CN115076433A - 阀、阀装置和座椅舒适系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及阀、阀装置和座椅舒适系统。本发明涉及具有阀壳体(102)的阀(120)，其中阀壳体(102)具有至少一个第一开口(105)和至少一个第二开口(106)，其中阀壳体(102)包围阀室(109)，其中阀(120)包括具有执行元件(104)的致动器(103)，其中执行元件(104)被布置用于打开或关闭阀(120)。根据本发明的阀(120)的特征在于，阀(120)包括用于测量流经阀(120)的空气质量的至少一个空气质量测量装置或用于测量流经阀(120)的空气质量的空气质量测量装置的至少一个测量线材(100)。此外，本发明还涉及阀装置和座椅舒适系统。

Description

阀、阀装置和座椅舒适系统
本发明涉及阀，特别是座椅舒适系统的阀。本发明还涉及阀装置和座椅舒适系统。
根据现有技术，例如从DE 10 2017 112 803 A1中已知一种用于驱控系统(特别是具有至少两个气垫的腰部支撑件)的电路装置。因此，已知的电路适用于座椅舒适系统。
座椅舒适系统是用于座椅(例如，车辆座椅)的座椅舒适功能的系统。例如，这种座椅舒适系统可以包括用于座椅的气动腰部支撑装置和/或按摩装置。座椅舒适系统通常包括多个气垫，这些气垫可以被填充并且被加载期望的、必要时随时间变化的压力。为此，座椅舒适系统包括控制单元、用于向气垫施加压缩空气的泵以及多个阀，其中适当地给每个气垫分配至少一个阀。这些阀中的每个阀都可以包括具有SMA元件(SMA：shape memoryalloy，形状记忆合金)的致动器，即由形状记忆合金制成的元件，该SMA元件根据通电将阀置于打开、部分打开或关闭的功能状态。通常，SMA元件是SMA线材。提供的功率通常必须保持在非常狭窄限定的范围内，以确保可靠地激活致动器，同时避免热过载，从而避免对SMA元件造成永久性损坏。因此，适当地给控制单元分配用于电流、电压和/或温度监控的传感器。
图1A、图1B和图1C示出了根据现有技术的座椅舒适系统2的多个阀120的电路装置。例如，电路装置1适用于驱控座椅舒适系统2的阀，座椅舒适系统2包括具有至少两个气垫(未示出)的腰部支撑装置。因此，这种座椅舒适系统2包括至少两个气垫，这些气垫包括至少一个阀120(参见图1B、图1C)，特别是至少各一个阀120。如例如在图1B中所示，这种阀120包括阀壳体102和致动器103。阀壳体102包括第一开口105和第二开口106。壳体包围阀室109。致动器103包括被实施为V形布置的SMA线材的SMA元件100和可凭借SMA元件100运动的、设有密封元件108的执行元件104，以便选择性地打开或关闭第一开口105。第一开口105在执行元件104的第一位置中打开且在执行元件104的第二位置中关闭。
从WO 2005/026592 A2中已知，这种阀可以具有限位开关107，当到达第二位置时该限位开关关闭。借助于该限位开关可以部分地或完全地降低提供给SMA元件100的加热功率。此外，从WO 2005/026592 A2中还已知一种具有温度传感器的电路，该电路使加热功率适配于环境温度。
对于图1B中示出的具有V形SMA元件的致动器可替代地，已知具有线形或U形SMA元件100的致动器103，其中执行元件104例如可以由片簧形成，在其第一端上接合了SMA元件100。这种实施方式在图1C中示出。在此，密封元件108可以在执行元件104的第一端处保持在执行元件104的通孔104a中。在所示的示例中，执行元件104以其另一端布置在基板111和印刷电路板或电路板110之间，其中借助于压接件(Crimp)101可以保持和接触SMA元件100。
图1A中示出的电路装置适用于给多个SMA元件100-1至100-N供电并接通它们。SMA元件100-1至100-N与用箭头表示的电压源U相连。为此，电路装置1包括控制单元30。此外，还可以有用于测量SMA元件100的环境温度的温度传感器70和/或电压传感器71。控制单元30与脉宽调制装置60连接。通过脉宽调制装置60可以借助于脉宽调制来驱控SMA元件100-1至100-N，其中根据测量到的供应电压和温度来设置脉宽调制的占空比，即脉冲宽度与周期持续时间的比。例如，从DE 10 2017 112 803 A1中已知一种用于脉宽调制的电路。通过各自的驱动器20-1至20-N，相关的SMA元件100-1至100-N可以被依次供电。为了避免电流峰值可以有串联电阻21-1至21-N。此外，电路装置还可以包括限位开关或反馈装置38。反馈装置38如图所示与脉宽调制装置60连接或者可替代地与控制单元30连接，并且适用于将通过机械方式探测到的致动器到达终点位置的情况报告给脉宽调制装置60或控制单元30。
从DE 10 2016 225 519 A1中已知一种具有致动器和可移动闭塞元件(Absperrelement)的气动阀，其中致动器由可通过电加热功率变形的SMA元件来操作。为了操作致动器，向SMA元件提供电加热功率，于是SMA元件以自身已知的方式变形，并且由此致使闭塞元件的预定运动导致打开或关闭空气接口。当电加热功率的供应结束时，SMA元件的变形被逆转，从而致使SMA元件的预定运动被逆转。已知的致动器还包括探测单元，以探测终点位置的到达和离开。在所示的实施方式中，通过桥接SMA元件的一部分并测量因桥接而降低的电阻来取得终点位置。
从DE 10 2015 113 029 A1已知一种用于调节气垫的控制装置。为了进行控制，要检测泵的运行时间，并且在考虑泵的输送量的情况下测定出提供给至少一个气垫的空气量或所提供的空气体积。
从DE 10 2015 213 442已知一种用于监控气动座椅调节装置中的压力的方法。为此，使用压力传感器测量每个空气室或供应通道中的压力。
已知的方法基于这一事实，即分别在执行元件的某个位置，操作一种由拨动开关或桥接实现的开关。这种机械开关在其功能上可能会因灰尘颗粒、磨损、液体以及高开关频率而受到损害。
本发明的任务在于提出一种新的阀，特别是一种相对于现有技术改进的阀。另一任务在于提供一种阀装置和一种具有这种阀的座椅舒适系统。
该任务在阀方面通过具有权利要求1的特征的阀来实现，在阀装置方面通过具有权利要求9的特征的阀装置来实现，并且在座椅舒适系统方面通过具有权利要求11的特征的座椅舒适系统来实现。有利的设计方案从相应的从属权利要求中得出。
例如，根据本发明的阀是座椅舒适系统的阀。座椅舒适系统可以包括一个或更多个阀。例如，座椅舒适系统可以用于车辆座椅中。例如，座椅舒适系统可以是腰部支撑装置和/或按摩装置。典型地，座椅舒适系统包括一个或更多个气垫，这些气垫通常被布置在座椅，特别是车辆座椅中。
根据本发明的阀包括阀壳体，其中阀壳体例如可以具有壳体盖、壳体底部和布置在壳体盖与壳体底部之间的中间壳体。阀壳体具有至少一个第一开口和至少一个第二开口，并且阀壳体包围阀室。阀室可以包括流动室和操作室。阀包括致动器，致动器具有执行元件，执行元件用于打开或关闭阀，例如第一开口和/或第二开口或阀内的开口，例如在流动室和操作室之间的开口，并且适宜地阀包括复位元件。特别地，执行元件至少在第一位置与第二位置之间是可调节的。在本申请的意义上，第一位置和第二位置是彼此不同的两个位置，这些位置可以被选择为阀的打开位置和关闭位置或中间位置。例如，致动器可以包括压电元件或磁性元件，特别是电磁元件，或者SMA元件(形状记忆合金元件)。
根据本发明的阀包括用于测量流经阀的空气质量(Luftmasse)的至少一个空气质量测量装置或用于测量流经阀的空气质量的空气质量测量装置的至少一个测量线材。
例如，流动通过阀的空气质量可以如下面更详细地解释的那样借助于测量线材来确定，待测量的空气质量流过测量线材并且在此例如引起测量线材上或测量线材周围的温度变化。因此，基于流经阀的空气质量可以确定或至少估计在例如座椅舒适系统的相关联的气垫中有多少空气或多少空气量。例如，为此可以将空气质量测量装置的测量值与存储的比较值进行比较和/或在不存在空气流动的区域中并行地进行参考测量，例如在附加的参考测量线材上进行。
因此，本发明的优点在于，借助于阀可以确定空气质量并从而确定流经阀的空气的量。因此，根据流经阀的空气质量，例如可以确定或至少估计在例如座椅舒适系统的相关联的气垫中存在多少空气。
空气质量测量装置可以包括至少一个测量线材，其中测量线材布置在阀壳体内和/或阀室中和/或第一开口中和/或第二开口中。例如，测量线材可以被布置在阀的流动室中。
此外，空气质量测量装置可以包括用于测量测量线材的物理变量的测量装置。该测量装置又可以例如包括：
a.用于测量测量线材的电阻的电阻测量装置，和/或
b.用于测量测量线材的温度和/或测量线材的环境温度的温度传感器和/或温度测量装置，和/或
c.用于测量测量线材的加热电流的电流测量装置，和/或
d.用于测量测量线材的输入功率的功率测量装置。
借助于测量装置确定的测量值的变化取决于经过的空气从测量线材中带走的热量，并且因此是待确定的空气质量的指标。在本发明的意义上，电阻应理解为电气电阻。
根据一个改进方案，测量装置是用于驱控阀的电路装置的一部分，其中电路装置具有用于操作致动器的至少一个驱动器单元和用于控制驱动器单元的控制单元，并且其中控制单元适用于处理空气质量测量装置的测量装置的输出信号。
因此，控制单元被配置成使得其处理空气质量测量装置的输出信号和测量结果，并且因此将该测量结果例如用于控制驱动器单元以操作致动器，即例如在达到流过的空气质量或空气量的预定阈值时关闭阀。因此，例如在填充或排空气垫时，根据本发明的阀能够实现特别是非接触地识别气垫的一个或更多个预定的填充状态，并且可以相应地控制或调节阀，例如关闭或打开阀。
因此，空气质量测量装置例如基于空气质量测量装置的至少一个测量线材的温度和/或加热电流和/或电功率消耗和/或电阻的测量和/或这些测量变量随时间的变化来产生输出信号，该输出信号表征流动通过阀的空气质量并且因此也表征空气量。该输出信号被转发给控制单元，使得控制单元可以例如基于测量到的空气质量或空气量来控制或调节驱动器单元。
相应的上述测量装置的输出信号被转发给控制单元，使得控制单元可以基于测量装置的测量到的值来控制或调节驱动器单元。电路装置可以被设计用于测量测量线材的电阻、电流和/或功率或者进行通电，因此测量装置和驱动器单元交替地与测量线材有效连接，这在测量线材是SMA元件，即同时是阀的致动器的元件的SMA线时是特别适宜的。这将在下面更详细地解释。在温度测量的情况下，同样可以同时或交替地测量和驱控驱动器单元。可以提出，控制单元还控制电阻测量装置和/或温度传感器和/或温度测量装置和/或电流测量装置和/或功率测量装置。
一个设计方案提出，阀的致动器具有SMA元件。例如，SMA元件可以是SMA线材，其被理解为线状的但也是带状的SMA元件。然后，SMA线材可以是空气质量测量装置的测量线材或这些测量线材之一。必要时，可以设置空气质量测量装置的一个或更多个另外的测量线材。该设计方案的一个改进方案提出，空气质量测量装置包括测量装置，特别是电阻测量装置，并且电路装置被设计成使得测量装置和驱动器单元交替地与SMA元件，具体地与SMA线材有效连接。这种交替的驱控可以通过相应配置的控制单元来实现。因此，利用其功能为测量线材的SMA线材测量空气质量，或者对其功能为致动器的SMA线材进行通电。这两个功能交替地执行，即空气质量测量装置和驱动器单元交替地与SMA线有效连接。为此，控制单元特别地除了驱动器单元之外还可以控制空气质量测量装置。
除了SMA元件之外，还可以设置至少一个单独的线材，即除了SMA元件之外设置的线材，其中单独的线材是空气质量测量装置的测量线材或这些测量线材之一。必要时，可以设置空气质量测量装置的一个或更多个另外的测量线材，其中SMA元件也可以是被设置为另外的测量线材的SMA线材。
因此，单独的线材与致动器的SMA元件分开地布置。该单独的线材可以是由SMA材料或由其他金属材料(例如，钨或铂)或由合金制成的线材。例如，单独的线可以与一个或多个SMA元件并联连接，但是与此不同地，即与这些SMA元件分开驱控。
在一个设计方案中，阀可以具有用于电流、电压和/或温度监控的另外的传感器。在一个设计方案中，阀，特别是控制单元，可以具有通信接口，以便通过存在于车辆中的开关和/或车载计算机来进行控制。阀，特别是控制单元可以具有LIN(Local InterconnectNetwork，本地互联网络)通信接口作为另一输入端，该LIN通信接口特别地具有发送接收器和/或开关输入端接口。开关输入端接口特别适用于处理基于电阻的开关信号，其中开关输入端接口可以被设计用于多个开关输入端，例如用于座椅调节，特别是座椅位置，以及用于腰部和/或按摩功能。控制单元可以包括用于存储数据的存储器。
阀壳体可以具有至少一个例如从流动室通入到操作室中的阀开口，其中在操作室内布置了：执行元件，其可在用于关闭阀开口的关闭位置与用于释放阀开口的打开位置之间轴向运动；由形状记忆合金制成的线状或带状的SMA元件，其用于沿打开方向操作执行元件；复位元件，其用于使执行元件沿关闭方向运动；以及电路板，其中SMA元件的一个区段被固定在执行元件上并且为了被加载电流至少一个端部与电路板电连接。
在适宜的设计方案中，SMA元件的中间区段被固定在执行元件上并且两个端部与电路板连接。
在另一设计方案中，空气质量测量装置和/或控制单元被配置成从以下项中测定出空气质量：
a.测量线材的温度和加热电流，和/或
b.测量线材的温度和输入功率，和/或
c.测量线材的电阻和加热电流，和/或
d.测量线材的电阻和输入功率。
上述用于驱控阀的电路装置，特别是测量装置，可以包括评估单元或者与评估单元连接。例如，评估单元可以记录和评估空气质量测量装置的具体测量值，例如电阻测量值、温度值、电流强度和/或功率值，并由此产生输出信号，该输出信号被转发给控制单元。特别地，该输出信号可以包括用于传输达到终止条件的信号。
在一个设计方案中，电路装置包括ASIC(ASIC：application-specificintegrated circuit，专用集成电路)，ASIC具有以下部件中的一个或更多个：驱动器单元，特别地具有一个或更多个SMA驱动器的驱动器单元；空气质量测量装置的一个测量装置或前述测量装置，特别地具有评估单元和/或存储器的测量装置；以及控制单元。通过具有ASIC的设计方案，电路装置变得更小并且可以成本更低地制造。在此，如上所述，测量装置可以是温度测量装置、电阻测量装置、电流测量装置和/或功率测量装置。
在另一设计方案中，阀和/或电路装置包括另外的传感器，特别是终点位置开关。例如，这种终点位置开关既可以用作安全措施，也可以用作校准辅助。
在一个设计方案中，电路装置与多个阀相关联，并且因此包括多个致动器，其中给每个致动器分配一个驱动器单元，特别是具有SMA驱动器的驱动器单元，以操作相应的致动器，或者为每个致动器在驱动器单元中分配一个SMA驱动器。适宜地，电路装置包括多路复用器，该多路复用器与致动器的SMA元件中的每个SMA元件连接，使得每个SMA元件的电阻都可以被单独测量。因此，借助于多路复用器，将每个SMA元件依次与用于测量电阻的电阻测量装置连接。
在另一设计方案中，电路装置，例如评估单元和/或控制单元，包括用于存储数据的存储器。可替代地，存储器也可以是评估单元和控制单元的共同的存储器。
可以提出，评估单元和/或控制单元评估同一SMA元件的一系列依次测量的值，特别是温度测量值、电流测量值、电阻值或(输入)功率值，和/或将这些测量值与一个或更多个预定值进行比较。
例如，控制单元被设计成借助于脉宽调制进行控制。为此，控制单元例如包括脉宽调制单元。因此，SMA元件通过驱动器单元的相关联的SMA驱动器在脉冲宽度和脉冲高度预定的占空比内被依次被通电并从而被加热。在一个设计方案中，脉宽调制单元可以将时间信号输出给测量装置，例如电阻测量装置和/或空气质量测量装置。
此外可以提出，电路装置，特别是测量装置和/或评估单元，包括信号放大器和/或噪声抑制器。
在一个设计方案中，测量装置，特别是电阻测量装置，包括两个或更多个多路复用器，这些多路复用器分别与部分SMA元件连接。该设计方案对于具有大量SMA元件的大型系统是可行的。例如可以为每个多路复用器设置20个SMA元件。
适宜地，分别在测量装置，特别是电阻测量装置和SMA元件之间各串联连接了一个串联电阻。该串联电阻主要用于降低电流峰值，从而降低SMA元件过载的风险。
也可以提出，阀和/或电路装置包括与上面已经描述的(例如终点位置开关)不同的传感器。
用于驱控根据本发明的阀，特别是借助于所提到的电路装置驱控阀的方法，包括以下步骤：
a.测量空气质量，
b.随后借助于驱动器单元根据测量到的空气质量来驱控致动器，特别是致动器的SMA元件，
c.循环地重复测量和驱控，直至达到终止条件。
例如，终止条件可以是或包括达到预定的空气质量值和/或预定的变化和/或例如气垫的填充水平。
在特别是通过使加热电流流过SMA元件来加热SMA元件时，其电阻发生变化。这样的电阻变化例如公开在Song于2011年在加拿大发表的“Resistance Modelling of SMAWire actuators”，International Workshop Smart Materials Structures&NDT inAerospace，NDT。因此，电阻的变化可以与预设的长度变化，特别是缩短相关联。然而，电阻的变化不是线性的，而是包括线性和几乎线性的范围。在实验中已经发现，电阻曲线的斜率在到达致动器的终点时符号有反转，因此电阻曲线具有反转点，即电阻曲线的二阶导数的过零。反转点的确定可以通过与一个或多个先前测量到的电阻值的比较来进行。探测反转点和与预定的绝对值的比较的组合提高了该方法的准确性。如果为了确定空气质量而使用具有另一种材料(例如，金属)的线材，则电阻和温度具有另一种关系。
特别地，对于正常运行可以选择终止条件，使得执行元件置于靠近打开位置或关闭位置的中间位置，从而利用根据本发明的方法不到达致动器的终点。这降低了阀的机械载荷。
适宜地，该方法包括借助于脉宽调制进行驱控。
在一个设计方案中，该方法还包括以下步骤中的至少一个步骤，其中空气质量测量装置包括至少一个测量线材：
a.测量测量线材的电阻，和/或
b.测量测量线材的温度和/或环境温度，和/或
c.测量测量线材的加热电流，和/或
d.测量测量线材的输入功率。
该方法也可以包括测量所有SMA元件的电阻，其中在共同的驱控死区时间内测量所有SMA元件的电阻，或者其中，分别在驱控一个SMA元件和驱控另一个SMA元件(特别是后续的SMA元件)之间测量一个SMA元件。在这种情况下，给电路装置分配两个或更多个阀并且相应地设置两个或更多个致动器，这些致动器分别包括SMA元件。
在另一设计方案中，借助于驱动器单元计算或从表格中读取操作致动器所需的功率。
可以提出，使用空气质量测量装置和/或测量装置的测量值，并基于存储的比较值和/或存储的值表从这些测量值中测定出和/或输出空气质量和/或空气量和/或用于驱动器单元的驱控信号。这例如可以在评估单元和/或控制单元中进行。可替代地或附加地，测量值也可以(例如，借助于参考测量线材)例如与并行执行的参考测量的比较值进行比较，并且由此测定出和/或输出空气质量和/或空气量和/或用于驱动器单元的驱控信号。
根据本发明的阀装置具有多个根据本发明的阀。在此，用于控制每个阀的上述电路装置可以被集成到共同的电路装置中。可以提出，阀的所有阀壳体共同一件式地构造。特别地，包围各阀的阀室的阀壳体，特别是包括中间壳体和/或壳体盖和/或壳体底部的阀壳体，可以一件式地构造。
在一个设计方案中，多个阀的至少一个第一部分具有共同的压力端口，该压力端口分别通入阀室，特别地通入流动室，特别优选地通入流动室的第一区域或包括流动室的第一区域的区域，或者分别与阀室，特别是流动室，特别优选流动室的第一区域连接或经由至少一个空气通道与该区域连接。多个阀的至少一个第二部分可以具有用于与大气连接的共同的开口，该开口特别地通入流动室的第一区域或通入包括流动室的第一区域的区域，或者与流动室的第一区域连接。测量线材可以特别地作为SMA线材被容纳在每个阀中。
对于上述设计方案可替代地，测量线材也可以不被容纳在阀装置的每个阀中，而是空气质量测量装置的线材可以被布置在朝向压力端口和/或朝向用于与大气连接的共同的开口的空气通道中。因此，空气质量测量装置可以相应地包括用于每个阀的测量线材或共同用于多个阀的第一部分的测量线材和/或共同用于多个阀的第二部分的测量线材。
空气质量测量装置可以被驱控，使得仅当恰好一个阀打开时才执行空气质量测量。例如，空气质量测量装置被集成到电路装置中，使得仅当恰好一个阀打开时才执行空气质量测量。
根据本发明的座椅舒适系统包括一个或更多个根据本发明的阀和/或根据本发明的阀装置和附加地一个或更多个气垫，其中每个气垫的填充水平可以通过至少一个阀控制。特别地，座椅舒适系统被设计用于安装到座椅，特别是车辆座椅中。
附图说明
下面基于对实施例的描述并参考附图对本发明的其他特征和优点进行更详细的阐述。在示意性原理图中：
图1A示出了根据现有技术的电路装置，
图1B示出了根据现有技术的具有致动器的SMA阀，
图1C示出了根据现有技术的阀的致动器的对于图1B可替代的设计方案，
图2示出了用于驱控根据本发明的阀的电路装置的第一设计方案，
图3示出了根据本发明的阀的设计方案，该阀包括具有SMA元件的致动器，
图4示出了用于驱控根据本发明的阀的电路装置的第二设计方案，
图5示出了用于驱控根据本发明的阀的电路装置的第三设计方案，
图6示出了用于驱控根据本发明的阀的电路装置的ASIC的示例，
图7示出了用于根据本发明的座椅舒适系统的、具有多个根据本发明的阀的根据本发明的阀装置的设计方案，
图8示出了根据本发明的座椅舒适系统的设计方案。
图1A、图1B和图1C示出了现有技术并且已经在开篇描述过。
图2示出了电路装置1的第一设计方案。电路装置1与多个SMA元件100-1至100-N，特别是SMA线材一起被设计用于驱控座椅舒适系统2的多个阀120，这些SMA线材是致动器103的以及因此是阀120的相应部分(特别是如在图1B和图1C中示出的)。
电路装置1包括测量装置5和控制单元30。测量装置5与SMA元件100-1至100-N中的每一个可连接或连接。测量装置5与SMA元件100-1至100-N中的每一个形成空气质量测量装置305-1至305-N。测量装置5可以被设计为电阻测量装置、温度测量装置、电流测量装置和/或功率测量装置。SMA元件100-1至100-N与通过箭头表示的电压源U连接。控制单元30经由SMA驱动器20与SMA元件100-1至100-N中的每一个可连接或持久连接。SMA驱动器20布置在驱动器单元6中。测量装置5产生输出信号，该输出信号被有线或无线地传输给控制单元30并且在控制单元30处用作控制或调节SMA驱动器20的输入信号。
可选地，测量装置5包括多路复用器12，多路复用器12与SMA元件100-1至100-N中的每一个可连接或连接，从而特别地通过借助于电流源13施加测量电流来测量SMA元件100-1至100-N中的一个的电阻。此外，适宜地在测量装置5中设置信号放大器14，该信号放大器14可以具有偏移校正。现在，可以在用于确定空气质量的评估单元8中评估所获得的测量信号。在示出的示例中，评估单元8被布置在测量装置5中。可替代地，评估单元可以作为单独的部件布置在测量装置5和控制单元30之间。
图2所示的电路装置1的控制单元30可以被设计成借助于脉宽调制来操作SMA元件100-1至100-N。
图3示出了阀120的可替代的设计方案。在该阀120中，与根据图1B的阀120不同，相对于SMA元件100单独的线材140作为测量线材被布置在阀120中的不同位置处。图3示出了线材140可以布置的三个不同位置作为示例。例如，线材140可以作为线材141布置在阀120的第二开口106中和/或作为线材142布置在阀120的第一开口105中。可替代地或附加地，线材140可以作为线材143布置在阀室中，例如阀的流动室。在图3中示出的阀120的这个设计方案中，线材140，特别是作为线材141和/或线材142和/或线材143，也能够替代地或附加地可连接或连接到测量装置5(例如，参见图4)，并且与测量装置5一起分别形成空气质量测量装置。
图4示出了电路装置1的第二设计方案，其中在相应的阀120中附加地布置了单独的线材140-1至140-M，如图3中所示，这些单独的线材与SMA元件100-1至100-N一样分别与测量装置5形成空气质量测量装置305-X，使得空气质量测量也可以在线材140-1至140-M上执行，并且根据该测量通过SMA驱动器20对相应的阀120的相应的SMA元件100-1至100-N进行驱控。单独的线材140-1至140-M在图4中示出的实施方式中与SMA元件100-1至100-N并联连接，但是这些用于测量的单独的线材140-1至140-M可以分别针对相应的测量单独进行驱控。然而，对于该驱控可替代地或附加地，也可以在SMA元件100-1至100-N处借助于电路装置1测量例如电阻。单独的线材140-1至140-M的数量M和SMA元件100-1至100-N的数量N可以相同或不同。当阀120的致动器103替代SMA元件而利用压电元件或磁性的，特别是电磁的元件来驱控执行元件104时，该压电元件或磁性的元件可以以类似于在图4中所示的SMA元件100-1至100-N的方式基于空气质量测量的相应测量值利用相应的线材140-1至140-M来进行驱控。
图5示出了电路装置1的第三设计方案。该电路装置1与在图2中示出的电路装置1的不同之处在于串联电阻21-1至21-N，这些串联电阻分别连接在SMA元件100-1至100-N上游。在此也可选地，如在图4中所示，除了SMA元件100-1至100-N之外，还布置了单独的线材140-1至140-M，如在图5中所示，在这些单独的线材上游同样分别连接了串联电阻23-1至23-M。因此，串联电阻21-1至21-N和串联电阻23-1至23-M分别对相应的空气质量测量装置305-X进行了补充。
此外，根据图5的电路装置1与根据图2的电路装置1的不同之处在于，在测量装置5中除了放大器14之外还布置了滤波器16。在此，原则上也可以使用多个滤波级和放大级和/或用于改进信号的集成元件。
在根据图5的示出的设计方案中，评估单元8包括存储器36。可替代地或附加地，评估单元8可以访问的外部存储器也是可以的。
除了在图5中示出的输入端31(其也可以存在于其他的设计方案中并且例如可以被设计用于输入控制信号，该控制信号可以无线地或有线地传输)之外，控制单元30还包括脉宽调制装置60，该脉宽调制装置60与驱动器单元6并且因此与SMA驱动器20-1至20-N连接。可选地，控制单元30可以被设计用于控制测量装置5。如已经根据图4所描述的，在此也可以将单独的线材140-1至140-M以简单的方式集成到电路装置1中。
图6示出了ASIC 4，ASIC 4可以用于实现根据本发明的电路装置1。该ASIC 4可以包括测量装置5的部件，例如评估单元8和/或存储器36和/或放大器14和/或滤波器16。此外，ASIC 4可以包括例如具有脉宽调制装置60的控制单元30。此外，当ASIC 4包括控制单元30时，ASIC特别地也可以包括输入端31，输入端31例如被设计用于输入控制信号，该控制信号可以无线地或有线地传输。可选地，ASIC 4还可以包括具有SMA驱动器20的驱动器单元6。
图7示出了座椅舒适系统2的阀装置200，该阀装置200具有多个阀，具体地是第一阀120a和第二阀120b，利用根据本发明的电路装置1驱控这些阀。该视图示出了座椅舒适系统2的中间壳体208的局部。经由与气动泵可连接的共同的压力端口270，通过由中间壳体208构成的空气通道276将空气供应(通过虚线箭头示出)给第一流动区域282，该第一流动区域282被分配给第一阀120a，在此为四个阀120a。在压力端口270与第一流动区域282之间，止回阀272被布置在空气通道276内。第二阀120b，在此为四个第二阀120b，通过第二流动区域274连接到通向大气的共同的开口(未示出)。在阀120a、120b的与第一流动区域282或第二流动区域274在流体技术上相对的侧上，阀120a和阀120b分别通过空气通道278a、278b、278c、278d彼此连接。
气垫可以连接到负载端口230a、230b、230c、230d。当气垫排气时，包含在其中的空气首先经由相应的负载端口230a、230b、230c、230d流入到分别相关联的空气通道278a、278b、278c、278d中，然后经由相关联的打开的第二阀120b流入到第二流动区域274中并且从那里流入大气。在这种情况下，连接到同一空气通道278a、278b、278c、278d的对应的第一阀120a是关闭的。当用压缩空气填充气垫时，空气从压力端口270经由第一流动区域282和打开的相关联的第一阀120a以及相应的空气通道278a、278b、278c、278d和相应的负载端口230a、230b、230c、230d流入到气垫中。在这种情况下，对应的第二阀120b是关闭的。
换句话说：分别将第一阀120a和第二阀120b分配给气垫或一般来说是空气储存器并且与该气垫或空气储存器连接，其中第一阀120a用于用空气填充气垫，而第二阀120b用于排空气垫。
在图7中非限制性地示出的这种系统中，一方面阀120a、120b的SMA元件，特别是SMA线材可以用作空气质量测量装置的测量线材，另一方面单独的线材140可以用作空气质量测量装置的测量线材。如在图3中示例性地示出的，关于这些单独的线材140，可以布置在仅与相应的阀120a、120b相关联的区域中。可替代地或附加地，线材140也可以布置在共同的空气通道276中(在图7中附加地由附图标记144表示)，和/或布置在共同的压力端口270中(在图7中附加地由附图标记145表示)，和/或布置在第二流动区域274中(在图7中附加地由附图标记146标记)。
图8示出了座椅舒适系统2。在所示的图示中，座椅舒适系统2包括阀120，阀120具有第一阀开口310、第二阀开口311和第三阀开口312。第一阀开口310经由流体管线320与泵300连接。第二阀开口311经由流体管线321与气垫330连接。第三阀开口312经由另一流体管线322与大气开口340连接。一个或更多个空气质量测量装置的部件，特别是空气质量测量装置的测量线材，可以被布置在流体管线320、321、322中的一个或更多个中。图8象征性地以附图标记305a表示与流体管线320相关联的空气质量测量装置，以附图标记305b表示与流体管线322相关联的空气质量测量装置，以及以附图标记305d表示与流体管线321相关联的空气质量测量装置。可替代地或附加地，空气质量测量装置的测量线材也可以布置在阀120本身中。在图8中，该空气质量测量装置象征性地用附图标记305c表示。在具有多个气垫330的座椅舒适系统2中，多个气垫330可以与一个或更多个阀120连接。特别地，多个气垫330与阀装置200连接，其中阀装置200，例如根据图7的阀装置，基本取代图8中示出的阀120，并且多个气垫330而不是所示的一个气垫330与阀装置200并联连接。然后，空气质量测量装置，特别是空气质量测量装置的测量线材，可以相应地布置在阀装置200和/或相应的空气通道和/或流动区域和/或流体管线中。
附图标记列表
1 电路装置
2 座椅舒适系统
4 ASIC
5 测量装置
6 驱动器单元
8 评估单元
12 多路复用器
13 电流源
14 信号放大器
16 滤波器
20、20-1至20-N SMA驱动器
21-1至21-N 串联电阻
23-1至23-M 串联电阻
30 控制单元
31 输入端
36 存储器
38 反馈装置
60 脉宽调制装置
70 温度传感器
71 电压传感器
100、100-1至100-N SMA元件，例如SMA线材
101 压接件
102 阀壳体
103 致动器
104 执行元件
104a 通孔
105 第一开口
106 第二开口
107 限位开关
108 密封元件
109 阀室
110 电路板
111 基板
120、120a、120b 阀
140、140-1至140-M 线材
141至146 线材
200 阀装置
208 中间壳体
230a至230d 负载端口
270 压力端口
272 止回阀
274 第二流动区域
276 空气通道
278a至278d 空气通道
282 第一流动区域
300 泵
305-1至305-N、305-X 空气质量测量装置
305a至305d 空气质量测量装置
310 第一阀开口
311 第二阀开口
312 第三阀开口
320 流体管线
321 流体管线
322 流体管线
330 气垫
340 大气开口
U 电压源。

Claims (11)

1.一种具有阀壳体(102)的阀(120)，
其中，所述阀壳体(102)具有至少一个第一开口(105)和至少一个第二开口(106)，
其中，所述阀壳体(102)包围阀室(109)，
其中，所述阀(120)包括具有执行元件(104)的致动器(103)，
其中，所述执行元件(104)被布置用于打开或关闭所述阀(120)，
其特征在于，
所述阀(120)包括用于测量流经所述阀(120)的空气质量的至少一个空气质量测量装置(305-1-305-N、305-X、305a-305d)或用于测量流经所述阀(120)的空气质量的空气质量测量装置(305-1-305-N、305-X、305a-305d)的至少一个测量线材(100、100-1-100-N、140、140-1-140-N)。
2.根据权利要求1所述的阀(120)，其中，所述空气质量测量装置(305-1-305-N、305-X、305a-305d)包括至少一个测量线材(100、100-1-100-N、140、140-1-140-M)，其中，所述测量线材被布置在所述阀壳体(102)内和/或所述阀室(109)中和/或所述第一开口(105)中和/或所述第二开口(106)中。
3.根据权利要求2所述的阀(120)，其中，所述空气质量测量装置(305-1-305-N、305-X、305a-305d)包括用于测量所述测量线材(100、100-1-100-N、140、140-1-140-M)的物理变量的测量装置(5)。
4.根据权利要求3所述的阀(120)，其中，所述测量装置(5)包括：
a.用于测量所述测量线材的电阻的电阻测量装置，和/或
b.用于测量所述测量线材的温度和/或所述测量线材的环境温度的温度传感器和/或温度测量装置，和/或
c.用于测量所述测量线材的加热电流的电流测量装置，和/或
d.用于测量所述测量线材的输入功率的功率测量装置。
5.根据权利要求3或4所述的阀(120)，其中，所述测量装置(5)是用于驱控所述阀(120)的电路装置(1)的一部分，
其中，所述电路装置(1)具有用于操作所述致动器(103)的至少一个驱动器单元(6)和用于控制所述驱动器单元(6)的控制单元(30)，
其中，所述控制单元(30)适用于处理所述空气质量测量装置(305-1-305-N、305-X、305a-305d)的所述测量装置(5)的输出信号。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的阀(120)，其中，所述致动器(103)具有SMA元件(100、100-1-100-N)。
7.根据权利要求6所述的阀(120)，其中所述SMA元件(100、100-1-100-N)是SMA线材，其中所述SMA线材是所述空气质量测量装置(305-1-305-N、305-X、305a-305d)的所述测量线材或多个测量线材之一。
8.根据权利要求6或7所述的阀(120)，
其中，除了所述SMA元件之外，还设置了至少一个单独的线材(140、140-1-140-M)，
其中，所述单独的线材是所述空气质量测量装置(305-1-305-N、305-X、305a-305d)的所述测量线材或多个测量线材之一。
9.一种具有多个根据权利要求1至8中任一项所述的阀(120)的阀装置(200)。
10.根据权利要求9所述的阀装置(200)，
其中，所述多个阀中的至少一个第一部分(120a)具有共同的压力端口(270)，所述压力端口分别通入到所述阀室(109)中或者分别经由至少一个空气通道(276)和/或第一流动区域(282)与所述阀室(109)连接，和/或其中，所述多个阀中的至少一个第二部分(120b)具有用于与大气连接的共同的开口，其中所述开口经由第二流动区域(274)与相应的阀室(109)连接，
其中，所述空气质量测量装置的测量线材或所述测量线材被布置在通向所述压力端口(270)的所述空气通道(276)中和/或所述第一流动区域(282)中和/或所述第二流动区域(274)中和/或用于与大气连接的所述共同的开口中。
11.一种座椅舒适系统(2)，包括一个或更多个根据权利要求1至8中任一项所述的阀(120)和/或根据权利要求9或10所述的阀装置(200)以及附加地一个或更多个气垫(330)，其中每个气垫(330)的填充水平能够通过至少一个阀(120)控制。
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