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Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für einen Innenraum eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
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Aus der
DE 100 46 216 A1 ist bereits eine derartige Heizeinrichtung bekannt, bei welcher eine mittels einer Steuerungseinrichtung steuerbare IR-Heizung in eine Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes integriert ist. Bei geöffnetem Verdeck kann hierdurch ein Schulter- und Nackenbereich eines Sitzinsassen mittels einer IR-Strahlung beaufschlagt werden, um übermäßige Zuglufterscheinungen mit einer beispielsweise kalten Luftströmung abzumildern.
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Außerdem sind weitere IR-Heizungen für geschlossene Fahrzeuge beispielsweise bereits aus der
DE 10 2012 020 870 B3 und aus der
DE 198 08 571 A1 bekannt, um hierdurch entweder einen Fahrzeuginsassen unmittelbar oder aber jeweilige Innenausstattungsteile des Innenraums des Kraftwagens mit einer IR-Strahlung zu beaufschlagen.
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Die beschriebenen IR-Heizungen dienen dabei allesamt zur Ergänzung einer zentralen Fahrzeugheizung, die mittels Konvektion den Fahrzeuginnenraum über entsprechende Luftströmungen erwärmt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Heizeinrichtung zu schaffen, mittels welchen die jeweiligen Fahrzeuginsassen besonders effizient erwärmt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizeinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Heizeinrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen wie zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Um eine Heizeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders effizient arbeitet, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung, mittels welcher die IR-Heizung (Infrarot-Heizung) zu steuern ist, wenigstens ein Erfassungselement zur Ermittlung eines Öffnungszustandes des Verdecks des Kraftwagens umfasst, in dessen Abhängigkeit die IR-Heizung betreibbar ist. Demzufolge wird der Einsatz der IR-Heizung an den Öffnungszustand des Verdecks des Cabriolets oder Roadsters geknüpft, sodass im Falle der offenen Fahrt die IR-Heizung zur Beaufschlagung des jeweiligen Passagiers mit einer entsprechenden IR-Strahlung eingeschaltet und/oder zugeschaltet wird. Es hat sich nämlich gezeigt, dass eine übliche Konvektionsheizung bei offener Fahrt infolge der Luftverwirbelungen erheblich an Leistungsfähigkeit bzw. Wirkungskraft verliert, wohingegen eine IR-Heizung bei geöffnetem Verdeck eine weitaus höhere Effizienz aufweist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es demzufolge insbesondere vorgesehen, dass in einem Schließzustand des Verdecks die Konvektionsheizung eingesetzt wird, wohingegen in diesem Zustand die IR-Heizung entsprechend abgeschaltet ist. Hierbei ergibt sich infolge der Luftströmungen ein günstiger Luftaustausch innerhalb des Innenraums des Kraftwagens.
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Im Ergebnis ist somit erkennbar, dass vorliegend eine Heizeinrichtung geschaffen ist, bei welcher vorzugsweise sowohl eine IR-Heizung und eine Konvektionsheizung zum Einsatz kommen, wobei die IR-Heizung bei geöffnetem Verdeck und die Konvektionsheizung bei geschlossenem Verdeck eingesetzt wird, und wobei die jeweils andere Heizung – zumindest im Öffnungszustand des Verdecks – abgeschaltet ist. Hierdurch können einerseits die Vorteile der Konvektionsheizung bei geschlossenem Verdeck und andererseits die Effizienz der IR-Heizung bei geöffnetem Verdeck in optimaler Weise miteinander kombiniert werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich zudem vorteilhaft gezeigt, wenn die wenigstens eine IR-Heizung in einem Windschutzscheibenrahmen des Kraftwagens integriert ist. Hierdurch ergibt sich eine entsprechende Nähe zu Körperbereichen des jeweiligen Passagiers, welche bei einer offenen Fahrt besonders erwärmt werden müssen.
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Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweilige IR-Heizung verstellbar an dem Windschutzscheibenrahmen angeordnet ist. Dies kann entweder motorisch, beispielsweise elektromechanisch, oder aber auch manuell erfolgen, je nachdem, ob eine besonders komfortable Ausstattung des Kraftwagens gewählt ist oder aber eine eher gewichtsgünstige und spartanische Ausstattung.
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Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn die wenigstens eine IR-Heizung mit einer Sitzbelegungserkennungseinrichtung und/oder einer Innenraumerfassungseinrichtung des Kraftwagens gekoppelt ist. Hierdurch kann auch einfache Weise elektrische Energie gespart werden, wenn beispielsweise der entsprechende Fahrzeugsitz nicht belegt ist.
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Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Erfassungselement der Steuerungseinrichtung in den Windschutzscheibenrahmen des Kraftwagens integriert ist. Somit ergibt sich eine baulich relativ einfache Möglichkeit zur Ermittlung des Öffnungszustands des Verdecks.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung erläuterten Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Verfahren gemäß Anspruch 7.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.
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Die einzige Fig. zeigt dabei eine Perspektivansicht von hinten oben auf einen Innenraum eines offen zu fahrenden Kraftwagens, dessen offenbares Verdeck in seine offene Stellung verlagert worden ist, wobei der Kraftwagen eine Heizeinrichtung mit wenigstens einer mittels einer Steuerungseinrichtung steuerbaren IR-Heizung umfasst, mittels welcher ein Passagier mit einer IR-Strahlung beaufschlagbar ist, wobei die Steuerungseinrichtung wenigstens ein Erfassungselement zur Ermittlung des Öffnungszustands des Verdecks des Kraftwagens umfasst, dessen Abhängigkeit lediglich bei geöffnetem Verdeck die wenigstens eine IR-Heizung betreibbar ist.
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In der einzigen Fig. ist in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht – in Vorwärtsfahrtrichtung betrachtet – ein Innenraum eines Kraftwagens mit offenbaren Verdeck dargestellt. Dieses Verdeck ist vorliegend in seine Offenstellung verlagert worden, sodass vorliegend der Innenraum des Fahrzeugs erkennbar ist. Insbesondere erkennbar ist zudem ein Windschutzscheibenrahmen 10 mit jeweiligen seitlichen A-Säulen 12, welche mit einem Dachquerträger 14 die Windschutzscheibe 16 einfassen.
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Im Innenraum des Kraftwagens sind insbesondere zwei Fahrzeugsitze 18, 20 einer vorderen Fahrzeugsitzreihe dargestellt, welche durch eine Mittelkonsole 22 voneinander getrennt sind. Ebenso erkennbar ist das Cockpit 24 des Kraftwagens mit dem Lenkrad 26 auf der Fahrerseite. Bei dem Kraftwagen kann es sich insbesondere um einen Roadster oder ein Cabriolet handeln.
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Der Kraftwagen umfasst vorliegend eine Heizeinrichtung für den Innenraum, welche eine Konvektionsheizung bekannter Bauart aufweist. Diese Konvektionsheizung umfasst einen oder mehrere Wärmetauscher, mittels welchen Wärme dem Motorkühlwasser entzogen und auf einen aus der Fahrzeugumgebung angesaugten Luftstrom übertragen werden kann. Von der Konvektionsheizung sind dabei im vorliegenden Fall im Wesentlichen lediglich eine Mehrzahl von Luftausströmöffnungen 28, 30 im Bereich des Cockpits 24 bzw. im hinteren Bereich der Mittelkonsole 22 erkennbar. Weitere Luftausströmöffnungen befinden sich beispielsweise nahe der Windschutzscheibe 16 bzw. beispielsweise im Fußraum.
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Neben dieser üblichen Konvektionsheizung umfasst die Heizeinrichtung außerdem eine mittels einer Steuerungseinrichtung steuerbare IR-Heizung 32, welche im vorliegenden Fall im Wesentlichen durch zwei lediglich äußerst schematisch angedeutete IR-Heizelemente 34, 36 gebildet ist. Diese IR-Heizelemente 34, 36 sind im vorliegenden Fall in die jeweils seitlich zugeordnete A-Säule 12 des Windschutzscheibenrahmens 10 integriert. Hierfür sind beispielsweise innerhalb der jeweiligen Säuleninnenverkleidung entsprechende Aussparungen vorgesehen. Mittels des jeweiligen IR-Heizelements 34, 36 wird dabei eine Strahlungswärme erzeugt, mittels welchem ein auf dem jeweiligen, seitlich zugeordneten Fahrzeugsitz 18, 20 sitzender Passagier entsprechend direkt beaufschlagt werden kann. Der besondere Vorteil dieser Strahlungswärme ist dabei die schnelle Erwärmung des menschlichen Körpers auf äußerst energiesparende Weise.
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Hierdurch eignet sich die IR-Heizung 32 bzw. die jeweiligen IR-Heizelemente 34, 36 insbesondere, um bei geöffnetem Verdeck, wenn sich dieses also in der Offenstellung befindet, den jeweiligen Sitzinsassen mit einer Wärmestrahlung zu beaufschlagen. Aus diesem Grund ist vorliegend ein lediglich äußerst schematisch dargestelltes Erfassungselement 38 im Bereich des Dachquerträgers 14 des Windschutzscheibenrahmens 10 vorgesehen, mittels welchem der Öffnungszustand des Verdecks detektiert werden kann. In Abhängigkeit des mittels des Erfassungselements 38 detektierten Signals wird somit mittels eines ebenfalls lediglich schematisch angedeuteten Steuergeräts 40 die IR-Heizung 32 aktiviert und im vorliegenden Fall gleichzeitig die Konvektionsheizung deaktiviert, sodass der jeweilige Passagier im Schließzustand des Verdecks nur auf die Konvektionsheizung und im geöffneten Zustand des Verdecks nur auf die IR-Heizung 32 zugreifen kann. Alternativ wäre jedoch auch denkbar, dass die Konvektionsheizung auch bei geöffnetem Verdeck betreibbar ist.
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Durch die beschriebene Schaltung wird insbesondere dem Umstand Rechnung getragen, dass die klassische Fahrzeugheizung, die mittels Konvektion den Innenraum des Kraftwagens erwärmt, bei einer Fahrt mit geöffnetem Verdeck nicht sehr effektiv funktioniert, da auch ein großer Luftaustausch mit der Umgebung stattfindet. Bei geöffnetem Verdeck soll somit die IR-Heizung 32 entweder die Funktion der Konvektionsheizung übernehmen oder aber entsprechend zugeschaltet werden können.
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Die IR-Heizung 32 bzw. deren IR-Heizelemente 34 und 36 sind vorzugsweise verstellbar an dem Windschutzscheibenrahmen 10 angeordnet. Die Verstellung kann beispielsweise manuell oder motorisch erfolgen. Bei einer motorischen Verstellung ist insbesondere denkbar, diese an eine Sitzbelegungserkennungseinrichtung und/oder eine Innenraumerfassungseinrichtung, beispielsweise eine Innenraumkamera, zu koppeln. Somit wird beispielsweise eine optimale Ausrichtung des jeweiligen IR-Heizelements 34, 36 auf den jeweiligen Sitzinsassen ermöglicht. Insgesamt ist somit eine automatische Abstrahlrichtungseinstellung der jeweiligen IR-Heizung 32 möglich.
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Des Weiteren ist es denkbar, dass die IR-Heizung 32 bzw. dessen IR-Heizelemente 34, 36 wirklich dann zugeschaltet werden, wenn der entsprechende Fahrzeugsitz 18, 20 belegt ist. Auch dies kann mit der Sitzbelegungserkennungseinrichtung und/oder der Innenraumerfassungseinrichtung ermittelt werden. So ist es insbesondere denkbar, dass die Beifahrerseite dann abgestellt wird, wenn das Fahrzeug lediglich mit dem Fahrer besetzt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10046216 A1 [0002]
- DE 102012020870 B3 [0003]
- DE 19808571 A1 [0003]
