DE19854366C1 - Verfahren zur Anpassung einer Auslöseschwelle von Insassenschutzeinrichtungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Anpassung einer Auslöseschwelle von Insassenschutzeinrichtungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wobei die Auslöseschwelle mit einem beschleunigungsabhängigen Wert verglichen und beim Überschreiten der Auslöseschwelle eine bestimmte oder mehrere Insassenschutzeinrichtungen ausgelöst werden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseschwelle in Abhängigkeit von der alters- und laufdauerbedingten Belastung des Fahrzeuges korrigiert wird. Beispielsweise eine elektronische Uhr sowie der abgespeicherte Herstellungszeitpunkt oder/und ein Betriebsstundenzähler und/oder eine elektronische Kilometerstandsmessung können genutzt werden, um daraus die alters- und laufdauerbedingte Belastung des Fahrzeuges abschätzen und den Korrekturbetrag für die Auslöseschwelle ableiten zu können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung einer Auslöseschwelle von Insassenschutzeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Im Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, welche sicherheitsrelevante beschleunigungsabhängige Werte, beispielsweise die aktuelle Beschleunigung, das Beschleunigungsintegral bzw. die Geschwindig­ keitsänderung messen. Darüber hinaus sind Vorrichtungen bekannt, welche Insassenschutzeinrichtungen in Abhängigkeit von den gemessenen sicher­ heitsrelevanten Werten auslösen. Dazu werden diese Werte mit Schwell­ werten zur Auslösung, sogenannten Auslöseschwellen, verglichen.

Darüber hinaus ist der gattungsbildenden Patentschrift DE 38 16 591 bereits eine Auslösevorrichtung zu entnehmen, welche einen anpaßbaren Schwell­ wert aufweist. So wird der Schwellwert an besondere Anfallsituationen in Abhängigkeit von ermittelten Betriebsparametern des Fahrzeugs angepaßt, um die Auslöseempfindlichkeit der Rückhaltemittel zu vergrößern. Als Kor­ rekturgröße des Schwellwertes wird hier in dieser Schrift die Geschwindig­ keitsänderung gelehrt. Eine optimale Anpassung ist jedoch bisher nur für neue Kraftfahrzeuge gegeben, da Langzeitversuche zeigen, daß die Fahr­ zeugkarosseriesteifigkeit bei manchen Fahrzeugtypen über die Lebensdauer bzw. einen entsprechenden Kilometerstand infolge Materialermüdung sich erheblich verändert. So zeigen Versuche, daß zum Teil Auffahrunfälle mit älteren Fahrzeugen nicht zur Auslösung der Insassenschutzeinrichtung führen.

Aus der DE 43 05 172 A1 ist im Zusammenhang mit der Fahrzeugalterung die Überwachung eines sicherheitsrelevanten Elements, bspw. eines Airbags, zu entnehmen, wobei beim Erreichen der Lebensdauergrenze ein Warnsignal erfolgt. Dabei wird jedoch nur der Airbag selbst, nicht auch die für die Sicherheit der Insassen ebenfalls wichtigen Karosserieteile betrachtet. Eine Anpassung erst bei Erreichen der Lebensdauergrenze ist nicht tragbar. Ein dann erforderlicher Austausch der Insassenschutzeinrichtung teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Anpassung einer Auslöseschwelle von Insassenschutzeinrichtungen zu zeigen, welches ein zuverlässiges Ansprechen der Schwellen auch bei älteren Fahrzeugen ermöglicht.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, indem eine automatische Anpassung der Auslöseschwelle in Abhängigkeit der Alters- bzw. Laufdauer bedingten Belastung des Fahrzeuges erfolgt. Die untergeordneten Patentansprüche beschreiben vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung. So erweist es sich als besonders vorteilhaft, das zeitliche Fahrzeugalter als Korrekturgröße zu verwenden, da dieses relativ einfach zu ermitteln ist, indem die Differenz aus einem gespeicherten Herstellungszeitpunkt und ermittelten aktuellen Zeitpunktes bestimmt wird. Alternativ oder ergänzend ist die Verwendung eines Betriebsstunden­ zählers denkbar. Als Korrekturgröße für die Laufdauer bedingte Belastung des Fahrzeuges kann auch der Kilometerstand oder eine Kombination dieser Korrekturgrößen verwendet werden. Die Auslöseschwelle wird mit zu­ nehmender Fahrzeugalterung beim Überschreiten bestimmte Altersstufen stufenweise herabgesetzt. Es erweist sich als besonders vorteilhaft, dieses Verfahren parallel zu anderen Verfahren der Anpassung von Auslöse­ schwellen für Insassenschutzeinrichtungen zu verwenden.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen bezug­ nehmend auf die Fig. 1 bis 3 näher erläutert werden.

Fig. 1 Blockschaltbild einer Anordnung zur Auslösung von Insassen­ schutzeinrichtungen mit einer anpassbaren Auslöseschwelle.

Fig. 2 Vergleich des Beschleunigungsverlaufs bei einem neuen und einem alten Fahrzeug

Fig. 3 Vergleich des Geschwindigkeitsverlaufs als Integralwert der Beschleunigung bei einem neuen und einem alten Fahrzeug

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Ansteuerung von Insassenschutzeinrichtungen, bestehend aus einer Sensorikeinheit 1, einer Einheit zur Meßwertaufbereitung 2, einer veränderbaren Auslöseschwelle 3 und einer Auslöseeinheit 4 sowie einer Einheit 5 zur Bestimmung der alters- und laufdauerbedingten Belastung des Fahrzeuges. Die Sensorik 1 mißt kontinuierlich sicherheitsrelevante beschleunigungsabhängige Werte, bei­ spielsweise mittels eines Beschleunigungssensors. Die Meßwertaufberei­ tungseinheit 2 verarbeitet die Signale der Sensorik 1 und leitet den auf­ bereiteten Wert zur Auslöseschwelle 3. Wird die Auslöseschwelle über­ schritten, erfolgt ein Impuls zur Auslöseeinheit 4 welche ihrerseits die Insassenschutzeinrichtung aktiviert. Um die Auslöseschwellenabhängigkeit von der alters- und laufdauerbedingten Belastung des Fahrzeuges automatisch anpassen zu können, ist eine Einheit zur Bestimmung dieser Belastung vorgesehen, welche eine Korrekturgröße erzeugt, die wiederum automatisch auf die Auslöseschwelle wirkt.

Die Fig. 2 und 3 verdeutlichen die Anpassung der Auslöseschwelle an die alters- und laufdauerbedingte Belastung des Fahrzeuges. So zeigt Fig. 2 den zeitlichen Verlauf des aufbereiteten Beschleunigungssignals, Funktion 1 ist dabei charakteristisch für einen frontalen Aufprall mit einer hohen Geschwindigkeit (ca. 80 km pro Stunde) für ein neues Fahrzeug (bspw. 10 km gefahren), währenddessen Funktion 2 den Zeitverlauf der Beschleunigungs­ kräfte für ein altes Fahrzeug (100.000 km gefahren) charakterisiert. Fig. 3 zeigt dazu das üblicherweise in der Meßwertaufbereitung 2 ermittelte Geschwindigkeitssignal v als Integral über die jeweilige Beschleunigung.

Verändert sich aufgrund der alters- und laufdauerbedingten Belastung des Fahrzeuges dessen Karosseriesteifigkeit, beispielsweise durch Ermüdungs­ erscheinungen von tragenden Teilen oder Lötstellen bzw. Rost, so verändert sich der Beschleunigungs- und damit auch der Geschwindigkeitsverlauf im vorderen Zeitbereich, wenngleich letztlich der gleiche Geschwindigkeits­ betrag abgebaut wird. Dieser vordere Zeitbereich ist aber für eine recht­ zeitige Auslösung der Insassenschutzeinrichtung entscheidungsrelevant, wie in Fig. 3 anhand des spätestmöglichen Auslösezeitpunktes tx zu erkennen. Während bei einem Neufahrzeug (f1) bereits zum Zeitpunkt t1 die für Neufahrzeuge eingestellte Auslöseschwelle AS1 erreicht wird, reagiert der Geschwindigkeitsverlauf bei einem alten Fahrzeug (f2) am Anfang langsamer als bei einem neuen Fahrzeug, so daß bei einer Fahrleistung von über 100.000 km auch im Falle eines Hochgeschwindigkeitsaufpralls bis tx die für Neufahrzeuge eingestellte Auslöseschwelle AS1 nicht erreicht wird und somit keine Insassenschutzeinrichtung aktiviert würden. Es erweist sich daher als äußerst vorteilhaft, die Auslöseschwelle um den Betrag ΔAS auf eine korrigierte Auslöseschwelle AS2 herabzusetzen. Der Betrag ΔAS bzw. die neue Auslöseschwelle AS2 sind dabei so zu wählen, daß damit eine gezielte Auslösung von Insassenschutzeinrichtungen bei Hochgeschwindigkeits­ unfällen möglich wird und weiterhin bei Niedergeschwindigkeitsaufprallen eine Auslösung unterdrückt wird. Das hier in Fig. 3 skizzenhaft in einer Abstufung gezeigte Verändern der Auslöseschwelle kann selbstverständlich stufenweise mehrfach entsprechend der Laufzeitbelastung erfolgen.

Da eine Vielzahl konstruktionsbedingter Einflußgrößen auf die Veränderung des Crashverhaltens wirken, erscheint es sinnvoll, für jeden Fahrzeugtyp individuelle Abstufungsschritte entsprechend der Fahrzeugbelastung zu definieren und in der Einheit 5 abzulegen. Die Veränderungen des Crash­ verhaltens sind insbesondere von der Größe und damit der Steifigkeit der Neufahrzeuge abhängig. Beispielsweise durch eine Reihe von Crashver­ suchen mit langzeitgetesteten Fahrzeugen der Probeserie können Kenn­ linien über die Veränderung des Crashverhaltens ermittelt und dann als Kennlinien oder ähnliches angelegt werden, um eine automatische An­ passung für die Kundenserienfahrzeuge zu ermöglichen.

Dem Ingenieur stehen dabei zahlreiche Möglichkeiten offen, die alters- und laufdauerbedingte Belastung auch bei Kundenserienfahrzeugen automa­ tisch abzuleiten beziehungsweise abzuschätzen. So können die technischen Besonderheiten des Fahrzeuges, insbesondere bereits vorhandene Ein­ richtungen, wie z. B. eine elektronische Uhr, ein Betriebsstundenzähler, der gekoppelt mit der Zündung die aktiven Betriebsstunden des Fahrzeugs zählt, oder eine elektronische Kilometerstandsmessung genutzt werden, um daraus die Belastung abschätzen und automatisch den Korrekturbetrag für die Auslöseschwelle abzuleiten zu können, beispielsweise durch eine Schwelle, eine Tabelle oder eine Kennlinienfunktion.

Die Verwendung eines Verfahrens zur Anpassung der Auslöseschwelle in Abhängigkeit von der alters- und laufdauerbedingten Belastung kann parallel zu anderen Verfahren der Anpassung von Auslöseschwellen für Insassenschutzeinrichtungen verwendet werden, beispielsweise parallel zur Herabsetzung der Auslöseschwelle bei Früherkennung eines Unfalls mittels eines Precrashsensors, indem alle verwendeten Auslöseschwellen auch in Abhängigkeit von der alters- und laufdauerbedingten Belastung des Fahrzeuges korrigiert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Anpassung einer Auslöseschwelle (AS) von Insassenschutz­ einrichtungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wobei die Auslöseschwelle (AS) mit einem beschleunigungsabhängigen Wert (v = ∫adt) vergliche wird und beim Überschreiten der Auslöseschwelle (AS) eine bestimmte oder mehrere Insassenschutzeinrichtungen (4) ausgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseschwelle (AS1 → AS2) in Abhängigkeit von der alters- und laufdauerbedingten Belastung des Fahrzeuges korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

• a) das zeitliche Fahrzeugalter als Differenz aus einem gespeicherten Herstellungszeitpunkt und einem ermittelten aktuellen Zeitpunkt, und/oder
• b) die mittels eines Betriebsstundenzähler ermittelten Betriebsstunden und/oder
• c) der Kilometerstand als Korrekturgröße verwandt wird.

3. Verfahren nach einem der obenstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auslöseschwelle mit zunehmender Fahrzeugalterung bei Überschreiten bestimmter Alterungsstufen stufenweise herabgesetzt wird.

4. Verwendung eines Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche parallel zu anderen Verfahren der Anpassung von Auslöse­ schwellen für Insassenschutzeinrichtungen, indem alle verwendeten Auslöseschwellen in Abhängigkeit von der alters- und laufdauerbedingten Belastung des Fahrzeuges korrigiert werden.