DE102006027081A1

DE102006027081A1 - Support system for a motor vehicle has an accident-detection device for identifying an accident routine and a support device operated by an actuator triggered by a control device

Info

Publication number: DE102006027081A1
Application number: DE102006027081A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Klisch; Bart Peeters Weem; Hans Baldauf
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-06-10
Filing date: 2006-06-10
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2026-06-11
Also published as: DE102006027081B4

Abstract

A control device has performance characteristics (PC) for variable triggering of an actuator operating a support device. These PC are classified into predefined accident situations by relying on predefined statistical and/or dynamic parameters. A dynamic parameter is monitored during the sequence of an accident.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a restraint system according to the preamble of claim 1.

Bekannte Rückhaltesysteme weisen eine Unfalldetektionseinrichtung in Form einer so genannten Crash-Sensorik auf, über die ein erfolgender Aufprall des Fahrzeugs und gegebenenfalls die Schwere des Aufpralls erkannt werden können und ein entsprechendes Signal erzeugt werden kann. Dieses Signal wird über eine Steuereinrichtung ausgewertet und in Abhängigkeit von dem Auswerteergebnis werden einzelne Aktuatoren zur Betätigung von Rückhaltemitteln angesteuert. Hierdurch angesteuerte Rückhaltmittel sind insbesondere Airbags, Gurtstraffer, elektromotorisch verstellbare Kopfstützen, verstellbare Lenksäulenteile, verstellbare Pedalerie oder dergleichen mehr.Known Restraint Systems have an accident detection device in the form of a so-called Crash sensor on, over a successful impact of the vehicle and, where appropriate, the Severity of the impact can be detected and a corresponding Signal can be generated. This signal is transmitted via a control device evaluated and in dependence From the evaluation result, individual actuators for the actuation of Restraining means driven. In this way controlled retention means are in particular Airbags, belt tensioners, electric adjustable headrests, adjustable Steering parts, adjustable pedals or the like more.

Aus der DE 197 05 431 A1 ist ein pneumatisches Rückhaltesystem bekannt, das in Abhängigkeit von der durch einen Crashsensor ermittelten Unfallschwere und Unfallart sowie in Abhängigkeit von der Sitzbelegung für jede einzelne von mehreren Rückhalteeinrichtungen eine variable individuelle Auslösecharakteristik erzeugt. Dabei wird im Falle eines erkannten Unfallereignisses die jeweilige Rückhalteeinrichtung aktiviert und ihr in Abhängigkeit von Unfallart, Unfallschwere und Sitzbelegung eine individuelle Aufblascharakteristik zugeordnet.From the DE 197 05 431 A1 a pneumatic restraint system is known, which generates a variable individual tripping characteristic for each of a plurality of restraint devices as a function of the accident severity and type of accident determined by a crash sensor, and depending on the seat occupancy. In the case of a recognized accident event, the respective restraint device is activated and assigned an individual inflation characteristic depending on the type of accident, the severity of the accident and the occupancy of the seat.

Die DE 199 60 644 A1 beschreibt ein regelbares Rückhaltesystem für Kraftfahrzeuge, bei dem ebenfalls über einen Crashsensor ein Unfallereignis detektiert, der Aufprall sensiert und ein entsprechendes Signal generiert wird, und bei dem in Abhängigkeit von Unfallart und -schwere entsprechende Rückhaltekomponenten aktiviert werden. Hier erfolgt die Aktivierung der Rückhaltekomponenten geregelt. Dabei ist jeder Rückhaltekomponente ein Zustandserkennungssensor zugeordnet, der nach erfolgtem Aufprall des Fahrzeugs den Zustand der ihm zugeordneten Rückhaltekomponente sensiert. Das vom Zustandssensor erzeugte Signal dient als Regelgröße der Weiterverarbeitung in einer Regelungselektronik, in der die Regelgröße mit einem für jede Rückhaltekomponente spezifischen vorgebbaren Sollwert als Führungsgröße verglichen wird.The DE 199 60 644 A1 describes a controllable restraint system for motor vehicles, in which an accident event is also detected via a crash sensor, the impact sensed and a corresponding signal is generated, and in which, depending on the type and severity of the accident, corresponding restraint components are activated. Here the activation of the retention components is regulated. In this case, each restraint component is assigned a state recognition sensor which, after the impact of the vehicle has occurred, senses the state of the restraining component assigned to it. The signal generated by the state sensor serves as a control variable of the further processing in a control electronics, in which the controlled variable is compared with a specific setpoint value specific to each restraint component as a reference variable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Rückhaltesystem zu schaffen, insbesondere eines, welches im Hinblick auf die individuelle Anpassung auf die Unfallsituation und auf die individuelle Anpassung auf die Insassensituation verbessert ist.Of the Invention is based on the object, an alternative restraint system to create, in particular one, which with regard to the individual Adaptation to the accident situation and to individual adaptation is improved on the occupant situation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.According to the invention Problem solved by the entirety of the features of claim 1, while in the dependent claims preferred developments of the invention are given.

Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem umfasst eine Unfalldetektionseinrichtung, eine Rückhalteeinrichtung, einen mit der Rückhalteeinrichtung zu deren Betätigung gekoppelten Aktuator sowie eine, eine Mehrzahl von Kennfeldern (beziehungsweise Kennlinien) aufweisende, Steuereinrichtung.The Retention system according to the invention comprises an accident detection device, a retaining device, a with the retaining device to their operation coupled actuator and one, a plurality of maps (or Characteristic curves), control device.

Die Unfalldetektionseinrichtung dient der Erkennung eines Unfallereignisses (z.B. der Erkennung Aufpralls, wie eines Frontaufpralls des das Rückhaltesystem beinhaltenden Fahrzeugs oder eines Seitenaufpralls oder eines Heckaufpralls eines Fremdfahrzeug auf das die Rückhalteeinrichtung tragende Fahrzeug) und ist vorzugsweise als herkömmlicher Crashsensor (wie eingangs beschrieben) zur Erzeugung eines oder mehrerer Crashsignale ausgebildet.The Accident detection device is used to detect an accident event (For example, the detection of impact, such as a frontal impact of the Restraint system vehicle or a side impact or a rear impact a foreign vehicle to the vehicle carrying the restraint device) and is preferably as a conventional crash sensor (as described above) for generating one or more crash signals educated.

Die Rückhalteeinrichtung selbst kann wie eingangs erwähnt als Airbag, Gurtstraffer, elektromotorisch verstellbare Kopfstütze, verstellbare Lenksäule, verstellbare Pedalerie oder dergleichen ausgeführt sein.The Restraint itself can as mentioned above as airbag, seatbelt pretensioner, electric adjustable headrest, adjustable steering column, adjustable pedals or the like.

Der bzw. die der Rückhalteeinrichtung bzw. den Rückhalteeinrichtungen zugeordnete(n) Aktuator(en) sind in Anpassung an die Rückhalteeinrichtung(en) z.B. als Elektromotor, Gasgeneratoreinrichtung nebst Pneumatikventilen oder Hydraulikpumpe nebst Hydraulikventilen ausgebildet.Of the or the retention device or the retention devices associated actuator (s) are in adaptation to the restraint device (s) e.g. as electric motor, gas generator device and pneumatic valves or hydraulic pump and hydraulic valves.

Im Falle eines detektierten Unfalls werden die Rückhalteeinrichtungen nebst zugeordneter Aktuatoren in der Regel durch pyrotechnische Auslösemittel aktiviert.in the If a detected accident occurs, the restraints will be added associated actuators usually by pyrotechnic release agents activated.

Die Steuereinrichtung ist als herkömmliches Steuergerät ausgebildet und gemäß den Anforderungen der Erfindung programmtechnisch angepasst. Die Steuereinrichtung ist eingangsseitig mit der Unfalldetektionseinrichtung sowie mit einer Mehrzahl von Sensorelementen zur Erfassung dynamischer Kenngrößen verbunden, während sie ausgangsseitig die Ansteuerung der Aktuatorik zur gesteuerten bzw. geregelten Betätigung der jeweils zugeordneten Rückhalteeinrichtung übernimmt. Die Steuereinrichtung weist eine Mehrzahl von hinterlegten Kennfeldern zur Ansteuerung der Aktuatorik auf. Jedes Kennfeld ist einem anderen Unfallverlauf (Unfallhergang) zugeordnet (Klassifikation in vorbestimmte Unfallsituationen). Jedes Kennfeld bildet den Zustand einer Steuergröße/Stellgröße in Abhängigkeit von vorbestimmten statischen und/oder in Abhängigkeit von (in Korrelation mit dem Unfallhergang sich verändernden) dynamischen Kenngrößen für die gezielte Ansteuerung eines oder mehrerer Aktuatoren ab. Gemäß der Erfindung ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass während der Zeitdauer des Unfallvorgangs zumindest eine dynamische Kenngröße fortlaufend überwacht wird, und in Abhängigkeit von dem Wert der überwachten Kenngröße und/oder in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf der überwachten Kenngröße das ausgewählte Kennfeld zur Ansteuerung eines Aktuators beibehalten wird oder zur Ansteuerung des Aktuators auf ein anderes Kennfeld umgewechselt wird. Hierfür wird die überwachte Kenngröße bzw. deren Verlauf mit dem Kenngrößenwert zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. mit dem Kenngrößenverlauf über eine Zeitdauer mit dem Kenngrößenwert bzw. dem Kenngrößenverlauf eines zugeordneten Kennfeldes verglichen und in Abhängigkeit von diesem Vergleichsergebnis ein Wechsel auf ein anderes (aufgrund des Unfallverlaufes zu diesem Zeitpunkt geeigneteres) Kennfeld durchgeführt. Als dynamische Kenngrößen, werden im Sinne der Erfindung sich aufgrund des Unfallverlaufes verändernde Zustandsgrößen (wie Unfallschwere, Verlauf der Fahrzeugverzögerung Position der Insassen oder dergleichen) verstanden. Zur Erfassung der dynamischen Kenngrößen sind Sensorelemente in Form von Beschleunigungssensoren zur Erfassung der Fahrzeugverzögerung, in Form von Gierwinkelsensoren zur Erfassung des Drehwinkels des Fahrzeugs und/oder in Form anderer Sensoren die unfallsitiationskorrelierende Größen erfassen vorgesehen. Als weitere Sensorelemente zur Erfassung dynamischer Kenngrößen können Innen- und/oder Außenkamerasysteme dienen. Als statische Kenngrößen, werden im Sinne der Erfindung Zustandsgrößen verstanden, die zwar Einfluss auf den Verlauf bzw. Ausgang des Unfalls haben können, die sich aber im Verlaufe des Unfallhergangs individuell nicht verändern (z.B. Insassengröße oder Insassengewicht oder dergleichen). Vorzugsweise werden die statischen Kenngrößen bereits vor dem detektierten Unfallereignis, insbesondere bereits mit Inbetriebnahme des Fahrzeugs der Steuereinrichtung mitgeteilt. Dies kann z.B. durch das Auslesen eines intelligenten Fahrzeugschlüssels auf den die persönlichen Daten des diesem Schlüssel zugeordneten Besitzers gespeichert sind, geschehen. Alternativ können diese Daten auch vom Fahrer vor Fahrtbeginn vorgegeben bzw. ausgewählt werden oder durch eine biometrische Personenerkennung ermittelt und der Steuereinheit zur Verfügung gestellt werden. Die dynamischen Kenngrößen werden mit Vorteil erst nach der Erkennung eines Unfallereignisses fortlaufend überwacht und der Steuereinheit mitgeteilt. Bereits vor dem Zeitpunkt des Unfallereignisses können der Steuereinheit feste Startwerte der dynamischen Kenngrößen vorliegen.The control device is designed as a conventional control unit and adapted according to program technology in accordance with the requirements of the invention. The control device is connected on the input side to the accident detection device and to a plurality of sensor elements for detecting dynamic characteristics, while on the output side it controls the actuation of the controlled or regulated actuation of the respective associated restraint device. The control device has a plurality of stored maps for controlling the actuator. Each map is assigned to a different accident course (accident history) (classification into predefined accident situations). Each characteristic map depicts the state of a control variable / manipulated variable as a function of predetermined static and / or dynamic characteristics (in correlation with the course of the accident) for the targeted actuation of one or more actuators. According to the invention, the control device is designed such that during the duration of the accident process at least one dynamic parameter is continuously monitored, and depending on the value of the monitored characteristic and / or as a function of the time course of the monitored characteristic, the selected map is maintained to drive an actuator or is changed to control the actuator to another map. For this purpose, the monitored parameter or its course is compared with the characteristic value at a specific time or with the characteristic curve over a period of time with the characteristic value or the characteristic curve of an associated map and depending on this comparison result, a change to another (due to the accident at this time more suitable) map performed. As dynamic characteristics, in the sense of the invention, state variables which change as a result of the course of the accident (such as the severity of the accident, the course of the vehicle deceleration, the position of the occupants or the like) are understood. For detecting the dynamic characteristics, sensor elements in the form of acceleration sensors for detecting the vehicle deceleration, in the form of yaw angle sensors for detecting the angle of rotation of the vehicle and / or in the form of other sensors, for detecting the accident-correlation-correlating variables are provided. Interior and / or exterior camera systems can serve as further sensor elements for detecting dynamic characteristics. As static parameters, state variables are understood in the context of the invention, which may have an influence on the course or outcome of the accident, but do not change individually in the course of the accident (eg occupant size or occupant weight or the like). The static parameters are preferably already communicated to the control device before the detected accident event, in particular already when the vehicle is put into operation. This can be done, for example, by reading out an intelligent vehicle key to which the personal data of the owner assigned to this key is stored. Alternatively, these data can also be specified or selected by the driver before the start of the journey, or be determined by a biometric personal recognition and made available to the control unit. The dynamic characteristics are advantageously continuously monitored only after the detection of an accident event and communicated to the control unit. Even before the time of the accident event, the controller may have fixed starting values of the dynamic characteristics.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird mit Erkennung eines Unfallereignisses (unabhängig von irgendwelchen Faktoren oder Parametern) stets zuerst ein Kennfeld zur Ansteuerung des bzw. eines jeden einer Rückhalteeinrichtung zugeordneten Aktuators herangezogen, welches die größtmögliche Wirkung der Rückhalteeinrichtung gewährleistet.In a particularly preferred embodiment of Invention is designed with detection of an accident event (regardless of any factors or parameters) always first a map for controlling the or each of a retaining device associated Actuator used, which has the greatest effect of the retainer guaranteed.

Bei einer als Airbag ausgebildeten Rückhalteeinrichtung würde das beispielsweise bedeuten, dass der Airbag bei Erkennung eines Unfalls zuerst gemäß einer Kennlinie bzw. eines Kennfeldes angesteuert würde, welche(s) eine maximale Befüllung des Airbags gewährleitstet. Gleichzeitig wird mit der Erkennung des Unfallereignisses parallel fortlaufend mindestens eine dynamische Kenngröße überwacht und in Abhängigkeit vom Verlauf bzw. dem Wert dieser dynamischen Kenngröße von dem aktuellen Kennfeld auf ein anderes Kennfeld zur Ansteuerung eines Aktuators umgeschaltet.at a trained as an airbag retaining device that would be For example, mean that the airbag upon detection of an accident first according to one Characteristic curve or a characteristic field would be controlled, which (s) a maximum Filling the Airbags guaranteed. At the same time parallel with the detection of the accident event continuously monitored at least one dynamic characteristic and depending from the history or the value of this dynamic characteristic of the Current map on another map for controlling a Actuator switched.

In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform sind Mittel zur Erkennung einer Kontaktsituation zwischen Rückhalteeinrichtung und zu schützender Person vorhanden. Diese Mittel könne z.B. als Berührungssensorik oder als Kamerasystem ausgeführt sein. Hierbei ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass erst ab einem detektierten Kontaktzeitpunkt, in welchem die zu schützende Person in einen vorbestimmten Kontaktzustand mit der jeweiligen Rückhalteeinrichtung kommt, eine Auswertung der mindestens einen dynamischen Kenngröße und damit ein möglicher Wechsel zwischen den Kennfeldern erfolgt.In a development of the preferred embodiment are means for Detection of a contact situation between restraint device and to be protected Person available. These agents may e.g. as a touch sensor or as a camera system be. In this case, the control device is designed such that only from a detected contact time, in which the person to be protected in a predetermined contact state with the respective retaining means comes, an evaluation of at least one dynamic characteristic and thus a possible one Change between the maps takes place.

Mit Vorteil sind die Rückhaltemittel und/oder die den Rückhaltemitteln zugeordneten Aktuatoren reversibel ausgeführt, so dass bei einem zeitlich nachfolgenden Aufprall ein erneuter Insassenschutz gewährleistet ist.With Advantage is the retention means and / or the restraint means assigned actuators reversible, so that at a time subsequent Impact a renewed occupant protection is guaranteed.

Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung der Aktuatorik eines Rückhaltesystems geregelt, derart, dass nach Auswahl eines Kennfeldes der bzw. jeder über dieses Kennfeld anzusteuernde, einer Rückhaltevorrichtung zugeordnete Aktuator im Hinblick auf den Istzustand der durch ihn vorgegebenen Stellgröße abgefragt wird und anschließend ausgehend von diesem Istzustand der Stellgröße eine Regelung des Aktuators gemäß dem Verlauf der ausgewählten Kennlinie (bzw. des ausgewählten Kennfeldes) erfolgt. Auf diese Weise wird eine hochpräzise Ansteuerung der Aktuatoren gemäß dem jeweils ausgewählten Kennfeld gewährleistet. Im Falle einer Airbagsteuerung wird durch die Erfindung gewährleistet, dass bei einem Wechsel von einem Kennfeld auf ein anderes Kennfeld auch die augenblickliche Ist-Position, des den Luftstrom in den Airbag steuernden Luftventils, berücksichtigt wird. Hierdurch kann auch nach einem Wechsel der Kennfelder mit hoher Sicherheit bestimmt werden, ob das Luftventil in Richtung Schließposition oder in Richtung Offenposition verstellt werden muss. Analog ist die Vorgehensweise bei allen anderen anzusteuernden Rückhalteeinrichtungen. Bei einer als Gurtstraffer ausgebildeten Rückhalteeinrichtung muss beispielsweise die Kenngröße aktuelle „Gurtkraft" bzw. aktuelle „Rückhaltekraft" bekannt sein, damit auch unmittelbar nach einem Kennfeldwechsel eine optimale Ansteuerung der Rückhalteeinrichtungen gewährleistet ist.The actuation of the actuation system of a restraint system preferably takes place in such a regulated manner that, after selecting a characteristic map, the or each actuator to be controlled via this characteristic field is called a restraining device associated actuator with respect to the actual state of the manipulated variable specified by him and then starting from this actual state of the manipulated variable a control of the actuator according to the course of the selected characteristic curve (or the selected characteristic field) takes place. In this way, a high-precision control of the actuators is ensured in accordance with the respective selected map. In the case of an airbag control is ensured by the invention that when changing from one map to another map and the instantaneous actual position of the air flow in the airbag controlling air valve, is taken into account. As a result, it can be determined with high reliability even after a change of the maps, whether the air valve must be adjusted in the direction of the closed position or in the direction of the open position. The procedure is analogous to all other restraints to be controlled. In a trained as a belt tensioner retainer must, for example, the Characteristic current "belt force" or current "retention force" be known, so that an optimal control of the restraints is guaranteed immediately after a map change.

Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem gewährleistet durch den Wechsel zwischen unterschiedlichen Kennfeldern zur Ansteuerung der einer Rückhalteeinrichtung zugeordneten Aktuatorik eine an den Unfallverlauf angepasste Steuerung der Rückhalteeinrichtung und damit eine verbesserte Sicherheit der Insassen.The ensures restraint system according to the invention by changing between different maps for control that of a restraint device Assigned actuator adapted to the accident course control the restraint device and thus improved safety of the occupants.

Claims

Restraint system, in particular for a motor vehicle, comprising - an accident detection device for detecting an accident process, - a retaining device, - an actuator for actuating the retaining device, - a control device for controlling the actuator, wherein the control device a plurality of maps for different activation of the retaining device actuated Having actuators, the maps are classified as a function of predetermined static and / or dynamic characteristics in predetermined accident situations, and the controller is assigned in dependence on the detected characteristics a map for driving the actuator, characterized in that - at least one dynamic characteristic during the Accident is monitored, - and depending on the monitored characteristic, the selected map is maintained or is changed to another map.

Restraint system according to claim 1, characterized in that immediately after detection of the Accident process for controlling the or each of a retaining device associated actuator from the plurality of maps first respectively the one selected which is the largest possible effect the restraint device guaranteed.

Restraint system according to the preceding claim 2, characterized by the control device Actively connected means for detecting a contact situation between Restraint and to be protected Person, wherein the control device is designed such that only from a detected contact time, an evaluation of at least one dynamic characteristic and thus a possible change between the maps takes place.

Restraint system according to one of the preceding claims, characterized that the control device is designed such that you already with commissioning of the vehicle transmitted the static characteristics become.

Restraint system according to one of the preceding claims, characterized that the control device is designed such that the at least a dynamic characteristic from the time a detected accident is continuously monitored.

Restraint system according to one of the preceding claims, characterized that the actuator and / or the restraint device is formed reversibly, such that in the case of a chronologically subsequent second impact event ensures a renewed accident protection is.

Restraint system according to one of the preceding claims, characterized that the control device is designed such that after selection a map of the or about each to drive this map, a restraining device associated Actuator with regard to the actual state of the predetermined by him Command value is queried and subsequently Starting from this actual state of the manipulated variable, a control of the actuator according to the course the selected one Characteristic curve takes place.