Diese ist dann in geeigneter Form am oder im Gehäuse 3-2 zu fixieren, beispielsweise durch Kleben oder durch eine Klemmvorrichtung.
Im Weiteren ist vorgesehen, dass weitere Steuerleitungen oder Steuerleiterbahnen am Gehäuse 3-2 zu den Elektromotoren und/oder Sensoren vorhanden sind. Die Sensoren dienen als Geber, um die Position der Lamellen 3-5, 3-6 und/oder der Lamellenblöcke 3-3, 3-4 entsprechend zu erfassen. Diese Daten werden der Steuereinheit 1-5 zugeführt, die diese Daten in geeigneter Form in der Speichereinheit 1-8 abspeichert.
Im Weiteren ist vorgesehen, dass zusätzlich zu den Lamellenblöcken 3-3, 3-4 und den in den Lamellenblöcken 3-3, 3-4 angeordneten Lamellen 3-5, 3-6 eine Verschlusseinheit für den Luftausströmer 3-1 vorhanden ist, die die Luftaustrittsöffnung bei Nichtgebrauch des Luftausströmers 3-1 verschließt.
Bezugszeichenliste

1-1: Bussystem
1-2: zweite Steuereinheit
1-3: Komponente
1-4: Komponente
1-5: Steuereinheit
1-6: Interface
1-7: Mikroprozessoreinheit
1-8: Speichereinheit
1-9: Luftausströmer
1-10: Luftausströmer
1-11: Luftausströmer
2-1: Luftausströmer
2-2: Elektromotor
2-3: Sensor
2-4: Sensor
2-5: Elektromotor
2-6: Elektromotor
2-7: Sensor
2-8: Sensor
2-9: Elektromotor
2-10: Elektromotor
2-11: Verschlussklappe
3-1: Luftausströmer
3-2: Gehäuse
3-21: Gehäusehälfte
3-22: Gehäusehälfte
3-3: Lamellenblock
3-4: Lamellenblock
3-5: Lamellen
3-6: Lamellen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004046059 [0007]
DE 102012101175 A1 [0008]
DE 202009011085 U1 [0009]
DE 102004002363 A1 [0010]
DE 102005042830 A1 [0011]
DE 102005018078 A1 [0012]
DE 102010015742 A1 [0013]
DE 102005021541 A1 [0014]
DE 102007000182 A1 [0015]
DE 102012020614 A1 [0016]

Claims

System zur Steuerung einer Belüftungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, aufweisend – mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) mit mindestens einer mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6), mittels der ein den mindestens einen Luftausstörmer (1-9; 1-10; 1-11) durchströmender Luftstrom beeinflussbar ist, – mindestens eine Steuereinheit (1-5), – mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) zugeordneten Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10), wobei – der mindestens eine Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) mit dem Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) mechanisch in der Weise verbunden ist, dass mittels des mindestens einen Aktuators (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) betätigbar ist, – der mindestens eine Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) elektrisch mit der Steuereinheit (1-5) verbunden ist und elektrische Signale, die von der Steuereinheit (1-5) dem Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) zuführbar sind in eine mechanische Bewegung umsetzt und die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) betätig, und – die Steuereinheit (1-5) mit einem Interface (1-6) ausgestattet ist, das an ein in einem Kraftfahrzeug vorhandenes Bussystem (1-1) anschließbar ist, sodass Steuerbefehle über dieses Bussystem (1-1) an die Steuereinheit (1-5) übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass – eine zweite, im Kraftfahrzeug angeordnete und an das im Kraftfahrzeug vorhandene Bussystem (1-1) angeschlossene, Steuereinheit (1-2) vorhanden ist, die datenorganisatorisch der Steuereinheit (1-5) übergeordnet ist, und von dieser über das Bussystem (1-1) gezielt über das Interface (1-6) der Steuereinheit (1-5) mindestens eine Anweisung zur Ausführung einer Einstellung für den mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) übermittelbar ist, – die Steuereinheit (1-5) die mindestens eine Anweisung zur Ausführung einer Einstellung empfängt und in mindestens einen Ansteuerbefehl für den mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer zugordneten Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) in der Weise umsetzt, dass der Ansteuerbefehl für den mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) zugeordnete Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) ausführbar ist und diesen mindestens einen umgesetzten Ansteuerbefehl an den mindestens einen dem mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) zugordneten Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) überträgt, und der mindestens eine dem mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) zugordneten Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) den umgesetzten Ansteuerbefehl empfängt und ausführt.
System nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Speichereinheit (1-8) der Steuereinheit (1-5) mindestens drei mechanische Einstellpositionen für jede der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) eines jeden der mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) abgespeichert sind, und einer jeden dieser mindestens drei mechanischen Einstellpositionen jeweils ein Ansteuerbefehl zugehörig ist, welchen die Steuereinheit (1-5) an den mindestens einen Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) jeweils dann überträgt, wenn eine dieser mindestens drei Einstellpositionen der mechanische Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) eines des mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) einzustellen ist.
System nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der mindestens drei mechanische Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) eine Position der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) repräsentiert, in welcher der mindestens eine Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) geschlossen ist, eine zweite der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) eine Position repräsentiert, in welcher der mindestens eine Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) voll geöffnet ist und eine dritte der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) eine Position der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) repräsentiert, in welcher der mindestens eine Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) eine Position einnimmt, die zwischen der ersten der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) und der zweiten der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) liegt.
System nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1-5) zeitlich beabstandete Ansteuerbefehle an den mindestens einen Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) überträgt, welche einer der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen für die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) repräsentieren, sodass die mindestens eine mechanische Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) eine kontinuierliche Bewegung ausführt.
System nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche Bewegung der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) des mindestens einen Luftausströmers (1-9; 1-10; 1-11) eine Animation des mindestens einen Luftausströmers (1-9; 1-10; 1-11) erzeugt, sodass dieser kontinuierliche Bewegungen ausführt und/oder die kontinuierliche Bewegung der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) des mindestens einen Luftausströmers (1-9; 1-10; 1-11) einen aus dem mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) ausströmenden Luftstrom erzeugt, der im Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges einen wellenartigen Luftstrom erzeugt.
System nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit mehrere Positionen der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) des mindestens einen Luftausströmers (1-9; 1-10; 1-11) abspeicherbar sind, und einer jeden dieser mehreren Positionen eine spezifische Funktionsstellung der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) des mindestens einen Luftausströmers (1-9; 1-10; 1-11) zugeordnet ist, wobei eine jede dieser spezifischen Funktionsstellungen über eine über die zweite Steuereinheit (1-2) aktivierbare Funktion oder von der zweiten Steuereinheit (1-2) aktivierbar ist.
System nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von der zweiten Steuereinheit (1-2) aktivierbare Funktion – die Kühlung des Fahrzeuginnenraums oder – die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums oder – die Entfrostung der Windschutzscheibe oder einer Seitenscheibe des Kraftfahrzeuges oder – die Kalibrierung der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung und des mindestens einen Aktuators oder – die Abspeicherung der aktuellen Position der der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) oder – das Anfahren einer definierten abgespeicherten Position der mindestens einen mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) oder – das Schließen des mindestens einen Luftausströmer (1-9; 1-10; 1-11) ist.
System nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1-5) mit dem mindestens einen Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) über ein Netzwerk verbunden ist, wobei das Netzwerk als Datenbus oder als local interconnect Network oder als LIN-Bus oder als CAN-Bus ausgebildet ist und sowohl ein unidirektionaler Bus als auch ein bidirektionaler Bus ist.
System nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) ein Elektromotor oder ein Steppermotor oder ein Schrittmotor oder ein Linearmotor ist und von der die Steuereinheit (1-5) die aktuelle Stellung des mindestens einen Aktuators (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) und damit der mit dem mindestens einen Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) mechanisch verbundenen mindestens einen mechanischen Einstellvorrichtung des mindestens einen Luftausströmers (1-9; 1-10; 1-11) anhand der aktuellen Daten des mindestens einen Aktuators (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) ermittelbar ist.
System nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1-5) nach einer vordefinierten Anzahl von Ansteuerbefehlen an den mindestens einen Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) die aktuelle Position des mindestens einen Aktuators (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) abspeichert und den mindestens einen Aktuator (2-2; 2-5; 2-6; 2-9; 2-10) entweder auf die erste der mindestens drei mechanische Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) oder die zweite der mindestens drei mechanischen Einstellpositionen der mechanischen Stelleinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) verfährt, sodass die Steuereinheit (1-5) dann die exakte Position der mindestens einen mechanischen Einstellreinrichtung (3-3; 3-4; 3-5; 3-6) des mindestens einen Luftausströmers (1-9; 1-10; 1-11) kennt.