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Das technische Gebiet betrifft Heizvorrichtungen für eine Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem Heizelement und mindestens einem Sensor, mittels dessen ein vorbestimmtes, dem Start der Antriebseinheit vorangehendes Verhalten des Fahrzeugnutzers erfasst werden kann, wobei der Sensor derart mit dem Heizelement zusammenwirkt, dass dieses eingeschaltet wird, wenn der Sensor das vorbestimmte Verhalten erfasst. Das technische Gebiet betrifft ferner Verfahren zur Steuerung derartiger Heizvorrichtungen.
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Die
DE 42 23 954 C1 beschreibt eine Heizvorrichtung für eine Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug. Die Heizvorrichtung weist ein Heizelement und mindestens einen Sensor auf. Der Sensor ist derart ausgebildet, dass dieser ein vorbestimmtes, dem Start der Antriebseinheit vorangehendes Verhalten des Fahrzeugnutzers erfassen kann, nämlich das Einstecken der Gurtzunge eines Sicherheitsgurtes in das Gurtschloss. Genauer gesagt erfasst der Sensor das Einrasten der Gurtzunge des Sicherheitsgurtes in dem Gurtschloss. Dabei wirkt der Sensor derart mit einer Steuereinrichtung zusammen, dass die Steuereinrichtung das Heizelement einschaltet, wenn der Sensor das Einrasten der Gurtzunge des Sicherheitsgurtes in dem Gurtschloss erfasst.
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Tatsächlich geht dem Start der Antriebseinheit durch den Fahrzeugnutzer zumeist das Anlegen eines Sicherheitsgurtes und das damit einhergehende Einrasten der Gurtzunge des Sicherheitsgurtes in dem Gurtschloss voran, jedoch kann das Einrasten der Gurtzunge des Sicherheitsgurtes in dem Gurtschloss nicht als sicherer Hinweis darauf verstanden werden, dass der Start der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs unmittelbar bevorsteht. Vielmehr ist es denkbar, dass der Fahrzeugführer zunächst den Sicherheitsgurt anlegt, so dass die Gurtzunge des Sicherheitsgurtes in dem Gurtschloss einrastet, jedoch anschließend noch auf weitere Fahrzeugnutzer bzw. Mitfahrer wartet. Hierdurch entsteht eine relativ lange Heizperiode, so dass der Energieverbrauch des Heizelements sowie die hohe Belastung der Batterie des Kraftfahrzeugs durch das Heizelement erhöht ist. Aus diesem Grunde schlägt die
DE 42 23 954 C1 auch weitere Sensoren vor, mittels derer ein anderes vorbestimmtes, dem Start der Antriebseinheit vorangehendes Verhalten des Fahrzeugnutzers erfassbar ist, damit sicherheitshalber zwei oder mehr Sensoren das jeweils vorbestimmte Verhalten des Fahrzeugnutzers erfassen, ehe das Heizelement eingeschaltet wird. Dies führt letztlich zu einem aufwendigeren Aufbau der Heizvorrichtung mitsamt deren Sensoren.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heizvorrichtung für eine Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, die energiesparend betreibbar ist oder/und einen einfachen Aufbau aufweist, wobei das zu der Heizvorrichtung gehörende Heizelement nur dann eingeschaltet werden soll, wenn der Start der Antriebseinheit durch den Fahrzeugnutzer mit großer Sicherheit unmittelbar bevorsteht. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein entsprechend vorteilhaftes Verfahren zur Steuerung einer solchen Heizvorrichtung für eine Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 8 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für eine Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug. Bei der Antriebseinheit handelt es sich vorzugsweise um einen Verbrennungsmotor, besonders bevorzugt um einen Dieselmotor, wobei insbesondere bei Dieselmotoren ein dem Start der Antriebseinheit durch den Fahrzeugnutzer vorangehendes Heizen erforderlich ist, um eine sichere Funktionsweise des nach dem Dieselprinzip wirkenden Verbrennungsmotors sicherzustellen. Die Heizvorrichtung weist zu diesem Zweck mindestens ein Heizelement auf, das beispielsweise als Glühkerze ausgebildet sein kann. Darüber hinaus weist die Heizvorrichtung mindestens einen Sensor auf. Der Sensor ist derart ausgebildet und angeordnet, dass mittels dessen ein vorbestimmtes, dem Start der Antriebseinheit vorangehendes Verhalten des Fahrzeugnutzers erfasst werden kann, um ein sicheres Indiz dafür zu erhalten, dass der Start der Antriebseinheit durch den Fahrzeugnutzer unmittelbar bevorsteht, und ein kurzes und sicheres Aufheizen der Antriebseinheit vor dem Start derselben sicherzustellen. Der Sensor wirkt dabei derart – gegebenenfalls über eine entsprechende Steuereinrichtung – mit dem Heizelement zusammen, dass das Heizelement eingeschaltet wird, wenn der Sensor das vorbestimmte Verhalten erfasst. In einer ersten Alternative ist das vorbestimmte Verhalten des Fahrzeugnutzers das Einführen eines Zündschlüssels in ein Zündschloss. So kann der Sensor beispielsweise derart ausgebildet sein, dass dieser das vollständige Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss erfasst, es ist jedoch ebenso möglich, sogar vorteilhaft, wenn der Sensor das bereits teilweise Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss erfasst, um daraufhin das Heizelement einzuschalten. In einer zweiten Alternative besteht das zuvor erwähnte vorbestimmte Verhalten des Fahrzeugnutzers darin, dass dieser eine Schalt-, Kupplungs- oder Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs betätigt, zumal die Betätigung der Schalt-, Kupplungs- oder Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs als sicheres Indiz dafür angesehen werden kann, dass der Start der Antriebseinheit durch den Fahrzeugnutzer unmittelbar bevorsteht, wie dies bereits bei der zuvor erwähnten Alternative des Einführens des Zündschlüssels in das Zündschloss der Fall ist. Im Falle eines manuell schaltbaren Getriebes des Kraftfahrzeugs ist es hierbei bevorzugt, wenn das vorbestimmte Verhalten in der Betätigung der Kupplungseinrichtung oder der Schalteinrichtung des Kraftfahrzeugs besteht, während es bei einem Automatikgetriebe des Kraftfahrzeugs bevorzugt ist, wenn das vorbestimmte Verhalten in der Betätigung der Bremseinrichtung oder/und der Schalteinrichtung des Kraftfahrzeugs besteht, zumal beim Automatikgetriebe zwar auch eine Schalteinrichtung zur Schaltung desselben in die Stufen P, R, N und D vorhanden ist, eine betätigbare Kupplungseinrichtung jedoch entfällt. In einer dritten Alternative entspricht das vorbestimmte Verhalten, das dem Start der Antriebseinheit vorangeht und letztlich zu einem Einschalten des Heizelements führt, in einem Verhalten, durch das eine ohnehin vorhandene Diebstahlschutzeinrichtung des Kraftfahrzeugs ausgelöst werden kann. Dies hat den Vorteil, dass als Sensor der Heizvorrichtung der ohnehin vorhandene Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung verwendet werden kann, so dass ein wesentlich geringerer Aufwand betrieben werden muss, um die Heizvorrichtung neben der ohnehin vorhandenen Diebstahlschutzeinrichtung zu realisieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist der Sensor der Heizvorrichtung dem Zündschloss des Kraftfahrzeugs zugeordnet, um mit Hilfe des Sensors das Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss sicher erfassen zu können, um daraufhin das Heizelement einzuschalten.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist der Sensor der Heizvorrichtung einem Schalthebel der Schalteinrichtung, also beispielsweise einem dem Fahrersitz zugeordneten Schalthebel der Schalteinrichtung des Kraftfahrzeugs, der vorzugsweise an der Mittelkonsole vorgesehen ist, einem Kupplungspedal der Kupplungseinrichtung des Kraftfahrzeugs oder einem Bremspedal der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs zugeordnet, um in der jeweiligen Ausführungsform die Betätigung der Schalt-, Kupplungs- oder Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs sicher und verzögerungsfrei ermitteln zu können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist der Sensor der Heizvorrichtung von einem Sensor einer ohnehin vorhandenen Diebstahlschutzeinrichtung gebildet. Bei diesem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Sensor im Fahrzeuginnenraum, vorzugsweise am Dachhimmel, handeln, mittels dessen erfassbar ist, ob sich ein Fahrzeugnutzer innerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Es sind jedoch auch andere Sensoren der Diebstahlschutzeinrichtung denkbar, wobei diesbezüglich auf den Stand der Technik verwiesen sei. Wie bereits eingangs angedeutet, wird hierdurch der apparative Aufwand der Heizvorrichtung reduziert, zumal der ohnehin vorhandene Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung auch als Sensor für die Heizvorrichtung dient, um das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers zu erfassen und daraufhin das Heizelement einzuschalten.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung kann der Zündschlüssel bis zu einer maximalen Einführlänge in das Zündschloss eingeführt werden. Bei dieser Ausführungsform ist der Sensor dem Zündschloss derart zugeordnet, dass das Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss bereits vor Erreichen der maximalen Einführlänge durch den Sensor erfassbar ist. Mit anderen Worten wird das Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss frühzeitig erkannt, so dass das Heizelement eingeschaltet wird und ausreichend Zeit verbleibt, um die Antriebseinheit über das Heizelement der Heizvorrichtung vorzuheizen. Bei dieser Ausführungsform hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Sensor dem Zündschloss derart zugeordnet ist, dass das Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss bereits vor Erreichen von höchstens 20%, besonders bevorzugt höchstens 10%, der maximalen Einführlänge durch den Sensor erfasst werden kann, um einen Zeitgewinn zu erzielen, der ein relativ langes Heizen der Antriebseinheit durch das Heizelement der Heizvorrichtung ermöglicht, selbst wenn der Fahrzeugnutzer die Antriebseinheit relativ kurz nach dem vollständigen Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloss bis zur maximalen Einführlänge durch Drehen des Zündschlüssels starten möchte.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist der Schalthebel der Schalteinrichtung, das Kupplungspedal der Kupplungseinrichtung oder das Bremspedal der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs über einen maximalen Betätigungsweg betätigbar oder bewegbar. Dabei ist der Sensor dem Schalthebel, dem Kupplungspedal oder dem Bremspedal derart zugeordnet, dass die Betätigung bereits vor Erreichen des maximalen Betätigungsweges durch den Sensor erfasst werden kann. Wie bereits im Zusammenhang mit der vorangehend erwähnten Ausführungsform beschrieben, wird hierdurch die Betätigung des Schalthebels, Kupplungspedals oder Bremspedals frühzeitig durch den Sensor erfasst, noch ehe der Schalthebel, das Kupplungspedal oder das Bremspedal über dessen maximalen Betätigungsweg betätigt wurde, so dass dem Heizelement eine größere Zeitspanne verbleibt, um die Antriebseinheit aufzuheizen. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn der Sensor dem Schalthebel, dem Kupplungspedal oder dem Bremspedal derart zugeordnet ist, dass die Betätigung bereits bei Erreichen von höchstens 20%, besonders bevorzugt höchstens 10%, des maximalen Betätigungsweges durch den Sensor erfasst wird.
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Ist der Sensor dem Schalthebel zugeordnet, so stellt sich die Frage, welches der maximale Betätigungsweg des Schalthebels sein soll, zumal der Schalthebel in unterschiedliche Schaltstellungen überführt werden kann. So kann der maximale Betätigungsweg des Schalthebels beispielsweise derjenige Betätigungsweg zwischen zwei Schaltstellungen des Schalthebels sein, der am größten ausgebildet ist. Um jedoch ein möglichst schnelles Erfassen der Betätigung der Schalteinrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. dessen Schalthebels durch den Sensor erfassen zu können, ist der maximale Betätigungsweg des Schalthebels in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ein Betätigungsweg zwischen zwei einander benachbarten Schaltstellungen des Schalthebels. Da auch in diesem Fall grundsätzlich mehr als zwei zueinander benachbarte Schaltstellungen des Schalthebels möglich sind, ist der maximale Betätigungsweg des Schalthebels vorzugsweise ein Betätigungsweg zwischen zwei von drei oder mehr einander benachbarten Schaltstellungen des Schalthebels, die vorzugsweise unter Ausbildung des kürzesten Betätigungsweges zueinander benachbart sind. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn eine der zwei Schaltstellungen eine Park- oder Neutralstellung des Schalthebels ist. Hierbei ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe eine Parkstellung des Schalthebels vorgesehen, während insbesondere bei manuell schaltbaren Getrieben eine Neutralstellung des Schalthebels vorgesehen ist, in die der Schalthebel selbsttätig zurückkehrt, wenn kein Gang eingelegt ist. Selbstverständlich kann eine solche Neutralstellung auch bei einem Automatikgetriebe vorgesehen sein, wobei der Fahrzeugnutzer in diesem Fall den Schalthebel gezielt in die Neutralstellung überführen muss. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass ein Fahrzeugnutzer bzw. -führer den Schalthebel bei geparktem bzw. stillstehendem Kraftfahrzeug und abgeschalteter Antriebseinheit in der Regel in die Park- oder Neutralstellung überführt. Sollte der Fahrzeugnutzer das Kraftfahrzeug hingegen wieder starten wollen, so wird dieser den Schalthebel in der Regel zunächst von der Park- oder Neutralstellung in eine andere Schaltstellung überführen, ehe der Fahrzeugnutzer die Antriebseinheit startet. Mithin kann in der Betätigung des Schalthebels ein starkes Indiz dafür gesehen werden, dass der Start der Antriebseinheit unmittelbar bevorsteht, um so über das Heizelement der Heizvorrichtung ein kurzes, jedoch ausreichendes Vorheizen der Antriebseinheit zu erzielen.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist der Sensor dem Schalthebel derart zugeordnet ist, dass die Betätigung bereits bei Verlassen einer Park- oder Neutralstellung des Schalthebels erfassbar ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere für manuell schaltbare Getriebe geeignet.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung weist die bereits zuvor angesprochene Diebstahlschutzeinrichtung des Kraftfahrzeugs einen Alarmgeber auf, der derart mit dem Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung zusammenwirkt, dass der Alarmgeber ein Alarmsignal ausgibt, wenn der Sensor ein die Diebstahlschutzeinrichtung auslösendes Verhalten erfasst. Da das Ausgeben eines Alarmsignals durch den Alarmgeber jedoch dann unerwünscht ist, wenn der Sensor lediglich der Erfassung des vorbestimmten, dem Start der Antriebseinheit vorangehenden Verhalten des Fahrzeugnutzers dienen soll, um in diesem Fall das Heizelement einzuschalten, kann der Alarmgeber der Diebstahlschutzeinrichtung vorzugsweise unabhängig von dem Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung deaktiviert werden. Der Begriff Deaktivierung ist in diesem Zusammenhang weitreichend zu verstehen, so kann eine Deaktivierung des Alarmgebers beispielsweise in einem Abschalten desselben oder auch lediglich in einer Abkopplung desselben von dem Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung bestehen. Dank der Deaktivierbarkeit des Alarmgebers unabhängig von dem Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung ist sichergestellt, dass der Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung gleichermaßen als Sensor der Heizvorrichtung fungieren kann, ohne jedoch im Falle des Erfassens des vorbestimmten, dem Start der Antriebseinheit vorangehenden Verhalten des Fahrzeugnutzers auch den Alarmgeber der Diebstahlschutzeinrichtung auszulösen. Wie bereits zuvor angedeutet, besteht ein wesentlicher Vorteil darin, dass der Sensor der Diebstahlschutzeinrichtung gleichermaßen als Sensor der Heizvorrichtung dienen kann, wodurch der konstruktive bzw. apparative Aufwand innerhalb des Kraftfahrzeugs reduziert ist. Es ist bei dieser Ausführungsform ferner vorteilhaft, wenn der Sensor nicht mit dem Heizelement zusammenwirkt, solange der Alarmgeber aktiviert ist, um ein Einschalten des Heizelements im Falle eines Einbruchs oder Diebstahls zu vermeiden.
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Das zuvor erwähnte Heizelement kann grundsätzlich auf jedwede Weise betrieben werden, in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung handelt es sich bei dem Heizelement jedoch um ein elektrisches Heizelement. Das Heizelement in Form des elektrischen Heizelements ist dabei vorzugsweise mit Strom einer Batterie des Kraftfahrzeugs betreibbar. Das als elektrisches Heizelement ausgebildete Heizelement ist ferner besonders bevorzugt als eine Glühkerze ausgebildet. Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn das Heizelement im Brennraum der Antriebseinheit angeordnet, oder zumindest dem Brennraum der Antriebseinheit derart zugeordnet ist, dass ein Aufheizen des Brennraums möglich ist.
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Abweichend von der vorangehend beschriebenen Anordnung des Heizelements im oder in der Nähe des Brennraums der Antriebseinheit, ist das Heizelement in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung zur Erwärmung bzw. zum Vorheizen anderer Komponenten der Antriebseinheit bzw. des Antriebsstrangs angeordnet. So kann das Heizelement beispielsweise einem Sensor zur Erfassung der Abgaszusammensetzung zugeordnet sein, zum Beispiel einer sogenannten Lambdasonde. Auf diese Weise würde das Heizelement sicherstellen, dass der Sensor zur Erfassung der Abgaszusammensetzung bzw. die Lambdasonde in einem vorbestimmten Temperaturbereich arbeitet, der notwendig ist, um eine sichere Funktionsweise des Sensors zur Erfassung der Abgaszusammensetzung bzw. der Lambdasonde zu erzielen.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung einer Heizvorrichtung für eine Antriebseinheit, insbesondere einen Verbrennungsmotor oder Dieselmotor, in einem Kraftfahrzeug weist die nachstehenden Verfahrensschritte auf. So wird zunächst das Verhalten des Fahrzeugnutzers überwacht. Sollte die Überwachung des Verhaltens des Fahrzeugnutzers zu einem Erfassen eines vorbestimmten, dem Start der Antriebseinheit vorangehenden Verhaltens des Fahrzeugnutzers führen, so wird ein Heizelement der Heizvorrichtung eingeschaltet, um die Antriebseinheit oder damit im Wirkzusammenhang stehende Komponenten zu erwärmen bzw. vorzuheizen. Das vorbestimmte Verhalten ist dabei das Einführen eines Zündschlüssels in ein Zündschloss des Kraftfahrzeugs, die Betätigung einer Schalt-, Kupplungs- oder Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs oder ein Verhalten, durch das eine Diebstahlschutzeinrichtung des Kraftfahrzeugs ausgelöst werden kann. Hinsichtlich der Vorteile dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie weiterer Ausführungsformen sei auf die vorangehend unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung beschriebenen Vorteile verwiesen, die in entsprechender Weise für das Verfahren gelten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das vorbestimmte Verhalten noch vor dem Ende des Einführens des Zündschlüssels oder vor dem Ende der Betätigung der Schalt-, Kupplungs- oder Bremseinrichtung erfasst, so dass das Heizelement frühzeitig eingeschaltet wird und ausreichend Zeit zum Vorheizen der Antriebseinheit verbleibt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung,
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2 eine schematische Darstellung des Zündschlosses sowie des Zündschlüssels aus 1,
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3 eine schematische Darstellung des Kupplungs- oder Bremspedals aus 1 in einer Seitenansicht,
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4 eine schematische Darstellung des Schalthebels aus 1 in einer Draufsicht und
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5 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des der Heizvorrichtung aus 1 zugrundeliegenden Verfahrens zur Steuerung der Heizvorrichtung.
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1 zeigt zumindest schematisch ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Antriebseinheit 4, vorzugsweise einen Verbrennungs- oder Dieselmotor, auf. Die Ausgangsseite der Antriebseinheit 4 steht mit der Eingangsseite einer Kupplung 6, beispielsweise einer Reibscheibenkupplung, einer Kupplungseinrichtung 8 in Drehmitnahmeverbindung, wie dies anhand der Wirklinie 10 angedeutet ist. Die Ausgangsseite der Kupplung 6 steht mit der Eingangsseite eines Getriebes 12 des Kraftfahrzeugs 2 in Drehmitnahmeverbindung, wie dies anhand der Wirklinie 14 angedeutet ist.
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Die Kupplungseinrichtung 8 weist neben der Kupplung 6 ein Kupplungspedal 16 auf, das derart mit der Kupplung 6 zusammenwirkt, dass die Kupplung 6 durch Betätigung des Kupplungspedals 16 geöffnet, durch Loslassen des Kupplungspedals 16 geschlossen werden kann. Bei dem Getriebe 12 handelt es sich in der dargestellten Ausführungsform um ein manuell schaltbares Getriebe, wobei dem Getriebe 12 zu diesem Zweck eine Schalteinrichtung 18 zugeordnet ist, mittels derer das Getriebe 12 geschaltet werden kann, wobei die Schalteinrichtung 18 einen entsprechenden Schalthebel 20 aufweist, der vom Fahrzeugnutzer oder -führer betätigt werden kann.
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Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug 2 eine Bremseinrichtung 22 zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs 2 auf, wobei die Bremseinrichtung 22 mindestens eine Bremse 24, beispielsweise eine Scheibenbremse, und ein Bremspedal 26 aufweist, das von dem Fahrzeugnutzer oder -führer betätigt werden kann, um die Bremse 24 in eine Schließstellung zu überführen, in der die Bremse 24 der Bremseinrichtung 22 das Kraftfahrzeug abbremst. Das Kraftfahrzeug 2 weist ferner ein Zündschloss 28 auf, in das ein in 2 schematisch angedeuteter Zündschlüssel 30 einführbar ist, wobei die Antriebseinheit 4 durch Drehen des in das Zündschloss 28 eingeführten Zündschlüssels 30 gestartet werden kann, wie dies anhand der Wirklinie 32 in 1 angedeutet ist.
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Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug 2 eine Diebstahlschutzeinrichtung 34 auf. Die Diebstahlschutzeinrichtung 34 setzt sich im Wesentlichen aus einem Sensor 36 der Diebstahlschutzeinrichtung 34 und einem Alarmgeber 38 zusammen, wobei der Sensor 36 der Diebstahlschutzeinrichtung 34 derart mit dem Alarmgeber 38 der Diebstahlschutzeinrichtung 34 zusammenwirkt, dass der Alarmgeber 38 ein Alarmsignal ausgibt, wenn der Sensor 36 ein die Diebstahlschutzeinrichtung 34 auslösendes Verhalten erfasst. Dieses die Diebstahlschutzeinrichtung 34 auslösende Verhalten kann beispielsweise darin zu sehen sein, dass ein Mensch oder Gegenstand in den Kraftfahrzeuginnenraum eindringt. Der Sensor 36 kann folglich beispielsweise als Ultraschallsensor ausgebildet sein. Die Wirkverbindung zwischen Sensor 36 und Alarmgeber 38 ist anhand der Wirklinie 40 in 1 angedeutet, wobei der Alarmgeber 38 unabhängig von dem Sensor 36 der Diebstahlschutzeinrichtung 34 deaktiviert werden kann, was beispielsweise durch Trennung der Wirklinie 40 erreicht werden kann. So kann beispielsweise ein entsprechender Schalter an der Fernbedienung der Diebstahlschutzeinrichtung 34 vorgesehen sein, um den Alarmgeber 38 unabhängig von dem Sensor 36 zu deaktivieren.
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Die Heizvorrichtung weist ferner mindestens ein Heizelement 42 auf. Das Heizelement 42 ist als elektrisches Heizelement, vorzugsweise als Glühkerze, ausgebildet und der Antriebseinheit 4 zugeordnet, so dass die Antriebseinheit 4 oder der Antriebseinheit 4 zuzuordnende Komponenten durch das eingeschaltete Heizelement 42 vorheizbar sind. Das elektrische Heizelement 42 ist dabei mit Strom einer Batterie 44 des Kraftfahrzeugs 2 betreibbar, wobei die entsprechenden Versorgungsleitungen 46 in 1 angedeutet sind. In einer der Versorgungsleitungen 46 ist ein Schalter 48 vorgesehen, mittels dessen das Heizelement 42 zum Zwecke des Vorheizens der Antriebseinheit 4 einschaltbar und ausschaltbar ist. Das Heizelement 42 ist im Brennraum der Antriebseinheit 4 angeordnet, kann jedoch auch anderenorts an oder in der Antriebseinheit 4 oder an oder in dem Antriebsstrang vorgesehen sein. Um den Schalter 48 zu betätigen und somit das Heizelement 42 ein- oder auszuschalten, ist eine Steuereinrichtung 50 vorgesehen, die über die Steuerleitung 51 mit dem Schalter 48 in entsprechender Wirkverbindung steht. Die Steuereinrichtung 50 bildet somit eine Komponente der Heizvorrichtung, wobei die Steuereinrichtung 50 der Heizvorrichtung auch in eine bereits bestehende Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs 2 integriert sein kann.
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Die Heizvorrichtung weist ferner mindestens einen Sensor auf, mittels dessen ein vorbestimmtes, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehendes Verhalten eines Fahrzeugnutzers erfasst werden kann, wobei der entsprechende Sensor derart mit dem Heizelement 42 zusammenwirkt, dass das Heizelement 42 eingeschaltet wird, wenn der entsprechende Sensor das vorbestimmte Verhalten erfasst. In 1 sind mehrere Sensoren 52 bis 58 der genannten Art gezeigt, die jeweils über eine Signalleitung 60 mit der Steuereinrichtung 50 verbunden sind, wobei auch der Sensor 36 der Diebstahlschutzeinrichtung 34 über eine Signalleitung 60 mit der Steuereinrichtung 50 verbunden sein kann. Grundsätzlich ist lediglich einer der Sensoren 52, 54, 56, 58, 36 erforderlich, jedoch können auch zwei oder mehr der gezeigten Sensoren 52, 54, 56, 58, 36 miteinander in Kombination vorgesehen sein. Mithin zeigt 1 eine Ausführungsform der Heizvorrichtung, die mehrere Ausführungsvarianten umfasst, wobei nachstehend auf die einzelnen Ausführungsvarianten, die beliebig miteinander kombinierbar sind oder auch allein verwendet werden können, eingegangen werden soll.
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Bei der ersten Ausführungsvariante mit dem Sensor 52 ist der Sensor 52 dem Zündschloss 28 derart zugeordnet, dass das von dem Sensor 52 erfasste, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende vorbestimmte Verhalten des Fahrzeugnutzers im Einführen des Zündschlüssels 30 nach 2 in das Zündschloss 28 besteht. Dabei ist der Sensor 52 dem Zündschloss 28 zugeordnet. Der Zündschlüssel 30 kann bis zu einer maximalen Einführlänge L in die Aufnahme 62 des Zündschlosses 28 eingeführt werden. Der Sensor 52 ist dem Zündschloss 28 oder dessen Aufnahme 62 dabei derart zugeordnet, dass das Einführen des Zündschlüssels 30 bereits vor Erreichen der maximalen Einführlänge L erfasst wird. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Sensor 52 dem Zündschloss 28 bzw. dessen Aufnahme 62 derart zugeordnet ist, dass das Einführen des Zündschlüssels 30 in das Zündschloss 28 bereits vor Erreichen von höchstens 20%, vorzugsweise höchstens 10%, der maximalen Einführlänge L durch den Sensor 52 erfasst wird, wobei 20% der maximalen Einführlänge L anhand der Einführlänge L20 und 10% der maximalen Einführlänge L anhand der Einführlänge L10 in 2 angedeutet sind. Mithin wird das Einführen des Zündschlüssels 30 in das Zündschloss 28 frühzeitig durch den Sensor 52 erfasst, der ein entsprechendes Signal über die Signalleitung 60 an die Steuereinrichtung 50 abgibt, wobei die Steuereinrichtung 50 daraufhin den Schalter 48 über die Steuerleitung 51 schließt, um das Heizelement 42 einzuschalten.
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In einer zweiten Ausführungsvariante kommt der Sensor 54 oder/und der Sensor 56 zum Einsatz. Bei der zweiten Ausführungsvariante ist der Sensor 56 derart ausgebildet, dass dieser die Betätigung der Kupplungseinrichtung 8 als das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers erfassen kann. Alternativ oder ergänzend ist der Sensor 54 vorgesehen, mittels dessen eine Betätigung der Bremseinrichtung 22 des Kraftfahrzeugs 2 als das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers erfassbar ist. So ist der Sensor 56 dem Kupplungspedal 16 zugeordnet, während der Sensor 54 dem Bremspedal 26 der Bremseinrichtung 22 zugeordnet ist. Wie aus 3 ersichtlich, die das Kupplungs- oder Bremspedal 16, 26 zeigt, kann das Kupplungs- oder Bremspedal 16, 26 über einen maximalen Betätigungsweg B betätigt werden. Dabei ist der Sensor 56, 54 dem Kupplungs- oder Bremspedal 16, 26 derart zugeordnet, dass die Betätigung des Kupplungs- oder Bremspedals 16, 26 bereits vor Erreichen des maximalen Betätigungsweges B durch den Sensor 56, 54 erfasst werden kann, um das Heizelement 42 frühzeitig über die Signalleitung 60, die Steuereinrichtung 50, die Steuerleitung 51 und den Schalter 48 einschalten zu können. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Sensor 56, 54 dem Kupplungs- oder Bremspedal 16, 26 derart zugeordnet ist, dass die Betätigung bereits bei Erreichen von höchstens 20% oder höchstens 10% des maximalen Betätigungsweges B durch den entsprechenden Sensor 56, 54 erfassbar ist, wobei 10% des maximalen Betätigungsweges B anhand des Betätigungsweges B10 und 20% des maximalen Betätigungsweges B anhand des Betätigungsweges B20 in 3 angedeutet sind.
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In einer dritten Ausführungsvariante kommt der Sensor 58 zum Einsatz, der die Betätigung der Schalteinrichtung 18 als das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers erfasst. Hierbei ist der Sensor 58 dem Schalthebel 20 der Schalteinrichtung 18 zugeordnet, wobei auch der Schalthebel 20 – wie in 4 angedeutet – über einen maximalen Betätigungsweg B betätigt werden kann. Der maximale Betätigungsweg B des Schalthebels 20 ist hierbei vorzugsweise der Betätigungsweg zwischen zwei einander benachbarten Schaltstellungen S1 und S2 des Schalthebels 20, die unter Ausbildung des kürzesten Betätigungsweges zueinander benachbart sind. Eine der beiden Schaltstellungen S1 und S2 entspricht in der dargestellten Ausführungsform der Neutralstellung des Schalthebels 20, in die der Schalthebel 20 selbsttätig zurückkehrt, wenn der Fahrzeugnutzer keinen der in 4 angedeuteten Gänge eingelegt hat, wobei in 4 beispielhaft vier Gänge und ein Rückwärtsgang angedeutet sind. Wenngleich in 4 eine Schalteinrichtung 18 für ein manuell schaltbares Getriebe 12 angedeutet ist, so kann diese Ausführungsvariante in analoger Weise auch für die Schalteinrichtung eines Automatikgetriebes verwendet werden, wobei die Schaltstellung S1 dann beispielsweise der Park- oder Neutralstellung des Schalthebels 20 entsprechen könnte. Um ein möglichst frühzeitiges Einschalten des Heizelements 42 wie bei den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten zu erzielen, ist auch bei der dritten Ausführungsvariante der Sensor 58 dem Schalthebel 20 derart zugeordnet, dass die Betätigung des Schalthebels 20 bereits vor Erreichen, vorzugsweise bei Erreichen von höchstens 20%, besonders bevorzugt höchstens 10%, des maximalen Betätigungsweges B durch den Sensor 58 erfasst werden kann, wobei auch in 4 die zugehörigen Betätigungswege B10 und B20 angedeutet sind.
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In einer vierten Ausführungsvariante bildet der Sensor 36 der Diebstahlschutzeinrichtung 34 gleichermaßen einen Sensor der Heizvorrichtung aus, mittels dessen das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers erfasst werden kann. Mithin entspricht das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers einem Verhalten, durch das die Diebstahlschutzeinrichtung 34 des Kraftfahrzeugs 2 ausgelöst werden kann. Will der berechtigte Fahrzeugnutzer das Kraftfahrzeug 2 öffnen, so deaktiviert dieser zunächst die Diebstahlschutzeinrichtung 34. Die Diebstahlschutzeinrichtung 34 wird jedoch nicht vollständig deaktiviert, vielmehr deaktiviert der berechtigte Fahrzeugnutzer lediglich den Alarmgeber 38 der Diebstahlschutzeinrichtung 34, indem beispielsweise die anhand der Wirklinie 40 angedeutete Wirkverbindung zwischen dem Sensor 36 und dem Alarmgeber 38 unterbrochen wird. Der Sensor 36 der Diebstahlschutzeinrichtung 34, der gleichermaßen einen Sensor der Heizvorrichtung darstellt, bleibt hingegen aktiviert oder wird im Zuge der Deaktivierung des Alarmgebers 38 in Wirkverbindung mit der Steuereinrichtung 50 gebracht. Erfasst nun der weiterhin aktive Sensor 36 das Eindringen des berechtigten Fahrzeugnutzers in das Kraftfahrzeug 2, eine Bewegung innerhalb des Kraftfahrzeugs 2, eine Geräuschentwicklung innerhalb des Kraftfahrzeugs 2 oder Ähnliches, so ergeht ein entsprechendes Signal über die Signalleitung 60 an die Steuereinrichtung 50, die daraufhin über die Steuerleitung 51 den Schalter 48 schließt, wodurch das Heizelement 42 eingeschaltet wird.
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Nachstehend soll kurz unter Bezugnahme auf 5 der den vorangehend beschriebenen Ausführungsvarianten der Heizvorrichtung zugrundeliegende Verfahrensablauf zur Steuerung der Heizvorrichtung für die Antriebseinheit 4 in dem Kraftfahrzeug 2 beschrieben werden.
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In dem Verfahrensschritt 64 wird das Verhalten eines Fahrzeug nutzers mittels zumindest eines der Sensoren 52, 54, 56, 58, 36 überwacht. Im Rahmen der Überwachung wird in einem Verfahrensschritt 66 geprüft, ob einer der Sensoren 52, 54, 56, 58, 36 das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers erfasst. Ist dies nicht der Fall, so wird die Überwachung fortgeführt, wie dies anhand des Pfeils 68 in 5 angedeutet ist. Erfasst zumindest einer der Sensoren 52, 54, 56, 58, 36 hingegen das vorbestimmte, dem Start der Antriebseinheit 4 vorangehende Verhalten des Fahrzeugnutzers, so wird mit Verfahrensschritt 70 fortgefahren, in dessen Rahmen der entsprechende Sensor 52, 54, 56, 58, 36 über die zugehörige Signalleitung 60 ein Signal an die Steuereinrichtung 50 sendet, woraufhin die Steuereinrichtung 50 über die Steuerleitung 51 den Schalter 48 schließt und das Heizelement 42 auf diese Weise einschaltet.
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Wie bereits zuvor unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erläutert, entspricht das vorbestimmte Verhalten dabei dem Einführen des Zündschlüssels 30 in das Zündschloss 28, der Betätigung der Schalt-, Kupplungs- oder Bremseinrichtung 18, 8, 22 oder einem Verhalten, durch das die Diebstahlschutzeinrichtung 34 grundsätzlich auslösbar wäre. Auch wurde vorangehend bereits dargelegt, dass das vorbestimmte Verhalten noch vor dem Ende des Einführens des Zündschlüssels 30 oder vor dem Ende der Betätigung der Schalt-, Kupplungs- oder Bremseinrichtung 18, 8, 22 durch die Sensor 52, 58, 56 oder 54 erfasst wird, um ein frühzeitiges Einschalten des Heizelements 42 vor dem bevorstehenden Start der Antriebseinheit 4 durch den Fahrzeugnutzer sicherzustellen.
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Da vorstehend lediglich eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, sei klargestellt, dass grundsätzlich eine Vielzahl von Variationen und Abweichungen möglich sind. Es sei ferner klargestellt, dass die beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder den Aufbau nicht einschränken. Vielmehr stellen die Zusammenfassung und die beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine praktische Anleitung für den Fachmann dar, auf deren Grundlage der Fachmann zu zumindest einer beispielhaften Ausführungsform gelangen kann. Dabei ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Veränderungen betreffend die Funktion und die Anordnung der unter Bezugnahme auf die in den beispielhaften Ausführungsformen beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass von dem Bereich der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalenten abgewichen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Antriebseinheit
- 6
- Kupplung
- 8
- Kupplungseinrichtung
- 10
- Wirklinie
- 12
- Getriebe
- 14
- Wirklinie
- 16
- Kupplungspedal
- 18
- Schalteinrichtung
- 20
- Schalthebel
- 22
- Bremseinrichtung
- 24
- Bremse
- 26
- Bremspedal
- 28
- Zündschloss
- 30
- Zündschlüssel
- 32
- Wirklinie
- 34
- Diebstahlschutzeinrichtung
- 36
- Sensor
- 38
- Alarmgeber
- 40
- Wirklinie
- 42
- Heizelement
- 44
- Batterie
- 46
- Versorgungsleitungen
- 48
- Schalter
- 50
- Steuereinrichtung
- 51
- Steuerleitung
- 52
- Sensor
- 54
- Sensor
- 56
- Sensor
- 58
- Sensor
- 60
- Signalleitung
- 62
- Aufnahme
- 64
- Verfahrensschritt
- 66
- Verfahrensschritt
- 68
- Pfeil
- 70
- Verfahrensschritt
- B
- maximaler Betätigungsweg
- B10
- 10% des maximalen Betätigungsweges
- B20
- 20% des maximalen Betätigungsweges
- L
- maximale Einführlänge
- L10
- 10% der maximalen Einführlänge
- L20
- 20% der maximalen Einführlänge
- S1
- Schaltstellung
- S2
- Schaltstellung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4223954 C1 [0002, 0003]