DE102007044184A1 - Passenger protection unit controlling method for vehicle, involves adjusting maximum force exerted on reversible wind-up tightener for pre-tightening seat belt based on static friction and/or time period till reaching maximum force - Google Patents

Passenger protection unit controlling method for vehicle, involves adjusting maximum force exerted on reversible wind-up tightener for pre-tightening seat belt based on static friction and/or time period till reaching maximum force Download PDF

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Abstract

The method involves evaluating a longitudinal acceleration (aL) and a transverse acceleration (aQ) in a driving dynamics area (GB) of a vehicle by an evaluation unit (3). A static friction between a vehicle tire and a roadway surface is determined based on the evaluated accelerations. A maximum force (Fmax) exerted on a reversible wind-up tightener (4) is adjusted for pre-tightening a seat belt (5) based on the determined static friction, and/or a time period (t) is adjusted till reaching the maximum force.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug mit einer Auswerteeinheit, mittels derer eine Längsbeschleunigung und eine Querbeschleunigung in einem fahrdynamischen Grenzbereich des Fahrzeuges ausgewertet werden, wobei anhand dieser Werte eine Haftreibung ermittelt wird.The The invention relates to a method for controlling an occupant protection device in a vehicle with an evaluation unit, by means of which a longitudinal acceleration and a lateral acceleration in a dynamic driving range of the vehicle are evaluated, based on these values a Stiction is determined.

Aus der DE 10 2005 022 997 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präventiven Ansteuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug bekannt. Dabei erfasst eine Sensorik Fahrzustandsdaten und ein reversibles Insassenschutzmittel kann vor einem Kollisionszeitpunkt ausgelöst und in Wirkstellung gebracht werden.From the DE 10 2005 022 997 A1 For example, a method and a device for the preventive activation of an occupant protection device in a vehicle are known. In this case, a sensor detects driving condition data and a reversible occupant protection means can be triggered before a collision time and brought into operative position.

Bei Vorliegen mindestens eines kritischen Fahrzustands wird ein Steuersignal zur Auslösung des Insassenschutzmittels aktiviert. Bei Wegfall des betreffenden kritischen Fahrzustands sowie in Abhängigkeit von mindestens einer weiteren Bedingung, welche mindestens ein erfasstes kontrollierbares Fahrverhalten repräsentiert, wird das Steuersignal deaktiviert, womit die Rücksetzung des Insassenschutzmittels in einen Ausgangszustand eingeleitet wird.at The presence of at least one critical driving state becomes a control signal activated to trigger the occupant protection. at Elimination of the relevant critical driving condition and depending on at least one further condition, which at least one detected represents controllable driving behavior, is the Control signal disabled, bringing the resetting of occupant protection is initiated in an initial state.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug anzugeben.Of the Invention is based on the object, an improved method to indicate the control of an occupant protection means in a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The Object is according to the invention with a method solved, which specified in claim 1 features having.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug werden mittels einer Auswerteeinheit eine Längsbeschleunigung und eine Querbeschleunigung in einem fahrdynamischen Grenzbereich des Fahrzeuges ausgewertet. Anhand dieser Beschleunigungswerte wird eine Haftreibung ermittelt, in deren Abhängigkeit eine anhand eines reversiblen Aufrollstraffers ausgeübte Maximalkraft zur Straffung, insbesondere Vorstraffung eines Sicherheitsgurts und/oder eine Zeitdauer bis zu einem Erreichen der vorgegebenen Maximalkraft eingestellt werden.at the method of the invention for control an occupant protection device in a vehicle are by means of a Evaluation unit a longitudinal acceleration and a lateral acceleration in evaluated a vehicle dynamic limit range of the vehicle. Based of these acceleration values, a static friction is determined, in their dependence on a reversible retractor applied maximum force for tightening, in particular pre-tightening a seat belt and / or a period of time to reach the predetermined maximum force can be set.

Im Detail kann es sich bei einem fahrdynamischen Grenzbereich um ein Über- oder Untersteuern, ein Schleudern oder ähnliche Zustände des Fahrzeuges handeln. Die genannten Zustände sind durch ein Erreichen der Haftungsgrenze zwischen einer Fahrzeugbereifung und einer Fahrbahnoberfläche gekennzeichnet und können anhand von Sicherheits-/Assistenzsystemen, wie z. B. einem Antiblockiersystem, einer Antriebsschlupfregelung, einem elektronischen Stabilitätsprogramm, einer elektronischen Bremskraftverteilung und/oder einem Bremsregelsystem erfasst werden.in the In the case of a dynamic driving limit, detail may be an overlap. or understeer, skid or similar conditions act of the vehicle. The states mentioned are through reaching the liability boundary between a vehicle tire and a road surface and can using security / assistance systems, such as B. an antilock braking system, traction control, an electronic stability program, an electronic brake force distribution and / or a brake control system be recorded.

Das Vorhandensein eines oder mehrerer dieser Zustände wird anhand der Sicherheits-/Assistenzsysteme an die Auswerteeinheit weitergeleitet. Zusätzlich werden die bei diesen Zuständen auftretenden Längs- und Querbeschleunigungen des Fahrzeuges, z. B. mittels Beschleunigungssensoren, erfasst und an die Auswerteeinheit weitergeleitet. Aus der Auswertung der erfassten Beschleunigungswerte lässt sich eine Haftreibung zwischen der Fahrzeugbereifung und der Fahrbahnoberfläche ermitteln.The Presence of one or more of these states becomes on the basis of the safety / assistance systems to the evaluation unit forwarded. In addition, the at these states occurring longitudinal and lateral accelerations of the vehicle, z. B. by means of acceleration sensors, detected and sent to the evaluation forwarded. From the evaluation of the detected acceleration values leaves Stiction between the vehicle tires and the road surface determine.

Zu einer präventiven Vorstraffung eines Sicherheitsgurtes vor einem Unfallereignis, z. B. einer Kollision des Fahrzeuges, sind reversible Aufrollstraffer bekannt. Unter reversibel wird in dieser Erfindungsmeldung verstanden, dass der Aufrollstraffer mehrmals durch eine Aktivierung von einem Ausgangszustand in einen Wirkzustand versetzt und durch Deaktivierung aus diesem in den Ausgangszustand zurückversetzt werden kann. Diese Aufrollstraffer sind so ausgeführt, dass die Kraft zur Straffung des Sicherheitsgurtes und daraus folgend zur Rückhaltung der Fahrzeuginsassen variierbar ist.To a preventive pre-tightening of a safety belt before an accident event, z. B. a collision of the vehicle, Reversible Aufrollstraffer are known. Under reversible becomes in This invention disclosure understood that the Aufrollstraffer several times by activation from an initial state into an active state offset and by deactivation from this in the initial state can be returned. These reel tensioners are designed so that the power to tighten the seat belt and consequently the restraint of the vehicle occupants is variable.

Die Größe dieser Kraft wird als Maximalkraft in Abhängigkeit von der ermittelten Haftreibung eingestellt. Bei kleiner Haftreibung wird dabei eine geringere Maximalkraft als bei großer Haftreibung eingestellt.The Size of this force is dependent on maximum force adjusted by the determined stiction. With small stiction is doing a lower maximum force than with large static friction set.

Zusätzlich wird die Zeitdauer bis zu einem Erreichen dieser Maximalkraft vorgegeben. So wird bei kleiner Haftreibung eine längere Zeitdauer bis zum Erreichen der Maximalkraft als bei großer Haftreibung eingestellt.additionally the time duration is set to reach this maximum force. So with a small amount of static friction a longer period of time until reaching the maximum force than with large static friction set.

Dabei ist sowohl die zu der Haftreibung gehörige Maximalkraft als auch die Zeitdauer in Stufen oder stufenlos einstellbar.there is both the maximum force associated with stiction as well as the duration in stages or continuously adjustable.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise eine situationsangepasste, vor allem an die Größe der Haftreibung zwischen der Fahrzeugbereifung und der Fahrbahnoberfläche angepasste Einstellung der zur Vorstraffung des Sicherheitsgurts ausgeübten Kraft des reversiblen Aufrollstraffers.The inventive method allows advantageously a situation adapted, especially to the Size of static friction between the vehicle tires and the road surface adapted adjustment of the Pre-tightening the seat belt exercised force of reversible roll-up tensioner.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.embodiments The invention will be described below with reference to a drawing explained.

Dabei zeigt:there shows:

1 schematisch ein Blockschaltbild zur Darstellung einer möglichen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 schematically a block diagram illustrating a possible application of the method according to the invention.

1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild, welches eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Dabei erfassen ein oder mehrere Sicherheits-/Assistenzsysteme 1, z. B. ein Antiblockiersystem, eine Antriebsschlupfregelung, ein elektronisches Stabilitätsprogramm, eine elektronische Bremskraftverteilung und/oder ein Bremsregelsystem, einen Fahrzustand, insbesondere einen fahrdynamischen Grenzbereich GB des Fahrzeuges. 1 schematically shows a block diagram, which represents a possible application of the method according to the invention. One or more safety / assistance systems record this 1 , z. As an antilock braking system, a traction control system, an electronic stability program, an electronic brake force distribution and / or a brake control system, a driving condition, in particular a driving dynamic limit range GB of the vehicle.

Unter dem fahrdynamischen Grenzbereich GB des Fahrzeuges sind beispielsweise Ereignisse, wie ein Über- oder Untersteuern, ein Schleudern oder ähnliche Zustände des Fahrzeuges zu verstehen, wobei diese Zustände in der Regel durch ein Erreichen der Haftungsgrenze zwischen einer Fahrzeugbereifung und einer Fahrbahnoberfläche gekennzeichnet sind.Under the dynamic driving boundary area GB of the vehicle, for example Events, such as oversteer or understeer, skidding or to understand similar states of the vehicle, wherein these conditions usually by reaching the liability limit between a vehicle tire and a road surface Marked are.

Weiterhin werden mittels eines oder mehrerer Beschleunigungssensoren 2 eine Längsbeschleunigung aL und eine Querbeschleunigung aQ des Fahrzeuges während des fahrdynamischen Grenzbereichs GB erfasst.Furthermore, by means of one or more acceleration sensors 2 a longitudinal acceleration a L and a lateral acceleration a Q of the vehicle detected during the driving dynamic boundary area GB.

Die Information über das Erreichen des fahrdynamischen Grenzbereichs GB sowie über die Längsbeschleunigung aL und die Querbeschleunigung aQ werden einer Auswerteeinheit 3 als Eingangsgrößen zugeführt. Anhand der Längsbeschleunigung aL und der Querbeschleunigung aQ ermittelt die Auswerteeinheit 3 eine Haftreibung μ zwischen der Fahrzeugbereifung und der Fahrbahnoberfläche.The information about reaching the dynamic driving limit range GB and about the longitudinal acceleration a L and the lateral acceleration a Q become an evaluation unit 3 supplied as input variables. Based on the longitudinal acceleration a L and the lateral acceleration a Q determines the evaluation 3 a static friction μ between the vehicle tires and the road surface.

Abhängig von der Stärke der Haftreibung μ wird die Maximalkraft Fmax eines insbesondere reversibel ausgeführten Aufrollstraffers 4 zu einer Straffung eines Sicherheitsgurts 5 eingestellt. Der reversible Aufrollstraffer 4 erzielt durch die Straffung des Sichergurts 5 eine derartige Positionierung eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz, dass bei einem Unfall eine größtmögliche Sicherheit für den Insassen in Verbindung mit weiteren, nicht näher dargestellten Rückhaltesystemen, wie z. B. Airbags, erreicht wird.Depending on the strength of the stiction μ, the maximum force F max of a particular reversibly executed Aufrollstraffers 4 to a tightening of a seatbelt 5 set. The reversible Aufrollstraffer 4 achieved by tightening the safety belt 5 Such positioning of a vehicle occupant in a vehicle seat, that in an accident the greatest possible safety for the occupant in conjunction with other, not shown restraint systems such. As airbags is achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Aufollstraffer 4 insbesondere dazu verwendet, bei einem möglichen Auftreten eines Unfalls des Fahrzeuges präventiv eine Vorstraffung des Sicherheitsgurts 5 einzuleiten. Bei dem tatsächlichen Eintreten des Unfalls, beispielsweise bei einer Kollision des Fahrzeuges mit einem Hindernis, befindet sich der Fahrzeuginsasse somit in einer optimierten Position in dem Fahrzeugsitz und kann durch die Einleitung weiterer, nicht näher dargestellter Sicherheitsmaßnahmen wirkungsvoll geschützt werden.In the method according to the invention is the Aufollstraffer 4 in particular used to prevent a possible occurrence of an accident of the vehicle preventively pre-tightening the seat belt 5 initiate. In the actual occurrence of the accident, for example in a collision of the vehicle with an obstacle, the vehicle occupant is thus in an optimized position in the vehicle seat and can be effectively protected by the initiation of further, not shown security measures.

Bei geringer Haftreibung μ sind die auf den Fahrer wirkenden Beschleunigungskräfte, z. B. bei einer Abbremsung des Fahrzeuges im Allgemeinen relativ gering. Durch die Variation der Maximalkraft Fmax des Aufrollstraffers 4 in Abhängigkeit von der Haftreibung μ ist es möglich, dass bei einem Auftreten einer Gefahrensituation in dem Grenzbereich GB des Fahrzeuges bei kleinen auf den Fahrer wirkenden Beschleunigungskräften die Maximalkraft Fmax situationsabhängig geringer eingestellt wird. Somit nimmt der Fahrer des Fahrzeuges eine durch die Vorstraffung des Sicherheitsgurts 5 auf ihn wirkende Rückhaltekraft nicht als unangemessen intensiv wahr, was zu einer Sicherheitserhöhung während der Gefahrensituation führt.At low static friction μ acting on the driver acceleration forces, z. B. at a deceleration of the vehicle generally relatively low. By varying the maximum force F max of the roll-up tensioner 4 Depending on the static friction μ, it is possible that, in the event of a hazard situation occurring in the boundary region GB of the vehicle, the maximum force F max is set to be lower depending on the situation, given small acceleration forces acting on the driver. Thus, the driver of the vehicle takes one by pre-tightening the seat belt 5 Retention force acting on it is not perceived as unduly intense, resulting in an increase in safety during the hazardous situation.

Weiterhin wird in Abhängigkeit von der Haftreibung μ die Zeitdauer t bis zum Erreichen der Maximalkraft Fmax eingestellt. Damit der Fahrer die Rückhaltung durch den Sicherheitsgurt 5 nicht als übermäßig intensiv wahrnimmt, wird bei geringer Haftreibung μ eine längere Zeitdauer t bis zum Erreichen der Maximalkraft Fmax eingestellt, als bei höherer Haftreibung μ.Furthermore, depending on the static friction μ, the time t is set until the maximum force F max is reached . Thus the driver the retention by the safety belt 5 does not perceive as excessively intense, is set at low static friction μ a longer time t until reaching the maximum force F max , as with higher static friction μ.

Sowohl die Einstellung der Maximalkraft Fmax als auch die Einstellung der Zeitdauer t bis zum Erreichen der Maximalkraft Fmax kann in Stufen oder stufenlos umgesetzt werden. Dabei können beispielsweise die Maximalkraft Fmax und die Zeitdauer t als Kennlinien in Abhängigkeit von der Haftreibung μ vorgegeben sein. Ferner kann der Aufrollstraffer 4 hinsichtlich der ausgeübten Maximalkraft Fmax zwei- oder mehrstufig ausgeführt sein.Both the setting of the maximum force F max and the setting of the time t until reaching the maximum force F max can be implemented in steps or continuously. In this case, for example, the maximum force F max and the time t may be specified as characteristic curves as a function of the static friction μ. Furthermore, the Aufrollstraffer 4 be executed in two or more stages with respect to the applied maximum force F max .

Zusammenfassend ist es mit der Erfindung möglich, ein Verfahren anzugeben, das in vorteilhafter Weise eine situationsangepasste, insbesondere an die Größe der Haftreibung μ angepasste Einstellung der zur Vorstraffung des Sicherheitsgurts 5 ausgeübten Maximalkraft Fmax des reversiblen Aufrollstraffers 4 ermöglicht.In summary, it is possible with the invention to provide a method which advantageously an adapted situation, especially adapted to the size of the static friction μ setting the pre-tightening of the seat belt 5 exerted maximum force F max of the reversible roll-up tensioner 4 allows.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005022997 A1 [0002] DE 102005022997 A1 [0002]

Claims (3)

Verfahren zur Steuerung eines Insassenschutzmittels in einem Fahrzeug mit einer Auswerteeinheit (3), mittels derer eine Längsbeschleunigung (aL) und eine Querbeschleunigung (aQ) in einem fahrdynamischen Grenzbereich (GB) des Fahrzeuges ausgewertet werden, wobei anhand dieser Werte eine Haftreibung (μ) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der ermittelten Haftreibung (μ) eine anhand eines reversiblen Aufrollstraffers (4) ausgeübte Maximalkraft (Fmax) zur Straffung, insbesondere Vorstraffung eines Sicherheitsgurts (5) und/oder eine Zeitdauer (t) bis zu einem Erreichen der vorgegebenen Maximalkraft (Fmax) eingestellt werden.Method for controlling an occupant protection device in a vehicle having an evaluation unit ( 3 ), by means of which a longitudinal acceleration (a L ) and a lateral acceleration (a Q ) are evaluated in a driving dynamic boundary region (GB) of the vehicle, wherein based on these values a static friction (μ) is determined, characterized in that depending on the determined Stiction (μ) a by means of a reversible Aufrollstraffers ( 4 ) exerted maximum force (F max ) for tightening, in particular pre-tightening a safety belt ( 5 ) and / or a period of time (t) until reaching the predetermined maximum force (F max ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer Haftreibung (μ) eine kleine Maximalkraft (Fmax) und bei hoher Haftreibung (μ) eine große Maximalkraft (Fmax) eingestellt wird, wobei die Maximalkraft (Fmax) in Stufen oder stufenlos eingestellt wird.A method according to claim 1, characterized in that at low static friction (μ) a small maximum force (F max ) and high static friction (μ) a large maximum force (F max ) is set, wherein the maximum force (F max ) in stages or continuously is set. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer Haftreibung (μ) eine lange Zeitdauer (t) und bei großer Haftreibung (μ) eine kurze Zeitdauer (t) bis zum Erreichen der Maximalkraft (Fmax) eingestellt wird, wobei die Zeitdauer (t) in Stufen oder stufenlos eingestellt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that at low static friction (μ) a long period of time (t) and at high static friction (μ) a short period of time (t) is set to reach the maximum force (F max ), wherein the Time duration (t) is set in steps or continuously.
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