DE19853095A1

DE19853095A1 - Bedieneinheit einer Kraftfahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE19853095A1
Application number: DE19853095A
Authority: DE
Inventors: Henry Strobel; Josef Werner; Klaus Mayer
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2000-05-31
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: DE19853095C2; WO2000029230A1

Abstract

Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen in Kraftfahrzeugen weisen häufig neben einem automatischen Betriebszustand mehrere manuell wählbare Betriebszustände auf, die vom Fahrer nach seinen individuellen Bedürfnissen gewählt werden können. Die Auswahl des jeweiligen Betriebszustandes erfolgt über eine Bedieneinheit (1) mit mehreren Bedienelementen (2-7). Um eine sichere und einfache Auswahl des gewünschten Betriebszustandes zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, das Bedienelement (2) zur Auswahl des jeweiligen Betriebszustandes als Drehgeber auszuführen, in den eine Druckgeberfunktion integriert ist. Die Auswahl des automatischen Betriebszustandes erfolgt dann durch Drücken des Bedienelements (2) unabhängig von der aktuellen Winkelstellung. Durch Drehen des Bedienelements (2) wird der automatische Betriebszustand verlassen und es sind unterschiedliche, definierte Betriebszustände frei vom Fahrer wählbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinheit mit einem oder mehreren Bedienelementen zur Einstellung eines automatischen und mehrerer manuell wählbarer Betriebszustände einer Belüftungs- und/oder Klimatisierungsanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei das Bedienelement Signale an einen Klimaregler abgibt und der Klimaregler die entsprechenden Einstellungen der Belüftungs- und/oder Klimatisierungsanlage vornimmt.

Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen in Kraftfahrzeugen werden vom Fahrer über eine Bedieneinheit mit mehreren Bedienelementen gesteuert. Vielfach ist es möglich sowohl einen automatischen Betriebszustand als auch verschiedene individuelle, manuell wählbare Betriebszustände einzustellen. Im automatischen Betriebszustand wird die Einstellung der Luftverteilung durch ein in einem Mikroprozessor abgelegtes Programm vorgenommen, das neben der gewählten Innenraumtemperatur in der Regel auch externe Einflüsse berücksichtigt. Mit den individuell wählbaren Betriebzuständen ist es dem Fahrer möglich, die Luftzufuhr seinen speziellen Wünschen und Bedürfnissen anzupassen. Hierzu sind mehrere Wahlmöglichkeiten für die Luftverteilung, gegebenenfalls auch in Verbindung mit speziellen Gebläseeinstellungen, vorgegeben.

Zur Auswahl zwischen dem automatischen und den verschiedenen manuell einstellbaren Betriebszuständen sind Bedieneinheiten mit unterschiedlichen Bedienelementen im Einsatz. Eine bekannte Möglichkeit beinhaltet sowohl für die Auswahl des automatischen Betriebszustandes als auch jedes manuell einstellbaren Betriebszustandes jeweils einen separaten Druckschalter zur Einschaltung des gewünschten Betriebszustandes. Die Druckschalter sind jeweils mit Symbolen gekennzeichnet, die dem Fahrer anzeigen welcher Betriebszustand mit dem jeweiligen Druckschalter gewählt wird. Nachteilig ist bei diesen Bedieneinheiten die mit der Anzahl der möglichen Betriebszustände ansteigende Anzahl der erforderlichen Bedienelemente. In der Praxis finden sich daher zum Beispiel Bedieneinheiten, die mit vier Tasten bedienbar sind. Mit einer Taste kann der automatische Betriebzustand gewählt werden, mit den anderen Tasten können jeweils die Luftausströmöffnungen für den oberen, den mittleren und den unteren Bereich im Fahrzeuginnenraum geöffnet oder geschlossen werden. Durch Drücken der entsprechenden Taste werden aber die jeweils zugehörigen Luftaustrittsdüsen nur ganz geöffnet oder geschlossen. Zwischenstellungen sind, um die Anzahl der erforderlichen Druckschalter in einem überschaubaren Rahmen zu halten, nicht möglich.

Eine andere bekannte Bedieneinheit kommt mit zwei Tasten aus. Mit einer der Tasten wird der automatische Betriebszustand ausgewählt. Mit der zweiten Taste können durch mehrmaliges Drücken individuell unterschiedliche Betriebszustände ausgewählt werden. Der jeweils gewählte Betriebszustand wird in einem LCD-Display angezeigt. Eine Realisierung der manuell einstellbaren Luftverteilung mit mehreren Zwischenstufen hat bei dieser Bedieneinheit zur Folge, daß die Zahl der Tastenbetätigungen zur Auswahl eines gewünschten Betriebszustandes erhöht werden muß. Dies kann zu einer übermäßigen Ablenkung des Fahrers vom Verkehrgeschehen und zudem als kompliziert empfunden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bedieneinheit zur Einstellung eines automatischen und mehrerer individueller, manuell wählbarer Betriebszustände so auszuführen, daß eine einfache und sichere Bedienung gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Bedieneinheit einer Belüftungs- und/oder Klimatisierungsanlage das Bedienelement als Drehgeber ausgeführt ist, in den zusätzlich eine Druckgeberfunktion integriert ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Bedienelement wird eine einfache und sichere Bedienung der Klimaanlage erreicht. Der kombinierte Dreh-/Druckschalter als Bedienelement erlaubt sowohl die Umschaltung zwischen den individuellen, manuell wählbaren Betriebszuständen und dem automatischen Betriebszustand als auch die schnelle Auswahl zwischen den verschiedenen individuellen Betriebszuständen.

Ausgestaltungen von Dreh-/Druckschaltern sind in verschiedenen Gebieten der Technik bekannt und sind nicht Gegenstand der Erfindung.

Die Auswahl des automatischen Betriebszustandes erfolgt durch Drücken des Schalters. Durch Drehen des Schalters wird der automatische Betriebszustand verlassen und je nach Drehwinkel wird einer der möglichen individuellen Zustände ausgewählt. Vorzugsweise steht die Bedieneinheit mit einer Anzeigeeinheit in Wechselwirkung, die den jeweils gewählten Betriebszustand optisch darstellt. Bei der Anzeigeeinheit kann es sich beispielsweise um ein LCD-Display oder einen Bordmonitor handeln. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Bedienelement Mittel enthält, die eine Kraft auf den Schalter ausüben, wobei die auf den Schalter ausgeübte Kraft von der Stellung des Schalters abhängt. Somit erhält der Fahrer eine Rückmeldung über den gewählten Betriebszustand der Klimaanlage ohne den Blick vom aktuellen Verkehrgeschehen abwenden zu müssen. Hierdurch wird ein zusätzlicher Sicherheitsgewinn erzielt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematisierte Darstellung einer Lüftungs- und Klimatisierungsanlage eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 einen kombinierten Dreh-/Druckschalter mit optischer Darstellung des jeweils eingestellten Betriebzustandes.

In Fig. 1 ist die Bedieneinheit 1 einer Klimaanlage dargestellt. Die Bedieneinheit enthält ein Bedienelement 2 zur Umschaltung zwischen einem automatischen und mehreren individuell einstellbaren Betriebszuständen. Für die Einstellung der Temperatur der Fahrer- und Beifahrerseite sind Temperatureinstellelemente 3, 4 vorhanden. Mittels eines Drehschalters 5 läßt sich die Drehzahl des Lüftungsgebläses 18 einstellen. Ferner sind Bedienelemente 6, 7 vorhanden, mit denen auf Umluftbetrieb geschaltet bzw. die Heckscheibenheizung aktiviert werden kann.

Zur Luftzuführung in den Innenraum weist die Klimaanlage einen Luftkanal 13 auf, der die Luft von der Lufteinströmöffnung 14 mittels eines Gebläses 18 über die Kühlvorrichtung 19 und die Heizvorrichtung 20 zu den Ausströmöffnungen 15, 16, 17 in den Innenraum leitet. Die Klimaregelung erfolgt über den Klimaregler 12, der das Gebläse 18, die Kühlvorrichtung 19 und die Heizvorrichtung 20 ansteuert. Eingangssignal für den Klimaregler sind neben der Innenraumtemperatur T, die mittles eines Temperatursensors gemessen wird, auch die Einstellgrößen, die über die Bedienelemente der Bedieneinheit 1 gewählt werden.

Ist mittels des Bedienelements 2 der Bedieneinheit 1 der automatische Betriebsmodus gewählt, so erfolgt die Luftverteilung im Innenraum über die Ausströmöffnungen 15, 16, 17 in einem vorgegebenen Verhältnis. Hierzu werden Klappen in den Ausströmöffnungen entsprechend einer im Regler 12 abgespeicherten Voreinstellung mittels Elektromotoren geöffnet. Der Öffnungsgrad der Ausströmöffliungen wird automatisch mittels eines im Klimaregler abgespeicherten Programms entsprechend der aktuellen Erfordernisse eingestellt. Die erforderlichen Eingangskenngrößen hierfür erhält der Klimaregeler über verschiedene Sensoren im Fahrzeug. Bei den Sensoren kann es sich beispielsweise um Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren handeln. Ferner können in den einzelnen Fahrzeugsitzen Sensoren, wie beispielsweise Drucksensoren, eingebaut sein, mit deren Hilfe die Zahl der im Fahrzeug befindlichen Personen erkannt wird. Abhängig von der Anzahl der Personen kann dann vom Klimaregler 12 die Frischluftzufuhr durch unterschiedliche Öffnungsgrade der Ausströmöffnungen 15, 16, 17 erhöht oder verringert werden.

Über das Bedienelement 2 können aber auch manuell verschiedene Kombinationen von Öffnungsgraden der Ausströmöffnungen 15, 16, 17 je nach den individuellen Wünschen der Fahrzeuginsassen gewählt werden. Sowohl die Umschaltung in den automatischen Betriebszustand als auch die Auswahl eines individuellen Betriebszustandes erfolgt somit über dasselbe Bedienelement 2, das als Dreh-/Druckschalter ausgebildet ist. Wird ein Druck auf das Bedienelement 2 ausgeübt, so wird ein Signal an den Klimaregler 12 geleitet und der automatische Betriebszustand ausgewählt. Der automatische Betriebszustand wird dabei unabhängig vom aktuellen Drehwinkel des Betriebselements 2 gewählt. Dreht der Fahrer das Bedienelement anschließend nach links oder rechts, so werden rastend verschiedene individuelle Einstellungen ermöglicht. Hierbei werden abhängig von der Winkelstellung des Drehschalters die verschiedenen Einstellungen der Lüftungsklappen 15, 16, 16 durch den Klimaregler 12 vorgenommen. Die Anzeige des jeweils ausgewählten Betriebszustandes erfolgt über ein LCD-Display oder einen Bordmonitor (nicht dargestellt). Die Anzeige kann somit sowohl direkt in der Bedieneinheit als auch zentral in einem Fahrerinformationssystem an geeigneter Stelle erfolgen. Im gezeigten Beispiel der Fig. 1 sind mit dem Bedienelement 2 acht unterschiedliche individuelle Betriebszustände einstellbar. Sie sind in Tabelle 1 den einzelnen Schalterstellungen zugeordnet. Dabei bedeuten 1 eine vollständig geöffnete, 0 eine vollständig geschlossene und ¹/₂ bzw. ³/₄ entsprechend zu 50% bzw. 75% geöffnete Ausströmöffnungen.

In Fig. 2 ist ein Bedienelement 2 mit integrierten Symbolen zur optischen Darstellung des Öffnungsgrades der Ausströmöffnungen 15, 16, 17 schematisch dargestellt. Der Öffnungsgrad wird dabei durch die Anzahl der Balken symbolisiert.

Tabelle 1

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Bedienelement so ausgeführt ist, daß auf das Bedienelement eine Kraft ausgeübt wird, die von der Stellung des Bedienelements abhängig ist. Ein entsprechender Drehsteller ist prinzipiell aus der DE 42 05 875 A1 bekannt. Die auf das Bedienelement ausgeübte Kraft zeigt abhängig von der jeweiligen Stellung des Bedienelements ein unterschiedliches zeitliches Verhalten. So kann die Kraft mit einer bestimmten Frequenz variieren, wobei die Frequenz von der Stellung des Bedienelements abhängig ist. Der Fahrer wird somit beim Drehen des Bedienelements 2 durch unterschiedliches Vibrieren des Bedienelements feststellen können welche Stellung des Bedienelements 2 und damit welche Einstellung der Luftverteilung gewählt wurde, ohne den Blick vom aktuellen Verkehrsgeschehen abwenden zu müssen. Hierdurch wird ein weiterer erheblicher Sicherheitsgewinn bei der Bedienung der Lüftungs- und Klimatisierungsanlage realisiert.

Zur Realisierung der beschriebenen zeitlich variierenden Kraft wird ein Elektromotor, der mit dem Bedienelement in mechanischer Wirkverbindung steht, oder ein in das Bedienelement 2 integriertes piezoelektisches Element vom Klimaregler mit einer von der Winkelstellung des Bedienelements 2 abhängigen Frequenz angesteuert. Die Ansteuerung des Elektromotors bzw. des piezoelektrischen Elements erfolgt vorzugsweise nur nach Einstellung einer neuen Winkelstellung des Bedienelements 2 für einen Zeitraum von typischerweise eine oder wenige Sekunden. Dieser Zeitraum ist einerseits ausreichend lang, um dem Fahrer eine Rückmeldung über die aktuelle Stellung zu geben, andererseits aber auch ausreichend kurz, um das Einstellen des gewünschten Betriebszustandes nicht unnötig zu verlängern. Durch Verwendung eines Elektromotors wird die auftretende Kraft in radialer Richtung auf das Bedienelement 2 einwirken und somit in gleicher oder entgegengesetzter Richtung zur Betätigungskraft beim Drehen des Bedienelements wirken. Bei Einsatz eines piezoelektischen Elements wird dagegen die auftretende Kraft vorzugsweise in axialer Richtung des Betätigungselements auftreten. Zudem sind auch Kombinationen zwischen einer auftretenden Kraft in radialer und axialer Richtung möglich.

Die Erfindung wurde anhand des aufgeführten Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben. Weitere dem Fachmann geläufige Ausgestaltungen liegen im Bereich der Erfindung. Insbesondere können die in anderen Gebieten der Technik bekannten Ausführungsformen von kombinierten Dreh-/Druckschaltern - gegebenenfalls in abgewandelter Form - eingesetzt werden.

Claims

1. Bedieneinheit (1) mit einem oder mehreren Bedienelementen (2-7) zur Einstellung eines automatischen und mehrerer manuell wählbarer Betriebszustände einer Belüftungs- und/oder Klimatisierungsanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei das Bedienelement (2) Signale an einen Klimaregler (12) abgibt und der Klimaregler (12) die entsprechenden Einstellungen der Belüftungs- und/oder Klimatisierungsanlage vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (2) als Drehgeber ausgeführt ist, in den zusätzlich eine Druckgeberfunktion integriert ist.

2. Bedieneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Betriebszustand durch Drücken des Bedienelements (2) unabhängig von der Winkelstellung des Bedienelements (2) einstellbar ist.

3. Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Drehen des Bedienelements (2) der automatische Betriebszustand verlassen wird und unterschiedliche manuell wählbare Betriebszustände einstellbar sind.

4. Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit mit einer Anzeigeeinheit zur optischen Darstellung des gewählten Betriebszustandes in Wechselwirkung steht.

5. Bedieneinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin Mittel zur Ausübung einer von der Winkelstellung des Bedienelements (2) abhängigen Kraft auf den Drehgeber vorhanden sind.

6. Bedieneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Drehgeber ausgeübte Kraft zeitlich variiert und jeder Winkelstellung des Bedienelements (2) eine andere Frequenz dieser Variation zugeordnet ist.