DE3538979A1 - Verfahren und vorrichtung zum versorgen mehrerer pneumatisch betaetigter geraete mit druckmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Versorgen mehrerer pneumatisch betätigter Geräte mit Druckmittel, insbesondere im Kraftfahrzeug, bei dem Druck erzeugt, Druck gemessen und Druck zu den Geräten geführt wird, in­ dem in Abhängigkeit von Steuerbefehlen elektrisch Ventile betätigt werden und der Druckerzeuger ein- und ausgeschal­ tet wird. Es wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der höchste in den mit Druck zu versorgenden Geräten auftretende Druck erzeugt und gegebenenfalls gespeichert wird und bei dem in Abhängigkeit von entspre­ chenden Steuerbefehlen der Druck über Druckreduzierventile auf eine dem zu betätigenden Gerät angemessene Höhe redu­ ziert wird, woraufhin dieses Gerät über ein Ventil mit der Versorgungsleitung verbunden und mit dem ihm angemessenen Druck versorgt wird. Die zugehörige Vorrichtung zur Druck­ versorgung weist entsprechende Druckerzeuger, Drucksensoren, elektromagnetisch betätigte Magnetventile, Steuerschalter und elektrische, insbesondere elektronische Steuereinheiten auf.

Es ist Ziel der Erfindung, das Verfahren und die Vorrich­ tung zu vereinfachen und dadurch weniger störanfällig zu machen.

Erfindungsgemäß ist deshalb ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen der Druckerzeuger auf die dem je­ weiligen Gerät angemessene Druckhöhe gesteuert und die Zufuhr allein zu diesem Gerät geöffnet wird. Es entfallen hiermit Zwischenmessungen und gegebenenfalls notwendige Druckreduzierungen. Auch der Aufbau einer entsprechenden Vorrichtung kann vereinfacht werden.

Die Erfindung bezieht sich dementsprechend auf eine Vor­ richtung zur Druckversorgung mehrerer pneumatisch betä­ tigter Geräte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Druckerzeuger, mit einem Drucksensor, mit pneumatischen Leitungen, welche die Geräte mit dem Druckerzeuger ver­ binden, mit den Geräten zugeordneten, elektromagnetisch betätigten Magnetventilen, mit einer elektrischen, ins­ besondere elektronischen Steuereinheit zum Ansteuern der Magnetventile und des Druckerzeugers und mit Steuer­ schaltern zur Betätigung der Geräte. Diese ist erfindungs­ gemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor allein dem Druckerzeuger zugeordnet ist, daß der Druckerzeuger in der Druckhöhe regelbar ausgebildet ist und daß die elek­ trische Steuereinheit so ausgebildet und so mit dem Druck­ erzeuger und den Magnetventilen verbunden ist, daß in Abhängigkeit der Steuerschalter der dem jeweiligen Gerät angemessene Druck erzeugt werden kann und das jeweils zugeordnete Magnetventil geöffnet werden kann. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung können gegenüber der vorgeschlagenen Vorrichtung insbesondere ein Druck­ regelventil und gegebenenfalls ein Vorratsbehälter einge­ spart werden und der Aufbau insgesamt vereinfacht werden. Es braucht lediglich der Druckerzeuger in seiner Druckhöhe regelbar ausgebildet zu werden, wofür es preiswerte und betriebssichere Lösungen gibt, z. B. die Verwendung von rotierenden, druckerzeugenden Pumpen, die durch Rechts­ und Linkslauf Über- und Unterdruck erzeugen können und die gegebenenfalls allein über ihre Laufdauer den gewünschten geregelten Druck einregeln können.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der fast beliebigen Möglichkeit zu Erweiterungen, wobei hierdurch größere Einsparungen erzielt werden können. Wenn man beispielsweise eine pneumatische Zentralverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge nach dem System mit zwei verschiedenen Drücken (Überdruck und Unterdruck) mit einem pneumatischen Steuersystem für Kraftfahrzeugsitze vereinigt, bei dem den unterschiedlichen Sitzkissen bzw. Lehnenkissen gewünscht regelbar unterschiedliche Aufblasdrücke zugeordnet werden, so kann bei dem Steuergerät für den Sitz ein Drucksensor, ein Regelventil, die Steuerelektronik und auch der Vorrats­ behälter entfallen. Im Steuergerät der Zentralverriegelung werden statt zweier Druckschalter und einem 3/2-Wegeventil nur ein Drucksensor, ein 3/2-Wegeventil und ein 2/2-Wege­ ventil benötigt, wobei die Elektronik um eine Funktion Druck-Regelung erweitert werden muß, was aber wirtschaft­ lich nicht stark zu Buche schlägt und wobei ferner der Vorteil erzielt wird, daß insbesondere die Vereinfachung im pneumatisch-mechanischen Bereich zu einer geringeren Störanfälligkeit führt.

Jede weitere Erweiterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt zu einer weiteren Einsparung, denn jeder weitere pneumatisch versorgte Verbraucher bzw. jedes weitere pneumatisch betätigte Gerät braucht lediglich über ein zusätzliches 2/2-Wegeventil, das an der Pumpeneinheit angebracht wird, versorgt zu werden. Wenn beispielsweise die elektronische Steuereinheit mit einem Mikroprozessor ausgerüstet wird, so braucht lediglich eine geringe Erwei­ terung der externen Beschaltung hinzugefügt zu werden, damit der gewünschte Vorgang auf einen entsprechenden Steuerbefehl abläuft. Somit kann auf einfachste Weise eine Zentralpneumatik geschaffen werden, die z. B. pneumatische Zentralverriegelung, pneumatische Sitzkissenbeaufschlagung, pneumatische Kühlerjalousiebetätigung, pneumatische Tür­ dichtung und pneumatische Betätigung von Griffen, z. B. von verdeckt anzuordnenden Türgriffen, pneumatische Leuchtweiteregelung und pneumatische Betätigung von Heizungsventilen bzw. Heizungsklappen umfassen kann.

Anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert werden. Es ist eine Zentralpneumatik für ein Kraftfahrzeug darge­ stellt, die aus mehreren Baugruppen besteht, die entweder, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, alle verwirklicht sein können oder auch nur einzeln miteinander kombiniert sein können.

Das wesentliche, in jedem Falle zur Verfügung stehende Gerät ist das Steuergerät 1, das zur Druckerzeugung und Drucksteuerung dient. Es sind ferner einige Bedieneinheiten bzw. Steuerschalter dargestellt, nämlich eine Bedieneinheit 2 für den Fahrer, eine Bedieneinheit 3 für den Beifahrer, ein Steuerschalter 4 für die Zentralverriegelung, ein Steuerschalter 5 für die pneumatische Türdichtung, ein Steuerschalter 6 zum Betätigen der Kühlerjalousie, ein Steuerschalter 7 zur Betätigung eines versenkbaren Tür­ griffes und ein Steuerschalter 8 zur Betätigung einer Leuchtweiteregeleinrichtung. Diese Bedieneinheiten bzw. Steuerschalter sind jeweils mit Eingängen des Steuergeräts 1 verbunden.

Von den mit Druck zu betätigenden oder zu versorgenden Geräten sind beispielhaft ein Steuergerät 9 für den Sitz bzw. die Sitzlehne des Fahrers und ein Steuergerät 10 für den Sitz bzw. die Sitzlehne des Beifahrers dargestellt.

Das Steuergerät 1 enthält als wesentliche Steuervorrichtung eine elektronische, vorzugsweise als Mikroprozessor aus­ gebildete Einheit 11, eine Motorpumpeneinheit 12, einen Drucksensor 13, ein Drosselventil 14 und eine Reihe von Ausgangsventilen 16, 17, 18, 19, 20, 21 und 22.

Die Ausgänge 16 und 17 sind mit den Steuergeräten 9 und 10 verbunden, mit deren Hilfe Fahrer bzw. Beifahrer Sitz und Lehne zweckentsprechend einstellen können. Das Ausgangs­ ventil 18 bzw. der Ausgang 18 ist mit der Zentralverriege­ lung verbunden, das Ausgangsventil 19 mit der pneumatischen Türdichtung, das Ausgangsventil 20 mit der Steuerung der Kühlerjalousie, das Ausgangsventil 21 mit der Betätigung eines versenkbaren Türgriffes und das Ausgangsventil 22 mit der in bekannter Weise pneumatisch ausgebildeten Leuchtweiteregelung.

Sämtliche Geräte sind mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen zur Stromversorgung versehen. Es wurden die genormten Klemmenbezeichnungen verwendet, nämlich 15 für den sogenannten geschalteten Pluspol, 30 für den unge­ schalteten Pluspol (direkt von der Batterie) und 31 für die Rückleitung zur Batterie, also zur Masse. Die Bedien­ einheiten 2 und 3 sind zweckmäßigerweise an den Licht­ schalter angeschlossen.

Von den Bedieneinheiten 2 und 3 bzw. den Steuerschaltern 4 bis 8 führen jeweils eine entsprechende Anzahl von Einzelleitungen enthaltende elektrische Leitungen zu dem zentralen Steuergerät 1 und von diesem wiederum mehrere Einzelleitungen enthaltende elektrische Leitungen zu den beiden pneumatischen Steuergeräten 9 und 10.

Beide pneumatischen Steuergeräte 9 und 10 enthalten bei­ spielsweise je fünf spektromagnetisch gesteuerte Ventile 23, 24, 25, 26 und 27 bzw. 28, 29, 32, 33 und 34. Mit ihrer Hilfe können jeweils fünf einzelne Sitzkissen K 1, K 2, K 3, K 4 und K 5 auf verschiedene Drücke eingesteuert werden, wodurch sich eine physiologisch angenehme Sitz­ haltung erzielen läßt.

Die Bedieneinheiten 2 und 3 enthalten Steuerschalter für die Sitzhöhe und für die Höhe des einzuführenden Drucks.

Mit Hilfe der Bedieneinheiten 2 und 3 kann über das zen­ trale Steuergerät 1 das Steuergerät 9 bzw. das Steuer­ gerät 10 angesteuert werden, wobei zusätzliche gespeicherte Daten aus der zentralen elektronischen Steuereinheit 11 entsprechend steuernd bzw. regelnd eingreifen können.

Die Wirkungsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels ist wie folgt: Geht von einer Bedieneinheit oder von einem Steuerschalter ein elektrischer Befehl in das Steuergerät 1, so wird er dort in der Vorrichtung 11 entsprechend ver­ arbeitet und in einen Befehl für die Motorpumpeneinheit 12 umgewandelt, der Pumpenmotor wird hierbei zweckmäßiger­ weise als rechts- und linkslaufender Motor ausgebildet und die entsprechende pneumatische Pumpe in gleicher Weise. Hierdurch besteht die Möglichkeit, daß aufgrund von Steuerbefehlen der Vorrichtung 11 die Pumpe der Motor­ pumpeneinheit 12 durch Rechts- oder Linkslauf Über- oder Unterdruck erzeugt und in die Leitungen zu den Ausgangs­ ventilen 16 bis 22 gibt. Der mit dem Leitungssystem pneumatisch verbundene Drucksensor 13 steuert ebenfalls die elektronische Vorrichtung 11 an, diese steuert wiederum das Ventil 14 an und auch die Ausgangsventile 16 bis 22 sowie die Sitzkissenventile 23 bis 27 bzw. 28, 29, 32, 33 und 34. Die Verarbeitung der Signale in der zen­ tralen elektronischen Vorrichtung 11 kann durch in der Mikroprozessortechnik bekannte Techniken digital erfolgen, so daß die angesteuerten Werte sehr genau eingehalten werden.

Wird also im einfachsten Falle von dem Steuerschalter 6 ein Signal zum zentralen Steuergerät 1 gegeben, wobei dieses Signal z. B. lediglich in einer Umschaltung vom hohen zum niedrigen Potential besteht, so wird dies von der Vorrichtung 11 als Steuersignal für die Betätigung der Kühlerjalousie aufgefaßt, woraufhin der durch den Drucksensor 13 gemessene Druck durch entsprechende Ansteuerung der Motorpumpeneinheit 12 nach Laufdauer und Laufrichtung auf das für die Betätigung der Kühlerjalousie notwendige Maß gebracht und dann über das Ausgangsventil 20 am entsprechenden Ausgang zur Kühlerjalousie freigegeben wird.

Im Falle von kontinuierlich zu verstellenden Einrichtungen, wie z. B. handbetätigten Leuchtweiteregeleinrichtungen, kann durch Einstellung eines Potentiometers im Steuer­ schalter 8 ein entsprechendes Spannungssignal erzeugt werden, das von der elektronischen Vorrichtung 11 in ein entsprechendes digitales Signal umgewandelt werden kann, das über das Ausgangsventil 22 an dem Ausgang für den Leuchtweiteregler einen der Potentiometerstellung ent­ sprechenden Druck bereitstellt und abgibt. In entsprechen­ der Weise können die anderen Bedieneinheiten bzw. Steuer­ schalter über die Einstellelemente elektrische Signale an das Steuergerät 1 abgeben, die dieses veranlassen, das Signal richtig zu deuten und entsprechende Drücke zu erzeugen, abzugeben und gegebenenfalls über weitere elektrische Befehle über die Geräte 9 und 10 nochmals in geeigneter Weise zu verteilen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Versorgen mehrerer pneumatisch betätigter Geräte mit Druckmittel, insbesondere im Kraftfahrzeug, bei dem Druck erzeugt, Druck gemessen und Druck zu den Geräten geführt wird, indem in Abhängigkeit von Steuer­ befehlen elektrisch Ventile betätigt werden und der Druckerzeuger ein- und ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den Steuer­ befehlen der Druckerzeuger auf die dem jeweiligen Gerät angemessene Druckhöhe gesteuert und die Zufuhr allein zu diesem Gerät geöffnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Über- als auch Unterdruck erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der einen Laufrichtung Überdruck und in der anderen Laufrichtung Unterdruck erzeugende rotierende Pumpe verwendet wird und gewünschte Zwischenwerte des Drucks durch Umsteuerung der Laufrichtung gewonnen werden.

4. Vorrichtung zur Druckversorgung mehrerer pneumatisch betätigter Geräte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Druckerzeuger (12), mit einem Drucksensor (13), mit pneumatischen Leitungen, welche die Geräte mit dem Druckerzeuger (12) verbinden, mit den Geräten (9, 10) zugeordneten elektromagnetisch betätigten Magnetventilen (16 bis 22), mit einer elektrischen, insbesondere elek­ tronischen Steuereinheit (11) zum Ansteuern der Magnet­ ventile und des Druckerzeugers und mit Steuerschaltern (2 bis 8) zur Betätigung der Geräte, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drucksensor (13) allein dem Druck­ erzeuger (12) zugeordnet ist, daß der Druckerzeuger (12) in der Druckhöhe regelbar ausgebildet ist, und daß die elektrische Steuereinheit (11) so ausgebildet und so mit dem Druckerzeuger (12) und den Magnetventilen (14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) verbunden ist, daß in Abhängigkeit der Steuerschalter (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) der dem jeweiligen Gerät angemessene Druck erzeugt werden kann und das jeweils zugeordnete Magnetventil (16 bis 22) geöffnet werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuereinheit (11) einen Mikro­ prozessor enthält.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (11) verschiedene Drucksteuer­ befehle abgespeichert enthält, und daß verschiedene Anschlüsse vorgesehen sind, mit deren Hilfe dem Steuergerät Steuerbefehle zugeführt werden können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine rotierende Motorpumpe (12) mit Rechts- und Linkslauf als Druckerzeuger vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorpumpe (12) so ausgebildet ist, daß sie in der einen Laufrichtung Überdruck und in der anderen Laufrichtung Unterdruck erzeugt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse für Sensoren (13) vorgesehen sind, die zur Steuerung oder Regelung eines Druckes geeignet sind.