DE3804960C2 - Verfahren zur Überwachung der Füllung von Luftkammern in einem Sitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Füllung von Luftkammern in einem Sitz, vorzugs­ weise in einem Kraftfahrzeugsitz, wobei eine Pumpe zum Füllen der Luftkammern vorgesehen ist, die von einem Mikrocomputer gesteuert wird.

Zur Anpassung der Form eines Sitzes, insbesondere der Rückenlehne eines Sitzes, an die Form bzw. an die orthopädischen Belange eines Sitzenden, ist es bekannt, im Sitz mehrere Luftkammern bzw. Luftkissen vorzusehen, die entsprechend mit Luft befüllbar sind. Insbesondere bei Kraftfahrzeugsitzen kann damit ein bequemes, ermüdungsfreies Sitzen und bei entsprechender Verstärkung der seitlichen Partien der Rückenlehne ein besonderer Halt bei Kurvenfahr­ ten ermöglicht werden.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE 38 04 848 A1 ist ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art bekannt, bei dem die Befüllung der Luftkammer abge­ brochen wird, wenn eine vorgegebene Sicherheitszeit erreicht ist.

Weiterhin ist es aus der DE 35 41 537 A1 bei einem solchen Verfahren be­ kannt, die Luftkammern nur bis zu einem vorgegebenen oberen Grenzwert zu befüllen.

Eine Beaufschlagung der Luftkammern mit einem einstellbaren Druck ist aus der DE 34 32 871 A1 bekannt.

Schließlich ist aus der EP 0 235 967 A2 ein Verfahren der eingangs genann­ ten Art bekannt, bei dem der Druck in den Luftkammern gemessen und die Pumpe bei Vorliegen eines bestimmten Drucks abgeschaltet wird.

Bei den bekannten Sitzen kann es allerdings vorkom­ men, daß eine der Luftkammern undicht wird, was wiederum zur Folge hat, daß eine elektrische Pumpe nicht durch einen vorhandenen Drucksensor abgeschal­ tet wird. Dieses kann zu Schäden führen, da derarti­ ge Pumpen üblicherweise nicht für einen Dauerbetrieb geeignet sind. Außerdem wird die Kraftfahrzeugbatte­ rie unnötig beansprucht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen unnötigen Betrieb einer Einrichtung zum Befüllen der Luftkammern im Falle eines Lecks zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befüllung einer Luftkammer abge­ brochen wird, wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Sicherheitszeit der Solldruck nicht erreicht ist.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher eine Überwachung nicht nur während des Befüllens erfolgt, besteht darin, daß in vorgegebe­ nen Zeitabständen Druckmessungen erfolgen und daß bei einer Verringerung des gemessenen Druckes gegen­ über dem vorangegangenen Druck einer Luftkammer ein Signal zur Kennzeichnung der betroffenen Luftkammer gespeichert wird.

Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß nach Ablauf der Sicherheitszeit ein Signal zur Kennzeichnung der betroffenen Luftkammer gespeichert wird. Diese Wei­ terbildung kann beispielsweise dazu genutzt werden, ein optisches Signal abzugeben. Ferner kann durch die Speicherung auch bei Wartungsarbeiten die undich­ te Luftkammer schnell erkannt werden.

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die mit dem Signal gekennzeichnete Luftkammer bei späteren Befüllungsvorgängen nicht berücksichtigt wird. Diese Weiterbildung ermöglicht eine weitere Verringerung der durch ein Leck beding­ ten unnötigen Einschaltzeiten der Pumpe.

Durch eine undichte Luftkammer kann sich die durch die Gesamtheit der Luftkammern ergebende Kontur der­ art ändern, daß die noch gefüllten Luftkammern als störend empfunden werden. Dieses gilt insbesondere, wenn beispielsweise die am meisten gefüllte Luft­ kammer, welche das Rückgrat des Sitzenden an einer vorgegebenen Stelle besonders unterstützen soll, undicht wird und daneben eine fast so stark gefüllte Luftkammer somit auf eine falsche Stelle des Rück­ grats drückt.

Dieser Nachteil wird gemäß einer anderen Weiterbil­ dung der Erfindung dadurch vermieden, daß bei einem Sitz mit mehreren Luftkammern die Luftkammern mit je einem gespeicherten Druckwert füllbar sind, wobei die gespeicherten Druckwerte eine von gegebenenfalls mehreren gespeicherten Konturen bilden, und daß bei einem eine defekte Luftkammer kennzeichnenden Signal die Druckwerte der anderen, insbesondere der benach­ barten Luftkammern gegenüber den gespeicherten Druck­ werten herabgesetzt werden.

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 vorschlagsgemäßen Ver­ fahrens und

Fig. 2 ein Flußdiagramm und

Fig. 3 ein weiteres Flußdiagramm zur Erläuterung des vorschlagsgemäßen Verfahrens.

In der Rückenlehne 7 eines Kraftfahrzeugsitzes sind sieben Luftkammern vorgesehen, wobei die Luftkammern 5a und 5b 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 zugeordnet. Die seitlichen Luftkammern 5a und 5b 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 5a und 5b 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 19 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.

Fig. 3 zeigt einen weiteren Teil des für den Mikro­ computer 22 (Fig. 1) vorgesehenen Programms. Dieser Teil dient zur Anpassung des Drucks der Luftkammern an den jeweiligen Außendruck und zur Überprüfung der Luftkammern auf Dichtheit und bildet ein Unterpro­ gramm, welches von einem Hauptprogramm 51 regelmäßig angesprochen wird. Dabei dient ein Programmteil 52 als Zeitzähler, so daß in vorgegebenen Zeitabstän­ den, beispielsweise nach jeweils fünf Minuten das Unterprogramm aktiviert wird. Dabei wird zunächst bei 53 der Umgebungsdruck gemessen und bei 54 mit einem bei der vorangegangenen Messung abgespeicher­ ten Wert verglichen. Ist der Unterschied kleiner als eine vorgegebene Toleranz, so wird der Druck in den Luftkammern 1 bis 6 nacheinander im Programmteil 55 gemessen. Im Rahmen der Verzweigung 56 wird geprüft, ob die gemessenen Werte von denjenigen bei der vor­ angegangenen Messung stärker als eine vorgegebene Toleranz abweichen. Sofern dieses der Fall ist, wird bei 57 ein Fehlerbit gesetzt. Anschließend erfolgt eine Rückkehr in das Hauptprogramm.

Wird bei 54 eine Druckänderung festgestellt, so wird der Druck in den einzelnen Luftkammern in einem weiteren Unterprogramm 58 unter der Berücksichtigung des neuen Umgebungsdrucks neu eingestellt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Überwachung der Füllung von Luftkam­ mern in einem Sitz, vorzugsweise in einem Kraftfahr­ zeugsitz, wobei eine Pumpe zum Füllen der Luftkam­ mern vorgesehen ist, die von einem Mikrocomputer gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüllung einer Luftkammer abgebrochen wird, wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Sicherheitszeit der Solldruck nicht erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in vorgegebenen Zeitabständen Druckmessun­ gen erfolgen und daß bei einer Verringerung des gemessenen Druckes gegenüber dem vorangegangenen Druck einer Luftkammer ein Signal zur Kennzeichnung der betroffenen Luftkammer gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß nach Ablauf der Sicherheitszeit ein Signal zur Kennzeichnung der betroffenen Luftkammer gespei­ chert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Signal ge­ kennzeichnete Luftkammer bei späteren Befüllungsvor­ gängen nicht berücksichtigt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Sitz mit mehreren Luftkammern die Luftkammern mit je einem gespeicherten Druckwert füllbar sind, wobei die gespeicherten Druckwerte eine von gegebenenfalls mehreren gespeicherten Konturen bilden, und daß bei einem eine defekte Luftkammer kennzeichnenden Signal die Druckwerte der anderen, insbesondere der benach­ barten Luftkammern gegenüber den gespeicherten Druck­ werten herabgesetzt werden.