ES2304615T3 - Corriente de control subministrada al motor electrico de un retractor de cinturon de seguridad. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para ajustar una corriente de alimentación la cual alimenta un motor eléctrico (1), cuyo par se transmite a un carrete de cinturón (10) de un retractor de cinturón de seguridad (9) de un vehículo a motor, por medio del cual, la corriente motriz del motor eléctrico (1) se mide durante la generación de par y se compara como una variable controlada con una variable de mando la cual puede ajustarse dependiendo de al menos una situación de conducción o condición de conducción del vehículo, caracterizado porque, para controlar la corriente de alimentación del motor eléctrico (1) situado en un circuito de control, la corriente suministrada al motor eléctrico (1) como una variable de control se produce a partir de la comparación entre la corriente motriz medida y la variable de mando de la corriente, en un circuito en el cual va colocado el motor eléctrico (1).

Description

Corriente de control suministrada al motor eléctrico de un retractor de cinturón de seguridad.

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para ajustar una corriente de alimentación de un motor eléctrico, cuyo par es transmitido a un carrete de cinturón de un retractor de cinturón de seguridad de un vehículo a motor.

A partir de la EP 0893313 B1 es conocido transmitir pares variables al carrete de cinturón por medio de un motor eléctrico, el cual puede conectarse al carrete de cinturón de un retractor de cinturón de seguridad a través de un engranaje dependiendo de las funciones de seguridad y de las funciones de tensado requeridas del cinturón de seguridad.

A partir de la US 4.655.312 es conocido el medir la corriente del motor para determinar la fuerza de cinchado del cinturón que excede de un valor umbral sobre el hombro que sujeta al ocupante de un vehículo, creada por el motor eléctrico conectado al carrete del cinturón.

La GB 2372822, la cual se publica también como US 6.485.057, establece el posicionamiento del cinturón de seguridad detectando una tensión del motor generada de ese modo. A partir de este documento también es conocido controlar la corriente del motor al tensarse el cinturón de seguridad en función de señales sensoras, por ejemplo de un sensor de distancia o de un sensor del ángulo de la dirección. En este caso, la corriente del motor se desconecta del mismo modo cuando se alcanza un valor umbral preajustado para limitar la fuerza de retracción ejercida por el cinturón de seguridad tensado.

Según la presente invención dependiendo de situaciones de conducción variables o condiciones de conducción del vehículo, que requieran ciertas funciones de seguridad, se suministran corrientes de alimentación variables al motor eléctrico. En cada caso la corriente de alimentación se ajusta con la ayuda de un circuito de control, en el cual va dispuesto el motor eléctrico. En este caso la corriente motriz, del motor eléctrico se mide y se compara como una variable controlada con una variable de mando, la cual se ajusta dependiendo de la función de seguridad deseada que surge de la situación de conducción o en cada caso la condición de conducción del vehículo. Dependiendo del resultado de la comparación, es decir, desviación de una estándar, se ajusta la corriente de alimentación al motor eléctrico. El par suministrado por el motor eléctrico y de ese modo la fuerza de tracción que actúa sobre la cinchería del cinturón son proporcionales a la corriente de alimentación ajustada. El ajuste de la corriente de alimentación se logra adaptando la variable de mando a cada función de seguridad requerida. El motor eléctrico es preferiblemente un motor de corriente continua sin escobillas. La corriente de alimentación se suministra mediante un generador de corriente situado en el vehículo, por ejemplo, una batería de vehículo, que puede cargarse dentro de un tiempo relativamente corto.

La Fig. 1 es un diagrama de bloques de una realización.

Las Figs. 2 a 4 son diagramas de la fuerza del cinturón dependiente de la corriente motriz, la cual se evalúa para funciones de seguridad variables del cinturón de seguridad.

La Fig. 5 muestra el curso cronológico de la fuerza del cinturón o la corriente del motor durante el tensado del cinturón de seguridad y el mantenimiento subsiguiente de la posición del cinturón tensado.

La Fig. 6 muestra el curso cronológico de la corriente de alimentación durante la retracción del cinturón de seguridad y al alcanzar el final de la retracción.

La realización mostrada en la Fig. 1 comprende un motor eléctrico 1, el cual transmite un par a un carrete de cinturón 10 de un retractor de cinturón 9, mediante un dispositivo 11 de transmisión de par, por ejemplo un engranaje, acoplamiento o similar. El par del motor eléctrico 1 puede tener efecto en ambas direcciones de rotación, es decir, en la dirección de bobinado y en la dirección de desbobinado. El cinturón de seguridad 12 se enrolla hacia o se desenrolla desde el carrete de cinturón 10. El cinturón de seguridad 12 y el retractor del cinturón 9 van asociados con un asiento de un vehículo a motor.

El motor eléctrico 1 va dispuesto en un circuito de control, en el cual se controla la corriente de alimentación suministrada al motor eléctrico 1. El circuito de control comprende un dispositivo de medición de corriente 3, con el cual se mide la corriente motriz, del motor eléctrico cuando se transmite par al carrete de cinturón 10. El dispositivo de medición de corriente 3 se conecta a un comparador 5 del circuito de control. La señal de medición del dispositivo de medición de corriente 3 crea dentro del circuito de control una variable controlada que es comparada con una variable de mando en el comparador 5. La variable de mando se crea dependiendo de señales sensoras de un dispositivo sensor 4 y/o señales de medición de un dispositivo de medición 13 o dispositivo sensor 14. A este efecto, un generador de variable de mando 2 se conecta al dispositivo de medición 13 y al dispositivo sensor 4, por ejemplo, en forma de un ordenador o circuito integrado especifico de aplicación que evalúe las señales sensoras y las señales de medición. El generador de variables de mando 2 se conecta al comparador 5 para alimentar la variable de mando.

El comparador 5 puede integrarse dentro del ordenador o el circuito integrado específico de aplicación que comprende el generador de variables de mando 2.

La desviación generada en el comparador 5 y que surge de la diferencia entre la variable de mando y la variable controlada controla un limitador de corriente 7 de un circuito de corriente de alimentación 6. El limitador de corriente 7 ajusta la corriente suministrada por un generador de corriente 15 del vehículo a una variable de corrección deseada. El generador de corriente 15 puede ser una batería de vehículo, una memoria eléctrica la cual puede ser cargada de forma reversible dentro de una secuencia temporal predeterminada, en particular sobre una base de capacidad, o un generador de corriente diferente presente en el vehículo. La corriente de alimentación ajustada por el limitador de corriente 7 si es necesario puede ser suministrada al motor 1 por medio de un amplificador de potencia 8 situado en el circuito de corriente de alimentación 6.

Sin cambiar el circuito de control y la trayectoria de transmisión del par entre el motor eléctrico 1 y el carrete de cinturón 10 del retractor de cinturón 9, variando las funciones de seguridad del cinturón de seguridad 12 pueden ajustarse a un valor establecido constante o a un valor establecido variable por medio de ajustes correspondientes de la variable de mando.

Durante condiciones de conducción normales es deseable que el cinturón de seguridad 12 esté en contacto con el cuerpo del ocupante del vehículo con solamente una fuerza de contacto particular por medio de la cual se elimine la holgura del cinturón de seguridad. En la Fig. 2 este estado puede ajustarse mediante una variable de mando, la cual corresponde a una fuerza del cinturón relativamente baja y de ese modo a una corriente de alimentación relativamente baja como una variable correctora.

En la Fig. 2 esta fuerza del cinturón y la correspondiente corriente del motor se representan mediante una flecha y la indicación "eliminar holgura del cinturón". El circuito de control de corriente de la Fig. 1 garantiza que este confort deseado sea percibido por el ocupante de un vehículo sujeto por un cinturón de seguridad ajustado. Además, tras la aplicación del cinturón de seguridad alrededor del ocupante de un vehículo, puede determinarse y memorizarse una posición de referencia con una fuerza del cinturón y una corriente del motor correspondiente, las cuales se miden para que sean mayores que la fuerza del cinturón y la corriente del motor indicadas en la Fig. 2 para la eliminación de la holgura. La posición de referencia indica la posición del cinturón en la cual, en una situación de choque potencial (situación previa al choque), el cinturón de seguridad va a ser atraído. En esta posición se transmite un par correspondiente desde el motor 1 del carrete de cinturón 10, correspondiente a la fuerza del cinturón sobre el cinturón de seguridad indicado en la Fig. 3 mediante la "posición de referencia". En este caso el motor eléctrico se alimenta con potencia mediante la corriente de alimentación correspondiente, cuya corriente se genera en el circuito de control de corriente descrito en la Fig. 1. Para el reconocimiento de posición de la posición del cinturón de seguridad 12 requerido en este caso, se ha previsto un dispositivo óptico u otro dispositivo que controle la longitud de extracción del cinturón. Además, se ha previsto un dispositivo que detecta el movimiento rotacional del carrete de cinturón 10, como el que se conoce, por ejemplo, a partir de la US 6.290.159 B1. En la Fig. 1 un dispositivo 14 de control/detección del carrete de cinturón 10 o La longitud de extracción del cinturón se conecta al dispositivo de medición 13 o es un componente del dispositivo de medición.

La posición de referencia del cinturón de seguridad representada en la Fig. 3 puede ajustarse para una regulación confortable del asiento del vehículo o mediante elementos de funcionamiento/confort.

Pueden detectarse situaciones de conducción críticas mediante sensores del dispositivo sensor 4 que detectan el comportamiento en funcionamiento dinámico del vehículo. Dependiendo de estas señales sensoras, se crea una variante de mando correspondiente en el generador de variables de mando 2 y, en el caso de un tensado adaptado del cinturón de seguridad 12, el motor eléctrico es alimentado con corriente de alimentación ajustada correspondiente a través del circuito de corriente de alimentación 6.

Si se detecta un choque inminente mediante sensores de proximidad, por ejemplo detectores de radar, del dispositivo sensor 4, la variable de mando se ajusta de manera correspondiente mediante el generador de variables de mando 2 de tal manera que a través del circuito de control se suministre una corriente de alimentación al motor eléctrico 1 con una intensidad de corriente máxima, según se muestra en la Fig. 4. Entonces, el motor eléctrico transmite un par máximo al carrete de cinturón 10, para tensar el cinturón de seguridad 12 con la fuerza de tracción correspondiente, en particular para pretensarlo.

El generador de variables de mando 2 puede crear variables de mando correspondientes en cada caso a las señales sensoras suministradas del dispositivo sensor 4. Estas pueden ser señales sensoras que son suministradas por el asistente del freno, el control de la dinámica de conducción, por ejemplo el sistema de frenado antibloqueo "ABS" o similar.

El pretensado del cinturón de seguridad puede tener lugar hasta la "posición de referencia" mostrada en la Fig. 3. El movimiento de la cinchería del cinturón o del carrete de cinturón 10 en la dirección hacia la "posición de referencia" y el alcance de la "posición de referencia" es detectado por el dispositivo de control/detección 14 y el generador de variables de mando 2 es controlado de manera correspondiente. Cuando se alcanza la "posición de referencia", el proceso de pretensado se ha completado. Luego puede ajustarse la corriente del motor de tal manera que se mantenga una fuerza de tensado constante, según se describe también en conexión con la Fig. 5.

Durante el pretensado del cinturón en una situación de choque potencial o en la fase previa al choque, por ejemplo durante un frenazo de emergencia o una situación de conducción dinámica insegura, existe el riesgo de que tras el proceso de tensado, el cual es causado por el par suministrado por el motor eléctrico 1, el retractor de cinturón 9 se bloquea y el ocupante del vehículo continúa sujeto al asiento del vehículo mediante el cinturón de seguridad con la cinchería del cinturón la cual fue tensada durante el pretensado. Debido al bloqueo del retractor del cinturón, esta situación de conducción puede continuar incluso cuando la situación de choque potencial o fase previa a la colisión pasa sin un choque y se reanuda un funcionamiento normal del vehículo. Debido a la cooperación del dispositivo sensor 4, el cual detecta este funcionamiento normal del vehículo y suministra señales correspondientes, y el dispositivo 14 de control/detección, el cual mide aún la posición tensada del cinturón de seguridad 12, puede iniciarse automáticamente una rutina de desbloqueo. Durante la rutina de desbloqueo, debido al ajuste correspondiente de la variable de mando en el generador de variables de mando 2, el motor eléctrico 1 es alimentado con una corriente de alimentación ajustada correspondiente, la cual causa una rotación del carrete de cinturón 10 en la dirección del tensado hasta el punto de que se invierta el enclavamiento o bloqueo del carrete de cinturón 10. La alimentación de corriente del motor eléctrico 1 se lleva a cabo de tal manera que el bloqueo del carrete del cinturón se invierta sin que el ocupante del vehículo sea cargado con una fuerza de retensado excesiva. La rutina de desbloqueo también puede iniciarse manualmente, por ejemplo mediante teclas o controles de funcionamiento o similares.

Durante el pretensado del cinturón de seguridad, en particular durante una situación de choque potencial, una fuerza de tensado, la cual se mantiene durante un periodo de tiempo establecido, puede determinarse controlando la corriente de alimentación, como puede verse por ejemplo en la Fig. 5. La estabilización de la corriente de alimentación o la fuerza de tensado puede empezar una vez que se ha alcanzado la "posición de referencia" mostrada en la Fig. 3. Si no tiene lugar choque alguno, ajustando la corriente de alimentación, se reduce la fuerza del cinturón al valor establecido para condiciones normales, según se muestra en la Fig. 2. Debido a la estabilización correspondiente de la variable de mando durante el mantenimiento de la fuerza de tensado y la reducción subsiguiente de la variable de mando, puede ajustarse este control de la corriente de alimentación y de ese modo de la fuerza de tensado del cinturón de seguridad.

Durante la retracción de la cinchería del cinturón hacia la posición de estacionado, la corriente de alimentación puede ajustarse a un valor establecido (corriente de bobinado), como puede verse a partir de la Fig. 6. Al final del proceso de bobinado, el dispositivo de medición de corriente 3 detecta el aumento de la corriente inducida desde el motor eléctrico 1 y de ese modo el rebobinado completo de la cinchería del cinturón. Luego se evalúa el aumento de corriente (corriente de corte) para la desconexión de la corriente de alimentación, la cual ha soportado el proceso de bobinado.

Además, en un choque la fuerza de tensado de la cinchería del cinturón puede ajustarse mediante una excitación controlada correspondiente del motor eléctrico 1. En este caso la variable de mando se cambia dependiendo de la limitación de la fuerza del cinturón deseada. Además, lo último puede tener efecto adicionalmente a una limitación de fuerza mecánica, hidráulica del retractor de cinturón 9.

Claims (7)

1. Un procedimiento para ajustar una corriente de alimentación la cual alimenta un motor eléctrico (1), cuyo par se transmite a un carrete de cinturón (10) de un retractor de cinturón de seguridad (9) de un vehículo a motor, por medio del cual, la corriente motriz del motor eléctrico (1) se mide durante la generación de par y se compara como una variable controlada con una variable de mando la cual puede ajustarse dependiendo de al menos una situación de conducción o condición de conducción del vehículo, caracterizado porque, para controlar la corriente de alimentación del motor eléctrico (1) situado en un circuito de control, la corriente suministrada al motor eléctrico (1) como una variable de control se produce a partir de la comparación entre la corriente motriz medida y la variable de mando de la corriente, en un circuito en el cual va colocado el motor eléctrico (1).

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, la variable de mando (5) se ajusta dependiendo de la holgura que va a ser eliminada de la cinchería de cinturón del cinturón de seguridad (12).

3. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, la variable de mando (5) se ajusta dependiendo de una posición de referencia en la cual, en una situación de choque potencial, el ocupante del vehículo sujeto por el cinturón de seguridad va a ser atraído por medio del par motor que actúa sobre el cinturón de seguridad (12).

4. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, debido a la variable de mando ajustada (5), tras el pretensado del cinturón de seguridad (12) se logra una fuerza de tensado constante sobre el cinturón de seguridad (12) o una corriente de alimentación constante del motor eléctrico (1).

5. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, la variable de mando (5) se ajusta dependiendo de un proceso de desbloqueo que va a ser llevado a cabo y en el cual el carrete de cinturón retensado (10) del retractor de cinturón (9) es desbloqueado de una posición enclavada o bloqueada aplicando un par motor adicional en la dirección del tensado.

6. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, la variable de mando (5) se ajusta dependiendo del peso del ocupante del vehículo sujeto por el cinturón de seguridad (12).

7. Un dispositivo para ajustar una corriente de alimentación en el circuito de la corriente de alimentación de un motor eléctrico (1), cuyo par va a ser transmitido a un carrete de cinturón (10) de un retractor de cinturón de seguridad (9) de un vehículo a motor, que comprende un dispositivo de ajuste (7) del par el cual va conectado a un dispositivo sensor (4) para detectar al menos una situación de conducción o condición de conducción del vehículo a motor, de un generador de variables de mando (2) para generar una variable de mando dependiendo de las señales sensoras (4) suministradas, de un dispositivo de medición de corriente (3) para medir la corriente motriz en un par generado, y que comprende también un comparador (5) el cual va conectado al dispositivo de medición de corriente y compara una variable de mando de la corriente con la corriente motriz medida, caracterizado porque el motor eléctrico (1) va dispuesto en un circuito de control de corriente, y porque un circuito de corriente de alimentación (6) va conectado al comparador (5) y a dicho dispositivo de ajuste (7), cuya corriente de alimentación se ajusta dependiendo de la desviación detectada en el comparador (5).