Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur einer Widerstandsheizeinrichtung, mit einem Temperatursensor, welcher dazu eingerichtet ist, die Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung sensorisch zu erfassen.

Ferner betrifft die Erfindung ein Heizsystem, insbesondere für die Verwendung in einem Fahrzeug, mit einer Widerstandsheizeinrichtung und einer Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines

Heizsystems mit dem Schritt: Sensorisches Erfassen der Temperatur einer Widerstandsheizeinrichtung des Heizsystems mittels eines Temperatursensors des Heizsystems.

Bei modernen Fahrzeugen werden in einer Vielzahl unterschiedlicher

Applikationen Widerstandsheizeinrichtungen mit einem oder mehreren

Heizdrähten eingesetzt, um eine Objekt- oder Bereichstemperierung

umzusetzen. Insbesondere bei beheizten Fahrzeugsitzen hat sich die

Verwendung entsprechender Widerstandsheizeinrichtungen durchgesetzt.

Zur Überwachung und/oder Regelung entsprechender

Widerstandheizeinrichtungen erfolgt eine sensorische Temperaturerfassung an den Widerstandsheizeinrichtungen, sodass ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet und ein komfortsteigernder Regelungsbetrieb ermöglicht wird. Zur Erfassung der Temperatur einer Widerstandsheizeinrichtung kommen im Stand der Technik beispielsweise NTC-Widerstände als Temperatursensoren zum Einsatz.

Bestätigungskopie Zur Steigerung der Betriebssicherheit entsprechender

Widerstandsheizeinrichtungen ist es häufig erforderlich, dass der von dem Temperatursensor sensorisch erfasste Temperaturmesswert überprüft bzw. validiert wird, um etwaige Funktionsbeeinträchtigungen des Temperatursensors zu erkennen. Ein fehlerhaft arbeitender Temperatursensor stellt Steuerungsoder Regelungssystemen fehlerhafte Temperaturmesswerte zur Verfügung, woraus eine vom Benutzer unbeabsichtigte Temperaturentwicklung an der Widerstandsheizeinrichtung resultieren kann. Dies kann zur übermäßigen Aufheizung von Kontaktflächen führen, wodurch ein erhebliches

Verletzungsrisiko für den Benutzer bedingt wird. Ein fehlerhaft arbeitender Temperatursensor kann somit beispielsweise zu Brandverletzungen beim

Benutzer führen.

Zur Überprüfung bzw. Validierung der Temperaturmesswerte solcher

Temperatursensoren sind entweder zusätzliche Temperatursensoren oder Temperaturdaten eines externen Systems erforderlich. Zusätzliche

Temperatursensoren führen jedoch zu erhöhten Herstellungskosten und einer gesteigerten Systemkomplexität. Temperaturdaten eines externen Systems sind in einer Vielzahl von Anwendungsfällen nicht verfügbar.

Die Verwendung des aktuellen Widerstandswertes der

Widerstandsheizeinrichtung kann bisher nicht zur präzisen Ermittlung der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung herangezogen werden. Neben der Temperatur wird der elektrische Widerstand einer Widerstandsheizeinrichtung auch von anderen Einflussfaktoren, wie beispielsweise Beschädigungen, Verschleiß oder Herstellungstoleranzen, beeinflusst. Aufgrund dieser

Einflussfaktoren kann über den elektrischen Widerstandswert der

Widerstandsheizeinrichtung bisher keine verlässliche Temperaturerfassung realisiert werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine

Überprüfung bzw. Validierung eines sensorisch erfassten Temperaturmesswertes zu ermöglichen, ohne dass hierbei zusätzliche Temperatursensoren oder Temperaturdaten eines externen Systems erforderlich sind. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung eine elektronische Datenverarbeitungsund/oder Steuerungseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, eine Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung auf Grundlage einer Änderung des Widerstandswertes der Widerstandsheizeinrichtung und eines Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung zu berechnen und eine von dem

Temperatursensor sensorisch erfasste Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung unter Berücksichtigung der berechneten

Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung zu validieren.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass über die Berechnung einer Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung auf Grundlage einer Änderung des Widerstandswertes der Widerstandsheizeinrichtung verlässlich geprüft werden kann, ob der Temperatursensor erwartungsgemäß und fehlerfrei arbeitet. Durch die auf einer Berechnung basierten Validierung kann somit eine Funktionsstörung oder eine Beschädigung des

Temperatursensors ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Temperatursensoren erfolgen. Durch diese Art der Validierung wird die Sicherheit bei der

Temperaturerfassung erheblich erhöht, ohne dass die Herstellungskosten gesteigert und die Teileanzahl erhöht wird. Es kann eine sichere und

kostengünstige Plausibilisierung des durch den Temperatursensor gemessenen Temperaturwertes erfolgen.

Der Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung kann beispielsweise eine

Widerstandstemperaturkennlinie sein. Die elektronische Datenverarbeitungsund/oder Steuerungseinrichtung kann ein Mikrokontroller sein oder einen Mikrokontroller umfassen. Der Temperatursensor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, an der Widerstandsheizeinrichtung oder im Nahbereich der

Widerstandsheizeinrichtung angeordnet und vorzugsweise befestigt zu werden. Die Widerstandsheizeinrichtung kann als Heizleitersystem ausgebildet sein und einen oder mehrere Heizleiter umfassen. Der eine oder die mehreren Heizleiter können dabei als Heizdrähte ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, zum Validieren der sensorisch erfassten Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung eine sensorisch erfasste Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung mit einer berechneten Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung zu vergleichen. Die sensorisch erfasste

Temperaturveränderung und/oder die berechnete Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung beziehen sich vorzugsweise auf einen

Validierungszeitraum. Die Temperaturveränderung ist vorzugsweise ein

Temperaturanstieg während des Betriebs der Widerstandsheizeinrichtung.

Alternativ kann die Temperaturveränderung auch eine Temperaturabsenkung während des Betriebs der Widerstandsheizeinrichtung sein. Durch den Vergleich der sensorisch erfassten und der berechneten Temperaturänderungen kann ein Großteil der möglichen Funktionsfehler erfasst werden. Die erfassbaren

Funktionsfehler umfassen beispielsweise einen Kurzschluss, einen offenen Stromkreis und eine Beeinträchtigung der thermischen Kopplung des

Temperatursensors und der Widerstandsheizeinrichtung. Die thermische

Kopplung des Temperatursensors und der Widerstandsheizeinrichtung kann beispielsweise durch ein unbeabsichtigtes Ablösen des Temperatursensors von der Widerstandsheizeinrichtung oder durch externe Wärmeeinträge,

beispielsweise durch externe Fluidströme, beeinträchtigt werden. Darüber hinaus können Veränderungen der Messeigenschaften des Temperatursensors und/oder Kriechströme durch einen teilweisen oder direkten Kurzschluss zu einer externen Schaltung erfasst werden. Darüber hinaus kann ein Kurzschluss oder ein offener Stromkreis zu Schaltern einer übergeordneten elektrischen Schaltung identifiziert werden. Durch den Vergleich der sensorisch erfassten und der berechneten Temperaturänderungen können insbesondere dynamische bzw. variierende Messabweichungen des Temperatursensors erfasst werden.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der von der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung verwendete Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung ein eigens für die Widerstandsheizeinrichtung ermittelter einrichtungsspezifischer Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung. Dieser einrichtungsspezifische Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung kann während eines vorherigen Heizvorgangs ermittelt worden sein oder ist eine Vorgabe des Herstellers.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, den für die Temperaturberechnung verwendeten Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung, insbesondere im Rahmen einer Einrichtungsroutine, zu ermitteln und/oder initial zu hinterlegen. Vorzugsweise weist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung einen Speicher auf, auf welchem ein entsprechender Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung hinterlegt oder hinterlegbar ist. Dadurch, dass der Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung im Rahmen einer Einrichtungsroutine ermittelt wird, handelt es sich um einen spezifisch an die Widerstandsheizeinrichtung angepassten Zusammenhang. Hierdurch können Herstellungstoleranzen bei der Fertigung der Widerstandsheizeinrichtung in dem Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung berücksichtigt werden. Die Notwendigkeit der Verwendung eines vergleichsweise unpräzisen unspezifischen pauschalen Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung wird somit überwunden. Die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung erlaubt somit eine überaus präzise Berechnung der Temperaturveränderung der

Widerstandsheizeinrichtung.

Es ist außerdem eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft, bei welcher die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den für die Temperaturberechnung verwendeten Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung nachträglich zu verändern, insbesondere zu aktualisieren. Durch das nachträgliche Verändern bzw. Aktualisieren des

Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung wird eine Neukalibrierung bzw. Rekalibrierung der Berechnungsroutine umgesetzt. Durch den Vergleich der sensorisch erfassten und der berechneten Temperaturveränderungen kann eine konstante Messabweichung, beispielsweise ein internes konstantes negatives oder positives Temperatur-Offset am Temperatursensor nicht erkannt werden. Ein konstantes Temperatur-Offset wird jedoch im Rahmen der Aktualisierung des Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung erfasst. Vorzugsweise ist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, den Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen selbsttätig zu verändern bzw. zu aktualisieren.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, den Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung aus zumindest zwei

Wertepaaren abzuleiten, wobei ein erstes Wertepaar einem ersten

Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung einen dazugehörigen ersten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet und ein zweites Wertepaar einem zweiten Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung einen dazugehörigen zweiten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet. Aus zumindest zwei Wertepaaren kann beispielsweise ein linearer Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung abgeleitet werden. Insbesondere kann aus zwei Wertepaaren eine Widerstandstemperaturkennlinie abgeleitet werden, welche den Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung definiert. Der Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung kann auch über einen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes beschrieben werden. Der erste und/oder der zweite Temperaturwert der

Widerstandsheizeinrichtung können mittels des Temperatursensors sensorisch erfasst werden. Der erste und/oder der zweite Widerstandswert der

Widerstandsheizeinrichtung können mittels einer Messeinrichtung, insbesondere einer elektrischen Messschaltung, der Vorrichtung erfasst werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung ist diese dazu eingerichtet, dass erste Wertepaar und/oder das zweite Wertepaar selbst zu ermitteln. Vorzugsweise wird die Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung vor der Ermittlung eines Wertepaares für eine Stabilisierungsdauer konstant gehalten, bis sich der Temperaturwert und der Widerstandswert stabilisiert haben. Der erste oder der zweite Temperaturwert kann ein eingestellter Temperatursollwert der Widerstandsheizeinrichtung sein. Ein solcher Temperatursollwert wird über einen längeren Zeitraum beibehalten, sodass sich die entsprechenden Temperatur- und/oder Widerstandswerte einpendeln können. Der erste oder der zweite Temperaturwert kann ein

Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung sein, welcher sich einstellt, wenn die Vorrichtung nicht in Betrieb ist. Dieser Temperaturwert entspricht dann im Wesentlichen der Umgebungstemperatur. In diesem Fall ist darauf zu achten, dass die gesamte Widerstandsheizeinrichtung gleichmäßig auf die

Umgebungstemperatur abgekühlt ist. Das Ermitteln des ersten Wertepaares und/oder des zweiten Wertepaares kann beispielsweise im Rahmen einer Einrichtungsroutine, insbesondere beim Hersteller, erfolgen, vorzugsweise bei der initialen Hinterlegung des Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung. Das Ermitteln des ersten Wertepaares und/oder des zweiten Wertepaares kann beispielsweise im regulären Betrieb der Vorrichtung erfolgen, insbesondere bei der

nachträglichen Veränderung bzw. Aktualisierung des Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung.

Es ist ferner eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft, bei welcher auf einem Speicher der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung ein initialer Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung hinterlegt ist, wobei die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Inbetriebnahme den hinterlegten initialen

Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung zu überprüfen und/oder spezifisch für die

Widerstandsheizeinrichtung anzupassen. Es erfolgt somit eine Überprüfung des werkseitig hinterlegten initialen Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung auf seine Gültigkeit für die spezifische Vorrichtung bei deren erstmaliger Inbetriebnahme.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung ist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, vor oder bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung aus einem auf dem Speicher hinterlegten ersten initialen Wertepaar, welches einem ersten Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung einen dazugehörigen ersten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet, und einem berechneten zweiten initialen Wertepaar, welches einem zweiten Temperatunwert der Widerstandsheizeinrichtung einen dazugehörigen zweiten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet, den initialen Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung zu ermitteln und auf dem Speicher zu hinterlegen.

Das erste initiale Wertepaar wurde vorzugsweise bei Abschluss des

Herstellungsprozesses durch die Vorrichtung selbst ermittelt und auf dem

Speicher zur Verwendung bei der Inbetriebnahme hinterlegt. Der Temperaturwert des ersten initialen Wertepaares bezieht sich vorzugsweise auf die

Umgebungstemperatur der Vorrichtung bei Abschluss des

Herstellungsprozesses, also beispielsweise auf die Hallentemperatur der Herstellungsstätte. Das zweite initiale Wertepaar wird vorzugsweise von der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung auf

Grundlage von bekannten Eigenschaften der unbeschädigten

Widerstandsheizeinrichtung in Bezug auf eine Solltemperatur berechnet. Somit lässt sich sowohl ein Schnelltest bei der Herstellung der Vorrichtung und außerdem ein sicherer Betrieb ab der ersten Benutzung der Vorrichtung gewährleisten. Bei der ersten Benutzung der Vorrichtung wird vor der Aktivierung des Heizmodus auch der Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung erfasst, um zu überprüfen, ob die Widerstandsheizeinrichtung die gleichen Eigenschaften wie bei der Herstellung aufweist und somit unbeschädigt ist.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, zumindest ein Wertepaar des Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung im Betrieb mit einem Wertepaar zu vergleichen, welches im Betrieb der Vorrichtung durch die Vorrichtung ermittelt wird. Auf diese Weise kann eine langsame bzw. schleichende Offset-Entwicklung bei der Temperaturerfassung durch den Temperatursensor festgestellt werden. Wenn der Vergleich der Abweichung ergibt, dass die Abweichung außerhalb eines Toleranzbereichs liegt, weist dies auf eine ansteigende Messabweichung am Temperatursensor oder eine

Beschädigung der Widerstandsheizeinrichtung hin.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ferner durch eine elektrische

Messschaltung vorteilhaft weitergebildet, welche dazu eingerichtet ist, den aktuellen Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zu erfassen. Die elektrische Messschaltung umfasst vorzugsweise einen High-Side-Schalter, welcher dazu eingerichtet ist, die positive Versorgungsspannung zu schalten. Die Schaltung erfolgt in diesem Fall also oberhalb der Last. Die elektrische

Messschaltung umfasst vorzugsweise einen Low-Side-Schalter, welcher dazu eingerichtet ist, die negative Versorgungsspannung zu schalten. Die Schaltung erfolgt in diesem Fall also unterhalb der Last. Die elektrische Messschaltung umfasst insbesondere einen elektrischen Widerstand und einen

Feldeffekttransistor, welche eine Überlagerungsspannung oder einen

Überlagerungsstrom erzeugen. Darüber hinaus kann die elektrische

Messschaltung einen Spannungsteiler zum Schutz der elektronischen

Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung aufweisen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Heizsystem der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Heizsystems wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erfassen der Temperatur einer Widerstandsheizeinrichtung verwiesen.

Das Heizsystem kann beispielsweise in einem beheizbaren Fahrzeugsitz zur Erwärmung der Gesäßkontaktfläche und/oder zur Erwärmung der

Rückenkontaktfläche des Fahrzeugsitzes eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Heizsystems ist die Widerstandsheizeinrichtung als Heizleitersystem ausgebildet und umfasst einen oder mehrere Heizleiter. Der eine oder die mehreren Heizleiter können als Heizdrähte ausgebildet sein.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei das erfindungsgemäße Verfahren das Berechnen einer Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung auf Grundlage einer Änderung des Widerstandswertes der

Widerstandsheizeinrichtung und eines Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung mittels einer elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung des Heizsystems umfasst. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Verfahren das Validieren der durch den Temperatursensor erfassten Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung unter Berücksichtigung der berechneten

Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise ein Heizsystem nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen betrieben.

Vorzugsweise ist der von der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung verwendete Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung ein eigens für die Widerstandsheizeinrichtung ermittelter einrichtungsspezifischer

Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleicht die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung zum Validieren der sensorisch erfassten Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung eine sensorisch erfasste Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung mit der berechneten Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung.

Außerdem ist ein erfindungsgemäßes Verfahren vorteilhaft, bei welchem der für die Temperaturberechnung verwendete Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung durch die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung ermittelt wird, insbesondere im Rahmen einer Einrichtungsroutine. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren das initiale Hinterlegen des für die

Temperaturberechnung verwendeten Zusammenhangs zwischen dem

elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung durch die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung, insbesondere im Rahmen einer Einrichtungsroutine. Darüber hinaus kann das Verfahren das nachträgliche Verändern, insbesondere Aktualisieren, des für die Temperaturberechnung verwendeten Zusammenhangs zwischen dem

elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung durch die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung, insbesondere im Rahmen einer Einrichtungsroutine, umfassen. Vorzugsweise wird der Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung aus zumindest zwei Wertepaaren abgeleitet, wobei ein erstes Wertepaar einem ersten Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung einen zugehörigen ersten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet und ein zweites Wertepaar einem zweiten Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung einen dazugehörigen zweiten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet. Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Ermitteln des ersten Wertepaares und/oder des zweiten Wertepaares durch das Heizsystem.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens überprüft die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung einen initialen Zusammenhang zwischen dem

elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung, welcher auf einem Speicher der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung hinterlegt ist, insbesondere bei Inbetriebnahme des Heizsystems. Alternativ oder zusätzlich erfolgt ein spezifisches Anpassen eines initialen Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung, welcher auf einem Speicher der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung hinterlegt ist, durch die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung, insbesondere bei Inbetriebnahme des Heizsystems. Bevorzugt ist außerdem ein Verfahren, bei dem ein initialer Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung aus einem auf einem Speicher der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung hinterlegten ersten initialen Wertepaar, welches einem ersten Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung einen dazugehörigen ersten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet und einem berechneten zweiten initialen Wertepaar, welches einem zweiten Temperaturwert der Widerstandsheizeinrichtung einen dazugehörigen zweiten Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung zuordnet, durch die elektronische

Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung ermittelt wird,

insbesondere vor oder bei der Inbetriebnahme des Heizsystems. Das Verfahren kann ferner das Hinterlegen des ermittelten initialen Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung auf dem Speicher der elektronischen

Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung umfassen. Alternativ oder zusätzlich erfolgt ein Vergleichen zumindest eines Wertepaares des

Zusammenhangs zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung mit einem Wertepaar, welches im Betrieb des Heizsystems durch das Heizsystem ermittelt wird. Ferner kann der aktuelle Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung durch eine elektrische

Messschaltung des Heizsystems erfasst werden.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Heizsystems in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2 eine Widerstandsheizeinrichtung und eine Messschaltung einer

erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung;

Fig. 3 einen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten

Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur einer Widerstandsheizeinrichtung; und Fig. 4 unterschiedliche auf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hinterlegte Zusammenhänge zwischen dem elektrischen Widerstand und der Temperatur einer Widerstandsheizeinrichtung vor und nach deren Inbetriebnahme.

Die Fig. 1 zeigt ein Heizsystem 100, welches in Verbindung mit einem Fahrzeug genutzt werden kann. Beispielsweise kann das dargestellte Heizsystem 100 zumindest teilweise in einen Fahrzeugsitz integriert werden, um eine

Heizfunktion an dem Fahrzeugsitz zu realisieren.

Das Heizsystem 100 weist eine Widerstandsheizeinrichtung 102 auf, welche als Heizleitersystem ausgebildet ist. Demnach weist die Widerstandsheizeinrichtung 102 einen oder mehrere Heizleiter auf. Außerdem umfasst das Heizsystem 100 eine Vorrichtung 10 zum Ermitteln der Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung 102.

Die Vorrichtung 10 erlaubt eine redundante Temperaturerfassung, sodass das Risiko einer fehlerhaften Temperaturerfassung minimiert ist. Die Vorrichtung 10 weist einen Temperatursensor 12 auf, welcher im Nahbereich der

Widerstandsheizeinrichtung 102 angeordnet ist. Alternativ kann der

Temperatursensor 12 auch direkt an der Widerstandsheizeinrichtung 102 angeordnet sein und mit der Widerstandsheizeinrichtung 102 in Kontakt stehen. Die thermische Kopplung des Temperatursensors 12 und der

Widerstandsheizeinrichtung 102 erlaubt die sensorische Erfassung der

Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung 102 mittels des Temperatursensors 12. Der Temperatursensor 12 und die Widerstandsheizeinrichtung 102 sind elektrisch leitfähig mit einer elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 der Vorrichtung 10 verbunden. Die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 kann als Mikrokontroller ausgebildet sein und dient unter anderem zur Validierung der von dem

Temperatursensor 12 sensorisch erfassten Temperatur der

Widerstandsheizeinrichtung 102.

Zur Validierung der von dem Temperatursensor 12 sensorisch erfassten

Temperatur der Widerstandsheizeinrichtung 102 berechnet die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 auf Grundlage einer Änderung des Widerstandswertes der Widerstandsheizeinrichtung 102 und eines Zusammenhangs 26, 26a-26c zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 eine Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung 102. Die auf Grundlage der

Widerstandsänderung berechnete Temperaturänderung der

Widerstandsheizeinrichtung 102 wird im Rahmen der Messwertvalidierung mit einer sensorisch erfassten Temperaturänderung der Widerstandsheizeinrichtung 102 verglichen. Wenn die durch den Temperatursensor 12 sensorisch erfasste Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung 102 mit der durch die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 berechneten Temperaturveränderung der Widerstandsheizeinrichtung 102 übereinstimmt oder eine Toleranzabweichung nicht überschreitet, kann im Rahmen der Validierung bereits eine erste Gruppe von Funktionsstörungen des Temperatursensors 12 ausgeschlossen werden. Funktionsstörungen, welche zu dynamischen bzw. variierenden Messwertabweichungen führen, wie

beispielsweise ein Kurzschluss oder ein offener Stromkreis im Bereich des Temperatursensors 12 können über einen Vergleich der sensorisch ermittelten und berechneten Temperaturveränderung verlässlich festgestellt werden.

Die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 ist ferner dazu eingerichtet, den für die Temperaturberechnung verwendeten Zusammenhang 26, 26a-26c zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 während des Betriebs zu aktualisieren. Durch die ständige Aktualisierung des Zusammenhangs 26, 26a- 26c zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 erfolgt eine ständige Re-Kalibrierung der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 während des Betriebs der Vorrichtung 10. Auf diese Weise kann auch eine konstante Temperaturabweichung bzw. ein konstantes Temperatur-Offset bei der sensorischen Temperaturerfassung durch den Temperatursensor 12 identifiziert werden. Der erste Validierungsvorgang, welcher durch den Vergleich der sensorisch erfassten und der berechneten Temperaturänderungen umgesetzt wird, wird somit durch die ständige Re-Kalibrierung der elektronischen

Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 zur Aktualisierung des Zusammenhangs 26, 26a-26c zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 ergänzt. Insgesamt kann somit eine verlässliche Messwertvalidierung umgesetzt werden, ohne dass zusätzliche Temperatursensoren erforderlich sind.

Der von der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 verwendete Zusammenhang 26, 26a-26c zwischen dem elektrischen

Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 ist ein eigens für die Widerstandsheizeinrichtung 102 ermittelter

einrichtungsspezifischer Zusammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102. Dieser speziell an die Widerstandsheizeinrichtung 102 angepasste Zusammenhang 26, 26a-26c zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der

Widerstandsheizeinrichtung 102 kann im Rahmen einer Einrichtungsroutine der Vorrichtung 10 durch den Hersteller oder automatisch bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 ermittelt werden.

Das Heizsystem 100 kann über die Leitung 104 in ein elektrisches System eines Fahrzeugs integriert werden.

Die Fig. 2 zeigt eine elektrische Messschaltung 16, mittels welcher der aktuelle Widerstandswert der Widerstandsheizeinrichtung 102 erfasst werden kann. Die elektrische Messschaltung 16 umfasst einen High-Side-Schalter 18, welcher dazu eingerichtet ist, die positive Versorgungsspannung zu schalten. Ferner umfasst die elektrische Messschaltung 16 einen Low-Side-Schalter 20, welcher dazu eingerichtet ist, die negative Versorgungsspannung zu schalten. Darüber hinaus umfasst die elektrische Messschaltung 16 einen elektrischen Widerstand 22 und einen Feldeffekttransistor 23, welche eine Überlagerungsspannung oder einen Überlagerungsstrom erzeugen. Darüber hinaus umfasst die elektrische Messschaltung 16 einen Spannungsteiler 24, welcher zum Schutz der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 dient.

Die Fig. 3 zeigt einen Zusammenhang 26 zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T einer Widerstandsheizeinrichtung 102, welcher von der elektronischen Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 zur Temperaturberechnung verwendet wird. Die elektronische Datenverarbeitungsund/oder Steuerungseinrichtung 14 leitet den Zusammenhang 26 zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 aus zwei Wertepaaren ab. Das erste Wertepaar weist einem ersten

Temperaturwert Ti der Widerstandsheizeinrichtung 102 einen dazugehörigen ersten Widerstandswert Ri der Widerstandsheizeinrichtung 102 zu. Ein zweites Wertepaar weist einem zweiten Temperaturwert T2 der

Widerstandsheizeinrichtung 102 einen dazugehörigen zweiten Widerstandswert R2 der Widerstandsheizeinrichtung 102 zu. Die Temperaturmesswerte Ti _, T2 der Widerstandsheizeinrichtung 102 können mittels des Temperatursensors 12 der Vorrichtung 10 erfasst werden und/oder über die elektronische

Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 der Vorrichtung 10 berechnet werden. Die Widerstandswerte Ri, R2 der Widerstandsheizeinrichtung 102 können mittels der Messschaltung 16 der Vorrichtung 10 erfasst werden.

Aus den zwei Wertepaaren berechnet die elektronische Datenverarbeitungsund/oder Steuerungseinrichtung 14 den linearen Zusammenhang 26 zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der

Widerstandsheizeinrichtung 102, wobei dieser vorliegend eine lineare

Widerstandstemperaturkennlinie ist.

Die Fig. 4 zeigt drei unterschiedliche Zusammenhänge 26a-26c zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T einer

Widerstandsheizeinrichtung 102 zu verschiedenen Zeitpunkten l-lll. Der

Zeitpunkt I bezieht sich auf den Abschlusszeitpunkt des Herstellungsprozesses der Vorrichtung 10. Der Zeitpunkt II bezieht sich auf die Inbetriebnahme der Vorrichtung 10, also auf den Zeitpunkt der erstmaligen Benutzung der

Vorrichtung 10. Der Zeitpunkt III bezieht sich auf einen späteren

Betriebszeitpunkt nach Inbetriebnahme der Vorrichtung 10.

Die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 ist dazu eingerichtet, ein erstes initiales Wertepaar aus einem Widerstandswert Ri _a und einem Temperaturwert Ti _a nach Abschluss des Herstellungsprozesses zu ermitteln und auf einem Speicher der elektronischen Datenverarbeitungsund/oder Steuerungseinrichtung 14 zu hinterlegen. Der Temperaturwert Ti _a des ersten initialen Wertepaares bezieht sich beispielsweise auf die

Umgebungstemperatur der Vorrichtung 10 bei Abschluss des

Herstellungsprozesses, also auf die Hallentemperatur der Herstellungsstätte. Das zweite initiale Wertepaar aus dem Temperaturwert T2a und dem

Widerstandswert R2a wird vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 auf Grundlage von bekannten Eigenschaften der unbeschädigten

Widerstandsheizeinrichtung 102 durch die elektronische Datenverarbeitungsund/oder Steuerungseinrichtung 14 berechnet. Der Temperaturwert T2 _a bezieht sich beispielsweise auf eine Solltemperatur, welche im späteren Betrieb der Vorrichtung 10 voraussichtlich eingestellt wird.

Die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 kann somit bereits vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 einen initialen

Zusammenhang 26a zwischen dem elektrischen Widerstand R und der

Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 ermitteln. Dieser initiale Zusammenhang 26a zwischen dem elektrischen Widerstand R und der

Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 erlaubt einen Schnelltest des Temperatursensors 12 nach Abschluss des Herstellungsprozesses und der eigentlichen Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 (vgl. Diagramm I).

Das Diagramm II zeigt einen Zusammenhang 26b zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102, welcher bei Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 durch die elektronische

Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 ermittelt wird und zur Aktualisierung des Diagramms 26a verwendet wird. Die elektronische

Datenverarbeitungs- und/oder Steuerungseinrichtung 14 ermittelt bei

Inbetriebnahme zwei Widerstandswerte Ri _b , R2 _b bei zwei voneinander abweichenden Temperaturen Ti _b , T2 _b . Die elektronische Datenverarbeitungsund/oder Steuerungseinrichtung 14 veranlasst somit bei der Inbetriebnahme eine Aktualisierung des im Rahmen der Einrichtungsroutine hinterlegten initialen Zusammenhangs 26a durch den bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 ermittelten Zusammenhang 26b.

Darüber hinaus ist die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung 14 dazu eingerichtet, zumindest ein Wertepaar des Zusammenhangs 26b zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 im Betrieb der Vorrichtung 10 mit einem Wertepaar zu vergleichen, welches im Betrieb der Vorrichtung 10 ermittelt wird. Wenn eine schleichende Offset-Entwicklung bei der Temperaturerfassung durch den Temperatursensor 12 festgestellt wird, veranlasst die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung 14 eine erneute Aktualisierung des Zusammenhangs 26b, wobei im Rahmen der Aktualisierung der neue Zusammenhang 26c ermittelt wird. Hierbei werden erneut zwei Wertepaare Ti _c , Ri _c und T2 _c , R2 _c ermittelt und zur Berechnung der neuen Widerstandstemperaturkennlinie 26c verwendet.

Dadurch, dass die elektronische Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung 14 den Zusammenhang 26a, 26b, 26c zwischen dem elektrischen Widerstand R und der Temperatur T der Widerstandsheizeinrichtung 102 aktualisieren kann, kann ein verlässlicher Validierungsprozess der von dem Temperatursensor 12 ermittelten Temperaturmesswerte auch bei sich ändernden Vorrichtungseigenschaften gewährleistet werden. Die Temperaturberechnung erfolgt somit sowohl im Auslieferungszustand der Vorrichtung 10 als auch nach Verschließeintritt weiterhin präzise, sodass auf zusätzliche Temperatursensoren zum Zwecke der Validierung gänzlich verzichtet werden kann.

Bezuqszeichen

10 Vorrichtung

12 Temperatursensor

14 elektronische Datenverarbeitungs- und/oder

Steuerungseinrichtung

16 Messschaltung

18 High-Side-Schalter

20 Low-Side-Schalter

22 Widerstand

23 Feldeffekttransistor

24 Spannungsteiler

26, 26a-26c Zusammenhänge

100 Heizsystem

102 Widerstandsheizeinrichtung

104 Leitung

T Temperatur

Ti, T ₂ Temperaturwerte

T 1a, T _2a Temperaturwerte

Tib, T _2b Temperaturwerte

Tic, T _2c Temperaturwerte

R elektrischer Widerstand

Ri, R ₂ Widerstandswerte

R _la R2a Widerstandswerte

Rlb, R2b Widerstandswerte

Rlc, R2C Widerstandswerte l-l ll Zeitpunkte