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Die
Erfindung betrifft ein aktives Insassenrückhaltesystem, insbesondere
für ein
Kraftfahrzeug, mit einer zentralen Steuereinheit und einer Mehrzahl von
aktiven Rückhaltemitteln
mit zugehörigen
Auslöseeinheiten,
die über
ein Zündbus-Leitungssystem zur Übertragung
von Zündinformation
an die zentrale Steuereinheit angeschlossen sind, wobei das Zündbus-Leitungssystem
wenigstens eine Ringleitung und/oder wenigstens eine Stichleitung
umfaßt.
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Ein
derartiges Insassenrückhaltesystem
ist beispielsweise aus der
DE
196 19 117 A1 bekannt. In dieser Druckschrift ist offenbart,
die Endstufen einer Auslöseelektronik
für ein
aktives Insassenrückhaltesystem
in einem Kraftfahrzeug mittels stich- bzw. ringförmig verlaufender Leitungen
an eine zentrale Steuereinheit anzuschließen.
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In
der
DE 198 13 963
A1 ist ein weiteres derartiges aktives Insassenrückhaltesystem
für ein Kraftfahrzeug
beschrieben, das eine zentrale Steuereinheit mit ringförmig und
stichförmig
verlegten Zündbusleitungen
umfaßt,
in die Steuermodule für
aktive Insassenschutzsysteme eingeschleift sind. Die aktiven Insassenschutzsysteme
werden durch Gurtstraffer für
Fahrer, Beifahrer und Fondinsassen gebildet und umfassen Fond-,
Seiten-, Window- und
Knieairbags im Fahrer-, Beifahrer- und Fondinsassenbereich. Sie
sind dabei zu Gruppen gleicher Wirkungsweise, räumlicher Zusammengehörigkeit
und/oder gemeinsamer Auslösung
bei einem bestimmten Unfalltyp mit jeweils zugehöriger Ring- oder Stichleitung zusammengefaßt. So werden
Fond- und Knieairbag für
Fahrer bzw. Beifahrer über
eine erste, ringförmig verlegte
Zündbusleitung
ausgelöst.
Sämtliche
Gurtstraffer im Kraftfahrzeug liegen in einer zweiten, ringförmig verlegten
Zündbusleitung,
Seiten- und Windowairbags
für Fahrer
und Beifahrer werden mittels stichförmig verlegter Zündbusleitungen
gezündet. Dabei
sind in den Zündbusleitungen
die den aktiven Insassenrückhaltesystemen
zugeordneten Steuermodule entsprechend ihrer Auslösereihenfolge
in einem Crashfall angeordnet. Diejenigen aktiven Insassenrückhaltesysteme,
die in einem Crashfall frühzeitiger
als andere ausgelöst
werden, liegen in den Leitungspfaden von der zentralen Steuereinheit
weiter entfernt als Steuermodule von aktiven Insassenrückhaltesystemen,
die im Auslösefall
später
zünden.
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In
dem Artikel von M. Bischoff, "Vernetzte Rückhaltesysteme", Automobil-Produktion,
Juni 1997 ist ein Busleitungssystem mit zentraler Steuereinheit
erläutert,
in dem Zündendstufen
für eine
Vielzahl von aktiven Insassenschutzsystemen in einem Kraftfahrzeug
angeordnet sind. Die Verbindungen der Zündendstufen mit der zentralen
Steuereinheit sind in einer Baumstruktur ausgebildet, wobei die Zündendstufen
entsprechend der Funktion der aktiven Insassenschutzsysteme, der
sie zugeordnet sind, zu Gruppen zusammengefaßt sind. So liegen beispielsweise
die Zündendstufen
der aktiven Insassenschutzsysteme für Seitenaufprall und der aktiven Insassenschutzsysteme
für Frontalaufprall
an verschiedenen Leitungen. Damit wird erreicht, daß bei einem
Seitenaufprall, der eine Zerstörung
der Busleitung zu den Zündendstufen
der aktiven Insassenschutzsysteme für Seitenaufprall nach sich
ziehen kann, ein Auslösen
der vor Frontaufprall schützenden
aktiven Insassenschutzsysteme dennoch möglich ist, weil diese in einem
anderen Busleitungszweig angesteuert werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist, ein aktives Insassenrückhaltesystem der eingangs
genannten Art mit hoher Zuverlässigkeit
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein aktives Insassenrückhaltesystem gemäß Anspruch
1 oder 2 gelöst.
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Bei
einem aktiven Insassenrückhaltesystem nach
Anspruch 1 sind die Auslöseeinheiten
innerhalb einer jeweiligen Ring- und/oder Stichleitung des Zündbusleitungssystems
in Abhängigkeit
von einer vorgebbaren Schutzbedeutungspriorität der den Auslöseeinheiten
zugeordneten Rückhaltemittel
derart angeordnet, daß sie
mit abnehmender Schutzbedeutungspriorität weiter von der zentralen
Steuereinheit entfernt liegen.
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Ein
aktives Insassenrückhaltesystem
nach Anspruch 2 umfaßt
ein oder mehrere mehrstufige Rückhaltemittel
mit zugehörigen
Auslöseeinheiten, wobei
die zu einer höheren
Stufe eines jeden mehrstufigen Rückhaltemittels
gehörige
Auslöseeinheit
in der betreffenden Ring- oder Stichleitung näher an der zentralen Steuereinheit
angeordnet ist als die zu einer niedrigeren Stufe gehörige Auslöseeinheit.
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Auf
diese Weise wird ein modular aufgebautes, aktives Insassenrückhaltesystem
geschaffen, in dem gleiche Baugruppen verwendet werden können und
das sich insbesondere bei Verwendung von lediglich einer oder wenigen
Varianten von Auslöseeinheiten
zum flexiblen Einbau in unterschiedliche Fahrzeugtypen eignet. Weiter
erfordert ein solches Insassenrückhaltesystem
nur eine vergleichsweise geringe Anzahl von im Fahrzeug verlegten
Leitungsstrecken, die zur Ansteuerung der Auslöseeinheiten dienen. Insbesondere
ermöglicht
das Zündbus-Prinzip mit
nur wenigen Leitungskanälen
den Einsatz von Peripherieeinheiten, die mit Steckern, die nur wenige Anschlußpins aufweisen,
an das Busleitungssystem gelegt sind.
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In
Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 sind die Auslöseeinheiten
von aktiven Rückhaltemitteln,
deren Aktivierung zu unterschiedlichen Zeiten vorgesehen ist, in
Abhängigkeit
von der Auslösereihenfolge
der den Auslöseeinheiten
zugeordneten Rückhaltemittel
derart angeordnet, daß die Auslöseeinheit
eines Rückhaltemittels
mit früherer Auslösezeit weiter
von der zentralen Steuereinheit entfernt ist als diejenige eines
solchen mit späterer Auslösezeit.
Auf diese Weise kann gewährleistet werden,
daß dann,
wenn ein Teil der Auslöseeinheiten
bereits gezündet
ist, wodurch die Zündbusleitung im
Bereich dieser Auslöseeinheiten
beschädigt
werden kann, in jedem Fall noch Zündbefehle über das Bussystem zu nachgeordneten
bzw. ungezündeten Auslöseeinheiten
gelangen können.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
aktives Insassenrückhaltesystem mit
einer Auslösesteuereinheit
und mehreren Auslöseeinheiten
für aktive
Insassenrückhalteelemente, die
an ring- und stichförmig
verlegten Zündbusleitungen
liegen,
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2 Auslöseeinheiten
für aktive
Insassenrückhalteelemente
in einer ringförmig
verlegten Zündbusleitung,
die unterbrochen ist, und
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3 Auslöseeinheiten
für aktive
Insassenrückhalteelemente
in einer unterbrochenen, stichförmig
verlegten Zündbusleitung.
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In 1 ist
ein aktives Insassenrückhaltesystem 1 mit
zentraler Steuereinheit 2 dargestellt, das mehrere Auslöseeinheiten 3a bis 3e, 4a bis 4e, 5a bis 5c und 6a bis 6c für nicht
weiter ausgeführte, herkömmliche
aktive Insassenrückhaltemittel
in einem Kraftfahrzeug enthält.
Die Auslöseeinheiten 3a bis 3e und 4a bis 4e sind
jeweils an ringförmig
verlegte Zündbus-Leitungsschleifen 3 und 4 angeschlossen.
Demgegenüber
liegen die Auslöseeinheiten 5a bis 5c und 6a bis 6c in
stichförmig
verlegten Zündbusleitungen 5 und 6.
Die Auslöseeinheiten 3a und 3e in
der Zündbusleitungsschleife 3 sind
jeweils der zweiten Stufe eines zweistufig ausgeführten, nicht weiter
dargestellten Fahrer- bzw. Beifahrerairbags zugeordnet. Diese zweite
Stufe des Fahrer- bzw. Beifahrerairbags wird im Auslösefall nach
einer ersten Stufe von Fahrer- bzw. Beifahrerairbags gezündet, zu
der Auslöseeinheiten 3b und 3d gehören. Die Auslöseeinheit 3c dient
zur Zündung
eines Fahrer-Knieairbags.
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Die
Auslöseeinheiten 4a bis 4e betätigen aktive
Gurtstraffer, und zwar die Auslöseeinheit 4a einen
Gurtstraffer für
den Fahrer, die Auslöseeinheit 4b einen
Gurtstraffer für
den Fahrerseitenbereich eines Fondsitzes, die Auslöseeinheit 4c einen
Gurtstraffer für
den Mittelbereich eines Fondsitzes, die Auslöseeinheit 4d einen
Gurtstraffer im Beifahrerseitenbereich des Fondsitzes und die Auslöseeinheit 4e einen
Gurtstraffer für
den Beifahrer.
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Die
Auslöseeinheiten 5a bis 5c in
der stichförmig
verlegten Zündbusleitung 5 dienen
zur Zündung
eines linken Front-Sidebags, eines linken Windowbags bzw. eines
linken Fond-Sidebags. Entsprechend sind die Auslöseeinheiten 6a bis 6c in
der stichförmig
ausgeführten
Zündbusleitung 6 einem rechten
Front-Sidebag, einem rechten Windowbag und einem rechten Fond-Sidebag
zugeordnet.
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In
den ring- bzw. stichförmigen
Zündbusleitungen 3, 4, 5 und 6 sind
demnach die Auslöseeinheiten
für die
aktiven Rückhalteelemente
entsprechend der Funktion der aktiven Rückelemente, die sie zünden, zusammengefaßt. In der
ringförmig
verlegten Zündbusleitung 3 sind
diejenigen Auslöseeinheiten vorgesehen,
die zum Zünden
von Airbags dienen, die vor Frontaufprall schützen. Mittels der Auslöseeinheiten
in der Zündbusleitung 4 werden
Gurtstraffer im Fahrzeug aktiviert. Die Auslöseeinheiten in den stichförmig verlegten
Zündbusleitungen 5 und 6 dienen zum
Ansteuern von aktiven Insassenrückhaltesystemen,
die vor Seitenaufprall schützen.
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Eine
Anordnung von Auslöseeinheiten
für aktive
Rückhaltemittel
in einem Zündbusleitungssystem,
wie es in der 1 dargestellt ist, ermöglicht nicht
nur den einfachen Einbau eines umfassenden aktiven Insassenrückhaltesystems
in ein Kraftfahrzeug bei der Fahrzeugmontage, sondern stellt auch ein
einfach nachrüstbares bzw.
erweiterbares Insassenrückhaltesystem
bereit. Weitere Auslöseeinheiten
für zusätzliche
Rückhaltemittel
müssen
lediglich mit den schon vorhandenen Zündbusleitungen in Kontakt gebracht
werden. Darüber
hinaus wird ein System mit hoher Funktionssicherheit geschaffen. Grundsätzlich besteht
zwar die Gefahr, daß beim Zünden von
Auslöseeinheiten
die Zündbusleitung selbst
aufgrund thermischer Einwirkung wenigstens lokal beschädigt bzw.
zerstört
wird. Indem jedoch die Auslöseeinheiten
für mehrstufig
ausgeführte
Rückhaltemittel,
wie z.B. die zweistufigen Fahrer- und
Beifahrerairbags, so in der Zündbusleitung
angeordnet sind, daß die
Auslöseeinheiten
für eine
höhere
Stufe näher
an der zentralen Steuereinheit 2 liegen als diejenigen
für niedrigere
Stufen, kann erreicht werden, daß sich Zerstörungen bzw.
Beschädigungen
der Zündbusleitung
nicht gravierend auswirken.
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Wird
beispielsweise mittels der Auslöseeinheiten 3b oder 3d die
erste Stufe der zweistufig ausgeführten Fahrer- bzw. Beifahrerairbags
gezündet, so
mag dies zu einer Unterbrechung der Zündbusleitung zwischen den Auslöseeinheiten 3a und 3b bzw. 3e und 3d führen. Weil
jedoch die Zündbusleitung zwischen
der zentralen Steuereinheit 2 und den Auslöseeinheiten 3a und 3e dabei
nicht beschädigt
werden kann, ist ein zuverlässiges
Zünden
der zweiten Stufe von Fahrer- bzw. Beifahrerairbag mittels der Auslöseeinheiten 3a und 3e dennoch
gewährleistet.
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Eine
entsprechende Funktionssicherheit wird ferner erzielt, wenn Auslöseeinheiten
entsprechend ihrer Auslösereihenfolge
in der Zündbusleitung
angeordnet werden. Bei den ringförmig
verlegten Zündbusleitungen 3 und 5 sind
diese an zwei Stellen auf die zentrale Steuereinheit 2 geführt, so daß eine einfache
Unterbrechung des Zündbusleitungsringes
nicht zu einem Funktionsausfall des aktiven Insassenrückhaltesystems
führt.
Wie aus der 2 hervorgeht, die eine zentrale
Steuereinheit 20 mit Auslöseeinheiten 21 bis 25 für nicht
weiter dargestellte aktive Rückhaltesysteme
in einer ringförmig verlegten
Zündbusleitung 27 zeigt,
können
selbst dann, wenn aufgrund äußerer Einwirkungen
die Zündbusleitung
zwischen den Auslöseeinheiten 24 und 25 unterbrochen ist,
alle Auslöseeinheiten
ausgehend von der zentralen Steuereinheit 20 immer noch
korrekt angesteuert werden. Die Auslöseeinheit 25 wird über den
Leitungszweig des Zündbusses 27 zwischen
der zentralen Steuereinheit 20 und der Auslöseeinheit 25 gezündet. Die
Auslöseeinheiten 21 bis 24 werden
durch den linken Leitungszweig der Zündbusleitungsschleife 27 angesteuert.
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In
der ringförmig
verlegten Zündbusleitung 4 aus 1 sind
die Auslöseeinheiten 4a bis 4e entsprechend
einer Schutzbedeutungspriorität
der aktiven Gurtstraffer angeordnet. Weil mittels der vorderen Gurtstraffer
verhindert werden kann, daß in
einer Aufprallsituation die Fahrzeuginsassen im Frontbereich auf
die Instrumententafel oder das Lenkrad aufschlagen, sind die Auslöseeinheiten 4a und 4e für den Gurtstraffer
von Fahrer bzw. Beifahrer mittels der Zündbusleitung 4 unmittelbar
mit der zentralen Steuereinheit 2 verbunden. Dagegen kommt
den Gurtstraffern im Fondbereich des Fahrzeugs nicht dieselbe Schutzbedeutung
wie den Gurtstraffern im Frontbereich des Fahrzeugs zu, und die
Auslöseeinheiten 4b bis 4d für die Gurtstraffer
im Fondbereich haben keine direkte Verbindung mit der zentralen
Steuereinheit 2. Mittels dieser Anordnung von Auslöseeinheiten
in der ringförmig
verlegten Zündbusleitung 4 wird also
erreicht, daß die
Ausfallwahrscheinlichkeit der Gurtstraffer für den Fahrer und Beifahrer
in einer Unfallsituation aufgrund einer Unterbrechung der Zündbusleitung
geringer ist als diejenige der übrigen
Gurtstraffer.
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Im
Unterschied zu einer ringförmig
verlegten Zündbusleitung
kann bei einer stichförmig
verlegten Zündbusleitung
auf das Rückführen des
Busleitungs-Kabelstranges zurück
zu der zentralen Steuereinheit 2 verzichtet werden. Wie
aus 3 hervorgeht, die eine zentrale Steuereinheit 30 mit
Auslöseeinheiten 31 bis 33 zeigt,
die an einer stichförmig
verlegten Zündbusleitung 34 liegen,
bedeutet dies jedoch, daß bei
Auftreten einer Unterbrechung an irgendeiner Stelle der Zündbusleitung
die auf die Unterbrechung folgenden Auslöseeinheiten nicht mehr angesteuert
werden können.
So ergibt sich ein Teilsystemausfall. Aus diesem Grund sind in den
stichförmig
verlegten Zündbusleitungen 5 und 6 des
aktiven Insassenrückhaltesystems
aus 1 die Auslöseeinheiten
wiederum entsprechend der Priorität der Rückhaltemittel, der sie zugeordnet
sind, angeordnet. Da die Stabilität der Karosserie im Fondbereich aufgrund
der nahen Radkästen
steifer ist als im Frontbereich und die Besetzungsquote im Fondbereich
geringer als im Frontbereich ist, wird die Schutzwirkung eines Frontsidebags
höher bewertet als
diejenige eines Windowbags oder eines Fondsidebags, weshalb die
Auslöseeinheiten 5a und 6a für die linken
bzw. rechten Frontsidebags mittels der Zündbusleitungen 5 bzw. 6 direkt
an die zentrale Steuereinheit 2 angeschlossen sind. Daran
schließen
sich die Auslöseeinheiten 5b, 5c, 6b, 6c für die linken
bzw. rechten Windowbags und die linken bzw. rechten Fondsidebags
mit der geringeren Schutzbedeutungspriorität an.
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Abschließend sei
erwähnt,
daß es
natürlich auch
möglich
ist, in einer stichförmig
verlegten Zündbusleitung
die Auslöseeinheiten
entsprechend einer vorgegebenen oder erwarteten Auslösereihenfolge anzuordnen.
So kann erreicht werden, daß bei
Auslösevorgängen keine
Zündbus-Leitungsabschnitte zerstört bzw.
beschädigt
werden, die zum Zünden von
Auslöseeinheiten
mit späterer
Auslösezeit
notwendig sind.