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Die Erfindung betrifft ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit solch einem Klimatisierungssystem.
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Bei konventionellen Klimaanlagen wird mittels Lüftungsklimatisierung temperierte Luft über Luftauslassöffnungen in einen Fahrzeuginnenraum geblasen. Diese Lüftungsöffnungen sind üblicherweise im Armaturenbrett, im Fußraum sowie am unteren Ende der Windschutzscheibe angeordnet. Daneben sind Sitzkontaktflächenklimatisierungssysteme bekannt, bei denen eine Sitzfläche und eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes beheizt oder gekühlt wird.
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Bei künftigen alternativen Antrieben von Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Fahrzeugen ohne Verbrennungsmotor, könnten andere oder weitere Klimatisierungsarten an Bedeutung gewinnen. Beispielsweise könnte die Abwärme eines Verbrennungsmotors, welche bisherige Lüftungsklimatisierungssysteme verwendeten, künftig nicht mehr zur Verfügung stehen.
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Es ist bereits bekannt, dass auch eine Flächenklimatisierung bei Fahrzeugen eingesetzt werden kann, bei der Fahrzeuginnenraumflächen Wärme abstrahlen, beispielsweise durch unter der Oberfläche der Innenverkleidung angebrachte Heizmatten.
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Bisherige Klimatisierungssysteme sind durch Schieberegler, Drehschalter, Drucktasten oder dergleichen einstellbar.
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Da im Falle der Verwendung mehrerer verschiedener Klimatisierungs-Untersysteme deren Bedienung komplexer wird, ist ein nutzerfreundliches Bedienkonzept für einen derartigen Anwendungsfall erforderlich.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Klimatisierungssystem zu schaffen, bei dem mehrere verschiedene Klimatisierungs-Untersysteme nutzerfreundlich einstellbar sind. Diese Aufgabe wird mit einem Klimatisierungssystem gemäß Anspruch 1 und einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Klimatisierungssystem hat zumindest drei Klimatisierungs-Untersysteme, ausgewählt aus einer Gruppe, welche ein Sitzkontaktflächenklimatisierungssystem, ein Lüftungsklimatisierungssystem, ein Deckenklimatisierungssystem und ein Flächenklimatisierungssystem umfasst; und eine Bedieneinheit, mit der für einen Nutzer des Fahrzeugs ein Verhältnis der Leistungen der Klimatisierungs-Untersysteme mittels eines einzigen, zumindest zweidimensional innerhalb einer Ebene bewegbaren Eingabeelements veränderbar ist. Durch dieses Ausführungsbeispiel ist es möglich, alle vorhandenen Klimatisierungs-Untersysteme mittels eines einzigen Eingabeelements relativ zueinander einzustellen und somit individuell einem Nutzerempfinden anzupassen. Somit kann ein Nutzer über die Bedieneinheit den Leistungsanteil der einzelnen Klimatisierungs-Untersysteme an einer Gesamtleistung der dieser Bedieneinheit zugeordneten Klimatisierungs-Untersysteme bestimmen und verschieben. Das Sitzkontaktflächenklimatisierungssystem ist angepasst, eine Sitzkontaktflächenklimatisierung auszuführen. Diese ist die Temperierung, zumindest das Heizen, vorzugsweise das Heizen und Kühlen, einer Sitzfläche und/oder Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, die beide dafür vorgesehen sind, mit im Fahrzeugsitz Platz nehmenden Fahrzeuginsassen in Kontakt zu kommen. Das Heizen wird mittels Heizelementen und/oder Luftauslassöffnungen bzw. Perforierungen in der Sitzoberfläche realisiert. Das Kühlen wird mittels Kühlelementen und/oder Luftauslassöffnungen in der in der Sitzoberfläche realisiert. Das Lüftungsklimatisierungssystem ist angepasst, eine Lüftungsklimatisierung auszuführen. Diese ist die Temperierung, zumindest das Heizen, vorzugsweise das Heizen und Kühlen, über Lüftungsöffnungen im Fahrzeug, aus denen, insbesondere mit Gebläseunterstützung, Luft in den Fahrzeuginnenraum führbar ist. Die Lüftungsöffnungen der Lüftungsklimatisierung sind insbesondere zumindest im Armaturenbrett, im Fußraum und am unteren Ende der Windschutzscheibe angeordnet. Das Deckenklimatisierungssystem ist angepasst, eine Deckenklimatisierung auszuführen. Diese ist die Temperierung, zumindest das Kühlen, optional auch des Heizens, eines Fahrzeughimmels. Das Kühlen wird vorzugsweise über Luftauslassöffnungen bzw. Perforierungen im Fahrzeughimmel oder ähnlichen dezentralen Luftauslassöffnungen nahe des Fahrzeughimmels realisiert. Ein Kühlen über Kühlelemente ist ebenfalls denkbar. Das optionale Heizen kann mittels Heizelementen und/oder Luftauslassöffnungen im Fahrzeughimmel realisiert werden. Das Flächenklimatisierungssystem ist angepasst, eine Flächenklimatisierung auszuführen. Diese ist die Temperierung, zumindest das Heizen, vorzugsweise das Heizen und Kühlen, mittels Wärme- bzw. Kälteabstrahlung von Fahrzeuginnenraumflächen. Das Heizen wird mittels Heizelementen unterhalb der jeweiligen Oberfläche der Fahrzeuginnenraumfläche realisiert. Das optionale Kühlen kann ebenfalls über Kühlelemente unterhalb der jeweiligen Oberfläche der Fahrzeuginnenraumfläche realisiert werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Eingabeelement in einer dritten Dimension bewegbar, mit der die Leistung der zumindest drei Klimatisierungs-Untersysteme gemeinsam veränderbar ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Eingabeelement ein einziges, zweidimensional in einer Ebene bewegbares Griffelement, beispielsweise ein Bedienknopf oder ein Steuerknüppel.
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Alternativ ist das Eingabeelement ein einziger, zweidimensional in einer Ebene bewegbarer Eingabepunkt auf einem Touchpad.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Eingabeelement ein einziger, zweidimensional in einer Ebene bewegbarer virtueller Eingabepunkt einer Gestensteuerung.
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Darüber hinaus stellt die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Klimatisierungssystem bereit.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
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1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem, und
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2 zeigt schematisch eine Bedieneinheit des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht eines Kraftfahrzeugs 1 mit dem erfindungsgemäßen Klimatisierungssystem 2. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorzugsweise ein PKW, beispielsweise mit Elektroantrieb und/oder Verbrennungsmotor. Das Klimatisierungssystem 2 dient zur Temperierung eines Fahrzeuginsassenraums. Dieses Klimatisierungssystem 2 umfasst verschiedene Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8, insbesondere ein Lüftungsklimatisierungssystem 3, ein Sitzkontaktflächenklimatisierungssystem 4, ein Deckenklimatisierungssystem 5, ein Flächenklimatisierungssystem 6, ein Infrarot-Klimatisierungssystem 7 und ein Nackenwärmsystem 8. Im Rahmen dieser Erfindung ist es nicht erforderlich, dass all diese Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8 vorhanden sind, vielmehr ist diese Auflistung als eine Liste an Beispielen zu verstehen, aus denen zumindest drei Klimatisierungs-Untersysteme auswählbar sind. Das heißt im Rahmen dieser Erfindung sind zumindest drei der genannten Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8 vorhanden.
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Eine vom Lüftungsklimatisierungssystem 3 ausgeführte Lüftungsklimatisierung ist eine Temperierung, zumindest ein Heizen, vorzugsweise das Heizen und Kühlen, über vorgegebene Lüftungsöffnungen 9, 10 im Fahrzeug 1, aus denen, insbesondere mit Gebläseunterstützung, Luft in den Fahrzeuginnenraum führbar ist. Lüftungsöffnungen 9 des Lüftungsklimatisierungssystems 3 sind insbesondere in einem Armaturenbrett 11 angeordnet. Weitere Lüftungsöffnungen 10 sind am unteren Ende einer Windschutzscheibe angeordnet. Wieder andere Lüftungsöffnungen sind im Fußraum angeordnet. Außerdem können Lüftungsöffnungen des Lüftungsklimatisierungssystems 3 an einem hinteren Ende einer Mittelkonsole 12 angeordnet sein. Bei der Lüftungsklimatisierung wird entweder Außenluft, d.h. das Fahrzeug 1 umgebende Luft, oder umgewälzte Luft, d.h. aus dem Fahrzeuginnenraum angesaugte Luft, temperiert und in den Fahrzeuginnenraum geführt bzw. zurückgeführt. Diese grundsätzliche Art der Lüftungsklimatisierung wird so seit Jahrzehnten bei Fahrzeugen eingesetzt.
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Die vom Sitzkontaktflächenklimatisierungssystem 4 ausgeführte Sitzkontaktflächenklimatisierung ist die Temperierung, zumindest das Heizen, vorzugsweise das Heizen und Kühlen, einer Sitzfläche 13 und/oder Rückenlehne 14 eines Fahrzeugsitzes 15, wobei sowohl die Sitzfläche 13 als auch die Rückenlehne 14 dafür vorgesehen sind, mit dem im Fahrzeugsitz 15 platznehmenden Fahrzeuginsassen in Kontakt zu kommen. Das Heizen bzw. die Heizfunktion wird mittels Heizelementen (beispielsweise in Form von Heizmatten) und/oder Luftauslassöffnungen bzw. Perforierungen in der Sitzoberfläche realisiert. Als Heizelemente können vorzugsweise elektrische Heizelemente verwendet werden, die unter Strombeaufschlagung Wärme erzeugen. Es wäre aber auch denkbar, dass die Heizelemente von einem an anderer Stelle erwärmten Fluid durchströmt werden, sodass die Heizelemente dann die Wärme an den im Fahrzeugsitz 8 sitzenden Fahrzeuginsassen abstrahlen. Das Kühlen bzw. die Kühlfunktion könnte analog mittels Kühlelementen (beispielsweise in Form von Kühlmatten) realisiert werden, die unter Strombeaufschlagung Kälte erzeugen. Ebenfalls wäre es denkbar, dass die Kühlelemente von einem an anderer Stelle gekühlten Fluid durchströmt werden, sodass die Kühlelemente die an den im Fahrzeugsitz 8 sitzenden Fahrzeuginsassen abstrahlen. Vorzugsweise wird jedoch die Kühlfunktion mittels gekühlter Luft, die über die Luftauslassöffnungen bzw. Perforierungen ausgeblasen wird, realisiert. Denkbar wäre, die Heizfunktion ebenfalls mittels temperierter (erwärmter) Luft zu realisieren, die über die Luftauslassöffnungen bzw. Perforierungen ausgeblasen wird.
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Von der Sitzkontaktflächenklimatisierung ist das Nackenwärmsystem 8 zu unterscheiden. Das Nackenwärmsystem 8 ist dazu angepasst, temperierte, insbesondere erwärmte, Luft ausschließlich in einen Nackenbereich von Fahrzeuginsassen zu blasen (insbesondere wird die erwärmte Luft entgegen der Fahrtrichtung geblasen). Das Nackenwärmsystem 8 ist vorzugsweise getrennt vom Sitzkontaktflächenklimatisierungssystem 4 steuer- bzw. regelbar, jedoch könnten diese beiden Systeme auch zusammengeschaltet sein und gemeinsam oder abhängig voneinander steuer- bzw. regelbar sein.
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Die vom Deckenklimatisierungssystem 5 ausgeführte Deckenklimatisierung ist die Temperierung, zumindest das Kühlen ausschließlich eines Fahrzeughimmels. Das Kühlen bzw. die Kühlfunktion kann mittels Kühlelementen (beispielsweise Kühlmatten) realisiert werden, die unter Strombeaufschlagung Kälte erzeugen. Ebenfalls wäre es denkbar, dass die Kühlelemente von einem an anderer Stelle gekühlten Fluid durchströmt werden, sodass die Kühlelemente Kälte vom Fahrzeughimmel abstrahlen. Vorzugsweise wird jedoch die Kühlfunktion mittels gekühlter Luft, die über Luftauslassöffnungen bzw. Perforierungen ausgeblasen wird, realisiert. Optional kann das Deckenklimatisierungssystem 5 auch eine Heizfunktion aufweisen, die entsprechend mit Heizelementen (beispielsweise in Heizmatten) oder erwärmter Luft realisierbar ist.
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Die vom Flächenklimatisierungssystem 6 ausgeführte Flächenklimatisierung ist die Temperierung, zumindest das Heizen, optional das Heizen und Kühlen mittels Wärme- bzw. Kälteabstrahlung von Fahrzeuginnenraumflächen. Das Heizen wird mittels Heizelementen (z.B. Heizmatten) unterhalb der jeweiligen Oberfläche der Fahrzeuginnenraumfläche realisiert. Das optionale Kühlen kann ebenfalls über Kühlelemente (z.B. Kühlmatten) unterhalb der jeweiligen Oberfläche der Fahrzeuginnenraumfläche realisiert werden. Als Heizelemente können vorzugsweise elektrische Heizelemente verwendet werden, die unter Strombeaufschlagung Wärme erzeugen. Es wäre aber auch denkbar, dass die Heizelemente von einem an anderer Stelle erwärmten Fluid durchströmt werden. Das Kühlen bzw. die Kühlfunktion könnte analog mittels Kühlelemente realisiert werden, die unter Strombeaufschlagung Kälte erzeugen. Ebenfalls wäre es denkbar, dass die Kühlelemente von einem an anderer Stelle gekühlten Fluid durchströmt werden. Die vom Flächenklimatisierungssystem 6 temperierten Fahrzeuginnenraumflächen sind insbesondere Türinnenverkleidungsflächen, Armauflagen, Fußraumflächen, Armaturenbrettflächen, Cockpitflächen (jeweils die zum Fahrzeuginsassenraum weisenden Flächen).
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Die Infrarot-Klimatisierung 7 umfasst Infrarotlampen, die Wärme direkt in den Fahrzeuginsassenraum, insbesondere direkt zu Fahrzeuginsassen hin gerichtet, abstrahlen. Die Infrarotlampen sind beispielsweise im Fußraum installiert.
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2 zeigt schematisch eine Bedieneinheit 16 des erfindungsgemäßen Klimatisierungssystems 2. Die Bedieneinheit 16 umfasst ein Eingabeelement 17, welches innerhalb einer Ebene (im dargestellten Fall, die Blattebene) zweidimensional bewegbar ist. Dabei ist das Eingabeelement 17 entlang einer ersten imaginären Achse verschiebbar und gleichzeitig entlang einer zweiten imaginären Achse verschiebbar, die senkrecht zur ersten Achse steht. Das Eingabeelement 17 ist innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsraumes 18 bewegbar, insbesondere einer Bewegungsebene, der im dargestellten Beispiel eine Kreisform hat. Der Bewegungsraum 18 kann aber ebenso die Form eines Quadrats, ein Rechtecks oder einer Raute aufweisen. Dem äußeren Rand des Bewegungsraums 18 (im dargestellten Fall ist dieser Rand die Kreislinie) sind Klimatisierungs-Untersystem-Punkte 19 zugeordnet, denen wiederum jeweils ein Klimatisierungs-Untersystem, ausgewählt aus der oben genannten Auflistung, zugeordnet ist. Die Anzahl an Klimatisierungs-Untersystem-Punkten 19 entspricht somit der Anzahl an Klimatisierungs-Untersystemen, die mit der Bedieneinheit 16 eingestellt bzw. gesteuert werden sollen. Die Klimatisierungs-Untersystem-Punkte 19 sind in gleichen Abständen zum jeweils benachbarten auf dem äußeren Rand des Bewegungsraums 18 angeordnet.
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Das Bedienelement 17 kann ein Griffelement, wie beispielsweise ein Steuerknüppel oder ein Bedienknopf sein. Ebenso kann das Bedienelement ein durch Fingerberührung und Fingerbewegung bewegbarer sichtbarer oder unsichtbarer Punkt auf einem Touchpad sein. Ferner kann das Eingabeelement ein virtueller Eingabepunkt einer Gestensteuerung sein.
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Durch die zweidimensionale Bewegung des Bedienelements 17 innerhalb des Bewegungsraums 18 können durch ein einziges Bedienelement 17 die Leistungen aller der Bedieneinheit 16 zugeordneten Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8 gleichzeitig und mit einer einzigen Bewegung des Bedienelements 17 eingestellt bzw. gesteuert werden. Genauer kann ein Nutzer über die Bedieneinheit 16, d.h. die Bewegung des Bedienelements 17, den Leistungsanteil der einzelnen Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8 an einer Gesamtleistung der dieser Bedieneinheit 16 zugeordneten Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8 einstellen bzw. verschieben. Je näher das Bedienelement hin zu einem Klimatisierungs-Untersystem-Punkt 19 bewegt wird, desto höher ist die Leistung des diesem Klimatisierungs-Untersystem-Punkt 19 zugeordneten Klimatisierungs-Untersystems 3 bis 8 bzw. desto höher wird der Leistungsanteil dieses Klimatisierungs-Untersystems 3 bis 8. So bestimmt die Position des Bedienelements 17 innerhalb des Bewegungsraums 18 das Verhältnis der Leistungen der einzelnen Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8 zueinander und deren Anteil an einer Gesamtleistung der diesem Bedienelement 17 zugeordneten Klimatisierungs-Untersysteme 3 bis 8.
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Es können pro Fahrzeug mehrere solcher Bedieneinheiten 16 vorgesehen sein, wobei jeweils eine Bedieneinheit 16 einem Fahrzeuginsassen zugeordnet ist. Beispielsweise eine Bedieneinheit 16 für den Fahrer, eine weitere für den Beifahrer, usw. Somit ist eine individuelle Klimatisierung einstellbar.
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Außerdem ist es möglich, dass das Eingabeelement 17 in einer dritten Dimension bewegbar ist, beispielsweise eine Bewegung senkrecht zur oben beschriebenen Betätigungsebene, mit der die Leistung der zumindest drei Klimatisierungs-Untersysteme 2 bis 8 gemeinsam veränderbar ist.
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Die Klimatisierungs-Untersystem-Punkte 19 sind lediglich zu Erklärungszwecken in 2 eingezeichnet und zur Erklärung herangezogen. Verallgemeinert ausgedrückt ist der Bewegungsraum 18 in vorzugsweise gleich große Bereiche eingeteilt, die sich vorzugsweise im Zentrum des Bewegungsraums 18 treffen. Jedem der Bereiche ist ein Klimatisierungs-Untersystem 2 bis 8 zugeordnet. Je mehr das Eingabeelement 17 in diesen Bereich hineinbewegt wird oder je mehr das Eingabeelement 17 weg vom Zentrum des Bewegungsraums 18 hin zu diesem Bereich bewegt wird, desto höher wird der Leistungsanteil der Klimatisierung des diesem Bereich zugeordneten Klimatisierungs-Untersystems an einer Gesamtklimatisierung.
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Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.
