Сиденье автомобиля, содержащее деформирующийся элемент, и способ приведения в действие деформирующегося элемента сиденья - RU2584638C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сиденью, в частности, к сиденью автомобиля, содержащему деформирующийся элемент, и способу приведения в действие деформирующегося элемента сиденья.

Уровень техники

В отношении сидений, устанавливаемых в автомобилях, выдвигают целый ряд требований. Например, сиденье автомобиля должно обеспечивать удобное положение пассажира и не вызывать у него утомление. С этой целью необходимо обеспечить поглощение вибраций, которые передаются от автомобиля человеку через сиденье, на котором он сидит. По этой причине сиденья в автомобилях обычно оснащены пружинистой опорой поверхности сиденья и/или подушкой из пеноматериала для поглощения вибраций. В данном случае пружинистая опора поверхности сиденья, например, благодаря гибкой металлической проволоке может в значительной степени предотвращать передачу высокочастотных колебаний пассажиру; в то же время, однако, могут возникнуть низкочастотные резонансные колебания в диапазоне от 4 до 7 Гц, которые негативно воздействуют на комфорт пассажира. С другой стороны, накладка из пеноматериала на основании, жестко соединенном с рамой сиденья, обеспечивает хорошую изоляцию при низких частотах, но значительно хуже поглощает более высокочастотные колебания.

По этой причине из патента ЕР 1 564 066 В1 известно сиденье, содержащее по меньшей мере один деформирующийся элемент и жесткую опорную пластину, установленную между деформирующимся элементом и накладкой сиденья. Для достижения лучших демпфирующих качеств или более низкой пропускной способности в максимально возможном количестве ситуаций, возникающих во время езды, и, учитывая самые разные анатомические особенности пассажиров, деформирующиеся элементы могут автоматически регулироваться посредством системы управления, устройство которой учитывает физиологические параметры и автомобиль, ситуацию во время движения и/или параметры сиденья. Таким образом, демпфирующие характеристики можно регулировать на ходу в соответствии с условиями движения и/или особенностями пассажиров. Как известно из патента ЕР 1 712 405 В1, необходимо устанавливать по меньшей мере два деформирующихся элемента, которые допускают качательные движения для того, чтобы также предотвращать утомляемость пассажиров.

Раскрытие изобретения

Цель данного изобретения заключается в создании сиденья, в частности, сиденья автомобиля, содержащего деформирующийся элемент, обладающий улучшенными демпфирующими свойствами в отношении поглощения колебаний, передаваемых пассажирам. Также целью настоящего изобретения является разработка способа приведения в действие деформирующегося элемента сиденья, который позволит улучшить поглощение колебаний.

Данная цель достигается посредством устройства и способа, описанных в независимых пунктах формулы настоящего изобретения.

В соответствии с изобретением сиденье, в частности, сиденье для автомобиля, состоит из рамы сиденья и опорной поверхности сиденья. Рама сиденья представляет собой опорную конструкцию сиденья, которая, например, состоит из внешней рамы и пластины из тонколистового металла, которая плотно прикреплена к ней и на которой расположены другие элементы конструкции сиденья. В случае с сиденьем автомобиля рама сиденья соединена с автомобилем при помощи скользящего и/или регулирующего механизма, например. Поверхность сиденья обеспечивает контакт между сиденьем и пассажиром и, в частности, состоит из верхней опорной поверхности сиденья и спинки. Верхняя опорная поверхность сиденья может быть выполнена в виде поверхности накладки сиденья, которая помимо прочего содержит подушку сиденья. Поверхность сиденья, слой сиденья, подушка сиденья и спинка могут быть выполнены в виде цельной или сборной конструкции.

Кроме того, сиденье содержит по меньшей мере один деформирующийся элемент, который действует между рамой сиденья и опорной поверхностью сиденья. С этой целью деформирующийся элемент установлен таким образом, что он поглощает по меньшей мере ту часть сил, которая исходит от пассажира и воздействует на сиденье, в частности массу и инерционные силы, и передает их на опорную структуру сиденья, то есть на раму сиденья. В противоположность этому деформирующийся элемент прилагает соответствующие силы к пассажиру. Деформирующийся элемент может быть установлен под поверхностью сиденья или под подушкой сиденья, но также может быть выполнен как подушка сиденья, например, и может самостоятельно служить поверхностью сиденья или быть частью данной поверхности.

По меньшей мере один деформирующийся элемент может автоматически быть приведен в действие, в частности, посредством устройства управления. Регулировка формы и/или объема деформирующегося элемента, выполняемая таким образом, приводит к регулировке формы поверхности сиденья и/или регулировке сил, проходящих через него и воздействующих на пассажира. Деформирующийся элемент может быть приведен в действие различными способами, например, пневматически, гидравлически, при помощи электрических серводвигателей, элементами запоминания формы или другими средствами.

В соответствии с изобретением по меньшей мере один деформирующийся элемент приводят в действие с целью активной компенсации воздействия колебаний, которые могут передаваться пассажиру через раму сиденья. В сиденье автомобиля такие вибрации возникают особенно часто под воздействием неровностей дорожного покрытия во время движения автомобиля и передаются через корпус внутрь автомобиля, откуда впоследствии переходят к раме сиденья, соединенной с автомобилем. Однако такие колебания также могут быть вызваны, например, двигателем или стартером или другими движущимися элементами автомобиля. Данные колебания могут возникать и в результате разбалансировки колес автомобиля и быть переданы на раму сиденья. Движения при ускорении или торможении автомобиля аналогично могут вызывать данные колебания.

В силу того, что по меньшей мере один деформирующийся элемент приводят в действие с целью активной компенсации воздействия таких колебаний, осуществление активного уравновешивания колебательных движений и, следовательно, частичной или практически полной нейтрализации колебательных движений вполне возможно. Теперь только небольшая часть колебаний, если они будут возникать, будет передана сидящему пассажиру. По этой причине изобретение допускает, что посредством соответствующего приведения в действие деформирующегося элемента возможно активно устранять колебания, передаваемые пассажиру через раму сиденья, тем самым достигая значительного улучшения комфорта.

По меньшей мере один деформирующийся элемент может быть установлен в различных зонах структуры сиденья и выполнен различными способами. Таким образом, например, деформирующийся элемент может быть установлен внутри или под подушкой сиденья или накладкой сиденья, или даже под опорной плитой под подушкой сиденья.

Деформирующийся элемент также может быть размещен в подушке сиденья. В сиденье также может быть предусмотрено несколько деформирующихся элементов могут либо в одной зоне, либо в разных.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один деформирующийся элемент выполнен в подушке сиденья. Это обеспечивает прямой контакт с пассажиром и позволяет осуществлять эффективный контроль с максимально возможной компенсацией колебаний.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один деформирующийся элемент содержит подушку, наполненную текучей средой. В частности деформирующийся элемент может быть сам выполнен в виде такой подушки, например, подушки сиденья, которая наполнена жидкостью или газом. Это обеспечивает чрезвычайно простую, недорогую и эффективную конструкцию деформирующегося элемента.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения деформирующийся элемент приводят в действие регулятором подачи текучей среды, который регулирует давление и/или объем текучей среды, содержащейся в подушке. Это простой способ осуществления регулирования согласно изобретению.

Предпочтительно регулятор подачи текучей среды может быть успешно интегрирован в сиденье, а именно в специально подготовленную внутреннюю зону сиденья или прочно соединен с сиденьем, например, под опорной поверхностью сиденья или в спинке. В первую очередь преимущество заключается в том, что соединительная линия между регулятором подачи текучей средой и подушками, наполненными текучей средой, должна быть относительно короткой, тем самым позволяя осуществлять более оперативную и эффективную регулировку давления и/или объема текучей среды, содержащейся в подушке. Во- вторых, такое размещение облегчает проведение сервисного обслуживания, а также, например, замены сиденья, включая регулятор подачи текучей среды в случае выявления дефектов.

В соответствии с предпочтительным вариантом воплощения изобретения регулятор подачи текучей среды содержит гидравлический цилиндр, приводимый в действие двигателем и, в частности, электродвигателем, который гидравлически связан соединительной линией с подушкой, наполненной текучей средой. Перемещение поршня цилиндра выполняет регулировку объема текучей среды, содержащейся в цилиндре, тем самым обеспечивая соответствующее регулирование давления и/или объема текучей среды, содержащейся в соединительной линии и подушке. Соответственно также можно использовать и диафрагму, управляемую приводом. Это легкий и непосредственный способ деформирования подушки, наполняемой текучей средой, таким образом, что колебания могут быть компенсированы в достаточно широком частотном диапазоне.

Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом воплощения, регулятор подачи текучей среды содержит резервуар текучей среды, нагнетаемый до значительной степени избыточного давления, и клапанный механизм для приведения в действие впускного и выпускного отверстия текучей среды из подушки. Клапанный механизм может состоять, например, из регулируемых впускного и выпускного клапанов и даже управляемого многоходового клапана, посредством которых соединительная линия к подушке может быть соединена либо с впускным, либо с выпускным отверстием. Резервуар текучей среды можно заполнять постоянно или через установленные промежутки времени при помощи насоса с приводом от двигателя. Клапан, клапаны или клапанный механизм преимущественно представляют собой электрически регулируемые клапаны, например, как электромагнитные клапаны. Подушку можно наполнять и опорожнять посредством приведения клапанов в действие. При незначительных затратах данное воплощение изобретения позволяет компенсировать колебания по меньшей мере в ограниченном частотном диапазоне.

Регулятор подачи текучей среды может содержать совокупность гидравлических цилиндров или резервуаров текучей среды и клапанов, позволяющих управлять одной или несколькими подушками. Орган управления двигателем пневматического цилиндра или клапаны могут быть размещены в регуляторе подачи текучей среды или же они могут быть воплощены как отдельное устройство, в частности, в виде электронного органа управления.

В соответствии с предпочтительным вариантом воплощения изобретения в роли текучей среды может выступать газ. Достоинство данной среды заключается в том, что газ имеет преимущественные демпферные характеристики благодаря своей способности сжиматься. Особенно благоприятно, когда в качестве газа используется воздух. Воздух повсеместно доступен и может быть сжат при помощи простых средств для образования сжатого воздуха с его дальнейшим применением для приведения подушки в действие.

В дополнение к вышеперечисленному, целесообразно, чтобы деформирующийся элемент регулировался на основании получения соответствующего сигнала датчика давления, установленного для измерения давления текучей среды, содержащейся в подушке. Так как воздействие возрастающей силы на пассажира автомобиля связано с повышенным давлением текучей среды, такой датчик давления позволяет точно измерять силу, которая, например, воздействует на пассажира при передаче колебательных движений. Динамичная регистрация давления особенно целесообразна, например, при использовании датчиков, имеющих разрешающую способность до частотного уровня приблизительно от 50 до 100 Гц. Посредством соответствующего приведения в действие гидравлического цилиндра или клапана на основании регулируемого давления, например, можно выпускать текучую среду из подушки с целью нейтрализации измеряемой разницы давления. Это простой способ предотвращения передачи колебаний пассажиру.

Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом воплощения изобретения, деформирующийся элемент регулируется на основании поступления сигнала датчика ускорения, установленного для измерения ускорения автомобиля и рамы сиденья. В частности, датчик ускорения, установленный на раме сиденья, подходит для регистрации колебаний, подлежащих компенсации в соответствии с воплощением изобретения. По этой причине такая регистрация осуществляется еще перед вероятной передачей колебаний пассажиру. Соответствующее приведение в действие гидравлического цилиндра или клапана на основании измеряемого ускорения можно использовать в качестве нейтрализации измеряемого ускорения колебаний, тем самым в значительной степени компенсируя колебания и предотвращая их передачу пассажиру.

Так как сиденье автомобиля обычно жестко соединено с его кузовом, а самые неприятные колебания находятся в диапазоне частот ниже 20 Гц, регистрация колебаний самого автомобиля очень часто играет значимую роль для приведения деформирующегося элемента в действие с целью активной компенсации колебаний. Положительный момент заключается в том, что для компенсации колебаний можно использовать датчики ускорения, которые в частых случаях уже установлены в двигателе автомобиля в связи с их использованием с другими системами, такими как электронная система стабилизации или воздушная подушка безопасности. В данной ситуации значение ускорения в вертикальном направлении практически соответствует приведению деформирующегося элемента в действие.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения присутствует возможность установить по меньшей мере один датчик давления для регистрации давления текучей среды, содержащейся в подушке, и по меньшей мере один датчик ускорения автомобиля или рамы сиденья, два сигнала от которых будут оцениваться и использоваться для приведения в действие по меньшей мере одного деформирующегося элемента. Таким образом, возможно почти полностью предотвращать передачу колебаний пассажиру от рамы сиденья.

В дополнение к активной компенсации колебаний в соответствии с изобретением можно использовать по меньшей мере один деформирующийся элемент для осуществления регулируемого пассивного демпфирования и выполнения функций массажера согласно патентам ЕР 1 564 066 В1 и ЕР 1 712 405 B1, которые включены посредством ссылок в настоящее изобретение.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения способ, применяемый для приведения в действие деформирующегося элемента сиденья, в частности, сиденья автомобиля, причем этот элемент действует между рамой сиденья и поверхностью сиденья, заключается в том, что деформирующийся элемент приводят в действие с целью компенсации колебаний, которые передаются пассажиру от рамы сиденья. Такое активное балансирование колебаний позволяет в значительной степени предотвращать любую передачу колебаний пассажиру, тем самым существенно повышая комфорт.

Деформирующийся элемент, который содержит подушку, наполняемую текучей средой, предпочтительно приводить в действие таким образом, чтобы давление текучей среды, содержащейся в подушке, соответствовало статическому давлению. Статическое давление - это такое давление, которое необходимо для уравновешивания силы, которой статически воздействует пассажир на соответствующую зону сиденья и, следовательно, на деформирующийся элемент, и, в частности, для уравновешивания массы, прилагаемой пассажиром. Давление текучей среды в подушке предпочтительно регулировать посредством приведения в действие гидравлического цилиндра или клапана, например, таким образом, чтобы давление было по меньшей мере постоянным и соответственно равным статическому давлению. С этой целью, в частности, существует возможность измерять давление и в случае отклонения от постоянного значения давления привести в действие гидравлический цилиндр или клапан с целью нейтрализации данного отклонения. В альтернативном или дополнительном варианте осуществления, например, регистрируют сигнал датчика ускорения автомобиля и проводят его последующую оценку на предмет необходимости приведения в действие пневматического цилиндра или клапана.

Электронное устройство управления, которое в соответствии с методикой изобретения разработано для приведения в действие регулятора подачи текучей среды, например, гидравлического цилиндра или клапанного механизма, может быть частью регулятора подачи текучей среды и устанавливаться на сиденье. Однако устройство управления также может представлять собой составляющую центрального электронного устройства управления автомобиля.

Краткое описание чертежей

Суть изобретения изложена ниже более подробно и сопровождается ссылками на соответствующие чертежи, на которых:

на Фиг.1 показан схематично регулятор подачи текучей среды и подушка, наполненная текучей средой, в соответствии с первым вариантом воплощения сиденья согласно изобретению;

на Фиг.2 показан схематично регулятор подачи текучей среды и подушка, наполненная текучей средой, в соответствии со вторым вариантом воплощения сиденья согласно изобретению;

на Фиг.3 показан схематично регулятор подачи текучей среды и подушка, наполненная текучей среды, в соответствии с еще одним вариантом воплощения сиденья согласно изобретению;

на Фиг.4 показан схематично регулятор подачи текучей среды и сиденье в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;

на Фиг.5 показан способ регулировки давления текучей среды в подушке в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Осуществление изобретения

Как показано на Фиг.1, регулятор 1 подачи текучей среды в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может быть выполнен как пневматический блок управления, содержащий пневматический цилиндр 2. В пневматическом цилиндре 2 в качестве приводного устройства выполнен с возможностью перемещения поршень 3, положение которого служит для регулирования объема текучей среды, в данном случае воздуха, находящегося в камере 4 цилиндра. Поршень 3 приводят в действие посредством электрического двигателя М при помощи рычажной передачи 5. При этом схематично представлен приводимый в действие электрическим двигателем М рычаг 6, который выполнен, например, с возможностью вращения в направлении стрелки 7.

Пневматический цилиндр 2 соединен соединительной линией 8, например, пневматической трубкой, с деформирующимся элементом сиденья, который на Фиг.1 представлен схематично в виде подушки 9. Подсистема, состоящая из камеры 4 цилиндра, соединительной линии 8 и подушки 9, может быть заполнена сжатым воздухом с заранее установленным давлением наполнения р_нап посредством соединительной линии 10, которая может быть закрыта запорным клапаном 11.

Существует возможность регулировать объем воздуха, находящегося в камере 4 цилиндра посредством приведения двигателя М в действие. Если, например, поршень 3 передвинуть направо, как показано на Фиг.1, воздух переместится из камеры 4 цилиндра, и подушка 9 наполнится более плотно. Если на подушку не воздействует какая-либо нагрузка, объем подушки 9 возрастает соответственно таким образом, что форма подушки 9 или поверхности сиденья, которое содержит такую подушку 9, также будет соответственно изменена. Если подушка 9 подвергается нагрузке или разработана таким образом, что при более плотном заполнении она самопроизвольно создаст повышенное обратное давление, объем подушки 9 слегка увеличивается; помимо этого повышенное давление образуется в подсистеме, состоящей из камеры 4 цилиндра, соединительной линии 8 и подушки 9. Напротив перемещение поршня 3 налево приведет к сокращению объема или понижению давления внутри подушки 9. С помощью изменения объема и давления подушки 9 осуществляют изменение и перемещение верхней поверхности сиденья. Таким образом, нежелательные колебательные движения сиденья могут быть компенсированы уравновешивающими перемещениями поверхности сиденья.

Таким образом посредством приведения в действие двигателя М возможно активное изменение формы и/или объема подушки 9 и/или давления в ней. Хотя максимальная амплитуда изменений объема и давление заранее предопределены интервалом перемещения поршня 3, данный поршень, в принципе, можно перемещать с любой скоростью или частотой. По сути, благодаря этому возможно инициировать регулировку изменений объема и давления подушки 9, проводимую на любой скорости. В данном случае целесообразно, чтобы длина 1 трубы соединительной линии 8 была достаточно мала, чтобы допустить осуществление передачи перемещения поршня 3 к подушке 9, которая достаточно быстро компенсирует колебания. В этом отношении будет также эффективно, если объем соединительной линии 8 будет значительно меньше объема подушки 9 с тем, чтобы перемещение поршня 3 приводило к достаточному изменению давления внутри подушки. Конструкция, представленная на Фиг.1, подходит для изменения объема и давления внутри подушки 9 и, следовательно, для компенсации колебаний в диапазоне частот как минимум до 20 Гц.

На Фиг.2 схематично показана конструкция в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения пневматического регулятора 1 подачи текучей среды. Как показано на Фиг.2, предусмотрен пневматический насос 12, приводимый в действие электрическим двигателем М, который заполняет резервуар 14 сжатого воздуха через линию 13. Дополнительно предусмотрен многоходовый клапан 15, который, как условно показано на Фиг.2, может быть приведен в действие электричеством при помощи привода 16. Многоходовый клапан 15 с одной стороны соединен соединительной линией 8 с подушкой 9, наполненной воздухом. С другой стороны многоходовый клапан 15 используют для соединения соединительной линии 8 либо с резервуаром 14 сжатого воздуха через линию 17 таким образом, чтобы подушка 9 наполнялась сжатым воздухом, либо с дроссельным клапаном 18 для того, чтобы можно было выпустить воздух из подушки 9.

Как схематично показано на графике зависимости рабочего напряжения от времени на Фиг.2 помимо привода, приводимого в действие электричеством, многоходовый клапан 15, например, может переключаться при постоянной, но, по существу, свободно выбираемой частоте альтернативно между своими двумя положениями для того, чтобы вызвать соответствующие изменения объема и давления в подушке 9. В данном случае амплитуда регулируемых колебаний давления заранее предопределена давлением, существующим внутри резервуара 14 сжатого воздуха и дроссельным клапаном 18. Конструкция, показанная на Фиг.2, состоит только из пневматических компонентов и, следовательно, крайне надежна в эксплуатации и стоит недорого.

Регулятор подачи флюида также может быть предназначен для приведения в действие множества подушек 9, 9', наполненных текучей средой, как показано на Фиг.3. Два резервуара 14, 14' сжатого воздуха наполняют сжатым воздухом через штуцер 19 для подачи сжатого воздуха и два клапана 20, 20' регулировки давления, а также через соответствующие линии (номера позиций отсутствуют). В данном случае клапаны 20, 20' регулировки давления двух резервуаров 14, 14' сжатого воздуха могут быть установлены на различные показатели давления. Два резервуара 14, 14' сжатого воздуха соединены с двумя многоходовыми клапанами 15, 15'; приведение многоходовых клапанов 15, 15' в действие влечет за собой соединение одного или другого из двух резервуаров 14, 14' сжатого воздуха с соответствующей подушкой 9, 9'. Датчики 21, 21' давления для измерения давления внутри соединительных линий 8, 8' и, следовательно, внутри подушек 9, 9' установлены на соединительных линиях 8, 8' между многоходовыми клапанами 15, 15' и подушками 9, 9'.

Приведение в действие многоходовых клапанов 15, 15' влечет переключение между регулировкой давления внутри подушек 9, 9' и регулировкой давления двух резервуаров 14, 14 сжатого воздуха. Благодаря этому достигается соответствующее изменение объема или давления в подушках 9, 9'. В данном изобретении многоходовые клапаны 15, 15' по существу выполнены как быстродействующие переключающие клапаны с тем, чтобы обеспечить возможность воздействия на подушки 15, 15' с частотой, соответствующей частоте поглощаемых колебаний, например, в диапазоне от 4 до 8 Гц, в частности в интервале от 4 до 5 Гц. Соответственно датчики 21, 21' давления аналогичным образом выполнены в изобретении как датчики мгновенного избыточного давления для оперативного измерения давления.

Как показано на Фиг.3, клапаны 20, 20' регулировки давления, резервуары 14, 14' сжатого воздуха, многоходовые клапаны 15, 15' и датчики 21, 21' давления могут быть все объединены в один стандартный механический блок. Помимо этого на Фиг.3 условно обозначено, что сиденье может содержать подушки 22, 22', наполняемые воздухом, которые наполняются до достижения постоянного давления из одного резервуара 14' сжатого воздуха и каждая из которых закрывается запорными клапанами 23, 23'.

На Фиг.4 показан еще один пример воплощения регулятора 1 подачи текучей среды, который разработан для приведения в действие подушки 24 сиденья на сиденье 25 автомобиля. Регулятор 1 подачи текучей среды содержит пневматический насос 12, который соединен линией 13 с резервуаром 14 сжатого воздуха. Многоходовый клапан 15 позволяет подушке 9, наполняемой воздухом, либо взаимодействовать через соединительную линию 8 с резервуаром 14 сжатого воздуха, либо выпускать воздух посредством дроссельного клапана (не показано). На соединительной линии установлен датчик 21 давления, который вместе с многоходовым клапаном 15 может образовывать стандартный блок. Подушка 24 сиденья сидения 25 автомобиля состоит из четырех подушек 9, наполняемых воздухом, которые могут быть приведены в действие совместно или независимо друг от друга.

Сиденье 25 автомобиля содержит опорную поверхность 26 сиденья, спинку 27 и подголовник 28. Органы 30 управления установлены в зоне рамы 29 сиденья. Контакт с пассажиром на сиденье 25 автомобиля обеспечивается верхней опорной поверхностью 31, которая по существу сформирована поверхностью подушки 24 сиденья и другими зонами опорной поверхности 26 сиденья и спинки 27, вступающих в контакт с пассажиром. Соответственно сиденье 25 транспортного средства может быть выполнено способом, описанным в патенте ЕР 1 564 066 В1 или патенте ЕР 1 712 405 В1, которые в данном отношении также включены посредством ссылок в настоящее изобретение. В частности, опорная поверхность 26 сиденья может содержать структуру, расположенную на обратной стороне пластины из листового металла, которая является частью рамы 29 сиденья. Таким образом, подушки 9 могут опираться на блок из пеноматериала, например, на блок, который размещен на пластине из листового металла. Также предусмотрена установка дополнительных опорных плит.Регулятор 1 подачи текучей среды может быть установлен, например, под сиденьем между его направляющими или в спинке 27 сиденья.

Когда человек сидит на сиденье 25 автомобиля, основная часть массы его тела передается через подушки 9 и лежащую в основании конструкцию сиденья к раме 29 сиденья. В статичном положении, то есть при отсутствии каких-либо колебаний, давление в подушках 9 - это давление, необходимое для поглощения веса человека. Например, если рама 29 сиденья, соединенная с автомобилем, начнет осуществлять перемещение вверх в результате колебательных движений автомобиля, давление в подушках 9 повысится в силу того, что сидящий человек сначала не может воспроизводить данное перемещение из-за механической инерции и, следовательно, это приводит к сжатию подушек 9; только благодаря повышенному избыточному давлению подушки 9 способны образовывать дополнительную силу, необходимую для ускорения перемещения пассажира вверх, направленного противоположно силе инерции. Повышенное избыточное давление, образовавшееся в результате сжатия подушек 9, фиксируется датчиком 21 давления. Вследствие этого электронное устройство управления (не показано) перемещает многоходовый клапан 15 в положение (не показано на Фиг.4), в котором из подушек 9 будет выпущен воздух при помощи управляемого дроссельного клапана. Это приведет к понижению давления в подушках 9 с тем, чтобы человек не чувствовал увеличенную силу, направленную в вертикальном направлении. Следовательно, колебательное перемещение, производимое рамой сиденья, не будет передано сидящему пассажиру. Посредством переменно-возвратного переключения положений многоходового клапана 15 подушки 9 могут быть приведены в действие таким образом, что колебательное перемещение рамы 29 сиденья будет сбалансировано противодействующим изменением объема и формы подушки 24 сиденья.

Способ управления приведением клапанов или гидравлического цилиндра в действие представлен в виде упрощенной блок-схемы на Фиг.5. Ускорение a(t), которое, в частности, включает в себя ускорение колебаний автомобиля, регистрируется, например, датчиком ускорения, установленным на направляющих сиденья. Далее датчик динамического давления регистрирует фактическое давление р_{подушки} (t) воздуха в наполненной воздухом подушке деформирующегося элемента, которое образуется под воздействием силы, прилагаемой к подушке сидящим человеком и динамическими силами. Так как статическое давление р_стат., которое образуется под воздействием массы, известно и может быть определено, например, при помощи выведения среднего арифметического значения на протяжении периода времени, фактическое динамическое давление р_дин.(t) вычисляют из фактического давления р_{подушки}(t), измеряемого на момент времени t по формуле:

p_дин.(t)=p_{подушки}(t)-p_стат.

На основании этого используют алгоритм для определения заданного значения р_{зад.знач.комп} давления компенсации. Данный алгоритм учитывает взаимосвязь вибрационно-ударных колебаний значений давления и вибрационно-ударных колебаний силы, прилагаемой к сидящему пассажиру. Так как в широком смысле колебания давления отчасти запаздывают по отношению к вибрационно-ударным ускорениям, дополнительное улучшение в отношении упреждающего регулирования достигается посредством учета измеренного значения a(t), считанного датчиком ускорения. Многоходовый клапан или пневматический цилиндр приведен в действие при достижении заданного значения р_{зад.знач.комп}, таким образом, что подушка попадает под воздействие дополнительного давления компенсации р_комп. и в подушке происходит изменение количества содержащегося в ней воздуха для того, чтобы уравновесить динамическое давление р_дин.(t). Давление р_{подушки}, которое вследствие этого устанавливается в подушке, вычисляют по формуле:

p_{подушки}=p_стат.+p_дин.+p_комп.

В частности, цель заключается в достижении условия:

p_дин.=p_комп.

В контексте замкнутой системы регулирования данное условие по меньшей мере может быть выполнено почти полностью даже в динамическом режиме. Если условие выполнено полностью, давление в подушке становится равным статическому давлению для того, чтобы появляющиеся колебания целиком поглощались, а сидящий пассажир был изолирован почти полностью от воздействия колебаний рамы сиденья. Даже если данное условие будет выполнено только приблизительно, существует возможность достижения значительной компенсации колебаний.

Список позиционных обозначений

М электрический двигатель

1 регулятор подачи текучей среды

2 пневматический цилиндр

3 поршень

4 камера цилиндра

5 рычажная передача

6 рычаг

7 стрелка

8 соединительная линия

9,9' подушка

10 соединительная линия

11 запорный клапан

12 пневматический насос

13 линия

14,14' резервуар сжатого воздуха

15 многоходовый клапан

16 привод

17 линия

18 дроссельный клапан

19 штуцер для подачи сжатого воздуха

20 клапаны регулировки давления

21,21' датчик давления

22,22' подушка

23,23' запорный клапан

24 подушка сиденья

25 сиденье автомобиля

26 опорная поверхность сиденья

27 спинка сиденья

28 подголовник

29 рама сиденья

30 органы управления

31 верхняя опорная поверхность.

Реферат

Изобретение относится к сиденью транспортного средства, содержащему деформирующийся элемент, и касается автомобилей. Сиденье содержит раму сиденья, верхнюю опорную поверхность, деформирующийся элемент, содержащий подушку, наполненную текучей средой, и действующий между рамой и верхней опорной поверхностью, регулятор подачи текучей среды, взаимодействующий с деформирующимся элементом и содержащий гидравлический цилиндр текучей среды, а также датчик давления и/или датчик ускорения, взаимодействующие с деформирующимся элементом. Причем регулятор подачи текучей среды осуществляет изменение давления текучей среды в подушке после поступления сигнала от датчика. Регулятор подачи текучей среды также содержит алгоритм управления. Достигается улучшение демпфирующих свойств в отношении поглощения колебаний, передаваемых пассажирам. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула