DE102019105121A1

DE102019105121A1 - Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019105121A1
Application number: DE102019105121.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas Tille; Florian Miedl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2020-09-03
Also published as: US20220185068A1; CN113453923B; CN113453923A; WO2020173666A1

Abstract

Ein Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem mit Luftaustrittsschlitzen (11, 13) in einer Armaturentafel (20) oder einer anderen Konsole des Fahrzeugs (2), wobei eine Anzeigevorrichtung (4) in der Armaturentafel (20) oder der Konsole vorgesehen ist, auf der die Luftströmungsrichtung (R) einer aus den Luftströmungen, die aus den Luftaustrittsschlitzen austreten, resultierenden Luftströmung (L) anzeigbar ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie betrifft weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, das mit einem derartigen Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem ausgestattet ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Zur Belüftung des Fahrzeuginnenraums wird Frischluft von außen zumeist durch ein Filter mittels eines Gebläses angesaugt und durch ein System von Luftführungskanälen durch an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeuginnenraums vorgesehene Luftausströmer in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet. Üblicherweise weist ein derartiges Fahrzeuginnen-Belüftungssystem neben einem Luftfilter und einem Gebläse auch Wärmetauscher einer Heizungs- und Klimatisierungseinrichtung auf. Die Luftausströmer sind in der Regel von Lüftungsschlitzen (beispielsweise unterhalb der Frontscheibe), starren Lamellen-Luftausströmern (beispielsweise zur Anströmung der vorderen Seitenscheiben) oder beweglichen Luftausströmern mit manuell oder elektrisch verstellbaren Lamellen zur räumlichen Ausrichtung des austretenden Luftstroms versehen.
Derartige bewegliche Luftausströmer sind häufig im Bereich der Armaturentafel vorgesehen. Durch die sichtbaren beweglichen Lamellen derartiger Luftausströmer ist die Strömungsrichtung der austretenden Luft vom Fahrzeugpassagier gut erkennbar.
Neuartige Fahrzeuginnenraum-Designs setzen vermehrt so genannte Fugenausströmer ein, die keine sichtbaren Lamellen zur Einstellung der Strömungsrichtung der austretenden Luft aufweisen. Die Richtung der austretenden Luft ist bei diesen Fugenausströmern durch den Verlauf des unmittelbar vor dem Luftausströmer gelegenen Abschnitts des Luftführungskanals, des so genannten Mündungskanalabschnitts, definiert. Demzufolge kann die Richtung des aus diesen Fugenausströmern austretenden Luftstroms nicht mehr visuell erfasst werden. Insbesondere dann, wenn mehrere Fugenausströmer untereinander oder nebeneinander gelegen sind, deren austretende Luftströme einander kreuzen, entstehen resultierende Luftströme, deren Strömungsrichtung abweichend ist von der Ausströmungsrichtung aus dem jeweiligen Fugenausströmer. Auch die Richtung dieser resultierenden Luftströme ist für einen Fahrzeuginsassen visuell nicht zu ermitteln. Es ist also für den Fahrzeuginsassen schwierig, einen Luftstrom nach Wunsch einzustellen.
STAND DER TECHNIK
Aus der US 2017/0253107 A1 ist ein Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem bekannt, bei dem in einer Armaturentafel mehrere im Wesentlichen horizontal verlaufende und übereinander angeordnete Luftaustrittsschlitze vorgesehen sind, die derartige Fugenausströmer bilden. Die Strömungsrichtungen der aus diesen Luftaustrittsschlitzen austretenden Luft kreuzen einander außerhalb der Armaturentafel und bilden so einen resultierenden Luftstrom, der in den Fahrzeuginnenraum gerichtet ist. Die Richtung dieses resultierenden Luftstroms wird bestimmt durch die Strömungsgeschwindigkeit oder den Volumenstrom des jeweils aus den Luftaustrittsschlitzen austretenden Luftstroms. Durch Variation der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit lässt sich die Richtung des resultierenden Luftstroms beeinflussen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Fahrzeugsinnenraum-Belüftungssystem anzugeben, welches auch bei der Verwendung von Fugenausströmer bildenden Luftaustrittsschlitzen eine visuelle Erfassung des zugeordneten Luftstroms im Fahrzeuginnenraum ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Ein Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem mit zumindest einem Gebläse, das in einem Luftführungsgehäuse vorgesehen ist, zumindest zwei von mit dem Luftführungsgehäuse in Fluidverbindung stehenden Luftführungskanälen und Luftausströmern, die mit den Luftführungskanälen in Fluidverbindung stehen, wobei zumindest ein Teil der Luftausströmer Luftaustrittsschlitze in einer Armaturentafel oder einer anderen Konsole des Fahrzeugs bilden, welche jeweils die Mündung eines Mündungskanalabschnitts bilden, und wobei zumindest ein oberer Luftaustrittsschlitz und zumindest ein unterer Luftaustrittsschlitz in der Armaturentafel oder der Konsole vorgesehen ist, aus dem die jeweilige Luftströmung in einer durch den jeweiligen Mündungskanalabschnitt vorgegebenen Luftaustrittsrichtung austritt, und wobei die Luftströmungen aufeinander auftreffen und eine resultierende Luftströmung mit einer resultierenden Luftströmungsrichtung bilden, zeichnet sich dadurch aus, dass ein oberer Luftsensor zur Erfassung der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms in dem zum oberen Luftaustrittsschlitz führenden oberen Luftführungskanal oder Mündungskanalabschnitt vorgesehen ist, dass ein unterer Luftsensor zur Erfassung der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms in dem zum unteren Luftaustrittsschlitz führenden unteren Luftführungskanal oder Mündungskanalabschnitt vorgesehen ist, dass der obere Luftsensor und der untere Luftsensor zur Signalübertragung mit einer Steuerungseinheit einer Steuerungseinrichtung verbunden sind, dass die Steuerungseinheit mit einer in der Armaturentafel oder der Konsole vorgesehenen Anzeigevorrichtung zur Signalübertragung verbunden ist und dass die Steuerungseinheit ausgebildet ist, um aus den erfassten Luftströmungsgeschwindigkeiten oder Luftvolumenströmen unter Berücksichtigung der jeweiligen Luftaustrittsrichtung die resultierende Luftströmungsrichtung des resultierenden Luftstroms zu ermitteln und daraus zumindest ein Ansteuersignal zur Beaufschlagung der Anzeigevorrichtung zu bilden.
VORTEILE
Das erfindungsgemäße Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem ermöglicht auch dann eine visuelle Erkennung der Luftausströmrichtung beziehungsweise der Strömungsrichtung eines resultierenden Luftstroms durch einen Fahrzeuginsassen, wenn anstelle von Luftausströmern mit sichtbaren, beweglichen Lamellen Luftaustrittsschlitze, insbesondere so genannte Fugenausströmer, vorgesehen sind. Die Anzeigevorrichtung visualisiert die resultierende Strömungsrichtung des gebildeten resultierenden Luftstroms und zeigen dem Insassen diese Richtung an.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystems sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Anzeigevorrichtung von Lichtsignalelementen gebildet ist oder zumindest Lichtsignalelemente aufweist.
Von Vorteil ist weiterhin, wenn die Anzeigevorrichtung eine flächige Anordnung von Lichtsignalelementen als Anzeigetafel aufweist, auf der zumindest eine aktive Signalfläche darstellbar ist. Eine derartige flächige Anzeigevorrichtung ist beispielsweise von einer Bildschirmfläche oder einem Bildschirmbereich einer sich über die Breite oder einen Teil der Breite der Armaturentafel erstreckenden so genannten Smart Bar gebildet.
Von Vorteil ist auch, wenn die Steuerungseinheit so ausgebildet ist, dass aus der vom jeweiligen Luftsensor erfassten Größe der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms eine resultierende Luftströmungsgeschwindigkeit oder ein resultierender Luftstrom ermittelt wird und dass daraus ein Flächenausdehnungs-Ansteuersignal gebildet wird, das die Anzeigevorrichtung derart beaufschlagt, dass die Flächenausdehnung der auf der Anzeigevorrichtung angezeigten aktiven Signalfläche von der ermittelten Größe der resultierenden Luftströmungsgeschwindigkeit oder des resultierenden Luftvolumenstroms abhängig ist. Eine derartige variable Flächenausdehnung der aktiven Signalfläche ist von Fahrzeuginsassen intuitiv mit der Intensität des in den Fahrzeuginnenraum strömenden resultierenden Luftstroms assoziierbar, wobei eine größere Flächenausdehnung der aktiven Signalfläche mit einer größeren Luftaustrittsgeschwindigkeit beziehungsweise einem größeren Luftvolumenstrom der resultierenden Luftströmung gleichgesetzt wird. Die Größe der Flächenausdehnung der auf der flächigen Anzeigevorrichtung angezeigten aktiven Signalfläche korreliert somit mit der Intensität des resultierenden Luftstroms (Luftgeschwindigkeit oder Luftvolumenstrom).
Weiter vorteilhaft ist eine Ausführungsform des Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystems, bei der die Steuerungseinheit so ausgebildet ist, dass sie die flächige Anzeigevorrichtung mittels eines Bereichs-Ansteuersignals derart ansteuert, dass ein oberer Bereich der Anzeigetafel die aktive Signalfläche aufweist, wenn die resultierende Strömungsrichtung nach oben gerichtet ist, dass ein unterer Bereich der Anzeigetafel die aktive Signalfläche aufweist, wenn die resultierende Strömungsrichtung nach unten gerichtet ist und dass ein mittlerer Bereich der Anzeigetafel die aktive Signalfläche aufweist, wenn die resultierende Strömungsrichtung im Wesentlichen horizontal, das heißt auf den Oberkörper des Fahrzeuginsassen, gerichtet ist.
Diese Ausführungsform ermöglicht es dem Fahrzeuginsassen auf einfache Weise zu erfassen, ob der Luftstrom nach oben, nach unten oder direkt auf seinen Körper gerichtet ist. Der obere Bereich, der untere Bereich und der mittlere Bereich der Anzeigetafel müssen dabei nicht diskret voneinander getrennt werden, sondern die mittels der aktiven Signalfläche erfolgende Anzeige kann kontinuierlich zwischen den jeweiligen Bereichen in einander übergehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist, sind die Lichtsignalelemente ausgebildet, um in Abhängigkeit von einem Farb-Ansteuersignal unterschiedliche Farben wiederzugeben. Mittels dieser Weiterbildung kann neben den bisher beschriebenen orts- und flächenbezogenen Anzeigen auf der flächigen Anzeigevorrichtung zusätzliche Information an den Insassen übermittelt werden.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Steuerungseinheit so ausgebildet ist, dass aus der vom jeweiligen Luftsensor erfassten Größe der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms eine resultierende Luftströmungsgeschwindigkeit oder ein resultierender Luftvolumenstrom ermittelt wird und dass das Farb-Ansteuersignal von der Größe der resultierenden Luftströmungsgeschwindigkeit beziehungsweise des resultierenden Luftvolumenstroms abhängig ist. Auf diese Weise kann die Intensität des austretenden Luftstroms durch Wahl einer entsprechenden Farbe der aktiven Signalfläche kommuniziert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann im Luftführungsgehäuse und/oder im oberen Luftführungskanal oder Mündungskanalabschnitt und/oder im unteren Luftführungskanal oder Mündungskanalabschnitt zumindest ein Temperatursensor vorgesehen sein und die Steuerungseinheit kann ausgebildet sein, um aus den vom jeweiligen Temperatursensor erfassten Werten der Lufttemperatur unter Berücksichtigung der jeweiligen Luftströmungsgeschwindigkeit oder des jeweiligen Luftvolumenstroms eine resultierende Mischtemperatur zu ermitteln, und dass das Farb-Ansteuersignal von der ermittelten Mischtemperatur abhängig ist. Auf diese Weise wird dem Insassen die Temperatur des in den Fahrzeuginnenraum strömenden resultierenden Luftstroms auf der Anzeigevorrichtung visualisiert. Insbesondere dann, wenn durch die unterschiedlichen Luftführungskanäle Luft unterschiedlicher Temperatur geführt wird, kann dann, wenn in jedem Luftführungskanal ein Temperatursensor vorgesehen ist, von der Steuerungseinheit unter der Berücksichtigung der durch den jeweiligen Führungskanal strömenden Luftvolumina eine sich in der austretenden Luft ergebende Mischtemperatur ermittelt und auf der Anzeigevorrichtung entweder numerisch und/oder durch ein entsprechendes Farbsignal angezeigt werden.
Besonders von Vorteil ist es, wenn die Anzeigevorrichtung in der Armaturentafel oder der Konsole zwischen dem oberen Luftaustrittsschlitz und dem diesen zugeordneten unteren Luftaustrittsschlitz angeordnet sind. Hierdurch lässt sich die jeweilige Darstellung der entsprechenden Information für den Fahrzeuginsassen in unmittelbarer Nähe zu den jeweiligen Luftaustrittsschlitzen vornehmen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn unterschiedliche Luftaustrittsschlitze oder Paarungen von oberen und unteren Luftaustrittsschlitzen über die Breite der Armaturentafel oder der Konsole verteilt vorgesehen sind. In diesem Fall können jedem dieser Luftaustrittsschlitze oder Paarungen von oberen und unteren Luftaustrittsschlitzen eigene Anzeigevorrichtungen zugeordnet sein.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung, die mit jeder der vorgenannten Ausführungsformen kombinierbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die in der Armaturentafel vorgesehene Anzeigevorrichtung von der Steuerungseinheit mit einem Warnsignal beaufschlagbar ist, das eine vorrangige Warnanzeige der Anzeigevorrichtung bewirkt. Diese Warnanzeige kann völlig unabhängig von Parametern der Fahrzeuginnenraum-Belüftung erzeugbar sein. Vorteilhafterweise ist dieses Warnsignal ein verkehrsbedingtes Warnsignal, beispielsweise ein vor einem Auffahrunfall oder vor einem vorausliegenden Stauende warnendes Signal.
Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Fahrzeuginformationen als Eingangsgröße zur Ansteuerung der Anzeigevorrichtung vorzusehen. So kann beispielsweise ein Fahrgeschwindigkeitssignal zur Ansteuerung der Farbanzeige der Anzeigevorrichtung genutzt werden, so dass die auf der Anzeigevorrichtung angezeigte Farbe ein Indikator für die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Die Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Fahrzeug, insbesondere auf ein Kraftfahrzeug, das mit zumindest einem erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem ausgestattet ist. Dieses zumindest eine Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem kann ein in einer Armaturentafel vorgesehenes Belüftungssystem sein, es kann aber ebenso von einem in entsprechenden Fahrzeugkonsolen vor einer zweiten oder weiteren Sitzreihe des Fahrzeugs ausgebildeten Belüftungssystem gebildet sein.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
Figurenliste
Es zeigt:

1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsinnenraum-Belüftungssystem in schematischer Darstellung als Vertikalschnitt durch eine Armaturentafel eines Kraftfahrzeugs;
2A bis 2C unterschiedliche Betriebszustände des erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystems;
Fig .3 eine schematische Darstellung der Ansteuerung der Anzeigevorrichtung;
4 eine Frontansicht der Armaturentafel mit einer Anzeigevorrichtung aus der Sicht eines Fahrzeugpassagiers in Richtung des Pfeils IV in 1 in einem ersten Betriebszustand;
5 eine Frontansicht der Armaturentafel gemäß 4 in einem zweiten Betriebszustand.

DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsinnenraum-Belüftungssystem 1 in schematischer Darstellung als Vertikalschnitt durch eine Armaturentafel 20 ein Kraftfahrzeugs 2. Die vordere Windschutzscheibe 22 des Kraftfahrzeugs 2 ist zur besseren Anschauung und zur Orientierung bezüglich der Fahrtrichtung F des Kraftfahrzeugs 2 ausschnittsweise dargestellt. In der Armaturentafel 20 sind ein oberer Luftausströmer 10 und ein unterer Luftausströmer 12 gezeigt, die beide als Luftaustrittsschlitze 11, 13 in der Armaturentafel 20 ausgebildet sind.
Das Belüftungssystem 1 weist ein Luftführungsgehäuse 14 auf, in welchem eine Heizungs-, Lüftungs- und Kühlungseinheit 3 mit einem Gebläse 30, einem Kälteanlagen-Wärmetauscher 32 und einem in Luftströmungsrichtung R hinter diesem gelegenen Heizungswärmetauscher 34 in bekannter Weise angeordnet sind. An seinem einströmseitigen Ende, das zu einem (nicht gezeigten) Lufteinlass führt, ist das Luftführungsgehäuse 14 mit einem Zuluftkanal 15 verbunden. Auf der abströmseitigen Seite der Heizungs-, Lüftungs- und Kühlungseinheit 3 ist das Luftführungsgehäuse 14 mit einem oberen Luftführungskanal 16 und einem unteren Luftführungskanal 18 verbunden. Selbstverständlich können hier noch weitere Luftführungskanäle angeschlossen sein.
Der obere Luftführungskanal 16 bildet an seinem in den Fahrzeuginnenraum 24 mündenden Ende den als oberen Luftaustrittsschlitz 11 ausgebildeten oberen Luftausströmer 10, wobei der letzte Abschnitt des oberen Luftführungskanals 16 vor dem oberen Luftaustrittsschlitz 11 einen oberen Mündungskanalabschnitt 17 bildet. Der untere Luftführungskanal 18 bildet an seinem in den Fahrzeuginnenraum 24 mündenden Ende den als unteren Luftaustrittsschlitz 13 ausgebildeten unteren Luftausströmer 12, wobei der letzte Abschnitt des unteren Luftführungskanals 18 vor dem unteren Luftaustrittsschlitz 13 einen unteren Mündungskanalabschnitt 19 bildet. Die jeweiligen Mündungskanalabschnitte 17, 19 führen die im jeweiligen Luftführungskanal 16, 18 strömende Luft zum jeweiligen Luftausströmer 10, 12 hin und richten die austretende Luftströmung entsprechend dem Verlauf des jeweiligen Mündungskanalabschnitts 17, 19 aus, so dass die Mündungskanalabschnitte 17, 19 die Luftaustrittsrichtung R_o beziehungsweise R_u bestimmen.
Die obere Luftaustrittsrichtung R_o der aus dem oberen Luftaustrittsschlitz 11 austretenden Luftströmung L_o ist entsprechend dem Verlauf des oberen Mündungskanalabschnitts 17 leicht schräg nach unten (in die negative Z-Richtung) gerichtet. Die untere Luftaustrittsrichtung R_u der aus dem unteren Luftaustrittsschlitz 13 austretenden Luftströmung L_u ist entsprechend dem Verlauf des unteren Mündungskanalabschnitts 19 schräg nach oben (in die positive Z-Richtung) gerichtet. Demzufolge treffen die beiden Luftströmungen L_o und L_u in einem Abstand zur Armaturentafel 20 aufeinander, vermischen sich und bilden eine resultierende Luftströmung L_r , die sich in einer resultierenden Luftströmungsrichtung R_r in den Fahrzeuginnenraum 24 bewegt.
Im oberen Luftführungskanal 16 ist ein oberes Zusatzgebläse 36 vorgesehen, mit welchem der Luftstrom im oberen Luftführungskanal 16 zum oberen Luftausströmer 10 hin beschleunigt werden kann. In entsprechender Weise ist im unteren Luftführungskanal 18 ein unteres Zusatzgebläse 38 vorgesehen, mit welchem der Luftstrom im unteren Luftführungskanal 18 zum unteren Luftausströmer 12 hin beschleunigt werden kann. Das Lüftergebläse 30, das obere Zusatzgebläse 36 und das untere Zusatzgebläse 38 sind individuell ansteuerbar, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit im oberen Luftführungskanal 16 und im unteren Luftführungskanal 18 unterschiedlich voneinander einstellen lassen.
Zwischen dem oberen Luftausströmer 10 und dem unteren Luftausströmer 12 ist die Armaturentafel 20 mit einer Anzeigevorrichtung 4 versehen, die im gezeigten Beispiel von einer flächigen Anzeigetafel 40 gebildet ist. Diese flächige Anzeigetafel 40, die beispielsweise als Matrix-Bildschirm ausgestaltet ist, weist eine Vielzahl von Lichtsignalelementen auf, die bei Aktivierung zum Fahrzeuginnenraum 24 hin leuchten.
Im oberen Luftführungskanal 16 oder im oberen Mündungskanalabschnitt 17 ist ein oberer Luftsensor 50 einer Steuerungseinrichtung 5 vorgesehen, der die Luftströmungsgeschwindigkeit oder den Luftvolumenstrom im oberen Luftführungskanal 16 erfasst. Dieser obere Luftsensor 50 kann ein eigenständiger Luftströmungssensor sein, wie dies in 1 schematisch dargestellt ist, oder er kann von einem Drehzahlsensor des oberen Zusatzgebläses 36 gebildet sein. In analoger Weise ist im unteren Luftführungskanal 18 ein unterer Luftsensor 52 vorgesehen, der ebenfalls als eigenständiger Sensor zur Strömungserfassung ausgebildet sein kann oder der als Drehzahlsensor des unteren Zusatzgebläses 38 ausgebildet sein kann. Beide Luftsensoren 50, 52 sind mit einer Steuerungseinheit 54 der Steuerungseinrichtung 5 verbunden.
Zusätzlich zum jeweiligen Luftsensor 50, 52 kann in den Luftführungskanälen 16, 18 jeweils noch ein oberer Temperatursensor 51 beziehungsweise ein unterer Temperatursensor 53 vorgesehen sein, die in 1 ebenfalls nur schematisch dargestellt sind.
Die 2A bis 2C zeigen unterschiedliche Betriebszustände des erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystems. In 2A ist ein Zustand dargestellt, bei welchem das obere Zusatzgebläse 36 mit geringerer Drehzahl läuft als das untere Zusatzgebläse 38, so dass die Strömungsgeschwindigkeit und damit der Luftvolumenstrom im unteren Luftführungskanal 18 deutlich größer ist als im oberen Lüftungskanal 16. Die untere Luftströmung L_u dominiert daher beim Zusammentreffen mit der oberen Luftströmung L_o die gebildete resultierende Luftströmung L_r , die in der resultierenden Luftströmungsrichtung R_r' schräg nach oben, also auf den Kopf des Passagiers, gerichtet ist, wie es durch das Lüftungssymbol auf der rechten Seite der 2A symbolisch dargestellt ist.
In dem in 2B gezeigten Zustand sind die Drehzahlen des oberen Zusatzgebläses 36 und des unteren Zusatzgebläses 38 im Wesentlichen gleich groß, so dass sich auch gleich große Strömungsgeschwindigkeiten im oberen Luftführungskanal 16 und im unteren Luftführungskanal 18 ergeben. Die obere Luftströmung L_o und die untere Luftströmung L_u vereinigen sich im Wesentlichen gleichwertig zur resultierenden Luftströmung L_r , die im Wesentlichen in horizontaler Richtung auf den Fahrzeuginsassen gerichtet ist und somit den Fahrzeuginsassen in der resultierenden Luftströmungsrichtung R_r”’in etwa gleichmäßig beströmt, wie es durch das Lüftungssymbol auf der rechten Seite der 2B symbolisch dargestellt ist.
Die 2C zeigt einen Zustand, bei dem die Drehzahl des oberen Zusatzgebläses 36 größer ist als die Drehzahl des unteren Zusatzgebläses 38, so dass die Strömungsgeschwindigkeit und damit der Luftvolumenstrom im oberen Luftführungskanal 16 größer ist als im unteren Luftführungskanal 18. Die austretende obere Luftströmung L_o dominiert daher die austretende untere Luftströmung L_u , so dass die resultierende Luftströmung L_r in der resultierenden Luftströmungsrichtung R_r" schräg nach unten gerichtet ist, wie es durch das Symbol auf der rechten Seite der 2C symbolisch dargestellt ist.
In 3 ist schematisch die Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 4 dargestellt. Vom oberen Luftsensor 50 und vom unteren Luftsensor 52 wird jeweils ein zur Luftströmungsgeschwindigkeit proportionales Signal drahtlos oder leitungsgebunden an die Steuerungseinheit 54 der Steuerungseinrichtung 5 übertragen. Ebenso wird ein zur Lufttemperatur im jeweiligen Luftführungskanal proportionales Temperatursignal vom oberen Temperatursensor 51 und vom unteren Temperatursensor 53 drahtlos oder leitungsgebunden zur Steuerungseinheit 54 übertragen. Die Steuerungseinheit 54 erhält weiterhin andere Betriebssignale des Fahrzeugs von einer in 3 nur symbolisch dargestellten Fahrzeugelektronik 56. Diese Signale können beispielsweise die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 oder Warnsignale umfassen. Des Weiteren kann die Steuerungseinheit 54 ein Drehzahlsignal von einem Drehzahlgeber 31 des Lüftergebläses 30 erhalten.
Die Steuerungseinheit 54 verarbeitet die empfangenen Signale mittels eines in der Steuerungseinheit 54 vorgesehenen Steuerungscomputers 55 und sendet daraufhin Ansteuersignale S an die Anzeigevorrichtung 4. Diese Ansteuersignale können ein Flächenausdehnungs-Ansteuersignal S_A , ein Bereichs-Ansteuersignal S_B , ein Farb-Ansteuersignal Sc und/oder ein Warnsignal Sw oder auch andere geeignete Signale zur Steuerung der Anzeigevorrichtung 4 umfassen. Unterschiedliche Möglichkeiten der Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 4 werden nachstehend anhand der 4 und 5 beschrieben.
4 zeigt eine Frontansicht der Armaturentafel 20 aus der Sicht eines Fahrzeugpassagiers in Richtung des Pfeils IV in 1. Die Armaturentafel 20 ist hier nur ausschnittweise dargestellt. Zu erkennen ist der obere Luftausströmer 10, der einen oberen Luftaustrittsschlitz 11 bildet sowie der untere Luftausströmer 12, der einen unteren Luftaustrittsschlitz 13 bildet. Die beiden Luftausströmer 10, 12 sind mit vertikalem Abstand zueinander in der Armaturentafel 20 oberhalb und unterhalb einer Smart Bar 21 angeordnet. Die Smart Bar 21 weist ein sich im Wesentlichen quer über die Breite der Armaturentafel 20 (Y-Richtung) transparentes oder transluzentes Verkleidungselement 23 auf. Hinter dem Verkleidungselement 23 sind unterschiedliche Informationseinrichtungen vorgesehen, die visuelle Informationen für die Fahrzeuginsassen durch das transparente oder transluzente Verkleidungselement 23 sichtbar machen. Eine derartige Informationseinrichtung ist die Anzeigevorrichtung 4, die zwischen den beiden Luftausströmern 10 und 12 angeordnet ist, wie dies in 4 durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Diese Anzeigevorrichtung 4 weist eine auf den Fahrzeuginsassen gerichtete Anzeigetafel 40 auf, die eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Lichtsignalelementen umfasst und beispielsweise als LCD- oder TFT-Bildschirm ausgebildet ist.
Die Anzeigetafel 40 lässt sich virtuell in drei Bereiche, einen oberen Bereich 40', einen unteren Bereich 40" und einen mittleren Bereich 40”’ unterteilen, wie dies in 4 durch strichpunktierte Linien beispielhaft dargestellt ist. Diese Unterteilung ist keine physische Unterteilung der Anzeigetafel 40, sondern erfolgt lediglich ansteuerungsseitig wie es nachstehend erläutert wird.
Befindet sich das Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem in dem in 2A gezeigten Betriebszustand, in welchem die resultierende Luftströmung L_r in der resultierenden Luftströmungsrichtung R_r' schräg nach oben, also auf den Kopf des Insassen gerichtet ist, so wird der obere Bereich 40' der Anzeigetafel 40 erleuchtet. Nimmt das Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem 1 den in 2B gezeigten Betriebszustand ein, in welchem die resultierende Luftströmung L_r im Wesentlichen horizontal in der resultierenden Luftströmungsrichtung R_r”’ auf den Körper des Insassen gerichtet ist, so wird der mittlere Bereich 40”’ der Anzeigetafel 40 erleuchtet. Nimmt das Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem 1 hingegen den in 2C gezeigten Betriebszustand ein, in dem die resultierende Luftströmung L_r in der resultierenden Luftströmungsrichtung R_r" schräg nach unten in den Fußbereich und auf die Beine des Insassen gerichtet ist, so wird der untere Bereich 40" der Anzeigetafel 40 beleuchtet. Auf diese Weise ist für den Fahrzeuginsassen anhand der Lage des beleuchteten Bereichs der Anzeigetafel in Vertikalrichtung erkennbar, in welche Richtung die resultierende Luftströmung gerichtet ist.
Es liegt im Belieben des Fachmanns, bei der Ansteuerung der drei Bereiche 40', 40", 40”’ der Anzeigetafel 40 keine kontrastreichen Übergänge zwischen dem beleuchteten Bereich und den nicht beleuchteten Bereichen vorzusehen, sondern diese Übergänge mit einem kontinuierlichen Helligkeitsverlauf zu gestalten und auch Zwischenstellungen vorzusehen.
In 5 ist eine alternative Darstellungsform gezeigt, die mit den anderen Darstellungsformen kombinierbar ist. Aufgrund eines von der Steuerungseinheit 54 empfangenen Flächenausdehnungs-Ansteuersignals S_A lässt sich die Flächenausdehnung des beleuchteten Anzeigebereichs auf der Anzeigetafel 40 verändern. Der von einer durchgezogenen Linie umgrenzte ovale beleuchtete Anzeigebereich 41 lässt sich so in seiner Fläche vergrößern, wie dies durch den gestrichelt gezeichneten ovalen Anzeigebereich 41' dargestellt ist, oder verkleinern. Auf diese Weise kann zum Beispiel die Intensität der resultierenden Luftströmung L_r , also die Höhe der Luftströmungsgeschwindigkeit oder die Größe des austretenden Luftvolumenstroms, visuell dargestellt werden. Dabei steht der kleinere beleuchtete Anzeigebereich 41 für eine weniger intensive resultierende Luftströmung L_r , während der von der beleuchteten Fläche her größere Anzeigebereich 41' für eine intensivere resultierende Luftströmung L_r steht. Auch hier kann ein allmählicher Übergang zwischen unterschiedlich großen Anzeigebereichen als Funktion der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms erfolgen.
Diese Darstellungsform zur Visualisierung der Luftströmungsintensität lässt sich mit der Darstellungsform der 4 kombinieren, so dass die in 5 dargestellten ovalen Anzeigebereiche 41, 41' in Vertikalrichtung über die Anzeigetafel 40 wandern können und somit zusätzlich zur Intensität der Luftströmung auch deren Richtung (wie in 4 gezeigt) angeben.
Zusätzliche Information kann durch die Wahl der Farbe der entsprechenden Leuchtanzeige an den Fahrzeuginsassen übermittelt werden, indem die Farbe des auf der Anzeigetafel 40 angezeigten beleuchteten Bereichs durch ein von der Steuerungseinheit 54 empfangenes Farb-Ansteuersignal Sc in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur der austretenden resultierenden Luftströmung L_r angezeigt wird. So kann beispielsweise ein Farbübergang entlang des sichtbaren Farbspektrums von grün über blau zu rot oder ein anderer beliebig wählbarer Farbübergang ein Spektrum für die Höhe der Temperatur der austretenden resultierenden Luftströmung L_r symbolisieren.
Auf diese Weise sind mittels der Anzeigetafel 40 der Anzeigevorrichtung 4 drei unterschiedliche Informationen an den Fahrzeuginsassen übermittelbar, nämlich eine Information über die resultierende Luftströmungsrichtung R_r der austretenden resultierenden Luftströmung L_r , eine Information über die Intensität der resultierenden Luftströmung L_r und eine Information über die Temperatur der resultierenden Luftströmung L_r .
Als Zusatznutzen kann die Anzeigetafel 40, angesteuert von einem von der Steuerungseinheit 54 empfangenen Warnsignal Sw vorrangige Warninformationen anzeigen, die temporär die in den 4 und 5 dargestellten und auf die resultierende Luftströmung L_r bezogenen Anzeigen in den Hintergrund drängen oder ausblenden, so dass nur die Warninformation zu erkennen ist. Nähert sich das Kraftfahrzeug 2 beispielsweise einem Stauende, ohne dass eine wesentliche Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit feststellbar ist, so kann ein großflächiges Warnsignal eines Notbremsassistenten auf der Anzeigetafel 40 angezeigt werden, um so die Aufmerksamkeit der Fahrzeuginsassen, insbesondere des Fahrzeugführers, auf die drohende Gefahrensituation aufmerksam zu machen. Selbstverständlich ist auch die Anzeige anderer Warnsignale, beispielsweise bei Überschreitung einer vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit, möglich, ohne dass dies hier im Detail beschrieben wird.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem
2: Kraftfahrzeug
3: Heizungs-, Lüftungs- und Kühlungseinheit
4: Anzeigevorrichtung
5: Steuerungseinrichtung
10: oberer Luftausströmer
11: oberer Luftaustrittsschlitz
12: unterer Luftausströmer
13: unterer Luftaustrittsschlitz
14: Luftführungsgehäuse
15: Zuluftkanal
16: oberer Luftführungskanal
17: oberer Mündungskanalabschnitt
18: unterer Luftführungskanal
19: unterer Mündungskanalabschnitt
20: Armaturentafel
21: Smart Bar
22: Windschutzscheibe
23: Verkleidungselement
24: Fahrzeuginnenraum
30: Lüftergebläse
31: Drehzahlgeber vom Lüftergebläse
32: Kälteanlagen-Wärmetauscher
34: Heizungswärmetauscher
36: oberes Zusatzgebläse
38: unteres Zusatzgebläse
40: Anzeigetafel
40': oberer Bereich der Anzeigetafel
40": unterer Bereich der Anzeigetafel
40”’: mittlerer Bereich der Anzeigetafel
50: oberer Luftsensor
51: oberer Temperatursensor
52: unterer Luftsensor
53: unterer Temperatursensor
54: Steuerungseinheit
A: aktive Signalfläche
A₁: aktive Signalfläche
A₁': aktive Signalfläche
A₂: aktive Signalfläche
A₃: aktive Signalfläche
A₄: aktive Signalfläche
F: Fahrtrichtung
L_o: obere Luftströmung
L_r: resultierende Luftströmung
L_u: untere Luftströmung
R: Luftströmungsrichtung
R_o: Luftaustrittsrichtung oben
R_r: resultierende Luftströmungsrichtung
R_r': resultierende Luftströmungsrichtung
R_r": resultierende Luftströmungsrichtung
R_r”’: resultierende Luftströmungsrichtung
R_u: Luftaustrittsrichtung unten
S: Ansteuersignal
S_A: Flächenausdehnungs-Ansteuersignal
S_B: Bereichs-Ansteuersignal
S_C: Farb-Ansteuersignal
S_W: Warnsignal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2017/0253107 A1 [0005]

Claims

Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem mit zumindest einem Gebläse (30), das in einem Luftführungsgehäuse (14) vorgesehen ist, zumindest zwei von mit dem Luftführungsgehäuse (14) in Fluidverbindung stehenden Luftführungskanälen (16, 18) und Luftausströmern (10, 12), die jeweils mit einem der Luftführungskanäle (16, 18) in Fluidverbindung stehen, wobei zumindest ein Teil der Luftausströmer (10, 12) Luftaustrittsschlitze (11, 13) in einer Armaturentafel (20) oder einer anderen Konsole des Fahrzeugs (2) bilden, welche jeweils die Mündung eines Mündungskanalabschnitts (17, 19) bilden, und wobei zumindest ein oberer Luftaustrittsschlitz (11) und zumindest ein unterer Luftaustrittsschlitz (13) in der Armaturentafel (20) oder der Konsole vorgesehen ist, aus dem die jeweilige Luftströmung (L_o, L_u) in einer durch den jeweiligen Mündungskanalabschnitt (17, 19) vorgegebenen Luftaustrittsrichtung (R_o, R_u) austritt, und wobei die Luftströmungen (L_o, L_u) aufeinander auftreffen und eine resultierende Luftströmung (L_r) mit einer resultierenden Luftströmungsrichtung (R_r) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Luftsensor (50) zur Erfassung der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms in dem zum oberen Luftaustrittsschlitz (11) führenden oberen Luftführungskanal (16) oder Mündungskanalabschnitt (17) vorgesehen ist, dass ein unterer Luftsensor (52) zur Erfassung der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms in dem zum unteren Luftaustrittsschlitz (13) führenden unteren Luftführungskanal (18) oder Mündungskanalabschnitt (19) vorgesehen ist, dass der obere Luftsensor (50) und der untere Luftsensor (52) zur Signalübertragung mit einer Steuerungseinheit (54) einer Steuerungseinrichtung (5) verbunden sind, dass die Steuerungseinheit (54) mit einer in der Armaturentafel (20) oder der Konsole vorgesehenen Anzeigevorrichtung (4) zur Signalübertragung verbunden ist und dass die Steuerungseinheit (54) ausgebildet ist, um aus den erfassten Luftströmungsgeschwindigkeiten oder Luftvolumenströmen unter Berücksichtigung der jeweiligen Luftaustrittsrichtung (R_o, R_u) die resultierende Luftströmungsrichtung (R_r) der resultierenden Luftströmung (L_r) zu ermitteln und daraus zumindest ein Ansteuersignal (S) zur Beaufschlagung der Anzeigevorrichtung (4) zu bilden.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (4) von Lichtsignalelementen gebildet ist oder zumindest Lichtsignalelemente aufweist.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (4) eine flächige Anordnung von Lichtsignalelementen als Anzeigetafel (40) aufweist, auf der zumindest eine aktive Signalfläche (A) darstellbar ist.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (54) so ausgebildet ist, dass aus der vom jeweiligen Luftsensor (50, 52) erfassten Größe der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms eine resultierende Luftströmungsgeschwindigkeit oder ein resultierender Luftvolumenstrom ermittelt wird und dass daraus ein Flächenausdehnungs-Ansteuersignal (S_A) gebildet wird, das die Anzeigevorrichtung (4) dergestalt beaufschlagt, dass die Flächenausdehnung der auf der Anzeigetafel (40) angezeigten aktiven Signalfläche (A₁, A₁') von der ermittelten Größe der resultierenden Luftströmungsgeschwindigkeit beziehungsweise des resultierenden Luftvolumenstroms abhängig ist.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (54) so ausgebildet ist, dass sie die Anzeigevorrichtung (4) mittels eines Bereichs-Ansteuersignals (S_B) derart ansteuert, - dass ein oberer Bereich (40') der Anzeigetafel (40) die aktive Signalfläche (A₂) aufweist, wenn die resultierende Luftströmungsrichtung (R_r') nach oben gerichtet ist, - dass ein unterer Bereich (40") der Anzeigetafel (40) die aktive Signalfläche (A₃) aufweist, wenn die resultierende Luftströmungsrichtung (R_r") nach unten gerichtet ist, und - dass ein mittlerer Bereich (40"') der Anzeigetafel (40) die aktive Signalfläche (A₄) aufweist, wenn die resultierende Luftströmungsrichtung (R_r'") im Wesentlichen horizontal gerichtet ist.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtsignalelemente ausgebildet sind, um in Abhängigkeit von einem Farb-Ansteuersignal (Sc) unterschiedliche Farben wiederzugeben.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (54) so ausgebildet ist, dass aus der vom jeweiligen Luftsensor (50, 52) erfassten Größe der Luftströmungsgeschwindigkeit oder des Luftvolumenstroms eine resultierende Luftströmungsgeschwindigkeit oder ein resultierender Luftvolumenstrom ermittelt wird und dass das Farb-Ansteuersignal (Sc) von der Größe der resultierenden Luftströmungsgeschwindigkeit beziehungsweise des resultierenden Luftvolumenstroms abhängig ist.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftführungsgehäuse (14) und/oder im oberen Luftführungskanal (16) oder Mündungskanalabschnitt (17) und/oder im unteren Luftführungskanal (18) oder Mündungskanalabschitt (19) zumindest ein Temperatursensor (51, 53) vorgesehen ist, dass die Steuerungseinheit (54) ausgebildet ist, um aus den vom jeweiligen Temperatursensor (51, 53) erfassten Werten der Lufttemperatur unter Berücksichtigung der jeweiligen Luftströmungsgeschwindigkeit oder des jeweiligen Luftvolumenstroms eine resultierende Mischtemperatur zu ermitteln, und dass das Farb-Ansteuersignal (Sc) von der ermittelten Mischtemperatur abhängig ist.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (4) in der Armaturentafel (20) oder der Konsole zwischen dem oberen Luftaustrittsschlitz (11) und dem diesem zugeordneten unteren Luftaustrittsschlitz (13) angeordnet sind.
Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Armaturentafel (20) vorgesehene Anzeigevorrichtung (4) von der Steuerungseinheit (54) mit einem Warnsignal (Sw) beaufschlagbar ist, das eine vorrangige Warnanzeige der Anzeigevorrichtung (4) bewirkt.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Fahrzeuginnenraum-Belüftungssystem (1).