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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.
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Die Druckschrift
DE 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.
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Mithilfe 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.
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Beim Übergang von dem Komfortzustand „neutral“ beziehungsweise „komfortabel“ zu dem Komfortzustand „zu warm“ versucht der Körper, mithilfe von Feuchtigkeitsabgabe und Verdunstung der Feuchte, eine Wärmeabgabe zu erreichen. Die Hauttemperatur, die auch als Kontakttemperatur bezeichnet wird, bleibt annähernd gleich.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zwischen der bekleideten aufsitzenden Person und dem Bezug des Sitzteiles oder Rückenlehnenteiles befindet sich außerdem noch eine zu beachtende Bekleidungsschicht.
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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.
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Es besteht jedoch die Möglichkeit, auf den Hauttemperaturwert im jeweiligen Kontaktbereich, der auch als Hautkontakttemperaturwert bezeichnet wird, zurückzuschließen.
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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.
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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.
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Der den Hautkontakttemperaturwert am Einbauort repräsentierende Temperaturwert von 31 °C wird nachfolgend als Komforttemperatur oder als Komforttemperaturwert bezeichnet.
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Wurde die Komforttemperatur von circa 31 °C, nachdem sie am Einbauort des Sensors im Sitzteil und/oder im Rückenlehnenteil erreicht wurde, wieder unterschritten, so wurde diese Unterschreitung der Komforttemperatur am Einbauort bei den Probanden als unangenehm kühl empfunden.
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Mit einer Komfortregelung entsprechend des Offenbarungsgehaltes der Druckschrift
DE 10 2014 206 613 A1 ist sichergestellt, dass die Komforttemperatur von 31 °C, die am Einbauort des Temperatursensors gemessen wird, nicht unterschritten wird, wodurch in vorteilhafter Weise eine Auskühlung der Person beziehungsweise ein Kühleempfinden der Person sicher verhindert wird.
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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. Der Wert in g/kg als Schwülegrenze definiert den Feuchtigkeitsgrad oder Wasserdampfgehalt und gibt die Masse des Wassers in g an, die sich in einer bestimmten Masse nämlich 1kg trockener Luft befindet. Dieser Wert wird auch als Mischungsverhältnis bezeichnet und mit dem Formelzeichen µ oder x angegeben.
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Bei einer Feuchteregelung, die in Abhängigkeit des Komforttemperaturwertes durchgeführt wird, muss somit verhindert werden, dass diese Schwülegrenze überschritten wird.
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Dabei wird vorausschauend bereits die Sitzbelüftungseinrichtung sanft aktiviert, wenn erkannt wird, dass der aktuelle Feuchtigkeitsmesswert sich zu einem Wert oberhalb eines Feuchtgrenzwertes der Schwülegrenze hinbewegt.
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Genauso kann die Sitzheizung aktiviert werden, wenn vorausschauend erkannt wird, dass ein aktueller Temperaturmesswert einen Temperaturgrenzwert des Komforttemperaturwertes demnächst unterschreitet.
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Zudem wurde noch Folgendes erkannt: Bei der Temperaturmessung des Komforttemperaturwertes im Kontaktbereich des Sitzteiles und/oder Rückenlehnenteiles besteht die Schwierigkeit, dass die aufsitzende Person in den häufigsten Fällen das Sitzteil und/oder das Rückenlehnenteil zum Zeitpunkt des Aufsitzens oder mit anderen Worten zu Beginn einer Fahrt zunächst mit seinem Rücken beziehungsweise seinem Gesäß aufheizt.
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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.
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Wegen der thermischen Masse des Sitzteiles und Rückenlehnenteiles dauert es (ohne Sitzheizung) nach entsprechenden Messungen circa 10 bis 30 min (Zeitpanne) bis der Wärmefluss zwischen der Kontaktoberfläche des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles und des Komforttemperaturwertes am Einbauort des Temperatursensors nahezu konstant ist, sodass erst nach dieser Zeitspanne - im annähernd thermisch stationären Zustand - über den Komforttemperaturwert verlässlich auf den tatsächlichen Hautkontakttemperaturwert der bekleideten aufsitzenden Person geschlossen werden kann.
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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.
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Das heißt, in einer Zeitspanne, in der die thermische Masse des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles von der sich zu einem Zeitpunkt aufsetzenden und dann aufsitzenden Person aufgeheizt wird, kann mit dem Temperatursensor am Einbauort des Sitzteiles und/oder Rückenlehnenteiles aus den genannten Gründen noch nicht auf den tatsächlichen Hautkontakttemperaturwert der bekleideten aufsitzenden Person geschlossen werden.
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Ein Beispiel: Bei relativ warmen Bedingungen von beispielsweise 20 °C Umgebungstemperatur sind das Sitzteil und das Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes an der Sitzoberfläche und am Einbauort des Temperatursensors und somit des Komforttemperaturwertes des Kontaktbereiches auf 20 °C vorkonditioniert.
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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 von beispielsweise 31 °C zu erreichen.
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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, sodass nicht klar ist, ob die Person überhaupt eine Aktivierung der Sitzheizung wünscht.
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Außerdem wird, wie bereits erläutert, der Komforttemperaturwert am Einbauort gegebenenfalls durch den Wärmestrom zumindest in dem beschriebenen Aufheizzeitraum derart verändert, dass ein Rückschluss auf den tatsächlich gewünschten Hautkontakttemperaturwert in diesem Aufheizzeitraum nicht eindeutig möglich ist.
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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.
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Mit anderen Worten, die aufsitzende Person kann sich zum Zeitpunkt des Aufsitzens entweder noch nicht im thermisch optimalen Komfortzustand mit einem Hautkontakttemperaturwert < 34 °C (Sitzheizung nötig) oder im thermisch optimalen Komfortzustand mit einem Hautkontakttemperaturwert von = 34 °C (Sitzheizung nicht nötig) oder sogar von vornherein im thermisch zu warmen Zustand mit einem Hautkontakttemperaturwert (Sitzheizung kontraproduktiv) von > 34 °C befinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine komfortoptimierte Belüftungs- und Sitzheizungsregelung mittels eines Sitzbelüftungssystems und einer Sitzheizung für einen Fahrzeugsitz in einem Fahrzeug zu schaffen, die weitestgehend individuelle thermische Zustände von Personen berücksichtigt.
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Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeugsitz, aufweisend mindestens ein Klimatisierungssystem, das mindestens ein Sitzheizungssystem mit einer Sitztemperierungseinrichtung umfasst, wobei an mindestens einem vorgebbaren Einbauort des Fahrzeugsitzes mindestens ein Temperatursensor als Temperatur-Istwertgeber zur Erfassung eines Ist-Temperaturwertes angeordnet ist, der auf einen vorgebbaren Soll-Komforttemperaturwert des Fahrzeugsitzes geregelt werden soll, wobei der Soll-Komforttemperaturwert einen Hautkontakttemperaturwert einer Person an einer Oberfläche mindestens einer Komponente des Fahrzeugsitzes repräsentiert, sodass mittels einer der mindestens einen Komponente zugeordneten Steuer- und Regeleinrichtung durch Steuerung der Sitztemperierungseinrichtung des Sitzheizungssystems ein Temperatur-Komfortzustand der die mindestens eine Komponente nutzenden Person bewirkbar ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mittels der Sitztemperierungseinrichtung des Sitzheizungssystems in Abhängigkeit einer zu einem Zeitpunkt, in dem eine Person mit der Komponente zu einem Kontaktzeitpunkt in Kontakt kommt, am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur in einem Aufheizzeitraum eines Aufheizszenarios und darüber hinaus ein Temperatur-Komfortzustand der Person bewirkbar ist, in dem der vorgegebene Soll-Komforttemperaturwert erreicht wird.
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Vorgesehen ist, dass a) in einem ersten Zeitraum des Aufheizzeitraums mittels einer ersten Regelstruktur nach einer vorgebbaren anfangstemperaturabhängigen Kennlinie geregelt wird, bis der vorgegebene Soll-Komforttemperaturwert mindestens einmal erreicht ist, wonach b) in einem zweiten Zeitraum des Aufheizzeitraums und darüber hinaus mittels einer zweiten Regelstruktur nach dem vorgegebenen zuvor mindestens erstmalig erreichten Soll-Komforttemperaturwert geregelt wird. Zudem ist vorgesehen, dass c) mittels einer Sitzbelüftungseinrichtung in Abhängigkeit einer zu dem Zeitpunkt in dem eine Person mit der Komponente zu einem Kontaktzeitpunkt in Kontakt kommt, am Einbauort eines Feuchtesensors ermittelten Feuchtewertes in dem Aufheizzeitraum des Aufheizszenarios und darüber hinaus ein Feuchte-Komfortzustand der Person bewirkbar ist, in dem ein vorgegebener Soll-Komfortfeuchtewert erreicht wird, indem mittels einer Feuchte-Regelstruktur der Feuchtewert auf den vorgegebenen Soll-Komfortfeuchtewert in dem Aufheizzeitraum und darüber hinaus geregelt wird.
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Die Unteransprüche und die Beschreibung offenbaren bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Flussdiagramm zu einer Regelstrategie einer temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung eines Fahrzeugsitzes;
- 2 ein TK/t-Diagramm einer Kontakttemperatur über der Zeit mit mehreren Soll-Kennlinien zur Verdeutlichung von komfortoptimierenden Aufheizszenarien der temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung des Fahrzeugsitzes;
- 3 ein TK/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;
- 4 ein weiteres TK/t-Diagramm der Kontakttemperatur über der Zeit mit einer beispielhaften Ist-Kennlinie zur Verdeutlichung eines komfortoptimierten Aufheizszenariums der temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung des Fahrzeugsitzes, wobei unterschiedliche Temperatur-Zonen gebildet werden; und
- 5 ein x/t-Diagramm der Schwülegrenze als Mischungsverhältnis × g/H2O/1kg trockener Luft über der Zeit mit einer beispielhaften Ist-Kennlinie zur Verdeutlichung einer komfortoptimierten Sitzbelüftung, die mit den Aufheizszenarien der Sitzheizung des Fahrzeugsitzes zusammenwirkt.
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1 zeigt eine vollautomatische Temperaturregelung als Regelstrategie bei einem aktiv geschalteten Klimatisierungssystem in einem Flussdiagramm für den Fall, dass ein am Einbauort des Temperatursensors gemessener Komforttemperaturwert TK von 31 °C im Kontaktbereich bereits eingeregelt worden ist.
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Gemäß dem Statusrechteck 22 ist die Regelung eines Klimatisierungssystems, umfassend ein Sitzbelüftungssystem und eine Sitzheizung, aktiv und die Funktionen können entsprechend der Entscheidungsrechtecke 23, 25, 27, 29 in einen eingeschalteten oder ausgeschalteten Status versetzt (geschaltet) werden. Sitzteil und/oder Rückenlehne eines nicht näher dargestellten Fahrzeugsitzes sind entsprechend mit dem Sitzbelüftungssystem und einer Sitzheizung ausgestattet.
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Wird entsprechend einem ersten Entscheidungsrechteck 23 mittels dem polsterseitigen Temperatursensor im jeweiligen Kontaktbereich ein stabiler Temperaturmesswert des Komforttemperaturwertes TK von größer oder gleich 31 °C und mittels dem polsterseitigen Feuchtesensor ein stabiler absoluter Feuchtemesswert unter dem absoluten Feuchtegrenzwert von 15 g/kg festgestellt, liegen in dem/den Kontaktbereich/en optimale Bedingungen vor, sodass gemäß Statusrechteck 24 keine Aktivierung einer Heizfläche der Sitzheizung und keine Aktivierung des Sitzbelüftungssystems erfolgt. Dieser erstrebenswerte Zustand kann als Ziel-Komfortzustand mit den folgenden Regelstrategien im Vorfeld bereits eingeregelt worden sein.
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Wird dabei entsprechend einem dem Entscheidungsrechteck 23 nachfolgenden Entscheidungsrechteck 25 ein absoluter Feuchtemesswert relativ weit unter 12 g/kg, zum Beispiel bei 9 g/kg, mit schnell steigender Tendenz festgestellt, wird gemäß einem Statusrechteck 26 das Sitzbelüftungssystem für eine Regelung gegen diese steigende Tendenz mit einem Stellsignal eingeschaltet, um ein Überschwingen des Feuchtemesswertes über den Feuchtegrenzwert von 15 g/kg zu verhindern, wobei regelungsseitig zudem ein Temperaturmesswert des Komforttemperaturwertes TK von circa 31 °C als Temperaturgrenzwert eingehalten wird.
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Liegt bei einem dem Entscheidungsrechteck 23 ebenfalls nachfolgenden Entscheidungsrechteck 27 ein Temperaturmesswert des Komforttemperaturwertes TK > 31 °C größer mit fallender Tendenz oder gleich dem Temperaturgrenzwert des Komforttemperaturwertes TK = 31 °C mit fallender Tendenz oder ein Temperaturmesswert des Komforttemperaturwertes TK < 31 °C unter 31 °C vor, wird gemäß einem Statusrechteck 28 die Heizfläche der Sitzheizung für eine Regelung der Temperatur auf den Temperaturgrenzwert von 31 °C mit einem Stellsignal zugeschaltet.
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Wird weiter bei einem dem Entscheidungsrechteck 23 ebenfalls nachfolgenden Entscheidungsrechteck 29 ein absoluter Feuchtemesswert über 15 g/kg als Feuchtigkeitsgrenzwert festgestellt, wird gemäß einem Statusrechteck 30 das Sitzbelüftungssystem für eine Verringerung des absoluten Feuchtewertes unter den Feuchtigkeitsgrenzwert von 15 g/kg mit einem Stellsignal zugeschaltet.
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Gemäß den Statusrechtecken 26 und 30 kommt es somit zur Zuschaltung des Sitzbelüftungssystems, wobei auch das Sitzheizungssystem gemäß dem Statusrechteck 28 zugeschaltet wird, wenn die erläuterten Bedingungen erfüllt sind.
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Die Belüftung und Beheizung der Polsterteile des Sitzteils und/oder der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes erfolgen somit mittels dem Sitzbelüftungssystem und der Sitzheizung.
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In den Polsterteilen des Fahrzeugsitzes sind regelbare Heizorgane angeordnet. Anders gesagt weist das Sitzteil und/oder die Rückenlehne eine Sitzheizung beziehungsweise ein Sitzheizungssystem auf.
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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.
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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.
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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 TK-Soll, gegebenenfalls einen einstellbaren Soll-Temperaturgrenzbereich zwischen 29 °C und 33 °C, vorzugsweise von 31 °C, und auf einen absoluten Soll-Feuchtemesswert zwischen 12 g/kg und 15 g/kg vorzugsweise unterhalb und kleiner eines absoluten Soll-Feuchtegrenzwertes, gegebenenfalls eines vorgebbaren absoluten Soll-Feuchtegrenzwertes von 15 g/kg geregelt werden.
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Gemäß den Statusrechtecken 26, 30 kommt es somit zur Zuschaltung des Sitzbelüftungssystems und gemäß dem Statusrechteck 28 gegebenenfalls auch zur Zuschaltung des Sitzheizungssystems, wobei im Automatikbetrieb der Regelung jeweils eine „erweiterte komfortoptimierte Betriebsweise“ vorgeschlagen wird, die in einer weiteren älteren Anmeldung der Anmelderin näher erläutert ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren geht von der gemäß 1 beschriebenen vollautomatischen Sitzheizungsregelung gemäß der „komfortoptimierten Betriebsweise“ gemäß 1 und Beschreibung oder der „erweiterten komfortoptimierten Betriebsweise“ aus, die ausgehend von der „komfortoptimierten Betriebsweise“ im Detail in der älteren Patentanmeldung niedergelegt ist.
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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 TK gemessen wird, nahezu konstant ist, sodass erst nach dieser Zeitpanne - im annähernd thermisch stationären Zustand - verlässlich auf den tatsächlichen Hautkontakttemperaturwert der bekleideten aufsitzenden Person geschlossen werden kann.
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Diese Zeitspanne wird nachfolgend weiterhin als Aufheizzeitzeitraum ΔtAufheiz bezeichnet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zeitlich vorgegebene Aufheizverläufe für die komfortoptimierte oder die erweiterte komfortoptimierte Komfortregelung genutzt werden, die von einer Starttemperatur oder Anfangstemperatur TA im Sitzteil und/oder im Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes abhängen.
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2 zeigt ein TK /t-Diagramm einer Kontakttemperatur über der Zeit mit mehreren Soll-Kennlinien zur Verdeutlichung von den Fahrzeugsitz komfortoptimierenden Aufheizszenarien der temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung.
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Mittels einer Aufsitzerkennungsvorrichtung des Fahrzeugsitzes wird zum Zeitpunkt t0 des Aufsitzens einer Person im Kontaktbereich des Sitzteiles und/oder des Rückenlehnenteiles eine Anfangstemperatur TA gemessen. Jeder ermittelten Anfangstemperatur TA ist eine zuvor ermittelte und abgespeicherte Kennlinie als zeitlicher Wohlfühl-Temperaturverlauf zugeordnet, die erfindungsgemäß regelungstechnisch, wie nachfolgend noch erläutert, angefahren wird.
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2 zeigt beispielhaft Kennlinien für eine Anfangstemperatur TA = -20 °C, -10 °C, 0 °C, 10 °C, 20 °C und 30 °C, die in unterschiedlichen Aufheizzeiträumen ΔtAufheiz , (t0-t1 , t0-t2 , t0-t3 , t0-t4 , t0-t5 , t0-t6 ) einen gewünschten Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C erreichen.
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Einige der Kennlinien K-Soll...° sind beispielhaft mit K-Soll0° (Anfangstemperatur = TA= 0 °C), K-Soll10° (Anfangstemperatur = TA = 10 °C), und K-Soll20° (Anfangstemperatur = TA = 20 °C), gekennzeichnet.
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Im Unterschied zum Stand der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Sitzheizungsregelung eine Sitzheizungsleistung nach einer zu dem Zeitpunkt t0 gemessenen Anfangstemperatur TA über der Zeit t auf den Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll eingeregelt.
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Dabei gelten für eine kombinierte Komfortregelung einer Sitzheizung und einer Sitzbelüftung folgende Vorgaben.
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Die Komfortregelung der Sitzheizung und der Sitzbelüftung erfolgt, bezogen auf die Sitzheizungsregelung, ausgehend von dem zum Zeitpunkt t0 gemessenen Anfangswert TA über der Zeit t auf den Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C.
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Ist der zum Zeitpunkt t0 entsprechend dem Anfangswert TA gemessene Temperaturwert T-Ist (vergleiche 3) gemäß der zugrundeliegenden Kennlinie K-Soll...° in diesem und einem späteren Zeitpunkt wärmer als der optimale gewünschte Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll, so wird nicht zugeheizt, denn ein über die Sitzheizung zugeführter Wärmestrom mit einer bestimmten Wärmestromdichte würde von der Person als unangenehm empfunden werden.
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Ist der zum Zeitpunkt t0 entsprechend dem Anfangswert TA gemessene Ist-Temperaturwert T-Ist (vergleiche 3) gemäß der zugrundeliegenden Kennlinie K-Soll...° in diesem und einem späteren Zeitpunkt kälter als die optimale Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll, so wird zugeheizt, denn es ist ein zugeführter Wärmestrom notwendig, um den thermischen Komfortzustand der Person zu halten oder zu erreichen.
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Dabei ist vorgesehen, dass je weiter sich der gemessene Ist-Temperaturwert T-Ist von der jeweiligen Kennlinie K-Soll...° entfernt, mit anderen Worten, je größer die Differenz zwischen TK-Soll der jeweiligen Kennlinie K-Soll...° und dem Ist-Temperaturwert T-Ist ist, umso mehr Heizleistung wird zugeführt, um sich gemäß einem vorgebbaren Gradienten wieder der vorgegebenen Temperaturkurve, das heißt der jeweiligen Kennlinie K-Soll...° anzunähern.
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Dabei wird auch in den unterschiedlichen Aufheizzeiträumen ΔtAufheiz , (t0-t1 , t0-t2 , t0-t3 , t0-t4 , t0-t5 , t0-t6 ) neben dem regelungstechnischen Anfahren der jeweiligen Kennlinie K-Soll...° auch dafür gesorgt, dass der Feuchtewert stets unter 15 g/kg bleibt, das heißt, dass vorausschauend neben der gegebenenfalls eingeschalteten Sitzheizung auch die Sitzbelüftung gemäß den Statusrechtecken 26 oder 30 gemäß 1 und der zugehörigen Beschreibung aktiviert wird, um ein Auskühlen oder ein Schwitzen der Person zu verhindern.
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Es versteht sich, dass die Kennlinien K-Soll...° für unterschiedliche Sitzvarianten, Sensorpositionen, verwendete Materialien unterschiedlich sind und entsprechend ermittelt und angepasst werden.
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Es versteht sich ferner, dass die Kennlinien K-Soll...° für das Sitzteil und das Rückenlehnenteil ebenfalls entsprechend separat ermittelt und abgespeichert werden.
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Die Kennlinien K-Soll...° für das Sitzteil und/oder das Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes werden einer Datenbank auf einem Steuergerät, welches dem Fahrzeugsitz oder dem Fahrzeug zugeordnet ist, für eine komfortoptimierte Sitzheizungsregelung hinterlegt.
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Vorgesehen ist, dass der Kennlinienverlauf der Kennlinien K-Soll...° nachträglich angepasst werden kann.
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Zudem wird offenbart, dass die Kennlinien K-Soll...°, anders als in den 2 und 3 abgebildet, einer Linearfunktion oder einer Treppenfunktion folgen. Es besteht sogar die Möglichkeit, die jeweilige Funktion in Abhängigkeit der Anfangstemperatur TA unterschiedlich zu gestalten.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kennlinien K-Soll...° oder die gemessene Wärmestromdichte in Abhängigkeit einer ermittelten Sonneneinstrahlung auf den Insassen automatisch angepasst werden.
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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.
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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 K-Soll...°) oder der ermittelte Kennlinienverlauf (der Wärmestromdichte) wird in Abhängigkeit der erfassten Strahlungsintensität entsprechend angepasst.
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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.
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Eine hohe Strahlungsintensität führt ferner, gemäß einer anderen Ausgestaltungsvariante, zu einem Kennlinienverlauf, bei dem beispielsweise die Kennlinien K-Soll...° gegenüber dem ursprünglich zugrunde gelegten Kennlinienverlauf weniger steil vorgegeben sind, sodass die jeweilige Kennlinie K-Ist die Kennlinie K-Soll...° schneller erreicht, wodurch ein voraussichtlich nicht erwünschtes Zuschalten der Sitzheizung und ein Überschwingen über den Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C vermieden wird.
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Außerdem wird bei einer anderen Vorgehensweise vorgeschlagen, dass bei einem Überschreiten des festgelegten Grenzwertes der erfassten Strahlungsintensität der Sonne die zum Zeitpunkt t0 gewählte Kennlinie, insbesondere die Kennlinie K-Soll...° in einen Bereich zu höheren Temperaturen hin verschoben wird, das heißt, es wird beispielsweise nicht die Kennlinie K-Soll10°, sondern beispielsweise die Kennlinien K-20° ausgewählt, beziehungsweise der Wärmestromverlauf wird über einen Korrekturwert nach unten angepasst, wodurch die Sitzheizung erst später zugeschaltet wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass sich die abgespeicherten Kennlinien K-Soll...° automatisch an unterschiedliche Tages- und Jahreszeiten und/oder Außentemperaturen und/oder Bekleidungszustände einer Person anpassen oder angepasst werden.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Person selber auf die anfangstemperatur-abhängigen Wohlfühltemperatur-Verläufe mithin die Kennlinien K-Soll...° über entsprechende zum Fahrzeugsitz gehörende Bedien- und Visualisierungseinrichtungen Einfluss nehmen kann, um diese Kennlinien K-Soll...° individuell komfortgerecht anzupassen.
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Die Kennlinien K-Soll...° werden bevorzugt in mindestens einem personalisierten Klimaprofil, die einer oder mehreren Person/Personen zugeordnet ist/sind, hinterlegt. Die personalisierten Klimaprofile können bei Bedarf abgerufen werden.
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Insgesamt besteht die Möglichkeit, die Kennlinien K-Soll...° entsprechend einem gewünschten Komfortniveau die Regelung „wärmer“ oder „kälter“ abzustimmen. Der Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C kann beispielsweise erhöht („wärmere“ Abstimmung) oder reduziert („kältere“ Abstimmung) werden, wodurch die Kennlinien K-Soll...° auf einfache Weise einen entsprechenden anderen Kennlinienverlauf mit anderer Steilheit annehmen, sodass der die Kennlinie K-Soll...° bei einer „wärmeren“ Abstimmung beispielsweise auch über den Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C hinaus verläuft oder bei einer „kälteren“ Abstimmung unterhalb des Temperaturwertes des Soll-Komforttemperaturwertes TK-Soll von beispielsweise 31 °C verläuft.
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3 zeigt zur weiteren Erläuterung ein TK/t-Diagramm der Kontakttemperatur über der Zeit mit einer beispielhaften Soll-Kennlinie K-Soll10° und einer beispielhaften Ist-Kennlinie K-Ist zur Verdeutlichung der komfortoptimierenden Aufheizszenarien der temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung des Fahrzeugsitzes.
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Das in 3 dargestellte TK /t-Diagramm kann für ein Sitzteil oder für ein Rückenlehnenteil gelten. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass durch den Temperatursensor zum Zeitpunkt t0 des Aufsitzens der Person eine Anfangstemperatur von TA = 10 °C als Anfangstemperatur TA gemessen wird. In diesem Fall findet das Aufheizszenario anhand der in einem Steuergerät abgelegten Kennlinie K-Soll10° statt.
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Nach dem Aufsitzen der Person wird somit taktweise, beispielsweise im Sekundentakt, der im Kontaktbereich gemessene Ist-Temperaturwert gemäß der Kennlinie K-Ist mit dem Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll verglichen, wodurch der von der Person herrührende Wärmeeintrag berücksichtigt wird.
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Aus der 3 geht beispielsweise hervor, dass die Kennlinie K-Ist in zwei Bereichen unterhalb der Kennlinie K-Soll10° verläuft, sodass in den jeweiligen Bereichen für eine gewisse Zeit ΔtEin die Sitzheizung aktiviert wird, um die Kennlinie K-Ist in Richtung der Kennlinie K-Soll10° einzuregeln.
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Analog dazu ergeben sich Bereiche, in denen die Kennlinie K-Ist oberhalb der Kennlinie K-Soll10° verläuft, wobei ein Bereich in 3 dargestellt ist. In diesem Fall und sobald die Kennlinie K-Ist die Kennlinie K-Soll10° erreicht hat, wird dafür gesorgt, dass die Sitzheizung ausgeschaltet ist, wie durch das Bezugszeichen ΔtEin verdeutlicht wird.
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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 ΔtAufheiz , gemäß dem Ausführungsbeispiel im Zeitraum t0-t3 entsprechend berücksichtigt.
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Nach dem Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , t0-t3 wird die entsprechende zuvor beschriebene Regelung gemäß 1 und zugehöriger Beschreibung aktiv, da im gewählten Ausführungsbeispiel der entsprechende gewünschte Komforttemperaturwert TK-Soll = 31° zum Zeitpunkt t3 erreicht ist.
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Um ein Überschwingen der Kennlinie K-Ist über die jeweilige Kennlinie K-Soll...° zu vermeiden, wird noch vorgeschlagen, dass das Aufheizszenario nur dann aktiv geschaltet wird, wenn die Anfangstemperatur TA -vergleiche 1 - einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Dieser Grenzwert kann individuell veränderbar oder fest in dem entsprechenden Computerprogramm innerhalb des Steuergerätes abgelegt werden. So ist es beispielsweise möglich, über oder gleich einer zum Zeitpunkt t0 gemessenen Anfangstemperatur TA als Grenztemperatur von beispielsweise >/ = 10 °C oder >/ = 20 °C eine Inaktivschaltung des Aufheizszenarios zu bewirken.
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In einer anderen alternativen Vorgehensweise, die auch mit der zuvor beschriebenen Vorgehensweise kombiniert werden kann, basiert die Regelung nicht auf den Kennlinienverläufen der Kennlinien K-Soll...°, das heißt, es werden nicht die Temperaturverläufe in Abhängigkeit des zum Zeitpunkt t0 entsprechenden Anfangswertes TA zugrunde gelegt, sondern es werden im Kontaktbereich Wärmestromverläufe zwischen Mensch und Sitzteil und/oder zwischen Mensch und Rückenlehnenteil für eine Sitzheizungsregelung der Sitzheizung gemessen.
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Mit anderen Worten, es wird ausgehend von einem Wärmestromstartwert 0 eine Wärmestromdichte W/m2 im Sitzteil und/oder dem Rückenlehnenteil gemessen, der unmittelbar nach dem Aufsitzen der Person in das Sitzteil und/oder das Rückenlehnenteil eingeleitet wird. So ist beispielsweise in unterschiedlichen Aufheizzeiträumen ΔtAufheiz ein negativer Wärmefluss von beispielsweise 0 bis 100 W/m2 feststellbar, der von der aufsitzenden Person in das Sitzteil und/oder das Rückenlehnenteil eingeleitet wird. Es kann somit durch permanentes Prüfen des Heizverlaufes mithin der Wärmestromdichte W/m2 festgestellt werden, ob gegebenenfalls bereits der Wärmestrom zwischen der Person und dem Fahrzeugsitz ausreichend groß ist, sodass gemäß der zu dem jeweiligen Zeitpunkt vorliegenden Regelabweichung mittels der Sitzheizung zugeheizt werden muss oder nicht.
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Die 4 zeigt ein weiteres TK/t-Diagramm des Soll-Komforttemperaturwertes TK-Soll TK über der Zeit t mit einer beispielhaften Ist-Kennlinie zur Verdeutlichung eines komfortoptimierten Aufheizszenariums der temperatur- und feuchteabhängigen Sitzheizung des Fahrzeugsitzes.
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Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Erweiterung einer Temperatur-Regelstruktur T-RS', T-RS", die darin besteht, dass zur Regelung des gewünschten Soll-Komforttemperaturwertes TK-Soll in einem Fahrzeugsitz die Temperatur-Zonen A', B', C', D' oder A", B", C", D" berücksichtigt werden. Mit anderen Worten, die Angleichung des Ist-Temperaturwertes TK-Ist an den Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll wird in den Temperatur-Zonen A', B', C', D' oder A", B", C", D" in sich voneinander unterscheidenden Temperatur-Regelstrukturen T-RS', T-RS", unterschiedlich geregelt, wie nachfolgend detailliert erläutert wird.
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Ausgangspunkt ist beispielsweise weiterhin der vorgegebene Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll, der gemäß der bisherigen Beschreibung in einem einstellbaren Soll-Temperaturgrenzbereich zwischen 29 °C und 33 °C, vorzugsweise von 31 °C liegt.
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In dem in 3 dargestellten TK/t-Diagramm wurde angenommen und beschrieben, dass durch den Temperatursensor zum Zeitpunkt t0 des Aufsitzens der Person eine Anfangstemperatur von TA = 10 °C als Anfangstemperatur TA gemessen wird. In diesem Fall findet das Aufheizszenario anhand der in einem Steuergerät abgelegten Kennlinie K-Soll10° im Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , t0-t3 statt.
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Dieser Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , t0-t3 wird gemäß 4 in der erweiterten Ausführungsform in einen ersten Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , t0-tw und einen zweiten ersten Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , tw-t3 unterteilt, wobei jedem Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , t0-tw / Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , tw-t3 eine Temperatur-Regelstruktur T-RS' und T-RS" zugeordnet wird.
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Im ersten Aufheizzeitraum ΔtAufheiz , t0-tw wird eine komfortoptimierte erste Temperatur-Regelstruktur T-RS' im Zeitraum ΔtRS' und im zweiten ΔtAufheiz , tw-t3 wird eine komfortoptimierte zweite Temperatur-Regelstruktur T-RS" angewendet.
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Die erste Temperatur-Regelstruktur T-RS' regelt in Abhängigkeit der vorliegenden Anfangstemperatur TA und der zugehörigen Kennlinie K-Soll...°, beispielsweise der Kennlinie K-Soll10° bis zum erstmaligen Erreichen des Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll gemäß der vorgegebenen Kennlinie K-Soll10° und wechselt dann anders als bisher beschrieben in eine zweite Temperatur-Regelstruktur T-RS", in der nicht mehr die Kennlinie K-Soll...° als Führungsgröße, sondern die Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll als Führungsgröße unabhängig von einer vorgegebenen Kennlinie K-Soll...° dient.
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Die komfortoptimierte erste Temperatur-Regelstruktur T-RS' gemäß 4 im Zeitraum ΔtRS':
- Bezüglich der vorgegebenen Kennlinie K-Soll...°, im Ausführungsbeispiel Kennlinie K-Soll10° wird ein oberer Temperatur-Grenzwert TGrenz1' eingeführt. Erreicht der Ist-Temperaturwert T-Ist den oberen Temperatur-Grenzwert TGrenz1' (das heißt, ist der Ist-Temperaturwert T-Ist gleich oder oberhalb des Temperaturwertes TGrenz1' ) in einer Temperatur-Zone A', wird von der Sitzheizung keine Heizleistung mehr zur Verfügung gestellt.
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Eingeführt wird ferner bezüglich der vorgegebenen Kennlinie K-Soll10° ein unterer Temperatur-Grenzwert TGrenz2' . Erreicht der Ist-Temperaturwert T-Ist den unteren Temperatur-Grenzwert TGrenz2' (das heißt, ist der Ist-Temperaturwert T-Ist gleich oder unterhalb des Temperaturwertes TGrenz2' ), wird in einer Temperatur-Zone D' eine maximale Heizleistung der Sitzheizung zur Verfügung gestellt.
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Zwischen dem oberen Temperatur-Grenzwert TGrenz1' und dem Soll-Temperaturwert T-Soll der vorgegebenen Kennlinie K-Soll10° wird eine Temperatur-Zone B' im Sinne eines Übergangsbereiches vorgesehen, in der Heizleistung bei Unterschreitung eines vorgegebenen Verringerungswertes pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird. Dieser vorgegebene Verringerungswert ist erfindungsgemäß entweder statisch vorgegeben oder ändert sich erfindungsgemäß dynamisch in Abhängigkeit des Abstandes des Ist-Temperaturwertes T-Ist zum Soll-Temperaturwert T-Soll der vorgegebenen Kennlinie K-Soll10°. Mit anderen Worten, je näher die Ist-Temperatur T-Ist dem Soll-Temperaturwert TK-Soll kommt, wird statisch zugeheizt oder bei immer kleiner werdenden Verringerungswerten pro Zeiteinheit wird dynamisch umso stärker zugeheizt, um möglichst und in vorteilhafter Weise ein Überschwingen unter den Soll-Temperaturwert T-Soll zu verhindern.
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Zwischen dem unteren Temperatur-Grenzwert TGrenz2' und dem Soll-Temperaturwert T-Soll wird eine Temperatur-Zone C' im Sinne eines weiteren Übergangsbereiches vorgesehen, in der Heizleistung bei Unterschreitung eines vorgegebenen Anstiegswertes pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird. Dieser vorgegebene Anstiegswert ist erfindungsgemäß entweder statisch vorgegeben oder ändert sich erfindungsgemäß dynamisch in Abhängigkeit des Abstandes des Ist-Temperaturwertes T-Ist zum Soll-Temperaturwert TK-Soll der vorgegebenen Kennlinie K-Soll10°. Mit anderen Worten, je näher der Ist-Temperaturwert T-Ist dem Soll-Temperaturwert T-Soll kommt, wird statisch zugeheizt oder bei immer kleiner werdenden Verringerungswerten pro Zeiteinheit wird dynamisch umso stärker zugeheizt, um möglichst und in vorteilhafter Weise ein Überschwingen über den Soll-Temperaturwert T-Soll zu verhindern.
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Wenn die Kennlinie K-Ist beispielsweise unterhalb der Kennlinie K-Soll10° verläuft, wobei in 4 ein Bereich dargestellt ist, wird dafür gesorgt, dass die Sitzheizung eingeschaltet ist, wie durch das Bezugszeichen ΔtEin verdeutlicht wird. Erfindungsgemäß erfolgt die Regelung gemäß der Vorgehensweise in der Temperatur-Zone C' in der Heizleistung bei Unterschreitung eines vorgegebenen Anstiegswertes pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird. Dieser vorgegebene Anstiegswert ist erfindungsgemäß entweder statisch vorgegeben oder ändert sich erfindungsgemäß dynamisch in Abhängigkeit des Abstandes des Ist-Temperaturwertes T-Ist zum Soll-Temperaturwert T-Soll der vorgegebenen Kennlinie K-Soll10°.
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In den Bereichen, in denen die Kennlinie K-Ist auf der Kennlinie K-Soll10° verläuft, wird die Sitzheizung ausgeschaltet, wie anhand der Bezugszeichen ΔtEin verdeutlicht wird.
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Diese komfortoptimierte erste Temperatur-Regelstruktur T-RS' gemäß 4 im Zeitraum ΔtRS' bleibt aktiv bis der Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll beispielsweise zum Wechsel-Zeitpunkt tw erstmalig erreicht wird.
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Innerhalb der ersten erste Regelstruktur T-RS' kann erfindungsgemäß anwenderseitig der Abstand zwischen TGrenz1' und T-Soll und zwischen TGrenz2' und T-Soll verändert werden.
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Mit anderen Worten, die Temperatur-Zonen B' und C' können durch Auswahl des Temperaturwertes für TGrenzt' und/oder TGrenz2' beispielsweise „Weich“ oder „Mittel“ oder „Stark“ dafür sorgen, dass durch die Auswahl „Weich“ die Regelcharakteristik „weicher“ wird, wodurch der Abstand zwischen TGrenzt' und T-Soll und/oder zwischen TGrenz2' und T-Soll vergrößert wird. Es versteht sich, dass die Auswahl des Temperaturwertes „Weich“ oder „Mittel“ oder „Stark“ für Temperatur-Grenzwerte TGrenz1'und TGrenz2' einheitlich gewählt oder unterschiedlich gewählt werden kann, sodass die Abstände zwischen TGrenzt' und T-Soll und zwischen TGrenz2' und T-Soll gleich groß oder unterschiedlich groß sind.
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Somit kann durch die Auswahl „Stark“ die Regelcharakteristik derart „verstärkt“ werden, dass der Abstand zwischen TGrenzt' und T-Soll und zwischen TGrenz2' und T-Soll verringert oder sogar zu Null gesetzt wird. Das heißt, dass beispielsweise dann, wenn die Abstände zwischen TGrenz2' und T-Soll beziehungsweise TGrenzt' und T-Soll zu Null gesetzt sind, in den Temperatur-Zonen B', C' mittels der Sitzheizung nicht (in Temperatur-Zone B') oder voll (in Temperatur-Zone C') zugeheizt wird. Es kann auch, wie bereits erläutert, durch Auswahl von „Stark“ nur der Abstand zwischen TGrenz2' und zu Null gesetzt werden und der Abstand zwischen TGrenzt' und T-Soll wird durch Auswahl von „Weich“ beibehalten.
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Der Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C wird, wie bisher erläutert, innerhalb einer vorgebbaren Regelabweichung zu einem Zeitpunkt t3 erreicht, das heißt, wenn der Komforttemperaturwert TK-Soll eingeregelt ist und innerhalb einer vorgebbaren Regelabweichung zwischen TGrenz1" und TGrenz2" in den Zonen B" und C", wie nachfolgend erläutert wird.
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Erfindungsgemäß wird bis zum Erreichen des Zeitpunkts t3 eine weitere komfortoptimierte zweite Temperatur-Regelstruktur T-RS" gemäß 4 im Zeitraum ΔtRS" verwendet.
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Zu einem Zeitpunkt tw erfolgt deshalb erfindungsgemäß ein Wechsel der Regelungsstruktur von der ersten Temperatur-Regelstruktur T-RS' zur zweiten Temperatur-Regelstruktur T-RS'. Zum Zeitpunkt tw hat der Ist-Temperaturwert TK -Ist das erste Mal den Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll erreicht.
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Links von dem Zeitpunkt tw zwischen t0 und tw wird (wie zuvor erläutert) mittels der Sitztemperierungseinrichtung, das heißt der Sitzheizung in Abhängigkeit einer zu einem Zeitpunkt t0 , in dem sich der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz aufsetzt, am Einbauort des Temperatursensors ermittelten Anfangstemperatur TA in dem ersten Zeitraum ΔtRS' des Aufheizzeitraums ΔtAufheiz eines Aufheizszenarios nach einer vorgebbaren anfangstemperaturabhängigen Kennlinie K-Soll...° gesteuert wird, um den vorgebbaren Temperaturwert T-Soll entlang der Kennlinie K-Soll...° einzuregeln.
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Rechts von dem Zeitpunkt tw zwischen t0 und t3 wird (wie nachfolgend erläutert wird) mittels der Sitztemperierungseinrichtung, das heißt mittels der Sitzheizung, wenn der Ist-Temperaturwert TK -Ist das erste Mal den Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll beispielsweise 31 °C erreicht hat, in dem zweiten Zeitraum ΔtRS'' des Aufheizzeitraums ΔtAufheiz des Aufheizszenarios nach dem Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll (und nicht mehr nach der jeweiligen anfangstemperaturabhängigen Kennlinie K-Soll...°) geregelt. Es wird durch die vorherigen Erläuterungen deutlich, dass der Zeitpunkt tw je nach der anfangstemperaturabhängigen Kennlinie K-Soll...° und der gewählten komfortoptimierten ersten Temperatur-Regelstruktur T-RS' früher oder später erreicht wird.
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Die komfortoptimierte zweite Temperatur-Regelstruktur T-RS" gemäß 4 im Zeitraum ΔtRS'':
- Bezüglich des vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwertes TK-Soll wird ein oberer Temperatur-Grenzwert TGrenz1'' eingeführt. Erreicht der Ist-Temperaturwert T-Ist den oberen Temperatur-Grenzwert TGrenz1'' (das heißt, ist der Ist-Temperaturwert T-Ist gleich oder oberhalb des Temperaturwertes TGrenz1' ) in einer Temperatur-Zone A", wird von der Sitzheizung keine Heizleistung mehr zur Verfügung gestellt.
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Eingeführt wird ferner bezüglich des vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwertes TK-Soll ein unterer Temperatur-Grenzwert TGrenz2''. Erreicht der Ist-Temperaturwert T-Ist den unteren Temperatur-Grenzwert TGrenz2'' (das heißt, ist der Ist-Temperaturwert T-Ist gleich oder unterhalb des Temperaturwertes TGrenz2' ), wird in einer Temperatur-Zone D" eine maximale Heizleistung der Sitzheizung zur Verfügung gestellt.
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Zwischen dem oberen Temperatur-Grenzwert TGrenz1'' und dem vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll wird eine Temperatur-Zone B" im Sinne eines Übergangsbereiches vorgesehen, in der innerhalb der zweiten Temperatur-Regelstruktur T-RS" Heizleistung analog zu der Temperatur-Zone B' der ersten Temperatur-Regelstruktur T-RS' bei Unterschreitung eines vorgegebenen Verringerungswertes pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird. Dieser vorgegebene Verringerungswert ist erfindungsgemäß entweder statisch vorgegeben oder ändert sich erfindungsgemäß dynamisch in Abhängigkeit des Abstandes des Ist-Temperaturwertes T-Ist zum vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll. Mit anderen Worten, je näher die Ist-Temperatur T-Ist dem vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll kommt, wird statisch zugeheizt oder bei immer kleiner werdenden Verringerungswerten pro Zeiteinheit wird dynamisch umso stärker zugeheizt, um möglichst und in vorteilhafter Weise ein Überschwingen unter den vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll zu verhindern.
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Liegen keine Verringerungswerte pro Zeiteinheit vor, das heißt, die Kennlinie K-Ist weist gegenüber dem vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll keinen Gradienten oder einen ansteigenden Gradienten auf, wird nicht zugeheizt.
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Zwischen dem unteren Temperatur-Grenzwert TGrenz2" und dem vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll wird eine Temperatur-Zone C" im Sinne eines weiteren Übergangsbereiches vorgesehen, in der innerhalb der zweiten Temperatur-Regelstruktur T-RS" Heizleistung analog zu der Temperatur-Zone C' der ersten Temperatur-Regelstruktur T-RS' bei Unterschreitung eines vorgegebenen Anstiegswertes pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird.
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Dieser vorgegebene Anstiegswert ist erfindungsgemäß entweder statisch vorgegeben oder ändert sich erfindungsgemäß dynamisch in Abhängigkeit des Abstandes des Ist-Temperaturwertes T-Ist zum vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll. Mit anderen Worten, je näher der Ist-Temperaturwert T-Ist dem Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll kommt, wird statisch zugeheizt oder umso weniger wird bei immer kleiner werdenden Anstiegswerten pro Zeiteinheit dynamisch zugeheizt, um möglichst und in vorteilhafter Weise ein Überschwingen über den vorgegebenen Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll zu verhindern.
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Wenn die Kennlinie K-Ist beispielsweise unterhalb des Soll-Komforttemperaturwertes TK-Soll verläuft, wird wie in 4 dargestellt ist, dafür gesorgt, dass die Sitzheizung gemäß der erläuterten zweiten Temperatur-Regelstruktur T-RS" ΔtEin eingeschaltet ist.
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Diese komfortoptimierte zweite Temperatur-Regelstruktur T-RS' gemäß 4 im Zeitraum ΔtRS' bleibt aktiv, solange der vorgegebene Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll angefordert wird.
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Innerhalb der zweiten Temperatur-Regelstruktur T-RS" kann (analog zu der ersten Temperatur-Regelstruktur T-RS') erfindungsgemäß anwenderseitig der Abstand zwischen TGrenz1" und dem Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll und zwischen TGrenz2" und dem Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll verändert werden.
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Mit anderen Worten, die Temperatur-Zonen B" und C" können durch Auswahl des Temperaturwertes für TGrenz1'' und/oder TGrenz2'' ebenfalls beispielsweise „Weich“ oder „Mittel“ oder „Stark“ dafür sorgen, dass durch die Auswahl „Weich“ die Regelcharakteristik „weicher“ wird, wodurch der Abstand zwischen TGrenz1'' und TK-Soll und zwischen TGrenz2'' und TK-Soll vergrößert wird. Es versteht sich, dass die Auswahl des Temperaturwertes „Weich“ oder „Mittel“ oder „Stark“ für Temperatur-Grenzwerte TGrenz1'' und TGrenz2'' einheitlich gewählt oder unterschiedlich gewählt werden kann, sodass die Abstände zwischen TGrenz1" und TK-Soll und zwischen TGrenz2" und TK-Soll gleich groß oder unterschiedlich groß sind.
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Somit kann durch die Auswahl „Stark“ die Regelcharakteristik derart „verstärkt“ werden, dass der Abstand zwischen TGrenz1" und TK-Soll und zwischen TGrenz2' und TK-Soll verringert oder sogar zu Null gesetzt wird. Das heißt, dass beispielsweise dann, wenn die Abstände zwischen TGrenz2" und TK-Soll beziehungsweise TGrenz1" und TK-Soll zu Null gesetzt sind, dass in den Temperatur-Zonen B", C" mittels der Sitzheizung nicht (in Temperatur-Zone B") oder voll (in Temperatur-Zone C") zugeheizt wird. Es kann auch, wie bereits erläutert, durch Auswahl von „Stark“ nur der Abstand zwischen TGrenz2" und TK-Soll zu Null gesetzt werden und der Abstand zwischen TGrenz1' und TK-Soll wird durch Auswahl von „Weich“ beibehalten.
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Der Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C wird, wie bisher erläutert, innerhalb einer vorgebbaren Regelabweichung zu einem Zeitpunkt t3 erreicht, das heißt, wenn der Komforttemperaturwert TK-Soll eingeregelt ist und einen vorgebbaren Zeitraum, in dem die Sitzheizung ausgeschaltet ist, innerhalb der Regelabweichung zwischen TGrenz1" und TGrenz2" mithin in den Temperatur-Zonen B" und C" verbleibt.
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Zudem wird noch ein Temperatur-Grenzwert eingeführt, der als Kühlungstemperatur-Grenzwert TBGrenz des Sitzbelüftungssystems bezeichnet wird. Oberhalb des Kühlungstemperatur-Grenzwertes T BGrenz wird noch eine Zone AVOR gebildet, der in einer eigenen Sitzbelüftungs-Regelstruktur berücksichtigt wird, wenn die am Einbauort des Temperatursensors ermittelte Anfangstemperatur TA über dem vorgebbaren Kühlungstemperatur-Grenzwert T BGrenz von beispielsweise 35 °C liegt.
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Die zugehörige Kennlinie ist nicht abgebildet. Die nachfolgend erläuterte Regelstruktur wird immer dann aktiv, wenn eine Person auf den vorgebbaren Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll von beispielsweise 31 °C heruntergekühlt werden soll, sodass das Sitzbelüftungssystem aktiv geschaltet wird, bis der Soll-Komforttemperaturwert TK-Soll erreicht ist, wonach zum Wechsel-Zeitpunkt tw ein Wechsel in die erläuterte zweite Regelstruktur T-RS" erfolgt.
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Die Besonderheit besteht darin, dass die Luft, die zur Belüftung insbesondere als Blasluft verwendet wird, in der Temperatur-Zone A' zwischen den Zeitpunkten t0 und twaus dem Innenraum des Fahrzeuges entnommen und dem Fahrzeugsitz beziehungsweise der jeweiligen Komponente zugeführt wird. Liegt der vorgegebene Kühlungstemperatur-Grenzwert TBGrenz beispielsweise bei 35 °C und ist die am Einbauort des Temperatursensors ermittelte Anfangstemperatur TA > 35°C, wird die Luft, solange die Ist-Kennlinie in der Temperatur-Zone AVOR verläuft, ebenfalls aus dem Innenraum des Fahrzeuges entnommen aber zusätzlich durch eine Kühl- und/oder Trocknungseinrichtung, die im Fahrzeugsitz verbaut ist, gekühlt und/oder getrocknet. Es wird dann nicht von einer „normalen“ Kühlung (in Temperatur-Zone A') durch das Sitzbelüftungssystem gesprochen, sondern es wird von einer „aktiven“ Kühlung in der Temperatur-Zone AVOR gesprochen, da dazu mindestens eine Trocknungseinrichtung, insbesondere ein Peltier-Element oder ein anderes Mittel zur Kühlung und/oder Trocknung der Luft des Sitzbelüftungssystem aktiviert wird. Analog zu der vorhergehenden Betriebsweise kann der Kühlungstemperatur-Grenzwert TBGrenz vom Anwender durch Auswahl des Kühlungstemperatur-Grenzwertes TBGrenz , beispielsweise zwischen 34 °C und 38 °C „Weich“ oder „Mittel“ oder „Stark“ nach unten oder oben verschoben werden, wodurch sich wiederum auch die Regelcharakteristik der blasenden Sitzbelüftung ändert.
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Schließlich ist die Feuchteregelung, die in Abhängigkeit des Soll-Komforttemperaturwertes TK-Soll durchgeführt wird, ebenfalls für das Wohlempfinden der Person von besonderer Bedeutung. Wie erläutert, muss verhindert werden, dass die vorgegebene „Schwülegrenze“ von circa 13,5 g/kg der absoluten Feuchte nicht überschritten wird, da sonst ein unangenehmes warmes Empfinden entsteht. Wie erläutert, liegt dieser Wert im Kontaktbereich am Einbauort des Feuchtesensors gemessen im Sommer bei circa x = 12 g/kg und im Winter bei circa x = 14 g/kg.
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Die 5 zeigt ein x/t-Diagramm der Schwülegrenze als Mischungsverhältnis x = g/H2O/1kg trockener Luft über der Zeit t mit einer beispielhaften Ist-Kennlinie F-Ist zur Verdeutlichung einer komfortoptimierten Sitzbelüftung, die mit den Aufheizszenarien der Sitzheizung des Fahrzeugsitzes zusammen wirkt, wie nachfolgend erläutert wird.
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Die komfortoptimierte Feuchte-Regelstruktur F-RS gemäß 5 im Zeitraum ΔF-RS:
- Ausgangspunkt ist beispielsweise weiterhin der vorgegebene Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll, der gemäß der bisherigen Beschreibung in einem einstellbaren Soll-Feuchtegrenzbereich zwischen 12 g/kg und 15 g/kg liegen soll.
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Im Ausführungsbeispiel wird ein Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll von 14 g/kg angenommen, welcher der vorgegebenen Schwülegrenze entspricht.
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Eine Feuchte-Reglerstruktur F-RS regelt in Abhängigkeit der vorliegenden Anfangsfeuchte durch Erfassung des Ist-Feuchtewertes F-Ist auf den Soll-Komforttemperaturwert FK-Soll, der die Führungsgröße darstellt. Bezüglich des Soll-Komfortfeuchtewertes FK-Soll wird ein oberer Feuchte-Grenzwert FGrenz1 eingeführt. Erreicht der Ist-Feuchtewert F-Ist den oberen Feuchte-Grenzwert FGrenz1 (das heißt, ist der Ist-Feuchtewert F-Ist gleich oder oberhalb des oberen Feuchte-Grenzwertes FGrenz1 ), wird in einer Feuchte-Zone I von dem Sitzbelüftungssystem eine maximale Lüfterleistung zur Verfügung gestellt. Mit anderen Worten, oberhalb des FeuchteGrenzwertes FGrenz1 erfolgt stets eine Belüftung des Fahrzeugsitzes mit maximaler Lüfterleistung.
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Eingeführt wird ferner ein unterer Feuchte-Grenzwert FGrenz2 . Erreicht der Ist-Feuchtewert F-Ist den unteren Feuchtegrenzwert FGrenz2 (das heißt ist der Ist-Feuchtewert F-Ist gleich oder unterhalb des unteren Feuchte-Grenzwertes FGrenz2 ), wird in einer Feuchte-Zone IV keine Lüfterleistung des Sitzbelüftungssystems mehr zur Verfügung gestellt. Mit anderen Worten, gemäß dem Ausführungsbeispiel wird unterhalb des Grenzwertes x = 12 g/kg keine Belüftung des Fahrzeugsitzes mehr durchgeführt.
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Zwischen dem oberen Feuchte-Grenzwert FGrenz1 und dem Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll wird eine Feuchte-Zone II im Sinne eines Übergangsbereiches vorgesehen, in der Lüfterleistung des Sitzbelüftungssystems bei Unterschreitung eines vorgegebenen Verringerungswertes pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird. Dieser vorgegebene Verringerungswert ist erfindungsgemäß entweder statisch vorgegeben oder ändert sich erfindungsgemäß dynamisch in Abhängigkeit des Abstandes des Ist-Feuchtewertes F-Ist zum Soll-Komfortfeuchtewert FK -Soll. Mit anderen Worten, je näher der Ist-Feuchtewert F-Ist dem Soll-Komfortfeuchtewert FK -Soll kommt, umso stärker wird statisch die Lüfterleistung abgesenkt oder bei immer kleiner werdenden Verringerungswerten pro Zeiteinheit wird dynamisch die Lüfterleistung abgesenkt, um möglichst in vorteilhafter Weise ein Überschwingen unter dem Soll-Komfortfeuchtewert FK -Soll zu verhindern.
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Zwischen dem unteren Feuchte-Grenzwert FGrenz2 und dem Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll wird eine Feuchte-Zone III im Sinne eines weiteren Übergangsbereiches vorgesehen, in der Lüfterleistung bei Unterschreitung eines vorgegebenen Anstiegswertes pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird. Dieser vorgegebene Anstiegswert ist wiederum erfindungsgemäß entweder statisch vorgegeben oder ändert sich erfindungsgemäß dynamisch in Abhängigkeit des Abstandes des Ist-Feuchtewertes F-Ist zum Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll. Mit anderen Worten, je näher der Ist-Feuchtewert F-Ist dem Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll kommt, wird die Lüfterleistung statisch hochgefahren oder bei immer kleiner werdenden Anstiegswerten pro Zeiteinheit wird dynamisch Lüfterleistung hochgefahren, um möglichst und in vorteilhafter Weise ein Überschwingen über den Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll zu verhindern. In Analogie zu der bisherigen Vorgehensweise kann in der Feuchte-Regelstruktur ΔF-RS erfindungsgemäß anwenderseitig der Abstand zwischen FGrenz1 und FK-Soll und zwischen FGrenz2 und FK-Soll verändert werden.
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Mit anderen Worten, die Feuchte-Zonen II und III können durch Auswahl des Feuchte-Grenzwertes FGrenz1 und/oder FGrenz2 beispielsweise „Weich“ oder „Mittel“ oder „Stark“ dafür sorgen, dass durch die Auswahl beispielsweise „Weich“ die Regelcharakteristik weicher wird, wodurch der Abstand zwischen FGrenz1 und FK-Soll und zwischen FGrenz2 und FK-Soll vergrößert wird. Es versteht sich, dass die Auswahl des Temperaturwertes weich oder mittel oder stark für die Grenzwerte FGrenz1 und FGrenz2 einheitlich gewählt oder unterschiedlich gewählt werden kann, sodass die Abstände zwischen FGrenz1 und FK-Soll beziehungsweise zwischen FGrenz2 und FK-Soll gleich groß oder unterschiedlich groß sind.
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Mit anderen Worten, bei der Belüftung unter „Stark“ wird schon bei kleinen Steigerungen pro Zeiteinheit intensiver belüftet als bei der „Mittel“- oder sogar „Weich“-Einstellungen. So kann beispielsweise der „Stark“- Auswahl beziehungsweise Einstellung in der Feuchte-Zone III bei jedem Anstieg der absoluten Feuchte nahezu maximale Lüfterleistung erfolgen. Genauso kann bei der „Stark“-Einstellung für die Heizleistung der Sitzheizung nahezu die volle Heizleistung bei abfallender Kurve in der Temperatur-Zone B' beziehungsweise B" vorgesehen sein.
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Wie aus 5 erkennbar ist, wird der Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll von beispielsweise x = 14 g/kg zu einem Zeitpunkt t3 erreicht, wenn der Ist-Feuchtewert F-IST innerhalb einer vorgebbaren Regelabweichung zwischen den Feuchte-Grenzwerten FGrenz1 und FGrenz2 verbleibt.
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Zudem wird noch ein weiterer Grenzwert ein sogenannter Kühlungsfeuchte-Grenzwert FBGrenz für das Sitzbelüftungssystem eingeführt. Oberhalb des Kühlungsfeuchte-Grenzwertes FBGrenz wird eine Zone IVOR gebildet, die in der Feuchte-Reglerstruktur F-RS berücksichtigt werden kann.
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Der Kühlungsfeuchte-Grenzwert FBGrenz wird berücksichtigt, wenn der am Einbauort des Feuchtesensors ermittelte Feuchtewert x über dem vorgebbaren Kühlungsfeuchte-Grenzwert FBGrenz von beispielsweise x = 18 g/kg liegt.
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Liegt der vorgegebene Kühlungsfeuchte-Grenzwert FBGrenz beispielsweise bei x = 18 g/kg und ist die am Einbauort des Feuchtesensors ermittelte Anfangsfeuchte > als x = 18 g/kg, wird die Luft des Sitzungsbelüftungssystems in der Feuchte-Zone IVOR aus dem Innenraum des Fahrzeuges angesaugt, aber zusätzlich durch eine Kühl- und/oder Trocknungseinrichtung, die im Fahrzeugsitz verbaut ist, gekühlt und/oder getrocknet.
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Das heißt, auch hier wird in der Feuchte-Zone IVOR von einer normalen Kühlung in der Feuchte-Zone I auf eine aktive Kühlung in der Feuchte-Zone IVOR umgeschaltet, sodass die IST-Kennlinie von der Feuchte-Zone IVOR schneller die Feuchte-Zone I erreicht.
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Sobald die Ist-Feuchtewerte F-Ist den Kühlungsfeuchte-Grenzwert FBGrenz erreichen, wird von der aktiven Kühlung auf die normale Kühlung zurückgeschaltet. Diese Vorgehensweise ist in der Feuchte-Reglerstruktur F-RS entsprechend programmiert.
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In 5 sind die Bereiche gekennzeichnet, in der die Sitzbelüftung ausgeschaltet ist. In dem ersten ausgeschalteten Bereich, der mit dem Bezugszeichen ΔtAus gekennzeichnet ist (von links nach rechts gesehen), wird keine Lüfterleistung benötigt beziehungsweise zur Verfügung gestellt, weil die Ist-Kennlinie in der Feuchtezone III einen fallenden Gradienten aufweist, sodass keine Lüfterleistung benötigt wird.
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In Richtung Zeitpunkt t3 steigt der Ist-Feuchtewert F-Ist über den unteren Feuchtegrenzwert FGrenz2 an, sodass, damit ein Überschwingen über den Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll vermieden wird, wieder Lüfterleistung zur Verfügung gestellt wird, wie in 5 durch ΔtEin dargestellt wird.
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Dabei wird die Lüfterleistung in Abhängigkeit des Gradienten pro Zeiteinheit und dem Abstand zu dem Soll-Komfortfeuchtewert FK-Soll geregelt, um das Überschreiten über die Schwülegrenze FK-Soll mithin dem Soll-Komfortfeuchtewert zu verhindern.
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In dem darauffolgenden Bereich weist die Ist-Kennlinie einen konstanten horizontalen Verlauf entlang des Soll-Komfortfeuchtewertes FK-Soll auf, sodass kein Gradient vorliegt. In diesem Fall wird keine Lüfterleistung zur Verfügung gestellt, da nun keine Gefahr mehr besteht, dass die Schwülegrenze FK-Soll überschritten wird.
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Es wird somit deutlich, dass durch dieses komfortoptimierte Vorgehen hinsichtlich der Sitzbelüftung auch eine komfortoptimierte vollautomatische Belüftung des Insassen möglich ist.
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Es versteht sich, dass die komfortoptimierte Sitzbelüftung und die komfortoptimierte Sitzheizung beziehungsweise die zugehörigen Regelstrukturen RS', RS'' und F-RS derart miteinander kombiniert werden, dass sich für den Insassen optimale Verhältnisse einstellen.
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Abschließend wird noch ein weiterer wesentlicher Erfindungsgedanke offenbart, der darin besteht, dass die zuvor beschriebenen Vorgehensweisen nicht nur für den Fahrzeugsitz insgesamt gelten, sondern dass der Fahrzeugsitz der üblicherweise verschiedene Komponenten aufweist, in jeder der Komponenten vom Anwender individuell in der zuvor beschriebenen Vorgehensweise komfortoptimiert konfiguriert werden kann.
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Der Fahrzeugsitz weist üblicherweise eine Kopfstütze (separat) oder eine integrierte Kopfstütze sowie eine Rücklehne und ein Sitzteil auf. Es wird vorgeschlagen, innerhalb dieser Komponenten mehrere Körperbereichs-Zonen zu bilden.
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Dabei könnte eine drei Bereiche umfassende Aufteilung vorgenommen werden, die den Kopf, sowie den Brustbereich (erster Bereich), das Becken (zweiter Bereich) und die Beine (dritter Bereich) des aufsitzenden Insassen betreffen.
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Es versteht sich, dass auch eine andere Aufteilung möglich ist, wie zum Beispiel den Kopf (erster Bereich), den Brustbereich (zweiter Bereich), das Becken rückenlehnenseitig (dritter Bereich), das Becken sitzteilseitig (vierter Bereich), und die Beine (fünfter Bereich), sodass fünf Körperbereichs-Zonen ausgebildet sind.
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Wesentlich ist, dass anders als bisher mindestens zwei Körperbereichs-Zonen ausgebildet sind, in denen die vorbeschriebenen Regelrichtwerte beziehungsweise Regelstrategien unterschiedlich eingestellt werden beziehungsweise eingestellt werden können.
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Der Anwender kann somit in den verschiedenen Körperbereichs-Zonen gleiche oder unterschiedliche Soll-Komforttemperaturwerte TK-Soll und gleiche oder unterschiedliche Soll-Komfortfeuchtewerte FK-Soll wählen.
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Es versteht sich, dass die zugehörigen Sensoren, dann bereichsweise angeordnet sind und gemäß den erläuterten vorbeschriebenen Regelrichtwerten beziehungsweise Regelstrategien ausgewertet werden.
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Zudem wird deutlich, dass eine Komponente beispielsweise die Rückenlehne zwei Körperbereichs-Zonen, beispielsweise Brustbereich (zweiter Bereich) und Becken rückenlehnenseitig (dritter Bereich) oder beispielsweise das Sitzteil zwei Körperbereichs-Zonen, das Becken sitzteilseitig (vierter Bereich) und die Beine (fünfter Bereich) aufweist.
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Zusammenfassend kann der Anwender die verschiedenen Temperaturzonen AVOR , A', B', C', D' beziehungsweise A'', B'', C'' oder D'' beziehungsweise I, II, III, IV und die Temperatur-Zone AVOR sowie die Feuchte-Zone IVOR in mindestens einer bevorzugt verschiedenen Körperbereichs-Zone individuell wählen, wodurch ein Fahrzeugsitz und ein zugehöriges Verfahren geschaffen sind, welches den bisherigen Komfort noch erhöht.
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Die entsprechende Auswahl wird in einem personalisierten Klimaprofil personenabhängig hinterlegt, sodass der Anwender beziehungsweise die Anwender/Benutzer ein und desselben Fahrzeugsitzes stets auf ihr personalisiertes Klimaprofil zugreifen können. Somit können die Anwender/Benutzer des Fahrzeugsitzes individuelle Einstellungen für ihre individuellen thermischen Präferenzen wählen, verändern und abspeichern.
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So wird bei der Belüftung unter „Strong“ schon bei kleinen Steigerungen pro Zeiteinheit intensiver belüftet als bei der „Medium“- oder sogar „Soft“-Einstellung. So könnte bei der „Strong“-Einstellung in der Temperatur-Zone C bei jedem Anstieg der absoluten Feuchte nahezu maximale Lüfterleistung erfolgen. Genauso kann bei der „Strong“-Einstellung für die Heizleistung nahezu volle Heizleistung bei abfallender Kurve in der Temperatur-Zone B vorgesehen sein.
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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 ist.
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Bezugszeichenliste
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- Statusrechteck
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- Entscheidungsrechteck
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- Statusrechteck
- 25
- Entscheidungsrechteck
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- Statusrechteck
- 27
- Entscheidungsrechteck
- 28
- Statusrechteck
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- Entscheidungsrechteck
- ΔtAufheiz
- Aufheizzeitraum
- t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6
- Zeitpunkt
- TK
- Komforttemperaturwert am Einbauort eines Temperatursensors
- TK-Soll
- Soll-Komforttemperaturwert gemäß vorgegebenem Komforttemperaturwert
- T-Soll
- Soll-Temperaturwert gemäß Kennlinie
- T-Ist
- Ist-Temperaturwert
- t
- Zeit
- tw
- Wechsel-Zeitpunkt der Regelstruktur
- TA
- Anfangstemperatur
- K-Soll...°
- Soll-Kennlinie
- K-Soll0°
- Soll-Kennlinie bei einer Anfangstemperatur TA von 0 °C
- K-Soll10°
- Soll-Kennlinie bei einer Anfangstemperatur TA von 10 °C
- K-Soll20°
- Soll-Kennlinie bei einer Anfangstemperatur TA von 20 °C
- K-Ist
- Ist-Kennlinie
- ΔtEin
- Zeitraum Sitzheizung Ein
- ΔtAus
- Zeitraum Sitzheizung Aus
- TBGrenz
- Kühlungstemperatur-Grenzwert für das Sitzbelüftungssystem
- AVOR
- Temperatur-Zone oberhalb vom Kühlungstemperatur-Grenzwert TBGrenz
- tw
- Zeitpunkt Wechsel zwischen Regelstruktur ΔRS' und ΔRS''
- ΔT-RS'
- erste Temperatur-Regelstruktur RS' beziehungsweise Regelcharakteristik zwischen t0 und tw
- TGrenz1'
- oberer Temperatur-Grenzwert des Ist-Temperaturwertes für das Sitztemperierungssystem zwischen t0 und tw
- TGrenz2'
- unterer Temperatur-Grenzwert des Ist-Temperaturwertes für die Sitztemperierungseinrichtung (Sitzheizungssystem) zwischen t0 und tw
- A'
- Temperatur-Zone zwischen TBGrenz und TGrenz1'
- B'
- Temperatur-Zone zwischen TGrenz1' und TK-Soll
- C'
- Temperatur-Zone zwischen TK-Soll und TGrenz2'
- D'
- Temperatur-Zone unterhalb TGrenz2' und der jeweiligen Anfangstemperatur TA
- ΔT-RS''
- zweite Temperatur-Regelstruktur RS" beziehungsweise Regelcharakteristik zwischen tw und t3
- TGrenz1''
- oberer Temperatur-Grenzwert des Ist-Temperaturwertes für das Sitztemperierungssystem zwischen tw und t3
- TGrenz2''
- unterer Temperatur-Grenzwert des Ist-Temperaturwertes für die Sitztemperierungseinrichtung (Sitzheizungssystem) zwischen tw und t3
- A''
- Temperatur-Zone zwischen TBGrenz und TGrenz1''
- B''
- Temperatur-Zone zwischen TGrenz1" und TK-Soll
- C''
- Temperatur-Zone zwischen TK-Soll und TGrenz2''
- D''
- Temperatur-Zone unterhalb TGrenz2'' und der jeweiligen Anfangstemperatur TA
- ΔF-RS
- Feuchte-Regelstruktur F-RS beziehungsweise Regelcharakteristik zwischen t0 und t3
- FK
- Komfortfeuchtewert am Einbauort eines Feuchtesensors
- FK-Soll
- Soll-Komfortfeuchtewert gemäß vorgebebener Komfortfeuchte
- F-Ist
- Ist-Feuchtewert
- FBGrenz
- Kühlungsfeuchte-Grenzwert für das Sitzbelüftungssystem
- FGrenz1
- oberer Feuchte-Grenzwert des Ist-Feuchtewertes für das Sitzbelüftungssystem
- FGrenz2
- unterer Feuchte-Grenzwert des Ist-Feuchtewertes für das Sitzbelüftungssystem
- IVOR
- Feuchte-Zone oberhalb vom Kühlungsfeuchte-Grenzwert FBGrenz
- I
- Feuchte-Zone zwischen FBGrenz und FGrenz1
- II
- Feuchte-Zone zwischen FGrenz1 und
- III
- Feuchte-Zone FK-Soll und FGrenz2
- IV
- Feuchte-Zone unterhalb FGrenz2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014219408 A1 [0002]
- DE 102014217356 A1 [0002]
- DE 102016008165 A1 [0002]
- DE 102014206613 A1 [0003, 0017]
