ES2683295T3 - Retractor de cinturón con un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor y procedimiento para el control de un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor para un retractor de cinturón - Google Patents

Retractor de cinturón con un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor y procedimiento para el control de un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor para un retractor de cinturón Download PDF

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Abstract

Retractor de cinturón con un elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor que comprende: - un árbol (1) de cinturón pretensado por resorte en la dirección de enrollamiento, montado de manera giratoria en un bastidor (3) del retractor de cinturón, sobre el que puede enrollarse una correa (2) de cinturón, - pudiendo controlarse el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor en función de la velocidad (BRS) de retirada de correa de cinturón, caracterizado porque - está prevista una unidad (9) de almacenamiento en la que están depositados diferentes perfiles de control, y - el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor puede controlarse en función de haber superado ciclos de uso predeterminados del retractor de cinturón y/o de la temperatura ambiental detectada según diferentes perfiles de control.

Description

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DESCRIPCION
Retractor de cinturon con un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor y procedimiento para el control de un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor para un retractor de cinturon
La invencion se refiere a un retractor de cinturon con un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor con las caracteristicas del preambulo de la reivindicacion 1 y a un procedimiento para el control de un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor para un retractor de cinturon con las caracteristicas del preambulo de la reivindicacion 5.
Se conocen retractores de cinturon con accionamientos electromotores en particular como tensores de cinturon reversibles que, en el caso de una activacion en una fase previa a un accidente extraen la holgura de cinturon existente de un cinturon de seguridad de un dispositivo de cinturon de seguridad.
Ademas, por el documento DE 43 32 205 C2 se conoce tambien usar el accionamiento electromotor tambien para recuperar el cinturon de seguridad a la posicion de estacionamiento. A este respecto, el accionamiento electromotor se controla en funcion del estado de insercion de la hebilla de cinturon.
En el retractor de cinturon esta previsto ademas un resorte de recuperacion que, independientemente de la actuacion del elemento auxiliar de arrollamiento electromotor, ejerce una fuerza de retraccion sobre el cinturon de seguridad. Esta fuerza de retraccion debe ser lo mas reducida posible por motivos de comodidad en el estado colocado del cinturon de seguridad, debiendo garantizarse a pesar de ello que el cinturon de seguridad se enrolle de manera fiable a la posicion de estacionamiento al quitarselo.
Ademas, los resortes de recuperacion experimentan basicamente procesos de envejecimiento, de modo que la fuerza de retraccion de los resortes de recuperacion disminuye con una duracion de servicio creciente y el alto numero de ciclos de uso condicionado por ello.
Por el documento US 2002/189880 A1 se conoce dotar al retractor de cinturon de un motor electrico, que se activa como elemento auxiliar de arrollamiento electromotor, cuando la velocidad de enrollamiento del cinturon de seguridad queda por debajo de un valor predeterminado de manera condicionada por el envejecimiento del resorte de arrollamiento.
Un objetivo de la invencion es crear un retractor de cinturon con un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor que presente una comodidad de uso aumentada y posibilite un enrollamiento del cinturon de seguridad a la posicion de estacionamiento tambien todavia tras un alto numero de ciclos de uso independientemente de la fuerza de retraccion del resorte de recuperacion. Ademas, es un objetivo de la invencion crear un procedimiento para el control de un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor de un retractor de cinturon que posibilite un arrollamiento mejorado de la correa de cinturon a la posicion de estacionamiento.
Para alcanzar el objetivo, segun la invencion se propone un retractor de cinturon con las caracteristicas de la reivindicacion 1 y un procedimiento con las caracteristicas de la reivindicacion 5. Formas de realizacion preferidas adicionales de la invencion pueden extraerse de las reivindicaciones dependientes, las figuras y la descripcion asociada.
Segun la idea basica de la invencion se propone que este prevista una unidad de almacenamiento en la que esten depositados diferentes perfiles de control y que el elemento auxiliar de arrollamiento electromotor pueda controlarse en funcion de haber superado ciclos de uso predeterminados del retractor de cinturon y/o de la temperatura ambiental detectada segun diferentes perfiles de control. Se ha descubierto que la fuerza de retraccion del resorte de recuperacion con un numero creciente de ciclos de uso disminuye debido al envejecimiento y ademas depende de la temperatura ambiental. Para compensar estas variaciones de la fuerza de retraccion, en la unidad de almacenamiento se depositan diferentes perfiles de control, que sirven entonces durante una deteccion de los parametros correspondientes para el control del elemento auxiliar de arrollamiento. Estos perfiles de control pueden comprender, por ejemplo, diferentes fuerzas de retraccion o tambien desarrollos de la fuerza de retraccion, de modo que toda la fuerza de retraccion procedente de la fuerza de retraccion del resorte de recuperacion y del elemento auxiliar de arrollamiento es entonces constante independientemente del envejecimiento del resorte de recuperacion y de la temperatura ambiental o corresponde a un desarrollo predeterminado.
Ademas, se propone que el elemento auxiliar de arrollamiento electromotor pueda controlarse en funcion de la absorcion de corriente del elemento auxiliar de arrollamiento. Para el caso en el que el pasajero sujete la correa de cinturon, por ejemplo, y de este modo se impida el movimiento de enrollamiento, aumenta la absorcion de corriente del elemento auxiliar de arrollamiento por encima de un valor limite predeterminado. En este caso se desactiva entonces el elemento auxiliar de arrollamiento para su propia proteccion.
Segun una forma de realizacion preferida adicional de la invencion se propone que el elemento auxiliar de arrollamiento electromotor pueda controlarse adicionalmente en funcion del estado de insercion de una hebilla de cinturon que puede enclavarse en un cierre de cinturon. Mediante el estado de insercion de la hebilla de cinturon
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puede reconocerse de manera segura la colocacion y la retirada del cinturon de seguridad. Ademas, mediante un estado de insercion variable de la hebilla de cinturon puede deducirse en cada caso un ciclo de uso, que posibilitan en conjunto una deduccion directa del estado de envejecimiento del resorte de recuperacion.
Ademas, se propone que el retractor de cinturon presente un resorte de recuperacion, que pretensa el arbol de cinturon en la direccion de enrollamiento, que presente una fuerza de retraccion de menos de 1 N. La fuerza de retraccion reducida propuesta posibilita una comodidad de uso muy agradable del cinturon de seguridad para el pasajero, aumentandose la fuerza de retraccion reducida entonces a una fuerza de retraccion mayor por el respaldo mediante el elemento auxiliar de arrollamiento para retirar la correa de cinturon y enrollandose la correa de cinturon de manera segura a la posicion de estacionamiento.
Ademas, para alcanzar el objetivo, se propone un procedimiento para el control de un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor de un retractor de cinturon, en el que el elemento auxiliar de arrollamiento electromotor se activa cuando un sensor de cierre de cinturon no detecta ninguna hebilla de cinturon enclavada y un dispositivo de deteccion para detectar la velocidad de retirada de correa de cinturon detecta una velocidad de retirada de correa de cinturon que se encuentra por debajo de un valor limite predeterminado.
Mediante la hebilla de cinturon no enclavada puede reconocerse en una primera etapa un cinturon de seguridad retirado. Si la velocidad de retirada de correa de cinturon no supera entonces el valor limite predeterminado, entonces puede deducirse que la fuerza de retraccion del resorte de recuperacion no es suficiente para enrollar la correa de cinturon a la posicion de estacionamiento. En este caso se activa entonces el elemento auxiliar de arrollamiento y se enrolla de manera segura la correa de cinturon mediante el respaldo del elemento auxiliar de arrollamiento.
Ademas, se propone que el elemento auxiliar de arrollamiento electromotor se desactive cuando el dispositivo de deteccion para detectar la velocidad de retirada de correa de cinturon detecte una velocidad de retirada de correa de cinturon que se encuentra por debajo de un valor limite predeterminado y/o la absorcion de corriente del elemento auxiliar de arrollamiento electromotor supere un valor limite predeterminado. Al quedarse por debajo del valor limite predeterminado de la velocidad de retirada de correa de cinturon puede detectarse, por ejemplo, que se ha alcanzado la posicion de estacionamiento, dado que la velocidad de retirada de correa de cinturon en la posicion de estacionamiento es igual a cero y poco antes de alcanzar la posicion de estacionamiento disminuye muy intensamente y a este respecto se queda por debajo del valor limite predeterminado. Alternativamente, el elemento auxiliar de arrollamiento se desactivara tambien cuando el pasajero sujete el cinturon de seguridad, por ejemplo, y la absorcion de corriente del elemento auxiliar de arrollamiento supere de este modo un valor limite predeterminado.
Segun una forma de realizacion preferida adicional de la invencion se propone que este previsto un dispositivo de deteccion para detectar parametros que identifican el estado de envejecimiento de un resorte de recuperacion que pretensa un arbol de cinturon del retractor de cinturon en la direccion de enrollamiento y que el elemento auxiliar de arrollamiento electromotor se controle en funcion del estado de envejecimiento del resorte de recuperacion segun diferentes perfiles de control. El dispositivo de deteccion puede ser, por ejemplo, un sensor de cierre de cinturon cuyas operaciones de insercion se cuentan en una unidad de evaluacion. Ademas, el dispositivo de deteccion tambien puede ser un sensor de posicion dirigido hacia el propio resorte de recuperacion, que detecta la posicion del resorte de recuperacion. Para el caso en el que mediante los parametros detectados o los ciclos de uso pueda deducirse directa o indirectamente un envejecimiento del resorte de recuperacion y una fuerza de retraccion decreciente, esta fuerza de retraccion decreciente se compensa entonces mediante el control del elemento auxiliar de arrollamiento por medio de un perfil de control previsto individualmente para este caso. Este perfil de control puede estar formado por una fuerza de retraccion aumentada en un factor constante del elemento auxiliar de arrollamiento o tambien por una caracteristica variable con un desarrollo adaptado individualmente de la fuerza de retraccion ejercida por el elemento auxiliar de arrollamiento.
Ademas, se propone que este previsto un dispositivo de deteccion para detectar la temperatura ambiental, y que el elemento auxiliar de arrollamiento electromotor se controle en funcion de la temperatura ambiental segun diferentes perfiles de control. Mediante la temperatura ambiental puede variarse la fuerza de retraccion del resorte de recuperacion tambien independientemente de su estado de envejecimiento. Esta variacion de la fuerza de retraccion puede compensarse entonces mediante un respaldo correspondiente del movimiento de recuperacion mediante el elemento auxiliar de arrollamiento tanto que la correa de cinturon se enrolla de nuevo de manera segura con una fuerza de retraccion minima predeterminada.
La invencion se explicara a continuacion mediante una forma de realizacion preferida haciendo referencia a las figuras adjuntas. A este respecto muestra:
la figura 1: un retractor de cinturon segun la invencion con un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor;
la figura 2: un elemento auxiliar de arrollamiento representado esquematicamente con un dispositivo de
control;
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la figura 3: una logica de control segun la invencion para activar el elemento auxiliar de arrollamiento; y
la figura 4: una logica de control segun la invencion para desactivar el elemento auxiliar de arrollamiento.
En la figura 1 puede reconocerse un retractor de cinturon con un arbol 1 de cinturon de dos partes montado de manera giratoria en un bastidor 3 con un dispositivo de limitacion de fuerza dispuestos entre las dos partes. Sobre el cuerpo de arbol de cinturon del arbol 1 de cinturon de dos partes puede enrollarse una correa 2 de cinturon de un dispositivo de cinturon de seguridad, mientras que la otra parte del arbol 1 de cinturon puede enclavarse mediante un control de un dispositivo de bloqueo que puede controlarse sensible al vehiculo y/o sensible a la correa de cinturon de manera resistente al vehiculo en el bastidor 3, de modo que el cuerpo de arbol de cinturon puede girar a continuacion con la correa 2 de cinturon enrollada solo mediante una activacion del dispositivo de limitacion de fuerza en el sentido de retirada de la correa de cinturon. El arbol 1 de cinturon de dos partes esta ademas pretensado por resorte en la direccion de enrollamiento por un resorte 12 de recuperacion sujeto en una caja 7 de resorte, que esta disenado como resorte 12 de recuperacion muy debil con una fuerza de retraccion de desde 0,5 hasta 1,0 N.
El dispositivo de cinturon de seguridad comprende ademas una hebilla de cinturon guiada de manera deslizante sobre la correa 2 de cinturon, un cierre de cinturon sujeto de manera firme al vehiculo, un herraje de extremo sujeto de manera firme al vehiculo para sujetar el extremo libre de la correa de cinturon en la estructura de vehiculo y dado el caso un desviador sujeto de manera firme al vehiculo. Dichas partes individuales del dispositivo de cinturon de seguridad no estan representadas, pero pueden considerarse como conocidas en el estado de la tecnica.
Ademas, en el bastidor 3 del retractor de cinturon esta previsto un elemento 4 auxiliar de arrollamiento electromotor en forma de un motor electrico, que puede acoplarse a traves de un engranaje 6 al arbol 1 de cinturon. En el engranaje 6 esta previsto un dispositivo 8 de control para el control del elemento 4 auxiliar de arrollamiento que, como puede reconocerse en la figura 2, esta conectado por una tecnica de senalizacion con un dispositivo 11 de deteccion para reconocer el estado BS de enclavamiento de la hebilla de cinturon en el cierre de cinturon, un dispositivo 10 de deteccion para detectar la velocidad BRS de retirada de correa de cinturon y un dispositivo 13 de deteccion para detectar la temperatura ambiental. El dispositivo 10 de deteccion para detectar la velocidad BRS de retirada de correa de cinturon puede estar formado, por ejemplo, por una rueda magnetica unida de manera resistente al giro con el cuerpo de arbol de cinturon con un gran numero de imanes individuales con una orientacion diferente y un sensor Hall dirigido hacia la rueda magnetica. En el dispositivo 8 de control esta prevista ademas una unidad 9 de almacenamiento en la que estan depositados diferentes perfiles de control. Los perfiles de control pueden comprenden datos de control individuales para el elemento 4 auxiliar de arrollamiento electromotor para generar diferentes fuerzas de retraccion que actuan en la direccion de enrollamiento del arbol 1 de cinturon. A este respecto, tanto la altura como el desarrollo de las fuerzas de retraccion pueden ser diferentes en los diferentes perfiles de control. Ademas, los perfiles de control tambien pueden estar disenados en diferentes resortes 12 de recuperacion con diferentes fuerzas de retraccion, de modo que el elemento 4 auxiliar de arrollamiento tambien puede usarse para retractores de cinturon con diferentes resortes 12 de recuperacion.
El elemento 4 auxiliar de arrollamiento electromotor esta acoplado a este respecto preferiblemente de manera directa al arbol 1 de cinturon o al extremo interno del resorte 12 de recuperacion, de modo que el resorte 12 de recuperacion y el elemento 4 auxiliar de arrollamiento actuan en paralelo al arbol 1 de cinturon. De este modo se suman las fuerzas de retraccion ejercidas por el resorte 12 de recuperacion y el elemento 4 auxiliar de arrollamiento sobre el arbol 1 de cinturon, y tambien en caso de averia del elemento 4 auxiliar de arrollamiento o del resorte 12 de recuperacion siempre hay todavia una fuerza de retraccion reducida que actua sobre la correa 2 de cinturon.
En la figura 3 y la figura 4 se representa la logica de control del procedimiento segun la invencion en el dispositivo 8 de control para activar y desactivar el elemento 4 auxiliar de arrollamiento.
El elemento 4 auxiliar de arrollamiento se activa cuando el dispositivo 11 de deteccion reconoce a continuacion de un enclavamiento una hebilla de cinturon no enclavada, con lo que se pasa el valor de BS = 1 a BS = 0, y al mismo tiempo se detecta una velocidad BRS de retirada de correa de cinturon que se encuentra por debajo de un primer valor X1 limite predeterminado. La activacion del elemento 4 auxiliar de arrollamiento se representa como resultado ESTART. Si no se cumple uno de los criterios, la correa de cinturon se retira solo por el resorte 12 de recuperacion. Este resultado de la consulta se identifica con BP.
Tras la activacion del elemento 4 auxiliar de arrollamiento, este se desactiva de nuevo segun la logica de consulta representada en la figura 4.
El elemento 4 auxiliar de arrollamiento se desactiva cuando la absorcion IM de corriente del elemento auxiliar de arrollamiento supera un primer valor Y limite predeterminado o la velocidad BRS de retirada de correa de cinturon se queda por debajo de un segundo valor X2 limite predeterminado. Para el caso en el que no se cumpla ninguno de los criterios, no se controla el elemento 4 auxiliar de arrollamiento y no se varia el estado activado del elemento 4 auxiliar de arrollamiento, de modo que la correa de cinturon se sigue enrollando con ayuda del elemento 4 auxiliar de arrollamiento a la posicion de estacionamiento. Este estado se identifica como BP. Para el caso en el que se cumple
uno de los criterios, se desactiva el elemento 4 auxiliar de arrollamiento. Esta desactivacion se identifica en la figura 4 con el resultado ESTOP.
El control del elemento 4 auxiliar de arrollamiento tiene lugar a este respecto segun un ciclo, es decir, segun el 5 diagrama representado en la figura 3, no se consulta la logica de control hasta que tras la retirada repetida de la correa de cinturon y un enclavamiento de la hebilla de cinturon en el cierre de cinturon se paso el valor para el estado de insercion de la hebilla de cinturon al valor BS = 1.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Retractor de cinturon con un elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor que comprende:
    5 - un arbol (1) de cinturon pretensado por resorte en la direccion de enrollamiento, montado de
    manera giratoria en un bastidor (3) del retractor de cinturon, sobre el que puede enrollarse una correa (2) de cinturon,
    - pudiendo controlarse el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor en funcion de la velocidad (BRS) de retirada de correa de cinturon,
    10 caracterizado porque
    - esta prevista una unidad (9) de almacenamiento en la que estan depositados diferentes perfiles de control, y
    - el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor puede controlarse en funcion de haber superado ciclos de uso predeterminados del retractor de cinturon y/o de la temperatura ambiental
    15 detectada segun diferentes perfiles de control.
  2. 2. Retractor de cinturon segun la reivindicacion 1, caracterizado porque
    - el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor puede controlarse en funcion de la
    20 absorcion (IM) de corriente del elemento (4) auxiliar de arrollamiento.
  3. 3. Retractor de cinturon segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
    - el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor puede controlarse en funcion del estado
    25 (BS) de insercion de una hebilla de cinturon que puede enclavarse en un cierre de cinturon.
  4. 4. Retractor de cinturon segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
    - el retractor de cinturon presenta un resorte (12) de recuperacion que pretensa el arbol (1) de
    30 cinturon en la direccion de enrollamiento, que presenta una fuerza de retraccion de menos de 1 N.
  5. 5. Procedimiento para el control de un elemento auxiliar de arrollamiento electromotor de un retractor de cinturon,
    35 - activandose el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor cuando
    - un sensor de cierre de cinturon no detecta ninguna hebilla de cinturon enclavada y
    - un dispositivo (10) de deteccion para detectar la velocidad (BRS) de retirada de correa de cinturon detecta una velocidad (BRS) de retirada de correa de cinturon que se encuentra por debajo de un primer valor (X1) limite predeterminado,
    40 caracterizado porque
    - esta previsto un dispositivo (13) de deteccion para detectar la temperatura ambiental, y
    - el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor se controla en funcion de la temperatura ambiental segun diferentes perfiles de control.
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  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 5, caracterizado porque
    - el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor se desactiva cuando
    - el dispositivo (10) de deteccion para detectar la velocidad (BRS) de retirada de correa de cinturon
    50 detecta una velocidad (BRS) de retirada de correa de cinturon que se encuentra por debajo de un
    segundo valor (X2) limite predeterminado y/o
    - la absorcion (IM) de corriente del elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor supera un valor limite predeterminado.
    55 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque
    - esta previsto un dispositivo de deteccion para detectar parametros que caracterizan el estado de envejecimiento de un resorte (12) de recuperacion que pretensa un arbol (1) de cinturon del retractor de cinturon en la direccion de enrollamiento, y
    60 - el elemento (4) auxiliar de arrollamiento electromotor se controla en funcion del estado de
    envejecimiento del resorte (12) de recuperacion segun diferentes perfiles de control.
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