DE10248537A1

DE10248537A1 - Fahrzeugsitz mit automatich einstellbaren Seitenwangen

Info

Publication number: DE10248537A1
Application number: DE10248537A
Authority: DE
Inventors: Guido Wedell; Vitali Komnik
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: DE10248537B4

Abstract

Bei einem Fahrzeugsitz, insbesondere einem Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzteil als einer ersten Baugruppe und einer Lehne als einer zweiten Baugruppe, wobei wenigstens eine dieser Baugruppen seitlich angeordnete Seitenwangen aufweist, die durch wenigstens ein Einstellmittel (108) in ihrer Form und/oder Ausrichtung einstellbar sind, wobei eine Ansteuerung der vorgesehenen Einstellmittel (108) gemäß einer Auswertung der Querbeschleunigung und wenigstens eines Sensors (130, 134, 136) erfolgt, ist als Einstellmittel für jede Seitenwange wenigstens ein elektromechanisch angetriebener, schwenkbarer Seitenwangenträger (108) vorgesehen, an welchem jeweils wenigstens ein Teil (130) des Sensors (130, 134, 136) angeordnet ist.

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, wobei die Blasen auch als Sensoren wirken. Das Steuerungssignal wird durch ein Zusatzsignal überlagert, welches sich aus einer Klassifikation der Fahrweise des Fahrers ableitet.
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 als Einstellmittel wenigstens ein elektromechanisch angetriebener, schwenkbarer Seitenwangenträger vorgesehen ist, an welchem jeweils wenigstens ein Teil des Sensors angeordnet ist, muß kein vollständiges Pneumatiksystem zur Verfügung stehen, insbesondere kein Kompressor, was die Herstellung des Fahrzeugsitzes kostengünstiger gestaltet und vielfältigere Einsatzmöglichkeiten dessel ben bietet. Dieser Vorteil bleibt bestehen, auch wenn ein geschlossenes Pneumatiksystem als Sensor genutzt wird. Mit den Sensoren an den in der Regel paarweise vorhandenen Seitenwangenträgern kann dann beispielsweise die Anlage an den Körper des Insassens gemessen werden, d.h. eine Regelung erfolgen.
Vorzugsweise nehmen die Seitenwangenträger einerseits eine voreinstellbare oder durch das Großsignalverhalten der Querbeschleunigung regelbare Grundeinstellung und andererseits in Abhängigkeit des Kleinsignalverhaltens der Querbeschleunigung eine unter Zuhilfenahme des Sensors geregelte Stützstellung ein. Damit 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. Das Großsignalverhalten der Querbeschleunigung ist beispielsweise durch ein Zeitintegral über den Betrag 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. Ebenfalls vorzugsweise erfolgt gemäß dem Kleinsignalverhalten eine dynamische Anpassung der Form der Seitenwangen, um bei Kurvenfahrten die seitliche Abstützung des Körpers rasch zu verbessern.
In konstruktiv einfach zur verwirklichender Ausführung der Mechanik ist jeder Seitenwangenträger vorzugsweise an einem an der Struktur der Baugruppe befestigten Aufhängedraht angelenkt, so daß auch herkömmliche Strukturen verwendet werden können. Vorzugsweise mittels einer Ritzelschwinge, welche eine Öffnung mit Innenverzahnung aufweist, steht der Seitenwangenträger in Getriebeeingriff mit einem Ritzel eines Elektromotors.
In ebenfalls konstruktiv einfach zu verwirklichender Ausführung ist der Sensor als Druckmeßsensor ausgebildet, mittels dessen Flächenpressungen gemessen werden können, so daß Abweichungen von durchschnittlichen Körperproportionen ausgeglichen werden. Hierfir ist beispielsweise der am Seitenwangenträger angeordnete Teil des Sensors als Meßblase ausgebildet, welche ebenso eine in einem geschützten Bereich der Baugruppe angeordnete, der Meßblase gleichende Vergleichblase über Schläuche mit einem Druckdifferenzsensor verbunden ist, so daß Temperatureinflüsse ausgeglichen werden.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine perspektivische Ansicht der Lehne des Ausführungsbeispiels ohne Polsterung,
2 einen Horizontalschnitt durch die Lehne entlang der Linie II-II in 1 und 3, und
3 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes.
Ein Fahrzeugsitz 101 für ein Kraftfahrzeug weist ein Sitzteil 103 als eine erste Baugruppe und eine Lehne 104 als eine zweite Baugruppe auf. Die Anordnung des Fahrzeugsitzes 101 im Kraftfahrzeug und dessen gewöhnliche Fahrtrichtung definieren das nachfolgend verwendete Koordinatensystem. Die Lehne 104 weist zur statischen Anpassung ihrer Kontur an den Fahrer und dessen durchschnittliche Fahrweise (Grundeinstellung) und zur dynamischen Nachregelung, beispielsweise bei Kurvenfahrten, auf beiden Seiten jeweils eine Seitenwange 106 auf.
Jede Seitenwange 106 umfaßt eine in der Zeichnung nur angedeutete Polsterung mit Bezug und innerhalb derselben einen Seitenwangenträger 108 als Einstellmittel, welcher an einem Aufhängedraht 109 angelenkt ist, der wiederum an einem Lehnenrahmen als Struktur 110 der Lehne 104 angebracht ist. Der Seitenwangenträger 108 steht seitlich schräg nach vorne und ist ungefähr in der Mitte mittels eines Stiftes an einer horizontal angeordneten Ritzelschwinge 122 befestigt. Die Ritzelschwinge 122 umschließt mit einer einseitig gezahnten, länglichen Öffnung ein Ritzel 124, mit welchem sie in Getriebeeingriff steht. Das Ritzel 124 wiederum sitzt drehfest auf einer Abtriebswelle eines Motors 126, welcher somit den gesamten Seitenwangenträger 108 antreibt. Durch den Abstand zwischen dem Ritzel 124 als Antrieb und dem Aufhängedraht 109 als Schwenkachse des Seitenwangenträgers 108 werden die auftretenden Motormomente reduziert.
Auf der nach innen gewandten Seite jedes Seitenwangenträgers 108 ist eine Luftblase als Meßblase 130 angebracht, welche über einen Meßschlauch 132 mit einem Druckdifferenzsensor 134 in Verbindung steht und ansonsten geschlossen ist. Eine Vergleichsblase 136, welche der Meßblase 130 vollkommen gleicht, aber vom Insassen unbelastet in einem geschützten Bereich der Lehne 104 angeordnet ist, ist über einen Vergleichsschlauch 138 ebenfalls mit diesem Druckdifferenzsensor 134 verbunden. Der Druckdifferenzsensor 134 bildet zusammen mit der Meßblase 130 und der Vergleichsblase 136 einen Sensor. Die zwei, den beiden Seitenwangen 106 jeweils zugeordneten Druckdifferenzsensoren 134 und Motoren 126 sowie die gegebenenfalls vorhandenen Potentiometer, Hallsensoren, Querbeschleunigungssensoren und Fahrzeugsgeschwindigkeitssensoren sind mit einer nicht näher dargestellten Steuerung verbunden.
Die statische Grundeinstellung der Seitenwangen 106 wird beispielsweise beim Einsitzen des Insassens manuell (z.B. durch ein Potentiometer) oder durch Anfahren an den Körper des Insassens ermittelt und gespeichert. Die Grundeinstellung kann als Langzeitverhalten oder Großsignalverhalten auch aus dem Fahrstil des Insassens ermittelt werden, indem beispielsweise die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeuges laufend gemessen und der Betrag der Querbeschleunigung über einen vorgegebenen Zeitraum gemittelt wird. Die Grundeinstellung der Seitenwangen 106 erfolgt mit einer langsamen Drehzahl der Motoren 126, um eine möglichst feine Einstellung zu erhalten. Dabei schwenken die beiden Seitenwangenträger 108 gegensinnig, d.h. aufeinander zu oder voneinander weg.
Oberhalb einer bestimmten Querbeschleunigung (enge Kurve) und einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt gemäß einem Kurzzeitverhalten oder Kleinsignalverhalten eine dynamische Nachregelung. In Abhängigkeit der Querbeschleunigung fahren die Motoren 126 die beiden Seitenwangentraäger 108 parallel zueinander oder nur der kurvenäußere Motor 126 den zugeordneten Seitenwangenträger 108 in eine Stützstellung. Mit dieser hochdynamischen Konturanpassung wird dem Insassen eine dynamische, seitliche Abstützung geboten. Wenn Querbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit unter ihren Schwellwert sinken, fahren die Seitenwangenträger 108 wieder zur gespeicherten Grundeinstellung zurück.
Da es als störend empfunden werden kann, wenn die Seitenwangenträger 108 in eine Stützstellung fahren würden, die unabhängig von den Körpermaßen wäre, erfolgt eine Regelung über den Druck in den Meßblasen 130. Die Temperaturabhängigkeit der Drucks in den Meßblasen 130 wird durch die gleiche Temperaturabhängigkeit des Drucks in den Vergleichsblasen 136 und die Differenzmessung in den Druckdifferenzsensoren 134 eliminiert. Die Meßblasen 130 liefern dann den Druck am Insassen, wobei sie als Flächenpressungssensoren wirken, d.h. keine punktuellen Messungen liefern, so daß auch bei nicht durchschnittlichen Körperproportionen der in der Meßblase 130 erzeugte Druck eindeutig gemessen werden kann.
Das Sitzteil 103 weist vorzugsweise ebenfalls Seitenwangen 106 auf, deren Funktionsweise und Verhalten denjenigen der Lehne 104 entsprechen.

101: Fahrzeugsitz
103: Sitzteil, erste Baugruppe
104: Lehne, zweite Baugruppe
106: Seitenwange
108: Seitenwangenträger, Einstellmittel
109: Aufhängedraht
110: Struktur
122: Ritzelschwinge
124: Ritzel
126: Motor
130: Meßblase
132: Meßschlauch
134: Druckdifferenzsensor
136: Vergleichsblase
138: Vergleichsschlauch

Claims

Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzteil (103) als einer ersten Baugruppe und einer Lehne (104) als einer zweiten Baugruppe, wobei wenigstens eine dieser Baugruppen seitlich angeordnete Seitenwangen (106) aufweist, die durch wenigstens ein Einstellmittel (108) in ihrer Form und/oder Ausrichtung einstellbar sind, wobei eine Ansteuerung der vorgesehenen Einstellmittel (108) gemäß einer Auswertung der Querbeschleunigung und wenigstens eines Sensors (130, 134, 136) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als Einstellmittel für jede Seitenwange (106) ein elektromechanisch angetriebener, schwenkbarer Seitenwangenträger (108) vorgesehen ist, an welchem jeweils wenigstens ein Teil (130) des Sensors (130, 134, 136) angeordnet ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwangenträger (108) eine voreinstellbare oder durch das Großsignalverhalten der Querbeschleunigung regelbare Grundeinstellung einnehmen.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Seitenwangenträger (108) in Abhängigkeit des Kleinsignalverhaltens der Querbeschleunigung aus seiner Grundeinstellung heraus unter Zuhilfenahme des Sensors (130, 134, 136) geregelt in eine Stützstellung fährt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (104) oder die Baugruppen (103, 104) zwei spiegelbildlich ausgebildete Seitenwangen (106) mit Seitenwangenträgern (108) aufweist bzw. aufweisen, welche bei der Voreinstellung oder Regelung der Grundeinstellung paarweise gegensinnig schwenken, während sie bei der Regelung der Stützstellung gleichsinnig schwenken oder nur jeweils einer der Seitenwangenträger (108) schwenkt.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwangenträger (108) jeweils an einem an der Struktur (110) der Baugruppe (104) befestigten Aufhängedraht (109) angelenkt sind.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwangenträger (108) jeweils mittels einer Ritzelschwinge (122) in Getriebeeingriff mit einem Ritzel (124) eines Motors (126) stehen.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (130, 134, 136) als Druckmeßsensor ausgebildet ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am Seitenwangenträger (108) angeordnete Teil des Sensors (130, 134, 136) als Meßblase (130) ausgebildet ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem geschützten Bereich der Baugruppe (104) eine der Meßblase (130) gleichende Vergleichblase (136) angeordnet ist, wobei die Meßblase (130) und die Vergleichsblase (136) über Schläuche (132, 138) mit einem Druckdifferenzsensor (134) verbunden sind.