DE102007035887A1

DE102007035887A1 - Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit reversiblen Rückhaltevorrichtungen und Verfahren zur Steuerung eines solchen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems

Info

Publication number: DE102007035887A1
Application number: DE200710035887
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Holbein
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-02-05

Abstract

Ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug umfasst mehrere aktivierbare und deaktivierbare Rückhaltevorrichtungen (10, 12). Die Rückhaltevorrichtungen (10, 12) weisen jeweils eine elektrische Betätigungseinrichtung zur Aktivierung und/oder Deaktivierung einer Rückhaltefunktion der Rückhaltevorrichtung (10, 12) auf. Es ist eine elektronische Steuerung (14) vorgesehen, die so ausgelegt ist, dass sie alle elektrischen Betätigungseinrichtungen gleichzeitig ansteuern kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren aktivierbaren und deaktivierbaren Rückhaltevorrichtungen, die jeweils eine elektrische Betätigungseinrichtung zur Aktivierung und/oder Deaktivierung einer Rückhaltefunktion der Rückhaltevorrichtung aufweisen.
Kraftfahrzeuge sind heutzutage mit verschiedenartigen Rückhaltevorrichtungen für die Fahrzeuginsassen ausgestattet. Die Rückhaltevorrichtungen lassen sich in irreversible Vorrichtungen, die nach einmaligem Aktivieren nicht wieder funktionsfähig sind, und reversible Vorrichtungen unterteilen, die nach Beendigung einer Gefahrensituation wieder in ihren Ausgangszustand zurückversetzt werden können. Zu den irreversiblen Rückhaltevorrichtungen zählen z. B. Airbagsysteme oder pyrotechnische Gurtstraffer. Eine reversible Rückhaltevorrichtung ist z. B. ein an einem Sicherheitsgurt angreifender elektrischer Gurtaufroller, der über eine Vorstrafffunktion verfügen kann.
Die Erfindung zielt auf die Ansteuerung reversibler Rückhaltevorrichtungen ab, die jeweils eine elektrische Betätigungseinrichtung zur Aktivierung und/oder Deaktivierung einer Rückhaltefunktion der Rückhaltevorrichtung aufweisen. Oft sind die elektrischen Betätigungseinrichtungen so ausgelegt, dass die Rückhaltefunktion einer Rückhaltevorrichtung in einer ersten Betätigungsrichtung aktiviert und in einer zweiten Betätigungsrichtung deaktiviert wird. Im Falle eines elektrischen Gurtaufrollers mit einem Elektromotor wird beispielsweise zur Aktivierung der Strafffunktion eine Kupplung zwischen dem Elektromotor und der Gurtspule geschlossen, so dass Gurtband auf der Gurtspule des Gurtaufrollers aufgewickelt wird. Anschließend kann die Strafffunktion durch Lösen der Kupplung deaktiviert werden. Es gibt aber auch Rückhaltevorrichtungen, bei denen zur Aktivierung und Deaktivierung separate Betätigungseinrichtungen vorgesehen sind.
Die Erfindung schafft ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit reversiblen Rückhaltevorrichtungen, das einfach aufgebaut und kostengünstig ist.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem der eingangs genannten Art eine elektronische Steuerung vorgesehen, die so ausgelegt ist, dass sie alle elektrischen Betätigungseinrichtungen gleichzeitig ansteuern kann. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine zentrale Ansteuerung der Betätigungseinrichtungen aller Rückhaltevorrichtungen keine signifikanten Einschränkungen bezüglich Sicherheit und Komfort für die Fahrzeuginsassen bedeutet. Die erfindungsgemäße zentrale Steuerung macht einzelne, an jeder Rückhaltevorrichtung vorgesehene Steuerungen überflüssig. Somit kann die Gesamtzahl der elektronischen Komponenten – und damit auch die Gesamtkosten – des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems reduziert werden.
Die Erfindung sieht insbesondere eine elektronische Steuerung vor, die nach einer Aktivierung der Rückhaltefunktion einer oder mehrerer Rückhaltevorrichtungen die elektrischen Betätigungseinrichtungen aller Rückhaltevorrichtungen gleichzeitig so ansteuert, dass die Rückhaltefunktionen aller Rückhaltevorrichtungen deaktiviert werden. Selbstverständlich kann dieselbe elektrische Betätigungseinrichtung auch zur Aktivierung der Rückhaltevorrichtung genutzt und hierzu individuell (unabhängig von den anderen Rückhaltevorrichtungen) angesteuert werden.
Gemäß einer bevorzugten Anwendung der Erfindung sind die Rückhaltevorrichtungen elektrische Gurtaufroller, die einen Elektromotor zum Antrieb einer Gurtspule aufweisen.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems für ein Kraftfahrzeug mit mehreren aktivierbaren und deaktivierbaren Rückhaltevorrichtungen, die jeweils eine elektrische Betätigungseinrichtung zur Aktivierung und/oder Deaktivierung der Rückhaltevorrichtung aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Aktivierung einer oder mehrerer Rückhaltevorrichtungen alle elektrischen Betätigungseinrichtungen gleichzeitig so angesteuert werden, dass die Rückhaltefunktionen aller Rückhaltevorrichtungen deaktiviert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Steuerschaltung für einen Gurtaufroller nach dem Stand der Technik;
2 eine symbolische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug; und
3 eine Steuerschaltung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems.
In 1 ist ein Beispiel für eine bekannte Standardschaltung zur Ansteuerung eines reversiblen elektrischen Gurtaufrollers mit einem Elektromotor M dargestellt. Die an die Stromversorgung und den CAN-Bus des Kraftfahrzeugs angebundene Schaltung umfasst unter anderem einen Mikrocontroller sowie Komponenten zur Stromüberwachung und Drehzahlerfassung des Elektromotors M. Im Falle einer Aktivierung der Strafffunktion des elektrischen Gurtaufrollers wird der Elektromotor M in einer ersten Betätigungsrichtung bestromt, sodass sich der Elektromotor M und die daran gekoppelte Gurtspule des Gurtaufrollers in Aufwickelrichtung drehen. Dazu werden die Transistoren T_H1 und T_L2 der Schaltung durchgeschaltet. Um eine Drehung des Elektromotors M in die entgegengesetzte zweite Betätigungsrichtung zu erreichen, d. h. eine Deaktivierung der Strafffunktion durch Rückdrehung des Elektromotors M in Abwickelrichtung, werden die Transistoren T_H2 und T_L1 durchgeschaltet. Der Elektromotor M lässt sich also durch entsprechendes Schalten der Transistoren T_H1, T_H2, T_L1 und T_L2 in beide Betätigungsrichtungen drehen.
Eine Steuerung mit einer solchen Schaltung ist für jeden einzelnen Gurtaufroller im Fahrzeug notwendig, weshalb die Steuerungen üblicherweise in den Gehäusen der zugehörigen Gurtaufroller untergebracht sind.
2 zeigt eine mögliche Anordnung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem umfasst in dem dargestellten Beispiel einen ersten Gurtaufroller 10 für den Fahrer und einen zweiten Gurtaufroller 12 für den Beifahrer. Beide Gurtaufroller 10, 12 weisen einen Elektromotor M zur Drehung einer Gurtspule (nicht gezeigt) auf. Nur in den ersten Gurtaufroller 10 ist eine elektronische Steuerung 14 integriert, die sowohl mit dem ersten Gurtaufroller 10 als auch mit dem zweiten Gurtaufroller 12 verbunden ist. Die tatsächliche Anordnung der elektronischen Steuerung 14 ist aber für die erfindungsgemäße Funktion nicht relevant.
In 3 ist die prinzipielle Schaltung der elektronischen Steuerung 14 dargestellt. Der gestrichelt umrandete Teil der Schaltung entspricht genau der in 1 gezeigten Schaltung, weshalb auf eine Erläuterung der Komponenten und deren Funktionen an dieser Stelle verzichtet werden kann. Gleiche Komponenten haben die gleichen Bezeichnungen wie in 1.
Zusätzlich ist hier aber der Elektromotor M des zweiten Gurtaufrollers 12 bezüglich der Drehung in der zweiten Betätigungsrichtung (Deaktivierung der Strafffunktion) parallel zum Elektromotor M des ersten Gurtaufrollers 10 geschaltet. Das bedeutet, dass ein Durchschalten der Transistoren T_H2 und T_L1 eine Rückdrehung des Elektromotors M des ersten Gurtaufrollers 10 und gleichzeitig auch des Elektromotors M des zweiten Gurtaufrollers 12 bewirkt.
Als einzige zusätzliche Komponenten kommen bei dieser modifizierten Schaltung nur die alleine dem zweiten Gurtaufroller 12 zugeordneten Transistoren T_H1 und T_L2 dazu, deren Durchschalten eine Drehung des Elektromotors M des zweiten Gurtaufrollers 12 in der ersten Betätigungsrichtung bewirkt. Somit ist im Vergleich zu zwei separaten Steuerungen für die Gurtaufroller 10, 12 die Anzahl der elektrischen Komponenten und der elektrischen Leitungen deutlich reduziert.
Gemäß der in 3 gezeigten Schaltung erfolgt nur die Deaktivierung der Strafffunktion der Gurtaufroller 10, 12 zentral, während die Aktivierung individuell, insbesondere in Abhängigkeit von der tatsächlichen Benutzung des zugehörigen Sicherheitsgurts erfolgt. Wenn also nur der Fahrersitz belegt ist, wird bei Bedarf grundsätzlich nur der Sicherheitsgurt des Fahrers durch den ersten Gurtaufroller 10 gestrafft. Dagegen schließt die anschließende Deaktivierung in jedem Fall auch den zweiten Gurtaufroller 12 ein, auch wenn dieser vorher gar nicht in Betrieb war. Die durch die (eigentlich unnötige) Deaktivierung des zweiten Gurtaufrollers 12 verursachten Geräusche und der zusätzliche Verschleiß sind hinnehmbar, da der Beifahrersitz nicht besetzt und die Lebensdauer jedes Gurtaufrollers auf einen Betrieb mit angeschnalltem Fahrer ausgelegt ist.
Selbstverständlich können auch noch weitere Gurtaufroller mit der elektronischen Steuerung 14 angesteuert werden. Die konkrete Umsetzung der Ansteuerung der Elektromotoren M (oder anderer Betätigungseinrichtungen) kann wie oben erläutert mithilfe von Transistoren, aber auch mithilfe von Relais oder anderen elektrischen Schaltern erfolgen.

Claims

Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem für eine Kraftfahrzeug, mit mehreren aktivierbaren und deaktivierbaren Rückhaltevorrichtungen (10, 12), die jeweils eine elektrische Betätigungseinrichtung zur Aktivierung und/oder Deaktivierung einer Rückhaltefunktion der Rückhaltevorrichtung (10, 12) aufweisen, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuerung (14), die so ausgelegt ist, dass sie alle elektrischen Betätigungseinrichtungen gleichzeitig ansteuern kann.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (14) nach einer Aktivierung der Rückhaltefunktion einer oder mehrerer Rückhaltevorrichtungen (10, 12) die elektrischen Betätigungseinrichtungen aller Rückhaltevorrichtungen (10, 12) gleichzeitig so ansteuert, dass die Rückhaltefunktionen aller Rückhaltevorrichtungen (10, 12) deaktiviert werden.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (14) an einer der Rückhaltevorrichtungen (10, 12) angebracht ist.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltevorrichtungen elektrische Gurtaufroller (10, 12) sind, die einen Elektromotor (M) zum Antrieb einer Gurtspule aufweisen.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung den Elektromotor (M) des Gurtaufrollers (10, 12) umfasst.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Betätigungseinrichtung eine Kupplung zwischen dem Elektromotor (M) und der Gurtspule öffnen und/oder lösen kann.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung (14) eine Schaltung mit Schaltelementen (T_H1, T_H2, T_L1, T_L2) zur Ansteuerung einer der elektrischen Betätigungseinrichtungen aufweist, die im Falle einer Deaktivierung einen bestimmten Schaltzustand einnehmen, wobei alle elektrischen Betätigungseinrichtungen parallel zu den Schaltelementen (T_H1, T_H2, T_L1, T_L2) geschaltet sind.
Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems für ein Kraftfahrzeug mit mehreren aktivierbaren und deaktivierbaren Rückhaltevorrichtungen (10, 12), die jeweils eine elektrische Betätigungseinrichtung zur Aktivierung und/oder Deaktivierung einer Rückhaltefunktion der Rückhaltevorrichtung (10, 12) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Aktivierung der Rückhaltefunktion einer oder mehrerer Rückhaltevorrichtungen (10, 12) alle elektrischen Betätigungseinrichtungen gleichzeitig so angesteuert werden, dass die Rückhaltefunktionen aller Rückhaltevorrichtungen (10, 12) deaktiviert werden.