DE102019210416B4

DE102019210416B4 - Method for defrosting a windshield of a vehicle, ventilation device and vehicle

Info

Publication number: DE102019210416B4
Application number: DE102019210416.9A
Authority: DE
Inventors: Johann Betz; Bastian Schmandt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2023-09-28
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: DE102019210416A1

Abstract

Verfahren zum Enteisen einer Windschutzscheibe (10) eines Fahrzeugs, bei dem eine Belüftungsvorrichtung (20) des Fahrzeugs die Windschutzscheibe (10) mit einer von der Belüftungsvorrichtung (20) ausgeblasenen Luft beaufschlagt und die Windschutzscheibe (10) mittels der ausgeblasenen Luft enteist wird, und bei dem ein Luftleitelement (21) der Belüftungsvorrichtung (20) eine Ausblasrichtung (22) der aus der Belüftungsvorrichtung (20) ausgeblasenen Luft abhängig von einer Temperatur einer durch die Belüftungsvorrichtung (20) strömenden Luft automatisch derart einstellt, dass die von der Belüftungsvorrichtung (20) ausgeblasene Luft bei Inbetriebnahme zuerst obere Abschnitte von oberen Bereichen (11) der Windschutzscheibe (10) und schließlich einen unteren Bereich (18) der Windschutzscheibe (10) anströmt.Method for de-icing a windshield (10) of a vehicle, in which a ventilation device (20) of the vehicle applies air blown out by the ventilation device (20) to the windshield (10) and the windshield (10) is de-iced using the blown-out air, and in which an air guide element (21) of the ventilation device (20) automatically adjusts a blow-out direction (22) of the air blown out of the ventilation device (20) depending on a temperature of an air flowing through the ventilation device (20) in such a way that the air blown out by the ventilation device (20 ) air blown out during startup first flows into upper sections of upper areas (11) of the windshield (10) and finally a lower area (18) of the windshield (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Enteisen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, bei dem eine Belüftungsvorrichtung eines Fahrzeugs eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs mit einer von der Belüftungsvorrichtung ausgeblasenen Luft beaufschlagt und die Windschutzscheibe mittels der ausgeblasenen Luft enteist wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Belüftungsvorrichtung für eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug.The invention relates to a method for de-icing a windshield of a vehicle, in which a ventilation device of a vehicle applies air blown out by the ventilation device to a windshield of the vehicle and the windshield is de-iced using the blown-out air. The invention further relates to a ventilation device for a windshield of a vehicle and a vehicle.

Üblicherweise haben Fahrzeuge eine Mehrzahl von Scheiben, um Insassen des Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrer, eine Sicht auf eine Umgebung des Fahrzeugs zu ermöglichen und die Insassen gleichzeitig vor einer Beeinträchtigung durch die Umgebung, insbesondere (Fahrt-)Wind und Regen, zu schützen. Unter den Scheiben des Fahrzeugs ist die sogenannte Windschutzscheibe, welche dem Fahrer eine Sicht in Fahrtrichtung des Fahrzeugs, d. h. auf eine vordere Umgebung des Fahrzeugs ermöglicht, besonders wichtig.Vehicles usually have a plurality of windows in order to enable occupants of the vehicle, in particular a driver, to have a view of the vehicle's surroundings and at the same time to protect the occupants from impairment by the environment, in particular (traveling) wind and rain. Below the windows of the vehicle is the so-called windshield, which gives the driver a view in the direction of travel of the vehicle, i.e. H. to a front area of the vehicle is particularly important.

Jedoch kann eine in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs vorhandene innere Luftfeuchte, d. h. ein in der Luft in der Fahrgastzelle enthaltener Wasserdampf an einer Innenseite einer Scheibe des Fahrzeugs kondensieren und dort einen sogenannten Beschlag in Form einer Vielzahl von Wassertröpfchen bilden. Dieser Vorgang wird gewöhnlich als ein Beschlagen der Scheibe bezeichnet. Infolge des Beschlagens ist die Sicht durch die Scheibe stark behindert, wodurch eine sichere Fahrt des Fahrzeugs ausgeschlossen oder stark eingeschränkt ist.However, internal humidity present in a passenger compartment of the vehicle, i.e. H. a water vapor contained in the air in the passenger compartment condenses on the inside of a window of the vehicle and forms a so-called fog in the form of a large number of water droplets. This process is commonly referred to as window fogging. As a result of fogging, the view through the window is severely obstructed, which means that safe driving of the vehicle is impossible or severely restricted.

Die Scheibe kann von dem Beschlag befreit werden, indem die Scheibe an der Innenseite mit einem relativ warmen Luftstrom beaufschlagt wird. Der warme Luftstrom wird von einer Belüftungsvorrichtung des Fahrzeugs ausgeblasen und erwärmt die Scheibe, woraufhin der Beschlag verdampft. Ferner nimmt der Luftstrom den sich infolge der Erwärmung bildenden Wasserdampf auf und transportiert diesen unter Erhöhung der Luftfeuchte in der Fahrgastzelle ab.The window can be freed from fog by applying a relatively warm air flow to the inside of the window. The warm air flow is blown out by a ventilation device in the vehicle and heats the window, whereupon the fog evaporates. Furthermore, the air flow absorbs the water vapor that forms as a result of the heating and transports it away while increasing the humidity in the passenger compartment.

Abhängig von einer Verteilung der Lufttemperatur oder der Insassen in der Fahrgastzelle können mehrere Scheiben eines Fahrzeugs in einem unterschiedlichen Maß beschlagen. Folglich ist es wünschenswert, die mehreren Scheiben jeweils bedarfsgerecht von einem Beschlag zu befreien bzw. einem Beschlagen der mehreren Scheiben bedarfsgerecht entgegenzuwirken.Depending on the distribution of the air temperature or the occupants in the passenger compartment, several windows of a vehicle can fog up to a different extent. Consequently, it is desirable to free the several panes from fog as needed or to counteract fogging of the multiple panes as needed.

So offenbart die DE 10 2014 200 855 A1 ein Verfahren zum Vermeiden oder Verringern eines Beschlagens einer Mehrzahl von Scheiben eines Fahrzeugs, bei dem jede Scheibe von einer ihr zugeordneten Belüftungsvorrichtung mit einem Luftstrom beaufschlagt wird und eine zur Verfügung stehende Luft nach einem heuristischen Modell auf die mehreren Belüftungsvorrichtungen verteilt wird.This is how it reveals DE 10 2014 200 855 A1 a method for avoiding or reducing fogging of a plurality of windows of a vehicle, in which each window is subjected to an air flow by a ventilation device assigned to it and available air is distributed to the plurality of ventilation devices according to a heuristic model.

Abgesehen von einem Beschlag an der Innenseite kann sich an einer Außenseite einer Scheibe eine Eisschicht bilden, wenn eine Umgebungsluft des Fahrzeugs die Scheibe des Fahrzeugs, beispielsweise während eines Parkens des Fahrzeugs, auf eine Temperatur abkühlt, bei welcher eine äußere Luftfeuchte, d. h. ein in der Umgebungsluft enthaltener Wasserdampf, an der Scheibe kondensiert und gefriert. Selbstverständlich kann unter solchen Bedingungen auch ein innenseitiger Beschlag gefrieren, so dass die Scheibe dann beidseitig, d. h. an der Innenseite und an der Außenseite, vereist.Apart from fogging on the inside, a layer of ice can form on the outside of a window when ambient air of the vehicle cools the window of the vehicle, for example while the vehicle is parked, to a temperature at which external air humidity, i.e. H. A water vapor contained in the ambient air condenses on the pane and freezes. Of course, under such conditions, an inside fitting can also freeze, so that the pane can then freeze on both sides, i.e. H. iced up on the inside and outside.

DE 297 16 410 U1 offenbart ein Verfahren zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle, bei welchem eine Belüftungsvorrichtung einer Fahrzeugklimaanlage einen ausgeblasenen Luftstrom temperaturabhängig automatisch derart lenkt, dass ein warmer Luftstrom eine Scheibe anströmt und ein kalter Luftstrom in die Fahrgastzelle strömt. DE 297 16 410 U1 discloses a method for air conditioning a passenger compartment, in which a ventilation device of a vehicle air conditioning system automatically directs a blown-out air flow depending on the temperature in such a way that a warm air flow flows against a window and a cold air flow flows into the passenger compartment.

Ein Sehen durch eine vereiste Scheibe ist praktisch unmöglich, so dass die Scheibe vor einer Fahrt des Fahrzeugs vollständig oder zumindest weitgehend enteist werden muss. Ein Enteisen, d. h. ein Entfernen der Eisschicht von der Scheibe, kann wie im Falle einer beschlagenen Scheibe dadurch erreicht werden, dass die Scheibe an der Innenseite mit einer warmen Luft beaufschlagt wird.Seeing through an icy window is practically impossible, so the window must be completely or at least largely de-iced before the vehicle is driven. A de-icer, i.e. H. Removing the layer of ice from the window can be achieved, as in the case of a fogged up window, by applying warm air to the inside of the window.

Für das Enteisen der Scheibe ist naturgemäß ein größerer Wärmeeintrag in die Scheibe notwendig, so dass das Enteisen deutlich mehr Zeit in Anspruch nimmt als das Befreien der Scheibe von einem Beschlag. Zudem wird zunächst nur ein kleiner Bereich der Scheibe enteist, nämlich ein Bereich um einen Auftreffpunkt des Luftstroms, welcher sich allmählich ausdehnt und erst spät einen ausreichenden Anteil der Scheibe umfasst.De-icing the window naturally requires a greater amount of heat to be introduced into the window, so de-icing takes significantly more time than removing fog from the window. In addition, initially only a small area of the window is de-iced, namely an area around an impact point of the air flow, which gradually expands and only later covers a sufficient portion of the window.

So offenbaren US 3 745 906 A , US 3 832 939 A und EP 0 197 346 A2 jeweils ein Verfahren zum Enteisen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, bei dem ein von einer Belüftungsvorrichtung ausgeblasener Luftstrom innerhalb eines Winkelbereichs in einer lateralen Richtung, d. h. in einer auf das Fahrzeug bezogenen Links-Rechts-Richtung, oszilliert. Auf diese Weise wird effektiv ein breiterer Bereich der Windschutzscheibe mit einer Luft beaufschlagt als bei einem statischen Luftstrom.So reveal US 3,745,906 A , US 3,832,939 A and EP 0 197 346 A2 each a method for de-icing a windshield of a vehicle, in which an air flow blown out by a ventilation device oscillates within an angular range in a lateral direction, ie in a left-right direction relative to the vehicle. In this way, air is effectively applied to a wider area of the windshield than with a static air flow.

Um ein vollständiges Enteisen der gesamten Windschutzscheibe zu erreichen, blasen gängige Belüftungsvorrichtungen den Luftstrom zumeist in einen unteren Bereich der Windschutzscheibe aus, welcher daher zuerst eisfrei wird. Allerdings ist für den Fahrer ein oberer Bereich der Windschutzscheibe deutlich wichtiger. Dieser obere Bereich kann als kritischer Sichtbereich der Windschutzscheibe bezeichnet werden, da er dem Fahrer eine bequeme Fernsicht ermöglicht. Wegen der gängigen Ausrichtung von Belüftungsvorrichtungen wird der kritische Sichtbereich der Windschutzscheibe somit nicht zuerst von der Eisschicht befreit. Infolgedessen verzögert sich die Fahrt des Fahrzeugs mehr als eigentlich nötig.In order to achieve complete de-icing of the entire windshield, common ventilation devices usually blow the air flow in a lower area of the windshield, which therefore becomes free of ice first. However, an upper area of the windshield is much more important for the driver. This upper area can be called the critical visibility area of the windshield because it provides the driver with comfortable long-distance vision. Because of the common alignment of ventilation devices, the critical viewing area of the windshield is not first cleared of the ice layer. As a result, the vehicle's journey is delayed more than actually necessary.

Zur Lösung dieses Problems offenbart DE 10 2013 007 198 A1 ein Verfahren zum Enteisen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, bei dem eine Belüftungsvorrichtung in einer ersten Betriebsart zunächst einen Teilbereich der Windschutzscheibe und in einer zweiten Betriebsart einen den Teilbereich umfassenden größeren Bereich der Windschutzscheibe mit Luft beaufschlagt. Ein Auswählen einer Betriebsart kann manuell mittels eines Tasters oder automatisch mittels eines von einem Zustand der Windschutzscheibe abhängigen Sensorsignals erfolgen. Wenn der Teilbereich den kritischen Sichtbereich umfasst oder zumindest mit dem kritischen Sichtbereich weitgehend überlappt, wird der kritische Sichtbereich zumindest teilweise zuerst enteist.Revealed to solve this problem DE 10 2013 007 198 A1 a method for de-icing a windshield of a vehicle, in which a ventilation device first applies air to a partial area of the windshield in a first operating mode and to a larger area of the windshield comprising the partial area with air in a second operating mode. An operating mode can be selected manually using a button or automatically using a sensor signal that depends on the condition of the windshield. If the partial area includes the critical viewing area or at least largely overlaps with the critical viewing area, the critical viewing area is at least partially de-iced first.

Nach einem längeren Parken des Fahrzeugs, zumal in einer Umgebungsluft mit einer niedrigen Temperatur, kann das Fahrzeug ferner zunächst keine warme Luft zum Ausblasen bereitstellen. Erst mit einem Erwärmen eines im Leerlauf betriebenen Antriebsmotors des Fahrzeugs steigt auch allmählich die Temperatur der ausgeblasenen Luft, wodurch ein Enteisen der Windschutzscheibe verzögert ist.After the vehicle has been parked for a long period of time, especially in ambient air with a low temperature, the vehicle cannot initially provide warm air for blowing out. Only when the vehicle's idling drive motor warms up does the temperature of the air blown out gradually increase, which delays de-icing of the windshield.

Enteisungsvorrichtungen sind für Fahrzeugscheiben vorgeschrieben, beispielsweise in FMVSS 103 für die USA und in der EU-Richtlinie 672 für die europäische Union. Solche Vorschriften verlangen ein Enteisen des kritischen Sichtbereichs der Windschutzscheibe nach spätestens 20 min und ein Enteisen der gesamten Windschutzscheibe nach spätestens 40 min. Jede Weiterentwicklung eines Enteisungsverfahrens oder einer Enteisungsvorrichtung muss daher diesen Anforderungen genügen, um eine Zulassung des Fahrzeugs zu ermöglichen.De-icing devices are required for vehicle windows, for example in FMVSS 103 for the USA and in EU Directive 672 for the European Union. Such regulations require the critical viewing area of the windshield to be defrosted after 20 minutes at the latest and the entire windshield to be defrosted after 40 minutes at the latest. Any further development of a de-icing process or a de-icing device must therefore meet these requirements in order to enable the vehicle to be approved.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Enteisen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs vorzuschlagen, welches eine Windschutzscheibe automatisch effizient enteist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine Belüftungsvorrichtung für eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen.The invention is therefore based on the object of proposing an improved method for de-icing a windshield of a vehicle, which automatically de-ices a windshield efficiently. Furthermore, it is an object of the invention to provide a ventilation device for a windshield of a vehicle and a vehicle.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Enteisen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, bei dem eine Belüftungsvorrichtung des Fahrzeugs die Windschutzscheibe mit einer von der Belüftungsvorrichtung ausgeblasenen Luft beaufschlagt und die Windschutzscheibe mittels der ausgeblasenen Luft enteist wird. Windschutzscheiben mittels einer ausgeblasenen Luft zu enteisen, ist eine bewährte Praxis in Fahrzeugen.One subject of the present invention is a method for de-icing a windshield of a vehicle, in which a ventilation device of the vehicle applies air blown out by the ventilation device to the windshield and the windshield is de-iced using the blown-out air. De-icing windshields using blown air is a proven practice in vehicles.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stellt ein Luftleitelement der Belüftungsvorrichtung eine Ausblasrichtung der aus der Belüftungsvorrichtung ausgeblasenen Luft abhängig von einer Temperatur einer durch die Belüftungsvorrichtung strömenden Luft automatisch derart ein, dass die von der Belüftungsvorrichtung ausgeblasene Luft bei Inbetriebnahme zuerst obere Abschnitte von oberen Bereichen der Windschutzscheibe und schließlich einen unteren Bereich der Windschutzscheibe anströmt. Mit anderen Worten ist die Temperatur der durch die Belüftungsvorrichtung strömenden Luft die Steuergröße, welche dem automatischen Einstellen der Ausblasrichtung zugrunde liegt. Weil die Temperatur der Luft zunächst relativ niedrig und nach einem Starten eines Antriebsmotors des Fahrzeugs allmählich ansteigt, kann der Verlauf der Temperatur die Belüftungsvorrichtung steuern, d. h. die Belüftungsvorrichtung kann auf einen Temperaturanstieg der Luft mit einem Verstellen der Ausblasrichtung reagieren.In the method according to the invention, an air guide element of the ventilation device automatically sets a blow-out direction of the air blown out of the ventilation device depending on a temperature of an air flowing through the ventilation device in such a way that the air blown out by the ventilation device first reaches upper sections of upper regions of the windshield and finally flows towards a lower area of the windshield. In other words, the temperature of the air flowing through the ventilation device is the control variable on which the automatic setting of the blow-out direction is based. Because the temperature of the air is initially relatively low and gradually increases after starting a drive engine of the vehicle, the course of the temperature can control the ventilation device, i.e. H. The ventilation device can react to an increase in air temperature by adjusting the blow-out direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform verschwenkt die Belüftungsvorrichtung das Luftleitelement, um die Ausblasrichtung der ausgeblasenen Luft einzustellen. Verschwenken bedeutet wie üblich ein Drehen um eine Drehachse, wobei ein durch das Verschwenken erreichbarer Winkelbereich deutlich kleiner als der Vollwinkel ist. In diesem Falle umfasst ein Schwenkwinkelbereich der Belüftungsvorrichtung weniger als 180°, bevorzugt weniger als 90° und besonders bevorzugt weniger als 60°.In a preferred embodiment, the ventilation device pivots the air-guiding element in order to adjust the blow-out direction of the blown-out air. As usual, pivoting means rotating around an axis of rotation, with an angular range that can be achieved by pivoting being significantly smaller than the full angle. In this case, a pivot angle range of the ventilation device comprises less than 180°, preferably less than 90° and particularly preferably less than 60°.

In weiteren Ausführungsformen wird das Luftleitelement zwischen einer eine Ruheposition des Luftleitelements definierenden ersten Endposition und einer zweiten Endposition verschwenkt. Kurz gesagt, begrenzen die erste Endposition und die zweite Endposition den Schwenkwinkelbereich der Belüftungsvorrichtung, wobei das Luftleitelement in der ersten Endposition ist, wenn die Belüftungsvorrichtung von einer kalten Luft durchströmt wird, und in der zweiten Endposition, wenn die Belüftungsvorrichtung von einer warmen Luft durchströmt wird.In further embodiments, the air guide element is pivoted between a first end position defining a rest position of the air guide element and a second end position. In short, the first end position and the second end position limit the pivot angle range of the ventilation device, the air guide element being in the first end position when cold air flows through the ventilation device and in the second end position when warm air flows through the ventilation device .

Vorteilhaft wird das Luftleitelement mit einer steigenden Temperatur der durch die Belüftungsvorrichtung strömenden Luft aus der ersten Endposition über jeweilige Zwischenpositionen in die zweite Endposition verschwenkt. Das bedeutet, dass das Luftleitelement bei einer bestimmten oberen Temperatur der Luft die zweite Endstellung erreicht, welche auch bei einer weiteren Temperaturerhöhung der Luft nicht überschritten wird.Advantageously, the air guiding element is pivoted from the first end position via respective intermediate positions into the second end position as the temperature of the air flowing through the ventilation device increases. This means that the air Guide element reaches the second end position at a certain upper air temperature, which is not exceeded even if the air temperature increases further.

In einigen Ausführungsformen verformt die durch die Belüftungsvorrichtung strömende Luft ein mit dem Luftleitelement gekoppeltes Bimetallelement der Belüftungsvorrichtung abhängig von der Temperatur der Luft und verschwenkt das Bimetallelement das Luftleitelement entsprechend der Verformung. Das Bimetallelement verschwenkt somit das Luftleitelement bei einer kalten Luft mit höchstens einer bestimmten unteren Temperatur in die erste Endposition und bei einer warmen Luft mit mindestens einer oberen Temperatur in die zweite Endposition.In some embodiments, the air flowing through the ventilation device deforms a bimetal element of the ventilation device coupled to the air guide element depending on the temperature of the air and the bimetal element pivots the air guide element in accordance with the deformation. The bimetal element thus pivots the air guide element into the first end position in the case of cold air with at most a certain lower temperature and into the second end position in the case of warm air with at least one upper temperature.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Belüftungsvorrichtung zum Enteisen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs. Belüftungsvorrichtungen sind in jedem Fahrzeug verbaut, so dass die Belüftungsvorrichtung vielfache Verwendung finden kann.The invention also relates to a ventilation device for defrosting a windshield of a vehicle. Ventilation devices are installed in every vehicle, so that the ventilation device can be used in many ways.

Erfindungsgemäß weist die Belüftungsvorrichtung zum Einstellen einer Ausblasrichtung einer von der Belüftungsvorrichtung ausgeblasenen Luft ein abhängig von einer Temperatur der durch die Belüftungsvorrichtung strömenden Luft derart automatisch verschwenktes Luftleitelement auf, dass die von der Belüftungsvorrichtung ausgeblasene Luft bei Inbetriebnahme zuerst obere Abschnitte von oberen Bereichen der Windschutzscheibe und schließlich einen unteren Bereich der Windschutzscheibe anströmt. Die Belüftungsvorrichtung ist ausgebildet, die Ausblasrichtung temperaturabhängig einzustellen. Eine Position des Luftleitelements definiert die eingestellte Ausblasrichtung der ausgeblasenen Luft.According to the invention, the ventilation device for adjusting a blow-out direction of air blown out by the ventilation device has an air guide element which is automatically pivoted depending on a temperature of the air flowing through the ventilation device in such a way that the air blown out by the ventilation device first reaches upper sections of upper regions of the windshield and finally during startup flows towards a lower area of the windshield. The ventilation device is designed to adjust the blow-out direction depending on the temperature. A position of the air guide element defines the set blow-out direction of the blown-out air.

In vorteilhaften Ausführungsformen weist die Belüftungsvorrichtung als Luftleitelement eine Luftleitdüse oder eine Luftleitlamelle auf. Selbstverständlich kann die Belüftungsvorrichtung mehrere Luftleitdüsen und/oder Luftleitlamellen aufweisen, welche vorteilhaft mechanisch gekoppelt sind. Alternativ oder zusätzlich können gleich wirkende Luftleitelemente zu der Belüftungsvorrichtung gehören. Das mindestens eine Luftleitelement kann an der Belüftungsvorrichtung verschwenkbar gelagert sein.In advantageous embodiments, the ventilation device has an air-guiding nozzle or an air-guiding lamella as an air-guiding element. Of course, the ventilation device can have several air guide nozzles and/or air guide fins, which are advantageously mechanically coupled. Alternatively or additionally, identically acting air guiding elements can be part of the ventilation device. The at least one air guiding element can be pivotably mounted on the ventilation device.

In weiteren Ausführungsformen umfasst die Belüftungsvorrichtung ein mit dem Luftleitelement gekoppeltes und in einem Bereich der strömenden Luft angeordnetes Bimetallelement, welches das Luftleitelement entsprechend einer von der Temperatur der durch die Belüftungsvorrichtung strömenden Luft abhängigen Verformung des Bimetallelements verschwenkt. Das Luftleitelement kann an dem Bimetallelement gehalten sein. Alternativ kann das Bimetallelement derart ausgebildet und angeordnet sein, dass es bei einem Verbiegen das verschwenkbar gelagerte Luftleitelement mit einem Drehmoment beaufschlagt, um die Ausblasrichtung einzustellen.In further embodiments, the ventilation device comprises a bimetal element coupled to the air guide element and arranged in a region of the flowing air, which pivots the air guide element in accordance with a deformation of the bimetal element which is dependent on the temperature of the air flowing through the ventilation device. The air guiding element can be held on the bimetal element. Alternatively, the bimetal element can be designed and arranged in such a way that when it bends, it applies a torque to the pivotably mounted air guide element in order to adjust the blow-out direction.

Alternative Ausführungsformen können auch einen Temperatursensor und einen mit dem Temperatursensor verbundenen und das Luftleitelement betätigenden elektrischen Aktuator aufweisen. Dies ermöglicht eine prinzipiell beliebig wählbare funktionale Beziehung zwischen der Temperatur der das Belüftungselement durchströmenden Luft und der Position des Luftleitelements.Alternative embodiments can also have a temperature sensor and an electrical actuator connected to the temperature sensor and actuating the air guide element. This enables a fundamentally arbitrary functional relationship between the temperature of the air flowing through the ventilation element and the position of the air guide element.

Vorteilhaft definiert die Belüftungsvorrichtung für das verschwenkte Luftleitelement eine erste Endposition und eine zweite Endposition. Die erste Endposition und/oder die zweite Endposition können durch Anschlagmittel der Belüftungsvorrichtung, d. h. Anlageelemente wie Anlageschultern und dergleichen, der Belüftungsvorrichtung definiert sein.The ventilation device advantageously defines a first end position and a second end position for the pivoted air guide element. The first end position and/or the second end position can be achieved by means of stop means of the ventilation device, i.e. H. System elements such as system shoulders and the like of the ventilation device can be defined.

Noch ein Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug, mit einer Windschutzscheibe und einer erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung, welche derart ausgebildet und relativ zu der Windschutzscheibe angeordnet ist, dass eine von der Belüftungsvorrichtung ausgeblasene Luft bei Inbetriebnahme der Belüftungseinrichtung, bspw. bei Starten eines Antriebsmotors des Fahrzeugs, zuerst einen oberen Bereich der Windschutzscheibe und danach einen unteren Bereich der Windschutzscheibe anströmt. Bei dem Fahrzeug wird - mit einer zunächst relativ kalten Luft - zuerst ein in dem oberen Bereich der Windschutzscheibe angeordneter kritischer Sichtbereich enteist. Anschließend wird infolge eines automatischen Verschwenkens eines Luftleitelements der Belüftungsvorrichtung die Ausblasrichtung in einen unteren Bereich der Windschutzscheibe verstellt. Es wird darauf hingewiesen, dass auch in der zweiten Endposition des Luftleitelements die ausgeblasene Luft nach einem Auftreffen in einem unteren Bereich der Windschutzscheibe in den darüber angeordneten oberen Bereich der Windschutzscheibe, d. h. den kritischen Sichtbereich, strömt, so dass dieser weiterhin mit einer warmen Luft beaufschlagt wird, wenn das Luftleitelement in der zweiten Endposition ist.Another object of the invention is a vehicle with a windshield and a ventilation device according to the invention, which is designed and arranged relative to the windshield in such a way that air blown out by the ventilation device is first when the ventilation device is started up, for example when starting a drive motor of the vehicle flows onto an upper area of the windshield and then a lower area of the windshield. In the vehicle - with initially relatively cold air - a critical viewing area arranged in the upper area of the windshield is first de-iced. The blow-out direction is then adjusted to a lower region of the windshield as a result of an automatic pivoting of an air guiding element of the ventilation device. It should be noted that even in the second end position of the air guide element, the blown-out air, after hitting a lower area of the windshield, flows into the upper area of the windshield arranged above it, i.e. H. the critical viewing area, flows so that it continues to be exposed to warm air when the air guide element is in the second end position.

Es wird angemerkt, dass sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung auf die beschriebene Weise verwendet werden können, um eine Windschutzscheibe von einem Beschlag zu befreien. Insofern soll unter Enteisen auch Befreien von einem Beschlag verstanden werden.It is noted that both the method according to the invention and the ventilation device according to the invention can be used in the manner described to defog a windshield. In this respect, de-icing should also be understood as removing fog.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass ein kritischer Sichtbereich einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs zuerst enteist wird. Erst anschließend werden weitere Bereiche der Windschutzscheibe enteist. Auf diese Weise kann eine Fahrt des Fahrzeugs früher beginnen. Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anzusehen, dass die temperaturabhängige Steuerung des Luftleitelements sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Zudem ist das vorgeschlagene Enteisungsverfahren energieeffizient, da die ausgeblasene Luft allein von dem Antriebsmotor des Fahrzeugs erwärmt wird.An advantage of the method according to the invention is that a critical viewing area a vehicle windshield is first defrosted. Only then are other areas of the windshield de-iced. In this way, the vehicle can start driving earlier. A further advantage of the method according to the invention is that the temperature-dependent control of the air guiding element can be produced very simply and cost-effectively. In addition, the proposed de-icing process is energy efficient because the air blown out is heated solely by the vehicle's drive motor.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt:

1 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht einer Windschutzscheibe (Stand der Technik)
2 in einer schematischen Darstellung eine geschnittene Seitenansicht der in 1 gezeigten Windschutzscheibe entlang der in 1 mit II bezeichneten Linie und eine von zwei Belüftungsvorrichtungen nach einer Ausführungsform der Erfindung.

The invention is shown schematically using embodiments in the drawings and is further described with reference to the drawings. It shows:

1 in a schematic representation a top view of a windshield (prior art)
2 in a schematic representation a sectioned side view of the in 1 windshield shown along the in 1 line designated II and one of two ventilation devices according to an embodiment of the invention.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht einer Windschutzscheibe 10. Die Windschutzscheibe 10 umfasst zwei separate obere Bereiche 11, welche in einer lateralen Richtung, d. h. einer Links-Rechts-Richtung, der Windschutzscheibe 10 beabstandet zueinander sind und kritische Sichtbereiche der Windschutzscheibe 10 bilden. Zwischen den beiden oberen Bereichen 11 und einer unteren Kante der Windschutzscheibe 10 ist ein unterer Bereich 18 der Windschutzscheibe 10 angeordnet. Die beiden oberen Bereiche 11 sind Teil eines zusammenhängenden größeren Bereichs 12 der Windschutzscheibe 10, für dessen Enteisung bestimmte Erfordernisse vorgeschrieben sind. 1 shows a schematic representation of a top view of a windshield 10. The windshield 10 comprises two separate upper regions 11, which are spaced apart from one another in a lateral direction, ie a left-right direction, of the windshield 10 and form critical viewing areas of the windshield 10. A lower region 18 of the windshield 10 is arranged between the two upper regions 11 and a lower edge of the windshield 10. The two upper areas 11 are part of a contiguous larger area 12 of the windshield 10, for whose de-icing certain requirements are prescribed.

Die Windschutzscheibe 10 gehört zu einem (nicht dargestellten) Fahrzeug, welches zudem zwei (nicht dargestellte) herkömmliche Belüftungsvorrichtungen aus dem Stand der Technik umfasst. Die beiden Belüftungsvorrichtungen sind unterhalb der Windschutzscheibe 10 lateral beabstandet zueinander angeordnet.The windshield 10 belongs to a vehicle (not shown) which also includes two conventional ventilation devices (not shown) from the prior art. The two ventilation devices are arranged below the windshield 10 laterally spaced apart from one another.

Während des Betriebs der Belüftungsvorrichtungen wird Luft aus den Belüftungsvorrichtungen ausgeblasen. Bei einem Starten eines (nicht dargestellten) Antriebsmotors des Fahrzeugs ist die ausgeblasene Luft zunächst noch relativ kalt und erwärmt sich allmählich mit einer zunehmenden Laufzeit des leerlaufend betriebenen Antriebsmotors.During operation of the ventilation devices, air is blown out of the ventilation devices. When a drive motor (not shown) of the vehicle is started, the air blown out is initially still relatively cold and gradually warms up as the running time of the idling drive motor increases.

Nach einer ersten Zeitspanne von ca. 5 Minuten sind wegen des noch geringen Wärmeeintrags in die Windschutzscheibe 10 lediglich zwei kleine separate Bereiche 13 von der Eisschicht befreit. Nach ca. 7 Minuten und dank eines zunehmenden Wärmeeintrags in die Windschutzscheibe 10 haben sich die beiden separaten Bereiche 13 zu einem größeren eisfreien Bereich 14 vereinigt, welcher allerdings immer noch nur mit relativ geringen unteren Abschnitten der oberen Bereiche 11 überlappt. Nach ca. 10 Minuten hat sich ein weiter vergrößerter eisfreier Bereich 15 gebildet, welcher bereits relativ große Abschnitt der beiden oberen Bereiche 11 überlappt. Aber erst nach ca. 15 Minuten ist der nun weiter ausgedehnte eisfreie Bereich 16 so groß geworden, dass er die beiden oberen Bereiche 11 vollständig umfasst.After an initial period of approximately 5 minutes, only two small separate areas 13 are freed from the ice layer because of the still low heat input into the windshield 10. After about 7 minutes and thanks to an increasing heat input into the windshield 10, the two separate areas 13 have combined to form a larger ice-free area 14, which, however, still only overlaps with relatively small lower sections of the upper areas 11. After about 10 minutes, a further enlarged ice-free area 15 has formed, which already overlaps a relatively large section of the two upper areas 11. But only after about 15 minutes has the ice-free area 16, which has now expanded, become so large that it completely encompasses the two upper areas 11.

Mittels herkömmlicher Belüftungsvorrichtungen wird demnach die mit einer Eisschicht bedeckte Windschutzscheibe 10 in einer Enteisungsrichtung 17 von unten nach oben enteist. Ein vollständiges Enteisen zumindest der beiden oberen Bereiche 11, d. h. der kritischen Sichtbereiche, der Windschutzscheibe 10 benötigt etwa eine Viertelstunde.Using conventional ventilation devices, the windshield 10 covered with a layer of ice is de-iced in a de-icing direction 17 from bottom to top. A complete de-icing of at least the two upper areas 11, i.e. H. the critical visibility areas, the windshield 10, takes about a quarter of an hour.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine geschnittene Seitenansicht der in 1 gezeigten Windschutzscheibe 10 entlang der in 1 mit II bezeichneten Linie und eine von zwei Belüftungsvorrichtungen 20 nach einer Ausführungsform der Erfindung, welche zum Enteisen der Windschutzscheibe 10 dienen. 2 shows a schematic representation of a sectioned side view of the in 1 shown windshield 10 along the in 1 line designated II and one of two ventilation devices 20 according to an embodiment of the invention, which are used to de-ice the windshield 10.

Die Belüftungsvorrichtungen 20 sind derart ausgebildet und beabstandet zueinander sowie relativ zu der Windschutzscheibe 10 angeordnet, dass eine von den Belüftungsvorrichtungen 20 ausgeblasene Luft bei Inbetriebnahme zuerst obere Abschnitte der oberen Bereiche 11 der Windschutzscheibe 10 und schließlich den unteren Bereich 18 der Windschutzscheibe 10 anströmt.The ventilation devices 20 are designed and spaced apart from one another and arranged relative to the windshield 10 in such a way that air blown out by the ventilation devices 20 flows first to upper sections of the upper regions 11 of the windshield 10 and finally to the lower region 18 of the windshield 10 during startup.

Die Belüftungsvorrichtungen 20 weisen zum Einstellen einer Ausblasrichtung 22 der von den Belüftungsvorrichtungen 20 ausgeblasenen Luft ein abhängig von einer Temperatur der durch die Belüftungsvorrichtungen 20 strömenden Luft automatisch verschwenktes bzw. verschwenkbares Luftleitelement 21 auf. Das Luftleitelement 21 ist hier beispielhaft als eine Luftleitlamelle ausgebildet, kann aber auch eine Mehrzahl von Luftleitlamellen umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Luftleitelement 21 eine oder mehrere Luftleitdüsen aufweisen sowie weitere gleich wirkende zum Leiten von Luft geeignete Elemente.To adjust a blow-out direction 22 of the air blown out by the ventilation devices 20, the ventilation devices 20 have an air guide element 21 that is automatically pivoted or pivotable depending on a temperature of the air flowing through the ventilation devices 20. The air guide element 21 is designed here, for example, as an air guide fin, but can also include a plurality of air guide fins. Alternatively or additionally, the air guiding element 21 can have one or more air guiding nozzles as well as other elements which act in the same way and are suitable for guiding air.

Ferner umfassen die Belüftungsvorrichtungen 20 ein mit dem Luftleitelement 21 gekoppeltes und in einem Bereich der strömenden Luft angeordnetes Bimetallelement 25. Das Bimetallelement 25 ist mit dem Luftleitelement 21 gekoppelt und ausgebildet, das Luftleitelement 21 entsprechend einer von der Temperatur der durch die Belüftungsvorrichtungen 20 strömenden Luft abhängigen Verformung des Bimetallelements 25 zu verschwenken.Furthermore, the ventilation devices 20 include one coupled to the air guide element 21 and arranged in an area of the flowing air net bimetal element 25. The bimetal element 25 is coupled to the air guide element 21 and designed to pivot the air guide element 21 in accordance with a deformation of the bimetal element 25 which is dependent on the temperature of the air flowing through the ventilation devices 20.

Die Belüftungsvorrichtungen 20 definieren für das verschwenkte Luftleitelement 21 eine erste Endposition 23, welche als eine Ruheposition des Luftleitelements 21 dient, und eine zweite Endposition 24, welche einem maximalen Verschwenken des Luftleitelements 21 entspricht. Die beiden Endpositionen können mittels bekannter Anschlagmittel der Belüftungsvorrichtungen 20 wie beispielsweise Anlageschultern und dergleichen definiert sein.The ventilation devices 20 define a first end position 23 for the pivoted air guide element 21, which serves as a rest position of the air guide element 21, and a second end position 24, which corresponds to a maximum pivoting of the air guide element 21. The two end positions can be defined by means of known stop means of the ventilation devices 20, such as contact shoulders and the like.

In der ersten Endposition 23 definiert das Luftleitelement 21 eine Ausblasrichtung 22 für die ausgeblasene Luft, welche obere Abschnitte der oberen Bereiche 11 der Windschutzscheibe 10 trifft. In der zweiten Endposition 24 definiert das Luftleitelement 21 eine Ausblasrichtung 22 für die ausgeblasene Luft, welche den unteren Bereich 18 der Windschutzscheibe 10 trifft.In the first end position 23, the air guide element 21 defines a blow-out direction 22 for the blown-out air, which hits upper sections of the upper regions 11 of the windshield 10. In the second end position 24, the air guide element 21 defines a blow-out direction 22 for the blown-out air, which hits the lower region 18 of the windshield 10.

In der Zeichnung ist das Luftleitelement 21 lediglich zur Veranschaulichung sowohl in der ersten Endposition 23 als auch in der zweiten Endposition 24 abgebildet, obwohl es selbstverständlich jederzeit nur genau eine Position zwischen den beiden Endpositionen 23, 24 einnehmen kann.In the drawing, the air guide element 21 is shown in both the first end position 23 and in the second end position 24 for illustrative purposes only, although it can of course only assume exactly one position between the two end positions 23, 24 at any time.

Während des Betriebs der Belüftungsvorrichtung 20 wird die Windschutzscheibe 10 des Fahrzeugs mit einer von den Belüftungsvorrichtungen 20 ausgeblasenen Luft beaufschlagt und die Windschutzscheibe 10 mittels der ausgeblasenen Luft enteist. Dazu stellt das Luftleitelement 21 eine Ausblasrichtung 22 der aus den Belüftungsvorrichtungen 20 ausgeblasenen Luft abhängig von der Temperatur der durch Lufteinlässe 26 der Belüftungsvorrichtungen 20 und durch die Belüftungsvorrichtungen 20 strömenden Luft automatisch ein. Die Belüftungsvorrichtungen 20 verschwenken das Luftleitelement 21, um die Ausblasrichtung 22 der ausgeblasenen Luft einzustellen.During operation of the ventilation device 20, the windshield 10 of the vehicle is exposed to air blown out by the ventilation devices 20 and the windshield 10 is de-iced using the blown-out air. For this purpose, the air guide element 21 automatically sets a blow-out direction 22 of the air blown out of the ventilation devices 20 depending on the temperature of the air flowing through air inlets 26 of the ventilation devices 20 and through the ventilation devices 20. The ventilation devices 20 pivot the air guide element 21 in order to adjust the blow-out direction 22 of the blown-out air.

Genauer gesagt, verschwenken die Belüftungsvorrichtungen 20 das Luftleitelement 21 mit einer steigenden Temperatur der durch die Belüftungsvorrichtung 20 strömenden Luft aus der ersten Endposition 23, in der obere Abschnitte der oberen Bereiche 11 mit Luft beaufschlagt werden, in die zweite Endposition 24, in welcher der untere Bereich 18 mit Luft beaufschlagt wird.More precisely, the ventilation devices 20 pivot the air guide element 21 with an increasing temperature of the air flowing through the ventilation device 20 from the first end position 23, in which upper sections of the upper regions 11 are supplied with air, into the second end position 24, in which the lower Area 18 is supplied with air.

Dazu verformt die durch die Belüftungsvorrichtungen 20 strömende Luft die Bimetallelemente 25 der Belüftungsvorrichtungen 20 abhängig von der Temperatur der Luft. Die Bimetallelemente 25 verschwenken dann das gekoppelte Luftleitelement 21 entsprechend der Verformung.For this purpose, the air flowing through the ventilation devices 20 deforms the bimetallic elements 25 of the ventilation devices 20 depending on the temperature of the air. The bimetal elements 25 then pivot the coupled air guide element 21 according to the deformation.

Auf diese Weise benötigt das vollständige Enteisen der oberen Bereiche 11 der Windschutzscheibe 10 nach einem Starten des Antriebsmotors weniger Zeit als in einem herkömmlichen Verfahren mit bekannten Belüftungsvorrichtungen. Weniger wichtige Bereiche der Windschutzscheibe 10, insbesondere der untere Bereich 18, werden erst nach den oberen Bereichen 11, d. h. den kritischen Sichtbereichen, von der Eisschicht befreit. Die oberen Bereiche 11 werden wie im Stand der Technik bekannt weiterhin mit Luft beaufschlagt, wenn die Luftleitelemente 21 die zweite Endposition 24 einnehmen.In this way, the complete de-icing of the upper areas 11 of the windshield 10 after starting the drive motor requires less time than in a conventional method with known ventilation devices. Less important areas of the windshield 10, in particular the lower area 18, are only after the upper areas 11, i.e. H. the critical viewing areas, freed from the layer of ice. As is known in the prior art, the upper regions 11 continue to be supplied with air when the air guiding elements 21 assume the second end position 24.

BEZUGSZEICHENLISTE:REFERENCE SYMBOL LIST:

1010: Windschutzscheibewindshield
1111: obere Bereiche, kritischer Sichtbereichupper areas, critical viewing area
1212: größerer Bereichlarger area
1313: eisfreier Bereich nach dem Stand der TechnikState-of-the-art ice-free area
1414: eisfreier Bereich nach dem Stand der TechnikState-of-the-art ice-free area
1515: eisfreier Bereich nach dem Stand der TechnikState-of-the-art ice-free area
1616: eisfreier Bereich nach dem Stand der TechnikState-of-the-art ice-free area
1717: Enteisungsrichtung nach dem Stand der TechnikDe-icing direction according to the state of the art
1818: unterer Bereichlower area
2020: BelüftungsvorrichtungVentilation device
2121: LuftleitelementAir guide element
2222: AusblasrichtungBlow-out direction
2323: erste Endpositionfirst end position
2424: zweite Endpositionsecond end position
2525: BimetallelementBimetallic element
2626: LufteinlassAir intake

Claims

Method for de-icing a windshield (10) of a vehicle, in which a ventilation device (20) of the vehicle applies air blown out by the ventilation device (20) to the windshield (10) and the windshield (10) is de-iced using the blown-out air, and in which an air guide element (21) of the ventilation device (20) has a blow-out direction (22) of the air blown out of the ventilation device (20). Depending on a temperature of an air flowing through the ventilation device (20), it automatically adjusts in such a way that the air blown out by the ventilation device (20) first reaches upper sections of the upper regions (11) of the windshield (10) and finally a lower region (18) when it is put into operation ) flows on the windshield (10).

Procedure according to Claim 1 , in which the ventilation device (20) pivots the air guide element (21) in order to adjust the blow-out direction (22) of the blown-out air.

Procedure according to Claim 2 , in which the air guide element (21) is pivoted between a first end position (23) defining a rest position of the air guide element (21) and a second end position (24).

Procedure according to one of the Claims 2 or 3 , in which the air guide element (21) is pivoted from the first end position (23) into the second end position (24) with an increasing temperature of the air flowing through the ventilation device (20).

Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , in which the air flowing through the ventilation device (20) deforms a bimetallic element (25) of the ventilation device (20) coupled to the air guide element (21) depending on the temperature of the air and the bimetal element (25) deforms the air guide element (21) according to the deformation pivoted.

Ventilation device (20) for de-icing a windshield (10) of a vehicle, which, in order to adjust a blow-out direction (22) of air blown out by the ventilation device (20), automatically pivots or pivotable air guide element (21) has that the air blown out by the ventilation device (20) first flows into upper sections of upper regions (11) of the windshield (10) and finally a lower region (18) of the windshield (10) when it is put into operation.

ventilation device Claim 6 which has at least one air-guiding nozzle and/or at least one air-guiding fin as an air-guiding element (21).

Ventilation device according to one of the Claims 6 or 7 , which comprises a bimetallic element (25) coupled to the air guide element (21) and arranged in a region of the flowing air, which is designed to deform the air guide element (21) according to a deformation dependent on the temperature of the air flowing through the ventilation device (20). to pivot the bimetal element (25).

Ventilation device according to one of the Claims 7 or 8th , which defines a first end position (23) and a second end position (24) for the pivoted air guide element (21).

Vehicle, with a windshield (10) and a ventilation device (20) according to one of the Claims 6 until 9 , which is designed and arranged relative to the windshield (10) in such a way that when the ventilation device (20) is started up, air blown out by the ventilation device (20) first reaches an upper region (11) of the windshield (10) and then a lower region ( 18) flows on the windshield (10).