активная подвеска сиденья транспортного средства

Формула изобретения

Активная подвеска сиденья транспортного средства, включающая раздельно размещенные между основанием и верхней парой планок цилиндрическую пружину, гидравлический демпфер и пневмосистему, содержащую активный упругий элемент в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия, управляющий элемент, электропневматические клапаны, пневмомагистрали, электронные датчики вибрации и положения, электронный блок управления и ресивер, отличающаяся тем, что управляющий элемент выполнен в виде электропневматических преобразователей, позволяющих регулировать давление подаваемого воздуха в рабочие полости пневмоцилиндра в зависимости от силы поступающего сигнала от датчика положения и датчика вибрации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам сидений автомобилей и тракторов сельскохозяйственного назначения.

Известна конструкция подвески сиденья транспортного средства, выбранная в качестве прототипа, содержащая амортизирующее устройство, выполненное в виде размещенной между основанием и верхней парой планок подвески с демпфером и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящей из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца упругого элемента подвески в виде цилиндрической винтовой пружины и верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с ползуном из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой жестко связанных между собой планок и имеющим взаимно перпендикулярные пересекающиеся отверстия, одни из которых выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами верхнего упорного фланца, а другие, резьбовые, взаимодействуют с регулировочным винтом, и активного упругого элемента в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия, двух электропневматических клапанов, снабженных системой электронного управления, включающей в себя датчик перемещения и датчик вибрации для отслеживания среднеквадратических ускорений, установленный на каркасе сиденья, управляющего элемента, выполненного в виде пневматических дросселей (описание к RU № 2006110317/22, МПК⁷ В60N 2/50).

Основным недостатком известной конструкции является невозможность автоматического регулирования подаваемого давления воздуха в рабочие полости пневматического цилиндра в зависимости от силы возмущающего воздействия, т.к. пропускная способность электропневматических клапанов постоянна, а давление поступающего воздуха из ресивера регулируется пневматическими дросселями вручную и в процессе работы подвески также является величиной постоянной.

Задача изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик подвески сиденья.

Технический результат от использования изобретения - повышение эффективности гашения вертикальных колебаний сиденья в зависимости от интенсивности изменения возмущающего воздействия на сиденье при колебании в широком амплитудно-частотном диапазоне.

Технический результат достигается тем, что в подвеске сиденья, включающей раздельно размещенные между основанием и верхней парой планок цилиндрическую пружину, гидравлический демпфер и пневмосистему, содержащую активный упругий элемент в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия, управляющий элемент, электропневматические клапаны, пневмомагистрали, электронные датчики вибрации и положения, электронный блок управления и ресивер, управляющий элемент выполнен в виде электропневматических преобразователей, позволяющих более интенсивно гасить колебания подвески при движении транспортного средства по неровной поверхности дороги.

На чертеже представлена принципиальная схема сиденья и его подвески.

Активная подвеска сиденья транспортного средства состоит из цилиндрической пружины 1, установленной между основанием 2 и верхней парой планок 3 подвески сиденья, гидравлического демпфера 4 и пневматического цилиндра двухстороннего действия 5, установленных между основанием 2 и каркасом 6 сиденья, двух электропневматических клапанов 7, двух электропневматических преобразователей 8, ресивера 9, связанных между собой с двумя рабочими полостями пневматического цилиндра двухстороннего действия 5 пневмомагистралями 10, электронного блока управления 11, датчика ускорений (виброакселерометр) 12, установленного на каркасе сиденья 6, и датчика положения (реохордный резистор) 13, установленного между основанием 2 и каркасом 6 подвески сиденья.

В процессе работы подвеска сиденья подвергается воздействию вибрации, передаваемой от окружающей среды и механизмов транспортного средства. Это воздействие последовательно предается на основание 2 и само сиденье 6. При возникновении колебаний сиденья 6 на датчике ускорений 12 появляется электрический сигнал, который поступает на электронный блок управления 11, где происходит его дальнейшая обработка. Электронный блок 11 управляет работой электропневматических преобразователей 8, с помощью которых под определенным давлением, которое в свою очередь зависит от значения электрического сигнала, полученного от блока управления 11, из ресивера 9 подается воздух в рабочие полости пневматического цилиндра 5 посредством пневмомагистралей 10, а также работой электропневматическими клапанами 7, которые переключают подачу воздуха в разные полости цилиндра и обеспечивают его сброс. Управляющий сигнал с электронного блока 11 подается постоянно, когда ускорение, вызванное вибрацией, на сиденье 6 превышает допустимые значения. Это может происходить вследствие наезда транспортного средства на какую-либо большую неровность или вследствие совпадения собственной частоты колебаний подвески сиденья с частотой вынуждающей силы, т.е. попаданием в зону резонанса. И чем выше полученное значение ускорения, тем больше будет управляющий сигнал и больше воздуха посредством электропневмопреобразователей поступит в полости цилиндра. Это позволит более эффективно гасить возникшую вибрацию и не допустить превышения предельных значений по ускорениям. Процесс подачи управляющего сигнала на электропневматические преобразователи 8 производится не одновременно, а поочередно, в зависимости от того, в каком положении относительно равновесного состояния или начального положения находится сиденье 6. Это положение определяется в начале работы с помощью датчика положения 13, сигнал с которого также поступает на электронный блок управления 11, где происходит последующая его обработка. Уровень сигнала с датчика положения 13 зависит от веса водителя. Таким образом, осуществляется подача воздуха в надпоршневую полость пневматического цилиндра 5 при приближении сиденья 6 в крайнее нижнее положение и подача воздуха в штоковую полость пневматического цилиндра 5 при приближении сиденья 6 в крайнее верхнее положение. Сам вес водителя будет компенсироваться автоматически, за счет более интенсивного срабатывания электропневмопреобразователей, если вес больше среднестатистического, и менее интенсивного срабатывания при меньшем весе водителя. Таким образом жесткость подвески сиденья будет изменяться автоматически. Наполнение ресивера 9 можно производить из пневмосистемы трактора или автомобиля.

При благоприятных условиях работы подача воздуха в полости пневматического цилиндра снижается, и подвеска работает в более мягком режиме, определяемом в основном жесткостью пружины 1 и коэффициентом демпфирования гидродемпфера 4.