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Title:
ELECTRONIC CONTROL UNIT FOR A HEATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/192816
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electronic control unit (10) for a heating device (100) of a vehicle seat, having a printed circuit board (12), on which one or more heat sources (14a-14c) are arranged, a printed circuit board temperature sensor (16), which is thermally coupled to at least one heat source (14a-14c) on the printed circuit board (12), at least one heating wire temperature sensor (18a, 18b), which is configured to be thermally coupled to a heating wire (102) of the heating device (100), and a data processing device (22), which is configured to determine the temperature of the heating wire (102) based on the temperature measured values (TS1, TS2, TS3) of the printed circuit board temperature sensor (16) and the at least one heating wire temperature sensor (18a, 18b).

Inventors:
SIMON DÁVID SZABOLCS (HU)
Application Number:
PCT/DE2020/000069
Publication Date:
October 01, 2020
Filing Date:
March 27, 2020
Export Citation:
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Assignee:
GENTHERM GMBH (DE)
International Classes:
B60N2/56; H05B1/02
Foreign References:
EP1929901A12008-06-11
EP3211708A12017-08-30
DE202014003827U12015-08-12
EP2805869A12014-11-26
DE19811823A11999-09-23
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Claims:
Ansprüche

1. Elektronisches Steuergerät (10) für eine Heizeinrichtung (100) eines Fahrzeugsitzes, mit

einer Leiterplatte (12), auf welcher eine oder mehrere Wärmequellen (14a-14c) angeordnet sind;

einem Leiterplatten-Temperatursensor (16), welcher mit zumindest einer Wärmequelle (14a-14c) auf der Leiterplatte (12) thermisch gekoppelt ist; und

zumindest einem Heizdraht-Temperatursensor (18a, 18b), welcher dazu eingerichtet ist, mit einem Heizdraht (102) der Heizeinrichtung (100) thermisch gekoppelt zu werden; gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung (22), welche dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Heizdrahts (102) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS1 , TS2, TS3) des Leiterplatten-Temperatursensors (16) und des zumindest einen Heizdraht-Temperatursensors (18a, 18b) zu ermitteln.

2. Elektronisches Steuergerät (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterplatten-Temperatursensor (16) und/oder der zumindest eine Heizdraht-Temperatursensor (18a, 18b) jeweils als Thermistor ausgebildet, auf der Leiterplatte (12) angeordnet und/oder in die Leiterplatte (12) oder ein auf der Leiterplatte (12) angeordnetes elektronisches Bauteil integriert oder eingebettet sind.

3. Elektronisches Steuergerät (10) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Heizdraht- Temperatursensor (18a, 18b) thermisch isoliert von der einen oder den mehreren auf der Leiterplatte (12) angeordneten Wärmequellen (14a-14c) und/oder dem Leiterplatten-Temperatursensor (16) angeordnet ist. Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (12) zumindest eine Ausnehmung (24a, 24b) aufweist, welche zwischen dem zumindest einen Heizdraht-Temperatursensor (18a, 18b) und zumindest einer auf der Leiterplatte (12) angeordneten Wärmequelle und/oder dem Leiterplatten-Temperatursensor (16) positioniert ist.

Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch einen ersten Heizdraht-Temperatursensor (18a) und einen zweiten Heizdraht-Temperatursensor (18b), welche jeweils dazu eingerichtet sind, mit dem Heizdraht (102) der Heizeinrichtung (100) thermisch gekoppelt zu werden,

wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (22) vorzugsweise dazu eingerichtet ist, eine erste Heizdrahttemperatur (TW1 ) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS1 ) des ersten Heizdraht-

Temperatursensors (18a) und eine zweite Heizdrahttemperatur

(TW2) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS2) des zweiten Heizdraht-Temperatursensors (18b) zu ermitteln.

Elektronisches Steuergerät (10) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (22) dazu eingerichtet ist, eine erste Heizdrahttemperatur (TW1 ) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS1 , TS3) des ersten Heizdraht-Temperatursensors (18a) und des Leiterplatten-

Temperatursensors (16) und eine zweite Heizdrahttemperatur (TW2) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS2, TS3) des zweiten Heizdraht-Temperatursensors (18b) und des Leiterplatten-

Temperatursensors (16) zu ermitteln.

7. Elektronisches Steuergerät (10) nach Anspruch 5 oder 6,

gekennzeichnet durch eine Verschaltung (28), in welcher der erste Heizdraht-Temperatursensor (18a), der zweite Heizdraht-

Temperatursensor (18b) und die Datenverarbeitungseinrichtung (22) derart untereinander und mit einer Spannungsquelle (30) verbunden sind, dass bei einem Leitungsdefekt in der Verschaltung (28) entweder nur ein Heizdraht-Temperatursensor (18a, 18b) ausfällt oder die Datenverarbeitungseinrichtung (22) den Ausfall beider Heizdraht-Temperatursensoren (18a, 18b) detektieren kann.

8. Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Heizdraht-

Temperatursensor (18a) und der zweite Heizdraht-Temperatursensor (18b) jeweils in Eckbereichen (26a, 26b) der Leiterplatte (12) angeordnet sind.

9. Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (22) dazu eingerichtet ist, die erste Heizdrahttemperatur (TW1 ) und die zweite Heizdrahttemperatur (TW2) zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdraht-Temperatursensors (18a), des zweiten Heizdraht-

Temperatursensors (18b) und/oder des Leiterplatten- Temperatursensors (16) miteinander zu vergleichen.

10. Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (22) dazu eingerichtet ist, die zeitliche Veränderung der ersten Heizdrahttemperatur (TW1 ) und die zeitliche Veränderung der zweiten Heizdrahttemperatur (TW2) zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdraht-Temperatursensors (18a), des zweiten Heizdraht- Temperatursensors (18b) und/oder des Leiterplatten- Temperatursensors (16) miteinander zu vergleichen.

11. Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (10) dazu eingerichtet ist, die Erwärmung des Heizdrahts (102) in Abhängigkeit einer ermittelten fiktiven Heizdrahttemperatur (TWF) zu steuern oder zu regeln und die fiktive Heizdrahttemperatur (TWF) unter Berücksichtigung der ersten Heizdrahttemperatur (TW1 ) und der zweiten Heizdrahttemperatur (TW2) zu ermitteln.

12. Heizeinrichtung (100) für einen Fahrzeugsitz, mit

zumindest einem aufheizbaren Heizdraht (102); und einem elektronischen Steuergerät (10), welches dazu eingerichtet ist, das Aufheizen des Heizdrahts (102) zu steuern und die Temperatur des Heizdrahts (102) zu überwachen;

dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.

13. Beheizbarer Fahrzeugsitz, mit

einem Sitzpolster, welches eine Sitzfläche für das Gesäß eines Benutzers bereitstellt;

einer Rückenlehne, welche eine Lehnenfläche für den Rücken des Benutzers bereitstellt; und

einer Heizeinrichtung (100), welche einen oder mehrere in dem Sitzpolster und/oder der Rückenlehne integrierte Heizdrähte (102) aufweist und dazu eingerichtet ist, die Sitzfläche und/oder die Lehnenfläche über den einen oder die mehreren Heizdrähte (102) zu erwärmen;

dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.

14. Beheizbarer Fahrzeugsitz nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (22) des elektronischen Steuergeräts (10) dazu eingerichtet ist, die aktuelle Temperatur der Heizeinrichtung (100), die aktuelle Temperatur der durch die Heizeinrichtung (100) erwärmten Lehnenfläche der Rückenlehne und/oder die aktuelle Temperatur der durch die Heizeinrichtung (100) erwärmten Sitzfläche des Sitzpolsters auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS1 , TS2, TS3) des Leiterplatten-Temperatursensors (16) und/oder des zumindest einen Heizdraht-Temperatursensors (18a, 18b) zu ermitteln.

15. Verfahren zum Betreiben einer Heizeinrichtung (100) eines Fahrzeugsitzes, insbesondere einer Heizeinrichtung (100) nach Anspruch 12, mit den Schritten:

Erfassen eines Temperaturwerts mittels eines Leiterplatten- Temperatursensors (16) eines elektronischen Steuergeräts (10) der Heizeinrichtung (100), wobei der Leiterplatten- Temperatursensor (16) mit zumindest einer Wärmequelle (14a- 14c) auf einer Leiterplatte (12) des elektronischen Steuergeräts (10) thermisch gekoppelt ist; und

Erfassen zumindest eines Temperaturmesswerts mittels zumindest eines Heizdraht-Temperatursensors (18a, 18b) des elektronischen Steuergeräts (10), welcher mit einem Heizdraht (102) der Heizeinrichtung (100) thermisch gekoppelt ist; gekennzeichnet durch den Schritt:

Ermitteln der Temperatur des Heizdrahts (102) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS1 , TS2, TS3) des Leiterplatten- Temperatursensors (16) und des zumindest einen Heizdraht- Temperatursensors (18a, 18b) durch eine

Datenverarbeitungseinrichtung (22) des elektronischen Steuergeräts (10).

16. Verfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des zumindest einen Temperaturmesswerts mittels zumindest eines Heizdraht-

Temperatursensors (18a, 18b) des elektronischen Steuergeräts (10) durch die folgenden Schritte ausgeführt wird:

Erfassen eines ersten Temperaturmesswerts mittels eines ersten Heizdraht-Temperatursensors (18a) des elektronischen Steuergeräts (10), welcher mit dem Heizdraht (102) der

Heizeinrichtung (100) thermisch gekoppelt ist; und

Erfassen eines zweiten Temperaturmesswerts mittels eines zweiten Heizdraht-Temperatursensors (18b) des elektronischen Steuergeräts (10), welcher mit dem Heizdraht (102) der

Heizeinrichtung (100) thermisch gekoppelt ist;

wobei das Ermitteln der Temperatur des Heizdrahts (102) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS1 , TS2, TS3) des Leiterplatten-Temperatursensors (16) und des zumindest einen Heizdraht-Temperatursensors (18a, 18b) vorzugsweise durch die folgenden Schritte ausgeführt wird:

Ermitteln einer ersten Heizdrahttemperatur (TW1 ) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS1, TS3) des ersten Heizdraht-Temperatursensors (18a) und des Leiterplatten- Temperatursensors (16); und

Ermitteln einer zweiten Heizdrahttemperatur (TW2) auf Grundlage der Temperaturmesswerte (TS2, TS3) des zweiten Heizdraht-Temperatursensors (18b) und des Leiterplatten- Temperatursensors (16).

17. Verfahren nach Anspruch 16,

gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:

Vergleichen der ersten Heizdrahttemperatur (TW1 ) und die zweiten Heizdrahttemperatur (TW2) miteinander zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdraht-Temperatursensors (18a), des zweiten Heizdraht-Temperatursensors (18b) und/oder des Leiterplatten- Temperatursensors (16);

- Vergleichen der zeitlichen Veränderung der ersten

Heizdrahttemperatur (TW1 ) und der zeitlichen Veränderung der zweiten Heizdrahttemperatur (TW2) miteinander zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdraht-Temperatursensors (18a), des zweiten Heizdraht-Temperatursensors (18b) und/oder des Leiterplatten-

Temperatursensors (16);

Ermitteln einer fiktiven Heizdrahttemperatur (TWF) unter Berücksichtigung der ersten Heizdrahttemperatur (TW1 ) und der zweiten Heizdrahttemperatur (TW2);

- Steuern und/oder Regeln der Erwärmung des Heizdrahts (102) in Abhängigkeit einer ermittelten fiktiven Heizdrahttemperatur (TWF).

Description:
Elektronisches Steuergerät für eine Heizeinrichtung

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät für eine Heizeinrichtung eines Fahrzeugsitzes, mit einer Leiterplatte, auf welcher eine oder mehrere Wärmequellen angeordnet sind, einem Leiterplatten- Temperatursensor, welcher mit zumindest einer Wärmequelle auf der Leiterplatte thermisch gekoppelt ist, und zumindest einem Heizdraht- Temperatursensor, welcher dazu eingerichtet ist, mit einem Heizdraht der Heizeinrichtung thermisch gekoppelt zu werden.

Ferner betrifft die Erfindung eine Heizeinrichtung für einen Fahrzeugsitz, mit zumindest einem aufheizbaren Heizdraht und einem elektronischen Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, das Aufheizen des Heizdrahts zu steuern und die Temperatur des Heizdrahts zu überwachen.

Außerdem betrifft die Erfindung einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzpolster, welches eine Sitzfläche für das Gesäß eines Benutzers bereitstellt, einer Rückenlehne, welche eine Lehnenfläche für den Rücken des Benutzers bereitstellt, und einer Heizeinrichtung, welche einen oder mehrere in dem Sitzpolster und/oder der Rückenlehne integrierte Heizdrähte aufweist und dazu eingerichtet ist, die Sitzfläche und/oder die Lehnenfläche über den einen oder die mehreren Heizdrähte zu erwärmen.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Heizeinrichtung eines Fahrzeugsitzes, mit den Schritten: Erfassen eines Temperatunwerts mittels eines Leiterplatten-Temperatursensors eines elektronisches Steuergeräts der Heizeinrichtung, wobei der Leiterplatten- Temperatursensor mit zumindest einer Wärmequelle auf einer Leiterplatte des elektronischen Steuergeräts thermisch gekoppelt ist, und Erfassen zumindest eines Temperaturmesswerts mittels zumindest eines Heizdraht- Temperatursensors des elektronischen Steuergeräts, welcher mit einem Heizdraht der Heizeinrichtung thermisch gekoppelt ist.

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BESTATIGUNGSKOPIE Moderne Fahrzeuge verfügen regelmäßig über eine Sitzheizung, deren Heizdrähte über ein elektronisches Steuergerät gesteuert oder geregelt werden. Während des Betriebs der Heizeinrichtung wird dabei die Temperatur an einer oder mehreren Bereichen des Heizdrahts überwacht, um temperaturabhängige Steuerungs- und/oder Regelungsfunktionen umsetzen zu können.

Zur Erfassung der Temperatur werden regelmäßig als Thermistoren ausgebildete Temperatursensoren eingesetzt. Die Thermistoren können beispielsweise als NTC-Widerstände, also Heißleiter, ausgebildet sein Die Temperatursensoren sind üblicherweise entweder unmittelbar an dem Heizdraht oder in einem Heizbereich des Fahrzeugsitzes angeordnet.

Die Notwendigkeit separater Temperatursensoren führt zu einer gesteigerten Teileanzahl und somit zu einer erhöhten Systemkomplexität. Hiermit einher gehen gesteigerte Materialkosten, wobei die separate Anordnung der Temperatursensoren ebenfalls zu einem gesteigerten Montageaufwand führt. Insgesamt ist die Temperaturerfassung bei Heizeinrichtungen, welche einen oder mehrere Heizdrähte verwenden, weiterhin vergleichsweise aufwendig.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die Erfassung der Temperatur eines Heizdrahts einer Heizeinrichtung eines Fahrzeugsitzes zu vereinfachen, ohne dabei die Erfassungsgenauigkeit übermäßig zu beeinträchtigen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein elektronisches Steuergerät der eingangs genannten Art, wobei das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät eine Datenverarbeitungseinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die Temperatur des Heizdrahts auf Grundlage der Temperaturmesswerte des Leiterplatten-Temperatursensors und des zumindest eine Heizdraht-Temperatursensors zu ermitteln. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass bei der Verwendung von Temperatursensoren, welche in das elektronische Steuergerät integriert sind, keine direkte Temperaturerfassung am Heizdraht möglich ist, da entsprechende Temperaturmesswerte durch die eine oder die mehreren Wärmequellen des elektronischen Steuergeräts verfälscht werden. Der Heizdraht-Temperatursensor ermittelt die Temperatur des Heizdrahtes somit lediglich näherungsweise, da durch die Integration des Heizdraht-Temperatursensors in das elektronische Steuergerät die Temperaturmesswerte durch thermische Einflüsse verfälscht werden. Unter Berücksichtigung der Temperaturmesswerte des Leiterplatten-Temperatursensors können die durch die thermischen Einflüsse verursachten Messwertverfälschungen jedoch wieder herausgerechnet werden, sodass die Temperatur des Heizdrahtes mit einer ausreichenden Genauigkeit ermittelt werden kann. Durch die Integration des Leiterplatten-Temperatursensors und des zumindest einen Heizdraht-Temperatursensors in das elektronische Steuergerät kommt es zu einer erheblichen verringerten Systemkomplexität. Außerdem werden die Materialkosten und der Montageaufwand reduziert.

Vorzugsweise berücksichtigt die Datenverarbeitungseinrichtung zum Ermitteln der Temperatur des Heizdrahtes auf Grundlage der Temperaturmesswerte des Leiterplatten-Temperatursensors und des zumindest einen Heizdraht-Temperatursensors eine oder mehrere Konstanten. Die Konstanten sind vorzugsweise abhängig von Geräte- und/oder Heizdraht-Parametern und/oder charakterisieren die Wärmeleiteigenschaften unterschiedlicher Bereiche des elektronischen Steuergeräts. Die eine oder die mehreren Wärmequellen können integrierte Schaltkreise, insbesondere Mikrokontroller oder Treiber der Heizeinrichtung sein. Die eine oder die mehreren Wärmequellen können einen Low-Side-Treiber (LS-Schaltung) und/oder einen High-Side-Treiber (HS-Schaltung) umfassen. Die eine oder die mehreren Wärmequellen können einen oder mehrere Spannungsregulatoren umfassen. ln einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts sind der Leiterplatten-Temperatursensor und/oder der zumindest eine Heizdraht-Temperatursensor jeweils als Thermistor ausgebildet. Der Thermistor kann als NTC-Widerstand, also als Heißleiter, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich sind der Leiterplatten-Temperatursensor und/oder der zumindest eine Heizdraht- Temperatursensor auf der Leiterplatte angeordnet. Insbesondere ist der Leiterplatten-Temperatursensor und/oder der zumindest eine Heizdraht- Temperatursensor auf der Leiterplatte befestigt. Alternativ oder zusätzlich sind der Leiterplatten-Temperatursensor und/oder der zumindest eine Heizdraht-Temperatursensor in die Leiterplatte oder ein auf der Leiterplatte angeordnetes elektronisches Bauteil integriert oder eingebettet. Beispielsweise kann der Leiterplatten-Temperatursensor in eine Mikrokontrollereinheit integriert sein, welche auf der Leiterplatte angeordnet ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts ist der zumindest eine Heizdraht- Temperatursensor thermisch isoliert von der einen oder den mehreren auf der Leiterplatte angeordneten Wärmequellen und/oder dem Leiterplatten- Temperatursensor angeordnet. Die thermische Isolation des zumindest einen Heizdraht-Temperatursensors wird vorzugsweise durch eine Wärmeflussbarriere der Leiterplatte umgesetzt. Durch die thermische Isolation des Heizdraht-Temperatursensors wird eine die Temperaturmesswerte verfälschende Wärmeleitung durch den Körper der Leiterplatte im Wesentlichen vermieden.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts weist die Leiterplatte zumindest eine Ausnehmung auf, welche zwischen dem zumindest einen Heizdraht- Temperatursensor und zumindest einer auf der Leiterplatte angeordneten Wärmequelle oder dem Leiterplatten-Temperatursensor positioniert ist. Die zumindest eine Ausnehmung der Leiterplatte dient als Wärmeleitbarriere, sodass eine Wärmeleitung zwischen der einen oder den mehreren Wärmequellen bzw. dem Leiterplatten-Temperatursensor und dem zumindest einen Heizdraht-Temperatursensor im Wesentlichen vermieden wird. Die Ausnehmung kann beispielsweise L-förmig oder bogenförmig ausgebildet sein und den Heizdraht-Temperatursensor entlang eines Umfangssegments umgeben.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät einen ersten Heizdraht- Temperatursensor und einen zweiten Heizdraht-Temperatursensor auf, welche jeweils dazu eingerichtet sind, mit einem Heizdraht der Heizeinrichtung thermisch gekoppelt zu werden. Vorzugsweise ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine erste Heizdrahttemperatur auf Grundlage der Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht-Temperatursensors und eine zweite Heizdrahttemperatur auf Grundlage der Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht- Temperatursensors zu ermitteln. Insbesondere ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, beim Ermitteln der ersten Heizdrahttemperatur die Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht-Temperatursensors nicht zu berücksichtigen. Insbesondere ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, beim Ermitteln der zweiten Heizdrahttemperatur die Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht-Temperatursensors nicht zu berücksichtigen. Somit werden die beiden Heizdrahttemperaturen unabhängig voneinander von der Datenverarbeitungseinrichtung ermittelt. Es erfolgen keine Korrekturen oder Anpassungen der Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht- Temperatursensors durch die Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht-Temperatursensors. Ferner erfolgen keine Korrekturen oder Anpassungen der Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht- Temperatursensors durch die Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht-Temperatursensors. Durch die Funktionsredundanz des ersten und des zweiten Heizdraht-Temperatursensors werden beispielsweise die in der ISO 26262 spezifizierten Kriterien der Sicherheitsanforderungsstufe Automotive Safety Integrity Level (ASIL) A bis D erfüllt. Beispielsweise ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, die Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht-Temperatursensors und die Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht-Temperatursensors zu überwachen und miteinander zu vergleichen. Wenn die Differenz zwischen den Temperaturmesswerten des ersten Heizdraht- Temperatursensors und den Temperaturmesswerten des zweiten Heizdraht-Temperatursensors eine vorgegebene Schwelle überschreitet, stellt die Datenverarbeitungseinrichtung einen Defekt oder eine Funktionsbeeinträchtigung eines Heizdraht-Temperatursensors fest. Sofern gewährleistet ist, dass die Heizdraht-Temperatursensoren nicht gleichzeitig einen Defekt oder Funktionsausfall erleiden, kann über den Messwertvergleich eine effektive und sichere Funktionsüberwachung umgesetzt werden.

Wenn die Differenz zwischen den Temperaturmesswerten des ersten Heizdraht-Temperatursensors und den Temperaturmesswerten des zweiten Heizdraht-Temperatursensors eine vorgegebene Schwelle überschreitet und die Datenverarbeitungseinrichtung einen Defekt oder eine Funktionsbeeinträchtigung eines Heizdraht-Temperatursensors feststellt, ist es bevorzugt, dass einer Heizdraht-Temperaturregelung der höhere Temperaturmesswert der Heizdraht-Temperatursensoren zugrunde gelegt wird, sodass die Einstellung einer übermäßig hohen Temperatur am Heizdraht auch bei einem Ausfall oder einer Funktionsbeeinträchtigung eines Heizdraht-Temperatursensors vermieden wird. Letztendlich liegt dann die eingestellte Temperatur an einer beheizten Lehnenfläche einer Rückenlehne und/oder die eingestellte Temperatur einer beheizten Sitzfläche eines Sitzpolsters unterhalb der Solltemperatur, gleichzeitig werden jedoch übermäßig hohe Temperaturen vermieden. In einer vorteilhaften Weiterbildung des elektronischen Steuergeräts ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine erste Heizdrahttemperatur auf Grundlage der Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht-Temperatursensors und des Leiterplatten-Temperatursensors und eine zweite Heizdrahttemperatur auf Grundlage der Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und des Leiterplatten-Temperatursensors zu ermitteln. Der erste Heizdraht- Temperatursensor und der zweite Heizdraht-Temperatursensor ermitteln die Temperatur des Heizdrahts lediglich näherungsweise. Unter Berücksichtigung der Temperaturmesswerte des Leiterplatten- Temperatursensors können die durch die thermischen Einflüsse verursachten Messwertverfälschungen jedoch herausgerechnet werden, sodass zwei Heizdrahttemperaturen ermittelt werden. Auf diese Weise kann eine redundante Temperaturmessung und somit auch eine redundante Temperaturüberwachung umgesetzt werden. Entsprechende Heizeinrichtungen können als sicherheitsrelevante elektrische bzw. elektronische Systeme in einem Fahrzeug klassifiziert werden. Bei entsprechenden Systemen ist es regelmäßig erforderlich, dass diese einer oder mehreren Sicherheitsnormen genügen. Um die funktionale Sicherheit eines entsprechenden Systems gewährleisten zu können, wird in entsprechenden Sicherheitsnormen regelmäßig eine redundante Temperaturerfassung gefordert, um Risiken und Systemfehler im Falle eines Sensorausfalls oder im Falle einer Funktionsbeeinträchtigung eines Sensors zu vermeiden. Vorliegend wird durch die Verwendung von drei unterschiedlichen Temperatursensoren, nämlich zwei Heizdraht- Temperatursensoren und einem Leiterplatten-Temperatursensor, eine solche redundante Erfassung der Heizdrahttemperatur ermöglicht.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Steuergeräts ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, während eines Startvorgangs des Steuergeräts eine Funktionsprüfung der Temperatursensoren vorzunehmen. Im Rahmen der Funktionsprüfung werden die korrigierten Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht- Temperatursensors, welche bereits die Temperaturmesswerte des Leiterplatten-Temperatursensors berücksichtigen, und die korrigierten Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht-Temperatursensors, welche ebenfalls bereits die Temperaturmesswerte des Leiterplatten- Temperatursensors berücksichtigen, miteinander verglichen. Hierbei darf die Differenz der korrigierten Temperaturmesswerte des ersten und des zweiten Heizdraht-Temperatursensors nach Ablauf einer Anlaufzeit nach dem Startvorgang nicht außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegen. Es wird eine Anlaufzeit nach dem Startvorgang des Steuergeräts berücksichtigt, da die Korrektur der Temperaturmesswerte des ersten und des zweiten Heizdraht-Temperatursensors über die Temperaturmesswerte des Leiterplatten-Temperatursensors erst nach Erreichen eines spezifischen Betriebstemperaturfensters verlässliche Werte liefert. Sofern die Differenz zwischen den korrigierten Temperaturmesswerten des ersten und des zweiten Heizdraht-Temperatursensors auch nach Ablauf der Anlaufzeit außerhalb eines Toleranzbereichs liegt, wird ein Defekt oder eine Funktionsbeeinträchtigung durch die Datenverarbeitungseinrichtung festgestellt.

Es ist außerdem ein erfindungsgemäßes Steuergerät vorteilhaft, bei welchem der erste Heizdraht-Temperatursensor, der zweite Heizdraht- Temperatursensor und die Datenverarbeitungseinrichtung in einer Verschaltung derart untereinander und mit einer Spannungsquelle verbunden sind, dass bei einem Leitungsdefekt in der Verschaltung entweder nur ein Heizdraht-Temperatursensor ausfällt oder die Datenverarbeitungseinrichtung den Ausfall beider Heizdraht- Temperatursensoren detektieren kann. Der Leitungsdefekt kann eine Leitungsunterbrechung sein. Ferner kann der Leitungsdefekt auch nicht zu einer vollständigen Unterbrechung der jeweiligen Leitung, sondern lediglich zu einer Veränderung des elektrischen Widerstandes führen. Die Verschaltung kann Leitungen zur Leistungsversorgung des ersten Heizdraht-Temperatursensors, des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und/oder der Datenverarbeitungseinrichtung durch die Spannungsquelle umfassen. Ferner kann die Verschaltung Leitungen zur Messsignalübertragung zwischen dem ersten Heizdraht- Temperatursensor und der Datenverarbeitungseinrichtung und/oder zwischen dem zweiten Heizdraht-Temperatursensor und der Datenverarbeitungseinrichtung umfassen.

Das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der erste Heizdraht-Temperatursensor und der zweite Heizdraht-Temperatursensor jeweils in Eckbereichen der Leiterplatte angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Eckbereiche, in denen die Heizdraht-Temperatursensoren angeordnet sind, über eine Ausnehmung in der Leiterplatte thermisch von den übrigen Bereichen der Leiterplatte entkoppelt. Somit wird eine Wärmeübertragung von der einen oder den mehreren Wärmequellen auf der Leiterplatte in die Eckbereiche der Leiterplatte im Wesentlichen vermieden.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, die erste Heizdrahttemperatur und die zweite Heizdrahttemperatur zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdraht-Temperatursensors, des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und/oder des Leiterplatten- Temperatursensors miteinander zu vergleichen. Wenn die Differenz der ersten Heizdrahttemperatur und der zweiten Heizdrahttemperatur oberhalb eines Differenztemperaturgrenzwertes liegt, kann von einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere von einem Defekt, des ersten Heizdraht-Temperatursensors, des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und/oder des Leiterplatten-Temperatursensors ausgegangen werden. Der Differenztemperaturgrenzwert kann ein statischer oder ein dynamischer Wert sein. Der Differenztemperaturgrenzwert kann beispielsweise von dem von dem Leiterplatten-Temperatursensor erfassten Temperaturwert abhängig sein. Ferner kann der Differenztemperaturgrenzwert ein von der Heizeinrichtung und/oder dem Fahrzeugsitz unabhängiger parametrisierter Wert sein, welcher beispielsweise von einem Mikrocontroller des elektronischen Steuergeräts im Betrieb ermittelt wird. Somit kann das elektronische Steuergerät in unterschiedlichen Heizeinrichtungen und/oder Fahrzeugsitzen eingesetzt werden, ohne dass im Vorfeld eine zeit- und kostenaufwändige Bestimmung eines spezifischen

Differenztemperaturgrenzwertes für die unterschiedlichen Heizeinrichtungen und/oder Fahrzeugsitze zu erfolgen hat. Das elektronische Steuergerät ist somit äußerst universell in Kombination mit verschiedenen Heizeinrichtungen und/oder Fahrzeugsitzkonstruktionen einsetzbar. Eine Funktionsbeeinträchtigung oder ein Defekt kann sich aufgrund eines unterbrochenen Schaltkreises oder eines Kurzschlusses ergeben. Ferner kann eine Funktionsbeeinträchtigung durch eine beschädigte Heizdrahtbefestigung auftreten. Ferner können andauernde externe Temperatureinflüsse zu einer Funktionsbeeinträchtigung führen. Darüber hinaus können Heizdrahtbeschädigungen entsprechende Funktionsbeeinträchtigungen veranlassen.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, die zeitliche Veränderung der ersten Heizdrahttemperatur und die zeitliche Veränderung der zweiten Heizdrahttemperatur zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdraht-Temperatursensors, des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und/oder des Leiterplatten-Temperatursensors miteinander zu vergleichen. Ferner kann die Datenverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet sein, eine Maximalwertüberwachung der ersten Heizdrahttemperatur und/oder der zweiten Heizdrahttemperatur zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdraht-Temperatursensors, des zweiten Heizdraht- Temperatursensors und/oder des Leiterplatten-Temperatursensors auszuführen. Wenn die erste Heizdrahttemperatur und/oder die zweite Heizdrahttemperatur eine während des ordnungsgemäßen Betriebs des Steuergeräts auftretende Maximaltemperatur übersteigen, kann von einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere einem Defekt, des ersten

Heizdraht-Temperatursensors und/oder des zweiten Heizdraht-

Temperatursensors ausgegangen werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts ist dieses dazu eingerichtet, die Erwärmung des Heizdrahts in Abhängigkeit einer ermittelten fiktiven

Heizdrahttemperatur zu steuern oder zu regeln und die fiktive Heizdrahttemperatur unter Berücksichtigung der ersten Heizdrahttemperatur und der zweiten Heizdrahttemperatur zu ermitteln. In einem sicheren Betriebsmodus der Heizeinrichtung kann die fiktive Heizdrahttemperatur dem höheren Wert aus der ersten

Heizdrahttemperatur und der zweiten Heizdrahttemperatur entsprechen. Auf diese Weise wird vermieden, dass Bereiche eines Fahrzeugsitzes aufgrund einer fehlerhaft ermittelten zu geringen Heizdrahttemperatur durch eine Temperatursteuerung oder -regelung übermäßig aufgeheizt werden. Wenn in einer entsprechenden Temperatursteuerung oder - regelung stets der höhere Wert der redundant ermittelten Heizdrahttemperatur zur Verfügung gestellt wird, wird ein unbeabsichtigtes Intensivieren der Sitzbeheizung vermieden. In einem anderen Betriebsmodus kann die fiktive Heizdrahttemperatur durch eine Mittelung oder eine Gewichtung der ersten Heizdrahttemperatur und der zweiten Heizdrahttemperatur ermittelt werden. Vorzugsweise ist eine Regelung oder Steuerung der Erwärmung des Heizdrahts gleichzeitig mit einer Funktionsüberwachung umsetzbar, sodass auch während der Steuerung oder Regelung der Erwärmung des Heizdrahts eine Funktionsbeeinträchtigung oder ein Defekt eines Temperatursensors erfasst werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts ist dieses dazu eingerichtet, eine Abstandsveränderung zu einem oder mehreren Heizdrähten zu erfassen, welche mit einem Heizdraht-Temperatursensor des elektronischen Steuergeräts thermisch gekoppelt sind. Wenn das elektronische Steuergerät zwei Heizdraht-Temperatursensoren umfasst, welche thermisch mit jeweils einem Heizdrahtsegment gekoppelt sind, kann das elektronische Steuergerät dazu eingerichtet sein, eine symmetrische und/oder eine asymmetrische Abstandsveränderung zu den Heizdrahtsegmenten zu erfassen. Bei einer symmetrischen Abstandsveränderung wird die thermische Kopplung beider Heizdraht- Temperatursensoren zu dem jeweiligen Heizdrahtsegment in gleichem Ausmaß beeinträchtigt oder unterbrochen. Bei einer asymmetrischen Abstandsveränderung wird die thermische Kopplung der Heizdraht- Temperatursensoren zu dem jeweiligen Heizdrahtsegment in unterschiedlichem Ausmaß beeinträchtigt oder es wird die thermische Kopplung lediglich eines Heizdraht-Temperatursensors zu dem jeweiligen Heizdrahtsegment unterbrochen. Durch das Erfassen entsprechender Abstandsveränderungen können Positionsänderungen des Heizdrahts oder der Heizdrähte oder des elektronischen Steuergeräts identifiziert werden. Die Abstandsänderungen können bei der Auswertung der Signale der Temperatursensoren berücksichtigt werden. Wenn die Messwerte der Heizdraht-Temperatursensoren sich in ähnlicher Weise verändern, kann dies auf eine Temperaturverringerung des Heizdrahts oder auf eine symmetrische Abstandsveränderung hindeuten. In diesem Fall kann eine Funktionsbeeinträchtigung der Heizdraht-Temperatursensoren über den Leiterplatten-Temperatursensor identifiziert werden. Wenn die Messwerte der Heizdraht-Temperatursensoren sich unterschiedlich stark verändern, kann dies auf eine Funktionsbeeinträchtigung eines Heizdraht- Temperatursensors oder auf eine asymmetrische Abstandsveränderung hindeuten. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine Heizeinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, wobei das elektronische Steuergerät der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts verwiesen.

Der zumindest eine Heizdraht-Temperatursensor des elektronischen Steuergeräts ist vorzugsweise mit dem zumindest einen Heizdraht thermisch gekoppelt. Beispielsweise stehen der Heizdraht- Temperatursensor und der zumindest eine Heizdraht miteinander in Kontakt, sodass eine thermische Kopplung umgesetzt wird. Alternativ ist der Heizdraht im Nahbereich des zumindest einen Heizdraht- Temperatursensors positioniert.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch einen beheizbaren Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Heizeinrichtung des erfindungsgemäßen beheizbaren Fahrzeugsitzes nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen beheizbaren Fahrzeugsitzes wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung und des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts verwiesen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes ist die Datenverarbeitungseinrichtung des elektronischen Steuergeräts dazu eingerichtet, die aktuelle Temperatur der Heizeinrichtung, die aktuelle Temperatur der durch die Heizeinrichtung erwärmten Lehnenfläche der Rückenlehne und/oder die aktuelle Temperatur der durch die Heizeinrichtung erwärmten Sitzfläche des Sitzpolsters auf Grundlage der Temperaturmesswerte des Leiterplatten- Temperatursensors und/oder des zumindest einen Heizdraht- Temperatursensors zu ermitteln. Hierzu verwendet die Datenverarbeitungseinrichtung zumindest einen auf zurückliegenden Temperaturmesswerten und aktuellen Temperaturmesswerten des Leiterplatten-Temperatursensors und/oder des zumindest einen Heizdraht-Temperatursensors basierenden Berechnungsalgorithmus, wobei mit dem Berechnungsalgorithmus vorzugsweise eine modellprädiktive Regelung oder eine PID-Regelung umgesetzt wird. Der Berechnungsalgorithmus berücksichtigt vorzugsweise einen von dem Leiterplatten-Temperatursensor und/oder dem zumindest einen Heizdraht- Temperatursensor ermittelten zeitlichen Temperaturverlauf, beispielsweise den zeitlichen Temperaturanstieg und/oder den zeitlichen Temperaturabfall. Die von dem Leiterplatten-Temperatursensor und/oder dem zumindest einen Heizdraht-Temperatursensor gemessenen Temperaturen verändern sich proportional zu der tatsächlichen Heizdrahttemperatur und der tatsächlichen Temperatur der erwärmten Lehnenfläche bzw. der erwärmten Sitzfläche. Diese Proportionalität kann zur Bestimmung der aktuellen Temperatur der erwärmten Lehnenfläche bzw. der erwärmten Sitzfläche von der Datenverarbeitungseinrichtung genutzt werden. Durch eine Integration zurückliegender Temperaturmesswerte kann die Datenverarbeitungseinrichtung Temperatureinflüsse der Wärmequellen des Steuergeräts eliminieren oder zumindest erheblich abschwächen.

Die Ausgangsleistung kann daher wie folgt geschrieben werden:

POUT = KP * P + Ki * I + KD * D

Wobei Rout die Ausgangsleistung ist. Kp ist eine Proportionalitätskonstante, Ki ist eine Integrationskonstante und KD ist eine Steigungskonstante. Die Konstanten Kp, Ki und KD können durch Testen oder durch Simulation bestimmt werden. P ist die Temperaturdifferenz zwischen dem bekannten Temperaturmesswert und dem zu berechnenden Temperaturwert, also beispielsweise die Temperaturdifferenz zwischen dem vom einem Heizdraht- Temperatursensor gemessenen Wert und der zu berechnenden Temperatur der erwärmten Lehnenfläche bzw. der erwärmten Sitzfläche. I ist das Integral des oben erwähnten P-Wertes über die Zeit, also

I = toi 1 P (f) dt' tO ist die Startzeit der Heizperiode oder eine andere festgelegte Zeit t ist das Ende der Heizperiode oder eine andere festgelegte Zeit t’ ist die zeitdimensionierte Integrationsvariable. Vorliegend ist tO beispielsweise die Zeit, zu der POUT kleiner als die maximale Ausgangsleistung wird. I ist Null, wenn POUT die maximale Ausgangsleistung erreicht. D ist die Steigung oder Steilheit der Temperaturveränderung, also des Temperaturanstiegs oder des Temperaturabfalls.

Durch die Verwendung entsprechender Steuerungsalgorithmen kann das Prinzip der Temperaturermittlung ohne großen Aufwand an verschiedene Heizeinrichtungen oder Sitzkonstruktionen angepasst werden. Hierzu sind lediglich die sitzspezifischen Konstanten Kp, Ki und KD ZU bestimmen und im Steuergerät zu hinterlegen. Die Konstanten können in thermischen Test oder im Rahmen von Simulationen ermittelt werden. Die aufwändige Entwicklung und Implementierung einer sitzspezifischen Temperaturermittlung kann also entfallen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens das Ermitteln der Temperatur des Heizdrahts auf Grundlage der Temperaturmesswerte des Leiterplatten- Temperatursensors und des zumindest einen Heizdraht- Temperatursensors durch eine Datenverarbeitungseinrichtung des elektronischen Steuergeräts erfolgt. Vorzugsweise wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Heizeinrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen betrieben. Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Steuern und/oder Regeln der Erwärmung des Heizdrahts in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Heizdrahts. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Erfassen des zumindest einen Temperaturmesswerts mittels zumindest eines Heizdraht-Temperatursensors des elektronisches Steuergeräts durch das Erfassen eines ersten Temperaturmesswerts und das Erfassen eines zweiten Temperaturmesswerts ausgeführt. Der erste Temperaturmesswert wird dabei mittels eines ersten Heizdraht- Temperatursensors des elektronischen Steuergeräts erfasst, welcher mit dem Heizdraht der Heizeinrichtung thermisch gekoppelt ist. Der zweite Temperaturmesswert wird mittels eines zweiten Heizdraht- Temperatursensors des elektronischen Steuergeräts erfasst, welcher mit dem Heizdraht der Heizeinrichtung thermisch gekoppelt ist. Das Ermitteln der Temperatur des Heizdrahts auf Grundlage der Temperaturmesswerte des Leiterplatten-Temperatursensors und des zumindest einen Heizdraht- Temperatursensors wird vorzugsweise durch das Ermitteln einer ersten Heizdrahttemperatur und das Ermitteln einer zweiten Heizdrahttemperatur ausgeführt. Das Ermitteln der ersten Heizdrahttemperatur erfolgt auf Grundlage der Temperaturmesswerte des ersten Heizdraht- Temperatursensors und des Leiterplatten-Temperatursensors. Das Ermitteln der zweiten Heizdrahttemperatur erfolgt auf Grundlage der Temperaturmesswerte des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und des Leiterplatten-Temperatursensors. Somit wird eine redundante Temperaturmessung am Heizdraht durchgeführt, welche zwei Heizdrahttemperaturen liefert. Die ermittelten Heizdrahttemperaturen können im Rahmen einer Steuerung oder Regelung der Sitzheizung verwendet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erste Heizdrahttemperatur und die zweite Heizdrahttemperatur miteinander verglichen, um eine Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere einen Defekt des ersten Heizdraht-Temperatursensors, des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und/oder des Leiterplatten-Temperatursensors zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich erfolgt ein Vergleichen der zeitlichen Veränderung der ersten Heizdrahttemperatur und der zeitlichen Veränderung der zweiten Heizdrahttemperatur miteinander, um auf Grundlage des Vergleichs eine Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere einen Defekt, des ersten Heizdraht-Temperatursensors, des zweiten Heizdraht-Temperatursensors und/oder des Leiterplatten-Temperatursensors zu erfassen. Darüber hinaus kann das Verfahren das Ermitteln einer fiktiven Heizdrahttemperatur unter Berücksichtigung der ersten Heizdrahttemperatur und der zweiten Heizdrahttemperatur umfassen Alternativ oder zusätzlich erfolgt im Rahmen des Verfahrens ein Steuern und/oder Regeln der Erwärmung des Heizdrahts in Abhängigkeit der ermittelten fiktiven Heizdrahttemperatur.

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

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts in einer Draufsicht;

Fig. 2 das in der Fig. 1 dargestellte elektronische Steuergerät in einer

Rückansicht; Fig. 3 die Ermittlung von Heizdrahttemperaturen in einer schematischen Blockdarstellung;

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung in einer schematischen

Darstellung;

Fig. 5 eine Verschaltung eines erfindungsgemäßen Steuergeräts in einer schematischen Darstellung;

Fig. 6 mögliche Leitungsdefekte der in der Fig. 5 abgebildeten

Verschaltung in einer schematischen Darstellung; und Fig. 7 weitere mögliche Leitungsdefekte der in der Fig. 5 abgebildeten Verschaltung in einer schematischen Darstellung.

Die Fig. 1 und die Fig. 2 zeigen die Vorder- und Rückseite einer Leiterplatte 12 eines elektronischen Steuergeräts 10 für eine Heizeinrichtung 100 eines Fahrzeugsitzes.

Auf der Leiterplatte 12 sind mehrere Wärmequellen 14a-14c angeordnet. Die Wärmequellen 14a-14c sind integrierte Schaltkreise, wobei die Wärmequelle 14a ein Mikrokontroller ist. Die Wärmequelle 14b ist ein Low-Side-Treiber (LS-Schaltung) und die Wärmequelle 14c ist ein High- Side-Treiber (HS-Schaltung).

Auf der Leiterplatte 12 sind drei als NTC-Widerstände ausgebildete Temperatursensoren 16, 18a, 18b angeordnet. Der Leiterplatten- Temperatursensor 16 ist Bestandteil des Mikrokontrollers 14 und somit thermisch mit dem Mikrokontroller 14a gekoppelt. Aufgrund der Anordnung des Mikrokontrollers 14a auf der Leiterplatte 12 ist der Leiterplatten-Temperatursensor 16 auch mit der Wärmequelle 14c thermisch gekoppelt.

Die Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b sind in Eckbereichen 26a, 26b der Leiterplatte 12 angeordnet und dazu eingerichtet, mit einem Heizdraht 102 der Heizeinrichtung 100 thermisch gekoppelt zu werden. Hierzu können die Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b in Kontakt mit Drahtabschnitten 104a, 104b des Heizdrahts 102 stehen. Alternativ können die Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b auch im Nahbereich von Drahtabschnitten 104a, 104b des Heizdrahts angeordnet sein. Darüber hinaus sind auf der Leiterplatte 12 Anschlussbereiche 20 für zusätzliche elektronische Bauteile, insbesondere Messeinrichtungen, angeordnet. Beispielsweise kann ein zusätzlicher externer Temperatursensor über den Anschlussbereich 20 mit der Leiterplattenelektronik gekoppelt werden. Der zusätzliche externe Temperatursensor kann beabstandet von der Leiterplatte 12 angeordnet werden und zusätzliche Temperaturmesswerte liefern.

Das elektronische Steuergerät 10 weist eine Datenverarbeitungseinrichtung 22 auf, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die als Mikrokontroller ausgebildete Wärmequelle 14a die Datenverarbeitungseinrichtung 22 darstellt. Mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 22 kann auf Grundlage der Temperaturmesswerte TS1 , TS2, TS3 des Leiterplatten- Temperatursensors 16 und der Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b die Temperatur des Heizdrahts 102 redundant ermittelt werden.

Die Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b ermitteln die Temperatur des Heizdrahts 102 lediglich näherungsweise, da die Temperaturmesswerte TS1 , TS2 der Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b durch die Integration der Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b in das

Steuergerät 10 durch äußere thermische Einflüsse verfälscht werden. Unter Berücksichtigung des Temperaturmesswerts TS3 des Leiterplatten- Temperatursensors 16 kann die durch die thermischen Einflüsse verursachte Messwertverfälschung jedoch herausgerechnet werden.

Damit die thermischen Einflüsse der Wärmequellen 14a-14c auf die Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b im Wesentlichen vermieden werden, sind die Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b thermisch isoliert von den mehreren auf der Leiterplatte 12 angeordneten Wärmequellen 14a-14c angeordnet. Die thermische Isolierung der Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b wird über L-förmige

Ausnehmungen 24a, 24b in der Leiterplatte 12 umgesetzt. Die Ausnehmung 24a wirkt als Wärmestrombarriere für den Heizdraht- Temperatursensor 18a. Die Ausnehmung 24b wirkt als Wärmestrombarriere für den Heizdraht-Temperatursensor 18b.

Die Fig. 3 zeigt die redundante Ermittlung der Heizdrahttemperatur TW1 , TW2, welche nach dem folgenden Prinzip erfolgt: Aufgrund der thermischen Kopplung des Heizdraht-Temperatursensors 18a mit einem Drahtabschnitt 104a des Heizdrahts 102 wird Wärme QW1 von dem Drahtabschnitt 104a in Richtung des Heizdraht- Temperatursensors 18a übertragen. Außerdem erfolgt ein Übertrag von Wärme Q3 von dem Bereich, in welchem der Leiterplatten- Temperatursensor 16 angeordnet ist, auf den Heizdraht-

Temperatursensor 18a. Der Bereich, in welchem der Leiterplatten- Temperatursensor 16 angeordnet ist, wird außerdem durch die Wärme QP1 , welche von der Wärmequelle 14a ausgeht, und die Wärme QP3, welche von der Wärmequelle 14c ausgeht, erwärmt. Die Wärmequelle 14a wird durch das Zuführen von Energie P1 erwärmt. Die Wärmequelle 14c wird durch das Zuführen von Energie P3 erwärmt. Ausgehend von der Annahme, dass der Temperaturmesswert TS1 des Heizdraht- Temperatursensors 18a konstant bleibt, ergibt sich folgender Zusammenhang:

Q3-QW1 = 0.

Da der Wärmeübertrag sich aus dem Produkt der Temperaturdifferenz zwischen den Wärmetauschobjekten und verschiedenen Konstanten ergibt, kann der folgende Zusammenhang hergeleitet werden: TW1 = Gesamtkonstantei x TS1 - Gesamtkonstante2 x TS3.

Somit kann die Heizdrahttemperatur TW1 auf Grundlage der Temperaturmesswerte TS1 , TS3 des ersten Heizdraht-Temperatursensors 18a und des Leiterplatten-Temperatursensors 16 ermittelt werden, sofern die Gesamtkonstanten zuvor bestimmt wurden. Aufgrund der thermischen Kopplung des Heizdraht-Temperatursensors 18b mit einem Drahtabschnitt 104b des Heizdrahts 102 wird Wärme QW2 von dem Drahtabschnitt 104b in Richtung des Heizdraht- Temperatursensors 18b übertragen. Außerdem erfolgt ein Übertrag von Wärme Q3‘ von dem Bereich, in welchem der Leiterplatten- Temperatursensor 16 angeordnet ist, auf den Heizdraht-

Temperatursensor 18b. Der Bereich, in welchem der Leiterplatten- Temperatursensor 16 angeordnet ist, wird außerdem durch die Wärme QP2, welche von der Wärmequelle 14b ausgeht, erwärmt. Die Wärmequelle 14b wird durch das Zuführen von Energie P2 erwärmt. Ausgehend von der Annahme, dass der Temperaturmesswert TS2 des Heizdraht-Temperatursensors 18a konstant bleibt, ergibt sich folgender Zusammenhang:

Q3‘-QW2 = 0. Da der Wärmeübertrag sich aus dem Produkt der Temperaturdifferenz zwischen den Wärmetauschobjekten und verschiedenen Konstanten ergibt, kann der folgende Zusammenhang hergeleitet werden:

TW2 = Gesamtkonstante3 x TS2 - Gesamtkonstante4 x TS3.

Somit kann die Heizdrahttemperatur TW2 auf Grundlage der Temperaturmesswerte TS2, TS3 des zweiten Heizdraht- Temperatursensors 18b und des Leiterplatten-Temperatursensors 16 ermittelt werden, sofern die Gesamtkonstanten zuvor bestimmt wurden.

Die redundante Temperaturmessung erlaubt somit die Ermittlung von zwei Heizdrahttemperaturen TW1 , TW2. Diese Heizdrahttemperaturen TW1 , TW2 können zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere eines Defekts, des ersten Heizdrahts-Temperatursensors 18a, des zweiten Heizdraht-Temperatursensors 18b oder des Leiterplatten-Temperatursensors 16 herangezogen werden. Hierzu werden die erste Heizdrahttemperatur TW1 und die zweite Heizdrahttemperatur TW2 miteinander verglichen. Wenn die Differenz der ersten Heizdrahttemperatur TW1 und der zweiten Heizdrahttemperatur TW2 oberhalb eines Differenztemperaturgrenzwertes liegt, kann von einer Funktionsbeeinträchtigung, insbesondere einem Defekt, eines Heizdraht- Temperatursensors 18a, 18b oder des Leiterplatten-Temperatursensors 16 ausgegangen werden. Der Differenztemperaturgrenzwert kann dabei ein statischer oder ein dynamischer Wert sein. Wenn der Differenztemperaturgrenzwert ein dynamischer Wert ist, kann dieser beispielsweise von dem von dem Leiterplatten-Temperatursensor 16 erfassten Temperaturwert TS3 anhängig sein.

Alternativ oder zusätzlich kann zum Erfassen einer Funktionsbeeinträchtigung der Temperaturerfassung die zeitliche Veränderung der ersten Heizdrahttemperatur TW1 und die zeitliche Veränderung der zweiten Heizdrahttemperatur TW2 miteinander verglichen werden. Außerdem kann eine Maximalwertüberwachung der ersten Heizdrahttemperatur TW1 und/oder der zweiten Heizdrahttemperatur TW2 zur Erfassung einer Funktionsbeeinträchtigung ausgeführt werden. Wenn die erste Heizdrahttemperatur TW1 oder die zweite Heizdrahttemperatur TW2 eine während des ordnungsgemäßen Betriebs des Steuergeräts 10 auftretende Maximaltemperatur übersteigt, kann von einer Funktionsbeeinträchtigung eines Heizdraht- Temperatursensors 18a, 18b oder des Leiterplatten-Temperatursensors 16 ausgegangen werden.

Das elektronische Steuergerät 10 wird vorzugsweise dazu eingesetzt, die Erwärmung des Heizdrahts 102 in Abhängigkeit einer ermittelten fiktiven Heizdrahttemperatur TWF zu steuern oder zu regeln. Die fiktive Heizdrahttemperatur TWF kann dabei unter Berücksichtigung der ersten Heizdrahttemperatur TW1 und der zweiten Heizdrahttemperatur TW2 ermittelt werden. Beispielsweise kann die fiktive Heizdrahttemperatur TWF durch Mittelung oder Gewichtung der ersten Heizdrahttemperatur TW1 und der zweiten Heizdrahttemperatur TW2 ermittelt werden.

Die Fig. 4 zeigt eine Heizeinrichtung 100 mit einem aufheizbaren Heizdraht 102 und einem elektronischen Steuergerät 10. Das elektronische Steuergerät 10 dient zum Steuern des Aufheizens des Heizdrahts 102 und zum Überwachen der Temperatur des Heizdrahts 102.

Die dargestellte Heizeinrichtung 100 kann beispielsweise in einem beheizbaren Fahrzeugsitz eingesetzt werden, welcher ein Sitzpolster und eine Rückenlehne umfasst. Das Sitzpolster stellt dabei eine Sitzfläche für das Gesäß eines Benutzers bereit. Die Rückenlehne stellt eine Lehnenfläche für den Rücken des Benutzers bereit. Der Heizdraht 102 kann in das Sitzpolster und/oder die Rückenlehne integriert sein und die Sitzfläche und/oder die Lehnenfläche während des Betriebs der Heizeinrichtung 100 erwärmen.

Die Fig. 4 zeigt außerdem, dass die Drahtabschnitte 104a, 104b des Heizdrahts 102, mit welchen die Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b thermisch gekoppelt sind, einander beabstandete Segmente des Heizdrahts 102 darstellen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Heizdraht 102 lediglich in zwei Bereichen an dem elektronischen Steuergerät 10 fixiert. Grundsätzlich kann der Heizdraht 102 auch in mehr als zwei Bereichen an dem Steuergerät 10 fixiert sein. Es können auch unterschiedliche Heizdrähte 102 mit dem elektronischen Steuergerät 10 gekoppelt sein. Die Fig. 5 zeigt eine Verschaltung 28 eines Steuergeräts 10 mit einem ersten Heizdraht-Temperatursensor 18a, einem zweiten Heizdraht- Temperatursensor 18b, einer Datenverarbeitungseinrichtung 22 und einer Spannungsquelle 30. Die elektrische Leistungsversorgung des ersten Heizdraht-Temperatursensors 18a, des zweiten Heizdraht- Temperatursensors 18b und der Datenverarbeitungseinrichtung 22 erfolgt über die Leitungen 36a, 36b. Die Messsignalübertragung zwischen dem ersten Heizdraht-Temperatursensor 18a und der Datenverarbeitungseinrichtung 22 erfolgt über die Leitung 38a. Die Messsignalübertragung zwischen dem zweiten Heizdraht- Temperatursensor 18b und der Datenverarbeitungseinrichtung 22 erfolgt über die Leitung 38b.

Die Fig. 6 zeigt mögliche Leitungsdefekte 32a-32f in der Verschaltung 28, bei welchen nur einer der beiden Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b ausfällt. Bei den Leitungsdefekten 32a, 32e, 32f fällt nur der Heizdraht- Temperatursensor 18a aus. Bei den Leitungsdefekten 32b, 32c, 32d fällt nur der Heizdraht-Temperatursensor 18b aus.

Die Fig. 7 zeigt mögliche Leitungsdefekte 34a-34f in der Verschaltung 28, bei welchen beide Heizdraht-Temperatursensoren 18a, 18b ausfallen. Bei diesen Leitungsdefekten 34a-34f kann jedoch die Datenverarbeitungseinrichtung 22 den Ausfall beider Heizdraht- Temperatursensoren 18a, 18b detektieren, sodass beispielsweise der Betrieb der Heizeinrichtung 100 entsprechend angepasst oder unterbrochen werden kann. Ein unbemerktes Ausfallen beider Heizdraht- Temperatursensoren 18a, 18b kann über die Verschaltung 28 wirksam vermieden werden.

Bezugszeichen

10 Steuergerät

12 Leiterplatte

14a-14c Wärmequellen

16 Leiterplatten-Temperatursensor

18a, 18b Heizdraht-Temperatursensoren

20 Anschlussbereiche

22 Datenverarbeitungseinrichtung

24a, 24b Ausnehmung

26a, 26b Eckbereiche

28 Verschaltung

30 Spannungsquelle

32a-32f Leitungsdefekte

34a-34f Leitungsdefekte

36a, 36b Leitungen

38a, 38b Leitungen

100 Heizeinrichtung

102 Heizdraht

104a, 104b Drahtabschnitte

P1 , P2, P3 Energien

TS1. TS2 Temperaturmesswerte der Heizdraht-

Temperatursensoren

TS3 Temperaturmesswerte des Leiterplatten-

T emperatursensors

TW1 , TW2 Heizdrahttemperaturen

TWF fiktive Heizdrahttemperatur

QW1 , QW2 Wärme

Q3, Q3‘ Wärme

QP1 , QP2, QP3 Wärme