DE102013213461A1 - Control device and method for detecting a rollover of a motor vehicle - Google Patents

Control device and method for detecting a rollover of a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät (2), das mindestens einen Beschleunigungssensor (21) umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erkennung eines Überschlags eines Kraftfahrzeugs (1). Diese umfasst ein Erfassen eines Beschleunigungssignals des Kraftfahrzeugs (1) mittels des mindestens eines Beschleunigungssensors (21), der in dem Steuergerät (2) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist, und eine Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs (1) aus dem Beschleunigungssignal.The invention relates to a control unit (2) which comprises at least one acceleration sensor (21). Furthermore, the invention relates to a method for detecting a rollover of a motor vehicle (1). This comprises detecting an acceleration signal of the motor vehicle (1) by means of the at least one acceleration sensor (21), which is arranged in the control unit (2) of the motor vehicle (1), and detecting a rollover of the motor vehicle (1) from the acceleration signal.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Überschlags eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät abläuft, sowie einen Datenträger, der dieses Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein Steuergerät, insbesondere ein Motorsteuergerät, welches insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.The present invention relates to a method for detecting a rollover of a motor vehicle. Furthermore, the present invention relates to a computer program that performs all the steps of the inventive method when it runs on a computing device or controller, and a disk that stores this computer program. Finally, the invention relates to a control device, in particular an engine control unit, which is designed in particular for carrying out the method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Moderne Kraftfahrzeuge werden zunehmend darauf ausgelegt, im Falle eines Unfalls aktive Maßnahmen einzuleiten, um die Insassen vor Verletzungen zu schützen. Hierzu muss das Kraftfahrzeug in der Lage sein, unterschiedliche Unfallsituationen zu erkennen. Eine derartige Unfallsituation ist das Überschlagen des Kraftfahrzeugs. Es ist bekannt, aus Beschleunigungsdaten eines Kraftfahrzeugs zu ermitteln, ob sich dieses überschlägt.Modern motor vehicles are increasingly designed to take active measures in the event of an accident to protect the occupants from injury. For this purpose, the motor vehicle must be able to recognize different accident situations. Such an accident situation is the overturning of the motor vehicle. It is known to determine from acceleration data of a motor vehicle, whether this turns over.

So wird beispielsweise in der EP 1 555 165 A1 eine Logikeinheit beschrieben, die aus den Daten eines Beschleunigungssensors eines Kraftfahrzeugs Rückschlüsse darauf zieht, ob eine Überschlagsituation vorliegt. Wird ein Überschlag erkannt, so werden entsprechende Schutzmaßnahmen wie das Auslösen von Anschnallgurtspannern, das Ausfahren von Überrollbügeln oder das Auslösen von Airbags eingeleitet.For example, in the EP 1 555 165 A1 describes a logic unit, which draws from the data of an acceleration sensor of a motor vehicle conclusions about whether a rollover situation exists. If a rollover is detected, appropriate protective measures such as the release of seat belt tensioners, the extension of roll bars or the triggering of airbags are initiated.

Die EP 1 559 616 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erkennen eines Überschlags eines Kraftfahrzeugs, welche eine oder mehrere Beschleunigungssensoren umfasst und aus deren Ausgangssignalen auf das Vorliegen eines Überschlags schließt. Diese Vorrichtung ist dazu eingerichtet, um bei Erkennung eines Überschlags ebenfalls Schutzmaßnahmen einzuleiten, wie sie aus der EP 1 555 165 A1 bekannt sind.The EP 1 559 616 A1 describes a device for detecting a rollover of a motor vehicle, which comprises one or more acceleration sensors and from whose output signals concludes the presence of a rollover. This device is designed to initiate protection measures when detecting a rollover, as shown in the EP 1 555 165 A1 are known.

Ein Überschlag eines Kraftfahrzeugs erfolgt in der Regel als Folge eines Unfalls, der mit schweren Beschädigungen des Kraftfahrzeugs verbunden sein kann. Diese können zum Zusammenbruch der Kommunikation zwischen der Einheit im Kraftfahrzeug führen, welche den Überschlag erkennt, und anderen Einheiten, welche für die Einleitung von Maßnahmen notwendig sind. Die bekannten Verfahren sind daher insbesondere nicht geeignet, um zuverlässig Sicherungsmaßnahmen auszulösen, die einen Eingriff in die Motorsteuerung erfordern, da die Gefahr groß ist, dass zwischen der Erkennung des Fahrzeugüberschlags, der Weitergabe einer Überschlagswarnung an ein Motorsteuergerät und der Aussendung von Steuerungssignalen des Motorsteuergeräts an Aktoren, um entsprechende Maßnahmen einzuleiten, die Kommunikation innerhalb des Kraftfahrzeugs bereits unterbrochen wird.A rollover of a motor vehicle is usually as a result of an accident that may be associated with serious damage to the motor vehicle. These can lead to the collapse of communication between the unit in the motor vehicle, which detects the rollover, and other units that are necessary for the initiation of action. The known methods are therefore particularly not suitable for reliably triggering safety measures that require intervention in the engine control, since the danger is great that between the detection of vehicle rollover, the passing of a rollover warning to an engine control unit and the transmission of control signals of the engine control unit Actuators to take appropriate action, the communication within the motor vehicle is already interrupted.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen eines Überschlags eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Erfassen eines Beschleunigungssignals des Kraftfahrzeugs mittels mindestens eines Beschleunigungssensors, der in einem Steuergerät, vorzugsweise im Motorsteuergerät, des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und eine Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs aus dem Beschleunigungssignal. Die Integration des Beschleunigungssensors in das Steuergerät ermöglicht es, die vom Beschleunigungssensor bereitgestellte Information direkt im Steuergerät zu verwerten, sodass sie nicht verlorengehen kann, wenn die Kommunikation zwischen dem Steuergerät und einem aus dem Stand der Technik bekannten außerhalb des Steuergeräts angeordneten Beschleunigungssensor unterbrochen wird. The inventive method for detecting a rollover of a motor vehicle comprises detecting an acceleration signal of the motor vehicle by means of at least one acceleration sensor, which is arranged in a control unit, preferably in the engine control unit of the motor vehicle, and a detection of a rollover of the motor vehicle from the acceleration signal. The integration of the acceleration sensor into the control unit makes it possible to utilize the information provided by the acceleration sensor directly in the control unit so that it can not be lost if the communication between the control unit and an acceleration sensor arranged outside the control unit known from the prior art is interrupted.

Grundsätzlich genügt es für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Beschleunigungssignal in einer einzigen Dimension erfasst wird. Hierzu wird es vorzugsweise entlang einer Achse erfasst, die jeweils einen Winkel von mehr als 0° mit der Längsachse des Kraftfahrzeugs bildet. Um den Überschlag des Kraftfahrzeugs mit hoher Zuverlässigkeit bestimmen zu können, ist es allerdings bevorzugt, dass das Beschleunigungssignal in mehreren Dimensionen erfasst wird.In principle, it is sufficient for carrying out the method according to the invention if the acceleration signal is detected in a single dimension. For this purpose, it is preferably detected along an axis, which in each case forms an angle of more than 0 ° with the longitudinal axis of the motor vehicle. To be able to determine the rollover of the motor vehicle with high reliability, however, it is preferred that the acceleration signal is detected in several dimensions.

Weiterhin ist bevorzugt, dass bei der Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs eine Charakteristik des Beschleunigungssignals berücksichtigt wird. Unter einer Charakteristik des Beschleunigungssignals werden erfindungsgemäß insbesondere der zeitliche Verlauf, die Höhe und die Ausprägung (Grandienten, Frequenzen) der Beschleunigung in einer oder mehreren Dimensionen oder die Signalkorrelationen zwischen den Beschleunigungen in mehreren Dimensionen oder mit anderen verfügbaren Größen (z.B. der Fahrzeuggeschwindigkeit) verstanden.Furthermore, it is preferred that in the detection of a rollover of the motor vehicle, a characteristic of the acceleration signal is taken into account. According to the invention, a characteristic of the acceleration signal is understood in particular to be the time course, the height and the form (grandients, frequencies) of the acceleration in one or more dimensions or the signal correlations between the accelerations in several dimensions or with other available variables (for example the vehicle speed).

Bei Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs ist es bevorzugt, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren mindestens ein Element des Kraftfahrzeugs ausgeschaltet wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Einspritzung einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs, einer Zündung einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs, einer Kraftstoffpumpe einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs, einer Momentenvorgabe für mindestens einen Antrieb des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Elektromotors, und einem Hochvoltkreis des Kraftfahrzeugs. Derartige Maßnahmen können in dem erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zum Stand der Technik zuverlässig ergriffen werden, da die Integration des Beschleunigungssensors im Steuergerät, vorzugsweise in einem Motorsteuergerät, eine besonders schnelle Reaktion auf den Überschlag des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Upon detection of a rollover of the motor vehicle, it is preferred that in the inventive method at least one element of the motor vehicle is switched off, which is selected from the group consisting of an injection of an internal combustion engine of the motor vehicle, an ignition of an internal combustion engine of the motor vehicle, a fuel pump of an internal combustion engine Motor vehicle, a torque input for at least one drive of the motor vehicle, such as an electric motor, and a high-voltage circuit of the Motor vehicle. Such measures can be taken reliably in the inventive method in contrast to the prior art, since the integration of the acceleration sensor in the control unit, preferably in an engine control unit, allows a particularly rapid response to the rollover of the motor vehicle.

Das erfindungsgemäße Computerprogramm führt alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens aus, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät abläuft. Zur Implementierung des erfindungsgemäßen Computerprogramms in einem Steuergerät ist das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt vorgesehen, das einen auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode aufweist, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät, vorzugsweise Motorsteuergerät, ausgeführt wird.The computer program according to the invention performs all the steps of the method according to the invention when it runs on a computing device or control unit. To implement the computer program according to the invention in a control device, the computer program product according to the invention is provided which has a program code stored on a machine-readable carrier, which serves for carrying out the method according to the invention, when the program is executed on a computer or control device, preferably engine control unit.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät, welches mindestens einen Beschleunigungssensor umfasst. Das Steuergerät ist insbesondere ein Motorsteuergerät eines konventionellen Kraftfahrzeugs, oder eine Vehicle Control Unit für Fahrzeuge mit Elektroantrieb, Hybridantrieb bzw. mit verbrennungsmotorischem Antrieb.The invention further relates to a control unit which comprises at least one acceleration sensor. The control unit is in particular an engine control unit of a conventional motor vehicle, or a vehicle control unit for vehicles with electric drive, hybrid drive or with internal combustion engine drive.

Der Beschleunigungssensor ist vorzugsweise eingerichtet, um eine Beschleunigung in mehreren Dimensionen zu erfassen. Weiter ist der Beschleunigungssensor vorzugsweise eingerichtet, um eine Charakteristik eines Beschleunigungssignals zu erfassen. Dieses Steuergerät kann insbesondere dazu eingerichtet sein, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, beispielsweise durch Aufspielen des erfindungsgemäßen Computerprogramms.The acceleration sensor is preferably configured to detect acceleration in several dimensions. Further, the acceleration sensor is preferably configured to detect a characteristic of an acceleration signal. This control device can be set up in particular to carry out the method according to the invention, for example by loading the computer program according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, welches ein Steuergerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist. 1 is a schematic representation of a motor vehicle having a control device according to an embodiment of the invention.

2 zeigt schematisch den Ablauf eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 schematically shows the sequence of a method according to an embodiment of the invention.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein Kraftfahrzeug 1, dessen Überschlag mittels eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erkannt werden kann, ist in 1 dargestellt. In einem in einer Vehicle Control Unit als Steuergerät 2 ist ein Beschleunigungssensor 21 angeordnet. Das Steuergerät 2 steuert eine Verbrennungskraftmaschine 3 mit einer Einspritzung 31, einer Zündung 32 und einer Kraftstoffpumpe 33. Die Kraftstoffpumpe 33 ist über eine Kraftstoffleitung 34 mit der Einspritzung 31 verbunden. Bei dem Kraftfahrzeug 1 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung um ein Hybridfahrzeug, welches weiterhin einen Elektromotor 4 aufweist, der über eine Momentenvorgabe 22 des Steuergeräts 2 gesteuert wird. Das Steuergerät 2, die Verbrennungskraftmaschine 3 und der Elektromotor 4 sind mit einem Hochvoltkreis 5 verbunden.A motor vehicle 1 , whose rollover can be detected by a method according to an embodiment of the invention, is in 1 shown. In one in a vehicle control unit as a control unit 2 is an acceleration sensor 21 arranged. The control unit 2 controls an internal combustion engine 3 with an injection 31 , an ignition 32 and a fuel pump 33 , The fuel pump 33 is over a fuel line 34 with the injection 31 connected. In the motor vehicle 1 In this exemplary embodiment of the invention, this is a hybrid vehicle, which furthermore has an electric motor 4 having, over a moment default 22 of the control unit 2 is controlled. The control unit 2 , the internal combustion engine 3 and the electric motor 4 are with a high-voltage circuit 5 connected.

Der Ablauf eines Verfahrens zur Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in 2 dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 61 erfasst der Beschleunigungssensor 21 die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 1. Diese Erfassung kann ggf. in mehreren Raumdimensionen und unter Erfassung von Charakteristika der Beschleunigung erfolgen. Im zweiten Verfahrensschritt 62 wird das von dem Beschleunigungssensor 21 bereitgestellte Beschleunigungssignal in dem Steuergerät 2 ausgewertet. Um zu erkennen, ob ein Überschlag des Kraftfahrzeugs 1 erfolgt, werden Ist-Werte des Beschleunigungssignals mit Soll-Werten für einen Überschlag verglichen. Dies kann mittels eines Abgleichs erfolgen, wie er aus der EP 1 555 165 A1 oder der EP 1 559 616 A1 bekannt ist. Wird ein Überschlag des Kraftfahrzeugs erkannt, so werden in einem dritten Verfahrensschritt 63 Maßnahmen eingeleitet, um die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zu gewährleisten. Hierzu steuert das Steuergerät 2 Aktoren der Einspritzung 31, der Zündung 32 und der Kraftstoffpumpe 33 an, um diese abzuschalten. Außerdem wird die Momentenvorgabe 22 des Elektromotors 4 abgeschaltet. Schließlich wird eine Abschaltung des Hochvoltkreises 5 veranlasst oder durchgeführt. Auf diese Weise werden potentielle Gefahrenquellen für die Fahrzeuginsassen sowie für zu Hilfe kommende Rettungskräfte ausgeschaltet.The course of a method for detecting a rollover of the motor vehicle 1 according to one embodiment of the invention is shown schematically in FIG 2 shown. In a first process step 61 detects the acceleration sensor 21 the acceleration of the motor vehicle 1 , If necessary, this detection can take place in several spatial dimensions and under detection of characteristics of the acceleration. In the second process step 62 this will be done by the accelerometer 21 provided acceleration signal in the control unit 2 evaluated. To detect if a rollover of the motor vehicle 1 takes place, actual values of the acceleration signal are compared with target values for a rollover. This can be done by means of an adjustment, as he from the EP 1 555 165 A1 or the EP 1 559 616 A1 is known. If a rollover of the motor vehicle is detected, then in a third method step 63 Measures taken to ensure the safety of vehicle occupants. The control unit controls this 2 Actuators of injection 31 , the ignition 32 and the fuel pump 33 to turn it off. In addition, the torque default 22 of the electric motor 4 off. Finally, a shutdown of the high-voltage circuit 5 initiated or carried out. In this way, potential sources of danger for the vehicle occupants and for coming rescue workers are eliminated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1555165 A1 [0003, 0004, 0017] EP 1555165 A1 [0003, 0004, 0017]
  • EP 1559616 A1 [0004, 0017] EP 1559616 A1 [0004, 0017]

Claims (10)

Verfahren zur Erkennung eines Überschlags eines Kraftfahrzeugs (1), umfassend ein Erfassen eines Beschleunigungssignals des Kraftfahrzeugs (1) mittels mindestens eines Beschleunigungssensors (21), der in einem Steuergerät (2), insbesondere einem Motorsteuergerät, des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist, und eine Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs (1) aus dem Beschleunigungssignal.Method for detecting a rollover of a motor vehicle ( 1 ), comprising detecting an acceleration signal of the motor vehicle ( 1 ) by means of at least one acceleration sensor ( 21 ), in a control unit ( 2 ), in particular an engine control unit, of the motor vehicle ( 1 ) is arranged, and a detection of a rollover of the motor vehicle ( 1 ) from the acceleration signal. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungssignal in mehreren Dimensionen erfasst wird.A method according to claim 1, characterized in that the acceleration signal is detected in several dimensions. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs (1) eine Charakteristik des Beschleunigungssignals berücksichtigt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that when detecting a rollover of the motor vehicle ( 1 ) a characteristic of the acceleration signal is taken into account. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung eines Überschlags des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere durch das Steuergerät (2), insbesondere das Motorsteuergerät, mindestens ein Element des Kraftfahrzeugs (1) ausgeschaltet wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Einspritzung (31) einer Verbrennungskraftmaschine (3), einer Zündung (32) einer Verbrennungskraftmaschine (3), einer Kraftstoffpumpe (33) einer Verbrennungskraftmaschine (3), einer Momentenvorgabe (22) für mindestens einen Antrieb (4) des Kraftfahrzeugs (1) und einem Hochvolt-Kreis (5).Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that upon detection of a rollover of the motor vehicle ( 1 ), in particular by the control unit ( 2 ), in particular the engine control unit, at least one element of the motor vehicle ( 1 ) selected from the group consisting of an injection ( 31 ) an internal combustion engine ( 3 ), an ignition ( 32 ) an internal combustion engine ( 3 ), a fuel pump ( 33 ) an internal combustion engine ( 3 ), a torque specification ( 22 ) for at least one drive ( 4 ) of the motor vehicle ( 1 ) and a high-voltage circuit ( 5 ). Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät (2), insbesondere Motorsteuergerät, abläuft.Computer program which carries out all the steps of a method according to one of claims 1 to 4, when it is stored on a computing device or control device ( 2 ), in particular engine control unit, expires. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät (2), insbesondere Motorsteuergerät, ausgeführt wird.Computer program product with program code, which is stored on a machine-readable carrier, for carrying out the method according to one of Claims 1 to 4, when the program is stored on a computer or control unit ( 2 ), in particular engine control unit, is executed. Steuergerät (2), insbesondere Motorsteuergerät, umfassend mindestens einen Beschleunigungssensor (21).Control unit ( 2 ), in particular engine control unit, comprising at least one acceleration sensor ( 21 ). Steuergerät (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (21) eingerichtet ist, um eine Beschleunigung in mehreren Dimensionen zu erfassen.Control unit ( 2 ) according to claim 7, characterized in that the acceleration sensor ( 21 ) is arranged to detect acceleration in multiple dimensions. Steuergerät (2) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (21) eingerichtet ist, um eine Charakteristik eines Beschleunigungssignals zu erfassen.Control unit ( 2 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the acceleration sensor ( 21 ) is arranged to detect a characteristic of an acceleration signal. Steuergerät (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.Control unit ( 2 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that it is arranged to carry out a method according to one of claims 1 to 4.
DE102013213461.4A 2013-07-09 2013-07-09 Control device and method for detecting a rollover of a motor vehicle Withdrawn DE102013213461A1 (en)

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