DE102009002815A1 - Method for activating and controlling brake system for influencing vehicle movement after primary collision is detected, involves activating braking function in brake system after primary collision is detected - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Aktivierung und/oder Ansteuerung von mindestens einem Bremssystem zur Beeinflussung einer Fahrzeugzeugbewegung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1, von einer korrespondierenden Auswerte- und Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens zur Aktivierung und/oder Ansteuerung von mindestens einem Bremssystem zur Beeinflussung einer Fahrzeugzeugbewegung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 5 und von einem Insassenschutzsystem mit einer solchen Auswerte- und Steuereinheit nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 7.The The invention is based on a method for activation and / or Control of at least one brake system for influencing a vehicle movement according to the preamble of independent claim 1, of a corresponding evaluation and control unit for implementation the method for activation and / or activation of at least a braking system for influencing a vehicle movement after the Genus of independent claim 5 and of a Occupant protection system with such an evaluation and control unit according to the preamble of independent claim 7.
Aktive und passive Insassenschutzsysteme spielen bei der Fortentwicklung von Fahrzeugen eine immer größer werdende Rolle. Um eine optimale Schutzwirkung erzielen zu können, ist eine sehr frühe Unfallerkennung erforderlich. Grundlage für eine solche Unfallerkennung und die Aktivierung der Insassenschutzsysteme bilden Sensorsysteme, die einen oder mehrere Sensoren umfassen, die beispielsweise zu einer oder mehren Sensoreinheiten zusammengefasst sind und deren Signale zur Erkennung eines Aufpralls mit einem Objekt und/oder zur Erkennung eines Überschlags des Fahrzeugs ausgewertet werden, um anschließend Insassenschutzmittel zu aktivieren, welche als irreversible Rückhaltesysteme, wie z. B. Airbags oder pyrotechnische Gurtstraffer, und/oder reversible Rückhaltesysteme, wie z. B. elektromotorische Gurtstraffer, ausgeführt sein können. Für die einzelnen Sensoren können die verschiedensten Sensorprinzipien, wie beispielsweise Beschleunigungs-, Druck-, Körperschallsensoren, piezoelektrische und/oder optische Sensoren usw. benutzt werden. Zudem sind voraus schauende Sensorsysteme, so genannte Precrashsensorsysteme, bekannt, die beispielsweise Video- oder Radarsensoren aufweisen, um einen bevorstehenden Kontakt mit einem Objekt zu erkennen und eine Objektklassifikation durchzuführen.active and passive occupant protection systems play in the development of vehicles an ever-increasing role. In order to achieve optimum protection, is a very early accident detection required. basis for such accident detection and activation of the Occupant protection systems form sensor systems that have one or more Sensors include, for example, to one or more sensor units are summarized and their signals to detect an impact with an object and / or to detect a rollover of the vehicle to subsequently occupant protection to activate, which as irreversible restraint systems, such as z. As airbags or pyrotechnic belt tensioners, and / or reversible Restraint systems, such. B. electromotive belt tensioners, can be executed. For the individual Sensors can use a wide variety of sensor principles, such as For example, acceleration, pressure, structure-borne sound sensors, piezoelectric and / or optical sensors, etc. are used. In addition, forward-looking sensor systems, so-called precrash sensor systems, known, for example, have video or radar sensors, to detect an imminent contact with an object and to perform an object classification.
Außerdem ist es bekannt durch eine Secondary-Collision-Mitigation-Funktion (SCM-Funktion) im Falle einer erfolgten Primärkollision eine Bremsfunktion zu aktivieren, um Bewegungsenergie aus dem Fahrzeug zu nehmen bzw. um eine Sekundärkollision zu vermeiden. Die SCM-Funktion nutzt dabei die Auswertungen eines Steuergerätes zur Kollisionserkennung, beispielsweise eines Airbagsteuergeräts, als Sensorinformation, um nach einer Kollision ein entsprechendes Ansteuersignal an ein Bremssteuergerät zu senden. Grundsätzliches Ziel der SCM-Funktion ist es eine mögliche zweite Kollision des Fahrzeugs zu verhindern oder zumindest die Fahrzeuggeschwindigkeit abzubauen, so dass bei einem zweiten Aufprall eine geringere Kollisionsgeschwindigkeit vorliegt, wobei die Bewegung des Fahrzeugs durch gezielte Bremseingriffe auch stabilisiert werden kann. Der Zeitraum zwischen der Erkennung des Primäraufpralls und dem Zeitpunkt, an dem eine signifikante Geschwindigkeitsreduktion eintritt, stellt hierbei die maßgebliche Größe dar, da diese den Nutzen des Systems bestimmt.Furthermore it is known by a secondary collision mitigation function (SCM function) in case of a primary collision to activate a braking function to release kinetic energy from the vehicle or to avoid a secondary collision. The SCM function uses the evaluations of a control unit for collision detection, for example an airbag control unit, as sensor information to a corresponding after a collision To send control signal to a brake control unit. Basics The goal of the SCM function is a possible second collision prevent the vehicle or at least the vehicle speed reduce, so that in a second impact a lower collision speed is present, with the movement of the vehicle through targeted braking interventions can also be stabilized. The period between detection of the primary impact and the point in time at which a significant Speed reduction occurs here is the relevant Size as this determines the utility of the system.
In
der Offenlegungsschrift
Durch die starke Zeitabhängigkeit benötigt ein heutiges Bremssystem bzw. Fahrdynamikregelsystem, wie beispielsweise ein Antiblockiersystem (ABS), ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) usw., nach einer erkannten Bremsanforderung je nach Pumpenleistung ungefähr 800–900 ms bis ein maximalen Brems druck an den Rädern aufgebaut ist. Die Zeit zur Erkennung einer Gefahrensituation durch den Airbagalgorithmus und die Kommunikationszeit ist hierbei nicht berücksichtigt.By the strong time dependence needs a today's Braking system or vehicle dynamics control system, such as a Anti-lock Braking System (ABS), an electronic stability program (ESP), etc., after a detected brake request, depending on pump performance about 800-900 ms to a maximum brake pressure is built on the wheels. The time to recognize a Danger situation due to the airbag algorithm and the communication time is not considered here.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aktivierung und/oder Ansteuerung von mindestens einem Bremssystem in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass zur Ausführung von mindestens einer Bremsfunktion nach einem erkannten Primäraufprall mindestens eine Energiespeichereinheit so aktiviert wird, dass innerhalb einer kurzen Zeitspanne Energie zum Aufbau eines maximalen Bremsdrucks freigesetzt wird.The inventive method for activation and / or Control of at least one brake system in a vehicle with the features of independent claim 1 has in contrast the advantage that for performing at least one brake function after a recognized primary impact at least one energy storage unit is activated so that within a short period of time energy is released to build up a maximum brake pressure.
Die erfindungsgemäße Auswerte- und Steuereinheit zur Aktivierung und/oder Ansteuerung von mindestens einem Bremssystem zur Beeinflussung einer Fahrzeugzeugbewegung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 5 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit von einem erkannten Primäraufprall ein Auslösesignal für mindestens eine Energiespeichereinheit erzeugt, welche über mindestens eine Schnittstelle mit der Auswerte- und Steuereinheit gekoppelt und so konfiguriert ist, dass innerhalb einer kurzen Zeitspanne Energie zum Aufbau eines maximalen Bremsdrucks freisetzbar ist.The evaluation and control unit according to the invention for activating and / or controlling at least one brake system for influencing a vehicle movement with the features of independent claim 5 has the advantage that the evaluation and control unit in response to a detected primary impact a trigger signal for at least one energy storage unit generated, which over at least an interface is coupled to the evaluation and control unit and is configured so that within a short period of time energy can be released to build up a maximum brake pressure.
Die erfindungsgemäße Auswerte- und Steuereinheit zur Aktivierung und/oder Ansteuerung von mindestens einem Bremssystem zur Beeinflussung einer Fahrzeugzeugbewegung kann beispielsweise in einem Insassenschutzsystem mit einer Umfeldsensorik zur Erfassung von Umfeldinformationen und mindestens einem Bremssystem zur Beeinflussung einer Fahrzeugzeugbewegung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 eingesetzt werden.The Inventive evaluation and control unit for Activation and / or control of at least one brake system for influencing a vehicle movement, for example, in an occupant protection system with an environment sensor for detection of environmental information and at least one brake system for influencing a vehicle movement with the characteristics of the independent Claim 9 are used.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Umsetzung einer sehr schnell aktivierbaren zusätzlichen Bremsfunktion. Durch die Bereitstellung von zusätzlicher Energie nach einer erfolgten ersten Kollision kann auf Basis einer SCM-Funktion der Druckaufbau im Bremssystem beschleunigt werden und der maximale Bremsdruck schneller, beispielsweise innerhalb einer Zeit spanne von 30 bis 50 ms anstatt von 800 bis 900 ms erreicht werden. Durch Bereitstellung der zusätzlichen Energie nach der erkannten Kollision können ABS- und/oder ESP-Funktionen aktiv bleiben und durch den enormen Druckaufbau innerhalb kürzester Zeit auf den maximalen Bremsdruck zugreifen. Der Vorteil der sich hieraus ergibt ist ein deutlich schnellerer Druckaufbau im Bremssystem. Damit kann innerhalb von ungefähr 30 bis 50 ms nach der Aktivierung des Energiespeichers der maximale Bremsdruck zur Verfügung gestellt werden. Unter Berücksichtigung der Erkennung, der Ansteuerung und des Signallaufweges kann dann ungefähr 70 bis 90 ms nach der erkannten Primärkollision eine Bremsung eingeleitet werden.embodiments The present invention enables the implementation of a Very quickly activatable additional brake function. By providing extra energy after a first collision can be based on an SCM function the pressure buildup in the braking system are accelerated and the maximum Brake pressure faster, for example, within a time span of 30 to 50 ms instead of 800 to 900 ms. By provision the extra energy after the detected collision can ABS and / or ESP functions stay active and through the enormous Pressure build-up within a short time to the maximum Access brake pressure. The advantage of this is a significantly faster pressure build-up in the brake system. This can be done within About 30 to 50 ms after the activation of the energy storage the maximum brake pressure can be provided. Taking into account the detection, the control and of the signal travel path can then be approximately 70 to 90 ms after the detected primary collision braking be initiated.
Damit ergibt sich im Weiteren der Vorteil, dass mehr Geschwindigkeit und damit mehr Energie innerhalb der ersten 800 ms abgebaut werden kann. Im Idealfall entspricht dies einem Geschwindigkeitsabbau von ungefähr 5 km/h. Trotz der auf den ersten Blick geringen Zahl bedeutet dies im Ernstfall große Unterschiede in den Unfallfolgen, da die Geschwindigkeit quadratisch in die Berechnung der kinetischen Energie eingeht. Dadurch erhöhen sich der Gesamtnutzen und die Effizienz der SCM-Funktion deutlich und es können weitere Unfälle vermieden werden, zumindest aber kann eine Geschwindigkeitsreduktion erreicht werden. Ein weiterer Vorteil der stark mit der Geschwindigkeitsreduktion korreliert ist die im Mittel mögliche Verminderung der Insassenverletzungen.In order to results in the further advantage that more speed and so that more energy can be dissipated within the first 800 ms. in the Ideally, this corresponds to a speed reduction of approximately 5 km / h. Despite the small number at first glance, this means in case of emergency big differences in the consequences of an accident, there the speed is quadratic in the calculation of the kinetic Energy is received. This increases the overall benefit and the efficiency of SCM function clearly and it can more accidents can be avoided, but at least one can Speed reduction can be achieved. Another advantage of is strongly correlated with the speed reduction on average possible reduction of occupant injuries.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens zur Aktivierung und/oder Ansteuerung von mindestens einem Bremssystem zur Beeinflussung einer Fahrzeugzeugbewegung sowie der im unabhängigen Patentanspruch 5 angegebenen Auswerte- und Steuereinheit zur Aktivierung und/oder Ansteuerung von mindestens einem Bremssystem zur Beeinflussung einer Fahrzeugzeugbewegung und des im unabhängigen Patentanspruch 7 angegebenen Insassenschutzsystems möglich.By those listed in the dependent claims Measures and developments are advantageous improvements of the specified in the independent claim 1 method for activation and / or activation of at least one brake system for influencing a vehicle movement as well as the independent Claim 5 specified evaluation and control unit for activation and / or control of at least one brake system for influencing a Vehicle tool movement and in the independent claim 7 specified occupant protection system possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass der aufgebaute maximale Bremsdruck zur Einstellung einer gewünschten Bremskraft durch die SCM-Funktion und/oder die ABS-Funktion und/oder die ESP-Funktion moduliert werden kann. So kann der Bremsdruck während des automatischen Bremsvorgangs nach der Primärkollision beispielsweise adaptiv an sich ändernde Bedingungen angepasst werden.Especially It is advantageous that the built-up maximum brake pressure for adjustment a desired braking force by the SCM function and / or the ABS function and / or the ESP function can be modulated. So can the brake pressure during the automatic braking process For example, after the primary collision, it is adaptively changing Conditions are adjusted.
Hierbei kann die im Fahrzeug verbaute ABS-Funktion beispielsweise die Regelung der Bremskraft übernehmen und somit verhindern, dass die Räder blockieren, wenn der maximale Bremsdruck erreicht ist. Außerdem kann die im Fahrzeug verbaute ESP-Funktion beispielsweise zur Stabilisierung der Fahrzeugbewegung verwendet werden, in dem die Bremskraft an den einzelnen Rädern individuell zur Beeinflussung der Fahrzeugbewegung eingestellt wird.in this connection For example, the ABS function installed in the vehicle can be the control take over the braking force and thus prevent the Block wheels when the maximum brake pressure is reached is. In addition, the built-in vehicle ESP function used for example to stabilize the vehicle movement be, in which the braking force at the individual wheels individually is adjusted to influence the vehicle movement.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Auslösesignal zur Aktivierung der mindestens einen Energiespeichereinheit direkt von einer Steuereinheit, welche eine Kollisionserkennung durchführt, oder von einer separaten Steuereinheit erzeugt werden, welche von der Steuereinheit zur Kollisionserkennung angesteuert wird. In der Regel führt ein Airbagsteuergerät eine Kollisionserkennung durch, die ggf. zu einer Airbagauslösung führt. Eine geringere Auslöseschwelle ist ebenfalls denkbar und kann auch bei der SCM-Funktion umgesetzt werden. Daher kann die Aktivierung des zusätzlichen Energiespeichers direkt über das Airbagsteuergerät erfolgen. So kann die Ansteuerung des Energiespeichers zum schnellen Aufbau des maximalen Bremsdrucks beispielsweise zum Auslösezeitpunkt der Rückhaltemittel erfolgen, sofern die Voraussetzungen für die SCM-Funktion erfüllt sind. Alternativ kann das Airbagsteuergerät das Ansteuersignal an ein anderes Steuergerät, beispielsweise ein Bremssteuergerät oder an eine andere separate Steuereinheit übermitteln, welche dann den sehr schnell aktivierbaren Energiespeicher ansteuern. Dabei muss eine Misuse-Robustheit gewährleistet werden, wobei das andere Steuergerät ggf. über ein Handshake-Verfahren sicherstellt, dass eine Aktivierung des zusätzlichen, sehr schnell wirkenden Energiespeichers zu Erzeugung des maximalen Bremsdrucks erfolgen soll. Die zur Erzeugung des maximalen Bremsdrucks erforderliche Energie kann beispielsweise pyrotechnisch erzeugt werden. Alternativ kann die erforderliche Energie über andere Energiespeicher mit einer vergleichbaren Energiefreisetzungsrate für den Aufbau des maximalen Bremsdrucks zur Verfügung gestellt werden.In an embodiment of the method according to the invention, a triggering signal for activating the at least one energy storage unit can be generated directly by a control unit which performs a collision detection, or by a separate control unit, which is controlled by the control unit for collision detection. As a rule, an airbag control unit performs a collision detection, which possibly leads to an airbag deployment. A lower tripping threshold is also conceivable and can also be implemented in the SCM function. Therefore, the activation of the additional energy storage can be done directly via the airbag control unit. Thus, the control of the energy storage for rapid construction of the maximum brake pressure, for example, at the triggering time of the retaining means, if the requirements for the SCM function are met. Alternatively, the airbag control unit can transmit the control signal to another control unit, for example a brake control unit or to another separate control unit, which then control the very quickly activatable energy storage. In this case, a misuse robustness must be ensured, wherein the other control unit possibly via a handshake procedure ensures that an activation of the additional, very fast-acting energy storage to generate the maximum brake pressure should be. The for generating the maximum brake pressure required energy can be generated, for example pyrotechnic. Alternatively, the required energy can be made available via other energy stores with a comparable energy release rate for building up the maximum brake pressure.
In Ausgestaltung der Erfindung erzeugt die Auswerte- und Steuereinheit das Auslösesignals zur Aktivierung der mindestens einen Energiespeichereinheit in Reaktion auf ein Ansteuersignal, das in Abhängigkeit von einer erkannten Kollision erzeugbar ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit selbst eine Kollisionserkennung durchführt und das Ansteuersignal erzeugt, und/oder das Ansteuersig nal über eine weitere Schnittstelle von einer weiteren Steuereinheit empfängt, welche die Kollisionserkennung durchführt.In Embodiment of the invention generates the evaluation and control unit the trigger signal for activating the at least one Energy storage unit in response to a drive signal, the Dependent on a detected collision can be generated, wherein the evaluation and control unit itself a collision detection performs and generates the drive signal, and / or the Ansteuersig signal via another interface of a another control unit receives which the collision detection performs.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Insassenschutzsystems moduliert das mindestens eine Bremssystem den aufgebauten maximalen Bremsdruck in Abhängigkeit von einer SCM-Funktion und/oder einer ABS-Funktion und/oder einer ESP-Funktion zur Einstellung einer gewünschten Bremskraft entsprechend.In Embodiment of the occupant protection system according to the invention the at least one brake system modulates the built-up maximum brake pressure depending on a SCM function and / or an ABS function and / or an ESP function for setting a desired braking force corresponding.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Insassenschutzsystems kann zur schnellen Erzeugung des maximalen Bremsdrucks eine Energiespeichereinheit zentral an einem Fluidaggregat des Bremssystems angeordnet werden oder es können mehrere Energiespeichereinheiten lokal an jedem Rad angeordnet werden.In further embodiment of the occupant protection system according to the invention can for fast generation of the maximum brake pressure, an energy storage unit be arranged centrally on a fluid assembly of the brake system or multiple energy storage units may be local be arranged on each wheel.
Der mindestens eine Energiespeicher zur Bereitstellung der zusätzlichen Energie kann beispielsweise als pyrotechnische Einheit ausgeführt werden. Zwar handelt es sich bei einem pyrotechnischen System um ein irreversibles System mit dem Nachteil eines notwendigen Werkstattbesuchs nach der jeweiligen Aktivierung. Das bedeutet, dass nach einer einmaliger Aktivierung bzw. Zündung die Sprengladungen bzw. die Energiespeicher ersetzt werden müssen. Allerdings wird dieser vermeintliche Nachteil durch den Einsatz nach einer Primärkollision auf Basis der aktivierten SCM-Funktion neutralisiert, da nach einem Unfall sowieso ein Werkstattbesuch ansteht. Alternativ kann die pyrotechnische Einheit auch mehrere Zündpatronen enthalten, damit nicht nach jeder Aktivierung die Werkstatt aufgesucht werden muss.Of the at least one energy store for providing the additional Energy can be performed for example as a pyrotechnic unit. It is true that a pyrotechnic system is irreversible System with the disadvantage of a necessary workshop visit after the respective activation. This means that after a one-time Activation or ignition of the explosive charges or energy storage must be replaced. However, this supposed disadvantage based on use after a primary collision the activated SCM function is neutralized because of an accident anyway a workshop visit is pending. Alternatively, the pyrotechnic Unit also contain several ignition cartridges, so not after every activation the workshop must be visited.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention
Wie
aus
Erfindungsgemäß erzeugt
die Auswerte- und Steuereinheit
Wie
aus
Wie
aus
Daher
erzeugt die zentrale Auswerte- und Steuereinheit
Erfindungsgemäß erzeugt
die Auswerte- und Steuereinheit
Im
zweiten Ausführungsbeispiel gemäß
Somit
aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit
Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Ansteuerung einer sehr schnell aktivierbaren Bremsfunktion, wie beispielsweise einer pyrotechnischen Bremsfunktion, nach einer erkannten Primärkollision, um eine zweite Kollision zu verhindern. Durch die Verwendung einer Energiespeichereinheit ergibt sich ein deutlich schnellerer Druckaufbau innerhalb des Bremssystems. Damit kann innerhalb von ungefähr 30 bis 50 ms nach der Aktivierung der Energiespeichereinheit der maximale Bremsdruck zur Verfügung gestellt werden. Unter Berücksichtigung der Erkennung und des Signallaufweges kann dann rund 70 bis 90 ms nach der Primärkollision ein Bremsvorgang eingeleitet werden. Heutige Systeme erreichen dies erst nach rund 800–900 ms. Damit ergibt sich im Weiteren der Vorteil, dass mehr Geschwindigkeit und damit mehr Energie innerhalb der ersten 800 ms abgebaut werden kann. Im Idealfall entspricht dies einem Geschwindigkeitsabbau von ungefähr 5 km/h. Dadurch erhöhen sich der Gesamtnutzen und die Effizienz der SCM-Funktion deutlich und es können weitere Kollisionen vermieden werden, zumindest aber kann eine Geschwindigkeitsreduktion erreicht werden. Ein weiterer Vorteil der stark mit der Geschwindigkeitsreduktion korreliert ist die im Mittel mögliche Verminderung der Insassenverletzungen.embodiments The invention advantageously enable a drive a very quickly activated brake function, such as a pyrotechnic braking function, after a detected primary collision, to prevent a second collision. By using an energy storage unit results in a much faster pressure build-up within the brake system. This can be done within about 30 to 50 ms after the Activation of the energy storage unit the maximum brake pressure to Will be provided. Considering The detection and the signal travel path can then be around 70 to 90 ms after the primary collision a braking process can be initiated. Today's systems achieve this only after about 800-900 ms. This results in the further advantage that more speed and thus more energy is dissipated within the first 800 ms can. Ideally, this corresponds to a speed reduction of about 5 km / h. This increases the overall benefit and the efficiency of SCM function clearly and it can further collisions are avoided, but at least a speed reduction can be achieved. Another advantage of the strong with the speed reduction correlated is the average possible reduction of the Occupant injuries.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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