DE102018204947A1 - Vehicle seat with a comfort-optimized seat heating control with heating scenarios - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz aufweisend ein Klimatisierungssystem zur Durchführung einer komfortoptimierten Sitzheizungsregelung mit Aufheizszenarien, der mindestens ein Sitzheizungssystem mit einer Sitztemperierungseinrichtung und zusätzlich in mindestens einer Ausführungsvariante mindestens ein Sitzbelüftungssystems umfasst, wobei a) an einem vorgebbaren Einbauort in einem Sitzteil und/oder einem Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes mindestens ein Temperatursensor als Temperatur-Istwertgeber zur Erfassung der Temperatur des Polsterteils des mindestens einen Sitzteils und/oder Rückenlehnenteils und alternativ b) nahe einer Oberfläche des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles mindestens ein weiterer Temperatur-Istwertgeber zur Erfassung der Kontakttemperatur einer Kontaktoberfläche einer auf dem Sitzteil und/oder dem Rückenlehnenteil aufsitzenden Person, und/oder c) in dem Sitzteil und/oder dem Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes mindestens ein Feuchte-Sensor als Feuchte-Istwertgeber für die absolute Luftfeuchte innerhalb des Polsterteils des mindestens einen Sitzteils und/oder Rückenlehnenteils angeordnet sind, sodass mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung durch Steuerung der Sitztemperierungseinrichtung des Sitzheizungssystems in Abhängigkeit einer zu einem Zeitpunkt (t), in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur (T) in einem Aufheizzeitraum (Δt) eines Aufheizszenarios und darüber hinaus ein Komfortzustand der auf dem Fahrzeugsitz aufsitzenden Person bewirkbar ist.The invention relates to a vehicle seat having an air conditioning system for carrying out a comfort-optimized seat heating control with heating scenarios comprising at least one seat heating system with a Sitztemperierungseinrichtung and additionally in at least one embodiment at least one seat ventilation system, wherein a) at a predetermined installation location in a seat part and / or a backrest part of Vehicle seat at least one temperature sensor as a temperature-actual value sensor for detecting the temperature of the cushion part of the at least one seat part and / or backrest part and alternatively b) near a surface of the seat part and / or the backrest part at least one further temperature actual value sensor for detecting the contact temperature of a contact surface on person sitting on the seat part and / or the backrest part, and / or c) in the seat part and / or the backrest part of the vehicle seat, at least one moisture senso r are arranged as humidity actual value for the absolute humidity within the cushion part of the at least one seat part and / or backrest part, so that by means of a control and regulating device by controlling the Sitztemperierungseinrichtung of the seat heating system in dependence on at a time (t) in which the Vehicle occupant sits on the vehicle seat, determined at the installation of the temperature sensor start temperature (T) in a heat-up period (.DELTA.t) of a Aufheizszenarios and beyond a comfort state of the seated on the vehicle seat person is effected.
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz aufweisend ein Klimatisierungssystem zur Durchführung einer komfortoptimierten Sitzheizungsregelung mit Aufheizszenarien, der mindestens ein Sitzheizungssystem mit einer Sitztemperierungseinrichtung und zusätzlich in mindestens einer anderen Ausführungsvariante mindestens ein Sitzbelüftungssystem umfasst.The invention relates to a vehicle seat having an air conditioning system for carrying out a comfort-optimized seat heating control with heating scenarios, comprising at least one seat heating system with a seat temperature control device and additionally in at least one other embodiment at least one seat ventilation system.
Die Druckschrift 10 2014 206 613 A1 offenbart ein Verfahren zur Klimatisierung eines von einem Fahrzeuginsassen besetzten Fahrzeugsitzes, welcher mit einer Sitzbelüftungseinrichtung sowie mit einer Sitztemperierungseinrichtung ausgestattet ist, wobei mittels einer Feuchte-Sensoranordnung ein für eine Feuchte einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes repräsentativer Feuchtewert ermittelt und die Sitzbelüftungseinrichtung und die Sitztemperierungseinrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Feuchtewert gesteuert werden. Es ist vorgesehen, dass die Sitzbelüftungseinrichtung und die Sitztemperierungseinrichtung in zusätzlicher Abhängigkeit von einem mittels einer Temperatur-Sensoranordnung erfassten und für eine Hauttemperatur des Gesichts- und/oder des Handbereichs des Fahrzeuginsassen repräsentativen Hauttemperaturwert gesteuert wird.
Mit Hilfe einer Temperaturmessung an der Haut (Hauttemperaturwert) kann erkannt werden, dass ein Zustand „zu kalt“ vorliegt. Es kann jedoch nicht zwischen anderen Zuständen, in dem Komfortzustand „neutral beziehungsweise komfortabel“ und dem Zustand „zu warm“ differenziert werden.By means of a temperature measurement on the skin (skin temperature value) it can be recognized that a condition is "too cold". However, it can not be differentiated between other states, in the comfort state "neutral or comfortable" and the state "too warm".
Beim Übergang von dem Komfort-Zustand „neutral beziehungsweise komfortabel“ zu dem Komfort-Zustand „zu warm“ versucht der Körper, mit Hilfe von Feuchtigkeitsabgabe und Verdunstung der Feuchte, eine Wärmeabgabe zu erreichen. Die Hauttemperatur, die auch als Kontakttemperatur bezeichnet wird, bleibt annähernd gleich.In the transition from the comfort state "neutral or comfortable" to the comfort state "too warm", the body tries to achieve a heat release with the help of moisture release and evaporation of the moisture. The skin temperature, which is also known as contact temperature, remains approximately the same.
Um die Zustände „warm“ oder „zu warm“ zu erkennen, muss dementsprechend die Feuchtigkeitsabgabe einer Person gemessen werden. Nur eine Temperaturmessung reicht hierbei nicht aus. Kann die Temperatur und die Feuchte in dem oder den Kontaktbereich/en als Kontaktfeuchte und Kontakttemperatur gemessen werden, so ist es möglich, dass die Belüftung und Heizung bedarfsgerecht für Lehne und Kissen unabhängig voneinander geregelt werden. In order to detect the states "warm" or "too warm", the moisture release of a person must be measured accordingly. Only one temperature measurement is not enough. If the temperature and the humidity in the contact area (s) can be measured as contact humidity and contact temperature, it is possible that the ventilation and heating are regulated independently of one another for backrest and cushions as required.
Die Temperatur, die an einem Einbauort des Temperatursensors im Sitz gemessen wird, hängt von der Sensorposition (Einbauort) ab, je nachdem wie weit der Sensor von der Hautoberfläche entfernt ist. Mit anderen Worten der Temperatursensor misst nicht die wirkliche Temperatur zwischen Haut und Bezug des Sitzteiles und/oder Rückenlehnenteiles.The temperature measured at an installation location of the temperature sensor in the seat depends on the sensor position (mounting location), depending on how far away the sensor is from the skin surface. In other words, the temperature sensor does not measure the true temperature between the skin and the seat part and / or the backrest part.
Die Feuchte, die an einem Einbauort des Feuchtsensors im Sitz gemessen wird, hängt von der Sensorposition (Einbauort) ab, je nachdem wie weit der Sensor von der Hautoberfläche entfernt ist. Mit anderen Worten, der Feuchtesensor misst nicht die wirkliche Kontaktfeuchte zwischen Haut und Bezug des Sitzteiles und/oder Rückenlehnenteiles.The humidity measured at a mounting location of the humidity sensor in the seat depends on the sensor position (mounting location), depending on how far away the sensor is from the skin surface. In other words, the humidity sensor does not measure the actual contact moisture between the skin and the seat part and / or the backrest part.
Bei eigenen Versuchen und Aufbauten einer Klimaregelung liegt der Temperatursensor unter dem Sitzbezug und unter der ersten oder gegebenenfalls auch zweiten Kaschierung auf einem Sitzschaum, wobei sich die Anordnung zudem von Fahrzeugsitz zu Fahrzeugsitz unterscheidet.In its own experiments and constructions of a climate control, the temperature sensor is located under the seat cover and under the first or possibly also second lamination on a seat foam, wherein the arrangement also differs from vehicle seat to vehicle seat.
Zwischen der bekleideten aufsitzenden Person und dem Bezug des Sitzteiles oder Rückenlehnenteiles befindet sich außerdem noch eine zu beachtende Bekleidungsschicht.Between the clothed seated person and the reference of the seat part or backrest part, there is also a clothing layer to be observed.
Somit kann durch die eine Zwischenschicht bildende Bekleidungsschicht - auch unabhängig von den jeweiligen sich von Fahrzeugsitz zu Fahrzeugsitz unterscheidenden Temperatursensorpositionen - nicht die wirkliche Hauttemperatur im Kontaktbereich an sich ermittelt werden.Thus, the actual skin temperature in the contact area per se can not be determined by the layer of clothing forming an intermediate layer, independently of the respective temperature sensor positions which differ from vehicle seat to vehicle seat.
Es besteht jedoch die Möglichkeit, auf den Hauttemperaturwert im jeweiligen Kontaktbereich, der auch als Hautkontakttemperaturwert bezeichnet wird, zurückzuschließen.However, it is possible to deduce the skin temperature value in the respective contact area, which is also referred to as skin contact temperature value.
Bei Probandenmessungen wurde bei den meisten Probanden mit einer bestimmten Sensorposition des Temperatursensors unter stationären Bedingungen ein Temperaturwert von circa 31 °C als Komforttemperatur gemessen. Diese circa 31 °C Komforttemperatur stellt denjenigen Temperaturwert dar, der tatsächlich am Einbauort des Sensors im Sitzteil und/oder Rückenlehnenteil gemessen wird.In test subject measurements, a temperature value of about 31 ° C was measured as comfort temperature in most subjects with a specific sensor position of the temperature sensor under stationary conditions. This approximately 31 ° C comfort temperature represents that temperature value that is actually measured at the installation location of the sensor in the seat part and / or backrest part.
Diesem den Hautkontakttemperaturwert repräsentierenden Temperaturwert von 31 °C, der am Einbauort des Sensors im Sitzteil und/oder im Rückenlehnenteil gemessen wird, ist gemäß den Probandenmessungen ein an der Haut im Kontaktbereich vorliegender Hautkontakttemperaturwert von circa 34°C zugeordnet.According to the subject measurements, a skin contact temperature value of approximately 34 ° C. present on the skin in the contact area is assigned to this temperature value of 31 ° C. representing the skin contact temperature value, which is measured at the installation location of the sensor in the seat part and / or in the backrest part.
Der den Hautkontakttemperaturwert am Einbauort repräsentierende Temperaturwert von 31 °C wird nachfolgend als Komforttemperatur oder als Komforttemperaturwert
Wurde die Komforttemperatur
Mit einer Komfortregelung entsprechend des Offenbarungsgehaltes der Druckschrift
Bekannt ist ferner, dass oberhalb einer „Schwülegrenze“ von circa 13,5 g/kg der absoluten Feuchte ein unangenehm warmes Empfinden entsteht. Nach Studienlage liegt dieser Wert im Kontaktbereich am Einbauort des Feuchtesensors gemessen im Sommer bei circa 12 g/kg und im Winter bei circa 14 g/kg. Der Einbauort des Feuchtesensors liegt beispielsweise analog zu dem Temperatursensor unter dem Sitzbezug und unter der ersten oder gegebenenfalls auch zweiten Kaschierung auf einem Sitzschaum.It is also known that an unpleasant warm sensation arises above a "sultry limit" of about 13.5 g / kg of the absolute humidity. According to the study, this value is in the contact area at the installation site of the humidity sensor measured in the summer at about 12 g / kg and in winter at about 14 g / kg. The installation location of the humidity sensor is for example analogous to the temperature sensor under the seat cover and under the first or possibly also second lamination on a seat foam.
Bei einer Feuchteregelung, die in Abhängigkeit des Komforttemperaturwertes
Dabei wird vorausschauend bereits die Sitzbelüftungseinrichtung sanft aktiviert werden, wenn erkannt wird, dass der aktuelle Feuchtigkeitsmesswert sich zu einem Wert oberhalb eines Feuchtgrenzwertes der Schwülegrenze hinbewegt.In this case, the seat ventilation device is already anticipated to be activated in a gentle manner when it is detected that the current moisture measurement value is moving toward a value above a moisture limit value of the low-humidity limit.
Genauso kann die Sitzheizung aktiviert werden, wenn vorausschauend erkannt wird, dass ein aktueller Temperaturmesswert einen Temperaturgrenzwert des Komforttemperaturwertes
Zudem wurde noch Folgendes erkannt: Bei der Temperaturmessung des Komforttemperaturwertes
Das Aufheizen findet bereits statt, wenn die Sitzoberflächenkontakttemperatur, mithin die Temperatur auf der Sitzoberfläche eines Sitzteiles und/oder Rückenlehnenteiles kälter ist, als der im Kontaktbereich vorliegende Hautkontakttemperaturwert der Person von circa 34°C ist.The heating already takes place when the seat surface contact temperature, hence the temperature on the seat surface of a seat part and / or back part is colder, than the contact skin contact temperature value of the person of about 34 ° C.
Wegen der thermischen Masse des Sitzteiles und Rückenlehnenteiles dauert es (ohne Sitzheizung) nach entsprechenden Messungen circa 10 - 30 min (Zeitpanne) bis der Wärmefluss zwischen der Kontaktoberfläche des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles und des Komforttemperaturwertes
Hinzu kommt, dass auch im sogenannten thermodynamischen „Wohlfühlzustand“ des Menschen der Wärmestrom zwischen Mensch und Sitzteil und/oder Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes nicht Null ist, da der Mensch auch im ruhenden thermodynamischen „Wohlfühlzustand“ weiterhin circa 100 Watt an die Umgebung abgibt.In addition, even in the so-called thermodynamic "well-being state" of humans, the heat flow between man and seat part and / or backrest part of the vehicle seat is not zero, since man continues to give about 100 watts to the environment even in the dormant thermodynamic "feel-good state".
Das heißt, in einer Zeitspanne
Ein Beispiel: Bei relativ warmen Bedingungen von beispielsweise 20°C Umgebungstemperatur ist das Sitzteil und das Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes an der Sitzoberfläche und am Einbauort des Temperatursensors und somit des Komforttemperaturwertes
Setzt sich jetzt eine Person auf den Fahrzeugsitz, wird bisher bei einer temperaturgeführten Sitzheizungsregelung in Abhängigkeit der vorgegebenen gewünschten konstanten „Wohlfühl-Kontakttemperatur“, die beispielsweise 34°C beträgt, die Sitzheizung aktiviert, um möglichst schnell den Komforttemperaturwert
Da mit dieser Verfahrensweise, wie zuvor erläutert, der tatsächliche thermische Komfortzustand der Person nicht berücksichtigt wird, kann mit dieser Verfahrensweise auch nicht berücksichtigt werden, ob die aufsitzende Person tatsächlich (wie durch die bekannte Umgebungstemperatur in diesem Beispiel 20°C angenommen wird) ausgekühlt ist, so dass nicht klar ist, ob die Person überhaupt eine Aktivierung der Sitzheizung wünscht.Since this procedure, as explained above, the actual thermal comfort state of the person is not taken into account, can not be considered with this procedure, whether the seated person actually (as assumed by the known ambient temperature in this example, 20 ° C) is cooled , so it is not clear whether the person wishes to activate the seat heating at all.
Außerdem wird wie bereits erläutert, der Komforttemperaturwert
Es kann beispielsweise durch eine Aktivierung der Sitzheizung ein Wärmestrom mit einer Temperatur erzeugt werden, den die gegebenenfalls aufgeheizte Person nicht wünscht, und die von der Person somit sogar als unangenehm empfunden wird, da die Person nicht, wie innerhalb der bisherigen Regelstrategie angenommen, ausgekühlt ist.It can be generated, for example, by activating the seat heating, a heat flow at a temperature that the person possibly heated does not want, and thus even perceived by the person as unpleasant, since the person is not, as assumed within the previous control strategy, cooled ,
Mit anderen Worten, die aufsitzende Person kann sich zum Zeitpunkt des Aufsitzens
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine komfortoptimierte Sitzheizungsregelung für eine Sitzheizung eines Fahrzeugsitzes in einem Fahrzeug zu schaffen, die weitestgehend individuelle thermische Zustände von Personen berücksichtigt.The invention has for its object to provide a comfort-optimized seat heating control for a seat heating of a vehicle seat in a vehicle that largely takes into account individual thermal conditions of persons.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Klimatisierung eines auf einem Fahrzeugsitz aufsitzenden Fahrzeuginsassen und von dem Fahrzeuginsassen besetzten Fahrzeugsitzes, welcher zumindest mit einer Sitztemperierungseinrichtung ausgestattet ist, wobei mittels einer Temperatur-Sensoranordnung ein für einen Hautkontakttemperaturwert an einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes repräsentativer Komforttemperaturwert an einem Einbauort eines Temperatursensors der Temperatur-Sensoranordnung ermittelt wird.The starting point of the invention is a method for air conditioning a seated on a vehicle seat occupant and occupied by the vehicle occupant vehicle seat, which is equipped at least with a Sitztemperierungseinrichtung, wherein by means of a temperature sensor arrangement representative of a Hautkontakttemperaturwert on a surface of the vehicle seat comfort temperature value at a location of a Temperature sensor of the temperature sensor arrangement is determined.
Erfindungsgemäß ist in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, dass zumindest die Sitztemperierungseinrichtung in Abhängigkeit einer zu einem Zeitpunkt, in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur in einem Aufheizzeitraum eines Aufheizszenarios nach einer vorgebbaren anfangstemperaturabhängigen Kennlinie gesteuert wird, um den vorgebbaren Komforttemperaturwert entlang der Kennlinie einzuregeln.According to the invention, it is provided in a first embodiment that at least the seat temperature control device is controlled according to a predeterminable initial temperature-dependent characteristic curve as a function of an initial temperature determined at the installation location of the temperature sensor at a time at which the vehicle occupant sits on the vehicle seat in a heating-up period of a heating-up scenario specifiable comfort temperature value along the characteristic curve.
Bei einer erweiterten Verfahrensvariante der ersten Ausführungsform, wird von einem anderen Ausgangspunkt ausgehend, vorgeschlagen, dass der Fahrzeugsitz neben der Sitztemperierungseinrichtung mit einer Sitzbelüftungseinrichtung ausgestattet ist, wobei jetzt mittels einer Feuchte-Sensoranordnung ein für eine Feuchte einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes repräsentativer Feuchtewert am Einbauort eines Feuchtesensors der Feuchte-Sensoranordnung ermittelt wird, sodass erfindungsgemäß die Sitzbelüftungseinrichtung und die Sitztemperierungseinrichtung zusätzlich in Abhängigkeit von dem ermittelten Feuchtewert und in Abhängigkeit der zu dem Zeitpunkt, in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur in dem Aufheizzeitraum des Aufheizszenarios nach der vorgegebenen anfangstemperaturabhängigen Kennlinie gesteuert wird, um den vorgegebenen Komforttemperaturwert entlang der Kennlinie einzuregeln.In an expanded variant of the method of the first embodiment, starting from another starting point, it is proposed that the vehicle seat is equipped with a seat ventilation device next to the seat temperature control device, wherein a humidity sensor arrangement now represents a humidity value representative of a humidity of a surface of the vehicle seat at the installation location of a humidity sensor the humidity sensor arrangement is determined, so that according to the invention, the seat ventilation device and the seat temperature control additionally in dependence on the determined humidity value and depending on the at the time in which the vehicle occupant sits on the vehicle seat at the installation of the temperature sensor determined initial temperature in the heating period of Aufheizszenarios is controlled according to the predetermined starting temperature-dependent characteristic to regulate the predetermined comfort temperature value along the characteristic curve.
In einer noch weiteren Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass im Kontaktbereich zwischen Fahrzeuginsassen und Sitzteil und/oder zwischen Fahrzeuginsassen und Rückenlehnenteil der Wärmestrom gemessen wird, sodass in Abhängigkeit des Wärmestromverlaufes ab dem Zeitpunkt, in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, und in Abhängigkeit der am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur ein Aufheizszenario für den Aufheizzeitraum eingeleitet wird, bei dem der Wärmestromwert des Wärmestromverlaufs ab dem Zeitpunkt als Hilfsgröße auf die anfangstemperaturabhängige Kennlinie aufgeschaltet wird, so dass in Abhängigkeit der Hilfsgröße nach der vorgegebenen anfangstemperaturabhängigen Kennlinie gesteuert wird, um den vorgegebenen Komforttemperaturwert entlang der anfangstemperaturabhängigen Kennlinie einzuregeln.In yet another embodiment of the first embodiment, it is provided that the heat flow is measured in the contact area between the vehicle occupant and the seat part and / or between the vehicle occupant and the backrest part, so that, depending on the heat flow curve, from the time the vehicle occupant sits on the vehicle seat, and a heating scenario for the heating period is initiated as a function of the starting temperature determined at the installation location of the temperature sensor, in which the heat flow value of the heat flow curve is switched from the time as an auxiliary variable to the starting temperature-dependent characteristic, so that the predetermined initial temperature-dependent characteristic is controlled as a function of the auxiliary variable; to regulate the specified comfort temperature value along the starting temperature-dependent characteristic curve.
In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Sitztemperierungseinrichtung in Abhängigkeit eines zu einem Zeitpunkt, in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, im Kontaktbereich zwischen Fahrzeuginsassen und Sitzteil und/oder zwischen Fahrzeuginsassen und Rückenlehnenteil gemessenen Wärmestromes und in Abhängigkeit der am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur ein Aufheizszenario für den Aufheizzeitraum gesteuert wird, um den vorgebbaren Komforttemperaturwert einzuregeln.In a second embodiment of the method it is provided that the Sitztemperierungseinrichtung depending on a measured at a time in which the vehicle occupant sits on the vehicle seat, in the contact area between the vehicle occupant and seat part and / or between the vehicle occupant and backrest portion measured heat flow and depending on the location the temperature determined at the start temperature, a heating scenario for the heating period is controlled to regulate the predetermined comfort temperature value.
Bei einer erweiterten Verfahrensvariante der zweiten Ausführungsform, wird von einem anderen Ausgangspunkt ausgehend, vorgeschlagen, dass der Fahrzeugsitz neben der Sitztemperierungseinrichtung mit einer Sitzbelüftungseinrichtung ausgestattet ist, wobei jetzt mittels einer Feuchte-Sensoranordnung ein für eine Feuchte einer Oberfläche des Fahrzeugsitzes repräsentativer Feuchtewert am Einbauort eines Feuchtesensors der Feuchte-Sensoranordnung ermittelt wird, sodass erfindungsgemäß die Sitzbelüftungseinrichtung und die Sitztemperierungseinrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Feuchtewert und in Abhängigkeit der zu dem Zeitpunkt, in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, im Kontaktbereich zwischen Fahrzeuginsassen und Sitzteil und/oder zwischen Fahrzeuginsassen und Rückenlehnenteil gemessenen Wärmestromes und in Abhängigkeit der am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur ein Aufheizszenario für den Aufheizzeitraum gesteuert wird, um den vorgebbaren Komforttemperaturwert einzuregeln.In an expanded variant of the method of the second embodiment, starting from another starting point, it is proposed that the vehicle seat is equipped with a seat ventilation device next to the seat temperature control device, wherein a humidity sensor arrangement now represents a humidity value representative of a humidity of a surface of the vehicle seat at the installation location of a humidity sensor the humidity sensor arrangement is determined so that According to the invention, the seat ventilation device and the Sitztemperierungseinrichtung depending on the determined moisture value and depending on the time at which the vehicle occupant sits on the vehicle seat, in the contact area between the vehicle occupant and seat part and / or between the vehicle occupant and backrest portion measured heat flow and in dependence on the Installation location of the temperature sensor determined initial temperature a heating scenario for the heating period is controlled to regulate the predetermined comfort temperature value.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind den Ausführungsformen und zugehörigen Ausführungsvarianten betreffend vorgesehen, dass die Steuerung der Sitztemperierungseinrichtung oder die Steuerung der Sitztemperierungseinrichtung und der Sitzbelüftungseinrichtung ohne vorgeschalteten Aufheizzeitraum gesteuert wird/werden, wenn spätestens zum Zeitpunkt des Aufsetzens einer Person eine Inaktivschaltung des Aufheizszenarios bewirkt wird.In a preferred embodiment of the invention, the embodiments and related variants are provided that the control of Sitztemperierungseinrichtung or the control of Sitztemperierungseinrichtung and the seat ventilation device is controlled without upstream heating period /, if at the latest at the time of placement of a person inaktivschaltung the Aufheizszenarios is effected.
Bevorzugt ist beispielsweise vorgesehen, dass in Abhängigkeit einer Grenztemperatur, der zu dem Zeitpunkt des Aufsetzens einer Person gemessenen Anfangstemperatur, eine Inaktivschaltung des Aufheizszenarios bewirkt wird.For example, it is preferably provided that an inactive switching of the heating scenario is effected as a function of a limit temperature of the starting temperature measured at the time of a person's touchdown.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sitztemperierungseinrichtung in Abhängigkeit des von dem Temperatursensor der Temperatur-Sensoranordnung erfassten repräsentativen Komforttemperaturwertes erst nach dem vorgeschalteten Aufheizzeitraum des Aufheizszenarios gesteuert wird, wenn der Komforttemperaturwert zu einem Zeitpunkt innerhalb einer vorgebbaren Regelabweichung verbleibt und eingeregelt ist.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the Sitztemperierungseinrichtung is controlled depending on the detected by the temperature sensor of the temperature sensor assembly representative comfort temperature value only after the upstream heating period of Aufheizszenarios when the comfort temperature value remains at a time within a predeterminable control deviation and adjusted.
Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die kombinierte Steuerung der Sitztemperierungseinrichtung und der Sitzbelüftungseinrichtung in Abhängigkeit des von dem Temperatursensor der Temperatur-Sensoranordnung erfassten repräsentativen Komforttemperaturwertes und in Abhängigkeit des von dem Feuchtesensor der Feuchte-Sensoranordnung erfassten repräsentativen Feuchtewertes erst nach dem vorgeschalteten Aufheizzeitraum des Aufheizszenarios gesteuert wird, wenn der Komforttemperaturwert zu einem Zeitpunkt innerhalb einer vorgebbaren Regelabweichung verbleibt und eingeregelt ist.In addition, it is preferably provided that the combined control of the seat temperature control device and the seat ventilation device is controlled depending on the representative comfort temperature value detected by the temperature sensor of the temperature sensor arrangement and depending on the representative humidity value detected by the humidity sensor of the humidity sensor arrangement only after the preceding heat up period of the heating scenario if the comfort temperature value remains within a predefinable control deviation at a given time and has been adjusted.
Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Regelung zumindest im Aufheizzeitraum in Abhängigkeit einer auf den Fahrzeuginsassen wirkenden und mittels eines die Sonnenstrahlungsintensität ermittelten Sonnensensors ermittelten Sonneneinstrahlung als Hilfsgröße beaufschlagt wird.In addition, it is preferably provided that the control is acted upon as an auxiliary variable, at least in the heating-up period, as a function of a solar radiation acting on the vehicle occupant and determined by means of a solar sensor determined by the solar radiation intensity.
Schließlich kann das Verfahren bevorzugt derart erweitert werden, dass die Regelung automatisch oder manuell unterschiedliche Tages- und Jahreszeiten und/oder Außentemperaturen in der Umgebung des Fahrzeuges und/oder an unterschiedliche Bekleidungszustände des Fahrzeuginsassen und/oder an individuelle Wohlfühltemperaturverläufe mindestens eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen in einem oder mehreren Klimaprofilen berücksichtigt.Finally, the method can preferably be expanded such that the control automatically or manually different day and seasons and / or outside temperatures in the environment of the vehicle and / or different clothing conditions of the vehicle occupant and / or individual Wohlfühltemperaturverläufe at least one or more vehicle occupants in one or several climate profiles.
Strukturell ist ein Fahrzeugsitz ausgebildet, der je nach Durchführung des Verfahrens ein Klimatisierungssystem aufweist, zur Durchführung des Verfahrens einer komfortoptimierten Sitzheizungsregelung mit Aufheizszenarien, mindestens ein Sitzheizungssystem mit einer Sitztemperierungseinrichtung und zusätzlich in einer zweiten Ausführungsform mindestens ein Sitzbelüftungssystems umfasst, wobei
- • a) an einem vorgebbaren Einbauort in einem Sitzteil und/oder einem Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes mindestens ein Temperatursensor als Temperatur-Istwertgeber zur Erfassung der Temperatur des Polsterteils des mindestens einen Sitzteils und/oder Rückenlehnenteils und alternativ
- • nahe einer Oberfläche des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles mindestens ein weiterer Temperatur-Istwertgeber zur Erfassung der Kontakttemperatur einer Kontaktoberfläche einer auf dem Sitzteil und/oder dem Rückenlehnenteil aufsitzenden Person, und/oder
- • c) in dem Sitzteil und/oder dem Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes mindestens ein Feuchte-Sensor als Feuchte-Istwertgeber für die absolute Luftfeuchte innerhalb des Polsterteils des mindestens einen Sitzteils und/oder Rückenlehnenteils angeordnet sind, sodass mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung durch Steuerung der Sitztemperierungseinrichtung des Sitzheizungssystems in Abhängigkeit einer zu einem Zeitpunkt, in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur in einem Aufheizzeitraum eines Aufheizszenarios und darüber hinaus ein Komfortzustand der auf dem Fahrzeugsitz aufsitzenden Person bewirkbar ist.
- A) at a predefinable installation location in a seat part and / or a backrest part of the vehicle seat at least one temperature sensor as a temperature-actual value sensor for detecting the temperature of the cushion part of the at least one seat part and / or backrest part and alternatively
- • near a surface of the seat part and / or the backrest part, at least one further temperature actual value sensor for detecting the contact temperature of a contact surface of a seated on the seat part and / or the backrest part person, and / or
- C) in the seat part and / or the backrest part of the vehicle seat at least one humidity sensor are arranged as humidity actual value for the absolute humidity within the cushion part of the at least one seat part and / or backrest part, so by means of a control and regulating device by controlling the Sitztemperierungseinrichtung the seat heating system as a function of at a time in which the vehicle occupant sits on the vehicle seat, determined at the installation of the temperature sensor initial temperature in a heating up a heating up and beyond a comfort state of sitting on the vehicle seat person is effected.
Bevorzugt umfasst der Fahrzeugsitz einen Sonnensensor, der die in einem Innenraum des Fahrzeuges einwirkende Sonnenstrahlungsintensität erfasst und/oder einen Außentemperatursensor, der die Umgebungstemperatur des Fahrzeuges erfasst.The vehicle seat preferably comprises a sun sensor which detects the solar radiation intensity acting in an interior of the vehicle and / or an outside temperature sensor which detects the ambient temperature of the vehicle.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 Flussdiagramm zu einer Regelstrategie einer temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung eines Fahrzeugsitzes; -
2 einTK /t-Diagramm einer Kontakttemperatur über der Zeit mit mehreren Soll-Kennlinien zur Verdeutlichung von komfortoptimierenden Aufheizszenarien der temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung des Fahrzeugsitzes; -
3 einTK /t-Diagramm der Kontakttemperatur über der Zeit mit einer beispielhaften Soll-Kennlinie und einer beispielhaften Ist-Kennlinie zur Verdeutlichung der komfortoptimierenden Aufheizszenarien der temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung des Fahrzeugsitzes.
-
1 Flowchart for a control strategy of a temperature and humidity-dependent seat heating of a vehicle seat; -
2 oneT K / t diagram of a contact temperature over time with multiple setpoint characteristics to illustrate comfort-optimizing Aufheizszenarien the temperature and humidity-dependent seat heating of the vehicle seat; -
3 oneT K / t diagram of the contact temperature over time with an exemplary desired characteristic and an exemplary actual characteristic curve to illustrate the comfort-optimizing heating scenarios of the temperature and humidity-dependent seat heating of the vehicle seat.
Gemäß dem Statusrechteck
Wird entsprechend einem ersten Entscheidungsrechteck
Wird dabei entsprechend einem dem Entscheidungsrechteck
Liegt bei einem dem Entscheidungsrechteck
Wird weiter bei einem dem Entscheidungsrechteck
Gemäß den Statusrechtecken
Die Belüftung und Beheizung der Polsterteile des Sitzteils und/oder der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes erfolgt somit mittels dem Sitzbelüftungssystem und der Sitzheizung.The ventilation and heating of the upholstery parts of the seat part and / or the backrest of the vehicle seat is thus carried out by means of the seat ventilation system and the seat heating.
In den Polsterteilen des Fahrzeugsitzes sind regelbare Heizorgane angeordnet. Anders gesagt weist das Sitzteil und/oder die Rückenlehne eine Sitzheizung beziehungsweise ein Sitzheizungssystem auf.In the upholstery parts of the vehicle seat controllable heating elements are arranged. In other words, the seat part and / or the backrest has a seat heating or a seat heating system.
Das Belüftungssystem umfasst mindestens einen Lüfter, der über Belüftungsöffnungen im jeweiligen Polsterteil saugend oder ausblasend Luft aus dem Innenraum des Fahrzeuges über das jeweilige Polsterteil des Fahrzeugsitzes in den Innenraum des Fahrzeuges fördert.The ventilation system comprises at least one fan which, via ventilation openings in the respective upholstered part, conveys or discharges air from the interior of the vehicle via the respective upholstered part of the vehicle seat into the interior of the vehicle.
Das jeweilige Polsterteil weist wenigstens einen Temperatursensor als Temperatur-Istwertgeber für die Temperatur innerhalb des Polsterteils und wenigstens einen Feuchtesensor als Feuchte-Istwertgeber für die absolute Luftfeuchte innerhalb des Polsterteils auf.The respective upholstery part has at least one temperature sensor as temperature actual value transmitter for the temperature inside the upholstery part and at least one humidity sensor as humidity actual value transmitter for the absolute air humidity inside the upholstery part.
Dadurch können die thermischen Zustandsbedingungen für den mindestens einen Kontaktbereich eines Polsterteils mit einer Regeleinrichtung mit dem Heizsystem und/oder mit dem Belüftungssystem mit einem die erfassten Temperatur-Istwerte und Feuchte-Istwerte auswertenden Regelalgorithmus durch Variation der Luftströmung und/oder der Heizleistung als Zielvorgabe für einen thermischen Komfortzustand auf einen vorgebbaren Soll-Temperaturmesswert der Soll-Komforttemperaturwert
Gemäß den Statusrechtecken
Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der gemäß
Wie bereits erläutert, liegt das Problem vor, dass es wegen der thermischen Masse des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles (ohne Sitzheizung) nach entsprechenden Messungen circa 5 min bis 30 min (Zeitpanne) dauert, bis der Wärmefluss zwischen der Insassenkontaktoberfläche des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles und des repräsentativen Kontaktbereiches in dem der Komforttemperaturwert
Diese Zeitspanne wird nachfolgend weiterhin als Aufheizzeitzeitraum
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zeitlich vorgegebene Aufheizverläufe für die komfortoptimierte oder die erweiterte komfortoptimierte Komfortregelung genutzt werden, die von einer Starttemperatur oder Anfangstemperatur
Mittels einer Aufsitzerkennungsvorrichtung des Fahrzeugsitzes wird zum Zeitpunkt
Einige der Kennlinien
Im Unterschied zum Stand der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Sitzheizungsregelung eine Sitzheizungsleistung nach einem zu dem Zeitpunkt
Dabei gelten für eine kombinierte Komfortregelung einer Sitzheizung und einer Sitzbelüftung folgende Vorgaben.The following specifications apply to a combined comfort control of a seat heater and seat ventilation.
Die Komfortregelung der Sitzheizung und der Sitzbelüftung erfolgt bezogen auf die Sitzheizungsregelung ausgehend von dem zum Zeitpunkt
Ist der zum Zeitpunkt
Ist der zum Zeitpunkt
Dabei ist vorgesehen, dass je weiter sich der gemessene Komforttemperaturwert
Dabei wird auch in den unterschiedlichen Aufheizzeiträumen
Es versteht sich, dass die Kennlinien
Es versteht sich ferner, dass die Kennlinien
Die Kennlinien
Vorgesehen ist, dass der Kennlinienverlauf der Kennlinien
Zudem wird offenbart, dass die Kennlinien
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kennlinien
Vorgesehen ist, dass die Information über die Sonnenstrahlungsintensität von einem Sonnensensor bereitgestellt wird. Dazu verfügt das Fahrzeug über einen Sonnensensor, der die auf den Fahrzeugsitz und die Person wirkende Strahlungsintensität der Sonne misst.It is provided that the information about the solar radiation intensity is provided by a sun sensor. For this purpose, the vehicle has a sun sensor which measures the radiation intensity of the sun acting on the vehicle seat and the person.
Der Person wird insbesondere bei einem Überschreiten eines festlegbaren Grenzwertes der erfassten Sonnenstrahlungsintensität automatisch weniger Wärme über die Sitzheizung zugeführt. Mit anderen Worten, der vorgegebene Kennlinienverlauf (der Kennlinie
Dabei wird als Kennlinie entweder die vorgegebene anfangstemperaturabhängige Kennlinie K-Soll...° angepasst oder es findet eine Anpassung des gemessenen Wärmestromverlaufes in Abhängigkeit der Strahlungsintensität statt.In this case, either the predetermined initial temperature-dependent characteristic curve K-Soll ... ° is adjusted as the characteristic curve or an adaptation of the measured heat flow profile takes place as a function of the radiation intensity.
Eine hohe Strahlungsintensität führt ferner, gemäß einer anderen Ausgestaltungsvariante, zu einem Kennlinienverlauf, bei dem beispielsweise die Kennlinien
Außerdem wird bei einer anderen Vorgehensweise vorgeschlagen, dass bei einem Überschreiten des festgelegten Grenzwertes der erfassten Strahlungsintensität der Sonne die zum Zeitpunkt
Ferner wird vorgeschlagen, dass sich die abgespeicherten Kennlinien
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Person selber auf die anfangstemperatur-abhängigen Wohlfühltemperatur-Verläufe mithin die Kennlinien
Die Kennlinien
Insgesamt besteht die Möglichkeit, die Kennlinien
Das in
Nach dem Aufsitzen der Person wird somit taktweise, beispielsweise im Sekundentakt der im Kontaktbereich gemessene Ist-Temperaturwert gemäß der Kennlinie
Aus der
Analog dazu ergeben sich Bereiche, in denen die Kennlinie
Über diese Vorgehensweise, wird somit in vorteilhafter Weise unter Berücksichtigung des durch die Person in den Fahrzeugsitz eingetragenen Wärmeflusses sowohl die Wärmemenge an sich als auch die Trägheit des Systems bei der Übertragung der Wärme der Person im Aufheizzeitraum
Nach dem Aufheizzeitraum
Um ein Überschwingen der Kennlinie
In einer anderen alternativen Vorgehensweise, die auch mit der zuvor beschriebenen vorgesehen kombiniert werden kann, basiert die Regelung nicht auf den Kennlinienverläufen der Kennlinien
Mit anderen Worten, es wird ausgehend von einem Wärmestromstartwert
Der Fahrzeugsitz ist im Übrigen eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren zur komfortoptimierten Sitzheizungsregelung auszuführen. Zu diesem Zweck umfasst der Fahrzeugsitz insbesondere eine Steuereinrichtung, in der ein computerlesbarer Programmalgorithmus zur Ausführung des Verfahrens und gegebenenfalls erforderlicher Kennlinien und Kennfelder gespeichert sind.The vehicle seat is otherwise set up to carry out the method according to the invention for comfort-optimized seat heating control. For this purpose, the vehicle seat comprises, in particular, a control device in which a computer-readable program algorithm for executing the method and optionally required characteristic curves and characteristic maps are stored.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2222
- Statusrechteckstatus rectangle
- 2323
- Entscheidungsrechteckdecision rectangle
- 2424
- Statusrechteckstatus rectangle
- 2525
- Entscheidungsrechteckdecision rectangle
- 2626
- Statusrechteckstatus rectangle
- 2727
- Entscheidungsrechteckdecision rectangle
- 2828
- Statusrechteckstatus rectangle
- 2929
- Entscheidungsrechteckdecision rectangle
- ΔtAufheiz Δt heating up
- Aufheizzeitraumwarm-up
- t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6 t 0 , t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , t 5 , t 6
- Zeitpunkttime
- TK T K
- Komforttemperaturwert am Einbauort eines TemperatursensorsComfort temperature value at the installation location of a temperature sensor
- TK-istT K -ist
- Ist-KontakttemperaturActual contact temperature
- TK-SollT K -Soll
- Soll-KontakttemperaturTarget contact temperature
- tt
- ZeitTime
- TA T A
- Anfangstemperaturinitial temperature
- K-Soll...°C setpoint ... °
- Soll-KennlinieTarget curve
- K-Soll0°K-Soll0 °
-
Soll-Kennlinie bei einer Anfangstemperatur
TA von 0°CNominal characteristic at an initial temperatureT A from 0 ° C - K-Soll10°K-Soll10 °
-
Soll-Kennlinie bei einer Anfangstemperatur
TA von 10°CNominal characteristic at an initial temperatureT A of 10 ° C - K-Soll20°K-Soll20 °
-
Soll-Kennlinie bei einer Anfangstemperatur
TA von 20°CNominal characteristic at an initial temperatureT A from 20 ° C - K-IstK Is
- Ist-KennlinieIs characteristic
- ΔtEin A .delta.t
- Zeitraum Sitzheizung EinPeriod seat heating On
- ΔtAus Δt off
- Zeitraum Sitzheizung AusPeriod seat heating off
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102014206613 A1 [0016]DE 102014206613 A1 [0016]
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DE102018204947.5A DE102018204947A1 (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Vehicle seat with a comfort-optimized seat heating control with heating scenarios |
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- 2018-03-29 DE DE102018204947.5A patent/DE102018204947A1/en active Pending
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Legal Events
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