TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahr- zeugsitzkomfortsystems .

STAND DER TECHNIK

Fahrzeugsitzkomfortsysteme werden häufig durch pneumatische Systeme gesteuert , bei denen Magnetventile zum Einsatz kom- men, die zum Ausfuhren von Sitzkomfortfunktionen, wie zum Beispiel einer Massage oder einer Sitzverstellung, geöffnet und geschlossen werden müssen. Dabei werden die Magnetven- tile mit einer Versorgungs Spannung beaufschlagt , mit deren Hilfe sie sich öffnen und schließen lassen. Üblicherweise erfolgt beim Öffnen und auch beim Schließen eine relative Verschiebung zweier miteinander magnetisch wechselwirkender Bauteile, wie zum Beispiel ein Kolben und ein hiermit wech- selwirkender Elektromagnet , oftmals gegen die Vorspannung einer Feder, sodass der Kolben oder allgemein das Verschluss- teil bei Ausbleiben einer Spannungsversorgung in den Schließzustand zurückkehrt . Wird ein solches Ventil geschal- tet , so ist eine Auslösespannung erforderlich, um den Kolben oder das bewegliche Verschlussteil aus einer geschlossenen in eine geöffnete Stellung zu bewegen. Für das Schließen muss - wie in dem in Fig . 1 dargestellten schematischen Verlauf der Versorgungsspannung V eines Magnetventils als Funktion der Zeit t - die Versorgungsspannung V des Magnet- ventils so weit abgesenkt werden, dass das bewegliche Teil bzw. der Kolben in Richtung auf den Ventilsitz , also in Richtung seiner Schließstellung, bewegt wird. Das Absenken des Spannungsniveaus V von einem Startwert Vi aus muss dabei unter der Haltespannung V ₂ liegen, worunter diejenige Ver- sorgungsspannung verstanden wird, die erforderlich ist , um ein ausreichend starkes Magnetfeld zu erzeugen, um das Mag- netventil in einer Öffnungsstellung zu halten. Je nachdem, wie abrupt die Absenkung der Versorgungs Spannung V erfolgt , entstehen oftmals Geräusche beim Schalt vorgang, da der Kol- ben oder das Verschlussteil stark beschleunigt und gegen den Ventilsitz verschoben werden .

DIE ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsitzkomfortsystems zu schaffen, bei welchem die Geräuschentwicklung beim Schließen der verwen- deten Magnetventile reduziert werden kann .

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merk- malen des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeugsitzkomfortsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausführungs- formen finden sich in den Unteransprüchen .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Fahr- zeugsitzkomfortsystems werden pneumatische Komponenten durch Öffnen und Schließen von wenigstens einem Magnetventil mit Fluid versorgt . Dies geschieht , indem das Magnetventil über das Anlegen einer elektrischen Versorgungs Spannung geöffnet und geschlossen wird. Die Versorgungsspannung wird beim Schließen des Magnetventils verringert . Erfindungsgemäß wird in der Schließphase des Magnetventils die Versorgungsspan- nung auf eine bestimmte Weise verändert .

Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Variante wird die Ver- sorgungsspannung in Gestalt einer Spannungsrampe verringert . Dabei wird bevorzugt das Spannungsniveau der Versorgungs- spannung des Magnetventils abgesenkt, vor allem auf unter- halb der Haltespannung, die zum Offenhalten des Magnetven- tils mindestens erforderlich ist . Die Absenkung geschieht in der Form, dass sie graduell erfolgt , d. h. , es erfolgt keine plötzliche Absenkung auf null , sondern eine langsame Absen- kung über einen vorgegebenen Zeitraum. Die Absenkung ge- schieht hier bevorzugt linear . Das bewegliche Teil des Mag- netventils , zum Beispiel ein Kolben oder Stößel , wird auf diese Weise langsam dem Ventilsitz angenähert . Dadurch wird eine Geräuschentwicklung verhindert . Diese Variante wird be- vorzugt so lange ausgeführt , bis die Schließung des Mag- netventils erreicht ist , d.h. der bewegliche Teil die Schließstellung erreicht hat . Die beschriebene Spannungs- rampe kann auch so verwirklicht werden, dass zyklisch, d.h. in mehreren Zyklen, die Versorgungs Spannung geringfügig ge- senkt und wieder leicht erhöht wird, sodass das bewegliche Teil des Magnetventils nach Art einer Stotterbremse be- schleunigt und gleich wieder durch geringes Erhöhen der Ver- sorgungsspannung abgebremst wird, wobei Absenken und Erhöhen allesamt unterhalb der oben genannten Haltespannung erfol- gen . Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin- dung wird die Änderung der Versorgungs Spannung dadurch be- werkstelligt, dass die Versorgungsspannung wenigstens einen Zyklus oder eine Mehrzahl Zyklen durchläuft . Bevorzugt ge- schieht dies, bis das Magnetventil geschlossen ist , d . h. das bewegliche Teil des Magnetventils die Schließstellung er- reicht hat . Erfindungsgemäß umfasst jeder Zyklus wenigstens eine erste Phase und eine zeitlich der ersten Phase nachge- lagerte zweite Phase . Zeitlich nachgelagerte bedeutet in diesem Zusammenhang nicht, dass die zweite Phase sich zeit- lich unmittelbar an die Beendigung der ersten Phase anschlie- ßen muss . Vielmehr ist es möglich, dass zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase eine oder mehrere weitere Phasen des Zyklus liegen . Zeitlich nachgelagert bedeutet also nur, dass innerhalb eines Zyklus die zweite Phase später als die erste Phase erfolgt . Die Versorgungsspannung des Magnetven- tils wird erfindungsgemäß dabei so angepasst , dass in der ersten Phase eine Beschleunigung des beweglichen Teils des Magnetventils in Richtung der Schließposition des Magnetven- tils erfolgt . Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in der ersten Phase die Versorgungs Spannung auf ein Niveau unter- halb einer Haltespannung, bis zu der das Magnetventil noch in der Öffnungsposition gehalten wird, abgesenkt wird .

Alle Änderungen der Versorgungs Spannung werden bevorzugt durch eine entsprechend ausgebildete Steuereinrichtung oder Regeleinrichtung durchgeführt .

Absenkungen und Anstiege des Spannungsverlaufs der Versor- gungsspannung können generell so gesteuert oder geregelt werden, dass sie wenigstens abschnittweise linear erfolgen. Grundsätzlich sind aber generell auch wenigstens abschnitt- weise nicht lineare Verläufe der Versorgungs Spannung mög- lich. Entsprechend können auch nicht -lineare Spannungsrampen gefahren werden .

In der zweiten Phase wird dann die Versorgungs Spannung des Magnetventils so angepasst , dass die in der ersten Phase erfolgte Beschleunigung des beweglichen Teils abgebremst wird . Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Versorgungs- Spannung in der zweiten Phase so angepasst wird, dass sie wenigstens für eine begrenzte Zeitdauer oberhalb des maxi- malen Spannungswerts der in der ersten Phase angelegten Ver- sorgungsspannung, bevorzugt oberhalb der Haltespannung, oder wenigstens für eine begrenzte Zeitdauer oberhalb des mini- malen Spannungswerts der in der ersten Phase angelegten Ver- sor-gungs Spannung, bevorzugt unterhalb der Haltespannung, oder für eine begrenzte Zeitdauer auf oder unter dem mini- malen Spannungswert der in der ersten Phase angelegten Ver- sorgungsspannung liegt .

Letztlich kann auch in der zweiten Variante der vorliegenden Erfindung nach Art einer Stotterbremse durch gezieltes Ver- ändern der Versorgungsspannung, zum Beispiel durch Oszillie- renlassen der Versorgungsspannung, zum Beispiel um das Ni- veau der Haltespannung herum, das entsprechende bewegliche Teil des Magnetventils verzögert bzw. gebremst und in Rich- tung der Schließstellung bzw. in Richtung des Ventilsitzes bewegt werden. Die Veränderung kann natürlich auch so erfol- gen, dass die genannten Oszillationen ausschließlich unter- halb der Haltespannung liegen. Auch ist vorstellbar, die Spannungswerte in der zweiten Phase geringer fallen zu lassen als in der ersten Phase, was ausdrücklich die Möglichkeit einschließt , in der zweiten Phase die Spannungswerte wenigs- tens zeitweise konstant zu halten.

Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise wird die Geräu- schentwicklung, die vor allem beim Anschlägen des bewegli- chen Teils gegen den Ventilsitz entsteht , reduziert . Auf diese Weise ist es zumindest theoretisch möglich, eine ent- sprechende Spannungskurve so zu gestalten, dass der beweg- liche Teil des Magnetventils genau mit Erreichen des Ventil- sitzes zum Stillstand kommt und so eine Geräuschentwicklung auf ein Minimum reduziert wird.

Grundsätzlich ist jedes Verfahren denkbar, mit welchem sich die erfindungsgemäße Absenkung der Versorgungs Spannung rea- lisieren lässt . Bevorzugt erfolgt die Steuerung der Versor- gungsspannung jedoch mittels eines PWM-Signals . Die zeitli- che Dauer der ersten und zweiten Phase, also die Dauer be- ginnend mit dem Spannungsabfall bis zum tiefsten Punkt und den darauf folgenden Anstieg der Versorgungsspannung muss so gewählt sein, dass eine nicht zu schnelle aber auch nicht zu langsame Spannung sände rung innerhalb eines Zyklus erfolgt .

Die Länge eines Zyklus, d . h. die Summe der zeitlichen Er- streckung der Phasen P1 und P2 hängt von der spezifischen Bauart des verwendeten Magnetventils ab . Bevorzugt kann die Dauer eines Zyklus im Bereich von 1 ms bis 50 ms, bevorzugt zwischen 5 und 25 ms liegen.

Nach einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsge- mäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass beim Öffnen das be- wegliche Teil , bevorzugt der Kolben, des Magnetventils von seinem Ventilsitz entfernt und beim Schließen auf den Ven- tilsitz zu bewegt wird. In der ersten Phase wird somit der bewegliche Teil des Magnetventils , bevorzugt der Kolben, von der Öffnungsposition des Magnetventils weg bewegt . Grund- sätzlich kann das Magnetventil in Richtung der Schließstel- lung beispielsweise durch eine Feder oder dergleichen vor- gespannt werden. Dasselbe gilt natürlich grundsätzlich auch in umgekehrter Richtung, also in Richtung der Öffnungsstel- lung.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeugsitzkomfort- system zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens gemäß Anspruch 7. Dieses Fahrzeugsitzkomfortsystem weist ein pneumatisches System, einen Fahrzeugsitz und wenigstens eine durch das pneumatische System betriebene, im Fahrzeugsitz integrierte pneumatische Komponente, bevorzugt einen Flu- idaktuator, auf . Das pneumatische System umfasst dabei we- nigstens ein mit einer Versorgungs Spannung betriebenes Mag- netventil .

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert .

Figur 1 - zeigt einen beispielhaften Spannungs-/ Ze it ver- lauf bei der Ansteuerung eines Magnetventils nach dem Stand der Technik, Figur 2 - zeigt einen beispielhaften Spannungs-/Zeitver- lauf bei der Ansteuerung eines Magnetventils nach einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Ver- fahrens ,

Figur 3 - zeigt eine Ansicht des Details A aus Figur 2 mit einem alternativen Spannungsverlauf ,

Figur 4 - zeigt einen beispielhaften Spannungs- /Zeitver- lauf bei der Ansteuerung eines Magnetventils nach einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Ver- fahrens,

Figur 5 - zeigt eine Ansicht des Details A aus Figur 4 mit einem ersten möglichen Spannungsverlauf ,

Figur 6 - zeigt eine Ansicht des Details A aus Figur 4 mit einem zweiten möglichen Spannungsverlauf .

BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Bei der in Figur 2 dargestellten ersten Variante des erfin- dungsgemäßen Verfahrens wird ein Magnetventil durch Anheben der Versorgungs Spannung auf ein Niveau Vi geöffnet . Absenken dieser Spannung auf ein Halteniveau V ₂ hält das Magnetventil in der Öffnungsstellung . Grundsätzlich wird durch Absenken der Versorgungs Spannung der bewegliche Teil des Magnetven- tils in Richtung des Dichtsitzes beschleunigt . Zum Schließen des Ventils wird in der hier dargestellten Variante die Ver- sorgungsspannung V zyklisch abwechselnd abgesenkt (erste Phase PI) und angehoben (zweite Phase P2) . Dies entspricht mechanisch einem Wechsel aus Beschleunigen und Abbremsen des beweglichen Teils eines Magnetventils . Wie man in der Figur 2 erkennt, wird in der ersten Phase Dl die Versorgungs- Spannung V auf ein Niveau V ₃ unterhalb der Haltespannung V ₂ abgesenkt und in der zweiten Phase P2 wieder auf ein Span- nungsniveau V ₄ oberhalb der Haltespannung V ₂ angehoben. Die- ser Zyklus, der die Phasen PI und P2 umfasst, wird bevorzugt wiederholt . Im gezeigten Beispiel erkennt man, wie der Span- nungsverlauf der Versorgungsspannung V (t) um das Niveau der Haltespannung V ₂ oszilliert . Wie man aus der alternativen Aus führungs form gemäß Figur 3 erkennen kann, muss in der Phase P2 die Versorgungs Spannung V (t) den Wert V ₂ der Halte- spannung nicht mehr erreichen. Es ist also durchaus möglich, dass zwar eine Oszillation statt findet , die jedoch nicht um das Niveau der Haltespannung V ₂ herum statt findet , sondern, zum Beispiel vollständig, unterhalb dieses Niveaus . Dabei kann das durchschnittliche Spannungsniveau im zeitlichen Verlauf über die Zyklen abnehmen. Bevorzugt durchläuft die Versorgungsspannung V eine Mehrzahl Zyklen Pl , P2 bis die Beschleunigung des beweglichen Teils des Magnetventils zu- mindest so gering ist , dass die Geräuschentwicklung beim Auftreffen des beweglichen Teils auf den Ventilsitz zumin- dest unter eine akzeptable Schwelle sinkt .

Bei der in Figur 4 dargestellten Variante des erfindungsge- mäßen Verfahrens wird ausgehend von dem Niveau der Halte - Spannung V ₂ eine Rampe bis zu einem demgegenüber geringeren Spannungsniveau V ₅ gefahren. Dies kann durch eine geeignete Einstellung der zugrundeliegenden Steuerung erfolgen. Dabei ist es möglich, wie in Figur 6 (Vergrößerung von Details A aus Figur 4) dargestellt, eine lineare Spannungsrampe zwi- schen dem Niveau V ₂ und dem Niveau V ₅ zu fahren, bei welcher die Spannung V (t) linear und streng monoton fällt . Der Spannungsverlauf V (t) kann grundsätzlich auch nichtlinear abfallen (nicht gezeigt) .

Es ist auch möglich, dies über oben beschriebene Zyklen zu steuern . In einer ersten Phase PI wird die Versorgungsspan- nung V ausgehend von der Haltespannung V ₂ abgesenkt; in der folgenden Phase P2 erfolgt entweder eine weitere Absenkung, wie dies in Figur 5 (Vergrößerung von Details A aus Figur 4 für diesen Fall) angedeutet ist, oder die Versorgungsspan- nung V (t) wird in der Phase P2 konstant gehalten. Auch hier können sich die Zyklen P1/P2 so lange wiederholen, bis ein Spannungsniveau V ₅ erreicht ist, sodass das bewegliche Teil des Magnetventils dann hinreichend weit abgebremst ist , so- dass störende Geräusche beim Anschlägen des beweglichen Teils gegen den Ventilsitz vermieden oder zumindest deutlich reduziert sind.