DE10260436B4

DE10260436B4 - Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10260436B4
Application number: DE10260436.3A
Authority: DE
Inventors: Arnold Ensslen; Rüdiger Prang; Mirko Alt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-21
Filing date: 2002-12-21
Publication date: 2014-07-17
Anticipated expiration: 2022-12-22
Also published as: DE10260436A1

Abstract

Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, mit einer in einem Aufnahmeraum (3) des Fahrzeugs aufgenommenen trägen Masse (4), die relativ zur Fahrzeugkarosserie, verlagerbar ist, zur Aktivierung wenigstens eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Rückhaltesystems (9), wobei zur Erfassung der Relativbewegung der trägen Masse (4) eine Sensoreinrichtung (6) vorgesehen ist, die im Falle einer unfallbedingten Bremsverzögerung ein der Relativbewegung der trägen Masse (4) entsprechendes Eingangssignal an eine Auswerteeinrichtung (7) einer Sicherheitseinrichtung (2) liefert, mit der anhand des Eingangssignals eine Ermittlung des Grades der Unfallschwere erfolgt dergestalt, dass die Auslöseentscheidung zur Aktivierung des wenigstens einen Rückhaltesystems (9) in Abhängigkeit von dem ermittelten Unfallschweregrad treffbar ist, wobei die träge Masse (4) ein Motorblock ist und dass der Grad der Unfallschwere in Abhängigkeit von einer mittels dem Eingangssignal gelieferten Information über den Verlagerungsweg und/oder die Beschleunigung und/oder Verlagerungsrichtung der trägen Masse (4) ermittelbar ist, wobei der Verlagerungsweg des Motorblocks mittels der Sensoreinrichtung (6) im Motorlagerbereich (5) und/oder die Beschleunigung mittels Beschleunigungssensoren auf dem Motorblock erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) mittels einer Druckmessung in einem Hydromotorenlager (5) den Verlagerungsweg des Motorblocks erfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 33 27 970 A1 ist bereits eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, das eine in einem Aufnahmeraum des Fahrzeugs aufgenommene träge Masse aufweist, die relativ zur Fahrzeugkarosserie insbesondere bei einer unfallbedingten Bremsverzögerung des Fahrzeugs verlagerbar ist zur Aktivierung wenigstens eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Rückhaltesystems.
Konkret ist diese Sicherheitseinrichtung als eine Spannvorrichtung für Sicherheitsgurte ausgebildet, bei der ein Motorblock oder aber auch eine Batterieanordnung als träge Masse fungiert, wobei der Motorblock mit einem Spannelement der Sicherheitsgurteinrichtung über eine hydraulische Übertragungsvorrichtung verbunden ist. Diese hydraulische Übertragungsvorrichtung besteht aus einer ersten, mit dem Spannelement verbundenen hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit und einer zweiten, von dem Motorblock als träge Masse beaufschlagbaren hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit sowie einer die beiden Zylinder-Kolben-Einheiten miteinander verbindenden druckfesten hydraulischen Verbindungsleitung. Sobald der Motorblock als träge Masse verlagert wird, wird der Kolben in der den Motorblock zugeordneten Zylinder-Kolben-Einrichtung betätigt, was sich unmittelbar über die hydraulische Verbindungsleitung mit der mit dem Spannelement der Gurteinrichtung verbundenen Zylinder-Kolben-Einheit auswirkt. Durch unterschiedlich große Anordnungen der Kolben kann erzielt werden, dass bereits eine geringe Verdrängung des hydraulischen Arbeitsmediums eine relativ große Verstellbewegung des Spannelements bewirkt, um für eine ausreichende Gurtvorspannung zu sorgen. Mit einem derartigen Aufbau ist eine gute Feststellung eines Rückhaltefalls möglich, wobei auch der Gurtspannvorgang selbst relativ funktionssicher ausgeführt werden kann. Jedoch ist hier ein relativ hoher Bauteilaufwand mit aufwendiger komplizierter Mechanik erforderlich.
Aus der DE 101 18 491 A1 ist eine gattungsgemäße Sicherheitseinrichtung bekannt, die einen Stoßimpulssensor aufweist, bei dem als träge Masse ein Dauermagnet vorgesehen ist, der bei einer unfallbedingten Bremsverzögerung eine Spannung induziert, die als Eingangssignal an eine Auswerteeinrichtung geleitet wird. Aus der DE 43 32 205 A1 ist ein Dreipunkt-Sicherheitsgurtsystem bekannt, bei der zur Auswertung eines Unfallgeschehens durch Abtastung einer trägen Masse die wirkenden Beschleunigungen erfasst werden. Aus der DE 198 06 836 C1 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Insassenschutzmittels eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der mehrere unabhängige Beschleunigungssensoren in einem Fahrzeug angeordnet sind und deren Sensorsignale ausgewertet werden, um eine fehlerhafte Auslösung von Rückhaltemitteln zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, mit der die Aktivierung eines Rückhaltsystems im Fahrzeuginnenraum auf einfache Weise mit geringem Aufwand funktionssicher durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Gemäß Anspruch 1 ist zur Erfassung der Relativbewegung der trägen Masse eine Sensoreinrichtung vorgesehen, die im Falle einer unfallbedingten Bremsverzögerung ein der Relativbewegung der trägen Masse entsprechendes Eingangssignal an eine Auswerteeinrichtung der Sicherheitseinrichtung liefert, mit der anhand des Eingangssignals eine differenzierte Ermittlung des Grades der Unfallschwere erfolgt dergestalt, dass die Auslöseentscheidung zur Aktivierung des wenigstens einen Rückhaltesystems in Abhängigkeit von dem ermittelten Unfallschweregrad treffbar ist.
Bei dieser erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung wird die Verlagerung der trägen Masse, die ein Motorblock des Fahrzeugs ist, der Auswerteeinrichtung als Eingangssignal zugeführt und mittels der Auswerteeinrichtung so analysiert, dass eine optimal auf die jeweilige Crashsituation abgestimmte Auslösung einer oder mehrerer Rückhaltesysteme erfolgen kann. Durch die erfindungsgemäße differenzierte Erkennung der Unfallschwere ist somit eine optimierte Aktivierung der Sicherheitseinrichtung und damit der jeweiligen Rückhaltesysteme möglich, das heißt dass gemäß der erfindungsgemäßen Lösung die Relativbewegung des zum Beispiel Motorblocks als träge Masse erst in der Auswerteeinrichtung in Verbindung mit einem Auslösealgorithmus verwertet und analysiert wird.
Gemäß der Erfindung wird der Grad der Unfallschwere in Abhängigkeit von einer mittels dem Eingangssignal gelieferten Information über den Verlagerungsweg und/oder die Beschleunigung und/oder der Verlagerungsrichtung der trägen Masse ermittelt. Der Verlagerungsweg des Motorblocks wird mittels der Sensoreinrichtung im Motorlagerbereich, und zwar mittels einer Druckmessung in einem Hydromotorenlager erfasst. Alternativ dazu erfolgt eine Erfassung des Verlagerungsweges mittels Beschleunigungssensoren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Eingangssignal als analoges Signal abgreifbar ist, bei dem neben der Signalhöhe auch die Signalcharakteristik für Auslöseentscheidungen des wenigstens einen Rückhaltesystems auswertbar ist.
Beispielsweise kann hier neben der Bewegung des Motorblocks in Fahrtrichtung auch die in Fahrzeugquerachsenrichtung und in Fahrzeughochachsenrichtung verwendet werden. Insgesamt bedeutet ein derartiges analoges Signal, dass die Unfallschwere relativ genau ermittelt werden kann, da der Grad der Unfallschwere über das analoge Signal im Wesentlichen unverfälscht wiedergegeben wird. Dadurch ist eine besonders einfache differenzierte Erkennung der Crashschwere mittels der Crashsensorik möglich.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Eingangssignal zusätzlich zu wenigstens einem anderen Rückhaltesystem-Aktivierungssignal, das mittels piezoresistiver Beschleunigungsaufnehmer in einer zentralen Auslöseeinheit eines Rückhaltesystems und/oder mittels Drucksensoren in den Türen für eine Seitencrasherkennung und/oder mechanischen Safingsensoren in einem zentralen Steuergerät erfassbar ist, ermittelt werden und anschließend in der Auswerteeinrichtung eine Auslöseentscheidung unter Auswertung sämtlicher Signale durchgeführt werden. Dadurch ist eine zusätzliche Redundanz in Verbindung mit der Aktivierung der einzelnen Rückhaltesysteme geschaffen, das heißt dass eine auf die jeweilige Unfallsituation abgestimmte Aktivierung der Rückhaltesysteme erfolgen kann.
Grundsätzlich kann das wenigstens eine Rückhaltesystem durch eine Airbageinrichtung mit einem aktivierbaren Gasgenerator zur Airbagentfaltung sein. Besonders bevorzugt ist jedoch die Verwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung in Verbindung mit einer Gurteinrichtung mit einem aktivierbaren Gurtstrammer zur Gurtstraffung. Dadurch kann nämlich ein auf die jeweilige Unfallschwere abgestimmtes vorteilhaftes, kraftbegrenztes Spannen der Sicherheitsgurteinrichtung erfolgen, wodurch die auf die Fahrzeuginsassen wirkenden Belastungen, insbesondere bei geringer Unfallschwere, optimiert werden, da zum Beispiel die Spannung der Sicherheitsgurteinrichtung so erfolgt, dass der zur Verfügung stehende Verlagerungsweg diesbezüglich in optimierter Weise ausgenutzt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung 2. Diese Sicherheitseinrichtung 2 weist einen in einem Motorraum 3 aufgenommenen Motorblock 4 als träge Masse auf, der über hier lediglich schematisch dargestellte Hydromotorenlager 5 im Motorraum 3 gelagert ist.
Ferner weist diese Sicherheitseinrichtung 2 Sensoreinrichtungen 6 auf, zum Beispiel Drucksensoren, die mit den Hydromotorenlagern 5 gekoppelt sind.
Wie dies der einzigen Figur weiter entnommen werden kann, umfasst die Sicherheitseinrichtung 2 ferner noch hier eine lediglich schematisch als Box dargestellte Auswerteeinrichtung 7 mit einem Auswerte- und/oder Auslösealgorithmus, wobei die Auswerteeinrichtung eingangsseitig mit den Sensoreinrichtungen 6 und ausgangsseitig mit einer Gurtstrammereinrichtung 8 einer Sicherheitsgurteinrichtung 9, die hier beispielhaft als Drei-Punkt-Sicherheitsgurt ausgebildet ist, verbunden ist.
Im Falle einer unfallbedingten Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs 1 wird der Motorblock 4 als träge Masse nach vorne in Fahrtrichtung verlagert, was über die beispielsweise als Drucksensoren ausgebildeten Sensoreinrichtungen 6 im Bereich der Hydromotorenlager sensiert bzw. erfasst wird, die daraufhin ein analoges Eingangssignal an die Auswerteeinrichtung 7 liefern. Dieses Eingangssignal wird in der Auswerteeinrichtung 7 entsprechend unter Berücksichtigung der Signalhöhe und auch der Signalcharakteristik ausgewertet, wodurch eine differenzierte Ermittlung des Grades der Unfallschwere erfolgen kann, so dass das Ausgangssignal von der Auswerteeinrichtung zur Gurtstrammereinrichtung 8 optimal auf die jeweilige Unfallschwere abgestimmt ist, das heißt dass die Gurtstrammereinrichtung 8 die Sicherheitsgurteinrichtung 9 zur Rückhaltung des Fahrzeuginsassen 10 in Abhängigkeit von der mittels der Auswerteeinrichtung ermittelten Unfallschwere spannt. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft optimal der Grad der Kraftbegrenzung mittels der Gurtstrammereinrichtung 8 auf die Sicherheitsgurteinrichtung 9 unter Berücksichtigung von Parametern, wie zum Beispiel der Unfallrichtung und/oder der Unfallart unter Berücksichtigung eines Verlagerungsweges für den Fahrzeuginsassen 10 ermittelt werden.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Sicherheitseinrichtung
3: Motorraum
4: Motorblock
5: Hydromotorenlager
6: Sensoreinrichtung
7: Auswerteeinrichtung
8: Gurtstrammereinrichtung
9: Sicherheitsgurteinrichtung
10: Fahrzeuginsassen

Claims

Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, mit einer in einem Aufnahmeraum (3) des Fahrzeugs aufgenommenen trägen Masse (4), die relativ zur Fahrzeugkarosserie, verlagerbar ist, zur Aktivierung wenigstens eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Rückhaltesystems (9), wobei zur Erfassung der Relativbewegung der trägen Masse (4) eine Sensoreinrichtung (6) vorgesehen ist, die im Falle einer unfallbedingten Bremsverzögerung ein der Relativbewegung der trägen Masse (4) entsprechendes Eingangssignal an eine Auswerteeinrichtung (7) einer Sicherheitseinrichtung (2) liefert, mit der anhand des Eingangssignals eine Ermittlung des Grades der Unfallschwere erfolgt dergestalt, dass die Auslöseentscheidung zur Aktivierung des wenigstens einen Rückhaltesystems (9) in Abhängigkeit von dem ermittelten Unfallschweregrad treffbar ist, wobei die träge Masse (4) ein Motorblock ist und dass der Grad der Unfallschwere in Abhängigkeit von einer mittels dem Eingangssignal gelieferten Information über den Verlagerungsweg und/oder die Beschleunigung und/oder Verlagerungsrichtung der trägen Masse (4) ermittelbar ist, wobei der Verlagerungsweg des Motorblocks mittels der Sensoreinrichtung (6) im Motorlagerbereich (5) und/oder die Beschleunigung mittels Beschleunigungssensoren auf dem Motorblock erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) mittels einer Druckmessung in einem Hydromotorenlager (5) den Verlagerungsweg des Motorblocks erfasst.
Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal als analoges Signal abgreifbar ist, bei dem neben der Signalhöhe auch die Signalcharakteristik für Auslöseentscheidungen des wenigstens einen Rückhaltesystems (9) auswertbar ist.
Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal zusätzlich zu wenigstens einem anderen Rückhaltesystem-Aktivierungssignal, das mittels piezoresistiver Beschleunigungsaufnehmer in einer zentralen Auslöseeinheit eines Rückhaltesystems und/oder mittels Drucksensoren in den Türen für eine Seitencrasherkennung und/oder mechanischen Safingsensoren in einem zentralen Steuergerät erfassbar ist, ermittelbar ist und in der Auswerteeinrichtung (7) eine Auslöseentscheidung unter Auswertung sämtlicher Signale erfolgt.
Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rückhaltesystem (9) eine Gurteinrichtung mit einem aktivierbaren Gurtstrammer (8) zur Gurtstraffung und/oder eine Airbageinrichtung mit einem aktivierbaren Gasgenerator zur Airbagentfaltung ist.