DE102015114805A1 - Lenkradheizsystem - Google Patents

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DE102015114805A1
DE102015114805A1 DE102015114805.6A DE102015114805A DE102015114805A1 DE 102015114805 A1 DE102015114805 A1 DE 102015114805A1 DE 102015114805 A DE102015114805 A DE 102015114805A DE 102015114805 A1 DE102015114805 A1 DE 102015114805A1
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Germany
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power supply
steering wheel
transformer
temperature
switching element
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Withdrawn
Application number
DE102015114805.6A
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English (en)
Inventor
Jim Robert Chascsa
Ishak Zaman
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Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
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    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227Applications
    • H05B1/023Industrial applications
    • H05B1/0236Industrial applications for vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Ein Heizsystem für ein Fahrzeug kann ein leitendes Element, das mindestens einen Abschnitt des Lenkrads umgibt, eine Energieversorgung für das leitende Element, die derart ausgestaltet ist, dass sie eine Eingangsspannung liefert, und einen Transformator zwischen der Energieversorgung und dem leitenden Element aufweisen, der derart ausgestaltet ist, dass er die Eingangsspannung empfängt und für das leitende Element zum Erwärmen des Lenkrads eine Ausgangsspannung bereitstellt, die höher als die Eingangsspannung ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Es wird hierin ein Lenkradheizsystem offenbart.
  • HINTERGRUND
  • Durch kaltes Wetter können Lenkräder in Fahrzeugen kalt und für Fahrer unangenehm werden. Während eine Kabine des Fahrzeugs mithilfe eines Fahrzeug-Klimaregelungssystems beheizt werden kann, wird zum Erwärmen des Lenkrads möglicherweise mehr Zeit benötigt, was zu einer unerfreulichen Erfahrung für den Fahrer führt. Lenkräder können leitende Widerstandsgitter aufweisen, die derart ausgestaltet sind, dass sie das Lenkrad erwärmen, wenn eine Spannung angelegt wird. Vorhandene Systeme können jedoch aufgrund niedriger Spannungen, die dem Widerstandsgitter zugeführt werden, lange Aufwärmzeiten zur Folge haben.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Heizsystem für ein Fahrzeuglenkrad kann ein leitendes Element, das mindestens einen Abschnitt des Lenkrads umgibt, eine Energieversorgung, die derart ausgestaltet ist, dass sie eine Eingangsspannung bereitstellt, und einen Transformator aufweisen, der zwischen die Energieversorgung und das leitende Element geschaltet und derart ausgestaltet ist, dass er die Eingangsspannung empfängt und für das leitende Element zum Erwärmen des Lenkrads eine erhöhte Ausgangsspannung bereitstellt.
  • Ein Heizsystem für ein Fahrzeuglenkrad kann ein Widerstandsgitter, das derart ausgestaltet ist, dass es mindestens einen Abschnitt des Lenkrads umgibt, und einen Aufspanntransformator aufweisen, der zwischen eine Energieversorgung und das Widerstandsgitter gekoppelt und derart ausgestaltet ist, dass er eine Eingangsspannung von der Energieversorgung erhält und für das Widerstandsgitter zum Erwärmen des Lenkrads eine Ausgangsspannung bereitstellt, die die Eingangsspannung übersteigt.
  • Ein Heizsystem für ein Fahrzeuglenkrad kann ein leitendes Element, das derart ausgestaltet ist, dass es mindestens einen Abschnitt des Lenkrads umgibt, eine Energieversorgung, die mit dem leitenden Element gekoppelt und derart ausgestaltet ist, dass sie eine Eingangsspannung bereitstellt, einen Transformator, der zwischen die Energieversorgung und das leitende Element gekoppelt ist, ein Schaltelement, das derart ausgestaltet ist, dass es die Energieversorgung mit dem Transformator oder dem leitenden Element koppelt, und ein Steuergerät aufweisen, das mit dem Schaltelement gekoppelt und derart programmiert ist, dass es mindestens eine Temperatur von einem Temperatursensor eines Lenkrads empfängt und das Schaltelement anweist, auf Grundlage der Temperatur eine Stellung beizubehalten oder zu ändern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Repräsentative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden insbesondere in den angefügten Ansprüchen aufgezeigt. Andere Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen werden jedoch durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlicher und am besten verständlich, in denen:
  • 1 ein Lenkradheizsystem für ein Fahrzeug zeigt;
  • 2 das Lenkradheizsystem aus 1 ausführlicher zeigt;
  • 3 eine Schemadarstellung des Lenkradheizsystems zeigt;
  • 4 eine andere Schemadarstellung des Lenkradheizsystems zeigt
    und
  • 5 einen Ablaufplan für das Lenkradheizsystem zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sollen hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend verstanden werden, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage dienen, um Fachleute zu lehren, die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Weise anzuwenden.
  • Es wird hier ein Lenkradheizsystem offenbart, das derart ausgestaltet ist, dass es die Zeitspanne verkürzt, die benötigt wird, um eine gewünschte Temperatur des Lenkrads zu erreichen. Bei einem Beispiel weist das Heizsystem einen Aufspanntransformator auf, um relativ zu der Spannung der Fahrzeugbatterie die Spannung zu erhöhen, die selektiv an ein Heizgitter auf dem Lenkrad angelegt wird. Durch Erhöhen der Spannung und der sich ergebenden Stromstärke kann das Lenkrad in kürzerer Zeit erwärmt werden.
  • 1 bis 4 zeigen ein Lenkradheizsystem 100 für ein Fahrzeug 105. Zu dem System 100 können ein Lenkrad 110, eine Fahrzeug-Energieversorgung 115 (auch als Batterie 115 bezeichnet) und ein Transformator 125 zählen, die durch einen Draht 130 oder mehrere Drähte verbunden sind. Die Batterie 115 kann Energie speichern, die von den Elektromotoren des Fahrzeugs (nicht gezeigt) genutzt werden kann. Die Batterie 115 kann auch von anderen Fahrzeugsystemen einschließlich des Heizsystems 100 genutzt werden. Bei einem typischen Fahrzeug kann die Batterie 115 zum Beispiel eine 12-V- oder 14-V-Batterie sein. Die Drähte 130 können sich von dem positiven und negativen Anschluss der Batterie 115 (in 2 gezeigt) erstrecken, um eine Verbindung zu dem Transformator 125 und dem Lenkrad 110 herzustellen. Die Drähte 130 können sich durch eine Lenkwelle/-säule erstrecken und mit einem leitenden Material (in 2 gezeigt) gekoppelt sein, das sich um das Lenkrad 110 herum erstreckt. Zum Beispiel kann jeder Draht 130 ein 22-Gauge-Kupferdraht sein. Zu den Drähten 130 können mehrere Drähte zum Übertragen von Spannung zu dem leitenden Element 140 zählen. Zu den Drähten können zum Beispiel ein erster oder Eingangsdraht 135, der sich von der Batterie 115 zu dem Transformator 125 erstreckt, und ein zweiter oder Ausgangsdraht 145 zählen, der sich von dem Transformator 125 zu dem leitenden Element 140 (in 3 gezeigt) erstreckt. Da der erste Draht 135 und der zweite Draht 145 möglicherweise unterschiedliche Spannungen anlegen und unterschiedliche Stromstärken führen, können der erste Draht 135 und der zweite Draht 145 in Abhängigkeit von der Spannung, der Stromstärke und dem Spannungsabfall des Drahtes unterschiedliche Drahtstärken (gauges) und unterschiedliche Längen aufweisen. Zum Beispiel kann der zweite Draht 145 dünner sein (einen höheren Gauge-Wert aufweisen) und kürzer als die erste Leitung 135 sein. Während es sich bei dem ersten Draht 135 um einen 22-Gauge-Kupferdraht handeln kann, kann der zweite Draht 145 von der maximalen Stromstärke abhängen, die zu führen die zweite Leitung 145 möglicherweise ausgelegt ist. Zum Beispiel kann der zweite Draht 145 ein 18-Gauge-Kupferdraht sein.
  • Der Transformator 125 kann zwischen der Batterie 115 und dem Lenkrad 110 angeordnet sein, um die von der Batterie (z.B. 14 V) dem Lenkrad 110 zugeführte Spannung zu erhöhen. Der Transformator 125 kann in der Lenkwelle/-säule angeordnet sein.
  • Bei dem Transformator 125 kann es sich um einen Aufspanntransformator handeln, und er wird mit Bezug auf 3 ausführlicher beschrieben. Im Allgemeinen weisen Aufspanntransformatoren zwei Wicklungssätze auf, wobei der Wicklungssatz der Primärseite weniger Windungen aufweist als die Sekundärseite des Transformators 125. Das Verhältnis der Anzahl von Windungen des ersten Satzes zu dem zweiten Satz kann als ein Windungsverhältnis bekannt sein. Das Verhältnis kann in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgangsspannung relativ zu der Eingangsspannung unterschiedlich sein. Bei einem Beispiel kann das Verhältnis etwa 1:2 betragen, um zum Beispiel eine Eingangsspannung einer Fahrzeugbatterie von 14 V auf eine Ausgangsspannung von 28 V zu erhöhen, die an das leitende Element 140 angelegt wird. Bei einem anderen Beispiel kann das Verhältnis 4:5 betragen, um zum Beispiel eine Eingangsspannung von 12 V auf eine Ausgangsspannung von 15 V zu erhöhen.
  • Mit Bezug auf 2: Das Lenkrad 110 kann einen inneren Rahmen und einen äußeren Rahmen (nicht gezeigt) aufweisen. Der äußere Rahmen kann eine Polsterung und eine Außenfläche (nicht gezeigt) aufweisen. Bei der Außenfläche kann es sich um den Abschnitt handeln, der den Händen des Fahrers ausgesetzt ist, und er kann aus einem angenehmen Material bestehen wie beispielsweise Leder, Nylon usw. Die Polsterung unterhalb der Außenfläche kann das Lenkrad 110 für den Benutzer angenehmer machen. Das Lenkrad 110 kann ein leitendes Element 140 aufweisen, das zwischen der Außenfläche und der Polsterung angeordnet ist, obwohl andere Ausgestaltungen möglich sind und in den Schutzbereich dieser Offenbarung fallen. Bei dem leitenden Element 140 kann es sich um ein Drahtgitter mit Widerstandseigenschaften handeln. Das Gitter kann aus Kupfer oder einem anderen leitenden Material bestehen. Durch das Material kann ein Webmuster geschaffen werden, das flexibel sein kann, sodass es das Lenkrad 110 umhüllt. Das leitende Element 140 kann sich um beinahe das gesamte Lenkrad 110 herum ausdehnen, wobei es im Wesentlichen alle Seiten und Flächen des Lenkrads 110 bedeckt. Bei anderen Ausgestaltungen kann sich das leitende Element 140 um einen Abschnitt des Lenkrads 110 herum erstrecken.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung des Heizsystems 100. Eine Eingangsspannung kann von der Batterie 115 (in 2 gezeigt) zugeführt werden. Bei einem Beispiel kann die Eingangsspannung etwa 13,5 V betragen und kann für den Transformator 125 über die ersten Drähte 135 bereitgestellt werden.
  • Der Transformator 125 kann, wie erläutert, zwischen der Batterie 115 und dem Lenkrad 110 angeordnet sein. Bei dem Transformator 125 kann es sich um einen Aufspanntransformator mit einer Primärseite 150 (Eingangsseite) und einer Sekundärseite 155 (Ausgangsseite) handeln. Jede Seite kann mehrere Windungen aufweisen. Die Anzahl von Windungen auf der Primärseite 150 des Transformators 125 ist geringer als die Anzahl von Windungen auf der Sekundärseite 155. Das genaue Verhältnis hängt von der gewünschten Ausgangsspannung ab. Bei dem hier angeführten Beispiel kann eine gewünschte Ausgangsspannung etwa 16,875 V betragen. Wenn die Eingangsspannung etwa 13,5 V beträgt, müssen für jeweils 4 Windungen auf der Primärseite 150 5 Windungen auf der Sekundärseite 155 vorhanden sein (ein 4:5-Verhältnis).
  • Obwohl die Spannung auf der Sekundärseite 155 zunehmen kann, bleibt die Leistung auf der Primärseite 150 und der Sekundärseite 155 möglicherweise dieselbe. Da die Leistung das Produkt aus der Stromstärke und der Spannung ist, kann die Stromstärke auf der Sekundärseite 155 geringer als die Stromstärke auf der Primärseite 150 sein. Die dem leitenden Element 140 des offenbarten Systems 100 zugeführte Stromstärke kann dennoch eine Stromstärke übersteigen, die einem Widerstandsgitter eines Systems ohne einen dazwischenliegenden Transformator zugeführt wird. Wenn zum Beispiel die Eingangsspannung eines Systems ohne einen Transformator etwa 13,5 V beträgt und der Widerstand des leitenden Elements 140 etwa 1,6875 Ohm beträgt, kann die dem leitenden Element 140 zugeführte Stromstärke etwa 8,0 Ampere betragen. Allerdings kann ein System, bei dem der Transformator 125 dem leitenden Element 140 eine hochtransformierte Spannung von etwa 16,875 V zuführt, eine Stromstärke von etwa 10,0 Ampere zuführen. Demzufolge ist die dem leitenden Element 140 zugeführte Stromstärke größer als die eines Systems ohne einen Transformator.
  • Wie in 3 gezeigt, kann die Ausgangsspannung für das leitende Element 140 des Lenkrads über die zweiten Drähte 145 bereitgestellt werden. Die zweiten Drähte 145 können mit der Sekundärseite 155 des Transformators 125 verbunden und durch den Transformator 125 mit der Batterie 115 gekoppelt sein. Die zweiten Drähte 145 können mindestens dicker (Gauge) sein als die ersten Drähte 135, da eine größere Spannung und eine entsprechende Stromstärke darin übertragen werden. Obwohl dies nicht gezeigt wird, kann ein zweiter Schaltkreis bereitgestellt werden, um die erhöhte Stromstärke zuzuführen. Außerdem kann in Abhängigkeit von den Abmessungen der zweiten Drähte 145 die Position des Transformators 125 relativ zu dem Lenkrad 110 angepasst werden. Wenn ein dickerer Draht, zum Beispiel ein 10-Gauge-Draht, für die zweiten Drähte 145 verwendet wird, kann der Transformator 125 näher bei dem Lenkrad 110 angeordnet werden, sodass die Länge des dickeren Drahts auf ein Minimum beschränkt wird. Gleichermaßen kann, wenn die zweiten Drähte 145 dünner sind, beispielsweise ein 24-Gauge-Draht, der Transformator 125 näher bei der Batterie 115 angeordnet sein. Die Abmessungen des Drahts können auch von dem in der Lenkwelle zur Verfügung stehenden Raum abhängen.
  • 4 zeigt eine weitere schematische Darstellung des Heizsystems 100. Bei diesem Beispiel zählen ein Schaltelement 165 und ein Steuergerät 170 zu dem System 100. Das Schaltelement 165 kann elektronisch mit den ersten Drähten 135 und den dritten Drähten 175 gekoppelt sein. Zu den dritten Drähten 175 kann ein Drahtpaar zählen, das derart ausgestaltet ist, dass es den Transformator 125 umgeht und für das leitende Element 140 Spannung direkt von der Batterie 115 bereitstellt. Dies kann erforderlich sein, wenn das leitende Element 140 möglicherweise das Lenkrad 110 ausreichend erwärmt hat und die von dem Transformator 125 erzeugte größere Spannung möglicherweise nicht nötig ist. Zum Beispiel kann beim Starten eines Fahrzeugs das Lenkrad zumindest sehr kühl sein, da die es umgebende Umgebungsluft sehr kühl ist. Es kann wünschenswert sein, dass sich das Lenkrad 110 schnell erwärmt, um einem Benutzer einen höheren Komfort und eine größere Zufriedenheit zu bieten. Allerdings erwärmt sich im Lauf der Zeit das Lenkrad 110, wie auch die Umgebungsluft (z.B. die Luft in der Kabine des Fahrzeugs 105). Irgendwann muss das Lenkrad möglicherweise nicht weiter erwärmt werden, oder das Lenkrad 110 muss möglicherweise nicht so schnell erwärmt werden. In dieser Situation ist die zusätzliche Spannung von dem Transformator 125 möglicherweise unnötig.
  • Bei einem Beispiel können die dritten Drähte 175 jeweils ein 22-Gauge-Kupferdraht sein. Bei dem Beispiel aus 4 müssen die zweiten Drähte 145 möglicherweise zwei unterschiedliche Stromstärken handhaben, eine erste Stromstärke, wenn sich das Schaltelement 165 in der ersten Position befindet und eine Spannung durch den Transformator erhöht wird, und eine zweite Stromstärke, wenn sich das Schaltelement 165 in der zweiten Position befindet und eine Spannung direkt von der Batterie 115 zugeführt wird. Daher kann der zweite Draht 145 Abmessungen aufweisen, die beide möglichen Stromstärken aufnehmen können.
  • Das Schaltelement 165 kann ein elektronischer Schalter sein, der derart ausgestaltet ist, dass er die Batterie 115 mit dem Transformator 125 oder dem leitenden Element 140 verbindet. Das Schaltelement 165 kann einen zweipoligen Ein-Aus-Schalter aufweisen. Das Schaltelement 165 kann außerdem zwei einpolige Schalter aufweisen (wobei jeder mit einem der dritten Drähte 175 verbunden ist). Das Schaltelement 165 kann auch einen einpoligen oder zweipoligen Drei-Wege-Schalter aufweisen, wobei der Schalter eine von drei Stellungen einnehmen kann, darunter eine mittlere Stellung AUS.
  • Das System 100 kann einen Temperatursensor 180 aufweisen. Der Temperatursensor 180 kann in das Lenkrad 110 einbezogen sein und kann die Temperatur des Lenkrads 110 erfassen. Der Sensor 180 kann in Verbindung mit dem Steuergerät 170 stehen und kann die Temperatur des Lenkrads an das Steuergerät 170 senden.
  • Zu dem Steuergerät 170 können ein Prozessor und ein Speicher zum Verarbeiten von Daten zählen, die in Zusammenhang mit dem Heizsystem 100 stehen. Bei dem Steuergerät 170 kann es sich um ein separates Steuergerät zum Betreiben des Heizsystems 100 handeln. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Steuergerät 170 um ein weiteres Fahrzeugsteuergerät handeln wie beispielsweise ein weitere Steuermodul, das derart ausgestaltet ist, dass es andere Fahrzeugsysteme wie beispielsweise Leistungselektronik, Heiz- und Kühlsysteme, Energiesteuerung usw. handhabt und steuert. Das Steuergerät 170 kann das Schaltelement 165 auf Grundlage der von dem Temperatursensor 180 gesendeten Temperatur steuern. Zum Beispiel kann das Schaltelement 165 standardmäßig eine erste Stellung einnehmen, bei der die Schalter die Batterie 115 mit den ersten Drähten 135 verbinden. Dies kann ermöglichen, dass das Lenkrad 110 die von dem Transformator 125 bereitgestellte höhere Spannung beim Start des Fahrzeugs erhält. Sobald das Lenkrad 110 auf eine gewünschte Temperatur erwärmt ist, kann das Steuergerät 170 das Schaltelement 165 anweisen, in eine zweite Stellung zu schalten, bei der die Batterie 115 mit den dritten Drähten verbunden ist 175. Bei dieser Anordnung wird die Spannung von der Batterie 115 nicht von dem Transformator 125 beeinflusst. Das Widerstandselement/leitende Element 140 kann diese Spannung erhalten und kann die Temperatur an dem Lenkrad 110 aufrechterhalten. Das Steuergerät 170 kann außerdem das Schaltelement 165 anweisen, in eine dritte Stellung zu schalten, bei der weder die ersten noch die dritten Drähte 135, 175 mit der Batterie 115 verbunden sind, und daher keine Spannung zu dem leitenden Element 140 übertragen wird. Dies kann erforderlich sein, wenn sich das Lenkrad 110 in Gefahr befindet zu heiß werden oder das Fahrzeug abgeschaltet wird, oder wenn Batterieenergie für andere Fahrzeugsysteme zurückgehalten werden muss.
  • 5 zeigt einen Ablaufplan für das Heizsystem 100. Der Prozess 500 beginnt bei Block 505, wenn das Fahrzeug startet. Bei Block 510 kann das Steuergerät 170 eine Lenkradtemperatur von dem Sensor 180 empfangen. Der Sensor 180 kann für das Steuergerät 170 kontinuierlich Temperaturmesswerte bereitstellen. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuergerät 170 von dem Sensor 180 einen Temperaturmesswert abfragen.
  • Bei Block 515 kann das Steuergerät 170 ermitteln, ob die empfangene Temperatur unter einem ersten Schwellenwert liegt. Bei dem ersten Schwellenwert kann es sich um einen vorgegebenen Temperaturwert handeln, der ein sehr kaltes Lenkrad 110 anzeigt. Zum Beispiel kann der erste Schwellenwert eine Temperatur sein, die bewirkt, dass ein Anfassen des Lenkrads 110 unangenehm ist. Bei einem Beispiel kann der erste Schwellenwert etwa 50 Grad Fahrenheit betragen. Wenn die empfangene Temperatur unter dem ersten Schwellenwert liegt, schreitet der Prozess 500 fort zu Block 520. Wenn nicht, schreitet der Prozess fort zu Block 525.
  • Bei Block 520 kann das Steuergerät 170, wenn die empfangene Temperatur anzeigt, dass das Lenkrad 110 unter dem ersten Schwellenwert liegt, das Schaltelement 165 anweisen, sich in die erste Stellung zu bewegen, wodurch die Batterie 115 mit dem Transformator 125 verbunden wird, sodass das leitende Element 140 in dem Lenkrad 110 die von dem Transformator 125 erzeugte höhere Spannung erhalten und somit das leitende Element 140 schneller erwärmen kann. Nachdem das Schaltelement 165 auf die erste Position eingestellt wurde, kann der Prozess 500 zu Block 515 zurückkehren.
  • Bei Block 525 kann das Steuergerät 170 ermitteln, ob die empfangene Temperatur zwischen dem ersten Schwellenwert und einem zweiten Schwellenwert liegt. Bei dem zweiten Schwellenwert kann es sich um einen vorgegebenen Temperaturwert handeln, der ein kaltes Lenkrad 110 anzeigt. Das bedeutet: Obwohl der zweite Schwellenwert anzeigen kann, dass das Lenkrad 110 kalt ist und erwärmt werden sollte, kann der zweite Schwellenwert eine höhere Temperatur sein als der erste Schwellenwert. Zum Beispiel kann der zweite Schwellenwert etwa 60 Grad Fahrenheit betragen. Wenn die empfangene Temperatur innerhalb des ersten und zweiten Schwellenwerts liegt (z.B. zwischen 50 und 60 Grad Fahrenheit), schreitet der Prozess 500 fort zu Block 530. Wenn nicht, schreitet der Prozess fort zu Block 535.
  • Bei Block 530 kann das Steuergerät 170 das Schaltelement 165 anweisen, sich in die zweite Stellung zu bewegen, wodurch die Batterie 115 mit dem leitenden Element 140 verbunden und der Transformator 125 umgangen wird, sodass das leitende Element 140 Batteriespannung erhält, um das Lenkrad 110 zu erwärmen. Nachdem das Schaltelement 165 auf die zweite Stellung eingestellt wurde, kann der Prozess 500 zu Block 515 zurückkehren.
  • Bei Block 535 kann das Steuergerät 170 feststellen, dass die empfangene Temperatur über dem zweiten Schwellenwert liegt. In dieser Situation kann das Lenkrad 110 eine angenehme Temperatur aufweisen, und möglicherweise ist kein Erwärmen des Lenkrads erforderlich. Das Steuergerät 170 kann das Schaltelement 165 anweisen, sich in die dritte Stellung zu bewegen, wodurch das leitende Element 140 von der Batterie 115 getrennt und die Spannungsversorgung unterbrochen wird. Der Prozess 500 kann zu Block 515 zurückkehren, um sicherzustellen, dass die Temperatur des Lenkrads 110 auf einem für den Fahrer angenehmen Niveau bleibt.
  • Der Prozess 500 kann fortfahren, die Temperaturwerte im Vergleich zu den verschiedenen Schwellenwerten zu analysieren, bis das Fahrzeug abgeschaltet wird. Der Prozess 500 kann auch enden, wenn Batterieenergie von anderen Fahrzeugsystemen benötigt wird, oder wenn das Heizsystem 100 manuell abgeschaltet wird, zum Beispiel, indem der Fahrer eine Eingabe in einer Anzeige des Fahrzeugs 105 auswählt.
  • Demzufolge wird hier ein Lenkradheizsystem beschrieben, bei dem ein Aufspanntransformator verwendet wird, um die zu dem Heizgitter eines Lenkrads übertragene Spannung zu erhöhen, um die Geschwindigkeit zu steigern, mit der das Lenkrad erwärmt wird. Das System kann auf einfache Weise mit vorhandenen Batterien und Fahrzeugsystemen ausgestaltet sein, ohne eine zusätzliche Belastung der Batterie selbst darzustellen.
  • Hier beschriebene Datenverarbeitungsvorrichtungen wie beispielsweise das Steuergerät 170 weisen im Allgemeinen durch Computer ausführbare Anweisungen auf, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Datenverarbeitungsvorrichtungen wie beispielsweise die vorstehend angeführten ausführbar sein können. Durch Computer ausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung verschiedener Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt wurden, darunter ohne Einschränkung und entweder einzeln oder kombiniert, JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z.B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z.B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Anweisungen aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse ausführt, darunter einen oder mehrere der hier beschriebenen Prozesse. Derartige Anweisungen sowie andere Daten können unter Verwendung verschiedener computerlesbarer Medien gespeichert und gesendet werden.
  • Im Hinblick auf die hier beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. sollte beachtet werden, dass, obwohl die Schritte derartiger Prozesse usw. als in einer bestimmten geordneten Reihenfolge erfolgend beschrieben wurden, solche Prozesse praktisch derart angewendet werden könnten, dass die beschriebenen Schritte in einer anderen Reihenfolge als der hier beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Es sollte außerdem beachtet werden, dass bestimmte Schritte gleichzeitig ausgeführt werden könnten, dass andere Schritte hinzugefügt werden könnten, oder dass bestimmte hier beschriebene Schritte entfallen könnten. Anders ausgedrückt: Die Beschreibungen von Prozessen werden hier zum Zweck der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen gegeben, und sollten keinesfalls als die Ansprüche einschränkend aufgefasst werden.
  • Obwohl vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Wörter dienen vielmehr eher zur Beschreibung als zur Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Wesensgehalt und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale verschiedener realisierender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.

Claims (17)

  1. Heizsystem für ein Fahrzeuglenkrad, wobei das System umfasst: ein leitendes Element, das derart ausgestaltet ist, dass es mindestens einen Abschnitt des Lenkrads umgibt; eine Energieversorgung, die derart ausgestaltet ist, dass sie eine Eingangsspannung liefert, und einen Transformator, der zwischen die Energieversorgung und das leitende Element geschaltet und derart ausgestaltet ist, dass er die Eingangsspannung empfängt und für das leitende Element eine Ausgangsspannung bereitstellt, die höher als die Eingangsspannung ist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Energieversorgung und der Transformator über einen ersten Draht verbunden sind, und wobei der Transformator und das leitende Element über einen zweiten Draht gekoppelt sind, wobei der erste Draht derart ausgestaltet ist, dass er eine größere Stromstärke führt als der zweite Draht.
  3. System nach Anspruch 1, das außerdem umfasst: einen Temperatursensor, der mit dem leitenden Element gekoppelt und derart ausgestaltet ist, dass er die Temperatur des Lenkrads erfasst; ein mit dem Temperatursensor gekoppeltes Steuergerät und ein Schaltelement, das mit dem Steuergerät und der Energieversorgung gekoppelt und außerdem derart ausgestaltet ist, dass es die Energieversorgung elektronisch mit dem Transformator oder dem leitenden Element koppelt.
  4. System nach Anspruch 3, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass es von dem Temperatursensor eine Temperatur unterhalb eines ersten Schwellenwerts empfängt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung mit dem Transformator zu koppeln.
  5. System nach Anspruch 3, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass es von dem Temperatursensor eine Temperatur innerhalb eines vordefinierten Temperaturbereichs empfängt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung mit dem leitenden Element zu koppeln.
  6. System nach Anspruch 3, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass die Temperatur von dem Temperatursensor über einem zweiten Schwellenwert liegt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung von dem leitenden Element zu trennen.
  7. Heizsystem für ein Fahrzeuglenkrad, wobei das System umfasst: ein Widerstandsgitter, das derart ausgestaltet ist, dass es mindestens einen Abschnitt des Lenkrads umgibt, und einen Aufspanntransformator, der zwischen eine Energieversorgung und das Widerstandsgitter gekoppelt und derart ausgestaltet ist, dass er eine Eingangsspannung von der Energieversorgung empfängt und für das Widerstandsgitter zum Erwärmen des Lenkrads eine Ausgangsspannung bereitstellt, die die Eingangsspannung übersteigt.
  8. System nach Anspruch 7, wobei der Transformator über einen ersten Draht mit der Energieversorgung gekoppelt ist, und wobei der Transformator mit dem Widerstandsgitter über einen zweiten Draht gekoppelt ist, wobei der erste Draht derart ausgestaltet ist, dass er eine größere Stromstärke führt als der zweite Draht.
  9. System nach Anspruch 7, wobei das Widerstandsgitter mehrere Kupferdrähte aufweist, die derart ausgestaltet sind, dass sie von dem Transformator gelieferten Strom übertragen.
  10. System nach Anspruch 7, das außerdem umfasst: einen Temperatursensor, der mit dem Widerstandsgitter gekoppelt und derart ausgestaltet ist, dass er die Temperatur des Lenkrads erfasst; ein mit dem Temperatursensor gekoppeltes Steuergerät und ein Schaltelement, das mit dem Steuergerät und der Energieversorgung gekoppelt und außerdem derart ausgestaltet ist, dass es die Energieversorgung elektronisch mit dem Transformator oder dem Widerstandsgitter koppelt.
  11. System nach Anspruch 10, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es dem Schaltelement auf Grundlage der von dem Temperatursensor empfangenen Temperatur Anweisungen erteilt.
  12. System nach Anspruch 11, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass es von dem Temperatursensor eine Temperatur unterhalb eines ersten Schwellenwerts empfängt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung mit dem Transformator zu koppeln.
  13. System nach Anspruch 11, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass es von dem Temperatursensor eine Temperatur innerhalb eines vordefinierten Temperaturbereichs empfängt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung mit dem Widerstandsgitter zu koppeln.
  14. Heizsystem für ein Fahrzeuglenkrad, wobei das System umfasst: ein leitendes Element, das derart ausgestaltet ist, dass es mindestens einen Abschnitt des Lenkrads umgibt; eine Energieversorgung, die mit dem leitenden Element gekoppelt und derart ausgestaltet ist, dass sie eine Eingangsspannung liefert; einen Transformator, der zwischen die Energieversorgung und das leitende Element gekoppelt ist; ein Schaltelement, das derart ausgestaltet ist, dass es die Energieversorgung mit dem Transformator oder dem leitenden Element koppelt, und ein Steuergerät, das mit dem Schaltelement gekoppelt ist und programmiert ist zum Empfangen mindestens einer Temperatur von einem Temperatursensor eines Lenkrads und Senden von Anweisungen an das Schaltelement auf Grundlage der Temperatur.
  15. System nach Anspruch 14, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass es von dem Temperatursensor eine Temperatur unterhalb eines ersten Schwellenwerts empfängt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung mit dem Transformator zu koppeln.
  16. System nach Anspruch 14, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass es von dem Temperatursensor eine Temperatur innerhalb eines vordefinierten Temperaturbereichs empfängt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung mit dem leitenden Element zu koppeln.
  17. System nach Anspruch 14, wobei das Steuergerät derart programmiert ist, dass es als Reaktion darauf, dass die Temperatur von dem Temperatursensor über einem zweiten Schwellenwert liegt, das Schaltelement anweist, die Energieversorgung von dem leitenden Element zu trennen.
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