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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugheizsystem, welches in einem Fahrzeug eingesetzt werden kann, um beispielsweise in einem Standheizungsbetrieb oder/und einem Zuheiz-Heizbetrieb Wärme bereitzustellen. Dieses Fahrzeugheizsystem umfasst ein vorzugsweise brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät und diesem zugeordnet eine Heizgerätansteuereinheit. Ferner umfasst das Fahrzeugheizsystem eine Bedieneinheit. Diese ist im Allgemeinen in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet und kann von einer Bedienperson genutzt werden, um für den Betrieb des Fahrzeugheizgeräts relevante Information, beispielsweise einen beabsichtigten Abfahrtzeitpunkt, einzugeben.
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Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugheizsystem derart weiterzubilden, dass es bei strukturell einfachem Aufbau ein erweitertes Einsatzspektrum aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeugheizsystem, umfassend ein vorzugsweise brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät, eine Heizgerätansteuereinheit sowie eine Bedieneinheit, wobei die Bedieneinheit mit der Heizgerätansteuereinheit vermittels eines Datenbussystems zum Datenaustausch verbunden ist und wobei die Bedieneinheit einen Fahrzeuganschlussbereich zum Empfang von in einem Fahrzeug bereitgestellter Information aufweist und dazu ausgebildet ist, der Heizgerätansteuereinheit Betriebsinformation auf Grundlage von im Fahrzeuganschlussbereich empfangener Information über das Datenbussystem zuzuführen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugheizsystem erfolgt die Kommunikation zwischen dem Fahrzeugheizgerät bzw. der diesem zugeordneten Heizgerätansteuereinheit und dem Fahrzeug selbst über die Bedieneinheit. Das heißt, eine Leitungsverbindung, welche einen direkten Informationsaustausch zwischen der Heizgerätansteuereinheit und dem Fahrzeug zulässt bzw. ermöglicht, ist bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugheizsystem nicht erforderlich bzw. nicht vorgesehen. Lediglich die Versorgung mit einer Betriebsspannung aus dem Bordspannungssystem eines Fahrzeugs heraus muss durch entsprechende Leitungsverbindung mit der Heizgerätansteuereinheit bzw. dem Fahrzeugheizgerät gewährleistet werden. Informationen, die für den Betrieb des Heizgeräts erforderlich sind und im Fahrzeug selbst bereitgehalten bzw. erfasst werden, werden jedoch nicht über eine entsprechende Schnittstelle in die Heizgerätansteuereinheit eingespeist, sondern werden in der Bedieneinheit am Fahrzeuganschlussbereich empfangen und ggf. nach entsprechender Aufbereitung über das Datenbussystem zum Fahrzeugheizgerät bzw. zur Heizgerätansteuereinheit geleitet.
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Dieser Aufbau ermöglicht es, ein und dasselbe Fahrzeugheizgerät mit der diesem zugeordneten Heizgerätansteuereinheit einerseits als Originalausstattungsgerät, andererseits aber auch als Nachrüstgerät einzusetzen. Bei Originalausstattungsgeräten ist im Allgemeinen vorgesehen, dass die Heizgerätansteuereinheit die in einem Fahrzeug bereitgehaltene Information über die Verbindung der Heizgerätansteuereinheit mit einem Fahrzeugtemperiersystem, insbesondere einer Klimaansteuereinheit desselben, zugeführt bekommt, um den erforderlichen Heizbetrieb vorzunehmen. Da erfindungsgemäß nunmehr diese Information über die Bedieneinheit zur Verfügung gestellt wird, eignet sich ein grundsätzlich als Originalausstattungsgerät aufgebautes Fahrzeugheizgerät mit der zugeordneten Heizgerätansteuereinheit auch als Nachrüstgerät, da auch in diesem Falle die Kommunikation mit dem Fahrzeug selbst über einen externen Systembestandteil, nämlich die Bedieneinheit und nicht durch direkten Anschluss der Heizgerätansteuereinheit an ein Datenübertragungssystem bzw. Informationssystem des Fahrzeugs erforderlich ist.
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Da die in einem Fahrzeug zur Verfügung stehenden Informationen, beispielsweise Sensorsignale, im Allgemeinen als Analogsignale bereitgestellt werden, wird vorgeschlagen, dass der Fahrzeuganschlussbereich zum Empfang von Analogsignalen ausgebildet ist.
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Die in einem Fahrzeug bereitgestellte bzw. erfasste Information, welche auch für den Betrieb eines beispielsweise brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts erforderlich sein kann und somit erfindungsgemäß über die Bedieneinheit der Heizgerätansteuereinheit bereitzustellen ist, kann beispielsweise umfassen:
- – Information über den Betriebszustand eines Fahrzeugs, insbesondere eines Antriebsaggregats,
oder/und
- – Information über eine Fahrzeuginnenraumtemperatur,
oder/und
- – Information über eine Außentemperatur,
oder/und
- – Information über einen Füllstand eines Kraftstoffreservoirs.
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Wie bereits vorangehend dargelegt, ist insbesondere, jedoch nicht nur bei der Ausgestaltung als Originalausstattungsgerät die Verknüpfung der Heizgerätansteuereinheit mit einem Fahrzeugtemperiersystem erforderlich bzw. vorteilhaft. Erfindungsgemäß wird daher weiter vorgeschlagen, dass eine Klimaansteuereinheit eines Fahrzeugtemperiersystems einen Fahrzeuganschlussbereich zum Empfang von in einem Fahrzeug bereitgestellter Information aufweist und dazu ausgebildet ist, der Heizgerätansteuereinheit Betriebsinformation auf der Grundlage von in dem Fahrzeuganschlussbereich empfangener Information über das Datenbussystem zuzuführen. Somit kann beispielsweise abhängig davon, ob das Fahrzeug grundsätzlich in Betrieb ist und somit auch das Fahrzeugtemperiersystem aktiviert ist, oder nicht, die für den Betrieb des Fahrzeugheizgeräts erforderliche und aus dem Fahrzeug aufgenommene Information entweder von der Klimaansteuereinheit bereitgestellt und über das Datenbussystem zur Heizgerätansteuereinheit geleitet werden, oder über die Bedieneinheit, nämlich dann, wenn das Fahrzeug selbst nicht in Betrieb ist und beispielsweise das Heizgerät im Standheizungsbetrieb arbeiten soll.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Datenbussystem aufgebaut ist als:
- – CAN-Bussystem, oder
- – LIN-Bussystem oder
- – FlexRay-Bussystem.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende 1 detailliert beschrieben, welche in prinzipartiger Darstellung ein Fahrzeugheizsystem 10 zeigt.
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Das Fahrzeugheizsystem 10 umfasst als wesentlichen Bestandteil ein beispielsweise brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät 12. Dieses kann einen Brennerbereich, beispielsweise Verdampferbrenner, umfassen, welchem über eine Brennstoffzuführanordnung, beispielsweise Dosierpumpe, Brennstoff zugeführt wird und über eine Verbrennungsluftzuführanordnung, beispielsweise Gebläse, die zur Verbrennung mit dem Brennstoff erforderliche Verbrennungsluft zugeführt wird. In einem Wärmetauscherbereich kann die im Verbrennungsbetrieb entstehende Wärme auf ein Wärmeträgermedium übertragen werden. Dies kann bei einem Wasserheizgerät das in einem Kühlmittelkreislauf zirkulierende flüssige Kühlmittel sein. Im Falle eines Luftheizgerätes kann im Wärmetauscherbereich direkt die in einen Fahrzeuginnenraum einzuleitende Luft erwärmt werden.
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Dem Fahrzeugheizgerät 12 ist eine Heizgerätansteuereinheit 14 zugeordnet. Diese steuert bzw. regelt den Verbrennungsbetrieb des Fahrzeugheizgeräts 12. Dazu kann beispielsweise die Heizgerätansteuereinheit 14 die Brennstoffzuführanordnung und die Verbrennungsluftzuführanordnung ansteuern bzw. deren Betrieb regeln, um die für eine jeweilige Heizleistungsstufe erforderliche Menge eines verbrennungsfähigen Luft/Brennstoff-Gemisches bereitzustellen. Auch kann die Heizgerätansteuereinheit 14 ein zum Starten der Verbrennung zu erregendes Zündorgan bzw. eine die Brennstoffverdampfung unterstützende elektrisch erregbare Heizeinrichtung ansteuern. Insbesondere für die Heizleistungsregelung ist es vorteilhaft, wenn im Bereich des Fahrzeugheizgeräts 12 ein oder mehrere Temperatursensoren vorgesehen sind, die die Temperatur des zu erwärmenden Mediums, also beispielsweise der Kühlflüssigkeit oder der in den Fahrzeuginnenraum einzuleitenden Luft, erfassen und entsprechende Signale in die Heizgerätansteuereinheit 14 leiten. Derartige Temperatursensoren sind dem Fahzeugheizgerät 12 zugeordnete bzw. in diesem verbaute Sensoren. Um die für den Betrieb des Fahrzeugheizgeräts 12 bzw. der Heizgerätansteuereinheit erforderliche Energie bereitzustellen, kann das Heizgerät 12 die Heizgerätansteuereinheit 14 an ein Bordspannungssystem angeschlossen sein.
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Beispielsweise positioniert in einem Fahrzeuginnenraum ist in Zuordnung zu der Heizgerätansteuereinheit 14 eine Bedieneinheit 16 vorgesehen. Über diese können für den Betrieb des Fahrzeugheizgeräts 12 relevante Informationen eingegeben werden. Beispielsweise kann eine Bedienperson für den Standheizungsbetrieb den gewünschten Abfahrtzeitpunkt eingeben. Diese Information wird der Heizgerätansteuereinheit 14 über ein Datenbussystem 18 zugeführt, so dass diese zur rechten Zeit das Heizgerät 12 in Betrieb setzt bzw. auch deaktiviert.
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Die Bedieneinheit 16 umfasst einen Fahrzeuganschlussbereich 20. Dieser bildet eine Schnittstelle zwischen dem Fahrzeugheizsystem 10 und dem Fahrzeug selbst bzw. im Fahrzeug vorhandenen Systembereichen, welche für den Betrieb des Fahrzeugheizgeräts 12 relevante Information in Form von Analogsignalen A bereitstellen. Diese Information kann beispielsweise von einem Innenraumtemperatursensor als Fahrzeuginnenraumtemperaturinformation bereitgestellt sein. Auch Information über die Außentemperatur, aufgenommen durch einen am Fahrzeug vorgesehenen Außentemperatursensor, kann am Fahrzeuganschlussbereich 20 als analoge Information in der Bedieneinheit 16 aufgenommen werden. Insbesondere wenn es sich bei dem Fahrzeugheizgerät 12 um ein brennstoffbetriebenes Heizgerät handelt, kann auch Information über den Füllzustand eines Brennstoffreservoirs am Fahrzeuganschlussbereich 20 als Analoginformation aufgenommen werden. Wesentlich ist auch die Bereitstellung von Information, welche den Betriebszustand des Fahrzeugs selbst charakterisiert. So kann am Fahrzeuganschlussbereich 20 Information aufgenommen werden, die indiziert, ob das Fahrzeug in Betrieb gesetzt ist oder/und ein Antriebsaggregat des Fahrzeugs aktiviert ist. Dies ist von Bedeutung, da bei Bereitstellung dieser Information das Fahrzeugheizgerät 12 auch als Zuheizer genutzt werden kann, um dann, wenn durch ein derartiges Antriebsaggregat selbst nicht ausreichend Wärme bereitgestellt werden kann, zusätzliche Wärme für die Erwärmung eines Fahrzeuginnenraums bzw. auch für die schnellere Erwärmung des in einem Kühlmittelkreislauf zirkulierenden Kühlmittels bereitstellen zu können.
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Die in der Bedieneinheit 16 aufgenommene Information, also die in Form von Analogsignalen A bereitgestellte Information, kann in der Bedieneinheit 16 analog/digital-gewandelt werden und in Form von digitalen Daten bzw. entsprechende digitaler Information über das Datenbussystem 18 zur Heizgerätansteuereinheit 14 geleitet werden. Beruhend auf diesen Informationen kann die Heizgerätansteuereinheit 14 das Heizgerät 12 dann zum gegebenen Zeitpunkt mit der erforderlichen Heizleistung in Betrieb setzen und entsprechend auch den Heizbetrieb des Fahrzeugheizgeräts 12 steuern bzw. regeln.
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In einem Fahrzeug ist im Allgemeinen ein fahrzeuggebundenes Fahrzeugtemperiersystem 22 vorhanden. Dieses Fahrzeugtemperiersystem 22 umfasst grundsätzlich alle Systembereiche, die in einem Fahrzeug dazu vorgesehen bzw. erforderlich sind, um während des normalen Fahrbetriebs die gewünschte thermische Konditionierung, also beispielsweise Erwärmung oder Kühlung beispielsweise des Fahrzeuginnenraums, vorzunehmen. Ein derartiges Fahrzeugtemperiersystem 22 umfasst im Allgemeinen eine Klimaansteuereinheit 24, die in einem Fahrzeuganschlussbereich 26 im Datenaustausch mit dem Fahrzeug steht und beispielsweise als Analoginformation A Information empfängt, die für den Betrieb des Fahrzeugtemperiersystems 22 relevant ist. Diese Information kann die gleiche Information umfassen, wie sie auch im Fahrzeuganschlussbereich 20 der Bedieneinheit 16 empfangen wird. Beruhend auf dieser im Fahrzeuganschlussbereich 26 empfangenen Information, steuert bzw. regelt die Klimaansteuereinheit 14 verschiedene anzusteuernde Systembereiche des Fahrzeugtemperiersystems 22, beispielsweise ein Fahrzeuggebläse 28, das dazu genutzt wird, ggf. in einer Wärmetauscheranordnung erwärmte Luft in einen Fahrzeuginnenraum einzuleiten. Gleichermaßen kann die Klimaansteuereinheit 24 verschiedene Stellorgane ansteuern, um den Strom der erwärmten oder gekühlten Luft an gewünschten Positionen in den Fahrzeuginnenraum einzuleiten.
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Auch die Klimaansteuereinheit 24 steht über das Datenbussystem 18 in Verbindung mit der Heizgerätansteuereinheit 14. Dies gibt einerseits die Möglichkeit, dann, wenn das Fahrzeugtemperiersystem 22 aktiviert ist, das Fahrzeug grundsätzlich also in Betrieb genommen ist, das Heizgerät 12 als Zuheizer zu nutzen. Die hierfür erforderliche Betriebsinformation, wie z. B. die Fahrzeuginnenraumtemperatur oder die Information, dass das Antriebsaggregat eines Fahrzeugs in Betrieb gesetzt ist, kann von der Klimaansteuereinheit 24 über das Datenbussystem 18 zur Heizgerätansteuereinheit 14 geleitet werden. Ist das Fahrzeug nicht in Betrieb und mithin auch das Fahrzeugtemperiersystem 22 grundsätzlich deaktiviert, kann gleichermaßen die Heizgerätansteuereinheit 14 über das Datenbussystem 18 Systembereiche des Fahrzeugtemperiersystems 22 ansteuern, deren Betrieb auch während eines Standheizungsbetriebs des Fahrzeugheizgeräts 12 sinnvoll bzw. erforderlich ist. Beispielsweise kann über das Datenbussystem 18 und die Klimaansteuereinheit 24 die Heizgerätansteuereinheit 14 das Fahrzeuggebläse 28 ansteuern, um die vermittels des Heizgeräts 12 direkt oder mittelbar erwärmte Luft in den Fahrzeuginnenraum fördern zu können.
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Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, dass aufgrund des Umstandes, dass nicht nur die Klimaansteuereinheit 24 zum Informationsempfang an ein Fahrzeug angeschlossen ist und hierzu den Fahrzeuganschlussbereich 26 aufweist, sondern in entsprechender Weise auch die Bedieneinheit 16 diese im Fahrzeug vorhandene bzw. transportierte Information im Fahrzeuganschlussbereich 20 empfangen kann, unabhängig davon, in welchem Betriebszustand ein Fahrzeug sich befindet, die erforderliche Information der Heizgerätansteuereinheit 14 jeweils über das Datenbussystem 18 zugeführt werden kann. Dies gibt die Möglichkeit, ein und dasselbe Heizgerät 12 mit der zugeordneten Heizgerätansteuereinheit 14 sowohl als Originalausstattungsgerät einzusetzen, bei welchem die erforderliche Verknüpfung mit den in einem Fahrzeug bereitgestellten Informationen vergleichsweise leicht herzustellen ist, dieses Gerät aber auch als Nachrüstsystem zu nutzen, bei welchem diese Verknüpfung erst realisiert werden muss, insbesondere auch für den Standheizungsbetrieb.
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Bei dem in 1 dargestellten Fahrzeugheizsystem erfolgt diese informationstechnische Anbindung an das Fahrzeug ausschließlich über die Bedieneinheit 16 bzw. den Fahrzeuganschlussbereich 20 derselben, so dass am Heizgerät 12 bzw. der Heizgerätansteuereinheit 14 keine zusätzlichen Schnittstellen bzw. Anschlussmöglichkeiten bereitgehalten werden müssen, um entsprechende Information vom Fahrzeug aufnehmen zu können. Für den Betrieb des Heizgeräts 12 ist es unerheblich, ob die erforderlichen und im Fahrzeug bereitgestellten Informationen über die Bedieneinheit 16 oder die Klimaansteuereinheit 24 aufgenommen und über das Datenbussystem zur Heizgerätansteuereinheit 14 geleitet wird, wenngleich selbstverständlich die Heizgerätansteuereinheit 14 dazu ausgebildet sein kann, abhängig davon, ob diese Information von der Bedieneinheit 16 oder der Klimaansteuereinheit 24 bereitgestellt wird, den Betrieb des Heizgeräts 12 dahingehend zu differenzieren, dass beispielsweise ein Zuheizbetrieb oder ein Standheizungsbetrieb durchzuführen ist.
