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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors
eines Sicherheitsgurtaufrollers und einen Sicherheitsgurtaufroller.
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Aus
dem Stand der Technik sind Gurtaufroller bekannt, die neben dem üblichen
Blockiersystem, das fahrzeug- und gurtbandsensitiv ansprechen kann,
mit einem reversiblen elektromotorischen Gurtstraffer versehen sind.
Dieser kann das Gurtband im Bedarfsfall vorstraffen (Pre-Safe-Straffung),
wenn von einer Steuerung erkannt wird, dass ein Unfall droht. Da
die Gurtbandstraffung meist eine reine Vorsichtsmaßnahme ist,
wird das Gurtband wieder freigegeben und abgewickelt, sobald die
Gefahrensituation nicht mehr besteht.
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Während der
Straffung des Gurtbandes können äußere Umstände (beispielsweise
eine scharfe Bremsung) dazu geführt
haben, dass das Blockiersystem unbeabsichtigt in einen Blockierzustand
gelangt ist, in dem der Gurtaufroller in der Gurtbandabwickelrichtung
blockiert ist. Dann kann das Gurtband nur dadurch abgewickelt werden,
daß vorher
die Gurtspule kurz in der Aufwickelrichtung gedreht wird, da nur
dadurch das Blockiersystem wieder entsperrt wird. Zu diesem Zweck
wird die Gurtspule nach einer Pre-Safe-Straffung vom Elektromotor
geringfügig
in der Gurtbandaufwickelrichtung gedreht, damit das Blockiersystem
sich in jedem Fall in einem entsperrten Zustand befindet. Da jedoch
das Gurtband nach einer Pre-Safe-Straffung merklich vorgespannt
ist, werden beim weiteren Aufwickeln hohe Anforderungen an die Leistung
des Elektromotors gestellt. Überdies
empfindet ein Fahrzeuginsasse einen zusätzlichen Gurtbandeinzug bei
bereits gestrafftem Gurtband als unangenehm.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Ansteuern
eines Elektromotors eines Gurtaufrollers und einen Gurtaufroller
bereitzustellen, wodurch der Komfort für einen Fahrzeuginsassen erhöht wird.
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Zu
diesem Zweck sieht die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern eines
Elektromotors eines Sicherheitsgurtaufrollers vor, der ein fahrzeugsensitives
Blockiersystem aufweist, wobei der Elektromotor eine reversible
Gurtstraffung vornehmen kann und das Verfahren die folgenden Schritte
aufweist: Sobald der Sicherheitsgurt gestrafft ist, wird überwacht, ob
das Blockiersystem in einen Blockierzustand gelangen kann, in dem
die Gurtspule in Gurtbandabwickelrichtung blockiert ist. Wenn der
Elektromotor anschließend
in einer Gurtbandabwickelrichtung angesteuert werden soll, wird
abgefragt, ob das Blockiersystem in den Blockierzustand gelangen
konnte. Ist dies der Fall, wird der Elektromotor zunächst geringfügig in der
Gurtbandauwickelrichtung angesteuert, um das Blockiersystem freizugeben.
Andernfalls wird der Elektromotor unmittelbar in der Gurtbandabwickelrichtung
angesteuert. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Entsperren
des Blockiersystem durch Drehen der Gurtspule in der Aufwickelrichtung
nach einer Pre-Safe-Straffung nur in den wenigsten Fällen notwendig
ist. In der überwiegenden Zahl
der Fälle
kann die Gurtspule unmittelbar in der Abwickelrichtung gedreht werden.
Erfindungsgemäß wird vor
der Beendigung der Pre-Safe-Straffung entschieden, ob die Gurtspule
tatsächlich
in der Aufwickelrichtung gedreht werden muß, um das Blockiersystem zu
entsperren, oder ob die Gurtspule unmittelbar in der Abwickelrichtung
angetrieben werden kann. Dem Fahrzeuginsassen wird die als unangenehm
empfundene zusätzliche
Straffung also nur dann zugemutet, wenn sie wirklich notwendig ist.
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Ferner
betrifft die Erfindung einen Gurtaufroller mit einer Gurtspule,
einem fahrzeugsensitiven Blockiersystem zum Blockieren der Gurtspule,
der einen fahrzeugsensitiven Sensor aufweist, einem reversiblen
Gurtstraffer und einem Steuergerät,
wobei ein Sensorzustandsdetektor und ein Gurtbandabzugsdetektor
vorgesehen sind, die mit dem Steuergerät verbunden sind. Vorteilhaft
daran ist, daß festgestellt
werden kann, ob nach der Gurtbandstraffung das Blockiersystem in
einen Blockierzustand gelangen konnte, indem der Gurtbandabzugsdetektor
erfaßt,
ob Gurtband von der Gurtspule abgezogen wird, und der Sensorzustandsdetektor
erkennt, ob ein Zustand vorliegt, der zum Ansprechen des Sensors
des Blockiersystems führt.
Hinsichtlich der Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen
verwiesen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die
in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers,
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2 Diagramme, die einen Straffzustand, einen
Sensorzustand und einen Ein- bzw. Abzug eines Gurtbandes über eine
Zeit t in einem ersten Beispiel darstellen, bei dem ein Lösen eines
Blockiersystems nicht notwendig ist,
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3 Diagramme, die einen Straffzustand, einen
Sensorzustand und einen Ein- bzw. Abzug eines Gurtbandes über eine
Zeit t in einem zweiten Beispiel darstellen, bei dem ein Lösen eines
Blockiersystems nicht notwendig ist,
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4 Diagramme, die einen Straffzustand, einen
Sensorzustand und einen Ein- bzw. Abzug eines Gurtbandes über eine
Zeit t in einem dritten Beispiel darstellen, bei dem ein Lösen eines
Blockiersystems nicht notwendig ist, und
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5 Diagramme, die einen Straffzustand, einen
Sensorzustand und einen Ein- bzw. Abzug eines Gurtbandes über eine
Zeit t in einem vierten Beispiel darstellen, bei dem ein Lösen eines
Blockiersystems nicht notwendig ist.
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In 1 ist
ein Gurtaufroller 10 gezeigt, der einen Rahmen 12 und
eine drehbar im Rahmen 12 gelagerte Gurtspule 14 aufweist.
Auf der Gurtspule 14 ist ein schematisch angedeuteter Sicherheitsgurt 16 aufgenommen.
Die Gurtspule 14 ist über
ein schematisch gezeigtes Getriebe 18, welches eine nicht gezeigte
Kupplung enthält,
mit einem reversiblen Gurtstrafferantrieb 20 verbunden,
der hier durch einen Elektromotor gebildet ist. Durch Ansteuern
des Elektromotors kann der Gurtstrafferantrieb 20 die Gurtspule 14 in
zwei Richtungen antreiben, nämlich in
einer ersten Richtung zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes 16 und
in einer zweiten Richtung zum Abwickeln des Sicherheitsgurtes 16.
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Die
grundsätzliche
Funktion des Gurtstrafferantriebs ist die Folgende: Wenn eine Vorstraffung des
Sicherheitsgurtes erfolgen soll, wird der Gurtstrafferantrieb in
der Aufwickelrichtung angetrieben. Dabei wird die Kupplung geschlossen,
so daß die Gurtspule
in der Aufwickelrichtung angetrieben wird. Der Sicherheitsgurt 16 wird
vorgestrafft.
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Wenn
keine Vorstraffung mehr notwendig ist, soll die Verbindung zwischen
dem Gurtstrafferantrieb und der Gurtspule wieder gelöst werden,
so daß der Sicherheitsgurt
wieder frei von der Gurtspule abgezogen werden kann. Zu diesem Zweck
wird die Gurtspule zunächst üblicherweise
in der Aufwickelrichtung angetrieben, so daß eine Blockierung der Gurtspule
gelöst
wird, und anschließend
wird der Gurtstrafferantrieb in der Abwickelrichtung angetrieben,
so daß die
Spannung im Sicherheitsgurt nachläßt und schließlich die
Kupplung geöffnet
wird. Dann kann der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt frei von
der Gurtspule abziehen, da diese vom Gurtstrafferantrieb getrennt
ist.
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Erfindungsgemäß ist über die
bekannten Bauteile hinaus ein schematisch gezeigter Gurtbandabzugsdetektor 22 vorgesehen,
der erfaßt,
ob Gurtband von der Gurtspule 14 abgezogen wird. Der Gurtaufroller
weist auch ein an sich bekanntes Blockiersystem 28 auf,
mittels dem die Gurtspule gegen eine Drehung in der Abwickelrichtung
des Gurtbandes blockiert werden kann. Das Blockiersystem kann mindestens
fahrzeugsensitiv ansprechen und weist üblicherweise einen fahrzeugsensitiven
Sensor 25 auf. Diesem ist ein Sensorzustandsdetektor 24 zugeordnet,
der erfassen kann, ob der Sensor fahrzeugsensitiv angesprochen hat.
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Alternativ
zum Sensorzustandsdetektor 24 könnte das Ansprechen des Sensors
elektronisch modelliert werden, so daß auf rein elektronischem Wege
ein Signal erzeugt werden kann, welches für den Zustand des Sensors repräsentativ
ist.
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Der
Gurtbandabzugsdetektor 22 und der Sensorzustandsdetektor 24 sind
mit einem Steuergerät 30 verbunden,
wobei das Steuergerät 30 den Elektromotor
ansteuert.
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Um
festzustellen, ob sich ein Blockiersystem 28 nach dem Straffvorgang
im Blockierzustand befindet, in welchem die Gurtspule 14 in
Gurtbandabwickelrichtung blockiert ist, wird folgendes Verfahren verwendet:
Spätestens
ab dem Zeitpunkt, wenn der Sicherheitsgurt vorgestrafft ist, also
die Gurtspule nach einer Straffung des Sicherheitsgurtes nicht mehr
in der Aufwickelrichtung gedreht wird, wird überwacht, ob das Blockiersystem 28 in
den Blockierzustand gelangen kann. Zu diesem Zweck wird zum einen überwacht,
ob ein Zustand vorliegt, der zum Ansprechen des Sensors des Blockiersystems 28 führt. Der
Zustand des Sensors wird von dem Sensorzustandsdetektor 24 an
das Steuergerät 30 weitergeleitet.
Zum anderen wird zusätzlich überwacht,
ob Gurtband von der Gurtspule 14 abgezogen wird, indem über den Gurtbandabzugsdetektor 22 die
Drehung der Gurtspule 14 erfaßt wird.
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Das
Steuergerät 30 überprüft dabei,
ob beide Zustände,
also Ansprechen des Sensors und Abziehen von Gurtband, zu irgendeinem
Zeitpunkt gleichzeitig vorliegen. Nur in diesem Fall kann das Blockiersystem
in einem Blockierzustand gelangen, und das Steuergerät gibt ein
Signal ab, das den Blockierzustand angibt.
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Wenn
der Elektromotor in einer Gurtbandabwickelrichtung angesteuert werden
soll, wird in Abhängigkeit
der Signale des Gurtbandabzugsdetektors 22 und des Sensorzustandsdetektors 24 festgestellt,
ob das Blockiersystem 28 vorher, also im Zeitraum zwischen
dem Beginn der Pre-Safe-Straffung und dem beabsichtigten Freigeben
des gestrafften Sicherheitgurtes, in den Blockierzustand gelangen konnte.
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Wenn
festgestellt wird, daß das
Blockiersystem 28 in den Blockierzustand gelangen konnte,
wird der Elektromotor zunächst
geringfügig
in der Aufwickelrichtung des Gurtbandes angesteuert, um das Blockiersystem 28 freizugeben.
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Wenn
hingegen festgestellt wird, daß das Blockiersystem 28 nicht
in den Blockierzustand gelangen konnte, wird der Elektromotor unmittelbar
in der Abwickelrichtung des Gurtbandes angesteuert.
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In
den 2 bis 5 sind
Situationen gezeigt, in denen ein Lösen des Blockiersystems 28 nicht
notwendig ist, da sich das Blockiersystem 28 am Ende der
Gurtstraffung nicht im Blockierzustand befindet.
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In 2 ist während der Gurtbandstraffung S
(2a) der Sensor nicht ausgelenkt (Zustand NA in 2b).
Sowohl beim Gurtbandeinzug EZ als auch beim Gurtbandabzug AZ kann
das Blockiersystem daher nicht in den Blockierzustand gelangen, und
der Gurtaufroller wird nicht gesperrt. Ein Lösen des Blockiersystems 28 nach
dem Straffen ist also nicht erforderlich.
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In 3 ist eine weitere Situation gezeigt,
in der sich das Blockiersystem 28 nach der Pre-Safe-Straffung
in einem Freigabezustand befindet. Während der Gurtbandstraffung
S (3a) ist der Sensor über eine bestimmte Zeitspanne
ausgelenkt (Zustand A in 3b). Der
Sicherheitsgurt 16 wird jedoch in dieser Zeitspanne nicht
abgezogen (schraffierter Zustand AZ in 3c), sondern
eingezogen (Zustand EZ in 3c). Das
Blockiersystem kann daher nicht in den Blockierzustand gelangen, und
die Gurtspule 14 ist nicht in Gurtbandabwickelrichtung
gesperrt. Auch hier ist nach dem Straffvorgang kein Lösen des
Blockiersystems 28 notwendig.
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In 4 ist eine weitere Situation gezeigt,
in der die Gurtspule nach der Pre-Safe-Straffung frei in der Abwickelrichtung
drehbar ist. Während
der Gurtbandstraffung S (4a) ist
der Sensor des Blockiersystems 28 ausgelenkt (siehe A in 4b).
Allerdings wird, solang das Blockiersystem 28 anspricht, nur
Gurtband eingezogen (Zustand EZ in 4c). Ein
Lösen des
Blockiersystems 28 nach dem Straffen ist also nicht erforderlich.
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In 5 ist eine weitere Situation gezeigt,
in der ein Lösen
des Blockiersystems 28 nicht notwendig ist. Während der
Gurtbandstraffung (5a) ist der Sensor ausgelenkt
(siehe A in 5b), und es findet anfänglich Gurtbandabzug
statt (Zustand AZ in 5c). Das Blockiersystem 28 befindet
sich somit im Blockierzustand (siehe Pfeil B). Allerdings wird im weiteren
Verlauf der Straffung Gurtband eingezogen (Zustand EZ), wodurch
die Blockierung der Gurtspule wieder aufgehoben wird (vgl. Pfeil
P). Das Blockiersystem 28 befindet sich am Ende der Straffung
folglich mehr nicht im Blockierzustand.
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Durch
das Verfahren können
die Situationen, in denen ein Lösen
des Blockiersystems nach dem Straffen nicht erforderlich ist, erkannt
werden, so daß das
Einziehen des bereits gestrafften Gurtbandes in diesen Situationen
ausbleibt.