ES2233845T3 - Sistema y metodo de determinacion de vuelco. - Google Patents
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Abstract
Un sistema (20) de determinación de vuelco, que comprende: un primer sensor (22) de régimen de vuelco que detecta un primer régimen de vuelco de un vehículo; un segundo sensor (24) de régimen de vuelco que detecta un segundo régimen de vuelco del vehículo; un sensor (26) de la aceleración lateral que detecta una aceleración lateral del vehículo en una dirección lateral del vehículo; y un controlador (40) que efectúa una determinación de la posibilidad de vuelco del vehículo basándose en al menos uno del primer régimen de vuelco detectado por el primer sensor (22) de régimen de vuelco y el segundo régimen de vuelco detectado por el segundo sensor (24) de régimen de vuelco, junto con la aceleración lateral detectada por el sensor (26) de aceleración lateral, caracterizado porque el primer sensor (22) de régimen de vuelco y el segundo sensor (24) de régimen de vuelco están dispuestos para detectar una velocidad angular de rotación alrededor de un eje longitudinal del vehículo.
Description
Sistema y método de determinación de vuelco.
La invención se refiere a un sistema de
determinación de vuelco para determinar una posibilidad de vuelco de
un vehículo. El sistema de determinación de vuelco se monta en un
vehículo como un sistema de tratamiento previo de un dispositivo de
protección de ocupante tal como una bolsa de aire lateral y está
destinado a activar el dispositivo de protección de ocupante de modo
inmediato y apropiado en el caso de vuelco del vehículo.
Un sistema de determinación de vuelco para
determinar un vuelco de un vehículo se describe en el documento DE
19744083A y la Publicación de Patente Japonesa dejada Abierta para
Pública Inspección Nº 2000-9599. En este sistema, se
determina si el vehículo está en un estado de vuelco en una etapa
anterior basándose no solamente en una velocidad angular de rotación
en la dirección longitudinal del vehículo, sino también en un
régimen de rodadura que representa una aceleración lateral del
vehículo.
El sistema de determinación de vuelco
anteriormente mencionado usa la aceleración lateral así como la
velocidad angular de giro para la detección de un vuelco del
vehículo. Esto permite activar un dispositivo de protección de
ocupante para proteger el ocupante del vehículo en el caso del
vuelco.
Al colisionar el vehículo en su porción delantera
(colisión de extremo delantero), una bolsa de aire para la colisión
de extremo delantero se despliega basándose en un valor detectado de
un sensor de la aceleración (un sensor G) dispuesto en el vehículo.
El sensor de aceleración detecta la aceleración longitudinal del
vehículo.
Recientemente, ha sido añadida una función de
seguridad al sistema de determinación para el despliegue de la bolsa
de aire en el caso de colisión de extremo delantero para impedir que
la bolsa de aire o elemento similar sea activado por equivocación.
Suponiendo que el despliegue de la bolsa de aire se determina
basándose en una señal de un sensor G único, la bolsa de aire podría
ser desplegada de acuerdo con una determinación errónea basada en la
señal errónea del sensor G debida al ruido, o fallo del sensor G. La
función de seguridad se añade al sistema de determinación de la
colisión para impedir una activación indeseable del dispositivo de
protección del ocupante de acuerdo con la determinación errónea.
Para conseguir la función de seguridad descrita
anteriormente, por ejemplo, considerando colisiones de extremo
delantero, se proporciona un sensor de seguridad mecánico en una
porción central de un vehículo en adición al sensor G proporcionado
en una porción delantera del vehículo de modo que la colisión de
extremo delantero se detecta usando valores procedentes de una
pluralidad de sensores.
La función de seguridad antes mencionada es
aplicable a una colisión lateral del vehículo. Valores detectados de
una pluralidad de sensores de aceleración lateral (sensores G)
montados en diferentes porciones del vehículo se combinan, basados
en cual de las colisiones laterales del vehículo puede ser detectada
con precisión.
En el caso en que el vehículo vuelca, el ocupante
se golpea contra el lado de un compartimento de pasajeros.
Consecuentemente, los dispositivos de protección de ocupante, por
ejemplo, la bolsa de aire lateral, bolsa de aire de protección de
cortina, dispositivo de pretensado de la correa de asiento y
similares son activados. Como en la colisión frontal, no se desea
que el dispositivo de protección de ocupante para caso de vuelco sea
activado erróneamente.
Es preferible que la función de seguridad sea
activada durante la determinación del vuelco del vehículo como en el
caso de la colisión de extremo delantero. No obstante, ninguna
propuesta satisfactoria, ha sido hecha hasta ahora con respecto a la
función anteriormente mencionada. Se ha propuesto impedir la
activación errónea del dispositivo de protección de ocupante para la
colisión delantera o la colisión lateral activando la función de
seguridad. La tecnología para activar la función de seguridad de
modo que impida la activación errónea del dispositivo de protección
de ocupante no ha sido considerada en un nivel satisfactorio.
Además es preferible que la determinación del
vuelco del vehículo sea efectuada basándose en la aceleración
lateral así como en el régimen de vuelco. No obstante, todavía no ha
sido hecha propuesta alguna con respecto al sensor de seguridad
usado para determinar el vuelco del vehículo. El sensor mecánico
puede ser usado como el sensor de seguridad que se usa para detectar
el vuelco como en el caso de la colisión frontal. El sensor mecánico
capaz de determinar con precisión el vuelco del vehículo no ha sido
introducido todavía. La utilización del sensor de seguridad con una
respuesta retardada puede retrasar la determinación del vuelco del
vehículo.
Mientras tanto, el sensor de seguridad con una
sensibilidad excesivamente alta puede ser activado frecuentemente
incluso cuando el vehículo está en un estado de marcha normal,
fallando la realización de la operación de seguridad pretendida.
Un objeto de la invención es por lo tanto
proporcionar un sistema de determinación de vuelco que incorpore una
función de seguridad y que sea capaz de determinar con precisión una
posibilidad de que el vehículo vuelque, con las características de
la reivindicación 1 y un método correspondiente con las
características de la reivindicación 7.
Un sistema de determinación de vuelco incluye un
primer sensor de régimen de vuelco que detecta un primer régimen de
vuelco de un vehículo, un sensor de aceleración lateral que detecta
una aceleración lateral de un vehículo en una dirección lateral del
vehículo, y un controlador que determina si hay una posibilidad de
vuelco del vehículo basándose en el primer régimen de vuelco
detectado por el primer sensor de régimen de vuelco y la aceleración
lateral detectada por el sensor de aceleración lateral, en el que el
controlador efectúa una determinación que confirma la posibilidad de
vuelco del vehículo.
Según la realización de la invención, la función
de seguridad se añade al sistema de determinación de vuelco, lo cual
permite la determinación del vuelco del vehículo eliminando la
determinación errónea.
El sistema de determinación de vuelco incluye
además un segundo sensor de régimen de vuelco que detecta un segundo
régimen de vuelco del vehículo de modo que la determinación se hace,
si hay una posibilidad de vuelco del vehículo, basándose en el
primer régimen de vuelco, el segundo régimen de vuelco, y la
aceleración lateral.
Según otra realización de la invención, el
sistema de determinación de vuelco se proporciona cambiando la
estructura del sistema, es decir, añadiendo otro sensor de régimen
de vuelco.
El controlador puede ser diseñado para que
realice ambas, la determinación de vuelco y la determinación de
seguridad del vehículo.
La determinación se efectúa sobre la posibilidad
de vuelco del vehículo de acuerdo con al menos un gráfico indicativo
de una relación entre dos parámetros seleccionados del régimen de
vuelco, un ángulo de vuelco obtenido integrando el régimen de vuelco
con respecto al tiempo, y la aceleración lateral.
Según la realización de la invención, la
determinación de seguridad se efectúa del mismo modo que la
determinación del vuelco del vehículo. El sistema de determinación
de vuelco resultante, por tanto, puede ser simplificado. La
determinación de seguridad no requiere necesariamente el gráfico
para realizar la determinación de seguridad. Por ejemplo, la
determinación de seguridad puede ser realizada determinando si el
régimen de vuelco excede un valor de umbral predeterminado dentro de
un periodo de tiempo predeterminado transcurrido a partir de la
detección del régimen de vuelco.
El sistema de determinación de vuelco puede
incorporar la función de seguridad en vez de añadir la función de
seguridad al sistema de determinación de vuelco.
Un sistema de determinación de vuelco incluye un
primer sensor de régimen de vuelco que detecta un primer régimen de
vuelco de un vehículo, un segundo sensor de régimen de vuelco que
detecta una segundo régimen de vuelco del vehículo, y un detector de
la aceleración lateral que detecta una aceleración lateral en una
dirección lateral del vehículo. En el sistema de determinación de
vuelco, una primera determinación se efectúa si hay una posibilidad
de vuelco del vehículo basada en el primer régimen de vuelco
detectado por el primer sensor de régimen de vuelco y el segundo
régimen de vuelco detectado por el segundo sensor de vuelco. En el
sistema de determinación de vuelco, se hace una segunda
determinación si hay una posibilidad de vuelco del vehículo basada
en la aceleración lateral detectada por el detector de la
aceleración lateral y el primer y el segundo regímenes de vuelco
detectados por el primer y el segundo sensores de régimen de vuelco,
respectivamente. Las determinaciones primera y segunda se hacen en
paralelo.
Según otra realización de la invención, se
realiza una primera determinación de vuelco para determinar el
vuelco basado en el régimen de vuelco en paralelo con una segunda
determinación de vuelco para determinar el vuelco del vehículo
basado en la aceleración lateral y el régimen de vuelco. Esta
estructura corresponde al sistema de determinación de vuelco que
incorpora la función de seguridad. Esto hace posible realizar la
determinación de vuelco mientras se suprime la determinación
errónea.
La figura 1 es una vista que muestra la
configuración de hardware de un sistema de determinación de vuelco
según una primera realización de la invención;
la figura 2 es una vista que muestra un vehículo
en el que está incorporado el sistema de determinación de vuelco
mostrado en la figura 1;
la figura 3 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura funcional del sistema de determinación de vuelco
mostrado en la figura 1;
la figura 4A es un gráfico de determinación
compuesto del régimen de vuelco y el ángulo de vuelco, y la figura
4B muestra un gráfico de determinación compuesto de la aceleración
lateral Gy y el régimen RR1 de vuelco;
la figura 5 es un gráfico de datos detectados que
cambian con el tiempo durante la conducción normal y el vuelco de un
vehículo, en el que la figura 5A indica la aceleración lateral Gy,
la figura 5B indica una aceleración vertical Gz, y la figura 5C
indica el régimen RR de vuelco;
la figura 6 es un diagrama de flujo que muestra
una rutina que una CPU del sistema de determinación de vuelco
mostrado en la figura 1 ejecuta en la determinación de vuelco; y
la figura 7 es un diagrama de bloques que muestra
la estructura funcional de un sistema de determinación de vuelco
según una segunda realización de la invención.
Seguidamente, se describirán realizaciones de la
invención con referencia a los dibujos adjuntos. La expresión
"determinación de vuelco" usada en esta memoria significa que
se determina si existe la posibilidad de que el vehículo
vuelque.
Primera
realización
La figura 1 muestra una estructura de un sistema
20 de determinación de vuelco según una primera realización.
Haciendo referencia a la figura 1, en ella se muestra un dispositivo
50 de bolsa de aire lateral como el dispositivo de protección del
ocupante que es activado basándose en un resultado del sistema 20 de
determinación incorporado en el mismo. La figura 3 es un diagrama de
bloques que ilustra la estructura del sistema 20 de determinación de
vuelco.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el
sistema 20 de determinación de vuelco de esta realización incluye un
primer sensor 22 del régimen de vuelco para detectar un vuelco del
vehículo 10, un segundo sensor 24 del régimen de vuelco, y un sensor
G lateral 26 como detector de la aceleración lateral. Los sensores
22, 24 y 26 están dispuestos colectivamente en un túnel de suelo en
una porción central del vehículo 10, como se muestra en la figura
2.
El segundo sensor 24 de régimen de vuelco se
proporciona como una parte de un mecanismo de seguridad como se
describe más adelante. El mismo sensor como el primer sensor 22 de
régimen de vuelco puede ser usado como el segundo sensor 24 de
régimen de vuelco. El primer sensor 22 de régimen de vuelco y el
segundo sensor 24 de régimen de vuelco están destinados a detectar
una velocidad angular de giro (régimen de vuelco) que origine que el
vehículo 10 vuelque. Aquí, puede ser utilizado un tipo conocido de
sensor que detecta una velocidad angular de giro utilizando la
fuerza de Coriolis como primer 22 y segundo 24 sensores de régimen
de vuelco. Cada uno de esos sensores 22, 24 de régimen de vuelco
genera una tensión de acuerdo con el régimen de vuelco, y aplica un
valor medio de las tensiones así generadas como régimen RR de
vuelco. Alternativamente, un sensor de aceleración, un giroscopio de
gas o similar, que sea capaz de detectar la fuerza que actúa sobre
una cierta masa de acuerdo con la rotación alrededor de un eje
longitudinal del vehículo 10, puede ser usado como sensor 22, 24 de
régimen de vuelco.
El sensor G lateral 26 detecta una aceleración
lateral Gy que actúa en la dirección lateral del vehículo 10 como se
representa mediante una flecha Y en la figura 2. Diversos tipos
conocidos de sensores de aceleración, por ejemplo, un sensor
electrónico o mecánico que genere la tensión de cuerdo con la
aceleración lateral Gy puede ser usado como sensor G lateral 26.
El sistema 20 de determinación de vuelco incluye
además una ECU (Unidad de Control Electrónico) 40. La ECU 40
determina el vuelco del vehículo basada en el régimen de vuelco RR
detectado por el sensor G lateral 26. Como se muestra en la figura
2, la ECU 40 está dispuesta en el túnel de suelo y recibe señales de
salida de los sensores 22, 24 y 26 descritos anteriormente. La ECU
40 incluye una CPU 42 como componente principal, una ROM 44 para
almacenar un programa de funcionamiento predeterminado, una RAM 46
para datos de almacenamiento temporal, y un circuito de
entrada/salida (I/O) 48.
La CPU 42 está dispuesta para iniciar un muestreo
a intervalos predeterminados cuando el primer sensor 22 de régimen
de vuelco detecte un primer régimen RR1 de vuelco que sea igual o
mayor que un valor predeterminado. Entonces, la CPU 42 determina
primero el vuelco del vehículo 10 basado en el régimen RR1 de vuelco
detectado por el primer sensor 22 de régimen de vuelco y la
aceleración lateral Gy detectada por el sensor G lateral 26.
Durante la determinación del vuelco del vehículo,
la CPU 42 realiza una determinación de seguridad con respecto al
vuelco del vehículo basada en el régimen RR2 de vuelco detectado por
el segundo sensor 24 de régimen de vuelco. Es decir, la
determinación de vuelco convencional se realiza usando el primer
régimen RR1 de vuelco detectado por el primer sensor 22 de régimen
de vuelco y la aceleración lateral Cy detectada por el sensor G
lateral 26 en paralelo con la determinación de seguridad. Como un
resultado, la CPU 42 determina la posibilidad de que vuelque el
vehículo basada no solamente en el resultado de la determinación de
vuelco convencional sino también en el resultado de la determinación
de seguridad que utiliza el segundo régimen RR2 de vuelco detectado
por el segundo sensor 24 de régimen de vuelco.
Como es evidente en la descripción anterior, la
CPU 42 suprime la determinación errónea del vuelco del vehículo que
usa el segundo régimen RR2 de vuelco detectado por el segundo sensor
24 de régimen de vuelco para la operación de seguridad.
La estructura funcional de la CPU 42 será
evidente a partir del diagrama de bloques que muestra el sistema 20
de determinación de vuelco en la figura 3. El detalle de la
determinación de vuelco por la CPU 42 se describirá más adelante con
referencia a la figura 3.
Como se muestra en la figura 3, la CPU 42 incluye
una unidad 30 de determinación de vuelco principal y una unidad 70
de determinación de seguridad. La unidad 30 de determinación de
vuelco principal incluye una unidad 31 de funcionamiento integral,
una unidad 32 de determinación de RR1-RA1, y una
unidad 33 de determinación de RR1-Gy. La unidad 31
de funcionamiento integral está destinada a calcular un ángulo RA1
de vuelco integrando el primer régimen RR1 de vuelco con respecto al
tiempo. La unidad 32 de determinación de RR1-RA1
está destinada a realizar la determinación de vuelco usando el
primer régimen RR1 de vuelco y el ángulo RA1 de vuelco calculado. La
unidad 33 de determinación de RR1-Gy está destinada
a realizar la determinación de vuelco usando el primer régimen RR1
de vuelco y la aceleración lateral Gy. La unidad 30 de determinación
de vuelco incluye además un circuito OR 34 y un circuito AND 35. El
circuito OR 34 genera una primera señal de determinación cuando al
menos una, de la unidad 32 de determinación de
RR1-RA1 y la unidad 33 de determinación de
RR1-Gy, determina la posibilidad del vuelco del
vehículo 10. El circuito AND 35 genera una segunda señal de
determinación añadiendo el resultado de la determinación efectuada
por la unidad 70 de determinación a la primera determinación de
vuelco.
La unidad 70 de determinación de seguridad tiene
la construcción correspondiente a la unidad 31 de funcionamiento
integral y la unidad 32 de determinación de RR1-RA1
que usa el primer régimen RR1 de vuelco. Es decir, la unidad 70 de
determinación de seguridad tiene una unidad 71 de funcionamiento
integral y una unidad 72 de determinación de
RR2-RA2. La unidad 71 de funcionamiento integral
está destinada a calcular un ángulo RA2 de vuelco integrando un
segundo régimen RR2 de vuelco con respecto al tiempo. La unidad 72
de determinación de RR2-RA2 realiza la determinación
de vuelco usando el segundo régimen RR2 de vuelco y el ángulo RA2 de
vuelco como un componente de tiempo del segundo régimen RR2 de
vuelco.
La unidad 30 de determinación de vuelco principal
estructurada anterior realiza la primera determinación de vuelco
usando el primer régimen RR1 de vuelco detectado por el primer
sensor 22 de régimen de vuelco y la aceleración Gy lateral detectada
por el sensor G lateral 26. Aquí la primera determinación de vuelco
es realizada por la unidad 30 de determinación de vuelco principal
de la misma manera usada en la técnica convencional basada en el
régimen de vuelco y la aceleración lateral.
La unidad 32 de determinación de
RR1-RA1 realiza la determinación de vuelco basada en
el primer régimen RR1 de vuelco y el ángulo RA1 de vuelco obtenido
integrando el primer régimen de vuelco con respecto al tiempo. La
unidad 32 de determinación de RR1-RA1 realiza la
determinación usando un gráfico que indica una relación entre el
régimen de vuelco y el ángulo de vuelco como se muestra en la figura
4A en el que una región R1 se establece de antemano. Cuando un punto
definido por el primer régimen RR1 de vuelco detectado
periódicamente por el primer sensor 22 de régimen de vuelco y el
ángulo RA1 de vuelco obtenido integrando el primer régimen RR1 de
vuelco con respecto al tiempo está dentro de la región R1, se
determina que el vehículo 10 se ha volcado.
El gráfico mostrado en la figura 4A está
almacenado en la ROM 44 de la ECU 40. Se prefiere que la región R1
sea establecida para cada modelo de vehículo basándose en datos
obtenidos de los ensayos de vuelco, ensayos de simulación virtual y
similares del vehículo.
La unidad 33 de determinación de
RR1-Gy realiza la determinación de vuelco basada en
el primer régimen RR1 de vuelco y la aceleración lateral Gy. La
unidad 33 de determinación de RR1-Gy realiza la
determinación usando un gráfico que indica una relación entre el
régimen RR1 de vuelco y la aceleración lateral Gy como se muestra en
la figura 4A en la que una región R2 se establece de antemano.
Cuando un punto definido por el primer régimen RR1 de vuelco y la
aceleración lateral Gy está dentro de la región R1, se determina que
el vehículo 10 se ha volcado.
El gráfico usado por la unidad 33 de
determinación de RR1-Gy se almacena también en la
ROM 44 de la ECU 40. Es preferible establecer la región R2 para cada
modelo de vehículo basándose en datos obtenidos de los ensayos de
vuelco, ensayos de simulación virtual y similares del vehículo.
Cuando al menos una, de la unidad 32 de
determinación de RR1-RA1 y la unidad 33 de
determinación de RR1-Gy, de la unidad 30 de
determinación de vuelco principal determina el vuelco del vehículo
10, una señal indicativa de tal resultado de la determinación se
envía al circuito AND 35 por medio del circuito OR 34.
Como se ha descrito anteriormente, el sistema 20
de determinación de vuelco de la realización realiza la primera
determinación usando el primer régimen RR1 de vuelco detectado por
el primer sensor 22 de régimen de vuelco y la aceleración lateral Gy
detectada por el sensor G lateral 26 de la misma manera que en
sistemas convencionales.
No obstante, el sistema 20 de determinación de
vuelco de la realización incluye además la unidad 70 de
determinación de seguridad y por tanto incorpora una función
adicional a ser ejecutada en la determinación de vuelco como
operación de seguridad usando el segundo régimen RR2 de vuelco
detectado por el segundo sensor 24 de régimen de vuelco.
Como se ha expuesto anteriormente, ninguna
propuesta satisfactoria ha sido hecha para la operación de seguridad
durante el vuelco de vehículo. Consecuentemente no se ha dispone de
ningún sensor adecuado en la actualidad. Se ha expuesto claramente
que es preferible usar el sensor de régimen de vuelco, que ha sido
usado para la determinación de vuelco de vehículos, como un sensor
para la operación de seguridad.
En vista del aspecto anterior, las figuras 5A a
5C muestran datos detectados cuando el vehículo se desplaza
normalmente y el vehículo vuelca al transcurrir el tiempo. La figura
5A muestra una relación entre la aceleración lateral Gy y el tiempo.
La figura 5B muestra una relación entre la aceleración longitudinal
Gz y el tiempo. La figura 5C muestra una relación entre el régimen
RR de vuelco y el tiempo. Cada círculo relleno en los gráficos de
las figuras A a C representa un límite de tiempo (tiempo requerido
para la respuesta) en el que se ha de hacer una determinación final
si se requiere la activación del dispositivo de protección de
ocupante. Es decir, la determinación de vuelco ha de hacerse antes
del límite de tiempo.
Haciendo referencia a las figuras 5A y 5B, no
obstante, es difícil determinar claramente si el vehículo está
circulando normalmente o el vehículo está a punto de volcar incluso
en el punto del tiempo límite. Por el contrario, con referencia a la
figura 5C, los valores del régimen RR de vuelco del vehículo pueden
ser claramente discriminados de los del vehículo en un estado de
circulación normal hasta el momento en que alcanza el valor límite.
Consecuentemente, el sensor de régimen de vuelco es considerado
eficaz como sensor de seguridad.
Es decir, en el sistema de determinación de
vuelco de la realización, un sensor de régimen de vuelco que ha sido
usado generalmente durante la determinación de vuelco se añade como
un sensor de seguridad. Entonces el régimen de vuelco detectado por
el sensor de régimen de vuelco añadido se usa para la determinación
de seguridad. El inconveniente anterior del sistema convencional,
por tanto, puede ser eliminado simplemente proporcionando una parte
del sistema de determinación de vuelco convencional añadiendo así el
mecanismo de seguridad.
Haciendo referencia de nuevo a la figura 3, se
describirá la determinación de seguridad realizada en la unidad 70
de determinación de seguridad de la CPU 42. Como se ha descrito
anteriormente, la unidad 70 de determinación de seguridad incluye
una estructura similar a la de la unidad 32 de determinación de
RR1-RA1 dentro de la unidad 30 de determinación de
vuelco principal.
La unidad 70 de determinación de seguridad
determina el vuelco del vehículo 10 basada en el segundo régimen RR2
de vuelco y el ángulo RA2 de vuelco que se obtiene integrando el
segundo régimen RR2 de vuelco con respecto al tiempo en la unidad 71
de funcionamiento integral. Aquí, la determinación por la unidad 72
de determinación RR2-RA2 puede ser realizada de la
misma manera que en la unidad 32 de determinación de
RR1-RA1, que usa el gráfico que representa el
régimen de vuelco y el ángulo de vuelco como se muestra en la figura
4A. Es decir, el gráfico mostrado en la figura 4A puede ser usado
como un gráfico basado en que el vuelco del vehículo 10 se determina
como la operación de seguridad.
La señal de determinación generada desde la
unidad 72 de determinación de RR2-RA2 es enviada al
circuito AND 35 de la unidad 30 de determinación de vuelco
principal. Entonces la CPU 42 determina finalmente el vuelco del
vehículo 10 usando las señales de determinación enviadas desde el
circuito OR 34 y la unidad 70 de determinación de seguridad,
respectivamente. Si el vuelco del vehículo 10 se determina, la CPU
42 envía una señal de determinación final al dispositivo de
protección de ocupante.
Como se ha descrito anteriormente, el sistema 50
de bolsa de aire lateral se muestra en la figura 1 como un ejemplo
de dispositivo de protección de ocupante. Seguidamente, la
estructura del sistema 50 de bolsa de aire lateral asociada con la
determinación de vuelco se describirá brevemente. El sistema 50 de
bolsa de aire lateral incluye una bolsa 52 de aire lateral, un
mecanismo 54 de inflado que suministra gas a la bolsa de aire
lateral 52, un dispositivo 56 de encendido para disparar gas que
genera un agente (no mostrado), y un circuito 58 de activación.
Cuando la señal de determinación indicativa de vuelco del vehículo
10 se envía al sistema 50 de bolsa de aire desde la CPU 42, el
circuito 58 de activación recibe la señal como una señal de
activación y entonces aplica corriente eléctrica al dispositivo 56
de encendido para que arda. La bolsa 52 de aire lateral, se
despliega.
La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra
una rutina de control ejecutada por la CPU 42 durante la
determinación del vuelco de vehículo. La rutina mostrada en la
figura 6 empieza, por ejemplo, una vez que el primer régimen RR1 de
vuelco detectado por el primer sensor 22 de régimen de vuelco excede
un valor predeterminado.
Se confirma en la operación S102 si al menos una,
de la unidad 32 de determinación de RR1-RA1 y la
unidad 33 de determinación de RR1-Gy, ha determinado
el vuelco del vehículo 10. Si la respuesta obtenida es SI, es decir,
la posibilidad del vuelco de vehículo se confirma de acuerdo con la
determinación de al menos una de las unidades 32 y 33 de
determinación en la operación S102, el procedimiento continúa a la
operación S104.
En la operación S104, se realiza la operación de
seguridad. El segundo sensor 24 de régimen de vuelco detecta el
segundo régimen RR2 de vuelco en paralelo con el funcionamiento del
primer sensor 22 de régimen de vuelco. Por lo tanto, la unidad 72 de
determinación RR2-RA2 determina también la
posibilidad del vuelco del vehículo en la operación S104.
La determinación final del vuelco de vehículo se
realiza en la operación S104. Solamente cuando el vuelco de vehículo
está determinado en la operación de seguridad (SI en la operación
S104), el procedimiento continúa a la operación S105 en la que se
determina el vuelco de vehículo. La rutina de control, por tanto,
termina.
Mientras tanto, cuando el vuelco de vehículo no
se determina en la operación S104, el procedimiento retorna a la
operación S102 para repetir la ejecución de la rutina.
En la primera realización, el sistema 20 de
determinación de vuelco se proporciona con el segundo sensor 24 de
régimen de vuelco como un sensor de seguridad que detecta el régimen
de vuelco, basado en el que se determina el vuelco del vehículo.
Como el régimen de vuelco es un parámetro eficaz que refleja el
estado de vuelco del vehículo en comparación con la aceleración
lateral Gy y la aceleración longitudinal Gz del vehículo, resulta
ser una función de seguridad eficaz.
Además, la estructura del sistema 20 de
determinación de vuelco puede ser realizada simplemente añadiendo el
segundo sensor 24 de régimen de vuelco y la unidad 72 de
determinación de RR2-RA2 asociada al sistema de
determinación de vuelco convencional.
Consecuentemente, el sistema 20 de determinación
de vuelco de la realización permite la determinación precisa con
respecto a la posibilidad de vuelco del vehículo basándose en dos
regímenes de vuelco diferentes cuando los valores detectados por el
sensor G lateral 26 tienen una cierta anormalidad, por ejemplo.
Segunda
realización
Seguidamente, se describirá un sistema de
determinación de vuelco según una segunda realización de la
invención. La figura 7 es un diagrama de bloques que muestra la
estructura funcional de un sistema 80 de determinación de vuelco
según la segunda realización de la invención. La estructura del
sistema 80 de determinación de vuelco de la segunda realización es
la misma que la del sistema 20 de determinación de vuelco de la
primera realización mostrada en la figura 1. La descripción de los
mismos elementos o el mismo funcionamiento se omitirá y solamente
los puntos característicos de la segunda realización se describirán
con referencia a la figura 8, correspondiente a la figura 3, que se
explicó en la primera realización. Los mismos elementos que los
mostrados en la figura 3 se designarán con los mismos números de
referencia, y la descripción de esos elementos, por tanto, se
omitirá.
Como se muestra en la figura 7, el sistema 80 de
determinación de vuelco se proporciona con dos unidades de
determinación que corresponde cada una a la unidad 30 de
determinación de vuelco principal, en paralelo una con otra.
Haciendo referencia a la figura 7, una unidad 82
de determinación de RR2-RA2 se añada a la unidad 32
de determinación de RR1-RA1 en paralelo una con
otra, y una unidad 83 de determinación de RR2-Gy se
añade a la unidad 33 de determinación de RR1-Gy en
paralelo una con otra.
En la realización 1 anterior, el sistema 20 de
determinación de vuelco que tiene la función de seguridad se realiza
añadiendo la unidad 70 de determinación de seguridad a la unidad de
determinación de vuelco general. Mientras tanto, en la segunda
realización, el sistema 80 de determinación de vuelco que tiene la
función de seguridad se realiza proporcionando dos líneas paralelas
de unidades de determinación general.
En el sistema 80 de determinación de vuelco de la
realización, el circuito AND 84 genera la señal indicativa del
vuelco de vehículo solamente cuando ambas la unidad 32 de
determinación de RR1-RA1 y la unidad 82 de
determinación de RR2-RA2 determinan vuelco del
vehículo. En esta realización, por lo tanto, la función de seguridad
ha sido ya incorporada en ambas unidades 32, 82 de
determinación.
De modo similar, el circuito 85 AND genera la
señal indicativa del vuelco de vehículo solamente cuando ambas la
unidad 33 de determinación de RR1-Gy y la unidad 83
de determinación de RR2-Gy determinan el vuelco de
vehículo. Esto muestra que la función de seguridad ha sido ya
incorporada en el sistema 80 de determinación de vuelco.
Cuando una señal de determinación indicativa del
vuelco de vehículo es generada por al menos uno de los circuitos
AND 84 y 85, una determinación de señal indicativa del vuelco de
vehículo es enviada desde el circuito OR 86 al dispositivo 50 de
protección de ocupante.
En el sistema 80 de determinación de vuelco de la
segunda realización, como se ha descrito anteriormente, la unidad 32
de determinación de RR1-RA1 y la unidad 82 de
determinación de RR2-RA2 para determinar el vuelco
de vehículo basándose en el régimen de vuelco y el ángulo de vuelco
están dispuestas en paralelo. La unidad 33 de determinación de
RR1-Gy y la unidad 83 de determinación de
RR2-Gy para determinar el vuelco de vehículo
basándose en la aceleración lateral Gy y el régimen de vuelco están
dispuestas en paralelo. Por lo tanto, la posibilidad del vuelco de
vehículo puede ser determinada con precisión basándose en los
regímenes RR1 y RR2 de vuelco detectados por los sensores 22, 24 de
los regímenes de vuelco a pesar de la salida inestable del sensor G
lateral 26 y el retardo de detección.
En cada uno de los sistemas de determinación de
vuelco de las realizaciones ilustradas anteriormente, se usa el
régimen de vuelco detectado por el segundo sensor de régimen de
vuelco para la operación de seguridad. Esto permite determinar el
vuelco del vehículo con precisión sin retardo.
Cada uno de los sistemas de determinación de
vuelco de las realizaciones puede ser puesto en práctica modificando
simplemente la configuración del sistema convencional mediante la
adición de un sensor de régimen de vuelco usado para determinar el
vuelco de vehículo así como modificando el procedimiento ejecutado
en la ECU.
En la realización anteriormente mencionada, un
sensor de régimen de vuelco se añade como segundo sensor de régimen
de vuelco. El número de sensores de régimen de vuelco no está
limitado y dos o más sensores de régimen de vuelco pueden ser
añadidos.
El segundo sensor de régimen de vuelco puede ser
proporcionado en un lugar distinto al túnel de suelo del
vehículo.
Aunque la invención ha sido descrita
detalladamente con referencia a realizaciones preferidas de la
misma, ha de entenderse que la invención no está limitada a las
realizaciones o construcciones preferidas. Por el contrario, la
invención está destinada a cubrir varias modificaciones y
disposiciones equivalentes dentro del alcance de la invención.
En la invención, el primer sensor de régimen de
vuelco corresponde al primer sensor 22 de régimen de vuelco, y el
segundo sensor de régimen de vuelco corresponde al segundo sensor 24
de régimen de vuelco. El dispositivo de detección de la aceleración
lateral corresponde al sensor G lateral 26, y el dispositivo de
determinación de vuelco corresponde al rodillo principal sobre el
dispositivo 30 de determinación, el mecanismo de seguridad
corresponde a la unidad 70 de determinación de seguridad, y la
unidad de determinación de seguridad corresponde a la unidad 72 de
determinación de RR2-RA2, respectivamente.
Según la realización de la invención, el
mecanismo de seguridad se añade al dispositivo de determinación de
vuelco. El sistema de determinación de vuelco resultante es capaz de
detectar el vuelco del vehículo con precisión suprimiendo al mismo
tiempo determinaciones erróneas.
Según la realización, el sistema de determinación
de vuelco puede ser realizado por medio de una simple modificación
añadiendo un segundo sensor de régimen de vuelco.
Según la realización, la unidad de determinación
de la seguridad determina el vuelco del vehículo de la misma manera
que la unidad de determinación de vuelco.
Según la realización de la invención, la primera
unidad de determinación de vuelco para determinar el vuelco del
vehículo se basa en el régimen de vuelco y la segunda unidad de
determinación de vuelco para determina el vuelco del vehículo se
basa en la aceleración lateral y el régimen de vuelco, y ambas se
proporcionan en paralelo una con otra. Por lo tanto el sistema de
determinación de vuelco resultante incorpora el mecanismo de
seguridad para realizar con precisión la determinación de
vuelco.
Claims (12)
1. Un sistema (20) de determinación de vuelco,
que comprende:
un primer sensor (22) de régimen de vuelco que
detecta un primer régimen de vuelco de un vehículo;
un segundo sensor (24) de régimen de vuelco que
detecta un segundo régimen de vuelco del vehículo;
un sensor (26) de la aceleración lateral que
detecta una aceleración lateral del vehículo en una dirección
lateral del vehículo; y
un controlador (40) que efectúa una determinación
de la posibilidad de vuelco del vehículo basándose en al menos uno
del primer régimen de vuelco detectado por el primer sensor (22) de
régimen de vuelco y el segundo régimen de vuelco detectado por el
segundo sensor (24) de régimen de vuelco, junto con la aceleración
lateral detectada por el sensor (26) de aceleración lateral,
caracterizado porque
el primer sensor (22) de régimen de vuelco y el
segundo sensor (24) de régimen de vuelco están dispuestos para
detectar una velocidad angular de rotación alrededor de un eje
longitudinal del vehículo.
2. Un sistema (20) de determinación de vuelco
según la reivindicación 1, en el que el controlador (40) efectúa la
determinación sobre la posibilidad de vuelco del vehículo basándose
en el primer régimen de vuelco, el segundo régimen de vuelco, y la
aceleración lateral.
3. Un sistema (20) de determinación de vuelco
según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el controlador (40)
efectúa la determinación si hay una posibilidad de vuelco del
vehículo de acuerdo con al menos un gráfico que indica una relación
entre dos parámetros seleccionados del régimen de vuelco, un ángulo
de vuelco obtenido integrando el régimen de vuelco con respecto al
tiempo, y la aceleración lateral.
4. Un sistema (20) de determinación de vuelco
según la reivindicación 3, en el que el controlador (40) efectúa la
determinación si hay una posibilidad de vuelco del vehículo
determinando si el régimen de vuelco excede un valor de umbral
predeterminado dentro de un periodo de tiempo predeterminado medido
a partir de la detección del régimen de vuelco.
5. Un sistema (20) de determinación de vuelco
según la reivindicación 2, en el que la determinación es una primera
determinación y el controlador (40) efectúa, en paralelo a la
primera determinación, una segunda determinación si hay una
posibilidad de vuelco del vehículo basándose en el primer régimen de
vuelco y el segundo régimen de vuelco.
6. Un sistema (20) de determinación de vuelco
según la reivindicación 5, en el que el controlador (40) efectúa la
primera determinación y la segunda determinación si hay una
posibilidad de vuelco del vehículo, en paralelo, de acuerdo con al
menos un gráfico que indica una relación entre dos parámetros
seleccionados del régimen de vuelco, un ángulo de vuelco obtenido
integrando el régimen de vuelco con respecto al tiempo, y la
aceleración lateral.
7. Un método de determinación de un vuelco, que
comprende las operaciones de:
detectar un primer régimen de vuelco de un
vehículo;
detectar un segundo régimen de vuelco del
vehículo;
detectar una aceleración lateral del vehículo en
una dirección lateral del vehículo; y
determinar si hay una posibilidad de vuelco del
vehículo basándose en al menos uno, del primer régimen de vuelco y
el segundo régimen de vuelco junto con la aceleración lateral,
caracterizado porque
el primer y el segundo regímenes de vuelco se
detectan midiendo una velocidad angular de rotación alrededor del
eje longitudinal del vehículo.
8. Un método de determinación de un vuelco según
la reivindicación 7, en el que se determina si existe una
posibilidad de vuelco del vehículo basándose en el primer régimen de
vuelco, el segundo régimen de vuelco y la aceleración lateral.
9. Un método de determinación de un vuelco según
las reivindicaciones 7 u 8, en el que la determinación sobre la
posibilidad de vuelco del vehículo se efectúa de acuerdo con al
menos un gráfico que indica una relación entre dos parámetros
seleccionados del régimen de vuelco, un ángulo de vuelco obtenido
por integración del régimen de vuelco con respecto al tiempo, y la
aceleración lateral.
10. Un método de determinación de un vuelco según
la reivindicación 9, en el que la determinación sobre la posibilidad
de vuelco del vehículo se efectúa determinando si el régimen de
vuelco excede un valor de umbral predeterminado dentro de un periodo
de tiempo predeterminado medido a partir de la detección del régimen
de vuelco.
11. Un método de determinación de un vuelco según
la reivindicación 8, en el que la determinación es una primera
determinación y el método comprende además la operación de efectuar,
en paralelo a la primera determinación, una segunda determinación
sobre si hay una posibilidad de vuelco del vehículo basada en el
primer régimen de vuelco y el segundo régimen de vuelco.
12. Un método de determinación de un vuelco según
la reivindicación 11, en el que la primera determinación y la
segunda determinación sobre si hay una posibilidad de vuelco del
vehículo se efectúan en paralelo de acuerdo con al menos un gráfico
que indica una relación entre dos parámetros seleccionados del
régimen de vuelco, un ángulo de vuelco obtenido integrando el
régimen de vuelco con respecto al tiempo, y la aceleración
lateral.
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