CN102844207A

CN102844207A - 用于座椅电加热装置的电路布置结构

Info

Publication number: CN102844207A
Application number: CN2012800011486A
Authority: CN
Inventors: W·迈尔
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2032-02-13
Also published as: EP2675638A1; WO2012110224A1; DE102011011344B4; US8870451B2; US20130315282A1; EP2675638B1; CN102844207B; DE102011011344A1

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的座椅电加热装置的电路布置结构，包括在车辆座椅（3）的范围内连接在座椅接地线路（15）上的、作为座椅加热元件的热电阻（14）和设置在车辆座椅（3）中的与温度相关的传感器电阻（13），电路布置结构还包括设置在车辆座椅（3）外的、在远离车辆座椅（3）的情况下连接在控制设备接地线（17）上的控制设备（1），该控制设备（1）用于激活热电阻（14）并且用于激活在传感器电阻（14）上的电压测量，其中，用于确定温度的电压测量在座椅加热装置被短时地从电源电压（U_V）切断的情况下进行。热电阻（14）能通过一由传感器电阻（13）和另一电阻（18）构成的串联电路而被接通到电源电压（U_V）上或者通过一功率路径（12）而被接通到电源电压（UV）上。控制设备（1）通过一测量信号线路（11）测量传感器电阻（13）上的电压降。控制设备（1）确定出在座椅接地线路（15）的电位与控制设备接地线（17）的电位之间的电位差（接地偏差）并在确定座椅温度时考虑电位差以用于测量值校正。

Description

用于座椅电加热装置的电路布置结构

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、用于车辆的座椅电加热装置的电路布置结构。

背景技术

已知的车辆中用于座椅电加热装置的电路布置结构具有热电阻形式的加热元件以及与温度相关的传感器电阻，该传感器电阻为确定座椅温度而与测量电子装置相连接。由DE 19811823B4公开了一种这样的电路布置结构。在这种已知的电路布置结构中，传感器电阻和热电阻在车辆座椅范围内连接在相同的接地电位上。远离车辆座椅并包括测量电子装置的控制设备不具有连向与传感器电阻和热电阻相连接的座椅接地线的接地连接。在这种相互远离布置的接地连接中通常会出现所谓的“接地偏差（Masseversatz）”，该接地偏差完全可能在+/-1伏特的范围内。在传感器电阻上的测量由于这种接地偏差而失真，使得利用这种已知的电路布置结构不能实现精确的温度确定。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于车辆的座椅电加热装置的电路布置结构，该电路布置结构在车辆座椅与控制设备之间实现较低的布线开支并同时在确定座椅温度时具有较高的测量精度。

通过权利要求1中所述的特征可以获得实现该目的的技术方案。本发明的优选改进方案在从属权利要求中公开。

根据权利要求1的特征部分，热电阻一方面可以通过传感器电阻和另一电阻相连，另一方面可以通过功率路径与电源电压相连，其中用于确定座椅温度的控制设备不仅测量传感器电阻上的电压降，而且测量在同热电阻连接的座椅接地线路的电位与同控制设备连接的控制设备接地线的电位之间的电位差。该电位差在这种在车辆中远离布置的接地点的情况下可能在大约+/-1伏特的范围内，在当前情况下当确定座椅温度时考虑该电位差作为在理论电阻上测量的电压降的校正值。由此可以获得非常精确的测量值以确定座椅温度，其中不需要在车辆座椅的范围内在控制设备和接地线之间设置地线连接线路。因此，作为在控制设备与座椅加热装置之间的电缆连接，一用作纯测量线路的、导向与温度相关的传感器电阻的电缆连接和一用作功率路径的、导向热电阻的电缆连接便足够了。

本发明的一特别有利的实施形式规定，控制设备具有第一测量输入端和第二测量输入端，在第一测量输入端上连接导向传感器电阻的测量信号线路，而第二测量输入端连接在位于传感器电阻和热电阻之间的电连接部上并且在座椅加热装置被切断时测量在控制设备接地线与座椅接地线路之间的电位差。该测量通过在控制设备中包含的测量电子装置的高电阻值的输入端进行，使得电阻值极低的热电阻实际上不会影响到该电位测量。就是说，热电阻的电阻值大约在1~3欧姆范围内。

另一用于确定在座椅接地线路与控制设备接地线之间的电位差的可能方案规定，当测量在座椅接地线路与控制设备接地线之间的电位差时，使热电阻和传感器电阻被从电源电压切断并且位于控制设备中的测量装置的一高电阻值的测量输入端通过同与温度相关的传感器电阻相连接的信号线路来测量座椅接地线路的相对于控制设备接地线的电位。由此使得电路开支更低。

根据本发明的一种改进方案，电源电压能通过第一电开关施加在热电阻上并能通过第二电开关施加在导向与温度相关的传感器电阻的信号线路上，其中这两个电开关都是能由控制设备控制的。该第一电开关控制功率路径，因此为此优选设置功率晶体管作为电开关。第二电开关也优选构造成晶体管，由此为整个电路布置结构实现更低成本的整体构造。

如果例如为了在测量电子装置的测量输入端的范围内稳定电压状态而为该电路布置结构设有高电阻值的下拉电阻（稳定电阻），则在测量座椅接地线路上的电位时可以有利于改善测量结果，在电位测量期间该下拉电阻被切断。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施例详细阐述本发明。其中：

图1示出具有测量装置的电路布置结构，所述测量装置具有两个测量输入端；和

图2示出一种电路布置结构，其测量装置具有唯一一个测量输入端。

具体实施方式

在图1中示出的电路布置结构由竖向的虚线划分成三个区域，它们包括控制设备1、电缆线束2和车辆座椅3。在控制设备1中包含一通过控制线路7、8与开关晶体管5、6相连的测量电子装置4。此外测量电子装置4还具有两个测量输入端9、10，这两个测量输入端一方面连接在测量信号线路11上另一方面连接在功率路径12上。测量信号线路11导向一与温度相关的传感器电阻13，该传感器电阻在该实施例中构造成NTC电阻，该传感器电阻的与温度相关的电阻值在80℃时为1千欧姆而在25℃时为8千欧姆。在测量信号线路11方面，传感器电阻13在车辆座椅3范围内通过串联的热电阻14并通过座椅接地线路15与接地点16相连接。接地点16也可以被称为座椅接地线。

控制设备1的测量电子装置4连接在控制设备接地线17上，该控制设备接地线远离接地点16。在这种远离布置的接地点的情况下，在车辆中出现电位差，就是说在两个这种远离布置的接地点之间的地电位完全可能彼此相差+/-1伏特。

控制设备1可以通过测量电子装置4控制两个开关晶体管5、6，以使电源电压U_V通过开关晶体管5与功率路径12相连或者通过开关晶体管6和电阻18与测量信号线路11相连。在常规的加热运行模式中，开关晶体管5被接通，并且因此使电源电压U_V通过功率路径12施加在热电阻14上。这时为了测量座椅温度，将开关晶体管5与测量电子装置7分离并接通开关晶体管6，从而由电阻18、13、14构成的串联电路连接在电源电压U_V上。在示出的实施例中电阻18可以具有10千欧姆的电阻值，从而在传感器电阻13上得到一与座椅温度相关的电压降。在传感器电阻13上相应测量出的电压降作为测量值存储在测量电子装置4中。

这时，测量电子装置4通过第二测量输入端10经电阻值极低的热电阻14参考控制设备接地线17来测量座椅接地线路15上或者说接地点16上的地电位。所测得的地电位是接地点16和控制设备接地线17之间的电位差。该电位差也可被称为接地偏差，并且必须从通过测量信号线路11在传感器电阻13上测出的电压降中扣除，由此得到一用于确定座椅温度的经校正的测量值。测量装置4这时可以借助一测量值曲线而由该经校正的测量值选出（auslesen）一用于确定座椅温度的相应的温度值并以已知的方式进行温度调节，该测量值曲线是针对所使用的传感器电阻13而存储的。如果达到了所期望的座椅温度，则控制设备1或其测量电子装置4通过开关晶体管5使功率路径12与电源电压U_V分离。一旦再次低于座椅温度的预定阈值，则再次使功率路径12连接到电源电压U_V上。

在图2的电路布置结构中，基本上使用了与图1相同的构件和电子单元，因此为它们使用相同的附图标记。但是测量电子装置4在该第二实施例中仅具有一个测量输入端9，该测量输入端通过一下拉电阻19（稳定电阻）与控制设备接地线17相连接。下拉电阻19用虚线表示，因为该下拉电阻尽管在电路技术上可能是合理的，但对实际的功能性和对于根据本发明的电路布置结构的理解而言不是必需的。

在这个第二实施例中，首先为确定温度而像图1中的实施例一样测量传感器电阻13上的电压降。在此接通开关晶体管6。这时为了确定控制设备接地线17和接地点16之间的接地偏差，在图2中通过控制输入端8将开关晶体管6与测量装置4分开，从而通过高电阻值的测量输入端9经由串联的两个电阻13、14测量接地点16上的地电位。在此合理的是，借助此处未示出的电开关使下拉电阻19与测量输入端9分开，以避免该下拉电阻19对测量结果的可能影响。

Claims

1.一种用于车辆的座椅电加热装置的电路布置结构，包括在车辆座椅（3）的范围内连接在座椅接地线路（15）上的、作为座椅加热元件的热电阻（14）和设置在车辆座椅（3）中的与温度相关的传感器电阻（13），所述电路布置结构还包括设置在车辆座椅（3）外的、在远离车辆座椅（3）的情况下连接在控制设备接地线（17）上的控制设备（1），该控制设备（1）用于激活所述热电阻（14）并且用于激活在所述传感器电阻（14）上的电压测量，其中，用于确定温度的所述电压测量在座椅加热装置被短时地从电源电压（U_V）切断的情况下进行，其特征在于，所述热电阻（14）能通过一包含所述传感器电阻（13）和另一电阻（18）的串联电路而被接通到所述电源电压（U_V）上或者通过一功率路径（12）而被接通到所述电源电压（U_V）上，所述控制设备（1）通过一测量信号线路（11）测量所述传感器电阻（13）上的电压降并且将其作为测量值存储起来，所述控制设备（1）确定出在所述座椅接地线路（15）的电位与所述控制设备接地线（17）的电位之间的电位差并在确定座椅温度时考虑所述电位差以用于测量值校正。

2.根据权利要求1的电路布置结构，其特征在于，所述控制设备（1）具有第一测量输入端（9）和第二测量输入端（10），在第一测量输入端（9）上连接有导向所述传感器电阻（13）的测量信号线路（11），而第二测量输入端（10）连接在位于所述传感器电阻（13）和所述热电阻（14）之间的电连接部上并且在座椅加热装置被切断时测量在所述控制设备接地线（17）与所述座椅接地线路（15）之间的电位差。

3.根据权利要求1的电路布置结构，其特征在于，当测量在所述座椅接地线路（15）与所述控制设备接地线（17）之间的电位差时，使所述热电阻（14）和所述传感器电阻（13）被从电源电压（U_V）切断并且位于所述控制设备（1）中的测量装置（4）的一高电阻值的测量输入端（9）通过所述信号线路（11）测量所述电位差。

4.根据前述权利要求中任一项的电路布置结构，其特征在于，所述电源电压（U_V）能通过第一电开关（5）施加在位于传感器电阻（13）与热电阻（14）之间的电连接部上，包含热电阻（14）和传感器电阻（13）的串联电路能通过连接在所述信号线路（11）上的另一电阻（18）经由第二电开关（6）施加在所述电源电压（U_V）上，所述的两个电开关都是能由所述控制设备（1）激活的。

5.根据权利要求3或4的电路布置结构，其特征在于，一在第一测量输入端（9）上存在的高电阻值的下拉电阻（19）在测量所述电位差时被切断。