DE102004042440B3 - Arrangement for heating motor vehicle interior comprises of different heating elements, which are operated and that power is connected from one heating element to the next - Google Patents

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Abstract

The arrangement comprises of a mechanism which has a vehicle electrical system for heating purpose. The primary heating zone and the secondary heating zone are assigned to the heating elements (101,102,103,105) such that the different heating elements are to be operated and that the power is connected from one heating element to the next heating element. An independent claim is also included for the method for heating arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beheizung eines Kraftfahrzeuginnenraumes, mit beheizbaren Sitzflächen von Fahrzeugsitzen und mit elektrischen Heizelementen, die an im Fahrzeug eingebauten Innenverkleidungsflächen angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung einer Anordnung zur Beheizung eines Kraftfahrzeuginnenraums sowie ein entsprechendes Verfahren zur Beheizung des Kraftfahrzeuginnenraums.The The present invention relates to an arrangement for heating a Motor vehicle interior, with heated seats of vehicle seats and with electrical heating elements arranged on interior trim surfaces installed in the vehicle are. The invention further relates to a device for control an arrangement for heating a motor vehicle interior and a corresponding method for heating the motor vehicle interior.

Die Fahrgasträume von Kraftfahrzeugen werden herkömmlicher Weise mittels sogenannten Warmluftheizungen beheizt, bei denen die Wärme aus der Abwärme einer Brennkraftmaschine gewonnen wird. Ein Wärmetauscher entzieht hierbei einem zirkulierenden Kühlfluid der Brennkraftmaschine die benötigte Wärmemenge. Herkömmliche Fahrzeugheizungen stoßen jedoch inzwischen oftmals an ihre Grenzen, da moderne Brennkraftmaschinen aufgrund ihres sehr hohen energetischen Wirkungsgrades oftmals eine nur ungenügende Heizleistung liefern. Insbesondere Fahrzeuge mit Dieselmotoren sind daher oftmals mit Zusatzheizungen ausgerüstet, die einen Brenner umfassen und die ähnlich einer Standheizung funktionieren.The passenger compartments of motor vehicles become more conventional Way heated by means of so-called hot air heaters, in which the Heat off the waste heat an internal combustion engine is obtained. A heat exchanger removes this a circulating cooling fluid the internal combustion engine needed Amount of heat. conventional Heated vehicle heaters However, in the meantime often to their limits, as modern internal combustion engines often due to their very high energy efficiency only insufficient Deliver heating power. In particular, vehicles with diesel engines are therefore often equipped with additional heaters, which include a burner and the like a heater work.

Viele Klimatisierungsvorrichtungen für Kraftfahrzeug weisen neben einem Wärmetauscher zum Kühlen von angesaugter Luft zusätzliche Heizelemente auf, um die in den Fahrgastraum zu befördernde Luft je nach Bedarf beheizen zu können. Bei reinen Warmluftheizungen kann dennoch das Problem auftreten, dass unterschiedliche Wärmeverteilungen im Fahrzeuginnenraum entstehen, die sich auf den Klimakomfort der Fahrzeuginsassen ungünstig auswirken. Das menschliche Wärmeempfinden reagiert primär auf Wärmeunterschiede, so dass beispielsweise bei eingeschalteter Sitzheizung die dort erfolgende lokale Erwärmung zu Kälteempfindungen an den Extremitäten führen kann. Grundsätzlich ist es daher wünschenswert, für eine möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung im Fahrzeuginnenraum zu sorgen, um einen möglichst hohen Klimakomfort für die Fahrzeugpassagiere zu ermöglichen.Lots Air conditioning devices for Motor vehicles have in addition to a heat exchanger for cooling of additional intake air Heating elements on to be transported in the passenger compartment Air to heat as needed. For pure warm air heaters Nevertheless, the problem may arise that different heat distributions in the Vehicle interior arise, focusing on the climate comfort of the vehicle occupants unfavorable impact. The human sensation of heat reacts primarily on heat differences, so that, for example, when the seat heating is turned on there local heating to cold sensations on the extremities to lead can. in principle it is therefore desirable for one preferably uniform heat distribution in the vehicle interior to ensure the highest possible climate comfort for the vehicle passengers to enable.

Manche Personen empfinden Sitzheizungen als unangenehm, da sie in nicht beheizten Körperregionen eine „Gänsehaut" verursachen. Mit dem vorliegenden Heizkonzept wird dem Rechnung getragen.Some Persons feel seat heaters as unpleasant, since they are not in heated body regions cause "goosebumps" the present heating concept is taken into account.

Aus DE 2627917 A1 ist eine Schaltungsanordnung für elektrische Sitzheizungen bekannt, bei der das überflüssige Beheizen eines Beifahrersitzes dadurch vermieden ist, daß Fahrersitz und Beifahrersitz gleichzeitig eingeschaltet sind. Dies kann dennoch einen zeitweilig erhöhten Stromverbrauch bewirken und entspricht nicht immer einer idealen Wärmeverteilung.Out DE 2627917 A1 a circuit arrangement for electric seat heaters is known in which the unnecessary heating of a passenger seat is avoided in that the driver's seat and passenger seat are turned on at the same time. However, this can cause a temporarily increased power consumption and does not always correspond to an ideal heat distribution.

WO 00/66380 A1 und US 4920759 zeigen ein Fahrzeug mit einer Vielzahl elektrischer Heizelemente in Polstern, Türen, Decke etc. Die dort beschriebene Anordnung hat jedoch einen so großen Strombedarf, daß die Installation von Hilfsgeneratoren notwendig ist oder gar keine Angaben zum Stromverbrauch gemacht werden.WO 00/66380 A1 and US 4920759 show a vehicle with a variety of electrical heating elements in upholstery, doors, ceiling, etc. The arrangement described there, however, has such a large power requirement that the installation of auxiliary generators is necessary or no information is given to power consumption.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Anordnung und ein Heizungskonzept für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das eine möglichst gezielte, ggf. eine möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung im Fahrzeug ermöglicht.task The present invention is an arrangement and a heating concept for a Motor vehicle available to provide the most targeted, possibly one as possible uniform heat distribution allowed in the vehicle.

Dieses Ziel wird mit dem Gegenstand des Anspruches 1 erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This The aim is achieved with the subject of claim 1. characteristics Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent Claims.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Beheizung eines Kraftfahrzeuginnenraumes gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 weist beheizbare Sitzflächen von Fahrzeugsitzen und darüber hinaus weitere elektrische Heizelemente auf, die an im Fahrzeug eingebauten Innenverkleidungsflächen angeordnet sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen zumindest die Innenverkleidungsflächen einer A-Säule und/oder einer B-Säule der Fahrzeugkarosserie jeweils weitere elektrische Heizelemente auf. Weiterhin können je nach Bedarf die Innenverkleidungsflächen der C-Säulen der Fahrzeugkarosserie jeweils elektrische Heizelemente aufweisen. Weitere elektrische Heizelemente können im Armaturenbereich des Fahrzeuginnenraums, im Fußraum des Fahrzeuginnenraums, in Türverkleidungsflächen von vorderen und/oder hinteren Fahrzeugtüren, in Armauflagen für einen Fahrer und/oder für Front- und/oder Fondpassagiere, Flächen von Vordersitzlehnen oder an anderen Flächen im Fahrzeuginnenraum vorgesehen sein.A inventive arrangement for heating a motor vehicle interior according to the preamble of the claim 1 has heated seats from vehicle seats and above In addition, further electrical heating elements on, in the vehicle built-in interior trim surfaces are arranged. According to the present Invention have at least the inner lining surfaces of an A-pillar and / or a B-pillar the vehicle body in each case further electrical heating elements on. Furthermore you can as required, the interior trim surfaces of the C-pillars of Vehicle body each having electrical heating elements. Further electrical Heating elements can in the dashboard of the vehicle interior, in the footwell of the vehicle interior, in door trim surfaces from front and / or rear vehicle doors, in armrests for a driver and / or for Front and / or rear passengers, surfaces of front seat backrests or on other surfaces be provided in the vehicle interior.

Im Rahmen einer Taktung können die unterschiedlichen Heizelemente mit unterschiedlichen Heizdauern betrieben werden. Der Strom würde dann bspw. zyklisch von einem Heizelement zum nächsten durchgeschaltet.in the Frame of a clocking the different heating elements with different heating times operate. The electricity would then For example, cyclically switched from one heating element to the next.

Die Heizelemente können außerdem unterschiedliche Leistungsdichten (Watt/qm) aufweisen.The Heating elements can Furthermore have different power densities (watts / square meter).

Unter Türbereich wird hier insbesondere eine Tür, ein darin angeordnetes Fenster und ein Türrahmen verstanden.Under door area here is a door in particular, a window arranged therein and a door frame understood.

Unter Beinbereich wird insbesondere der Fußboden, die seitlichen Wände des Fußraumes und der untere Teil des Armaturenbrettes, z. B. mit dem Handschuhfach, bzw. der einem Fond-Insassen zugewandte hintere Teil der Vordersitze verstanden.Under Leg area becomes in particular the floor, the lateral walls of the footwell and the lower part of the dashboard, z. With the glove box, or rear of the front seats facing a rear passenger Understood.

Unter einem elektrischen Heizelement wird jeder elektrische Verbraucher verstanden, dessen Abwärme als Strahlungswärme, durch Wärmeleitung oder durch einen angewärmten Luftstrom der Beheizung eines Insassen genutzt wird.Under an electrical heating element is any electrical consumer understood, its waste heat as radiant heat, by heat conduction or by a warmed up Air flow is used to heat an occupant.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Sitz- und/oder Lehnenflächen der Fondsitze beheizbar sind. Hierzu eignet sich grundsätzlich die gleiche Art von elektrischen Sitzheizungen, wie sie zur Beheizung von Vordersitzen des Fahrzeugs eingesetzt werden können.Farther It may be advantageous if the seat and / or backrest surfaces of the Rear seats are heated. This is basically the same type of electric seat heaters as they are used for heating can be used from the front seats of the vehicle.

Eine derartige erfindungsgemäße Verteilung von elektrischen Heizelementen ermöglicht eine sehr homogene Wärmeverteilung bei der Beheizung des Fahrzeuginnenraumes, so dass weitgehend alle deutlichen Temperaturunterschiede in der Umgebung der Fahrzeugpassagiere vermieden werden können, die sich für das Komfortempfinden der Passagiere negativ auswirken können. Je nach Dimensionierung der elektrischen Heizelemente kann gegebenenfalls auf eine Warmluftheizung völlig verzichtet werden. Da jedoch eine gewisse Heizenergiemenge durch die Motorabwärme nach längerem Betrieb der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehen dürfte, wird man auf eine herkömmliche Raumluftheizung, die mit dem Kühlflüssigkeitskreislauf der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, nicht verzichten müssen. Allerdings kann auf Zusatzheizungen wie Standheizungen oder sogenannte Zuheizer, die mit herkömmlichem Kraftstoff betrieben werden, völlig verzichtet werden.A Such inventive distribution of allows electrical heating elements a very homogeneous heat distribution in the heating of the vehicle interior, so that largely all clear Temperature differences in the environment of the vehicle passengers avoided can be for themselves can affect passengers' sense of comfort negatively. ever After dimensioning of the electric heating elements may optionally on a warm air heating completely be waived. However, since a certain amount of heating energy through the engine waste heat after a while Operation of the internal combustion engine is likely to be available one on a conventional one Room air heating with the coolant circuit the internal combustion engine is coupled, do not have to do without. Indeed can be used on auxiliary heaters such as auxiliary heaters or so-called auxiliary heaters, those with conventional Fuel is operated completely be waived.

Eine weitere Steigerung des Fahrkomforts kann dadurch erreicht werden, dass eine Frontscheibe, eine Heckscheibe und/oder Seitenscheiben des Fahrzeugs elektrisch beheizbar sind. Dies kann mittels Mikroheizfäden oder eingearbeiteter Folien erfolgen, die für die Passagiere nicht sichtbar sind und die für eine elektrische Beheizung der Scheiben sorgen, um diese beschlag- und eisfrei zu halten.A further increase in driving comfort can be achieved by that a windscreen, a rear window and / or side windows of the vehicle are electrically heated. This can be done by means of micro heating filaments or incorporated foils that are not visible to passengers are and for ensure electrical heating of the panes in order to and ice-free.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Mehrzahl der elektrischen Heizelemente entweder einer primär zu beheizenden Heizzone oder einer sekundär zu beheizenden Heizzone zugeordnet sind. Die Heizelemente können somit auch als primäre Heizelemente oder als sekundäre Heizelemente eingestuft werden. Die Heizelemente der primären Heizzone werden dabei bevorzugt mit Energie versorgt, so dass bei einer begrenzten Menge an zur Verfügung stehender Energie des Fahrzeugbordnetzes zumindest die primäre Heizzone ausreichend beheizt werden kann. Erst wenn die elektrischen Heizelemente der primären Heizzone mit ausreichender Energie versorgt wurden bzw. eine gewünschte Soll-Temperatur erreicht haben, erfolgt ein nachrangiger Betrieb der der sekundären Heizzone zugeordneten elektrischen Heizelemente. Hierzu erfolgt vorzugsweise eine Auswertung einer vom elektrischen Fahrzeugbordnetz verfügbaren elektrischen Heizleistung sowie eine Auswertung zumindest einer Temperatur einer Heizzone mittels eines Temperatursensors. Soll eine möglichst präzise Steuerung aller Heizelemente erfolgen, so kann es von Vorteil sein, zumindest jeder Heizzone, ggf. sogar jedem elektrischen Heizelement einen Temperatursensor zuzuordnen.A Embodiment of the invention provides that the majority of electrical Heating elements either a primary assigned to heated heating zone or a secondary to be heated heating zone are. The heating elements can thus also as primary Heating elements or as secondary Heating elements are classified. Heating elements of primary heating zone are preferably supplied with energy, so that in a limited Amount available stationary energy of the vehicle electrical system at least the primary heating zone can be heated sufficiently. Only when the electric heating elements the primary Heating zone were supplied with sufficient energy or a desired target temperature have reached a subordinate operation of the secondary heating zone associated electrical heating elements. This is preferably done an evaluation of an available from the electrical vehicle electrical system electrical Heating power and an evaluation of at least one temperature of a Heating zone by means of a temperature sensor. Should one possible precise Control of all heating elements done so it may be beneficial at least each heating zone, possibly even every electrical heating element to assign a temperature sensor.

Vorzugsweise können die Heizelemente jeweils unterschiedliche bzw. individuelle Temperatursollwerte aufweisen, die sich nach den zweckmäßigen Temperaturbereichen richten, die für ein Komfortempfinden bzw. Wärmeempfinden des Menschen geeignet sind. So liegt die Soll-Temperatur zur Erwärmung der Extremitäten regelmäßig deutlich unterhalb einer Soll-Temperatur zur Erwärmung des Körperrumpfes, so dass die Temperatursollwerte der jeweiligen elektrischen Heizelemente diesen Temperaturunterschieden angepasst sein können. Es hat sich bspw. herausgestellt, dass bei einem Betrieb von beheizbaren Fahrzeugsitzen die an den Oberschenkeln und am Rücken empfundene Erwärmung mit einem ausgeprägten Kälteempfinden an den kühler bleibenden übrigen Körper regionen verbunden sein kann, da der menschliche Körper wesentlich empfindlicher auf derartige Temperaturunterschiede reagiert als auf absolute Temperaturwerte, die gleichmäßig auf den ganzen Körper einwirken.Preferably can the heating elements respectively different or individual temperature setpoints which are based on the appropriate temperature ranges, the for a feeling of comfort or warmth are suitable for humans. So is the target temperature for heating the extremities regularly clear below a target temperature for heating the body trunk, so that the temperature setpoints the respective electrical heating elements these temperature differences can be adjusted. It has, for example, been found that in an operation of heated Vehicle sitting with the felt on the thighs and back with warming a pronounced sensitivity to cold to the cooler remaining remaining Body regions can be connected, since the human body is much more sensitive such temperature differences react as absolute temperature values, the evenly on the whole body act.

Vorzugsweise sind zumindest die elektrischen Heizelemente der Vordersitze, des vorderen Fußbereichs sowie der Türverkleidungen der Fronttüren der primären Heizzone zugeordnet. Dementsprechend können die elektrischen Heizelemente der A-, B- und/oder C-Säulen, des Armaturenbereichs und des Fondbereichs des Fahrzeuginnenraums der sekundären Heizzone zugeordnet sein.Preferably are at least the electric heating elements of the front seats, the front foot area as well as the door panels the front doors the primary Heating zone assigned. Accordingly, the electric heating elements the A, B and / or C columns, the Armaturenbereichs and the rear area of the vehicle interior of the secondary heating zone be assigned.

Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung zum Beheizen eines Kraftfahrzeuginnenraums gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und/oder einer Vorrichtung zur Steuerung einer Anordnung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Bei dem Verfahren ist eine vorrangige Beheizung der primären und eine nachrangige Beheizung der sekundären Heizzonen des Kraftfahrzeuginnenraums vorgesehen.The The present invention also relates to a method of operation an arrangement for heating a motor vehicle interior according to one of previously described embodiments and / or a device for controlling an arrangement according to a the embodiments described above. In the process, a priority heating of the primary and a subordinate heating of the secondary heating zones of the motor vehicle interior intended.

Die vorliegende Erfindung lässt sich vorteilhaft bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen einsetzen, die eine Brennkraftmaschine und eine damit gekoppelte Warmluftheizung aufweisen. Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Heizungskonzept für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben einsetzen, bspw. für Hybridfahrzeuge oder für elektrisch betriebene Fahrzeuge. Bei Hybridfahrzeugen kann unter Umständen eine sehr kleine und leistungsschwache Brennkraftmaschine vorhanden sein, die zudem bei manchen Betriebsarten abgeschaltet bleibt. Die nutzbare Abwärme kann deshalb für den Betrieb einer herkömmlichen Fahrzeugheizung völlig unzureichend sein. Bei Elektrofahrzeugen steht keinerlei Abwärme einer Brennkraftmaschine zur Verfügung, die zum Betrieb einer Warmluftheizung genutzt werden könnte. Aus diesem Grund müssen derartige Fahrzeuge anderweitig beheizt werden.The present invention can be used advantageously in conventional internal combustion engines, the ge an engine and a ge coupled have hot air heating. The heating concept according to the invention can be used particularly advantageously for vehicles with alternative drives, for example for hybrid vehicles or for electrically powered vehicles. In hybrid vehicles may be a very small and low-power internal combustion engine may be present, which also remains switched off in some modes. The usable waste heat can therefore be completely insufficient for the operation of a conventional vehicle heating. In electric vehicles, there is no waste heat of an internal combustion engine available, which could be used to operate a hot air heating. For this reason, such vehicles must be heated otherwise.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt dieThe Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail with reference to the accompanying drawings. there show the

1 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des grundsätzlichen Aufbaus einer Heizungsanordnung und die 1 a block diagram to illustrate the basic structure of a heater assembly and the

2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuginnenraums, der eine Vielzahl von elektrischen Heizelementen aufweist. 2 a schematic representation of a vehicle interior having a plurality of electrical heating elements.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Beheizung eines Kraftfahrzeuginnenraums. Die Anordnung wird im folgenden Zusammenhang als Heizungsanordnung 8 bezeichnet. 1 shows a block diagram of an arrangement for heating a motor vehicle interior. The arrangement will be referred to hereinafter as a heating arrangement 8th designated.

Die Heizungsanordnung 8 umfasst eine Reihe von elektrischen Heizelementen 10, die im Kraftfahrzeuginnenraum 14 angeordnet bzw. verteilt sind. Hierbei sind die elektrischen Heizelemente 10 jeweils Innenverkleidungsflächen bzw. Polsterflächen der Fahrzeuginnenausstattung zugeordnet. Die elektrischen Heizelemente 10 können jeweils Temperatursensoren 16 aufweisen. Gegebenenfalls können auch deutlich weniger Temperatursensoren 16 vorgesehen sein als elektrische Heizelemente 10 vorhanden sind. Die elektrischen Heizelemente 10 werden mir elektrischer Energie von einem Fahrzeugbordnetz 18 versorgt, das typischerweise wenigstens einen elektrischen Energiespeicher sowie einen von einer Brennkraftmaschine betriebenen Generator umfasst. Bei einem Hybridfahrzeug oder einem Fahrzeug mit reinem elektrischen Antrieb – ggf. mit einer Brennstoffzelle – kann der Aufbau auch davon abweichen. Mittels einer geeigneten Stelleinrichtung 20 kann der Fahrzeugpassagier eine Temperatur vorwählen, worauf die elektrischen Heizelemente 10 mit einer geeigneten Menge an elektrischer Energie zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums 14 versorgt werden.The heating arrangement 8th includes a number of electrical heating elements 10 in the vehicle interior 14 are arranged or distributed. Here are the electrical heating elements 10 each interior trim surfaces or upholstered surfaces of the vehicle interior trim assigned. The electric heating elements 10 can each temperature sensors 16 exhibit. Optionally, also significantly less temperature sensors 16 be provided as electrical heating elements 10 available. The electric heating elements 10 I get electrical power from a vehicle electrical system 18 supplied, which typically comprises at least one electric energy storage and a generator operated by an internal combustion engine. In a hybrid vehicle or a vehicle with pure electric drive - possibly with a fuel cell - the structure may also differ. By means of a suitable adjusting device 20 For example, the vehicle passenger can preselect a temperature, whereupon the electrical heating elements 10 with a suitable amount of electrical energy for heating the vehicle interior 14 be supplied.

Der Fahrzeuginnenraum 14 umfasst eine primäre Heizzone 22 sowie eine sekundäre Heizzone 24. Die primäre Heizzone 22 wird bevorzugt mit Heizenergie versorgt, während die sekundäre Heizzone nachrangig mit Energie versorgt wird. Die Versorgung der sekundären Heizzone richtet sich insbesondere nach der Leistungsfähigkeit des Fahrzeugbordnetzes 18. Um die elektrischen Heizelemente 10 gezielt nach dem erfassten Wärmebedarf bzw. nach den zur Verfügung stehenden Energieressourcen des Fahrzeugbordnetzes 18 ansteuern zu können, sind diese vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung 26 gekoppelt, mittels derer die Signale der Temperatursensoren 16 sowie die Steuerbefehle der Stelleinrichtung 20 ausgewertet werden. Die Steuereinrichtung 26 sorgt dann für eine Beaufschlagung der elektrischen Heizelemente 10 entsprechend der gewünschten Temperaturen sowie entsprechend der verfügbaren elektrischen Energie.The vehicle interior 14 includes a primary heating zone 22 and a secondary heating zone 24 , The primary heating zone 22 is preferably supplied with heating energy, while the secondary heating zone is supplied with secondary energy. The supply of the secondary heating zone depends in particular on the performance of the vehicle electrical system 18 , To the electric heating elements 10 specifically according to the recorded heat demand or according to the available energy resources of the vehicle electrical system 18 to be able to control, they are preferably with a control device 26 coupled, by means of which the signals of the temperature sensors 16 and the control commands of the actuating device 20 be evaluated. The control device 26 then ensures a loading of the electric heating elements 10 according to the desired temperatures and according to the available electrical energy.

2 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeuginnenraums 14, bei dem an verschiedenen Stellen der Fahrzeuginnenausstattung eine Reihe von elektrischen Heizelementen 10 angeordnet sind. Die allgemein als elektrische Heizelemente 10 bezeichneten einzelnen Elemente werden im Folgenden als erste elektrische Heizelemente 101, zweite elektrische Heizelemente 102, usf. bezeichnet. 2 shows a schematic representation of the vehicle interior 14 in which at various points of the vehicle interior a number of electrical heating elements 10 are arranged. The generally considered electrical heating elements 10 designated individual elements are hereinafter referred to as first electrical heating elements 101 , second electrical heating elements 102 , and so on.

Das Gesamtkonzept sieht vor, jeweils ein erstes Heizelement 101 an den Innenverkleidungsflächen der A-Säulen und jeweils ein zweites Heizelement 102 an den Innenverkleidungsflächen der B-Säulen vorzusehen. Dritte Heizelemente 103 können zusätzlich an den Innenverkleidungsflächen der C-Säulen angeordnet sein. An den Innenverkleidungsflächen der Vordertüren können vierte Heizelemente 104 und an den Innenverkleidungsflächen der Fondtüren fünfte Heizelemente 105 angeordnet sein. Sechste Heizelemente 106 können in Armauflagen im Front- sowie im Fondbereich des Fahrzeugs vorgesehen sein. Ggf. können auch die Armauflagen der Türen mit entsprechenden Heizelementen ausgestattet sein. Siebte Heizelemente 107 können an den Rückseiten der Vordersitze 28, achte Heizelemente 108 im Fußbereich, neunte Heizelemente 109 im Bereich des Handschuhfach bzw. einer entsprechenden Fläche beim Fahrer vorgesehen sein.The overall concept envisages, in each case, a first heating element 101 on the interior lining surfaces of the A-pillars and in each case a second heating element 102 to be provided on the interior trim surfaces of the B-pillars. Third heating elements 103 may additionally be arranged on the interior lining surfaces of the C-pillars. On the interior trim surfaces of the front doors can fourth heating elements 104 and on the interior trim surfaces of the rear doors fifth heating elements 105 be arranged. Sixth heating elements 106 can be provided in armrests in the front and in the rear of the vehicle. Possibly. The armrests of the doors can also be equipped with corresponding heating elements. Seventh heating elements 107 can on the backs of the front seats 28 , eighth heating elements 108 in the foot area, ninth heating elements 109 be provided in the area of the glove box or a corresponding area at the driver.

Darüber hinaus sind zweckmäßigerweise die Vordersitze 28 sowie die Fondsitze 30 elektrisch beheizbar, bspw. mittels herkömmlicher Heizelemente. Selbstverständlich eignet sich auch das Lenkrad 32 zur Ausstattung mit einem weiteren elektrischen Heizelement.In addition, expediently, the front seats 28 and the rear seats 30 electrically heated, eg. By means of conventional heating elements. Of course, the steering wheel is also suitable 32 to equip with another electric heating element.

An den angegebenen Einbauorten können jeweils separate Temperatursensoren 16 (vgl. 1) vorgesehen sein, um eine möglichst präzise Temperatureinstellung in den gewünschten Zonen zu realisieren.Separate temperature sensors can be used at the specified installation locations 16 (see. 1 ) to provide the most accurate Tempe to realize the desired setting in the desired zones.

Eine sinnvolle Energieaufteilung kann vorsehen, dass für die achten Heizelemente 108 und/oder für das neunte Heizelement 109 in der Nähe des Fußbereichs ca. 20 bis 30 %, für die ersten Heizelemente 101 an den A-Säulen ca. 9 bis 12 %, für die zweiten Heizelemente 102 an den B-Säulen ca. 5 bis 7 %, für die Heizelemente 106 in den mittleren Armauflagen und/oder den seitliche Armauflagen insgesamt ca. 5 bis 10 % und für die vierten und/oder fünften Heizelemente 104, 105 in den Türen ca. 50 % der verfügbaren Heizleistung aufgebracht wird.A sensible energy split can provide that for the eighth heating elements 108 and / or for the ninth heating element 109 near the foot area about 20 to 30%, for the first heating elements 101 at the A-pillars approx. 9 to 12%, for the second heating elements 102 at the B-pillars approx. 5 to 7%, for the heating elements 106 in the middle arm rests and / or the side arm rests a total of about 5 to 10% and for the fourth and / or fifth heating elements 104 . 105 in the doors about 50% of the available heating power is applied.

Zur Realisierung der gewünschten homogenen Wärmeverteilung müssen nicht alle erwähnten Heizelemente vorhanden sein. Allerdings ist es sinnvoll, zumindest Sitzheizungen, Fußbeheizungen und Türheizungen vorzusehen. Die Fußbeheizung kann insbesondere am Beifahrersitz ein an der Außenseite des Handschuhfaches angebrachtes Heizelement 109 sein, das vorzugsweise zum Handschuhfach hin thermisch isoliert ist, um die Strahlungsleistung gezielt zu den Beinen und Knien des Beifahrers zu lenken.To realize the desired homogeneous heat distribution, not all mentioned heating elements must be present. However, it makes sense to provide at least seat heaters, foot heaters and door heaters. The foot heating can in particular on the passenger seat a mounted on the outside of the glove box heating element 109 which is preferably thermally insulated from the glove compartment, in order to direct the radiation power specifically to the legs and knees of the passenger.

Generell werden Temperaturen, die kleiner als 25 °C oder höher als 35 °C liegen, von der menschlichen Haut als unangenehm wahrgenommen. Die Vorzugstemperatur am Rumpf liegt zwischen 27 und 29 °C auf der Haut. Deshalb ist es sinnvoll, die Heizelemente vorzugsweise innerhalb dieses Temperaturbereichs zu betreiben. Wie bereits erwähnt, sollten die besonders intensiv spürbaren Temperaturunterschiede in den verschiedenen Heizzonen vermieden werden, so dass es bei nur begrenzt zur Verfügung stehender elektrischer Energie sinnvoll sein kann, alle Heizelemente bei niedrigerer Temperatur zu betreiben anstatt einige Heizelemente mit ihrer Solltemperatur zu betreiben und dafür anderen die Heizenergie abzuschalten. Die Steuereinrichtung 26 kann je nach Bedarf mit einer entsprechenden Regelstrategie betrieben werden.In general, temperatures lower than 25 ° C or higher than 35 ° C are perceived by the human skin as unpleasant. The preferred temperature on the trunk is between 27 and 29 ° C on the skin. Therefore, it is useful to operate the heating elements preferably within this temperature range. As already mentioned, the particularly noticeable temperature differences in the various heating zones should be avoided, so that it may be useful with limited available electrical energy to operate all the heating elements at a lower temperature instead of some heating elements with their target temperature to operate and others to switch off the heating energy. The control device 26 can be operated according to requirements with a corresponding control strategy.

Neben den bereits erwähnten elektrischen Heizelementen 10 bzw. 101 bis 109 können zudem beheizbare Scheiben vorhanden sein, bspw. zum Entfrosten und zur Verhinderung eines Beschlags. Die beheizbaren Scheiben können in das Gesamtheizkonzept derart integriert werden, dass bei bestimmten Außentemperaturen und/oder bei erhöhten Luftfeuchtigkeitswerten ein bevorzugtes Betreiben der Heizelemente der Scheiben erfolgt. Diese Heizelemente können bspw. als Mikroheizfäden oder als Folien o. dgl. in unsichtbarer Weise in die Scheiben eingearbeitet sein.In addition to the already mentioned electrical heating elements 10 respectively. 101 to 109 In addition, heated discs may be present, for example. For defrosting and to prevent a fitting. The heatable panes can be integrated into the overall heating concept in such a way that at certain outside temperatures and / or at elevated air humidity values, a preferred operation of the heating elements of the panes takes place. These heating elements can, for example, be incorporated into the panes as micro heating filaments or as foils or the like in an invisible manner.

Zur Regelung können unterschiedliche Konzepte vorgesehen sein. Heizelemente der primären Heizzone werden dabei vorrangig mit Heizleistung beliefert. Nachrangige Elemente werden erst beheizt, wenn die vorrangigen Elemente eine Soll-Temperatur erreicht haben. Je Heizelement kann zudem ein maximaler Anteil an verfügbaren Strom festgelegt sein. Im Rahmen einer Taktung können die unterschiedlichen Heizelemente mit unterschiedlichen Heizdauern betrieben werden. Der Strom würde dann beispielsweise zyklisch von einem Heizelement zum nächsten durchgeschaltet. Die Heizelemente können jeweils unterschiedliche Leistungsdichten aufweisen.to Regulation can be provided different concepts. Heating elements of the primary heating zone are supplied primarily with heating power. Subordinate elements are heated only when the priority elements reaches a target temperature to have. Each heating element can also have a maximum share of available electricity be set. As part of a clocking, the different Heating elements are operated with different heating times. The electricity would then, for example cyclically switched from one heating element to the next. The heating elements can each have different power densities.

Außerdem können für die verschiedenen Heizelemente unterschiedliche Temperatursollwerte vorgeschrieben sein. Es kann sinnvoll sein, zwischen einem Anlaufbetrieb und einem Dauerbetrieb zu unterscheiden. Hierzu können beispielsweise verschiedene Taktzeiten in einem elektronischen Speicher abgelegt sein und von einem Mikrokontroller geregelt werden. Zweckmäßigerweise hat die Regeleinheit eine Schnittstelle zur Bordklimaanlage. Dadurch können beispielsweise Messwerte der verschiedenen Einrichtungen ausgetauscht werden. Außerdem kann die Bordklimaanlage in Zeiten, in denen wenig Abwärme zur Verfügung steht, die Flächenheizelemente beheizen. Umgekehrt kann das Aufheizen der Fahrgastzelle bei genügend Abwärme auch ohne die Flächenheizelemente erfolgen.Also, for the different heating elements be prescribed different temperature setpoints. It can make sense between a start-up and a continuous operation to distinguish. You can do this For example, different cycle times stored in an electronic memory be controlled by a microcontroller. Conveniently, the control unit has an interface to the onboard air conditioning system. Thereby can For example, measured values of the various institutions exchanged become. In addition, can the onboard air conditioning in times where little waste heat to disposal stands, the surface heating elements heat. Conversely, the heating of the passenger compartment with enough heat can also without the surface heating elements respectively.

Als Träger für die Heizelemente kommen isolierende Materialien wie Schaum oder Kunststofffolien in Frage. Die Heizelemente können auch direkt unter Leder- oder Stoffbezügen angeordnet sein.When carrier for the Heating elements come insulating materials such as foam or plastic films in question. The heating elements can also be arranged directly under leather or fabric covers.

88th
HeizungsanordnungHeating arrangement
1010
Heizelementeheating elements
101101
Erste HeizelementeFirst heating elements
102102
Zweite HeizelementeSecond heating elements
103103
Dritte Heizelementethird heating elements
104104
Vierte HeizelementeFourth heating elements
105105
Fünfte HeizelementeFifth heating elements
106106
Sechste HeizelementeSixth heating elements
107107
Siebte HeizelementeSeventh heating elements
108108
Achte HeizelementeEighth heating elements
109109
Neunte HeizelementeNinth heating elements
1414
FahrzeuginnenraumVehicle interior
1616
Temperatursensorentemperature sensors
1818
FahrzeugbordnetzVehicle electrical system
2020
Stelleinrichtungsetting device
2222
Primäre HeizzonePrimary heating zone
2424
Sekundäre HeizzoneSecondary heating zone
2626
Steuereinrichtungcontrol device
2828
Vordersitzfront seat
3030
Fondsitzrear seat
3232
Lenkradsteering wheel

Claims (12)

Anordnung zur Beheizung eines Fahrzeuginnenraumes mit mindestens einer primären Heizzone (22) mit einem ersten Heizelement zur Beheizung des Sitzes und mit mindestens einer sekundären Heizzone (24) mit mindestens einem weiteren Heizelement (101, 102, 103, 104, 105, 107, 108) zur Beheizung des Türbereiches und/oder des Beinbereiches dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Ermittlung einer vom elektrischen Fahrzeugbordnetz (18) für Heizzwecke bereitstellbaren elektrischen Leistung und eine Einrichtung zum bevorzugten Betrieb der der primären Heizzone (22) zugeordneten Heizelemente (10) und zum nachrangigen Betrieb der der sekundären Heizzone (24) zugeordneten Heizelemente (101, 102, 103, 105) vorgesehen ist, daß die unterschiedlichen Heizelemente getaktet betrieben werden können und daß der Strom von einem Heizelement zum nächsten durchgeschaltet wird.Arrangement for heating a vehicle interior with at least one primary heating zone ( 22 ) with a first heating element for heating the seat and with at least one secondary heating zone ( 24 ) with at least one further heating element ( 101 . 102 . 103 . 104 . 105 . 107 . 108 ) for heating the door area and / or the leg area, characterized in that a device for determining an electric vehicle electrical system ( 18 ) electrical power that can be provided for heating purposes and a device for preferential operation of the primary heating zone ( 22 ) associated heating elements ( 10 ) and subordinate operation of the secondary heating zone ( 24 ) associated heating elements ( 101 . 102 . 103 . 105 ) is provided, that the different heating elements can be operated clocked and that the current is switched through from one heating element to the next. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer A-, B- und/oder C-Säule der Fahrzeugkarosserie ein oder mehrere – elektrische – Heizelemente (101 102, 103) vorgesehen sind.Arrangement according to claim 1, characterized in that at least one A-, B- and / or C-pillar of the vehicle body one or more - electrical - heating elements ( 101 102 . 103 ) are provided. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Armauflage für einen Fahrer und/oder für Front- und/oder Fondpassagiere jeweils weitere Heizelemente (10; 106) angeordnet sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in each case at least one armrest for a driver and / or for front and / or rear passengers further heating elements ( 10 ; 106 ) are arranged. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer rückseitigen Verkleidung mindestens einer Vordersitzlehne jeweils mindestens ein weiteres Heizelement (10; 107) angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one rear panel of at least one front seat back each have at least one further heating element ( 10 ; 107 ) is arranged. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite mindestens einer Fensterscheibe, insbesondere einer Seitenscheibe, ein elektrisches Heizelement vorgesehen ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized characterized in that on the inside of at least one window pane, in particular a side window, an electric heating element provided is. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in einer dem Insassen zugewandten Oberfläche eines Armaturenbereiches, insbesondere einem Handschuhfach, ein elektrisches Heizelement angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on or in an occupant-facing surface of a fitting area, in particular a glove box, an electrical heating element is arranged. Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest elektrische Heizelemente (10) der Vordersitze (28), eines vorderen Fußbereichs und von Türverkleidungen der Fronttüren der primären Heizzone (22) zugeordnet sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least electrical heating elements ( 10 ) of the front seats ( 28 ), a front foot area and door panels of the front doors of the primary heating zone ( 22 ) assigned. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest elektrische Heizelemente (101, 102, 103, 105, 108) der A-, B- und/oder C-Säulen, eines Armaturenbereichs und eines Fondbereichs des Fahrzeuginnenraums (14) der sekundären Heizzone (24) zugeordnet sind.Arrangement according to one of claims 2 to 7, characterized in that at least electrical heating elements ( 101 . 102 . 103 . 105 . 108 ) of the A, B and / or C pillars, a dashboard area and a rear area of the vehicle interior ( 14 ) of the secondary heating zone ( 24 ) assigned. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre und die sekundäre Heizzone (22, 24) zumindest in einer Aufheizphase des Fahrzeuges bzgl. Menge und/oder Zeit unterschiedlich voneinander mit Strom beaufschlagt sind.Method for operating an arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the primary and secondary heating zones ( 22 . 24 ) At least in a heating phase of the vehicle with respect. Amount and / or time different from each other are energized with electricity. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb der der sekundären Heizzone (24) zugeordneten elektrischen Heizelemente (101, 102, 103, 105) erst nach Erreichen einer jeweiligen Mindesttemperatur und/oder Mindesteinschaltzeit der der primären Heizzone (22) zugeordneten elektrischen Heizelemente (10) vorgesehen ist.A method according to claim 9, characterized in that an operation of the secondary heating zone ( 24 ) associated electrical heating elements ( 101 . 102 . 103 . 105 ) after reaching a respective minimum temperature and / or minimum on-time of the primary heating zone ( 22 ) associated electrical heating elements ( 10 ) is provided. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (10) jeweils unterschiedliche bzw. individuelle Temperatursollwerte aufweisen.Method according to claim 10, characterized in that the heating elements ( 10 ) each have different or individual temperature setpoints. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Heizzone (24) mit maximal 50 % der für Heizzwecke eingesetzten elektrischen Energie gespeist wird, vorzugsweise mit weniger als 30 %, vorzugsweise weniger als 20 %.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary heating zone ( 24 ) is fed with a maximum of 50% of the electrical energy used for heating purposes, preferably less than 30%, preferably less than 20%.
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