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    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz (1) mit einer aktiven Sitzfederung. Die Sitzfederung weist eine Regelvorrichtung (4) auf, die ein beweglich gelagertes Sitzkissen (11) steuert. DOLLAR A Um einen guten Federungskomfort über einen großen Amplitudenbereich zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass die Regelvorrichtung (4) eine Reglerstruktur aufweist, die zwei Reglertypen (41, 42) anhand einer Überblendfunktion (43) miteinander kombiniert.
    公开号:DE102004013401A1
    申请号:DE200410013401
    申请日:2004-03-17
    公开日:2005-10-13
    发明作者:Simon Kern；Jürgen Dr. Maas
    申请人:DaimlerChrysler AG；
    IPC主号:B60N2-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft einen Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug nach denMerkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
    [0002] Die JP 09 109 757 A zeigteinen Fahrzeugsitz der eine aktive Sitzfederung aufweist. Dort werdenvom Fahrzeugboden herleitende Vibrationen mittels elektrischer Aktorenkompensiert. Eine Regelvorrichtung ermittelt mittels Beschleunigungssensoren dieBeschleunigung von Fahrzeug und Sitz und steuert die elektrischenAktoren so, dass die Vibrationen des Fahrzeugs weitgehend kompensiertwerden.
    [0003] Dieder vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist es, einenFahrzeugsitz mit aktiver Sitzfederung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, derbei unterschiedlichsten Schwingungsanregungen besonders komfortabelist und eine möglichstgute Schwingungsunterdrückungaufweist.
    [0004] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch einenFahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
    [0005] DerFahrzeugsitz weist ein Sitzkissen auf, welches über eine von einer Regelvorrichtungsteuerbare Stützvorrichtungan einem fahrzeugfesten Sitzunterbau gelagert ist. Die Regelvorrichtungweist eine Reglerstruktur auf, welche zwei Reglerty pen miteinanderzu einer gemeinsamen Übertragungskennliniekombiniert. Dabei werden die beiden Reglertypen anhand einer inder Regelvorrichtung abgespeicherten Überblendfunktion miteinanderkombiniert. Diese Überblendfunktionweist dabei einen Verlauf auf, der von der Schwingungsamplitudedes Sitzkissens abhängigist. Durch diese in der Regelvorrichtung umgesetzte Reglerstrukturist es möglich zweiunterschiedliche Reglertypen zu berücksichtigen, die je nach Amplitudedes Sitzkissens unterschiedliches Regelverhalten aufweisen. Damitwird erreicht, dass übereinen weiten Schwingungsamplitudenbereich des Sitzkissens eine jeweilsindividuell angepasste Reglercharakteristik zum Tragen kommt unddadurch die aktive Sitzfederung eine dem jeweiligen Schwingungsamplitudenbereichbesonders gut angepasste Reglercharakteristik aufweist.
    [0006] Ineiner Vorrichtung kann insbesondere vorgesehen sein, dass der ersteReglertyp ein Regelverhalten eines passiv gefederten Sitzes, d.h. eines Sitzes der überein passives Fedr/Dämpfersystemgefedert ist, aufweist. Der zweite Reglertyp kann ein Regelverhalteneines aktiv gefederten Sitzes aufweisen. Dadurch wird ermöglicht,dass in einem Schwingungsamplitudenbereich das Schwingungs- und/oderDämpfungsverhaltendes erfindungsgemäßen Sitzesin etwa dem Schwingungs- und/oder Dämpfungsverhalten eines passivgefederten Sitzes entspricht. In einem anderen Schwingungsamplitudenbereichwird dabei überden zweiten Reglertyp ein Reglerverhalten modelliert, welches einemaktiv gefederten Sitzes entspricht.
    [0007] DasZiel einer aktiven Sitzfederung ist es, Schwingungen oder Vibrationendie einen Insassen beeinträchtigenkönnen,zu unterdrücken.Dabei entsteht ein Zielkonflikt bei Schwingungen, die eine große Schwingungsamplitudeaufweisen. Würdeman solche Schwingungen mittels einer aktiven Sitzfederung unterdrü cken suchen,wären große Relativbewegungenzwischen Sitz und Fahrzeug erforderlich. Zu dem müsste dieMechanik des Sitzes auf sehr große Hubbewegungen ausgelegtsein, wofürin der Regel der Bauraum in Fahrzeugen, insbesondere in Personenkraftwagennicht zur Verfügungsteht. Zu dem wird durch solch große Relativbewegungen zwischenKabine und Sitz dem Insassen ein subjektiv falscher Komforteindruckvermittelt, insbesondere würdendas Bedienen von Lenkung und/oder Pedalerie nachhaltig beeinträchtigt.
    [0008] Umdiesen Zielkonflikt aufzulösen,wird mit der vorliegenden Erfindung eine Regelvorrichtung mit einerReglerstruktur entworfen, welche insbesondere höherfrequente Schwingungen weitgehendunterdrücktund zugleich niederfrequente Schwingungen mit großer Schwingungsamplitude überwiegend vonder Konsole auf den Sitz überträgt. Dieseskann insbesondere dadurch umgesetzt werden, dass der erste Reglertypeinen passiv gefederten Sitz modelliert und dann zum Einsatz kommt,wenn relativ großhubigeniederfrequente Schwingungen auftreten. Der zweite Reglertyp modelliertdabei das Regelverhalten eines aktiv gefederten Sitzes, welchesindividuell härteroder weicher einstellbar ist, vorzugsweise angepasst an die jeweilsauftretenden Schwingungen. Mit dem zweiten Reglertyp eines aktivgefederten Sitzes gelingt es dann ein Kleinsignalverhalten des Sitzeszu erreichen, welches um die vom Fahrer voreingestellte Ruhelagedes Sitzes, eine höchsteSchwingungsunterdrückunggewährleistet.
    [0009] Insbesondereist in einer Ausführungvorgesehen, dass die Überblendfunktionbei Schwingungsamplituden des Sitzkissens in einem Bereich oberhalbeines in der Regelvorrichtung variabel festlegbaren Amplitudenmaximalwertesnur den ersten Reglertyp berücksichtigt.Dadurch wird erreicht, dass insbesondere bei sehr großen Amplituden,die oberhalb eines vorher festlegba ren Amplitudenmaximalwertes liegen,ein Regelverhalten realisiert wird, welches dem ersten Reglertypentspricht. Dadurch kann erreicht werden, dass das Schwingungs-und/oder Dämpfungsverhaltenzum Beispiel eines passiv gedämpftenherkömmlichenKraftfahrzeugsitzes für große Amplitudenzum Tragen kommt.
    [0010] Weiterhinkann vorgesehen sein, dass die Überblendfunktionbei Schwingungsamplituden des Sitzkissens in einem Bereich unterhalbeines in der Regelvorrichtung variabel festlegbaren festen Amplitudenwertesein konstantes Überblendungsverhältnis vondem ersten Reglertyp zu dem zweiten Reglertyp aufweist. Damit wirdermöglicht,dass in einem Bereich kleiner Schwingungsamplituden ein Regelverhaltenmodelliert wird, welches einem aktiv gefederten Fahrzeugsitzes entsprichtund ein möglichst gutesKleinsignalverhalten, das heißteine möglichst guteSchwingungsunterdrückungaufweist.
    [0011] Fernerkann vorgesehen sein, dass füreinen bestimmten Schwingungsamplitudenbereich, vorzugsweise beikleinen Schwingungsamplituden unterhalb eines festlegbaren Amplitudenminimalwertes, einkonstantes Überblendungsverhältnis derbeiden Reglertypen anhand eines in der Regelvorrichtung speicherbaren Überblendungsparametersfestlegbar ist. Dabei kann dieser Überblendungsparameter experimentellermittelt und fest in einem Speicher der Regelvorrichtung gespeichertwerden oder von einem Benutzer individuell veränderbar sein.
    [0012] Ineiner vorteilhaften Ausführungist vorgesehen, dass die Regelvorrichtung den Überblendungsparameter anhanddem Gleichrichtwert der vom Sitzkissen durchgeführten Schwingung bestimmt undindividuell abspeichert. Dadurch ist eine besonders gute Adaptionder aktiven Sitzfederung an die vorherr schenden Straßenverhältnisseund an die auftretenden Schwingungen möglich.
    [0013] Umeine besonders gute Schwingungsunterdrückung auch in einem Bereichzwischen den Amplitudenmaximalwert und dem Bereich der konstanten Überblendfunktionsicherzustellen ist vorgesehen, dass die Überblendfunktion bei Schwingungsamplitudendes Sitzkissens in einem Bereich zwischen dem Amplitudenmaximalwertund dem Amplitudenminimalwert einen parabelförmigen Verlauf aufweist.
    [0014] Ineiner Ausführungist vorgesehen, dass die Regelvorrichtung mehrere Sensoren aufweist,die ein Störgrößensignalgenerieren anhand dessen die Regelvorrichtung die Stützvorrichtungsteuert. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Fahrzeugsitz einen Freiheitsgradaufweist. Das heißt,dass das Sitzkissen in einem Freiheitsgrad beweglich gelagert istund die Regelvorrichtung einen fahrzeugfesten installierten erstenBeschleunigungssensor und einen mit dem Sitzkissen verbundenen zweitenBeschleunigungssensor zur Aufnahme der Beschleunigungswerte vonFahrzeug und Sitzkissen aufweist. Dadurch können die Beschleunigungswertevon Sitzkissen und Fahrzeug getrennt erfasst und zur Regelung herangezogenwerden.
    [0015] Umeine besonders feinfühligeRegelung zu erreichen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung einen drittenSensor nämlicheinen Wegesensor aufweist, der die Relativposition von Sitzkissenund Sitzunterbau bestimmt. Durch diesen zusätzlichen Wege-Sensor, der nebendem Beschleunigungswerten noch eine Positionsinformation liefert,könnenOffsets vermieden und so eine besonders feinfühlige Regelung des Schwingungsverhaltenserzielt werden.
    [0016] Nebender beweglichen Lagerung des Sitzkissens in einem Freiheitsgradkann das Sitzkissen auch in mehreren Freiheitsgraden beweglich gelagertsein. So kann es vorgesehen sein, das Sitzkissen zum Bespiel inzwei oder drei Freiheitsgraden beweglich zu lagern. Ein erster Freiheitsgradkann dabei zum Beispiel die vertikale Auf- und Abbewegung des Sitzesin Richtung einer Fahrzeughochachse darstellen und kann als Z-Achse bezeichnetwerden. Ein zweiter Freiheitsgrad kann dabei die Bewegung des Sitzesin Fahrzeuglängsrichtungalso eine X-Achsesein. Zu dem kann ein dritter Freiheitsgrad berücksichtigt werden, der zumBeispiel die Y-Achse umfasst. Alternativ kann auch ein weitererBewegungsfreiheitsgrad zum Beispiel eine Nick- oder Rollbewegungund eine Längs-oder Querachse des Sitzes beziehungsweise des Fahrzeugs berücksichtigt undmittels der geregelten Stützvorrichtungausgeregelt werden.
    [0017] Umbei einem Sitz mit mehr als einem Freiheitsgrad eine besonders guteRegelegung zu ermöglichenist vorgesehen, dass die Regelvorrichtung je geregeltem Freiheitsgradjeweils einen mit dem Fahrzeug verbundenen Beschleunigungssensorssowie ein mit dem Sitzkissen verbundenen zweiten Beschleunigungssensoraufweist um eine nach Freiheitsgrad getrennte Aufschaltung der Beschleunigungswertevon Fahrzeug und Sitzkissen zu ermöglichen. Des Weiteren kannvorgesehen sein, dass die Regelvorrichtung eine Reglerstruktur aufweist,die je geregeltem Freiheitsgrad einen separaten eigenständigen Reglermodelliert, der eine Regelung der Stützvorrichtung selektiv für einenFreiheitsgrad ermöglicht.
    [0018] Umeine Systembedingte Koppelung der Freiheitsgrade untereinander zuverhindern, kann vorgesehen sein, dass in der Regelvorrichtung Kompensationsmaßnahmen,vorzugsweise ein Entzerrer- oder Entkopplernetzwerk, vorgesehensind. Diese Kompen sationsmaßnahmenverhindern inhärente Kopplungenzwischen den einzelnen Freiheitsgraden beziehungsweise gleichendiese aus.
    [0019] Dieaktive Sitzfederung kann eine Regelvorrichtung in Form eines elektronischenSteuergerätes aufweisen,welches einen Mikroprozessor, elektronische Speichern und Schnittstellenaufweist. Ebenso kann die Regelvorrichtung oder Teile der Regelvorrichtungmit Hilfe von Analogrechnern realisiert werden.
    [0020] DieErfindung ist anhand eines in den Zeichnungen näher dargestellten Ausführungsbeispielsim Folgenden näherbeschrieben. Es zeigen:
    [0021] 1 eineschematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit aktiver Sitzregelung,
    [0022] 2 eineschematische Darstellung Überblendfunktionder Regelungsvorrichtung,
    [0023] 3 einenschematischen Aufbau der Regelvorrichtung zur Ermittlung eines Überblendkoeffizienten,
    [0024] 4 einenschematischen Aufbau der Regelungsstruktur der Regelungsvorrichtung.
    [0025] Die 1 zeigtin schematischer Seitenansicht einen mit einem Fahrer besetztenFahrzeugsitz 1. Der Fahrzeugssitz ist in einer Nutzfahrzeugkabine angeordnet,wobei in der 1 schematisch die Armaturentafel 15 sowieein Lenkrad 14 und der Fahrzeugkabinenboden angedeutetist. Anhand dieser Teile lässtsich die relative Einbaulage des Fahrzeugsitzes 1 in derFahrzeugkabine erkennen.
    [0026] DerFahrzeugsitz 1 weist einen Sitzunterbau 31 auf,der mit dem Fahrzeugboden fest verbunden ist. Auf dem Sitzunterbau 31 ist über einSitzpodest 36 ein Sitzkissen 11 beweglich gelagert.Das Sitzkissen 11 ist überein Sitzrahmen mit einer Rückenlehne 12 desFahrzeugsitzes verbunden. Am oberen Ende der Rückenlehne 12 ist eineKopfstütze 13 angeordnet.
    [0027] Einevon einer Regelvorrichtung 4 ansteuerbare Stützvorrichtung 6 istzwischen den Sitzunterbau 31 und dem Sitzkissen 11 angeordnet.Die Stützverbindung 6 verbindetdas Sitzkissen 11 beweglich mit dem fahrzeugfesten Sitzunterbau 31 undumfasst das Sitzpodest, einen Paralellogrammlenker 33 und einFeder/Dämpfersystem.Das Sitzkissen 11 ist über dieStützvorrichtung 6 inRichtung der Fahrzeughochachse, der Zeitrichtung, und in Richtungder Fahrzeuglängsachse,der X-Richtung, beweglich gelagert. Somit weist der in 1 dargestellteFahrzeugsitz zwei Freiheitsgrade Z und X auf. Das Übertragungsverhaltender Stützvorrichtung 6 wirddurch die Regelvorrichtung 4 gesteuert.
    [0028] DerSitzunterbau 31 weist einen Stützträger 32 auf, der festmit dem Fahrzeugboden verbunden ist. An dem Stützträger 32 ist ein Stützdämpfer 35a sowieeine Stützfeder 34a angeordnet.Die Stützfederwie auch der Stützdämpfer sindan ihrem einem Ende mit dem Stützträger 32 verbundenund an ihrem anderen Ende mit einem Parallelogrammlenkergestänge 33.Das Parallelogrammlenkergestänge 33 ermöglicht eineBewegung des Sitzkissens 11 in Z-Richtung und gewährleistetdabei eine Parallelverschiebung des mit dem Parallelogrammlenker 33 verbundenenSitzpodests 36 bei allen Schwenk- und Schwingbewegungendes Fahrzeugsitzes 1.
    [0029] DieBewegung des Fahrzeugsitzes 1 beziehungsweise des Sitzkissens 11 inZ-Richtung wird dabei von dem Federdämpfersys tem 34a, 35a bestimmt.Das Übertragungsverhaltendieses Federdämpfersystemswelches ein Teil der aktiven Sitzfederung darstellt, ist durch steuernder Kennlinie des Dämpfers 35a veränderbar.Der Dämpfer 35a weist hierfür einenelektrischen Aktor auf, der von der Regelvorrichtung 4 ansteuerbarist.
    [0030] DemFreiheitsgrad in Z-Richtung zugeordnet sind 3 Sensoren,wobei ein erster Sensor 21a am Stützträger 32 fahrzeugfestangeordnet ist. Dieser erste Sensor 21a ist als Beschleunigungssensorausgebildet und nimmt die Beschleunigungswerte des Fahrzeugs beziehungsweiseder Fahrzeugkabine auf. Ein zweiter Sensor 22a ist am Sitzpodest 36 sitzkissenfestangeordnet. Er ist ebenfalls als Beschleunigungssensor ausgebildet.Dieser zweite Sensor 22a dient zur Aufnahme der Beschleunigungswerte desSitzkissens 11. Weiterhin ist ein dritter Sensor 23a vorgesehen,welcher am Dämpfer 35a angeordnetist und die Relativposition des Sitzpodestes 36 beziehungsweisedes Sitzkissens 11 im Verhältnis zum Sitzunterbau 31 beziehungsweisezur Fahrzeugkabine aufnimmt. Diese drei Sensoren sind mittels einerSignalleitung 24a mit der Regelvorrichtung 4 verbundenund liefern an diese die relevanten Störgrößen für den Freiheitsgrad 6.
    [0031] DerSitzpodest 36 weist einen Schlitten 37 auf, dereine Bewegung des Sitzkissens 11 in Fahrzeuglängsrichtungerlaubt. Die Fahrzeuglängsrichtungverläuftdabei in Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Bewegung des Schlittens 37 wirddabei von einem Federdämpfersystem,bestehend aus der Feder 34b und dem Dämpfer 35b kontrolliert.Der Dämpfer 35b weistdabei einen elektrischen Linearmotor auf, der von der Regelvorrichtung 4 angesteuertwird um das Schwingungsverhalten des Fahrzeugs in X-Richtung, dasheißtden Freiheitsgrad X zu regeln.
    [0032] Weiterhinsind an dem Schlitten 37 drei Sensoren angeordnet, diedem Freiheitsgrad X zugeordnet sind. Ein erster Beschleunigungssensor 22b ist fahrzeugfestmit dem Sitzpodest 36 verbunden, so dass die Schwingungenin X-Richtung der Fahrzeugkabine von diesem Beschleunigungssensoraufgenommen werden. Ein zweiter Beschleunigungssensor 22b istan dem Schlitten 37 so angeordnet, dass er sitzkissenfestmit dem Sitzkissen 11 verbunden ist und dadurch die Beschleunigungswertedes Sitzkissens 11 aufnimmt. Ein dritter Sensor 23b istan dem Schlitten 37, bzw. an dem Dämpfer 35b so angeordnet,dass er die Relativposition des Sitzkissens 11 im Verhältnis zuder Fahrzeugkabine beziehungsweise dem Sitzpodest 36 aufnimmt.Diese drei Sensoren liefern die Störgrößen für die Regelungsvorrichtung 4 für den Freiheitsgradin X-Richtung, und sind über eineSignalleitung 24 mit der Regelungsvorrichtung 4 verbunden.
    [0033] DieRegelungsvorrichtung 4 weist eine Regelungsstruktur auf,die fürjeden Freiheitsgrad X bzw. Y einen separaten Regler vorsieht. Für jeden FreiheitsgradX bzw. Y weist die Regelvorrichtung 4 einen getrenntenRegler auf, welcher intern identisch aufgebaut ist. Jeder dieserRegler besteht aus einer Kombination von zwei Reglertypen 41 und 42.Das Ausgangssignal der Regelvorrichtung 4 ist nach Freiheitsgradenaufgetrennt. Das Ausgangssignal 25a steuert dabei die Stützvorrichtung 6 desFahrzeugssitzes in X-Richtung, insbesondere ist die Ausgangsleitung 25a mitdem Dämpfer 35b verbundenund steuert so das Übertragungsverhaltendes Freiheitsgrades X. Das Ausgangssignal 25b der Regelvorrichtung 4 istmit dem Dämpfer 35a zumSteuern des Übertragungsverhaltensdes Z-Freiheitsgradesverbunden.
    [0034] Ummit einer aktiven Sitzfederung einen über einen weiten Bereich vonSchwingungsamplituden gleichbleibend guten Komfort zu erreichen,ist in der Regelvorrichtung 4 eine Reglerstruktur implementiert,die zwei Reglertypen 41 und 42 aufweist. Diese beidenReglertypen 41, 42 werden anhand einer Überblendfunktion 43 miteinanderkombiniert, wobei diese Überblendfunktion 43 in 2 näher dargestelltist. Diese Überblendfunktionsoll unabhängig vonder statischen Sitzeinstellung sein. Die Überblendfunktion 43 hängt vonder Auslenkung des Sitzes um die Ruhelage ab, also der Schwingungsamplitude φ und liefertabhängigvon der Schwingungsamplitude φ verschiedene Überblendwerteanhand derer die Regler 41 beziehungsweise 42 miteinander zueinem gemeinsamen Ausgangssignal Faz kombiniert werden.
    [0035] Ineinem Bereich kleiner Schwingungsamplituden φ des Sitzes, das heißt in einemBereich der kleiner ist als φminund sich bis hin zu -φminerstreckt, ist die Einstellung der Reglerkombination konstant. Dasheißtdie Reglertypen 41 und 42 werden mit einem konstantenVerhältnisKmin beziehungsweise (1 – Kmin)miteinander kombiniert, um eine möglichst optimale Schwingungsunterdrückung imKleinsignalverhalten der aktiven Sitzregelung zu erhalten. Übersteigtdie Schwingungsamplitude des Sitzkissens 11 den Wert φmin, sostartet das dynamische Einblenden der passiven Sitzeinstellung,die in dem Reglertyp 41 modelliert ist. Dazu wird ein parabelförmiger Verlaufder Überblendfunktion 43 modelliert,der von dem Wert φminbis zu dem Wert φmax derSchwingungsamplitude reicht.
    [0036] Abdem Wert φmaxwird die Ausgangsgröße der Regelstruktur 4 hauptsächlich vondem Regler 41, der die passive Sitzregelung modelliert,bestimmt. Somit erreicht man eine Adaption beziehungsweise ein Überblendenverschiedener Regelungseinstellungen, um sowohl in Kleinsignalverhalteneine möglichstgute Schwingungsunterdrückung zuerhalten als auch im Großsignal verhaltenein für denFahrer möglichstoptimalen Komforteinstellung des Fahrzeugsitzes zu erreichen.
    [0037] Nebender Schwingungsamplitude φ beziehungsweiseden Parametern φminund φmaxist weiterhin der Umblendfaktor Kmin eine in der Regelungsvorrichtung 4 veränderbareGröße. Um beilängeranhaltenden Anregungen der Fahrzeugkabine mit einer großen Amplitudeden Sitz mit der Kabine besser mitführen zu können, wird der Parameter Kminvariabel ausgebildet. Dazu bestimmt die Regelvorrichtung 4 denParameter Kmin anhand eines geschätzten Gleichrichtwertes dervom Sitz beziehungsweise dem Sitzkissen 11 durchgeführten Schwingungum die Ruhelage. Dabei wird der Gleichrichtwert anschließend aufein Bereich von 0 bis 1 normiert. Demgemäß wird über den Wert K-min eine Amplitudensteuerungdes Umblendvorganges erreicht, die eine möglichst gute und optimierteAnpassung des Regelungsverhaltens der aktiven Sitzfederung ermöglicht.
    [0038] Inder 3 ist die Struktur der Regelvorrichtung 4 dargestellt,welche die Ermittlung des Umblendfaktors K-min ermöglicht.Zu diesem Zweck wird der Amplitudenwert φ gefiltert und ein Betragsmittelwertfür dieSchwingungsamplitude φ desSitzes ermittelt. Anschließendwird aus diesem Betragsmittelwert der Amplitude φ der Gleichrichtwert ermitteltund normiert. Aus diesen Werten ermittelt die Regelvorrichtung denUmblendkoeffizienten Kmin mittels dem eine gesteuerte Komfortadaptionder aktiven Sitzregelung anhand der von dem Fahrzeugsitz 1 durchgeführten Schwingungsamplitudedurchgeführtwird.
    [0039] In 4 istexemplarisch die Regelungsstruktur der Regelungsvorrichtung 4 für den Freiheitsgradz dargestellt. Ziel der Regelung ist es, die Schwingungsamplitudendes Sitzes auf Null zu regeln. Dazu wird das Signal der Beschleunigungssen soren 21a und 21b beziehungsweise 22a und 22b sowiedas Signal der Aktorposition bzw. der Relativgeschwindigkeit desAktors als Störgrößenaufschaltungauf die Regelvorrichtung 4 verwendet. Diese Störgrößen werdenden beiden Reglertypen 41, für den rein passiven Sitz, bzw. 42 für den aktivenSitz zugeführt.Zu dem wird ein Modell, welches die Sitzgeometrie 44 berücksichtigtin der Reglerstruktur implementiert. Anhand der Schwingungsamplitude φ des Sitzesbeziehungsweise des Sitzkissens 11, wird gemäß der vorstehendbeschriebenen Struktur der Regelvorrichtung 4 die Überblendfunktion 43 bzw. der ÜberblendfaktorKmin ermittelt. Mit Hilfe des Faktors Kmin wird das Ausgangssignaldes Reglers 41 und des Reglers 42 miteinanderzu einem Ausgangssignal Faz kombiniert. Dieses Ausgangssignal steuertden Aktor des jeweils geregelten Freiheitsgrades an. Zusätzlich kannin der Regelungsstruktur noch die Kennlinie des Aktors berücksichtigtwerden, um zu einer möglichstguten und genauen Regelung des Sitzes zu gelangen.
    [0040] Diein 4 gezeigte Reglerstruktur für den Freiheitsgrad Z, kannebenso fürden Freiheitsgrad X eingesetzt werden, in dem die entsprechendenSensorsignal und Referenzsignale von Z durch X ersetzt werden. Ebensokann eine Neige- oder Wanckbewegung eines Fahrzeugsitzes berücksichtigtwerden, in dem fürden entsprechenden Freiheitsgrad ein Neigefreiheitsgrad α, eingesetztwird.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug mit eineraktiven Sitzfederung, wobei ein Sitzkissen über eine von einer Regelvorrichtungsteuerbare Stützvorrichtungan einem fahrzeugfest angeordneten Sitzunterbau beweglich gelagertist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regelvorrichtung(4) eine Reglerstruktur implementiert ist, die zwei Reglertypen(41, 42) miteinander zu einer Übertragungskennlinie kombiniert,wobei die Regelvorrichtung (4) die Kombination der zweiReglertypen (41, 42) anhand einer in der Regelvorrichtungabgespeicherten Überblendfunktion(43) in Abhängigkeitder Schwingungsamplitude (φ)des Sitzkissens (11) vornimmt.
    [2] Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,dass der erste Reglertyp (41) ein Regelverhalten einespassiv gefederten Sitzes aufweist und der zweite Reglertyp (42)ein Regelverhalten eines aktiv gefederten Sitzes aufweist.
    [3] Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Überblendfunktion(43) bei Schwingungsamplituden des Sitzkissens (11)in einem Bereich oberhalb eines in der Regelvorrichtung (4)variabel festlegbaren festen Amplitudenmaximalwertes (φmax) nurden ersten Reglertyp (41) berücksichtigt.
    [4] Fahrzeugsitz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Überblendfunktion(43) bei Schwingungsamplituden des Sitzkissens (11)in einem Bereich unterhalb eines in der Regelvorrichtung (4)variabel festlegbaren festen Amplitudenminimalwertes (φmin) einkonstantes Überblendungsverhältnis desersten Reglertyp (41) zum zweiten Reglertyp (42)aufweist.
    [5] Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass das konstante Überblendungsverhältnis anhandeines in der Regelvorrichtung (4) speicherbaren Überblendungsparameters(K) festlegbar ist.
    [6] Fahrzeugsitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Regelvorrichtung (4) den Überblendungsparameter (K) anhanddem Gleichrichtwert der vom Sitzkissen (11) durchgeführten Schwingungbestimmt und abspeichert.
    [7] Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Überblendfunktion(43) bei Schwingungsamplituden des Sitzkissens (11)in einem Bereich zwischen dem Amplitudenmaximalwert (φmax) unddem Amplitudenminimalwert (φmin)einen parabelförmigenVerlauf aufweist.
    [8] Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Sitzkissen (11) in einem Freiheitsgradbeweglich gelagert ist und die Regelvorrichtung (4) einenmit dem fahrzeugfesten Sitzunterbau (31) verbundenen ersten Beschleunigungssensor(21a, 21b) und einen mit dem Sitzkissen (11)verbundenen zweiten Beschleunigungssensor (22a, 22b)zur Aufnahme der Beschleunigungswerte von Fahrzeug und Sitzkissen aufweist.
    [9] Fahrzeugsitz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,die Regelvorrichtung (4) einen mit der Stützvorrichtung(3) verbundenen dritten Sensor (23a, 23b)zur Aufnahme der Relativposition von Sitzkissen (11) undSitzunterbau (31) aufweist.
    [10] Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Sitzkissen (11) in mehr als einemFreiheitsgrad, vorzugsweise in drei Freiheitsgraden beweglich gelagert istund die Regelvorrichtung (4) je Freiheitsgrad einen mitdem fahrzeugfesten Sitzunterbau (31) verbundenen erstenBeschleunigungssensor (21a, 21b) und einen mitdem Sitzkissen verbundenen zweiten Beschleunigungssensor (22a, 22b)aufweist, um eine nach Freiheitsgrad getrennten Aufschaltung derBeschleunigungswerte von Fahrzeug und Sitzkissen auszuwerten.
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    引用文献:
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
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