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 Versorgungsspannung beaufschlagt, mit deren Hilfe sie sich öffnen und schließen lassen. Üblicherweise erfolgt beim Öffnen eine relative Verschiebung zweier mit- einander magnetisch wechselwirkender Bauteile, wie zum Bei- spiel ein Kolben und ein hiermit wechselwirkender Elektro- magnet, oftmals gegen die Vorspannung einer Feder, sodass der Kolben oder allgemein das Verschlussteil bei Ausbleiben einer Spannungsversorgung in den Schließzustand zurückkehrt. Wird ein solches Ventil geschaltet, so ist eine Auslösespan- nung erforderlich, um den Kolben oder das bewegliche Ver- schlussteil aus einer geschlossenen in eine geöffnete Stel- lung zu bewegen. Je nachdem, wie abrupt diese Schaltung er- folgt, entstehen oftmals Geräusche beim Schaltvorgang, da der Kolben oder das Verschlussteil stark beschleunigt werden und daher mit hoher Geschwindigkeit in den Öffnungszustand bzw. gegen den Ventilsitz verschoben werden.

Bei Kraftstoffeinspritzungen oder Fahrzeugbremsen, wie sie z.B. aus EP 0840 684 Bl bekannt sind und die mithilfe von Magnetventilen betätigt werden, ist bekannt, die Geräusch- entwicklung dadurch zu reduzieren, dass die Versorgungsspan- nung des entsprechenden Magnetventils nicht sofort am Mag- netventil anliegt, sondern eine Spannungsrampe gefahren wird, sodass sich das Verschlussteil bzw. der Kolben mit verringerter Geschwindigkeit in Bewegung setzt. Dadurch kann bereits eine Reduktion der Geräuschentwicklung erreicht wer- den. Während es bei Kraftstoffeinspritzsystemen, bei denen sich die Ventile in der Nähe des Motors befinden, aufgrund ohnehin im Betrieb eines Fahrzeugs vorhandener Umgebungsge- räusche die Geräuschentwicklung bei der Schaltung der Mag- netventile keine so große Rolle spielt, ist dies bei Fahr- zeugsitzkomfort Systemen, die sich in aller Regel in unmit- telbarer Nähe eines Fahrzeuginsassen befinden und daher de- ren Geräuschentwicklung verstärkt wahrgenommen wird, durch- aus der Fall.

DIE ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsitzkomfortsystems zu schaffen, bei welchem die Geräuschentwicklung durch die Schaltvorgänge der verwendeten 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 5. 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 Versorgungsspannung geöffnet und geschlossen wird. In der Öffnungsphase des Magnetventils wird dabei die Versorgungsspannung in Gestalt einer Span- nungsrampe in einer Mehrzahl von Schritten bis zu einem Ma- ximalwert erhöht. Entsprechend wird die VersorgungsSpannung in einer Schließphase des Magnetventils gegenüber dem Maxi- malwert verringert. Erfindungsgemäß wird in der Öffnungs- phase des Magnetventils die VersorgungsSpannung nach wenigs- tens einer oder jeder Erhöhung der VersorgungsSpannung ver- ringert. Jede Erhöhung sorgt dafür, dass das bewegliche Teil des Magnetventils beschleunigt wird. Das Absenken nach der schrittweisen Erhöhung sorgt dafür, dass die sukzessive Be- schleunigung insgesamt verlangsamt wird, sodass das beweg- liche Teil des Magnetventils mit nicht zu hoher Geschwindig- keit bewegt wird, sodass insgesamt Öffnungsgeräusche, die infolge starker Beschleunigung und damit zur Geräuschent- wicklung bei Anschlägen des beweglichen Teils in der Öff- nungsstellung entstehen, reduziert werden. Dadurch werden insbesondere auch Klickgeräusche beim Öffnen vermieden. Bevorzugt kann die Veränderung, also die Verringerung oder Erhöhung der VersorgungsSpannung, linear oder nach einer vorgegebenen, bevorzugt parametrisierten, Kurvenform erfol- gen. Die Kurvenform wird in erster Linie aufgrund der Mag- netcharakteristik des Magnetventils zu wählen sein. Auch kann die Anzahl der Schritte zur Erhöhung bzw. Verringerung der Versorgungsspannung einstellbar sein. Grundsätzlich ist es möglich, den Kurvenverlauf der Versorgungsspannung belie- big festzulegen, solange die Erhöhung der Versorgungsspan- nung oder die Verringerung der Versorgungsspannung in Schritten erfolgt.

Nach einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsge- mäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass in der Öffnungsphase das bewegliche Teil, bevorzugt der Kolben, des Magnetventils von seinem Ventilsitz entfernt und in der Schließphase auf den Ventilsitz zu bewegt wird. Grundsätzlich kann das Mag- netventil in Richtung der Schließstellung beispielsweise durch eine Feder oder dergleichen vorgespannt werden. Das- selbe gilt natürlich grundsätzlich auch in umgekehrter Rich- tung, also in Richtung der Öffnungsstellung.

Grundsätzlich ist jedes Verfahren denkbar, mit welchem sich die erfindungsgemäß erforderliche Spannungsrampe fahren lässt. Bevorzugt erfolgt die Steuerung der Versorgungsspan- nung jedoch mittels eines PWM-Signals. Die zeitliche Dauer eines Schrittes, also die Dauer beginnend mit dem Spannungs- anstieg bis zum tiefsten Punkt des darauffolgenden Span- nungsabfalls eines Schrittes muss so gewählt sein, dass eine nicht zu schnelle aber auch nicht zu langsame Spannungs- erhöhung erfolgt. Als vorteilhaft hat es sich herausge- stellt, wenn die zeitliche Dauer eines Schrittes in der Öff- nungsphase 30ns bis 70ns, vorzugsweise 40ns bis 60ns, äußerst bevorzugt 50ns beträgt.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeugsitzkomfort- system zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. Dieses Fahrzeugsitzkomfortsystem weist ein pneumatisches System, einen Fahrzeugsitz und wenigstens eine durch das pneumatische System betriebene, im Fahrzeugsitz integrierte pneumatische Komponente, bevorzugt einen Fluidaktorator, auf . Das pneumatische System umfasst dabei wenigstens ein mit einer VersorgungsSpannung betriebenes Magnetventil.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNGEN

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1-4 näher erläutert .

Figur 1 - zeigt einen beispielhaften Spannungs-/Zeitver- lauf bei der Ansteuerung eines Magnetventils nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Figur 2 - zeigt eine Vergrößerung des Details B aus Figur 1 in einer ersten Verfahrensvariante,

Figur 3 - zeigt eine Vergrößerung des Details B aus Figur 1 in einer zweiten Verfahrensvariante,

Figur 4 - zeigt eine Vergrößerung des Details B aus Figur

1 in einer dritten Verfahrensvariante. BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In Figur 1 ist ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Ver- lauf der Versorgungsspannung V als Funktion der Zeit t dar- gestellt. Gezeigt ist ein typischer stufenweiser oder schrittweiser Spannungsverlauf beim Öffnen eines Magnetven- tils sowie beim Schließen desselben.

Für den Öffnungsvorgang wird die Spannung V am Magnetventil schrittweise angehoben, zuerst auf ein Niveau VI, dann in einer Mehrzahl weiterer Stufen bis auf ein Niveau V2; bei diesem Niveau V2 ist das Magnetventil vollständig geöffnet. Die VersorgungsSpannung kann nach vollständigem Öffnen des Magnetventils, d.h. nach Erreichen des Spannungsniveaus V2 bis in die Nähe eine Schwellenwertes V3 abgesenkt werden. V3 bezeichnet einen Schwellenwert, unterhalb dessen das beweg- liche Teil des Magnetventils nicht mehr offengehalten werden kann und in seine Schließstellung zurückkehrt. Das Absenken des Spannungsniveaus der Versorgungsspannung V auf den Schwellenwert V3 spart Energie beim Offenhalten des Mag- netventils. Zum Schließen des Magnetventils kann schließlich die Spannung von Niveau V3 weiter stufenweise auf eine Niveau V4 und schließlich auf null abgesenkt werden. Man erkennt in Figur 1, dass erfindungsgemäß die schritt- oder stufenweise Erhöhung der Versorgungsspannung V vom Ni- veau VI bis zum Niveau V2 stets mit einem Wiederabsenken nach Erreichen einer Stufe einhergeht. Durch dieses Absenken der Versorgungsspannung nach einem Erhöhungsschritt wird er- reicht, dass das bewegliche Teil des Magnetventils, also beispielsweise ein Kolben oder dergleichen, eine geringere Beschleunigung erfährt als dies der Fall wäre, wenn eine solche Absenkung nicht stattfände. Durch diese Gegenbe- schleunigung wird also trotz stufenweiser Erhöhung der Ver- sorgungsspannung des Magnetventils gleichzeitig auch das be- wegliche Teil des Magnetventils leicht gebremst, sodass ein ruckartiges Öffnen und damit eine starke Geräuschentwicklung auf diese Weise vermieden wird.

Exemplarisch soll der Kurvenverlauf am Beispiel des Details B aus Figur 1 anhand von drei weiteren Ausführungsbeispielen erläutert werden.

In Figur 2 erkennt man, dass eine erfindungsgemäße Erhö- hungsstufe S eine aufsteigende Flanke S1 und eine abfallende Flanke S2 aufweist, bevor sich die nächste Erhöhungsstufe S anschließt. Im in Figur 2 dargestellten Beispiel ist die aufsteigende Flanke S1 vereinfacht als sprunghafte Erhöhung dargestellt, genauso könnte natürlich die aufsteigende Flanke eine demgegenüber langsamer steigende Gerade oder eine andere beliebig, bevorzugt monoton oder streng monoton, ansteigende Kurve darstellen. Ebenso verhält es sich mit der abfallenden Flanke S2: diese kann - wie im gezeigten Beispiel - eine fallende Gerade oder aber jede andere Form einer, bevorzugt monoton oder streng monoton, fallenden Kurve sein. Prinzipiell lässt sich die Kurvenform des in Figur 1 darge- stellten Verlaufes der Versorgungsspannung beliebig paramet- risieren, solange zwischen zwei Anstiegen der Versorgungs- spannung zumindest ein geringer Abfall der Versorgungsspan- nung folgt. Figur 3 zeigt ein weiteres Beispiel für die Form einer Stufe S, welche im Vergleich zu der in Figur 2 dargestellten Aus- führungsform eine steiler abfallende zweite Flanke S2 auf- weist. Dadurch wird gegenüber der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform das bewegliche Teil des Magnetventils ins- gesamt beim Öffnen des Ventils noch langsamer beschleunigt.

Es kann sowohl die ansteigende Flanke S1 einer Stufe einen anderen als den beispielsweise in Figur 4 dargestellten Ver- lauf haben, aber auch die abfallende Flanke S2 kann einen Verlauf haben, der nicht linear ist, wie dies in Figur 4 angedeutet ist.

Natürlich sind andere Kurvenverläufe denkbar als die, die in den oben beschriebenen Figuren dargestellt sind. Insbeson- dere können natürlich auch beim Schließen des Magnetventils andere Kurvenverläufe mit anderen Stufenformen, insbesondere auch solchen Verläufen, die mit Bezug auf die Figuren 2 -4 beschrieben worden sind, aufweisen.

Mit der vorliegenden Erfindung kann das bewegliche Teil, bevorzugt ein Kolben, eines Magnetventils mit wesentlich we- niger Geräuschentwicklung geöffnet oder geschlossen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass, bevorzugt durch Steuerung der Versorgungsspannung des Magnetventils mittels PWM Sig- nalen, der spezielle Verlauf gerade des Spannungsverlaufs beim Öffnen des Magnetventils zwischen zwei Erhöhungsstufen einen Abfall der Versorgungsspannung beinhaltet. Die Folge ist, dass das bewegliche Teil gegenüber konventionellen Lösungen weniger stark beschleunigt wird, sodass dadurch auch die entsprechende Geräuschentwicklung reduziert wird.

Besonders eignet sich die vorliegende Erfindung zum Einsatz in Fahrzeugsitzkomfortsystemen, zum Beispiel bei Sitzver- stellungen oder MassageSystemen, die pneumatisch betrieben werden und infolgedessen eine Geräuschentwicklung oftmals als störend empfunden wird. Die Erfindung schafft insoweit Abhilfe, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine deutliche Verringerung der Geräuschentwicklung erreicht wer- den kann.