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Die Erfindung betrifft ein Belüftungssystem für eine Sitzanlage eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Steuerung eines entsprechenden Belüftungssystems gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6.
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Ein Fahrzeugsitz mit einem solchen Belüftungssystem ist bereits aus der
DE 102 59 621 64 bekannt. Jeweilige Polster eines Sitzteils und eines Rückenlehnenteils umfassen dabei eine jeweilige Belüftungseinrichtung mit entsprechenden Lüftern und Kanalsystemen, mittels welchen die Polster belüftbar sind.
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Üblicher Weise ist dabei eine Regeleinrichtung zur Steuerung des Belüftungssystems vorgesehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Belüftungssystem und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen Komfortwünsche des jeweiligen Sitzinsassen auf verbesserte Weise erfüllt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Belüftungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Nebenanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
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Um ein Belüftungssystem zu schaffen, bei welchem die Belüftungswirkung besser an die individuellen Bedürfnisse und Vorlieben der Fahrzeuginsassen angepasst werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die jeweiligen Belüftungseinrichtungen in einem Lehnenteil und in einem Sitzteil mittels einer Regeleinrichtung separat regelbar sind. Das bedeutet, dass die Stärke der Belüftung im Lehnenteil und im Sitzteil separat erhöht, verringert oder gleich belassen werden kann, um mithin eine Balanceregelung zwischen dem Lehnenteil und dem Sitzteil zu ermöglichen. Damit ist es also im Rahmen des vorgesehenen Regelumfanges möglich, eine an die individuellen Vorlieben und das individuelle Empfinden eines jeweiligen Passagiers angepasste Belüftungsstärke im Lehnenteil und im Sitzteil einzustellen. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft und wünschenswert, da bei objektiv gleicher Stärke der Belüftung im Lehnenteil und im Sitzteil die Wirkung von jeweiligen Passagieren subjektiv als unterschiedlich stark oder jedenfalls als unterschiedlich angenehm empfunden wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Belüftungseinrichtungen des Sitzteils und des Rückenlehnenteils jeweils wenigstens einen Lüfter. Durch aktive Lüfter kann ein deutlich stärkerer und gleichmäßigerer Luftstrom und damit eine bessere Belüftung erzielt werden, als beispielsweise mit rein passiven Belüftungseinrichtungen. Zudem bieten aktive Lüfter die Möglichkeit einer einfachen, schnell reagierenden und jederzeit über einen weiten Bereich einstellbaren Regelung des Luftstromes.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weisen die Belüftungseinrichtungen des Sitzteils und des Rückenlehnenteils jeweils wenigstens ein Kühl- und/oder Heizelement auf. Dadurch lässt sich die Sitzbelüftungsfunktion in einer weiteren Dimension an die individuellen Vorlieben und Bedürfnisse der Fahrzeugpassagiere anpassen und ermöglicht durch das Abkühlen beziehungsweise Anwärmen des der Belüftung dienenden Luftstromes somit unabhängig von der Umgebungstemperatur eine komfortable Nutzung.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung zeichnet sich durch die Anordnung einer Bedieneinheit der Regeleinrichtung außerhalb der Sitzanlage aus. Eine derartige Anordnung bietet vielfältige Möglichkeiten zur Optimierung der Benutzerfreundlichkeit beziehungsweise der Ergonomie, so dass eine jederzeit entspannte Bedienbarkeit gewährleistet werden kann.
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In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Bedieneinheit für das Belüftungssystem in ein zentrales Bedien- und Anzeigesystem des Kraftwagens integriert. Dies bringt eine Verringerung der separaten dedizierten Bedienelemente im Fahrzeuginnenraum mit sich, womit eine bessere Übersichtlichkeit erreicht wird. Zudem ergeben sich durch die Reduzierung der Anzahl der für das Fahrzeug benötigten Bauteile Vorteile in der Fehleranfälligkeit und den Herstellungskosten.
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Zu der Erfindung gehört auch ein Verfahren zur Steuerung eines Belüftungssystems für eine Sitzanlage eines Kraftwagens, bei welchem jeweilige Polster eines Sitzteils und eines Rückenlehnenteils mittels jeweiliger, durch eine Regeleinrichtung des Belüftungssystems gesteuerte Belüftungseinrichtungen belüftet werden. Um ein solches Verfahren zu schaffen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die jeweiligen Belüftungseinrichtungen des Sitzteils und des Rückenlehnenteils mittels der Regeleinrichtung separat geregelt werden, wodurch sich aufgrund des erhöhten Einstellkomforts eine bessere Anpassung an die Wünsche der jeweiligen Fahrzeugpassagiere und somit eine Verbesserung der Funktion Sitzbelüftung in deren Erleben ergibt.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Belüftungswirkung stufenlos geregelt. Dies ermöglicht eine sehr genaue Anpassung der Belüftung an individuelle Vorlieben und Bedürfnisse eines jeweiligen Nutzers.
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In einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird die Belüftungswirkung schrittweise geregelt. Das bedeutet, dass für die Regelung der Belüftungswirkung vom jeweiligen Nutzer jeweils eine bestimmte Einstellung aus einer begrenzten Anzahl vordefinierter und konstruktiv festgelegter Einstellungen ausgewählt wird.
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Durch die vordefinierte Festlegung der zur Verfügung stehenden Einstellmöglichkeiten ist in vorteilhafter Weise eine schnelle, exakte und insbesondere jederzeit exakt wiederholbare und damit auch verlässliche Einstellung durch den jeweiligen Nutzer gewährleistet.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sind auch als vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Erzeugnisses anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand einer einzigen Zeichnung.
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Dabei zeigt die einzige Figur ein Belüftungssystem eines im Längsschnitt dargestellten Fahrzeugsitzes, bei welchem jeweilige Polster eines Sitzteils und eines Lehnenteils mittels jeweiliger Belüftungseinrichtungen belüftbar sind und eine Regel- und Bedieneinrichtung zur Steuerung des Belüftungssystems schematisch angedeutet ist, mittels welcher die Belüftungseinrichtungen des Sitzteils und des Lehnenteils separat regelbar sind.
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In der einzigen Figur ist schematisch ein Belüftungssystem 10 dargestellt, das teilweise in einen im Längsschnitt gezeigten Fahrzeugsitz, umfassend ein Sitzteil 12 und ein Lehnenteil 14 mit jeweiligen Polster 16, integriert ist. Der Sitzteil 12 ist dabei üblicherweise in bekannter Weise verstellbar an einem nicht dargestellten Fahrzeugboden gehalten und der Lehnenteil 14 in ebenfalls bekannter Weise verstell- beziehungsweise neigbar mit dem Sitzteil 12 verbunden.
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Besonders hervorzuheben ist hier, dass die konkret dargestellte Ausführung des Fahrzeugsitzes und der in diesen integrierten Bestandteile des Belüftungssystems 10 in ihrer Form und ihrem Aufbau und ihrer Anzahl nur eine beispielhafte Möglichkeit zeigen, eine solche Anordnung zu realisieren. Insbesondere kann ein Belüftungssystem 10 erfindungsgemäß auch beispielsweise für eine Sitzbank, wie sie im Fond eines Kraftwagens zu finden wäre, oder eine sonstige Sitzanlage eines Kraftwagens vorgesehen sein. Tatsächlich ist bereits eine Mehrzahl von belüfteten Sitzanlagen bekannt, denen gemein ist, dass sie Teil eines entsprechenden Belüftungssystems sind, das unter anderem auch eine Regeleinrichtung umfasst.
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Zu den Bestandteilen des Belüftungssystems 10 gehört eine Bedieneinheit 18, über die ein Fahrzeuginsasse Steuereingaben an das Belüftungssystem 10 gibt. Eine solche Bedienung kann etwa über spezielle dafür vorgesehene Hebel oder Schalter erfolgen, die sich beispielsweise in einem Armaturenbrett oder einer Mittelkonsole oder einer Innenseite einer Fahrzeugtür befinden können. Ein alternatives Bedienkonzept besteht in einer Steuerung über einen berührungs- oder annäherungsempfindlichen Bildschirm (Touchscreen), insbesondere als Bestandteil eines zentralen Bedien- und Anzeigesystems (auch Infotainmentsystem). Im Rahmen eines solchen Systems wäre auch eine Sprachsteuerung denkbar. Die vom Fahrzeuginsassen vorgenommenen Eingaben werden dann über eine entsprechende Datenverbindung 20 als Steuerbefehle an eine Regeleinrichtung 22 geleitet und dort ausgewertet beziehungsweise verarbeitet.
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Die Regeleinrichtung 22 gibt die entsprechenden Steuerbefehle ihrerseits über jeweilige Verbindungen 24 an im oder am Sitzteil 12 und im oder am Lehnenteil 14 vorhandene Lüfter 26 weiter. Dabei können in beiden Teilen 12 und 14 des Fahrzeugsitzes jeweils ein oder mehrere Lüfter 26 in verschiedenen Anordnungen eingesetzt werden, die zudem in blasender oder saugender Konfiguration betrieben werden. Auch eine situationsbedingt oder in einem zeitlichen Muster wechselnde Betriebsart der Lüfter 26 ist denkbar. Bei den Lüftern 26 kann es sich je nach den konkret vorliegenden Anforderungen um Axial- oder auch Radiallüfter handeln. Dabei können alle oder zumindest gruppiert in dem Sitzteil 12 und dem Lehnenteil 14 zugehörige Lüfter 26 separat von der Regeleinrichtung 22 angesprochen und gesteuert werden. Dies kann mit einer passend ausgelegten Regelelektronik in der Regeleinrichtung 22 etwa über entsprechende separate Leitungen oder ein Bussystem, das alle Lüfter 26 miteinander und mit der Regeleinrichtung 22 verbindet, realisiert werden.
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Die Lüfter 26 erzeugen im Betrieb einen jeweiligen Luftstrom, dessen Verlauf im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch kleine Pfeile verdeutlicht wird, wobei die Lüfter 26 hier so konfiguriert sind, dass Luft aus einem Bereich unterhalb des Sitzteils 12 beziehungsweise aus einem Bereich an einem unteren und hinteren Ende des Lehnenteils 14 angesaugt wird. In diesem Ansaugbereich ist die Luft erfahrungsgemäß kühler, als in den weiter oben liegenden Teilen des Fahrzeuginnenraums und weist auch bei direkter Sonnenbestrahlung des Fahrzeuges nur in Extremsituationen Temperaturen oberhalb einer normalen menschlichen Körperoberflächentemperatur auf, so dass sie in jedem Fall zur Belüftung insbesondere auch der mit einem Passagier in Kontakt stehenden Oberflächen einer Sitzanlage geeignet ist.
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Zunächst durchtritt die angesaugte Luft entsprechende Lufteintrittsöffnungen 28 in einer Sitzschale 30 respektive einer Lehnenverkleidung 32 und gelangt in jeweilige Hohlräume 34, 36, die im Wesentlichen von der Sitzschale 30 und der Lehnenverkleidung 32 einerseits und einem jeweiligen Polsterträger 38 andererseits gebildet werden. Dort verzweigt sich der Luftstrom in einen Teil, der entlang der jeweiligen Polsterträger 38 zu im hinteren Bereich des Sitzteils 12 bzw. im oberen Bereich des Lehnenteils 14 angeordneten Lüftern 26 strömt und einen Teil der direkt zu den im Bereich der jeweiligen Lufteintrittsöffnungen 28 angeordneten Lüfter 26 gelangt. Die Hohlräume 34, 36 stellen also sicher, dass frisch angesaugte Luft über die gesamte belüftete Fläche der Sitzanlage verteilt, um eine entsprechend gleichmäßige Belüftung zu gewährleisten.
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An die Lüfter 26 schließen sich jeweilige Luftführungskanäle 40 an, die eine jeweilige Polsterauflage 42 des Sitzteils 12 und des Lehnenteils 14 sowie auf diesen aufliegende luftdurchlässige Vlies- oder Schaumstoffschichten 44 durchsetzen und an einer jeweiligen Ventilationsschicht 46 enden. Diese Ventilationsschicht 46 ist aus einem Material mit guter Luftdurchlässigkeit auch in einer sich parallel zur Sitz- bzw. Lehnenfläche erstreckenden Richtung, was sich insbesondere durch die Verwendung eines Abstandsgewirkes erreichen lässt, dessen genaue Eigenschaften sich aufgrund der Vielzahl der verfügbaren einsetzbaren Fadenmaterialien an die im Einzelfall gegebenen Anforderungen anpassen lässt. Um ein direktes Anblasen eines Sitzinsassen zu vermeiden kann die Ventilationsschicht jeweils lokal begrenzt im Bereich der Mündungsöffnungen der Luftführungskanäle mit einem luftundurchlässigen Material, beispielsweise einer Folie belegt werden. An die jeweilige Ventilationsschicht 46 schließt sich in passagierseitiger Richtung beispielsweise noch eine jeweilige luftdurchlässige Druckverteilungsschicht 48 beziehungsweise eine jeweilige luftdurchlässige Bezugsfüllung 50 an. Letztere kann gegebenenfalls zusätzlich auch Heizleiter für eine Sitzheizung enthalten. Passagierseitig abgeschlossen wird die Sitzanlage durch einen Polsterbezug 52, der üblicherweise aus einem textilen Material oder perforiertem Leder gefertigt ist.
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Im unmittelbaren Bereich des Polsterbezuges 52 bildet sich typischerweise, begünstigt auch durch direkte Sonneneinstrahlung bei unbelegtem Sitz oder etwaige Transpiration eines Passagiers, ein durch erhöhte Temperatur und/oder Feuchtigkeit gekennzeichnetes Mikroklima aus. Hier durch Abführen der Wärme und Feuchtigkeit für einen angenehmeren Zustand zu sorgen ist die Hauptaufgabe eines Belüftungssystems. Dazu werden im Wesentlichen zwei Strategien verfolgt. Eine, hier nicht dargestellte, Möglichkeit ist es, die von den Lüftern 26 angesaugte Luft in einem senkrecht zur Sitz- bzw. Lehnenflächen gerichteten Strom durch den Polsterbezug 52 hindurch zu lenken und damit also einen etwaigen Passagier direkt anzublasen. Der Luftstrom würde sich in diesem Fall entlang der passagierseitigen Oberfläche der Sitzanlage verteilen und in den Fahrzeuginnenraum dissipieren.
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Im Gegensatz dazu wird durch die hier dargestellte Methode ein direktes Anblasen der Passagiere vermieden, indem die Unterschiede in der Temperatur und Feuchtigkeit zwischen dem Mikroklima der Sitzoberfläche und der zur Belüftung dienenden frisch angesaugten der Luft ausgenutzt werden. Das sitzinnenseitige Heranführen von relativ kühlerer und trockenerer Luft an die mit einem Passagier in direktem Kontakt stehenden Grenzschichten der Sitzanlage führt zur Ausbildung von entsprechenden Temperatur- und Feuchtigkeitsgradienten. Diesen Gradienten folgend wird Wärme und Feuchtigkeit von der frisch angesaugten Luft aufgenommen und damit also dem unmittelbar mit einem Passagier in Kontakt stehenden Bereich entzogen.
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Die nun mit Feuchtigkeit und Wärme angereichte Belüftungsluft im Inneren der Sitzanlage bewegt sich der durch die Lüfter 26 hervorgerufenen Strömung folgend durch die Ventilationsschicht 46, die in jeweilige Abluftkanäle 54 mündet, die die jeweilige Polsterauflage 42 und den korrespondierenden Polsterträger 38 durchsetzen. Die jeweiligen Abluftkanäle 54 gehen in zugeordnete Luftschächte 56 über, die bis zu einem unteren bzw. hinteren Rand der Sitzanlage führen und insbesondere keine Verbindung zu den Hohlräumen 34, 36 aufweisen, um ein Vermengen von Abluft mit angesaugter Frischluft zu vermeiden.
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Ein besonderes Maß an Komfort kann erreicht werden durch aktive Konditionierung der angesaugten Luft. Dazu können beispielsweise in den Luftführungskanäle 40 jeweilige Heizwendeln 58 oder auch – hier nicht dargestellt – jeweilige Kühlaggregate untergebracht werden. Alternativ ist auch eine Verbindung der Lufteintrittsöffnungen 28 mit einer fahrzeugseitig bereits vorhandenen Klimatisierungseinrichtung etwa durch flexible Schläuche denkbar.
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Die erfindungsgemäße Trennung der Regelung der Belüftung des Sitzteils 12 und des Lehnenteils 14 lässt sich mittels einer entsprechenden Auslegung von Bedieneinheit 18, Regeleinrichtung 22 und Kontaktierung 24 der Lüfter 26 umsetzen. Der zur Belüftung dienende und durch die Lüfter 26 erzeugte Luftstrom lässt sich dabei in sehr einfacher Weise elektrisch beziehungsweise elektronisch gesteuert über die Drehzahl der Lüfter 26 regulieren. Der bauliche Zusatzaufwand gegenüber bekannten Sitzbelüftungen fällt damit gering aus, da keine speziellen Anpassungen der Lüfter oder der Sitzanlage selbst notwendig sind und beispielsweise keine Trennung der Ansaugbereiche für die Belüftung des Sitzteils 12 und des Lehnenteils 14 erforderlich ist, so dass eine kostengünstige Umsetzung der vorliegenden Erfindung möglich ist. Insbesondere bei Einsatz einer aktiven Konditionierung der angesaugten Luft innerhalb des Sitzteils 12 und des Lehnenteils 14 ist hier vollständige Unabhängigkeit gewährleistet.
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Durch eine weitere Differenzierung der luftführenden Kanäle können auch mehrere unabhängige Belüftungszonen in Bereichen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen und unterschiedlichen typischen Mikroklimabedingungen realisiert werden. Bei entsprechend ausgelegter Bedieneinheit 18 und Regeleinrichtung 22 und einer entsprechend angeordneten Anzahl von Lüftern 26 ließe sich so eine weitere Verfeinerung der Belüftung und der Anpassung an individuelle Wünsche von jeweiligen Passagieren erzielen. In der hier gezeigten Darstellung könnte beispielsweise eine Abgrenzung der Belüftung von gezeigten Randwülsten 60 des Lehnenteils 14 gegenüber der mittleren einem Fahrzeuginsassen zugewandten Fläche des Lehnenteils 14 vorgesehen sein, da diese typischerweise in weniger engem beziehungsweise nicht permanenten Kontakt zu einem Passagier stehen.
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Erfahrungsgemäß ist eine getrennte Regelbarkeit der Belüftung zumindest des Sitzteils 12 und des Lehnenteils 14 wünschenswert, da bei gleicher Belüftungsstärke die Wirkung von jeweiligen Passagieren nicht in gleicher Weise empfunden wird. Vielmehr besteht eine deutlich verschiedene Wahrnehmung zwischen den beiden Bereichen sowohl, sowohl deren empfundene Stärke als auch das damit einhergehende Komfortgefühl betreffend. Mit anderen Worten wird eine Belüftungsstärke, die einem Teil der Sitzanlage als angenehm empfunden wird in dem anderen Teil der Sitzanlage als entweder nicht stark genug oder unangenehm stark empfunden. Damit ergibt sich durch Einsatz der vorliegenden Erfindung also für jeweilige Fahrzeugpassagiere unmittelbar eine signifikante Verbesserung im Erleben der Sitzanlagenbelüftungsfunktion und damit auch des Fahrens in einem entsprechend ausgestatteten Fahrzeug im Allgemeinen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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