DE19547830A1

DE19547830A1 - Airbagsystem

Info

Publication number: DE19547830A1
Application number: DE19547830A
Authority: DE
Inventors: Willi Kuehn; Dietrich Dr Bergfried; Klaus Reischle; Peter Weissflog; Armin Guth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1997-07-03

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Airbagsystem nach der Gattung des Anspruchs 1. Airbagsysteme sind beispielsweise aus der Zeitschrift 1141 Ingenieurs de l′Automobile (1982) No. 6, Seite 69 ff bekannt. Aus der EP 0 458 796 B1 der Anmelderin ist weiter ein Verfahren zur Auslösung von. Rückhaltemitteln bekannt, bei dem ein Beschleunigungssignal gemessen, dieses Signal sodann durch eine Integration in ein Geschwindigkeitssignal umgewandelt wird. Zur Bildung eines Auslösekriteriums für einen Airbag ist ein Schwellwert für das genannte Geschwindigkeitssignal vorgebbar. Dieser Schwellwert wiederum, ist in Abhängigkeit von einer oder mehreren Zustandsgrößen, beispielsweise von der Fahrzeugbeschleunigung oder der Zeitdauer des Unfalls veränderbar.

Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Ausgestaltung des aus EP 0 458 796 B2 bekannten Verfahrens. Sie schlägt dazu Varianten für die zeitliche Anpassung eines Schwellwertes vor, die die Flexibilität eines damit ausgestatteten Airbagsystems erhöhen. Im Einzelfall läßt sich dadurch eine bessere und sicherere Unterscheidung zwischen Auslöse- und Nichtauslösecrashs treffen und eine schnellere Applikation an unterschiedliche Kundenwünsche erreichen. Weiterhin wird eine Einstellung der Parameter des Algorithmus erleichtert und damit eine Unsicherheit des Auslöseverhaltens bei in der Realität vorkommenden Crashes, die nicht 100-prozentig den zu Parametrisierung herangezogenen Crashes entsprechen, vermieden. Durch die beschriebene Auslöseschwellrückführung ist gewährleistet, daß das Airbagsystem auch in der Abklingphase eines Nichtauslösecrashes volle Auslösebereitschaft hat (Kombinationscrash z. B. Bordstein - Baum)! Durch entsprechende Parametrisierung ist dieselbe Anfangsbedingung des Steuergerätes wie vor Beginn des Crashes einstellbar.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Airbagsystems, Fig. 2 ein Ablaufdiagramm mit zugeordneten Funktionsdarstellungen.

Beschreibung der Erfindung

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild erläutert die Struktur eines einfachen Airbagsystems. Dieses umfaßt mindestens einen für Beschleunigungen empfindlichen Sensor 1, ein Steuergerät 2 und mindestens einen Airbag 3. Das Steuergerät 2 wertet die Signale des Sensors 1 aus und steuert den Airbag 3 an.

Zweck der Erfindung ist, eine sichere Unterscheidung zwischen Auslöse- und Nichtauslösecrashs zu gewährleisten. Gleichzeitig soll die Einstellung (Parametrisierung) schnell, einfach und transparent durchführbar sein.

Außerdem soll die Trennung zwischen Auslöse- und Nichtauslösechrashes kontinuierlich verlaufen und keine unstetigen Übergänge aufweisen.

Dies wird realisiert durch die hier beschriebene zeitabhängige Steuerung der Auslöseschwelle (vorzugsweise Entschärfung, jedoch auch anderweitige Beeinflussung) in Kombination mit einer relativen beschleunigungsamplitudenabhängigen Auslöseschwellenverschärfung und Auslöseschwellenrückführung bei voller Auslösebereitschaft.

Die Beschreibung wird für ein digitales Mikroprozessorsystem vorgenommen. Sinngemäß gilt dies jedoch auch für die analoge Nachbildung.

Schwellenanhebung bedeutet im folgenden verminderter Auslösebereitschaft. In Fig. 2 ist eine Schwellenanhebung nach unten (negative v-Achse) eingezeichnet, da der Integratorstand ebenfalls in dieser Richtung zunimmt.

Im Ablaufdiagramm gemäß Fig. 2 ist nur die Möglichkeit der sprunghaften, relativen Verschärfung in Abhängigkeit von der Beschleunigungsamplitude und der Vorgabe zum Beispiel in einer Tabelle eingezeichnet.

Die Rückführung der Schwelle bei sinkendem/gleichbleibenden Integratorstand geschieht folgendermaßen:

Sinkt oder stagniert der Integratorstand für einen gewissen Zeitraum ( n Zyklen), so folgt die Auslöseschwelle dem Integratorstand im Abstand d (zu definierende Konstante oder Funktion von t oder des Integratorstandes) solange, bis der Anfangswert S0 der Auslöseschwelle erreicht ist. Bei Erreichen der Rückführungsbedingung wird zusätzlich die Funktion der Auslöseschwellenentschärfung so beeinflußt, daß der nächstkleinere Wert des aktuellen Wertes der Auslöseschwelle bei der Rückführung im Falle der erneuten Aktivierung der Auslöseschwellenentschärfung zur Verfügung steht. Im aufgezeigten Beispiel des vorstehenden Ablaufplanes bedeutet dies, daß der Tabellenzeiger während der Auslöseschwellenrückführung stets auf die Tabellenposition gerichtet wird, in welcher der nächstkleinere Wert zum durch die Auslöseschwellenrückführung erreichten Auslöseschwellenstand eingetragen ist.

Der Erfindung liegt im wesentlichen der Gedanke zugrunde, daß ein Airbagsystem mit zunehmender Crashdauer immer unempfindlicher werden sollte, da eine zu späte (Fehl-) Auslösung bei Airbags eher schadet als nützt. Die Eigenschaften der Beschleunigungskurven bei den ausgewerteten Crashdateien weisen tendenziell auf dieses Risiko hin.

Der im Rahmen dieser Erfindung beschriebene Algorithmus ist physikalisch, mathematisch und nachrichtentechnisch zuverlässig, da keine krassen Unstetigkeiten der Auswertebedingungen erforderlich sind.

Um bei schnellen Frontalcrashs kleine Insassen- Vorverlagerungen zu erzielen, bedarf es der Möglichkeit, bei noch geringen Integratorständen schnell zu reagieren. Dies wurde bislang durch eine starke Bewertung von einzelnen Beschleunigungsamplituden realisiert. Dadurch ergeben sich Unsicherheiten bei der Amplitudenbewertung. Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun bei solchen schnellen Frontalaufprallen bei noch geringem Integratorstand ohne (oder mit nur moderater Bewertung der Beschleunigungsamplituden) eine schnelle, sichere Auslösung.

Nichtauslöse-Crashes verursachen oft erst nach einer gewissen Zeit Beschleunigungsamplituden, die beim bisherigen Auslöseverfahren zu einer Fehlauslösung führen können. Solche späten Fehlauslösungen bei Nichtauslösechrashes stellen bei extrem ungünstigen Umständen ein Verletzungsrisiko des Insassen bei bereits kritisch großer Vorverlagerung durch den Airbag dar. Diese Erfindung ermöglicht die geringere Wirksamkeit solcher "Nachzügleramplituden" und somit eine Verhinderung derartiger Fehlauslösungen.

Hammerschläge produzieren gleich große Amplituden wie Frontal-Crashes mit hoher Geschwindigkeit. Diese großen Amplituden sind jedoch überwiegend symmetrisch zur Nullage und liefern daher ein gegenüber bei Auslösecrashes deutlich geringeres Integratorsignal. Somit unterdrückt diese Erfindung Fehlauslösungen infolge von Hammerschlägen sehr wirkungsvoll.

Die an den Integratorstand gekoppelte Rückführung der Auslöseschwelle bis zum ursprünglichen Grundwert kann so eingestellt werden, daß das Steuergerät genau dieselbe Auslösebereitschaft aufweist wie vor der Verzögerung, die nicht zur Auslösung führen sollte. Das bedeutet, daß trotz bereits verändertem Integratorstand auf ein nachfolgendes Crash-Ereignis genauso reagiert werden kann, als wäre das Gerät im Urzustand. Das Unterscheidungsvermögen des Algorithmus zwischen Auslöse- und Nichtauslösecrash bleibt somit stets erhalten.

In Fig. 2 bedeuten:
i: Referenzintegratorwiderstand
i₁: Integratorstand für Beginn zeitabhängige Schwellenentschärfung
S₀: Grundwert der Auslöseschwelle
S: Auslöseschwellen-Wert.

Dieser in Fig. 2 in Form eines Ablaufdiagrammes beschriebene Sachverhalt soll nun erläutert werden:

Unterschreitet der (Referenz-)Integrator für m Rechenzyklen einen einstellbaren Wert i₁ (d. h. der Integratorstand überschreitet einen minimalen Wert, s. o.) und ist die Tendenz des Integratorverlaufes nicht steigend (d. h. der Integratorstand nimmt nicht ab), so wird die Schwelle gemäß Vorgabe zeitlich verändert.

Im Beispiel des Ablaufdiagramms ist eine Auslöseschwellenentschärfung beschrieben. Die Erfindung umfaßt jedoch auch eine andersartige zeitabhängige Beeinflussung der Auslöseschwelle.

Der zeitliche Verlauf der Auslöseschwelle kann vorgegeben werden durch

- mathematische Funktion s = f(t)
- Festlegung in Tabelle s_i mit i = 1 . . . n und i = f(t)
- Abhängigkeit vom Integratorstand s = f(dV(t)).

Dadurch ist zum Beispiel vorstellbar, daß die Auslöseschwelle die Funktion eines zweiten Integrators übernimmt, welcher beispielsweise entgegen der Richtung des Referenz-Integrators wirkt (doppelte Integration der Beschleunigung liefert die Vorverlagerung).

Im Ablaufdiagramm ist nur die Möglichkeit der zeitabhängigen Auslöseschwellenentschärfung nach Vorgabe zum Beispiel in einer Tabelle eingezeichnet.

Zusätzlich kann nun noch in Abhängigkeit der dem Integrator zugrundeliegenden Beschleunigungsamplituden eine zu definierende relative Verschärfung der Auslöseschwelle überlagert werden. Relative Verschärfung bedeutet, daß eine Änderung der Schwelle um einen bestimmten Betrag erfolgt, nicht etwa das Ändern der Schwelle auf einen bestimmten Wert.

Diese überlagerte Änderung der Auslöseschwelle kann vorgegeben werden durch

- mathematische Funktion s = f(t)
- Festlegung in Tabelle s_j mit j = 1 . . . n und j = f(t)
- Abhängigkeit vom Integratorstand s = f(dV(t)).

Claims

Airbagsystem für Fahrzeuginsassen, mit mindestens einem Sensor (1), einem Steuergerät (2) und mindestens einem Airbag (3), bei dem ein Beschleunigungssignal gemessen, dieses Beschleunigungsmittel durch zeitliche Integration in eine Geschwindigkeit umgewandelt wird, und bei dem zur Bildung eines Auslösekriteriums mindestens ein Schwellwert für die Geschwindigkeit vorgebbar ist, wobei der als Auslösekriterium benutzte Schwellwert in Abhängigkeit von einer oder mehreren Zustandsgrößen oder von zeitlich zurückliegenden Zustandsgrößen des Fahrzeugs, insbesondere auch von der Zeit, veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert (s) nach einer vorgebbaren Funktion f(t) der Zeit (t), nach einer in einer Tabelle (T) festgelegten Werten (s_i), mit i = 1, . . . n und i = f(t) oder in Abhängigkeit von dem Stand eines Integrators (dV) mit s= f(dV) veränderbar ist.