DE19511133C1 - Kraftfahrzeuginnenraum mit einer in einer Armaturentafel angeordneten Mitteldüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeuginnenraum mit einer in einer Armaturentafel angeordneten, wenigstens einen Ausströmkanal aufweisenden Mitteldüse einer Heizungs- und/oder Klimaanlage, die im Austrittsbereich des Ausströmkanales zur Steuerung der Ausblasrichtung eine bewegliche, horizontale und eine bewegliche, vertikale Luftleitanordnung aufweist, sowie mit einem an einem in einem Dachbereich des Innenraums angeordneten Luftzustandssensor zur Regelung der Heizungs- und/oder Klimaanlage.

Aus der DE 37 30 467 C2 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, dessen Innenraum durch eine Belüftungsanlage versorgt ist. Diese Belüf­ tungsanlage weist in einem mittleren Bereich einer Armaturenta­ fel eine Mitteldüse auf, aus der Luft einer Heizungs- und/oder Klimaanlage in den Innenraum ausblasbar ist. Eine solche Mit­ teldüse weist sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Luftleitanordnung auf, die mittels entsprechender Steuerelemente in einer horizontalen bzw. in einer vertikalen Ebene verstellbar sind. In einem Dachbereich des Innenraums hinter einem Rückspie­ gel bzw. im Bereich einer Dachbedieneinheit ist ein Luftzu­ standssensor angebracht, um den Luftzustand der Innenraumluft zu erfassen. Er liegt dadurch unter Umständen im Ausblasbereich der Mitteldüse. Mit zunehmender Neigung der Frontscheibe rückt der Fühler immer stärker in den Ausblasbereich der Mitteldüse, insbesondere bei nach oben ausgerichtetem Luftstrahl, so daß es mitunter zur Erfassung verfälschter Temperaturwerte kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftfahrzeuginnenraum der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Luftzustandssensor stets reale Innenraumtemperaturen erfaßt, so daß der Fahrzeuginnenraum durch die Heizungs- und/oder Klimaanlage exakt und zuverlässig temperierbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die horizontale und die vertikale Luftleitanordnung mittels einer mechanischen Zwangs­ führung in ihren Bewegungsmöglichkeiten derart miteinander ge­ koppelt sind, daß sie einen den mit dem Luftzustandssensor ver­ sehenen Dachbereich aussparenden, maximalen Ausblasbereich über­ streichen. Als vertikale Luftleitanordnung wird erfindungsgemäß eine Luftleitanordnung bezeichnet, die vertikal ausgerichtete Luftleitelemente aufweist und damit Luft in einer vertikalen Ebene leitet. Entsprechend umgekehrt ist die horizontale Luftleitanordnung für die Erstreckung des horizontalen Ausström­ bereiches der Luft verantwortlich. Durch die Erfindung wird ver­ hindert, daß direkt aus der Mitteldüse ausgeblasene Luft den Luftzustandssensor anströmt und verfälschte Werte zur Regelung der Heizungs- und/oder Klimaanlage liefert. Denn durch die An­ ordnung des Luftzustandssensors im Strömungsbereich der Mittel­ düse - wie dies beim Stand der Technik der Fall ist - werden nur die Luftzustandswerte der Luftströmung erfaßt, die die Mittel­ düse gerade erst verlassen hat. Diese stimmt jedoch häufig mit dem Luftzustand im Innenraum nicht überein und zwar insbesondere in den Fällen, in denen eine Erhöhung oder Erniedrigung der Innenraumtemperatur erzielt werden soll. Ist es im Fahrzeug­ innenraum nämlich relativ kühl, so muß die durch die Mitteldüse ausgeblasene Luft für eine Erhöhung der Innenraumtemperatur wesentlich wärmer sein als die übrige, bereits im Innenraum be­ findliche Luft. Wenn jedoch der Luftzustandssensor direkt mit dieser warmen Luft angeströmt wird, so wird die Heizungs- und/ oder Klimaanlage aufgrund der erfaßten Werte bereits wieder her­ untergeregelt, obwohl die gewünschte Temperatur im Innenraum noch lange nicht erreicht ist. Die gleiche Problematik ergibt sich im umgekehrten Fall, wenn ein relativ warmer Innenraum durch die Klimaanlage heruntergekühlt werden soll. Erfindungsge­ mäß hingegen sind die Bewegungen der horizontalen und der vertikalen Luftleitanordnung derart begrenzt, daß der Innenraum­ bereich, in dem der Luftzustandssensor angebracht ist, gerade nicht direkt von der ausgeblasenen Luft angeströmt wird. Mittels dieses Luftzustandssensor ist daher zuverlässig der tatsächliche Luftzustand im Innenraum erfaßbar. Fehlerhafte oder verfälschte Regelungen der Innenraumluft durch die Heizungs- und/oder Klima­ anlage werden vermieden.

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Zwangsführung ein der vertikalen Luftleitanordnung zugeordnetes und mit der horizon­ talen Luftleitanordnung gekoppeltes Führungselement auf, das die Schwenkbeweglichkeit der horizontalen Luftleitanordnung nach oben in einem Schwenkbereich der vertikalen Luftleitanordnung auf Höhe des Luftzustandssensors auf einen unterhalb des Dachbe­ reiches verlaufenden oberen Ausströmrandbereich begrenzt. Da­ durch wird mittels einer einfachen mechanischen Lösung funktionssicher eine derartige Steuerung der horizontalen Luft­ leitanordnung erzielt, daß die durch diese Luftleitanordnung ge­ führte Luft den Dachbereich für den Luftzustandssensor nicht er­ faßt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement an einem schwenkbaren Luftleitelement der vertikalen Luftleitan­ ordnung gehalten und weist eine wendelförmige Anlaufkurve auf, die an einer Kante eines Luftleitelementes der horizontalen Luftleitanordnung anliegt. Dies ist eine besonders einfache Aus­ gestaltung, da die Schwenkbewegungen der beiden Luftleitanord­ nungen direkt ausgenutzt werden, um eine Zwangskopplung zwischen den beiden Luftleitanordnungen zu erzielen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Innenraum eines Personen­ kraftwagens in erfindungsgemäßer Ausführungsform, wobei eine im Innenraum angeordnete Armaturentafel in einem mittleren Bereich mit einer Mitteldüse einer Heizungs- und/oder Klimaanlage versehen ist,

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf den Innenraum nach Fig. 1 im Bereich der Armaturentafel, wobei die Luft­ leitanordnungen der Mitteldüse derart ausgerichtet sind, daß sich ein durch den breiten Pfeil gekenn­ zeichneter Ausströmbereich ergibt,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Innenraumes nach Fig. 2, aus der die vertikale Erstreckung des Ausströmbereiches nach Fig. 2 erkennbar ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Innenraum gemäß Fig. 2, bei der die Luftleitanordnungen der Mitteldüse jedoch so angeordnet sind, daß sich den schräg nach außen ge­ richteten Pfeilen entsprechende Ausströmbereiche er­ geben,

Fig. 5 den Innenraum nach Fig. 4 in einer Seitenansicht, aus der die vertikale Erstreckung der in Fig. 4 darge­ stellten Ausströmbereiche erkennbar ist,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Mitteldüse in der Armaturentafel nach Fig. 1,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Mitteldüse nach Fig. 6 entlang der Schnittebene VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 den Querschnitt durch die Mitteldüse nach Fig. 6, wo­ bei die Luftleitanordnungen jedoch in anderen Positio­ nen dargestellt sind als in den Fig. 6 und 7, und

Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Mitteldüse nach Fig. 8 entlang der Schnittebene IX-IX in Fig. 8.

Ein Personenkraftwagen weist nach den Fig. 1 bis 5 einen Fahrzeuginnenraum (1) mit einem Fahrerbereich (2) und einem Bei­ fahrerbereich (3) auf. Nach oben wird der Fahrzeuginnenraum (1) durch ein Dach (4) begrenzt. An seiner Frontseite weist der Fahrzeuginnenraum (1) eine Armaturentafel (5) auf, in der mehre­ re Ausströmdüsen einer Belüftungsanlage für eine Heizungs- und/oder Klimaanlage vorgesehen sind. Für die vorliegende Erfin­ dung maßgeblich sind lediglich zwei mittlere Ausströmkanäle (6 und 7) in der Armaturentafel (5), die etwa in der Fahrzeugmitte im mittleren Bereich der Armaturentafel (5) angeordnet sind. Die beiden Ausströmkanäle (6 und 7) weisen in ihrem Austrittsbereich in den Fahrzeuginnenraum (1) jeweils zwei anhand der Fig. 6 bis 9 nachfolgend näher beschriebene Luftleitanordnungen auf. Die Austrittsbereiche der beiden Ausströmkanäle (6 und 7) ein­ schließlich der entsprechend zugeordneten Luftleitanordnungen werden als Mitteldüse bezeichnet.

Jeder Ausströmkanal (6, 7) weist eine vertikale Luftleitanord­ nung (9, 10, 14) sowie eine horizontale Luftleitanordnung (12, 13, 15) auf. Jede der beiden vertikalen Luftleitanordnungen (9, 10, 14) ist mit mehreren Vertikallamellen (9) versehen, die in der Regel parallel zueinander und in gleichmäßigen Abständen über die Breite jedes Ausströmkanales (6, 7) verteilt vertikal ausgerichtet in jedem Ausströmkanal (6, 7) angeordnet sind. Jede Vertikallamelle (9) ist im Bereich ihrer vorderen Stirnkante um eine etwa vertikal ausgerichtete Schwenkachse (14) in dem Ausströmkanal (6, 7) schwenkbar. Die Vertikallamellen (9) jedes Ausströmkanales (6, 7) sind an ihrem hinteren Ende mittels eines Mitnehmers (10) miteinander verbunden, mittels dessen sie ge­ meinsam um gleiche Beträge im Ausströmkanal (6, 7) schwenkbeweg­ lich verstellbar sind. Alle Vertikallamellen (9) sind parallel zueinander angeordnet und daher parallel zueinander schwenkbe­ weglich. Die gegenüberliegenden Endpositionen des maximalen Schwenkbereichs der Vertikallamellen (9) jeder vertikalen Luft­ leitanordnung sind aus den Fig. 6 und 8 erkennbar. Durch die vertikale Luftleitanordnung (9, 10, 14) in jedem Ausströmkanal (6, 7) ist die aus den Ausströmkanälen (6, 7) ausströmende Luft daher in einer etwa horizontalen Ebene nach innen und nach außen im Innenraum (1) verteilbar. Durch die vertikalen Luftleitanord­ nungen (9, 10, 14) wird die ausströmende Luft daher seitlich umgelenkt.

Jeder Ausströmkanal (6, 7) weist in seinem Ausstrittsbereich - in Strömungsrichtung im Bereich der äußeren Stirnseite jedes Ausströmkanales (6, 7) und damit hinter den vertikalen Luft­ leitanordnungen (9, 10, 14) - jeweils eine horizontale Luft­ leitanordnung (12, 13, 15) auf, durch die die aus den Ausström­ kanälen (6, 7) ausströmende Luft im Fahrzeuginnenraum (1) nach oben und nach unten, d. h. etwa in einer vertikalen Ebene ver­ teilbar ist. Jede horizontale Luftleitanordnung (12, 13, 15) weist in der Regel mehrere horizontale und in gleichmäßigen Ab­ ständen übereinander angeordnete Horizontallamellen (12) auf, die an ihrer Vorderseite um jeweils eine horizontale Schwenk­ achse (13) in den Seitenwandungen jedes Ausströmkanales (6, 7) schwenkbeweglich gelagert sind. Wie die Vertikallamellen (9) sind auch die Horizontallamellen (12) in der Regel parallel zu­ einander ausgerichtet, durch einen gemeinsamen Steuerschieber (15) miteinander verbunden und gemeinsam um gleiche Beträge schwenkbeweglich.

Durch die horizontalen und vertikalen Luftleitanordnungen der Mitteldüse wird durch eine Heizungs- und/oder Klimaanlage er­ wärmte oder gekühlte Luft in den Fahrzeuginnenraum (1) geblasen, wobei die Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum (1) geblasenen Luft durch die Heizungs- und/oder Klimaanlage elektronisch geregelt wird. Um den Istzustand der Luft im Fahrzeuginnenraum (1) zu erfassen, ist am Dach (4) des Fahrzeuginnenraums (1) im Bereich eines an dem Dach (4) befestigten Rückspiegels oder im Bereich einer Dachbedieneinheit ein Luftzustandssensor (8) angeordnet. Dieser Luftzustandssensor (8) übermittelt momentane Temperaturwerte an die entsprechende Steuereinheit der Heizungs- und/oder Klimaanlage, die diese Werte mit den eingestellten Sollwerten vergleicht und eine entsprechende Erwärmung oder Ab­ kühlung der in den Fahrzeuginnenraum (1) geblasenen Luft veran­ laßt. Um zu verhindern, daß bei einer gewünschten Änderung des Luftzustands im Fahrzeuginnenraum (1) der Luftzustandssensor (8) verfälschte Werte liefert, ohne daß jedoch die Position des Luftzustandssensors (8) im Fahrzeuginnenraum (1) verändert werden muß, ist der Ausströmbereich der Mitteldüse auf Höhe des Luftzustandssensors (8, Fig. 1) derart eingeschränkt, daß er den Luftzustandssensor (8) nicht berührt. Der Luftzustandssensor (8) am Dach (4) des Fahrzeuginnenraums (1) wird daher nicht von der ausströmenden Luft aus der Mitteldüse angeblasen.

Da jedoch die Schwenkbeweglichkeit der Horizontallamellen (12) in beiden Ausströmkanälen (6, 7) ohne weiteres geeignet ist, auch den Dachbereich auf Höhe des Luftzustandssensors (8) anzu­ blasen, ist die Schwenkbeweglichkeit der Horizontallamellen (12) abhängig von der Stellung der korrespondierenden Vertikallamel­ len (9) beschränkt. Die Erfindung hat erkannt, daß es für eine Aussparung der Anströmung des Dachbereichs auf Höhe des Luftzu­ standssensors (8) ausreichend ist, eine Begrenzung der Schwenk­ beweglichkeit der Horizontallamellen (12) nur in den Ausströmab­ schnitten vorzunehmen, in denen aufgrund der Stellung der Verti­ kallamellen (9) auch tatsächlich eine Anströmung des Luftzustandssensors (8) erfolgen würde. Die Schwenkbeweglichkeit der Horizontallamellen nach oben (12) wurde daher an die jeweils momentane Stellung der Vertikallamellen (9) zwangsgekoppelt. Für einen maximalen Ausströmbereich (A) (Fig. 1), der durch die je­ weils gegenüberliegenden Endpositionen der vertikalen und horizontalen Luftleitanordnungen erzielt wird, ergibt sich die in Fig. 1 schraffierte Kennlinie. Als Zwangsführung ist an der jeweils mittleren Vertikallamelle (9) jeder vertikalen Luftleit­ anordnung ein keilartiges Führungselement (11) angeformt, das nach vorne unter eine hintere Stirnkante einer Horizontallamelle (12) eingreift. Das Führungselement (11) weist eine wendelförmig und koaxial zu der Schwenkachse (14) verlaufende Anlaufkurve (16) auf. Die so gebildete schiefe Ebene blockiert in der seit­ lich nach innen gerichteten Endposition der Vertikallamellen (9) (Fig. 6 und 7) eine Schwenkbeweglichkeit der Horizontal­ lamellen (12) nach oben, indem die Anlaufkurve (16) von unten die zugeordnete Horizontallamelle (12) in ihrer etwa horizontal ausgerichteten Position stützt. In dieser Position ist eine Ab­ lenkung des aus dem Ausströmkanal (6, 7) herausströmenden Luft­ stromes nach oben daher nicht möglich. Es ist vielmehr lediglich eine Schwenkbewegung der Horizontallamellen möglich, die eine Ausströmung nach unten bewirkt. Diese Stellung der miteinander gekoppelten vertikalen und horizontalen Luftleitanordnungen ist in den Fig. 2 und 3 verdeutlicht. Der in dieser Stellung er­ zielbare Ausströmbereich ist mit (B) bezeichnet. In der gegen­ überliegenden Endposition der Vertikallamellen (9) (Fig. 8 und 9), in der die Vertikallamellen (9) die Luft aus den Aus­ strömkanälen (6 und 7) seitlich nach außen leiten, befindet sich das untere Ende der durch die Anlaufkurve (16) gebildeten schiefen Ebene unterhalb der Stirnkante der zugeordneten Hori­ zontallamelle (12). Wie aus Fig. 9 erkennbar ist, bildet das Führungselement (11) in dieser Position keine Begrenzung der Schwenkbeweglichkeit der Horizontallamellen (12), so daß in dieser Position ungehindert ein Umlenken der Luftströmung nach oben erfolgen kann. Die in dieser Position erzielbaren Ausström­ bereiche (C) sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die mit (B) und (C) gekennzeichneten Ausströmbereiche bilden die gegen­ überliegenden Endpositionen bei einer Verschwenkung der Verti­ kallamellen (9) der vertikalen Luftleitanordnung. Aufgrund der Anlaufkurve (16) ergibt sich jedoch auch in den Zwischen­ bereichen ein fließender, kontinuierlicher Übergang der oberen Begrenzung des Ausströmbereiches. Für die Begrenzung des oberen Ausströmrandbereiches der Horizontallamellen (12) durch das Füh­ rungselement (11) über die Breite des Innenraumes (1) ergibt sich die gemäß dem Schnitt nach Fig. 1 V-ähnlich geschwungene obere Randkurve des maximalen Ausströmbereiches (A).

Die zuvor beschriebene Begrenzung der Luftleitmöglichkeiten der Mitteldüse ist mit relativ geringem Aufwand durchführbar. Es ist lediglich die mittlere der Vertikallamellen (9) in jedem Aus­ strömkanal (6, 7) mit dem entsprechenden Führungselement (11) zu versehen, das entweder bereits bei der Herstellung der aus Kunststoff bestehenden Vertikallamellen (9) mitangeformt ist, oder nachträglich fest mit der entsprechenden Vertikallamelle (9) verbunden wird. Bereits durch das Vorsehen des Führungsele­ mentes (11) ergibt sich die mechanische Zwangskopplung zwischen der horizontalen und der vertikalen Luftleitanordnung, durch die die gewünschte Steuerkurve für eine Erzielung des den Dachbe­ reich auf Höhe des Luftzustandssensors (8) aussparenden Aus­ strömbereiches (A) (Fig. 1) erzielt wird.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeuginnenraum mit einer in einer Armaturentafel an­ geordneten, wenigstens einen Ausströmkanal aufweisenden Mit­ teldüse einer Heizungs- und/oder Klimaanlage, die im Austritts­ bereich des Ausströmkanales zur Steuerung der Ausblasrichtung eine bewegliche, horizontale und eine bewegliche, vertikale Luftleitanordnung aufweist, sowie mit einem an einem in einem Dachbereich des Innenraums angeordneten Luftzustandssensor zur Regelung der Heizungs- und/oder Klimaanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale und die vertikale Luftleitanordnung (9, 10, 14; 12, 13, 15) mittels einer mechanischen Zwangsführung (11, 16) in ihren Bewegungsmöglichkeiten derart miteinander gekoppelt sind, daß sie einen den mit dem Luftzustandssensor (8) versehenen Dachbereich (4) aussparenden, maximalen Ausblasbereich (A) überstreichen.

2. Kraftfahrzeuginnenraum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung ein der vertikalen Luftleitanordnung (9, 10, 14) zugeordnetes und mit der horizontalen Luftleitanordnung (12, 13, 15) gekoppeltes Führungselement (11, 16) aufweist, das die Schwenkbeweglichkeit der horizontalen Luftleitanordnung (12, 13, 15) nach oben in einem Schwenkbereich der vertikalen Luft­ leitanordnung (9, 10, 14) auf Höhe des Luftzustandssensors (8) auf einen unterhalb des Dachbereiches (4) verlaufenden oberen Ausströmrandbereich begrenzt.

3. Kraftfahrzeuginnenraum nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (11, 16) an einem schwenkbaren Luftleitele­ ment (9) der vertikalen Luftleitanordnung (9, 10, 14) gehalten ist und eine wendelförmige Anlaufkurve (16) aufweist, die an ei­ ner Kante eines Luftleitelementes (12) der horizontalen Luft­ leitanordnung (12, 13, 15) anliegt.