DE102005026775A1

DE102005026775A1 - Fahrzeug mit einer regelbaren Rückhalteeinrichtung

Info

Publication number: DE102005026775A1
Application number: DE102005026775A
Authority: DE
Inventors: Thomas Klisch; Hans Baldauf; Maarten Prof.Dr. Steinbuch; Frans E. Dr. Veldpaus; Rogier Jelke Hesseling
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-28

Abstract

Fahrzeug mit mindestens einer Rückhalteeinrichtung, wobei eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche mindestens eine den momentanen Zustand des Fahrzeugs beschreibende und/oder mindestens eine den momentanen Zustand einer im Fahrzeug befindlichen Person beschreibende Größe misst, und eine Elektronik, wobei die Elektronik eine Regelelektronik ist, welche in Abhängigkeit der mindestens einen gemessenen Größe mindestens eine Stellgröße der mindestens einen Rückhalteeinrichtung regelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Rückhalteeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus dem Stand der Technik sind adaptive Rückhaltesysteme bekannt. Adaptive Rückhaltesysteme zeichnen sich dadurch aus, dass ihr „Rückhalteverhalten" von vorab gemessenen situativen Parametern, wie z. B. dem Gewicht eines Fahrgasts, der momentanen Position eines Fahrgasts, der bei Erkennen eines Unfalls vorliegenden Fahrzeugbeschleunigung oder der Belegung eines Sitzes mit einem Kindersitz bestimmt ist. Das Auslöseverhalten adaptiver Rückhaltesysteme wird in Abhängigkeit der bei Erkennen einer Unfallsituation vorliegenden Parameter eingestellt. Dass sich diese Parameter während des Unfallvorgangs verändern können, wird bei herkömmlichen Systemen üblicherweise nicht berücksichtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einer verbesserten Rückhalteeinrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einer Rückhalteeinrichtung, bei der während eines Unfallvorgangs mindestens eine Stellgröße der Rückhalteeinrichtung geregelt wird.

Ein Fahrzeug, das mit einer derartigen Rückhalteeinrichtung ausgestattet ist, weist eine Sensoreinrichtung auf, welche mindestens eine den momentanen Zustand des Fahrzeugs beschreibende Größe und/oder mindestens eine den momentanen Zustand einer im Fahrzeug befindlichen Person beschreibende Größe misst. Ferner ist eine Sensorik und eine Auswerteelektronik vorgesehen, welche anhand von der Sensorik gelieferter Größen erkennt, ob eine Unfallsituation vorliegt. Zusätzlich ist eine Regelelektronik vorgesehen, welche bei Erkennen einer Unfallsituation während des Unfallvorgangs in Abhängigkeit der mindestens einen gemessenen Größe mindestens eine Stellgröße der Rückhalteeinrichtung regelt.

Wenn es sich bei der Rückhalteeinrichtung um eine Sicherheitsgurteinrichtung handelt, kann die Stellgröße beispielsweise die Kraft sein, die in einem Abschnitt des Sicherheitsgurts herrscht oder die an einem der Gurtanlenkpunkte auftretende Kraft.

Wenn es sich bei der Rückhalteeinrichtung um eine Airbageinrichtung handelt, kann die Stellgröße beispielsweise der Durchflussquerschnitt eines Ventils sein, über das der Airbag der Airbageinrichtung aufgeblasen wird. Alternativ dazu kann als Stellgröße auch ein Volumenstrom bzw. ein Massenstrom verwendet werden, welcher in den Airbag einströmt.

Die Rückhalteinrichtung kann in Abhängigkeit einer oder mehrerer den momentanen Zustand des Fahrzeugs bzw. den momentanen Zustand eines Fahrgasts beschreibender Größen geregelt werden. Eingangsgrößen für die Regelelektronik können beispielsweise die während eines Unfallvorgangs vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die während eines Unfallvorgangs vorliegenden Fahrzeugbeschleunigung bzw. -verzögerung sein, die bei den meisten modernen Fahrzeugen ohnehin vorliegen, da sie mittels Raddrehzahlsensoren des ABS-Systems ermittelt werden.

Alternativ oder zusätzlich können in die Regelung des Rückhaltesystems „Personenparameter" eingehen, wie z. B. die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Kopfs eines Fahrgasts während des Unfalls, die Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung des Oberkörpers eines Fahrgasts während des Unfalls, der Winkel zwischen dem Oberkörper und den Oberschenkeln eines Fahrgasts etc. Derartige personenbezogene Größen können beispielsweise mittels eines Kamerasystems und einer geeigneten Auswerteelektronik ermittelt werden. Alternativ dazu können derartige personenbezogene Größen auch näherungsweise aus fahrzeugbezogenen Zustandsgrößen wie der Fahrzeugbeschleunigung abgeschätzt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 das allgemeine Grundprinzip einer regelbaren Rückhalteeinrichtung; und
2 ein Ausführungsbeispiel einer regelbaren Rückhalteeinrichtung, bei der zwei Regelgrößen berücksichtigt werden.
1 zeigt das Grundprinzip einer regelbaren Rückhalteeinrichtung 1. Die Rückhalteeinrichtung 1 weist eine Regelstrecke 2 auf, die durch die Charakteristika eines konkreten Fahrzeugs und durch die Charakteristika einer im Fahrzeug befindlichen Person gebildet ist, welche durch die Rück halteeinrichtung 1 bei einem Unfall geschützt werden soll. Die Regeleinrichtung 1 weist ferner eine Regelelektronik 3 auf. Mittels einer hier nicht näher dargestellten Sensorik werden eine oder mehrere Größen gemessen, welche den momentanen Zustand des Fahrzeugs und/oder den momentanen Zustand einer im Fahrzeug befindlichen Person beschreiben. Die gemessenen Größen sind hier allgemein durch den Vektor y(t) dargestellt. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Messgrößenvektor y(t) nicht nur vor Eintritt eines Unfalls bzw. bei Erkennen eines Unfalls gemessen wird, sondern während des Unfallvorgangs im Zeitablauf überwacht wird. Der Messgrößenvektor y(t) wird der Regelelektronik 3 zugeführt. Die Regelelektronik 3 steuert in Abhängigkeit von dem Messgrößenvektor y(t) ein oder mehrere hier nicht näher dargestellte Stellglieder an, welche eine bzw. mehrere Stellgrößen regeln. Der Stellgrößenvektor ist in 1 schematisch mit u(t) symbolisiert.
2 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel einer regelbaren Rückhalteeinrichtung 1, bei der zwei Regelgrößen geregelt werden, nämlich d²c/dt² und d²h/dt². d²c/dt² ist beispielsweise die Beschleunigung des Oberkörpers eines Fahrgasts, d²h/dt² ist beispielsweise die Beschleunigung des Kopfs des Fahrgasts. Die während eines Unfallvorgangs zeitlich veränderliche Beschleunigung des Oberkörpers und des Kopfs eines Fahrgasts wird gemessen und mit jeweils mit einer vorgegebenen Führungsgröße für die Oberkörper- bzw. Kopfbeschleunigung r_c, r_h verglichen. Aus den Messgrößen und den Führungsgrößen werden die entsprechenden Riegelabweichungen e_c bzw. e_h gebildet und dem Regler 3 zugeführt, der hier schematisch in einen Regler C₁₁ für die Oberkörperbeschleunigung und einen Regler C₂₂ für die Kopfbeschleunigung unterteilt ist. Als Eingangsgrößen können in den Regler 3 auch fahrzeugbezogene Fahrzustandsparameter, wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Fahrzeugbeschleunigung eingehen.
Der Regler 3 erzeugt gemäß einem vorgegebenen Regelalgorithmus Stellgrößen F(t), A(t). Bei der Stellgröße F(t) kann es sich beispielsweise um die in einem Abschnitt des Sicherheitsgurts auftretende Gurtkraft oder um die an einem Gurtanlenkpunkt auftretende Kraft handeln. Bei der Stellgröße A(t) kann es sich beispielsweise um den Durchflussquerschnitt eines Ventils, über das ein Kopfairbag aufgeblasen wird, handeln. Der „Block" 2 stellt die durch das Fahrzeug und den Fahrgast gebildete Regelstrecke dar, wobei hier die Fahrzeugbeschleunigung als Störgröße in die Regelung eingeht.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel keinesfalls einschränkend zu verstehen ist. Wie bereits erwähnt, besteht das Grundprinzip der Erfindung darin, eine oder mehrere Rückhalteeinrichtungen, wie z. B. eine Sicherheitsgurteinrichtung und/oder eine Airbageinrichtung während eines Unfallvorgangs aktiv zu regeln.

Claims

Fahrzeug mit mindestens einer Rückhalteeinrichtung (1), wobei – eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche mindestens eine den momentanen Zustand des Fahrzeugs beschreibende und/oder mindestens eine den momentanen Zustand einer im Fahrzeug befindlichen Person beschreibende Größe (d²c/dt², d²h/dt²) misst, und – eine Elektronik (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (3) eine Regelelektronik ist, welche in Abhängigkeit der mindestens einen gemessenen Größe (d²c/dt², d²h/dt² ) mindestens eine Stellgröße (F(t), A(t)) der mindestens einen Rückhalteeinrichtung (1) regelt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rückhalteeinrichtung eine Sicherheitsgurteinrichtung ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stellgröße (F(t)) eine Sicherheitsgurtkraft ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rückhalteeinrichtung eine Airbageinrichtung ist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stellgröße (A(t)) ein Durchflussquerschnitt eines Ventils der Airbageinrichtung ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemessene Größe eine Fahrzeugverzögerung bzw. eine Fahrzeugbeschleunigung ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemessene Größe eine Beschleunigung bzw. eine Verzögerung des Kopfs einer im Fahrzeug befindlichen Person ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemessene Größe die Beschleunigung bzw. die Verzögerung des Oberkörpers einer im Fahrzeug befindlichen Person ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemessene Größe der Winkel zwischen dem Oberkörper und den Oberschenkeln einer im Fahrzeug befindlichen Person ist.