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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen
des Ruhewerts eines einfachen Beschleunigungssensors zum Messen
einer Beschleunigung eines Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse
gemäss
Anspruch 1 bzw. 9.
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Für Überrollschutzsysteme
ist die Kenntnis der genauen Intertiallage eines Fahrzeugs von wesentlicher
Bedeutung. Üblicherweise
erfolgt die Ermittlung der Inertiallage mittels Beschleunigungssensoren.
In der Regel ist neben hochauflösenden
Beschleunigungssensoren in Fahrzeugquer- und längsrichtung (y- und x-Richtung
bzw. in der Fahrzeugquer- bzw. längsachse)
zur Messung der lateralen bzw. longitudinalen Beschleunigungskomponenten ein
weiterer Beschleunigungssensor vorgesehen, der die Beschleunigung
in vertikaler Fahrzeugrichtung (z-Richtung bzw. in der Fahrzeugshochachse) misst,
d.h. die vertikale Beschleunigungskomponente. Um zu verhindern,
dass ein Überrollschutzsystem bereits
bei einer leichten Neigung des Fahrzeugs z.B. während einer Kurvenfahrt auslöst, ist
es erforderlich, den Ruhewert des die vertikale Beschleunigung messenden
Sensors genau zu kennen.
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Eine
Anordnung mit drei Beschleunigungssensoren zum Ermitteln der Inertiallage
eines Fahrzeugs, d.h. der Ausgangslage relativ zum erdfesten Koordinatensystem
des Fahrzeugs, ist aus der
DE 197
44 084 A1 bekannt. Eine genaue Detektion der Inertiallage
kann hierbei jedoch nur mit hochgenauen Beschleunigungssensoren
erreicht werden, die einen geringen oder genau bekannten Ruhewert
und nur eine sehr geringe Drift des Ruhewerts besitzen. Diese Anforderungen
werden insbesondere durch hochgenaue Beschleunigungssensoren erfüllt, die
jedoch sehr teuer sind. Ein hochgenauer Beschleunigungssensor, der
insbesondere DC-fähig
ist, weist eine relativ kleine Drift seines Ruhewertpegels bezogen
auf seinen Messbreich auf. Die Drift kann z. B. durch Alterung oder
Temperaturschwankungen bedingt sein. Ein einfacher Beschleunigungssensor
weist dagegen eine relativ große
Drift seines Ruhewertpegels über einen
längeren
Zeitraum auf.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Einstellen des Ruhewerts eines einfachen Beschleunigungssensors
zum Messen einer Beschleunigung eines Fahrzeugs in Richtung seiner
Hochachse vorzuschlagen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen
des Ruhewerts eines einfachen Beschleunigungssensors zum Messen
einer Beschleunigung eines Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse
mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. 9 gelöst. Weitergehende Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die
Erfindung beruht insbesondere auf der Erkenntnis, dass ein bestimmter
Fahrzeugzustand als eine Art Referenzwert gespeichert und zum Einstellen
des Ruhewerts des einfachen Beschleunigungssensors im laufenden
Betrieb verwendet werden kann, d.h. z. B. während einer Fahrt. Insbesondere
wird der für
die Bestimmung einer vertikalen Beschleunigungskomponente wesentliche
Einfederungszustand des Fahrzeugs, der unter anderem vom Beladungszustand
des Fahrzeugs abhängt,
vorzugsweise bei einem Stillstand des Fahrzeugs gespeichert, ggf.
nach einer Umrechnung, falls das Fahrzeug nicht auf einer etwa horizontalen
Ebene, sondern beispielsweise im schrägen Gelände steht. Der aktuelle Einfederungszustand
des Fahrzeugs wird dann während
einer Fahrt fortlaufend gemessen; sobald der gemessene Einfederungszustand dem
gespeicherten Einfederungszustand etwa entspricht, insbesondere
sich innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer nicht ändert, kann
der Ruhewert des einfachen Beschleunigungssensors auf einen vorgegebenen
Wert eingestellt werden, da in einem derartigen Fall davon ausgegangen
werden kann, dass auf das Fahrzeug als vertikale Beschleunigungskomponente
lediglich die Erdbeschleunigung wirkt. Durch diese Massnahme kann
ein hochgenauer, insbesondere DC-fähiger Beschleunigungssensor
zur Messung der vertikalen Beschleunigungskomponente des Fahrzeugs
vermieden werden, wodurch die Implementierungskosten der erfindungsgemässen Lösung niedriger
als bei der aus der
DE
197 44 084 A1 bekannten Lösung sind.
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Die
Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zum Einstellen des Ruhewerts
eines einfachen Beschleunigungssensors zum Messen einer Beschleunigung
eines Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse, mit Messmitteln, die
zum Messen eines Einfederungszustandes des Fahrzeugs bei Fahrzeugstillstand
ausgebildet sind, und Kalibriermitteln, die ausgebildet sind zum
Einstellen des einfachen Beschleunigungssensors während einer
Fahrt auf einen vorgegebenen Wert, wenn der Einfederungszustand dem
bei Fahrzeugstillstand gemessenen Einfederungszustand im Wesentlichen
entspricht.
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Vorzugsweise
sind die Kalibriermittel ausgebildet, den einfachen Beschleunigungssensor
während
einer Fahrt auf einen vorgegebenen Wert einzustellen, wenn der Einfederungszustand
dem bei Fahrzeugstillstand gemessenen Einfederungszustand im Wesentlichen
entspricht und sich für
eine vorgegebene Zeitdauer nicht ändert.
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Insbesondere
umfassen die Messmittel mindestens zwei Federwegsensoren zum Messen
mindestens der Federwege von zwei bezüglich der Fahrzeuglängsachse
gegenüberliegenden
Stossdämpfern
des Fahrzeugs und/oder mindestens zwei Drucksensoren zum Messen
der Drücke
von zwei bezüglich
der Fahrzeuglängsachse
gegenüberliegenden
Stossdämpfern
des Fahrzeugs, falls eine Luftfederung im Fahrzeug eingesetzt wird.
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Vorzugsweise
weisen die Messmittel ferner einen hochgenauen Beschleunigungssensor
zum Messen der lateralen und/oder longitudinalen Beschleunigung
des Fahrzeugs auf.
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Die
Kalibriermittel können
eine Umrechnungseinheit aufweisen, die ausgebildet ist, um den gemessenen
Einfederungszustand auf Grund der gemessenen lateralen und/oder
longitudinalen Beschleunigung derart umzurechnen, dass er im Wesentlichen
einem Einfederungszustand des Fahrzeugs auf einer horizontalen Ebene
entspricht. Die Umrechnungseinheit kann beispielsweise in Form eines
Prozessors ausgebildet sein, der ein Programm ausführt, dass
zum Umrechnen des gemessenen Einfederungszustandes anhand der gemessenen
lateralen und/oder longitudinalen Beschleunigung ausgebildet ist.
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Insbesondere
kann die Umrechnungseinheit mit einem Speicher komunikationsmäßig verbunden sein,
der eine Umrechnungstabelle umfasst, die Zuordnungen zwischen der
gemessenen lateralen und/oder longitudinalen Beschleunigung und
dem gemessenen Einfederungszustand einerseits und einem entsprechendem
Einfederungszustand des Fahrzeugs auf einer horizontalen Ebene andererseits aufweist.
Eingangsgrößen der
Tabelle sind daher typischerweise die gemessene laterale und/oder
longitudinale Beschleunigung und der gemessene Einfederungszustand.
Eine Ausgangsgröße der Tabelle
ist der entsprechende Einfederungszustand des Fahrzeugs auf einer
horizontalen Ebene.
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Die
Kalibriermittel weisen in einer bevorzugten Ausführungsform Einstellmittel auf,
die zum Einstellen des einfachen Beschleunigungssensors während einer
Fahrt auf einen vorgegebenen Wert ausgebildet sind, indem seine
Kennlinie derart korrigiert wird, dass sein Ruhewert einem etwa
der Erdbeschleunigung entsprechenden Wert entspricht.
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Vorzugsweise
sind die Einstellmittel derart ausgebildet, dass festgestellt wird,
ob sich der Einfederungszustand für eine vorgegebene Zeitdauer nicht ändert indem überprüft wird,
ob die Ableitung des Einfederungszustands etwa Null ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Einstellen des Ruhewerts
eines einfachen Beschleunigungssensors zum Messen einer Beschleunigung
eines Fahrzeugs in Richtung seiner Hochachse, wobei bei Fahrzeugstillstand
ein Einfederungszustand des Fahrzeugs gemessen und der einfache Beschleunigungssensor
während
einer Fahrt auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird, wenn der Einfederungszustand
dem bei Fahrzeugstillstand gemessenen Einfederungszustand im Wesentlichen entspricht.
Die Einstellung des einfachen Beschleunigungssensors während der
Fahrt kann beispielsweise immer dann erfolgen, wenn festgestellt
wird, dass der gemessene Einführungszustand
dem bei Fahrzeugstillstand gemessenen entspricht, oder zyklisch, indem
ein Messfenster periodisch aktiviert wird, in welchem der aktuelle
Einfederungszustand das Fahrzeug während der Fahrt gemessen und
mit dem gespeicherten und bei Fahrzeugstillstand gemessenen Einfederungszustand
verglichen wird.
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Vorzugsweise
wird der einfache Beschleunigungssensor während einer Fahrt auf einen
vorgegebenen Wert eingestellt, wenn der Einfederungszustand dem
bei Fahrzeugstillstand gemessenen Einfederungszustand im Wesentlichen
entspricht und sich für
eine vorgegebene Zeitdauer nicht ändert Der Einfederungszustand
kann beispielsweise durch Messen des Federwegs oder des Drucks von
mindestens zwei bezüglich
der Fahrzeuglängsachse
gegenüberliegenden
Stossdämpfern
ermittelt werden.
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Da
es bei der Messung des Einfederungszustandes bei Fahrzeugstillstand
insbesondere darum geht, einen Zustand des Fahrzeugs zu ermitteln,
bei dem die vertikale Beschleunigungskomponente des Fahrzeugs im
Wesentlichen der Erdbeschleunigung entspricht, sollten alle möglichen
Fahrzeugzustände bei
Fahrzeugstillstand korrekt erfasst werden. Dies kann insbesondere
dadurch erreicht werden, dass zusätzlich eine laterale und/oder
longitudinale Beschleunigung des Fahrzeugs gemessen wird und der gemessene
Einfederungszustand auf Grund der gemessenen lateralen und/oder
longitudinalen Beschleunigung derart umgerechnet wird, dass er im Wesentlichen
einem Einfederungszustand des Fahrzeugs auf einer horizontalen Ebene
entspricht. Mit anderen Worten wird durch die Messung der lateralen
und/oder longitudinalen Beschleunigung festgestellt, ob das Fahrzeug
auf einer schrägen
Ebene steht. Durch die Berücksichtigung
der lateralen und/oder longitudinalen Beschleunigung wird dann der
gemessene Einfederungszustand auf einen Wert umgerechnet, der dem
entsprechenden Einfederungszustand auf einer horizontalen Ebene
entspricht.
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Die
Umrechnung erfolgt vorzugsweise dadurch, dass der gemessenen lateralen
und/oder longitudinalen Beschleunigung und dem gemessenen Einfederungszustand
ein entsprechender Einfederungszustand des Fahrzeugs auf einer horizontalen Ebene
aus einer Umrechnungstabelle zugeordnet wird. Die Umrechnungstabelle
enthält
demnach Zuordnungen zwischen Einfederungszuständen auf einer horizontalen
Ebene und Einfederungszuständen auf
schrägen
Ebenen.
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Vorzugsweise
wird der einfache Beschleunigungssensor während einer Fahrt auf einen
vorgegebenen Wert eingestellt, indem seine Kennlinie derart korrigiert
wird, dass sein Ruhewert einem etwa der Erdbeschleunigung entsprechenden
Wert entspricht.
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Um
genaue Kalibrierungsergebnisse zu erzielen, kann vor allem festgestellt
werden, ob sich der Einfederungszustand für eine vorgegebene Zeitdauer
nicht ändert,
insbesondere indem überprüft wird, ob
die Ableitung des Einfederungszustands etwa Null ist. Hierzu werden
insbesondere die Änderungen
eines Signals eines Federweg- oder Drucksensors zum Messen des Einfederungszustandes
ermittelt. Liegen die Änderungen
des Signals unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts, kann davon
ausgegangen werden, dass der Einfederungszustand des Fahrzeugs stabil
ist. Beispielsweise kann, sobald die Änderungen im Signal den vorgegebenen
Schwellwert unterschreiten, ein Timer gestartet werden, der für eine vorgegebene
Zeitdauer läuft.
Ist die Zeitdauer abgelaufen, kann eine Einstellung des Ruhewerts des
einfachen Beschleunigungssensors vorgenommen werden, wenn sichergestellt
ist, dass sich der Einfederungszustand für die vorgegebenen Zeitdauer
nicht geändert
hat.
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Weitere
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In
der Beschreibung, in den Ansprüchen,
in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der
hinten angeführten
Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen
verwendet.
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Die
Zeichnungen zeigen in
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1 ein
auf einer horizontalen Ebene stehendes Fahrzeug im unsymmetrisch
beladenen Zustand und die dabei auftretenden Beschleunigungskomponenten
in der Fahrzeughoch- und – querachse;
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2 ein
auf einer schrägen
Ebene stehendes Fahrzeug im unsymmetrisch beladenen Zustand und
die dabei auftretenden Beschleunigungskomponenten in der Fahrzeughoch-
und – querachse;
und
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3 ein
Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Einstellen des Ruhewerts eines einfachen Beschleunigungssensors
zum Messen einer Beschleunigung eines Fahrzeugs in Richtung seiner
Hochachse.
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In 1 steht
ein Fahrzeug 12 auf einer horizontalen Ebene 16.
Ferner ist ein Koordinatensystem mit der Fahrzeughochachse z und
der Fahrzeugquerachse y des Fahrzeugs 12 dargestellt. Das
Fahrzeug 12 ist im unsymmetrisch beladendem Zustand dargestellt.
Aufgrund der Beladung ist der linke Stossdämpfer 14 stärker belastet
als der rechte Stossdämpfer 15.
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Auf
das Fahrzeug wirken daher eine Beschleunigungskomponente az in der
Hochachse z und eine Beschleunigungskomponente ay in der Fahrzeugquerachse
y, hervorgerufen durch die Erdbeschleunigung g. Außerdem ist
das Koordinatensystem y, z des Fahrzeugs 12 gegenüber dem
ortsfesten Koordinatensystem y z auf Grund der unsymmetrischen Beladung
gedreht.
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In 2 ist
nun das Fahrzeug 12 im unsymmetrisch beladenen Zustand
auf einer schrägen
Ebene 17 dargestellt. Hierbei wird durch die unsymmetrische
Beladung des Fahrzeugs in Richtung des Abstiegs des schrägen Ebene 17 eine
wesentlich größere Querbeschleunigungskomponente
ay bewirkt als im beladenen Zustand des Fahrzeugs 12 auf
der horizontalen Ebene, wie in 1 dargestellt
ist. Im beladenen Zustand verringert sich auf der schrägen Ebene 17 die
Beschleunigung az in der Fahrzeughochachse z gegenüber dem
Stand auf der horizontalen Ebene.
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Die 1 und 2 sollen
verdeutlichen, welche Beschleunigungskomponenten in der Fahrzeughoch-
und -querachse auf das Fahrzeug 12 auf einer horizontalen
und einer schrägen
Ebene im unsymmetrisch beladenen Zustand wirken. Gemäß der Erfindung
wird nun bei Fahrzeugstillstand der Einfederungszustand gemessen,
der im Wesentlichen von der Beladung, d. h. dem Einfederungszustand
des Fahrzeugs 12 abhängt,
wofür der
Zustand der Stossdämpfer 14 und 15 ein
Mass ist. Der Einfederungszustand des Fahrzeugs 12 auf
der horizontalen Ebene 16 wird gemäß der Erfindung als Maßstab dafür genommen,
dass auf das Fahrzeug lediglich die Erdbeschleunigung g als einzige
Beschleunigungskomponente wirkt. Daher kann dieser Zustand zum Einstellen
des Ruhewerts eines einfachen, d. h. nicht DC-fähigen Beschleunigungssensors
verwendet werden, der zum Messen der vertikalen Beschleunigungskomponente
des Fahrzeugs 12 eingesetzt wird. Die Erdbeschleunigung
wirkt nahezu senkrecht auf den einfachen Beschleunigungssensor in
der Fahrzeughochachse z, selbst wenn das auf der horizontalen Ebene
stehende Fahrzeug unsymmetrisch beladen ist, da beispielsweise bei
8% seitlicher Neigung des Fahrzeugs 12 aufgrund der Beladung
die vertikale Beschleunigungskomponente az noch etwa 0,99 g ist durch
Cosinus-Charakteristik.
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Bei
einer Beladung auf einer schrägen
Ebene wie in 2 dargestellt ergibt sich eine
etwas andere Betrachtungsweise. In diesem Fall wird zusätzlich die
laterale Beschleunigungskomponente des Fahrzeugs 12 mittels
eines hochgenauen, DC-fähigen
Beschleunigungssensors in y-Richtung gemessen. Aus dem gemessenen
Einfederungszustand des Fahrzeugs 12 auf der schrägen Ebene 17 und der
gemessenen lateralen Beschleunigungskomponente ay wird dann berechnet,
wie sich der Beladungszustand auf die Einfederung des Fahrzeugs 12 auf
einer horizontalen Ebene auswirken würde, mit anderen Worten wird
berechnet, welchen Einfederungszustand das Fahrzeug 12 auf
einer horizontalen Ebene bei der gleichen Beladung hätte. Anstelle einer
Berechnung können
die Werte des Einfederungszustands des Fahrzeugs 12 auf
einer horizontalen Ebene auch aus einer Tabelle entnommen werden,
die Zuordnungen zwischen Beladungszuständen des Fahrzeugs auf schrägen Ebenen
und den entsprechenden Einfederungszuständen auf einer horizontalen
Ebene umfasst. Eine derartige Tabelle kann während der Entwicklung des Fahrzeugs
auf Grund von bekannten Fahrzeugsdaten simulatorisch oder auch experimentell
ermittelt werden, oder die Ermittlung kann auch im Betrieb erfolgen.
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Da
sich der Beladungszustand während
einer Fahrt in der Regel nur unwesentlich ändert, beispielsweise auf Grund
des Kraftstoffverbrauchs, liefert das erfindungsgemäße Einstellverfahren
auch bei einem längeren
Betrieb eines Fahrzeugs, d. h. einer längeren Fahrt brauchbare Resultate.
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In 3 ist
nun eine Vorrichtung zum Einstellen des Ruhewerts eines einfachen
Beschleunigungssensors zum Messen einer Beschleunigung eines Fahrzeugs
in Richtung seiner Hochachse dargestellt. Ein Ausgangssignal des
einfachen, nicht DC-fähigen
Beschleunigungssensors 10, der die Beschleunigung des Fahrzeugs
in Richtung der z-Achse bzw. Hochachse misst, und ein Ausgangssignal eines
hochgenauen, DC-fähigen
Beschleunigungssensors 20 der die Beschleunigung des Fahrzeugs
in Querrichtung bzw. in der y-Achse misst, werden einem Steuergerät für ein Überrollschutzsystem
zugeführt.
Die zugeführten
Signale dienen zum Plausibilisieren eines von einem Drehratensensor
gemessenen Signals, der zur Detektion eines Überrollvorgangs des Fahrzeugs 12 verwendet
wird. Das Steuergerät
umfasst einen Prozessor zum Verarbeiten der zugeführten Signale,
der einen speziellen Überroll-Algorithmus
zur Detektion eines Überrollvorgangs
ausführt.
Wird ein Überrollvorgang
durch das Steuergerät 32 detektiert,
so erzeugt es anhand der zugeführten
Signale der Beschleunigungssensoren und des Drehratensensors ein
Auslösesignal 34 für das Überrollschutzsystem.
Im Wesentlichen muss das Steuergerät 32 in laufendem
Betrieb d. h. während
einer Fahrt des Fahrzeugs zwischen unkritischen und kritischen Beschleunigungen
insbesondere in Richtung der Hochachse des Fahrzeugs, d. h. der
z-Achse unterscheiden. Unkritische Beschleunigungen in Richtung
der z-Achse des Fahrzeugs besitzen einen Wert, der im wesentlichen
der Erdbeschleunigung 1 g entspricht. Im Falle eines Überrollvorgangs
treten typischerweise jedoch von der Erdbeschleunigung 1 g abweichende
Beschleunigungswerte in Richtung der z-Achse auf, die vom Überroll-Algorithmus
erkannt werden müssen.
Von der Erdbeschleunigung abweichende Beschleunigungen in Richtung
der z-Achse können
jedoch auch auftreten, wenn kein Überrollvorgang des Fahrzeugs
stattfindet, wie beispielsweise bei einer Muldenfahrt, in einer
Steilwand, bei der Fahrt über
eine Kuppe oder einer Kurve mit einer seitlichen Neigung. Daher
ist im Steuergerät 32 ein
Schwellwert implementiert, der einer bestimmten kritischen vertikalen
Beschleunigungskomponente entspricht, die für einen beginnenden Überrollvorgang
maßgeblich
ist. Sobald also eine vom einfachen Beschleunigungssensor 10 gemessene
vertikale Beschleunigungskomponente diesen Schwellwert überschreitet,
erzeugt das Steuergerät 32 das
Auslösesignal 34,
wenn auch das des Drehratensensors einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
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Da
der einfache Beschleunigungssensor 10 typischerweise einen
relativ großen
Driftbereich besitzt, die in der Regel recht langsam stattfindet,
ist es im Gegensatz zu einer schnellen Drift möglich und erforderlich, den
Ruhewert des einfachen Beschleunigungssensors 10 von Zeit
zu Zeit einzustellen. Die Einstellung erfolgt, indem der Ruhewert
des einfachen Beschleunigungssensors 10 auf einen vorgegebenen
Wert eingestellt wird. Der vorgegebene Wert wird dadurch erhalten,
dass die Kennlinie des einfachen Beschleunigungssensors 10 entsprechend
verschoben wird.
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Zum
Einstellen des Ruhewerts des einfachen Beschleunigungssensors 10 sind
als Messmittel Drucksensoren 18 in luftgefederten Stossdämpfern 14 des
Fahrzeugs vorgesehen. Die Drucksensoren 18 geben ein Ausgangssignal
ab, das in etwa dem Einfederungszustand bzw. dem Beladungszustand
des Fahrzeugs entspricht. Das Ausgangssignal jedes Drucksensors 18 wird
Kalibriermitteln zugeführt,
die eine Umrechnungseinheit 22 aufweisen. Diese Umrechnungseinheit 22 empfängt ferner
ein Ausgangssignal des hochgenauen Beschleunigungssensors 20,
das der Querbeschleunigung des Fahrzeugs entspricht. Vorzugsweise
empfängt
die Umrechnungseinheit 22 die Messwerte bei Fahrzeugstillstand
oder bei sehr geringer Fahrzeuggeschwindigkeit, um so den Einfederungszustand
des ruhenden oder langsam fahrenden Fahrzeugs berechnen zu können. Das
Signal des hochgenauen Beschleunigungssensors 20 dient
zum Feststellen, ob das Fahrzeug auf einer horizontalen oder schrägen Ebene
steht. Steht es auf einer schrägen
Ebene, so gibt der hochgenaue Beschleunigungssensor 20 ein
Querbeschleunigungssignal ab, das von der Umrechnungseinheit 22 dahingehend
berücksichtigt wird,
dass der Einfederungszustand des Fahrzeugs, der im Wesentlichen über die
Signale von bezüglich der
Fahrzeugslängsachse
gegenüberliegenden Drucksensoren 18 festgestellt
wird, auf einen Einfederungszustand des Fahrzeugs umgerechnet wird, den
es auf einer horizontalen Ebene haben würde.
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Die
Umrechnung erfolgt konkret, indem die Umrechnungseinheit 22 bei
Empfangen eines Signals vom hochgenauen Beschleunigungssensor 20 aus einem
Speicher mit einer Umrechnungstabelle 24 die entsprechenden
Daten lädt.
Insbesondere dienen das Signal des hochgenauen Beschleunigungssensors 20 und
des Drucksensors 18 als Eingangsgrößen für die Umrechnungstabelle, die
als Ausgangsgröße einen
entsprechenden Einfederungszustand bei einer horizontalen Ebene
liefert, auf der das Fahrzeug steht. Nach Ermitteln des Einfederungszustands
des Fahrzeugs auf einer horizontalen Ebene speichert die Umrechnungseinheit 22 den
ermittelten Wert in einem Speicher 26 als eine Art Referenzwert des
Einfederungszustands. Der im Speicher 26 abgelegte Referenzwert
wird einem Komparator 28 neben dem Ausgangssignal eines
Drucksensors 18 zugeführt.
Der Komparator 28 vergleicht die zugeführten Werte miteinander und
gibt bei Bedarf ein Signal an Einstellmittel 30 zum Einstellen
des Ruhewerts des einfachen Beschleunigungssensors 10 ab.
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Der
Vergleich durch den Komparator 28 erfolgt zweckmäßigerweise
immer dann, wenn eine vertikale Beschleunigungskomponente vom einfachen
Beschleunigungssensor 10 gemessen wird, die in etwa der
Erdbeschleunigung entspricht. Er kann aber auch periodisch erfolgen,
indem zu vorgegebenen Zeitabständen
das Ausgangssignal des einfachen Beschleunigungssensors 10 daraufhin
geprüft wird,
ob es in etwa der Erdbeschleunigung entspricht, und im Falle einer
Entsprechung ein Vergleich durch den Komparator 28 getriggert
wird. Vorzugsweise wird der Vergleich durch Signale von Einfederungs- oder
Drucksensoren und Beschleunigungssensoren für die laterale und/oder longitudinale
Beschleunigung des Fahrzeugs getriggert. Denkbar sind selbstverständlich auch
andere Kalibrierungsstrategien, wie beispielsweise eine Triggerung
eines Vergleichs durch den Komparator 28 bei Auftreten
bestimmter externer Ereignisse, beispielsweise bei Unterschreiten
einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der die Wahrscheinlichkeit
eines Überrollvorgangs sehr
gering ist.
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Das
erfindungsgemässe
Verfahren wird vorzugsweise in ein Steuergerät für Insassenschutzeinrichtungen
wie Airbags und Überrollschutzsysteme implementiert,
beispielsweise als Teil eines Überroll-Algorithmus.
Anstatt einer Implementierung in Form eines Algorithmus können die
Kalibrier- und Einstellmittel auch in Form eines ASIC (Application Specific
Integrated Circuit) realisiert werden, oder es können Standartbauteile wie eine
Komperatorschaltung und ein Prozessor mit Speicher zum Implementieren
der Umrechnungseinheit 22 und der Speicher 24 und 26 verwendet
werden.
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- 10
- einfacher,
nicht DC-fähiger
Beschleunigungssensor
- 12
- Fahrzeug
- 14
- linker
Stoßdämpfer
- 15
- rechter
Stoßdämpfer
- 16
- horizontale
Ebene
- 17
- schräge Ebene
- 18
- Drucksensor
- 20
- hochgenauer,
DC-fähiger
Beschleunigungssensor
- 22
- Umrechnungseinheit
- 24
- Speicher
mit Umrechnungstabelle
- 26
- Speicher
mit gespeichertem Einfederungszustand
- 28
- Komparator
- 30
- Einstellmittel
zum Einstellen des Ruhewerts des einfachen
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- Beschleunigungssensors 10
- 32
- Steuergerät für ein Überrollschutzsystem
- 34
- Auslösesignal
für ein Überrollschutzsystem