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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugsitzen,
bei welchem Luft durch den Fahrzeugsitz bzw. die Fahrzeugsitze hindurchgeleitet
wird, gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Klimatisierung von
Fahrzeugsitzen.
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Fahrzeugklimatisierung
im Allgemeinen ist bereits in vielfacher Weise bekannt. So ist aus
der
DE 196 17 562
C1 eine Fahrzeugklimatisierung bekannt, die die umströmende Umgebungsluft
in der Fahrzeugkabine kühlt.
Hierbei wird eine Sonneneinstrahlungssensorik mit zur Hilfe genommen,
die mit der Klimatisierungssteuereinheit verbunden ist. Dabei wird
die Einstellung der Lüftung
durch sog. Luftleitvorrichtungen verändert, was in Abhängigkeit
von der Sonneneinstrahlungssensorik vorgenommen wird. Das führt zwar
zu einer umfassenden Klimatisierung in Berücksichtigung auch der Sonneneinstrahlung, jedoch
findet die Belüftung
der einzelnen Sitzplätze nur
im Umgebungsluftbereich statt. Dabei können sich die Sitze zwischen
der Anlehnfläche
des Körpers des
jeweiligen Insassen und der Sitzoberfläche dennoch aufheizen. Eine
Beseitigung der daraus resultierenden unangenehmen Nebenerscheinungen,
wie nasser Rücken
und dgl., wird hierbei nicht bewirkt.
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Aus
der
DE 195 26 450
C1 ist bekannt, den Innenraum von Fahrzeugen in separierte,
klimatisierbare Einzelzonen aufzuteilen. Hierbei können Sitzbelegungen
hinzugenommen werden und die Notwendigkeit der gesonderten Umgebungsluftklimatisierung
für eine
bestimmte Innenraumzone im Fahrzeug vorgegeben werden. Auch diese
Vorgehensweise berücksichtigt
nicht Effekte in der oben dargestellten Weise.
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Aus
der
WO 91/12150 A1 ist
eine Einrichtung zur Fahrzeugvollklimatisierung bekannt, wobei die gekühlte Umgebungsluft
innerhalb der Fahrkabine auch durch Sitzkanäle hindurchgesaugt wird. In
dieser Einrichtung wird ebenfalls die Sonneneinstrahlung als solches
berücksichtigt.
Jedoch wird hierbei nichts weiter vorgenommen, als die Vollklimatisierung
eines Innenraumes, wobei der Fahrzeugsitz zwar durchlüftet wird,
dies jedoch in undifferenzierter Weise erfolgt. Eine Beseitigung
der o. g. Effekte ist dabei auch nicht erzielbar.
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Aus
der
DE 197 26 810
C1 ist ein Fahrzeugsitz mit Sitztrocknung durch eine entsprechende Schichtzusammensetzung
in Verbindung mit der Heizung gegeben. Eine entsprechende kombinierte Schichtaufbauweise
soll mit entsprechenden Schichteigenschaften eine leichte Aufnahme,
und hernach auch wieder Desorption durch Beheizung bewirken. Hierbei
kann jedoch nicht dem Effekt der mangelnden Durchlüftung oder
des nassen Rückens bei
Fahrten zu wärmeren
Jahreszeiten begegnet werden.
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Weitergehende
Klimatisierungen von Fahrzeugkabinen in Verbindung mit Sonnensensorik
sind im Stand der Technik vielfach verbreitet.
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Nachteilig
ist bei Verfahren und Einrichtungen dieser Art, dass keine gesonderte
Durchkühlung oder
Abkühlung
des Fahrzeugsitzes bewirkt wird, und zudem keine hinreichend komfortable
Beseitigung des oben geschilderten Effektes des nassen Rückens bewirkt
wird.
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Aus
der
DE 197 04 857
A1 ist eine Bedienvorrichtung in einem Kraftfahrzeug bekannt,
mit zumindest einem Schaltmittel und zumindest einem Verstellantrieb,
der ein Fenster oder Schiebedach bewegt, wobei bei Betätigung des
Schaltmittels der Verstellantrieb im Sinne eines Öffnungsvorganges des
Fensters oder des Schiebedachs angesteuert ist und zugleich eine
Klimaanlage und/oder ein Gebläse aktiviert
ist.
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Aus
der
DE 199 10 390
A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren
zur Klimatisierung von Fahrzeugsitzen bekannt, bei welchem klimatisierte
Luft durch die Fahrzeugsitze hindurchgeleitet wird, wobei die Dosierung
direkt gekühlter,
durch den Fahrersitz hindurchgeleiteter Luft durch die Mitausnutzung
der Signalwerte eines Sonnensensors beeinflusst wird.
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Der
Erfindung liegt sowohl in verfahrensgemäßer, als auch in einrichtungsgemäßer Weise
daher die Aufgabe zugrunde, die Klimatisierung von Fahrzeugsitzen
effizienter und komfortabler zu gestalten.
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Bei
einem Verfahren der gattungsgemäßen Art
wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den
abhängigen
Ansprüchen
2 und 3 angegeben. Hinsichtlich einer Einrichtung der gattungsgemäßen Art
wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches
4 gelöst.
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Weitere
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den
abhängigen
Ansprüchen
5 bis 9 angegeben.
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Das
Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Dosierung direkt gekühlter, durch
den Fahrzeugsitz hindurchgeleiteter Luft, durch die Auswertung der
Signalwerte eines Sonnensensors beeinflusst wird.
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Dabei
wird die Dosierung der Kühlung
in Abhängigkeit
vom Sonnensensor und unabhängig
von der übrigen
Innenraumtemperaturregelung autark geregelt.
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Als
weitere Parameter für
die Dosierung der Sitzkühlung/-klimatisierung
wird die im oder am jeweiligen Sitz gemessene Feuchtigkeit berücksichtigt. Hierbei
wird nunmehr nicht nur die Sonneneinstrahlung, sondern in Kombination
dazu die Feuchtewerteermittlung des jeweils gekühlten Fahrzeugsitzes mitberücksichtigt.
Diese Mitberücksichtigung
führt zu einer
umfassenden Bewertung der zu bewirkenden und zu dosierenden Klimatisierung.
Wichtig und vorteilhaft ist hierbei die kombinierte Bewertung von Sonneneinstrahlung
und Feuchtewertermittlung.
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Im
Unterschied zur eingangs genannten
WO 91/12150 A1 besteht der wesentliche Unterschied darin,
dass nicht Umgebungsluft aus dem Klimatisierungsraum der Fahrgastzelle
durch den Sitz geleitet wird, sondern dass Luft aus dem Fahrzeug-Innenraum
im Volumen dosiert durch einen drehzahlgeregelten Lüfter dem
Sitz zugeführt
wird, wobei die Auswertung der Signalwerte eines Sonnensensors mitberücksichtigt
wird. Bei der besagten
WO
91/12150 A1 wird zwar die Durchlüftung mit Umgebungsluft vom
Sonnensensor beeinflusst, jedoch ist eine solche Belüftungsweise
nicht hinreichend. Bei der vorliegenden Erfindung wird die direkt
gekühlte
Luft der Klimaanlage entsprechend dosiert durch den Fahrzeugsitz
hindurchgeleitet. Eine entsprechende Berücksichtigung des Sonnensensorwertes,
in Einflussnahme auf die besagte Dosierung direkt gekühlter Luft,
bewirkt eine erheblich gesteigerte Effizienz gegenüber der
im Stand der Technik genannten Einrichtung oder Betriebsweise.
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Auch
gegenüber
beispielsweise der o. g.
DE 196
17 562 C1 besteht der wesentliche Unterschied darin, dass
im vorliegenden Fall zur Beseitigung des Effektes des nassen Rückens nicht
die Fahrzeugklimatisierung im Innenraum als solches nur vom Sonnensensor
abhängig
gemacht wird, sondern auch die Sitzkühlung direkt und dies in der
entsprechend genannten Weise der Direktkühlung. Diese durch das vorliegende
erfindungsgemäße Verfahren
gegebene andere Vorgehensweise führt
zu einer deutlich höheren
Sitzklimatisierung, die nunmehr nicht nur die Fahrzeugumgebungsluft,
abhängig
von der Sonneneinstrahlung ggf. verstärkt, sondern ebenso die Sitzkühlung. Die
Sitzkühlung
ist jedoch hierbei gesondert von der Fahrzeuginnenraumklimatisierung,
weil bei der Sitzkühlung
vorzugsweise die direkt gekühlte
Luft der Klimaanlage verwendet wird.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist angegeben, dass zumindest im Vordersitzbereich vom Kraftfahrzeug jeder
Sitz für
sich gesondert individuell klimatisiert wird. Hierdurch wird auf
die örtlichen
Verhältnisse
im Kraftfahrzeug abgestellt, zum einen in Abhängigkeit von einer Sitzbelegung
und zum anderen in Abhängigkeit
von einer jeweils sitzplatzabhängig
erzeugten Wirkung von Sonneneinstrahlung. Im Übrigen ist bei Verwendung eines
Feuchtesensors ohnehin die Notwendigkeit einer sitzplatzbezogenen
individuellen Dosierung gegeben.
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Darüber hinaus
ist die Sitzkühlung
sowie auch die Sitzheizung und der Bedarf danach eine individuelle
und persönliche
Frage eines jeden einzelnen Insassen.
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Gemäß der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht
der Kern der Erfindung darin, dass der Steuerungseinheit der Klimaanlage
eine Fahrzeugsitzklimatisierungseinheit zugeordnet ist, über welche
die Temperatur und/oder die Durchflussmenge der durch den Fahrzeugsitz
hindurchgeleiteten Kühlluft
zusätzlich
zur Abhängigkeit
der vorgewählten
Temperatur und in Abhängigkeit
der mittels Sonnensensor ermittelten Signalwerte regelbar ist.
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Damit
ist die oben genannte verfahrensgemäße Vorgehensweise in einer
entsprechenden erfindungsgemäßen Einrichtung
realisiert und damit durchführbar.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist angegeben, dass die Steuerungseinheit und/oder die Fahrzeugsitzklimatisierung
elektronisch, logisch mit jedem sitzbezogenen Steuergerät verbunden
ist, welches zu den erhaltenen Sonnensensorsignalen entsprechende
Belüftungsstellmittel
für den
jeweiligen Fahrzeugsitz ansteuert bzw. regelt. Somit wird jeder
einzelne Sitz autark geregelt und enthält ein jeweils separates Steuergerät sowie
entsprechend jeweilige Belüftungsstelllmittel.
Hierbei ist es vorteilhaft, dass zusätzlich zum Sonnensensor in
jedem Fahrzeugsitz ein Feuchtesensor vorgesehen ist. Dieser ist
entsprechend im Kissenelement oder in der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes
zu plazieren und die Oberfläche muss
auch feuchtedurchgängig
sein, um einen entsprechenden Sensorwert, der die tatsächliche Feuchtesituation
am Rücken
des Fahrzeuginsassen darstellt, auch erhalten zu können.
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Die
sitzbezogenen Feuchtesensoren sind signalmäßig dabei mit dem jeweiligen
sitzbezogenen Steuergerät
verbunden. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die jeweiligen sitzbezogenen
Belüftungsstellmittel
im jeweiligen Sitz integriert sein können, was im übrigen auch
die Steuergeräte
betrifft oder betreffen kann. Hierdurch ist eine einfache auch bauliche
Integration der einzelnen Elemente gegeben, ohne zusätzlichen Stauraum
für Steuergeräte im Fahrzeug
bereitstellen zu müssen.
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Weiterhin
erheblich vorteilhaft ist, daß die sitzbezogenen
Steuergeräte,
welche auf die einzelnen Fahrzeugsitze zugeordnet bezogen sind,
nunmehr über
einen seriellen Datenbus im Kraftfahrzeug untereinander und miteinander
verschaltet sind. Auf diese Weise lassen sich die besagten Steuergeräte auch
auf einfache Weise in der beschriebenen Form separieren, und signaltechnisch
aber dennoch einfach verbinden.
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Weiterhin
ist vorteilhaft, daß der
Sonnensensor logisch direkt mit der Klimaanlagensteuerungseinheit
verbunden ist und die entsprechenden Signalwerte über dieselbe
mittels seriellem Datenbus an die einzelnen sitzbezogenen Steuergeräte übertragbar ist.
Das heißt,
nach wie vor gibt es ein zentrales Klimaanlagensteuerungsgerät, welches
irgendwo im Eingriffsbereich des Fahrzeugführers, beispielsweise in Form
eines Multifunktionsbedienelementes integriert sein kann.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die sitzbezogenen
Feuchtesensorwerte ggf. über
den seriellen Datenbus zu der zentralen Klimaanlagensteuerungseinheit übertragbar
sind. Hierdurch werden Sensorwerte zur zentralen Bewertung in der
zentralisierten Steuerungseinheit der Klimaanlage ermöglicht.
Die Klimaanlage kann die Situation auch sitzplatzbezogen erfassen
und die Durchlüftung
oder Klimatisierung des Fahrzeugsitzes durch eine entsprechende
Anpassung auch der Umgebungsluftklimatisierung in der Fahrzeugkabine
lokal anpassen bzw. kombinieren.
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Die
Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
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Es
zeigt:
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1:
Schematische Darstellung der einzelnen logischen Elemente in ihrer
Verbindung zueinander.
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2:
Integration im Fahrzeugsitz.
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1 zeigt
die prinzipielle Darstellung der einzelnen Komponenten und ihre
logische Verschaltung miteinander. Zentralelement hierbei ist die
Klimaanlagensteuerungseinheit 1. Dieselbe ist mit einem
Sonnensensor 10 und ggf. mit einer Eingabetastatur 5,
beispielsweise des Multifunktionsbedienelementes, verbunden. Den
einzelnen Sitzen zugeordnet sind die Steuergeräte 2 für den Fahrzeugsitz,
das Steuergerät 3 für den Beifahrersitz
und das Steuergerät 4 für die Fundsitze
im Fahrzeug. Die Klimaanlagensteuerungseinheit befindet sich an
einer zentralen Stelle im Kraftfahrzeug, beispielsweise in der Mittelkonsole
der Armaturentafel, wo eine Reihe von elektronischen Geräten zentralisiert
untergebracht sind.
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Die
einzelnen Steuergeräte 2, 3 und 4 können dabei
den Sitzen auch baulich zugeordnet sein, d. h. in denselben integriert
sein. So wird kein zusätzlicher
Platzbedarf für
diese Steuerungsgeräte
benötigt.
Die einzelnen und separierten Steuerungsgeräte sind logisch und datenmäßig über einen
seriellen Datenbus 100 miteinander verbunden. Auf diese
Weise können
einzelne Signalwerte ausgetauscht werden und die oben dargestellte
Funktionsweise ergeben. Auf diese Weise wird der Sonnensensorwert
bzw. die Sonnensensorwerte zentral dem Klimaanlagensteuerungsgerät oder der
besagten Einheit 1 zugeführt und dieses distributiert
denselben bzw. dieselben dann über
den Datenbus 100 zu den einzelnen Steuergeräten. Innerhalb
des Fahrzeugsitzes sind auch die Belüftungsstellmittel 20, 30 und 40 in
der entsprechend dargestellten Weise jeweils dem Fahrersitz, dem
Beifahrersitz und den Fundsitzen zugeordnet. Weiterhin ist in diesem
Ausführungsbeispiel
jedem Sitz ein Feuchtesensor 21, 31 und 41 zugeordnet. Der
jeweilige Feuchtesensor ist dann mit dem jeweiligen Steuerungsgerät 2, 3 und 4 verbunden.
Die Steuergeräte
lesen somit über
den Datenbus zum einen ihre befehlsmäßige Eingabe von der Klimaanlagensteuerungseinheit 1 und
zum anderen den Hilfsregelwert des durch den Sonnensensor 10 eingelesenen
Signalwertes ein. Innerhalb des Steuerungsgerätes, welches sitzplatzbezogen
ist, findet eine individuelle Bewertung unter Mitberücksichtigung
des lokalen Feuchtewertes statt. Lokale Eingaben und auch sitzsensorbezogene
Registrierungen können miteinfließen. Der
Feuchtesensorwert wird zum einen am jeweiligen Steuergerät, welches
sitzplatzbezogen ist, ausgewertet und geht sodann in die im jeweiligen
Steuergerät
erzeugten Steillgrößen für die Lüftungsstellmittel 20, 30 sowie 40 ein.
Weiterhin besteht jedoch durch die Datenbusverbindung auch die Möglichkeit
den jeweils lokalen Feuchtewert auch wiederum über den Datenbus in die zentrale
Klimatisierungs- bzw. Klimaanlagensteuerungseinheit 1 einzulesen
und dort zu berücksichtigen.
Eine logische Berücksichtigung
auch der lokalen Feuchtewerte kann beispielsweise eine zusätzliche.
Klimatisierungsunterstützung
für die
Umgebungsluft in der Fahrzeugkabine sein. So kann beispielsweise
bei Erkennung hoher Feuchtewerte an einem lokalen Sitzplatz auch
die entsprechende Umluftkühlung
lokal in der Nähe
des Fahrzeugsitzes beeinflußt
oder für
die Regelung mitberücksichtigt
werden.
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2 zeigt
die Integration der Elemente in einen Fahrzeugsitz. Dieser besteht
im wesentlichen aus der Sitzrückenlehne 7 und
aus dem Sitzkissen 8. Innerhalb der Sitzrückenlehne 7 sowie
auch dem Sitzkissen 8 sind Feuchtigkeitssensoren 21 angeordnet.
Diese sind mit dem jeweils lokalen Steuergerät 2 signaltechnisch
bzw. logisch verschaltet. Das Steuergerät wiederum, welches in diesem
Fall in das Sitzkissenelement des Fahrzeugsitzes integriert ist,
steuert ein Belüftungsstellmittel
in Form einer Saugdruckpumpe 20 an. Diese kann ebenfalls
irgendwo im Sitz, günstigenfalls
an der Gelenkstelle zwischen Sitzrückenlehne 7 und Fahrzeugsitz 8 angeordnet
sein. Durch eine Kühlluftansaugung 6,
die wiederum mit der Klimaanlage direkt verbunden ist, wird klimatisierte,
vorbereitete Luft angesaugt und durch die entsprechenden Kanäle durch
das Sitzkissenelement und die Sitzrückenlehne hindurchgeleitet,
bis sie an entsprechender Stelle austreten. Das Steuergerät 2 ist
signaltechnisch mit dem Datenbus 100 verbunden, welcher
die Verbindung zur zentralen Klimaanlagensteuerungseinheit 1 schafft.