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Die
Erfindung betrifft ein Polster für
einen Fahrzeugsitz, welcher wenigstens eine Sitzkonditionierungseinrichtung,
insbesondere eine Sitzbelüftungseinrichtung
und/oder eine Sitzheizungseinrichtung und/oder eine Kanalvorrichtung,
umfasst, welche mittels einer zugehörigen Steuerungseinrichtung steuerbar
ist bzw. sind.
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Es
existieren viele verschiedene Sitzkonditionierungseinrichtungen,
wie beispielsweise Sitzbelüftungseinrichtungen.
Dabei wird die Temperatur auf der Sitzfläche hauptsächlich durch einen Wärmeaustausch
mit dem Benutzer des Fahrzeugsitzes bestimmt. Durch den Wärmeaustausch
zwischen dem Polster und dem Benutzer des Fahrzeugssitzes sowie
den Einfluss beispielsweise regelbarer und/oder manuell einstellbarer
Belüftungs- bzw. Heizungssysteme
wird in Abhängigkeit
von den ausgewählten Faktoren
bei den zur Zeit benutzten Sitzkonditionierungseinrichtung stets
nach einer bestimmten Zeit ein thermischer Gleichgewichtszustand
erreicht.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Polster für einen Fahrzeugsitz nach der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art bereitzustellen,
welches auf einfache Weise den Komfort des Sitzinsassen vergrößert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Polster für
einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und
nicht trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den üblichen
Patentansprüchen
angegeben.
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Um
ein Polster für
einen Fahrzeugsitzbereitzustellen, welches wenigstens eine Sitzkonditionierungseinrichtung,
insbesondere eine Sitzbelüftungseinrichtung
und/oder eine Sitzheizungseinrichtung und/oder eine Kanalvorrichtung,
umfasst, die mittels einer zugehörigen
Steuerungseinrichtung steuerbar ist bzw. sind, welche den Komfort
des Fahrzeugsitzbenutzers vergrößert, ist
es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass das Polster in wenigstens zwei Zonen unterteilt ist, deren
jeweilige Oberflächentemperaturen
durch eine automatische Verstellung der wenigstens einen Sitzkonditionierungseinrichtung mittels der
Steuerungseinrichtung änderbar
sind. Hierdurch wird eine Dynamisierung der Temperaturverteilung auf
dem Polster erreicht. Es stellt sich kein automatisches Gleichgewicht
mehr ein, da nun unterschiedliche Zonen vorhanden sind, deren jeweilige
Oberflächentemperaturen
verschieden sein können
und auch zeitlich variierbar sind, so dass eine stetige Umverteilung
der Wärme
auf der Polsterfläche
stattfindet. Dies regt die Aufmerksamkeit des Fahrzeugsitzbenutzers
an und steigert so den Komfort. Besonders bei warmen Umgebungstemperaturen
vergrößert dies
auch die Verkehrssicherheit.
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Dabei
ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine Zone des Polsters mittels
wenigstens eines Lüfters
mit einem Luftstrom beaufschlagbar ist, wobei der Lüfter in
einem Saugbetrieb und in einem Druckbetrieb betreibbar ist, und
wobei mittels der Steuereinrichtung der Druckbetrieb durch zeitlich
regulierbaren Saugbetrieb unterbrechbar ist. Hierdurch kann bei
in einem Betriebszustand der am stärksten wahrnehmbare thermische
Effekt in der Zone der direkten Anströmung durch den Lüfter auftreten,
während
im anderen Betriebszustand die entfernteren Zonen, welche eventuell
nicht vom Körper
vollständig
abgedeckt sind, größere Luftbewegungen
aufzeigen, wodurch in diesen Bereichen die Temperatur beeinflusst wird.
So kann durch den alternierenden Betrieb des Lüfters ein Frischegefühl erzeugt
werden, ohne den Wärmehaushalt
grundlegend zu verändern.
Auch dies erhöht
den Komfort des Fahrzeugsitzbenutzers.
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In
weiterer Ausgestaltung ist mittels der Kanalvorrichtung ein Fluid
zwischen den wenigstens zwei Zonen des Polsters bewegbar, insbesondere strömbar. Auch
hierdurch kann der thermische Gleichgewichtszustand des Polsters
dynamisiert werden, was den Komfort des Fahrzeugsitzbenutzers erhöht.
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Dabei
ist es von Vorteil, wenn die Kanalvorrichtung eine Pumpeinrichtung
aufweist, mittels derer das Fluid zwischen den wenigstens zwei Zonen
des Polsters bewegbar, insbesondere strömbar ist. So wird in einfacher
Form ein Fluid zwischen wenigstens zwei Zonen des Polsters des Fahrzeugsitzes
bewegt und damit die Temperaturverteilung auf dem Polster dynamisiert.
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In
weiterer Ausgestaltung weisen die wenigstens zwei Zonen des Polsters
jeweilige Heizelemente der Sitzheizungseinrichtung auf, welche mittels
der Steuereinrichtung in verschiedenen Betriebsmodi betreibbar sind.
So entstehen unterschiedliche Temperaturzonen, welche alleine oder
auch in Zusammenwirkung mit einer Lüfterfunktion von Lüftern, welche
gegebenenfalls auch der Sitzbelüftung
dienen können,
eine Dynamisierung der Temperaturverteilung und damit komfortsteigernde
Effekte gewährleistet.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
einen Fahrzeugsitz mit einem Polster mit einem der oben genannten
Merkmale. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug
mit einem Fahrzeugsitz mit einem Polster mit einem der oben genannten
Merkmale.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zur Steuerung einer Sitzkonditionierungseinrichtung,
insbesondere einer Sitzbelüftungseinrichtung und/oder
einer Heizungseinrichtung und/oder einer Kanalvorrichtung, eines
Polsters eines Fahrzeugsitzes, wobei das Polster in wenigstens zwei
Zonen unterteilt wird, wobei die Sitzkonditionierungseinrichtung
mittels einer Steuereinrichtung zur Veränderung jeweiliger Oberflächentemperaturen
der wenigstens zwei Zonen verstellt wird.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1 eine
schematische Seitenansicht auf ein Polster eines Fahrzeugsitzes,
welches wenigstens eine Sitzkonditionierungseinrichtung, insbesondere
eine Sitzbelüftungseinrichtung
und/oder eine Sitzheizungseinrichtung und/oder eine Kanalvorrichtung,
umfasst, die mittels einer zugehörigen
Steuerungseinrichtung steuerbar ist;
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2 eine
schematische und ausschnittsweise Schnittansicht eines Polsters
für ein
Sitzkissen eines Fahrzeugsitzes, wobei der Fahrzeugsitz eine Sitzbelüftungseinrichtung
umfasst, die mittels einer zugehörigen
Steuerungseinrichtung steuerbar ist, wobei das Polster in wenigstens
zwei Zonen unterteilt ist, deren jeweilige Oberflächentemperaturen
durch eine automatische Verstellung der Sitzbelüftungseinrichtung mittels der
Steuerungseinrichtung veränderbar
sind;
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3 eine
schematische Draufsicht auf das ausschnittsweise aufgebrochen gezeichnete
Polster eines Sitzkissens, welches eine Kanalvorrichtung umfasst,
die mittels einer zugehörigen
Steuerungseinrichtung steuerbar ist, wobei das Polster in wenigstens
zwei Zonen unterteilt ist, deren jeweilige Oberflächentemperaturen
durch eine automatische Verstellung der Kanalvorrichtung mittels
der Steuerungseinrichtung veränderbar
sind;
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4 eine
schematische Schnittansicht durch das Polster eines Sitzkissens
eines Fahrzeugsitzes, welches eine Sitzheizungseinrichtung umfasst,
die mittels einer zugehörigen
Steuerungseinrichtung steuerbar ist, wobei das Polster in wenigstens
zwei Zonen unterteilt ist, deren jeweilige Oberflächentemperaturen
durch eine automatische Verstellung der Sitzheizungseinrichtung
mittels der Steuerungseinrichtung veränderbar sind.
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In 1 ist
schematisch ein Polster 10 für einen Fahrzeugsitz 12 dargestellt.
Der Fahrzeugsitz 12 kann ein Sitzkissen 14, eine
Rückenlehne 16 und eine
in 1 nicht dargestellten Kopfstütze umfassen. Eventuell kann
der Fahrzeugsitz 12 auch noch weiter untergliedert sein
bzw. zusätzliche
Körper
aufweisen.
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In 2 ist
das Sitzkissen 14 des Fahrzeugsitzes 12 im schematischen
Querschnitt vergrößert dargestellt.
Man erkennt das Polster 10 des Sitzkissens 14,
welches im dargestellten Ausführungsbeispiel
mehrere Polsterschichten 18 aufweist. Die in 2 dargestellten
Polsterschichten 18 sollen beispielhaft sein, prinzipiell
ist jede bekannte und gängige
Ausgestaltung für
das Polster 10 denkbar. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist auf eine Polsterauflage 30 eine Polsterschale 28 aufgesetzt.
Polsterschale 28 und Polsterauflage 30 sind in
der Regel luftundurchlässig.
Es folgen zwei Gummihaarschichten 22, 24, welche
eine Ventilationsschicht 25 einschließen. Die Ventilationsschicht 25 ist
vorliegend als Abstandsgewirke 26 ausgebildet. Die Gummihaarschichten 22, 24 sowie
das Gewirke 26 sind wie ein das Polster 10 in
Richtung einer Sitzfläche 32 des Fahrzeugsitzbenutzers
abschließender
Polsterbezug 20 luftdurchlässig. Somit ist eine aktive
Belüftung
der Sitzfläche 32 ermöglicht.
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Dem
Polster 10 ist außerdem
eine Sitzkonditionierungseinrichtung 34 zugeordnet. Im
in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sitzkonditionierungseinrichtung 34 eine
Belüftungseinrichtung 36,
welche zwei Lüfter 38, 40 umfasst.
Mittels der beiden Lüfter 38, 40 wird
das Polster 10 in zwei verschiedene Zonen 42, 44 unterteilt.
Die vorgenommene Aufteilung ist rein willkürlich und soll nur der Veranschaulichung
dienen. Natürlich
kann das Polster 10 in weit mehr als nur zwei Zonen 42, 44 aufgeteilt sein.
Auch ist denkbar, dass zwei unterschiedliche Zonen, 42, 44 bereits
definiert sind, wenn die Sitzkonditionierungseinrichtung 34 einen
einzigen Lüfter 38 oder 40 als
aufweist. In letztgenanntem Fall sind die beiden Zonen 42, 44 die
vom Lüfter 38 oder 40 direkt
beaufschlagbare Zone 42 beziehungsweise 44 bzw.
die nicht direkt beaufschlagbare, entfernter gelegene Zone 42 beziehungsweise 44.
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Mittels
der Lüfter 38, 40 können die
Zonen 42, 44 der Sitzfläche 32 des Polsters 10 mit
einem Luftstrom beaufschlagt werden. Die möglichen Luftströme sind
durch die schwarzen Pfeile in 2 dargestellt.
Zur Beaufschlagung der Zonen 42, 44 mit einem
Luftstrom sind die Lüfter 38, 40 in
einem Saugbetrieb betreibbar. D. h., Luft wird von den Lüftern 38, 40 von
der dem Sitzbenutzer abgewendeten Sitzseite 46 angesaugt
und so ein Luftstrom durch die luftdurchflutbaren Polsterschichten 18,
namentlich die Gummihaarschichten 22, 24 sowie
das Gewirke 26 und den Polsterbezug 20 in Richtung
der entsprechenden Zonen 42, 44 auf der Sitzfläche 32 erzeugt.
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Umgekehrt
sind die Lüfter 38, 40 allerdings auch
in einem Druckbetrieb betreibbar, d. h. Luft wird nun von den Lüftern 38, 40 in
Richtung der dem Sitzbenutzer abgewandten Sitzseite 46 geblasen
und an den entsprechenden Zonen 42, 44 von der
Sitzfläche 32 und
damit vom Sitzbenutzer abgeführt.
Die Lüfter 38, 40 sind
nun von einer in 2 nicht dargestellten Steuereinrichtung
gesteuert. Dabei erfolgt die Steuerung so, dass ein blasender Dauerbetrieb
der Lüfter 38, 40 durch
Betriebsphasen mit Saugbetrieb unterbrochen sind. Hierdurch wird
die Umströmung
des Fahrzeugsitzbenutzers mit Luft deutlich verändert. Während in einem Betriebszustand
der am stärksten wahrnehmbare
thermische Effekt im Bereich der direkten Anströmung durch den Lüfter auftritt,
also entsprechend in den Zonen 42, 44 die jeweils
direkt von den Lüftern 38, 40 angeblasen
werden, so werden im anderen Betriebszustand in den peripheren Bereichen,
die eventuell auch vom Körper
nicht vollständig abgedeckt
sind, größere Luftbewegungen
erreicht. Somit werden auch die Temperaturen in diesen Bereichen
beeinflusst.
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Als
Beispiel betrachte man eine Situation, in der der Lüfter 38 mittels
einer Steuerung der Steuervorrichtung in einem alternierenden Druck-
bzw. Saugbetrieb arbeitet, während
beispielsweise der Lüfter 40 ganz
ausgeschaltet ist. Alternativ ist es hier auch möglich, dass die Sitzkonditionierungseinrichtung 34 gar
keinen zusätzlichen
Lüfter 40 aufweist.
In diesem Fall wird bei Saugbetrieb des Lüfters 38 kühle Umgebungsluft
an die Zone 42 herangeführt.
Durch den alternierend folgenden Druckbetrieb des Lüfters 38 wird
in der Zone 42 Luft und damit Feuchtigkeit von der Sitzfläche 32 in
Richtung der vom Sitzbenutzer abgewandten Seite 46 abgeführt. Im
Saugbetrieb des Lüfters 38 wird
aber nicht nur die Zone 42, sondern auch die Zone 44 beeinflusst.
In diesem, vom Körper
des Fahrzeugsitzbenutzers eventuell nicht mehr vollständig abgedeckten
Bereich sind größere Luftbewegungen
messbar, welche somit im Bereich der Zone 44 ebenfalls
die Temperatur beeinflussen. Andererseits wird in eventuell zu definierenden
weiteren Zonen, welche nicht direkt unter dem Einfluß eines
bestimmten Betriebszustands des Lüfters 38 stehen, sogar
ein leichter Anstieg von Temperatur und gegebenenfalls auch von
Feuchtigkeit stattfinden. Dies ist vom Fahrzeuginsassen wahrnehmbar,
ohne dass dabei der Komfortbereich verlassen wird. Somit kann durch
den alternierenden Betrieb des Lüfters 38 ein
Frischegefühl
erzeugt werden, ohne den gesamten Wärmehaushalt des Polsters 10 grundlegend
zu verändern.
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In 3 ist
eine schematische Draufsicht auf das Polster 10 des Fahrzeugsitzes 12 dargestellt. Man
erkennt die Sitzfläche 32,
und als Sitzkonditionierungseinrichtung 34 erkennt man
in dieser alternativen Ausführungsform
eine Kanalvorrichtung 48, welche beispielsweise ein Fluid 50 enthält, welches in
den unterschiedlichen Längskanälen 52 bzw.
den Querkanälen 54 bewegbar
ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Fluid 50 um
eine Flüssigkeit,
in einfachsten Fall um erwärmbares
Wasser, welches entsprechend seiner Bewegung innerhalb der Kanalvorrichtung 48 eine
dynamische Wärmeverteilung
erzielt.
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Die
Zonen 42, 44, in welche das Polster 10 unterteilt
ist, sind ebenfalls erkennbar. Die Einteilung in die Zonen 42, 44 ist
in diesem Fall allerdings willkürlich,
man kann entlang der Kanalvorrichtung 48 beliebig viele
Zonen 42, 44 definieren, deren Oberflächentemperatur
mittels der Sitzkonditionierungseinrichtung 34 veränderbar
ist. Hierzu wird eine in 3 nicht dargestellte Steuerungseinrichtung
genutzt, welche eine automatische Verstellung der Sitzkonditionierungseinrichtung 34 vornimmt
und so zur dynamischen Wärmeverteilung
innerhalb des Polsters 10 bzw. auf der Sitzfläche 32 beiträgt. Zum
Bewegen des Fluids 40 in der Kanalvorrichtung 48 ist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Pumpvorrichtung 56 an einem Längskanal 52 angeordnet.
Prinzipiell ist es vorstellbar, dass Pumpvorrichtungen 56 an allen
möglichen
Stellen innerhalb der Kanalvorrichtung 48 angeordnet sind,
um entsprechend den automatischen Verstellungen, welche von der
Steuerungseinrichtung vermittelt werden, das Fluid 50 in der
Kanalvorrichtung 48 zu bewegen und somit eine dynamische
Wärmeverteilung
zu gewährleisten.
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In 4 ist
ein schematischer Querschnitt auf das Polster 10 des Fahrzeugsitzes 12 auf
der Ebene des Sitzkissens 14 zu erkennen. Das Polster ist
dabei in drei Zonen 43, 44, 58 eingeteilt.
Als Sitzkonditionierungseinrichtung 34 dient eine Sitzheizungseinrichtung 60.
Die Sitzheizungseinrichtung 60 ist mittels einer zugehörigen Steuerungseinrichtung, welche
nicht dargestellt ist, steuerbar. Die zugehörige Steuerungseinrichtung
kann überall
im Kraftfahrzeug angebracht sein, bevorzugt zur einfachen Handhabung
an einer ebenfalls nicht in den Abbildungen dargestellten Instrumententafel
oder aber direkt am Fahrzeugsitz. Mittels der Steuerungseinrichtung
sind nun erneut die Oberflächentemperaturen der
Zonen 42, 44, 58 des Polsters 10,
also auch auf den entsprechenden Zonen 42, 44, 58 der
Sitzfläche 32 veränderbar.
Eine Dynamisierung der Temperaturverteilung wird erreicht, indem
Heizelemente 62, 64, 66 der Sitzheizungseinrichtung 60,
welche in den jeweiligen Zonen 42, 44, 58 angeordnet
sind, mittels der Steuerungseinrichtung in verschiedenen Betriebsmodi
betrieben sind. So kann die mehrzonig aufgeteilte Sitzheizungseinrichtung 60 beispielsweise
durch alternierende Veränderung
der Leistung in den einzelnen Heizelementen 62, 64, 66 der
jeweiligen Zonen 58, 44, 42 zu der angestrebten
dynamischen Wärmeverteilung
führen.
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Die
hier beschriebenen, alternativen Sitzkonditionierungseinrichtungen 34,
können
natürlich
auch gemeinsam eingesetzt werden, um die beschriebenen komfort-
bzw. aufmerksamkeitssteigernden Effekte zu erzielen. Insbesondere
das Zusammenwirken einer Sitzheizungseinrichtung 60 mit
der Sitzlüftungseinrichtung 36 soll
erwähnt
werden, bei dem in sehr guter Weise ein Frischegefühl bei dem
Fahrzeugsitzbenutzer erzeugt wird, ohne den Wärmehaushalt grundlegend zu
verändern.
Die in den 2, 3 und 4 dargestellten
Sitzkonditionierungseinrichtungen 34 können in ähnlicher Weise natürlich auch
im Polster 10 von beispielsweise der Rückenlehne 16 angeordnet
sein und hier zu den erwähnten,
den Komfort des Fahrzeugsitzbenutzers steigernden Effekten führen.