DE3804959A1 - Verfahren zum befuellen von luftkammern eines sitzes - Google Patents
Verfahren zum befuellen von luftkammern eines sitzesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anord
nung zum Befüllen von Luftkammern eines Sitzes, vor
zugsweise eines Kraftfahrzeugsitzes, wobei mehrere
einzelnen Luftkammern zugeordnete steuerbare Ventile
pneumatisch mit einem Drucksensor, einem Entlüftungs
ventil und einem Belüftungsventil verbunden sind,
das Belüftungsventil an eine Pumpe angeschlossen ist
und ein elektronisches Steuergerät vorgesehen ist.
Zur Anpassung der Form eines Sitzes, insbesondere
der Rückenlehne eines Sitzes, an die Form bzw. die
orthopädischen Belange eines Sitzenden ist es be
kannt, im Sitz mehrere Luftkammern bzw. Luftkissen
vorzusehen, die entsprechend mit Luft befüllbar
sind.
Insbesondere bei Kraftfahrzeugsitzen kann damit ein
bequemes ermüdungsfreies Sitzen und bei entsprechen
de Verstärkung der seitlichen Partien der Rückenleh
ne ein besonderer Halt bei Kurvenfahrten ermöglicht
werden.
Es ist ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Versorgen mehrerer pneumatisch betätigter Geräte mit
Druckmittel bekannt (DE-OS 35 38 979), wobei jedem
dieser Geräte ein elektrisch betätigbares Ventil
zugeordnet ist und wobei ein Befüllen der einzelnen
Geräte über ein weiteres Ventil mit Hilfe einer
Druckpumpe erfolgt. Dabei ist ein Drucksensor an der
Verbindungsleitung zwischen den elektrisch betätig
baren Ventilen und dem weiteren Ventil angeschlos
sen.
Beim Befüllen der einzelnen Luftkammern hat es sich
jedoch gezeigt, daß durch die Messung des Drucks mit
Hilfe des Drucksensors während des Befüllens ein
höherer Druck angezeigt wird, als er nach dem Been
den des Befüllungsvorganges - also nach dem Schlie
ßen des zu jeweils einer Luftkammer führenden Ven
tils - im statischen Zustand in der Luftkammer
herrscht.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine genau
ere Dosierung des Luftdrucks der einzelnen Luftkam
mern zu ermöglichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Belüftung der Luftkammern jeweils
eines der den Luftkammern zugeordneten Ventile geöff
net und der Luftdruck gemessen wird, daß bei einem
gemessenen Luftdruck, der kleiner als ein Solldruck
ist, die Pumpe in Betrieb genommen und das Belüf
tungsventil geöffnet wird, daß bei Erreichen des
Solldrucks das Belüftungsventil geschlossen und die
Pumpe ausgeschaltet wird, daß danach der Druck
erneut gemessen und mit dem Solldruck verglichen
wird und daß die Pumpe erneut eingeschaltet und das
Belüftungsventil erneut geöffnet wird bis der Soll
druck erreicht ist, und daß danach das der Luftkam
mer zugeordnete Ventil geschlossen wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die ein
zelnen Luftkammern zunächst schnell auf ihren unge
fähren Solldruck gefüllt, eine genauere Steuerung
des Drucks erfolgt im Anschluß daran. Das erfindungs
gemäße Verfahren hat ferner den Vorteil, daß eine
Messung des Drucks mit hoher Genauigkeit für jede
einzelne Luftkammer möglich ist, obwohl nur ein
Drucksensor erforderlich ist. Soweit anwendbar, gel
ten die erfindungsgemäßen Maßnahmen sowohl für das
Füllen im Sinne einer Druckerhöhung als auch für
eine Druckverminderung der Luftkammern. Ferner ist
es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht ausge
schlossen, daß mehrere Luftkammern über ein Ventil
befüllt bzw. entleert werden können.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß alle Luftkammern des Sitzes nach
gespeicherten Sollwerten, die insgesamt jeweils
einer gewünschten Kontur entsprechen, gefüllt wer
den. Damit ist es möglich, den Sitz innerhalb kurzer
Zeit auf einen anderen Sitzenden umzustellen.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sieht vor, daß zunächst sämtliche Luftkam
mern nacheinander solange befüllt werden bis der
jeweilige Solldruck während des Befüllens erreicht
ist, daß danach nacheinander der Druck der einzelnen
Luftkammern bei geschlossenem Belüftungsventil gemes
sen wird und daß jeweils ein weiterer Füllvorgang
mit verringerter Füllgeschwindigkeit nacheinander
für die einzelnen Luftkammern erfolgt.
Hierdurch wird ein schnelles Erreichen einer ge
wünschten Kontur ermöglicht, wobei Feinkorrekturen
im Anschluß daran erfolgen.
Gemäß weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist
vorgesehen, daß die verringerte Füllgeschwindigkeit
durch ein dem Belüftungsventil parallelgeschaltetes
weiteres Belüftungsventil mit reduziertem Durchfluß
erzielt wird oder daß zur Verminderung der Füllge
schwindigkeit die Pumpe mit geringerer Drehzahl
betrieben wird.
Um bei einem Fahrerwechsel in einem Kraftfahrzeug
die Zeit zur Anpassung des Sitzes weiter zu verkür
zen, ist gemäß einer anderen Weiterbildung vorgese
hen, daß bei einem Übergang von einer ersten Kontur
auf eine zweite Kontur zunächst der Druck derjenigen
Luftkammer bzw. Luftkammern auf den der zweiten Kon
tur entsprechenden Wert gebracht wird, bei welcher
bzw. welchen dieser am meisten vom Druck der ersten
Kontur abweicht.
Für den Fall eines Lecks in einer Luftkammer kann
gemäß einer anderen Weiterbildung vorgesehen sein,
daß die Befüllung einer Luftkammer abgebrochen wird,
wenn nach einer vorgegebenen Sicherheitszeit der
Solldruck nicht erreicht ist. Dabei ist besonders
vorteilhaft, wenn nach Ablauf der Sicherheitszeit
ein Signal zur Kennzeichnung der betroffenen Luftkam
mer gespeichert wird.
Zur Sicherung des seitlichen Halts des Fahrers kann
ferner vorgesehen sein, daß seitlich in der Rücken
lehne angeordnete Luftkammern mit einem Druck be
füllt werden, der mindestens so hoch wie der höchste
Druck in einer dazwischenliegenden Luftkammer ist.
Durch die in weiteren Unteransprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Anordnungen des erfin
dungsgemäßen Verfahrens möglich.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu.
Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand
mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be
schrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens und
Fig. 2 ein Flußdiagramm als Ausführungsbeispiel für
das erfindungsgemäße Verfahren.
In der Rückenlehne 7 eines Kraftfahrzeugsitzes sind
sieben Luftkammern vorgesehen, wobei die Luftkammern
5 a und 5 b dem Fahrer einen seitlichen Halt geben sol
len, während die Luftkammern 1, 2, 3, 4 und 6 eine
an den Rücken des Fahrers angepaßte Kontur ergeben.
Seitlich am Sitz ist ein Bedienteil 8 angeordnet,
mit dem die erforderlichen Einstellungen vorgenommen
werden können.
Zum Befüllen und Entlüften sowie zur Überwachung ist
ein Steuergerät 9 vorgesehen, das beispielsweise
unter dem Sitz angeordnet sein kann. Das Steuergerät
9 enthält sieben Magnetventile, die auf einer Magnet
ventilleiste 10 angeordnet sind, welche auf dem
Markt erhältlich ist. Fünf der sieben Magnetventile
sind mit Luftkammern verbunden. Dabei ist das Magnet
ventil 11 der Luftkammer 1, das Magnetventil 12 der
Luftkammer 2 und das Magnetventil 13 der Luftkammer
3 angeordnet. Die seitlichen Luftkammern 5 a und 5 b
sind gemeinsam einem Magnetventil 15 zugeordnet.
Auch die Luftkammern 4 und 6 werden gemeinsam über
ein Ventil 14 gefüllt bzw. entlüftet.
An eine gemeinsame Luftleitung 17 ist ferner ein
Ventil 18 angeschlossen, das zum Entlüften dient.
Schließlich ist zum Befüllen die Luftleitung 17 über
ein weiteres Magnetventil 19 - im folgenden Füllven
til genannt - mit einer Flügelzellenpumpe 20 verbun
den. Außerdem ist an die Luftleitung 17 ein Drucksen
sor 18 angeschlossen. Die Magnetventile 11 bis 19
sowie die Flügelzellenpumpe 20 sind von einem Mikro
computer 22 steuerbar, welchem das Ausgangssignal
des Drucksensors 21 zuführbar ist. Außerdem werden
vom Bedienteil 8 dem Mikrocomputer Steuersignale
zugeführt. Einzelheiten des Mikrocomputers 22 sind
in der Figur nicht dargestellt, da für Zwecke dieser
Erfindung geeignete Mikrocomputer einschließlich
ihrer Schnittstellen, Analog/Digital-Wandler und
zugehöriger Leistungsstufen hinreichend bekannt
sind.
Das Bedienteil 8 enthält ein Daumenrad 25, einen
Drehknopf 26 und einen Wippschalter 27. Mit dem
Daumenrad 25 kann eines von mehreren gespeicherten
Konturen gewählt werden. Vorzugsweise sind die ver
schiedenen Konturen derart geordnet, daß mit aufstei
genden sichtbaren Ziffern auf dem Daumenrad die am
stärksten gefüllte Luftkammer von unten nach oben
aufsteigt. Mit dem Drehknopf 26 kann die Druckstärke
bei ansonsten gleichbleibender Kontur gewählt wer
den. Schließlich ist es mit dem Wippschalter 27 mög
lich, den seitlichen Luftkammern 5 a und 5 b entweder
den maximal möglichen Druck oder den Druck, der
jeweils am stärksten gefüllten der mittleren Luftkam
mern vorzugeben.
Das Flußdiagramm gemäß Fig. 2 stellt lediglich einen
Teil des gesamten für den Mikrocomputer 22 (Fig. 1)
vorgesehenen Programms dar. Es wird lediglich der
Füllvorgang einer Luftkammer gezeigt. Andere Pro
grammteile dienen zur Überwachung des Drucks in den
Luftkammern, zur Übernahme von Daten aus einem Spei
cher - beispielsweise die die jeweils eingestellte
Kontur betreffenden Daten - und zur Berechnung der
Reihenfolge der Füllung der Luftkammern.
Nach dem Start des Programms bei 30 wird zunächst
bei 31 festgestellt, ob bereits für die entsprechen
de Luftkammer ein Fehlerbit gesetzt wurde. Dieses
ist der Fall, wenn bei einem vorangegangenen Füllvor
gang der gleichen Luftkammer ein Leck festgestellt
wurde. Ist dementsprechend ein Fehlerbit gesetzt,
wird bei 32 in das Hauptprogramm zurückgekehrt, ohne
daß die Luftkammer gefüllt bzw. ein Versuch, die
Luftkammer zu füllen, unternommen wird.
Ist kein Fehlerbit gesetzt, so wird nach der Verzwei
gung 31 das der jeweiligen Luftkammer zugeordnete
Magnetventil geöffnet und bei 33 aus einer abgespei
cherten Tabelle der Solldruck für das Volumen N für
die jeweils mit dem Daumenrad 25 (Fig. 1) eingestell
te Kontur gelesen. Bei 34 wird der aus der Tabelle
gelesene Solldruck mit einem Faktor multipliziert,
welcher der Stellung des Drehknopfes 26 entspricht.
Anschließend wird im Programmteil 35 der Druck gemes
sen. Entspricht der gemessene Druck nicht dem Soll
wert, verzweigt sich das Programm bei 36 in Richtung
auf den Programmteil 37, der bewirkt, daß die Pumpe
20 eingeschaltet und das Füllventil 19 geöffnet
wird.
Mit dem Einschalten der Pumpe beginnt ein Zeitzähler
für die Sicherheitszeit zu laufen. Solange diese
Sicherheitszeit noch nicht abgelaufen ist, folgt auf
die Verzweigung 38 eine erneute Druckmessung bei 35.
Stellt sich der Solldruck innerhalb der Sicherheits
zeit nicht ein, so wird nach der Verzweigung 38 bei
39 ein Fehlerbit für die betreffende Luftkammer
gesetzt. Im Programmteil 40 wird eine Ersatztabelle
aktiviert, die an die Stelle der bei 33 benutzten
Tabelle tritt und bewirkt, daß sich die Kontur in
der Umgebung der undichten Luftkammer an diese an
paßt. Anschließend werden bei 41 die Pumpe ausge
schaltet und alle Ventile geschlossen, worauf bei 42
eine Rückkehr ins Hauptprogramm erfolgt.
Wird jedoch während der Sicherheitszeit der Soll
druck erreicht, so verzweigt sich das Programm bei
36 in Richtung auf den Programmteil 43, welcher ein
Ausschalten der Pumpe und ein Schließen des Füllven
tils 10 bewirkt. Danach wird bei 44 gewartet, bis
der Druck in der Luftleitung 17 dem Druck der jewei
ligen Luftkammer entspricht. Daraufhin wird bei 45
der Druck gemessen.
Ist der Solldruck noch nicht erreicht, folgt auf
eine Verzweigung 46 das Einschalten der Pumpe und
das Öffnen des Füllventils 19 bei 47. Der Programm
teil 48 stellt eine Warteschleife dar, deren Zeit
(im Ausführungsbeispiel 200 ms) derart bemessen ist,
daß zur Überwindung des Unterschiedes der Druckmes
sung bei 35 und bei 45 die Pumpe nicht allzu häufig
ein- und auszuschalten ist. Es soll jedoch durch die
mit dem Programmteil 48 erzielte Laufzeit der Pumpe
keine wesentliche Überschreitung des Solldrucks er
reicht werden. Auch nach dem wiederholten Einschal
ten der Pumpe, wird geprüft, ob eine Sicherheitszeit
abgelaufen ist (Programmteil 49). Ist dieses nicht
der Fall, wird die Pumpe wieder ausgeschaltet und
das Füllventil 19 bei 35 geschlossen. Die Programm
schleife 43 bis 49 wiederholt sich solange, bis der
bei 45 gemessene Druck den Solldruck erreicht hat,
worauf bei 41 die Pumpe ausgeschaltet wird, die
Ventile geschlossen werden und bei 42 das Programm
beendet ist.
Claims (13)
1. Verfahren zum Befüllen von Luftkammern eines Sit
zes, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugsitzes, wobei
mehrere einzelnen Luftkammern zugeordnete steuerbare
Ventile pneumatisch mit einem Drucksensor, einem
Entlüftungsventil und einem Belüftungsventil verbun
den sind, das Belüftungsventil an eine Pumpe ange
schlossen ist und ein elektronisches Steuergerät vor
gesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belüf
tung der Luftkammern jeweils eines der den Luftkam
mern zugeordneten Ventile geöffnet und der Luftdruck
gemessen wird, daß bei einem gemessenen Luftdruck,
der kleiner als ein Solldruck ist, die Pumpe in
Betrieb genommen und das Belüftungsventil geöffnet
wird, daß bei Erreichen des Solldrucks das Belüf
tungsventil geschlossen und die Pumpe ausgeschaltet
wird, daß danach der Druck erneut gemessen und mit
dem Solldruck verglichen wird und daß die Pumpe
erneut eingeschaltet und das Belüftungsventil erneut
geöffnet wird, bis der Solldruck erreicht ist, und
daß danach das der Luftkammer zugeordnete Ventil
geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß alle Luftkammern des Sitzes nach gespeicher
ten Sollwerten, die insgesamt jeweils einer gewünsch
ten Kontur entsprechen, gefüllt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß zunächst sämtliche Luftkammern nacheinander
solange befüllt werden bis der jeweilige Solldruck
während des Befüllens erreicht ist, daß danach
nacheinander der Druck der einzelnen Luftkammern bei
geschlossenem Belüftungsventil gemessen wird und daß
jeweils ein weiterer Füllvorgang mit verringerter
Füllgeschwindigkeit nacheinander für die einzelnen
Luftkammern erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die verringerte Füllgeschwindigkeit durch
ein dem Belüftungsventil parallelgeschaltetes
weiteres Belüftungsventil mit reduziertem Durchfluß
erzielt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß zur Verminderung der Füllgeschwindigkeit
die Pumpe mit geringerer Drehzahl betrieben wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Übergang
von einer ersten Kontur auf eine zweite Kontur
zunächst der Druck derjenigen Luftkammer bzw. Luft
kammern auf den der zweiten Kontur entsprechenden
Wert gebracht wird, bei welcher bzw. welchen dieser
am meisten vom Druck der ersten Kontur abweicht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung einer
Luftkammer abgebrochen wird, wenn nach einer vorgege
benen Sicherheitszeit der Solldruck nicht erreicht
ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß nach Ablauf der Sicherheitszeit ein Signal
zur Kennzeichnung der betroffenen Luftkammer
gespeichert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich in einer
Rückenlehne angeordnete Luftkammern mit einem Druck
befüllt werden, der mindestens so hoch wie der
höchste Druck in einer dazwischenliegenden Luftkam
mer ist.
10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Mikrocomputer (22) zur Steuerung
der steuerbaren Ventile und der Pumpe (20) vorgese
hen ist und daß der Drucksensor (21) und ein Bedien
teil (8) mit dem Mikrocomputer (22) verbunden sind.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß im Bedienteil (8) ein Auswahlschalter (25)
für mehrere vorgegebene Konturen vorgesehen ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bedienteil (8) ein
Einsteller (26) für mehrere Druckstufen vorgesehen
ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bedienteil (8) ein
Umschalter (27) für den Druck in seitlichen Luftkam
mern (5 a, 5 b) vorgesehen ist.
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