DE10214383B4

DE10214383B4 - Fahrzeugsitz mit automatisch einstellbaren Seitenwangen

Info

Publication number: DE10214383B4
Application number: DE10214383A
Authority: DE
Inventors: Andreas Diehl
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-30
Filing date: 2002-03-30
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2022-03-31
Also published as: DE10214383A1

Abstract

Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzteil (3) als einer ersten Baugruppe und einer Lehne (4) als einer zweiten Baugruppe, wobei wenigstens eine dieser Baugruppen seitlich angeordnete Seitenwangen (6) aufweist, die durch wenigstens ein Einstellmittel (8, 16) in ihrer Form und/oder Ausrichtung einstellbar sind, wobei eine Ansteuerung der Einstellmittel (8, 16) gemäß einer Auswertung einer auf den Fahrzeugsitz (1) wirkenden Querbeschleunigung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei unterschiedliche Einstellmittel (8, 16) vorgesehen sind, deren Ansteuerung gemäß einem Großsignalverhalten und einem Kleinsignalverhalten der Querbeschleunigung unterschiedlich erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

In der DE 197 50 223 A1 wird ein Fahrzeugsitz dieser Art vorgeschlagen, der als Einstellmittel in den Seitenwangen Blasen aufweist. Durch Sensoren wird die Querbeschleunigung gemessen oder errechnet und mit der Momentangeschwindigkeit gewichtet. Aus dieser Größe wird durch einen das subjektive Empfinden des Insassens simulierenden Algorithmus ein Steuerungssignal für das Pneumatiksystem der Blasen ermittelt. Das Steuerungssignal wird durch ein Zusatzsignal überlagert, welches sich aus einer Klassifikation der Fahrweise des Fahrers ableitet.

Aus der US 4,796,955 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, bei dem in den Seitenwangen Blasen als erste Einstellmittel vorgesehen sind. Unterhalb der Blasen jeweils weitere Blasen angeordnet, welche als zweite Einstellmittel die Spannung in einer Membran einstellen, auf welcher Sitzpolster samt Seitenwangen gelagert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, daß wenigstens zwei unterschiedliche Einstellmittel (Aktoren) vorgesehen sind, deren Ansteuerung gemäß einem Großsignalverhalten und einem Kleinsignalverhalten der Querbeschleunigung unterschiedlich erfolgt, kann sowohl eine träge Langzeitanpassung der Seitenwangen an den Fahrstil des Fahrers als auch (überlagert) eine rasche, hochdynamische Kurzzeitanpassung der Seitenwangen an die momentane Fahrsituation erfolgen, welche jeweils unterschiedlichen Einstellmitteln zugeordnet sind. Das Großsignalverhalten der Querbeschleunigung ist beispielsweise durch ein Zeitintegral über den Mittelwert der Querbeschleunigung definiert, während das Kleinsignalverhalten der Querbeschleunigung durch den Momentanwert der Querbeschleunigung definiert ist.

Vorzugsweise erfolgt gemäß dem Großsignalverhalten eine Konturadaption des Fahrzeugsitzes, d.h. die Kontur des Fahrzeugsitzes, die auch durch die Seitenwangen definiert ist, wird zwischen einer offenen Komfortposition und einer seitlich geführten Sportposition eingestellt. Hierfür weist jede Seitenwange als erstes Einstellmittel vorzugsweise einen ansteuerbaren, schwenkbaren Seitenwangenträger auf, dessen Ausrichtung relativ zum Fahrzeugsitz diese Kontur mitdefiniert und gemäß dem Großsignalverhalten erfolgt.

Ebenfalls vorzugsweise erfolgt gemäß dem Kleinsignalverhalten eine dynamische Anpassung der Form der Seitenwangen, um bei Kurvenfahrten die seitliche Abstützung des Körpers rasch zu verbessern. Hierfür weist jede Seitenwange als zweites Einstellmittel vorzugsweise wenigstens eine ansteuerbare, pneumatisch beaufschlagbare Seitenwangenblase auf, deren die Form bestimmende Beaufschlagung gemäß dem Kleinsignalverhalten erfolgt. Weil die Seitenwangenträger eine Grundabstützungsaufgabe übernehmen, müssen die Seitenwangenblasen nicht mehr die gesamte Abstützungsarbeit aufbringen. Daraus ergeben sich Vorteile hinsichtlich der benötigten Ausdehnung der Seitenwangenblasen und deren Ausweichverhalten.

Für eine Kalibrierung dieses doppelten Anpassungssystems kann beispielsweise eine Vorparametrisierung der Ausrichtung des Seitenwangenträgers durch eine anfänglich gezielt angefahrene Anlage der Seitenwange an den Körper des Insassens erfolgen. Die Ausdehnung der Seitenwangenblasen kann in gleicher Weise vorparametrisiert werden.

Die Begrenzung des Adaptionsbereichs kann auch vollautomatisch, also ohne Vorparametrisierung des Insassens, erfolgen. Hierbei wird durch Auswertung der mit Hilfe einer geeigneten Sensorik gemessenen Stauchung der Seitenwangen (z.B. Stauchung der Seitenwangenblasen) die Position der Seitenwangen bezogen auf den Insassen ständig überwacht. Als Stauchung wird die Differenz zwischen der idealen Ausdehnung der Seitenwange und der aufgrund der Anlage an den Insassen deformierten Ausdehnung der Seitenwange definiert. Der maximale Verstellweg (Einstellbereich) der Seitenwangenträger wird hierbei auf den Punkt begrenzt, bei dem ein zuvor definierter Wert der maximalen Stauchung der Seitenwangenblasen erreicht ist.

Die sensorgestützte Überwachung der Stauchung der Seitenwangenblasen kann auch zur automatischen Konturanpassung während der Fahrt verwendet werden. Hierbei werden die Seitenwangenträger automatisch nur soweit an den Körper des Insassens herangefahren, bis die Position der zuvor definierten maximalen Stauchung der Seitenwangenblasen erreicht ist.

Die aufgrund des Großsignalverhaltens und des Kleinsignalverhaltens der Querbeschleunigung unterschiedlich einstellbaren Seitenwangen können an der Lehne, am Sitzteil oder an beiden Baugruppen vorgesehen sein.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels mit einer Abwandlung näher erläutert. Es zeigen
1 einen Horizontalschnitt durch die Lehne des Ausführungsbeispiels in einer Komfortposition,
2 einen Horizontalschnitt durch die Lehne des Ausführungsbeispiels in einer Sportposition,
3 einen Horizontalschnitt durch eine Seitenwange mit aufgeblasener Seitenwangenblase, und
4 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes.
Ein Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug weist ein Sitzteil 3 und eine Lehne 4 auf. Die Anordnung des Fahrzeugsitzes 1 im Kraftfahrzeug und dessen gewöhnliche Fahrtrichtung definieren das nachfolgend verwendete Koordinatensystem. Die Lehne 4 weist zur Anpassung ihrer Kontur an den Fahrstil des Fahrers auf beiden Seiten jeweils eine Seitenwange 6 auf. Ferner ist in der Lehne 4 eine nicht näher dargestellte, einstellbare Lordosenstütze vorgesehen.
Jede Seitenwange 6 umfaßt einen Seitenwangenträger 8, welcher an einer Struktur 10 der Lehne 4 seitlich schräg nach vorne abstehend angelenkt und als erstes Einstellmittel durch einen Seitenwangeneinsteller um eine in Lehnenlängsrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist, eine Seitenwangenpolsterung 12, welche auf der nach schräg vorne gewandten Seite des Seitenwangenträgers 8 angeordnet ist und in der Regel an der Polsterung 14 der Lehne 4 angeformt ist, zwei übereinander angeordnete Seitenwangenblasen 16, welche innerhalb der Seitenwangenpolsterung 16 angeordnet und als zweite Einstellmittel pneumatisch beaufschlagbar sind, und einen Seitenwangenbezug 18, welcher einen Bestandteil des Bezuges 20 der Lehne 4 bildet. Der Seitenwangenbezug 18 ist für eine große Verformung und Dehnung aufgrund einer Änderung der Ausrichtung und Form der Seitenwange 6 ausgelegt.
Um während der Fahrt eine Anpassung der Kontur an den Fahrstil des Fahrers vornehmen zu können, wird die Querbeschleunigung a_y(t) des Kraftfahrzeuges laufend gemessen.
Für das Großsignalverhalten (Langzeitverhalten) wird der Betrag der Querbeschleunigung a_y(t) über einen vorgegebenen Zeitraum Δt gemittelt:
Der gemittelte Wert a ~_y,Δt(t) des Betrags der Querbeschleunigung ist bei einer gemütlichen Stadtfahrt gering und bei einer zügigen Landstraßenfahrt groß. In Abhängigkeit von dieser gemittelten Querbeschleunigung werden die Seitenwangeneinsteller betätigt, wobei im Falle einer geringen gemittelten Querbeschleunigung die Seitenwangenträger 8 flach eingestellt sind, also im wesentlichen seitlich abstehen wie in der Komfortposition von 1, und im Falle einer großen gemittelten Querbeschleunigung (d.h. viele Querbeschleunigungsspitzen) die Seitenwangenträger 8 stärker nach vorne ausgerichtet werden wie in der Sportposition von 2. Diese Konturadaption zeigt ein träges Verhalten. Im Rahmen einer Vorparametrisierung kann der Insasse anfänglich die Sportposition definieren, indem er die Seitenwangenträger 8 so lange vorschwenken läßt, bis durch Anlage an seinen Körper die für ihn maximal mögliche Ausrichtung erreicht ist, wobei diese für einen 95%-Mann M flacher als für eine 5%-Frau F ist, wie in 2 angedeutet. Auf diese Weise wird eine Begrenzung des Adaptionsbereichs der automatischen Konturadaption erreicht.
Für das Kleinsignalverhalten (Kurzzeitverhalten) wird die Querbeschleunigung a_y(t) direkt ausgewertet und zur kurzfristigen Betätigung der Seitenwangenblasen 16, z.B. während einer Kurvenfahrt zur Verstärkung der seitlichen Abstützung, verwen det. Bei einer engen Kurve werden dann wenigstens die kurvenaußenseitigen Seitenwangenblasen 16 aufgeblasen, wie in 3 dargestellt, wobei die zum Insassen hin gedrängte Seitenwangenpolsterung 12 die Abstützwirkung der Seitenwange 6 erhöht. Mit dieser hochdynamischen Konturanpassung wird dem Insassen eine dynamische Abstützung geboten. Das Ausdehnverhalten der Seitenwangenblasen 16 wird durch Sensoren überwacht, so daß keine gesonderte Vorparametrisierung durchgeführt werden muß.
Das Sitzteil 3 weist vorzugsweise ebenfalls Seitenwangen 6 auf, deren Funktionsweise und Verhalten denjenigen der Lehne 4 entsprechen.

1: Fahrzeugsitz
3: Sitzteil
4: Lehne
6: Seitenwange
8: Seitenwangenträger
10: Struktur
12: Seitenwangenpolsterung
14: Polsterung
16: Seitenwangenblase
18: Seitenwangenbezug
20: Bezug
F: 5%-Frau als Insasse
M: 95%-Mann als Insasse

Claims

Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzteil (3) als einer ersten Baugruppe und einer Lehne (4) als einer zweiten Baugruppe, wobei wenigstens eine dieser Baugruppen seitlich angeordnete Seitenwangen (6) aufweist, die durch wenigstens ein Einstellmittel (8, 16) in ihrer Form und/oder Ausrichtung einstellbar sind, wobei eine Ansteuerung der Einstellmittel (8, 16) gemäß einer Auswertung einer auf den Fahrzeugsitz (1) wirkenden Querbeschleunigung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei unterschiedliche Einstellmittel (8, 16) vorgesehen sind, deren Ansteuerung gemäß einem Großsignalverhalten und einem Kleinsignalverhalten der Querbeschleunigung unterschiedlich erfolgt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Großsignalverhalten der Querbeschleunigung durch ein Zeitintegral über den Mittelwert der Querbeschleunigung definiert ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kleinsignalverhalten der Querbeschleunigung durch den Momentanwert der Querbeschleunigung definiert ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß dem Großsignalverhalten eine Konturadaption des Fahrzeugsitzes (1) erfolgt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenwange (6) als erstes Einstellmittel einen ansteuerbaren, schwenkbaren Seitenwangen träger (8) aufweist, dessen Ausrichtung relativ zum Fahrzeugsitz (1) gemäß dem Großsignalverhalten erfolgt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorparametrisierung der Ausrichtung des Seitenwangenträgers (8) durch eine Anlage der Seitenwange (6) an den Körper des Insassens erfolgt.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Begrenzung des Einstellbereichs der Einstellmittel (8, 16) auf den Adaptionsbereich durch eine Überwachung der Stauchung der Seitenwangen (6) erfolgt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Überwachung und Auswertung der Stauchung der Seitenwangen (6) eine automatische Konturanpassung erfolgt.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß dem Kleinsignalverhalten eine dynamische Anpassung der Seitenwangen (6) erfolgt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenwange (6) als zweites Einstellmittel wenigstens eine ansteuerbare, pneumatisch beaufschlagbare Seitenwangenblase (16) aufweist, deren Beaufschlagung gemäß dem Kleinsignalverhalten erfolgt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren die Ausdehnung der Seitenwangenblase (16) überwachen.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Sitzteil (3) als auch die Lehne (4) Seitenwangen (6) aufweisen, die aufgrund des Großsignalverhaltens und des Kleinsignalverhaltens der Querbeschleunigung unterschiedlich einstellbar sind.