專利名稱：用于控制回拉裝置的系統(tǒng)的制作方法
背景技術：
本發(fā)明由一種按照獨立權利要求的前序部分所述的用于控制回拉裝置的系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點具有獨立權利要求所述特征的用于控制回拉裝置的按照本發(fā)明的系統(tǒng)具有以下優(yōu)點通過最前面?zhèn)鞲衅?Upfrontsensor)的強烈作用可以實現對于回拉裝置的快速觸發(fā)時間，也就是既對于安全帶拉緊器也對于安全氣囊級的快速觸發(fā)時間。同時尤其可以有目的地控制一個具有兩級的安全氣囊。最前面?zhèn)鞲衅鞯倪@種強烈作用的特征尤其是按照最前面?zhèn)鞲衅鞯男盘杹砀淖儗е驴刂苹乩b置的、與時間有關的閾值。一個最前面?zhèn)鞲衅髟诖颂幱绕涫钟欣?，因為它很靠近事故中的前碰撞部位，并因此比通常只是布置在位于中央的控制儀中的傳感器提供更好的信息。
通過在從屬權利要求中所述的措施和改進方案就可以有利地改進在獨立權利要求中所述的、用于控制回拉裝置的系統(tǒng)。
特別有利的是此處只應用速度信號或者經濾波的加速度信號。通過積分或濾波實現平滑，這改善了信號的表現力(Aussage-kraft)。
在濾波時這里尤其應用低頻信號，也就是說應用一個為100Hz的最大極限頻率用于濾波。這種信號可以更加可靠地作為較高頻率的信號，因為低頻信號更容易地、尤其用一種有限元方法進行模擬。應用一種有限元模擬在汽車研發(fā)的樣車階段可以大大節(jié)省費用。


本發(fā)明的實施例在附圖中示出，并在以下描述中詳加說明。附圖示出圖1按照本發(fā)明系統(tǒng)的一個方塊圖；圖2按本發(fā)明的流程的一個方塊圖；圖3速度-時間曲線圖，具有按本發(fā)明的系統(tǒng)的功能的一個實施例；
圖4在一個速度-時間曲線圖中的一個第二實施例；圖5用于說明按本發(fā)明的流程的另一個方塊圖；圖6用于說明按本發(fā)明的流程的另一個方塊圖；圖7另一種速度-時間曲線圖，具有一個在按本發(fā)明的系統(tǒng)上執(zhí)行的流程的例子。
描述回拉系統(tǒng)借助于在乘客車廂里、在通道上、和用周圍的傳感器在外面部位里-例如在車門中柱里所測得的加速度來確定對于回拉裝置的觸發(fā)或控制。這限制了使用有限元模擬來計算事故時的加速度，因為這種模擬方法的問題是，在破斷所述結構單元時要正確地模擬非線性過程。因此經計算的加速度信號在通常100Hz之上的較高頻率信號范圍內對于利用它來對一個碰撞識別算法進行系統(tǒng)校正來說不夠可靠。
按照本發(fā)明介紹一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據所測得的速度或加速度來決定對于安全氣囊和安全帶張緊器的觸發(fā)，并提供用其可與通常的、基于加速度的算法相比較的結果。尤其是使用了前傳感器、也就是裝入到汽車的碰撞變形區(qū)里的最前面?zhèn)鞲衅骶涂梢赃@樣使用一種基于速度的算法。
本發(fā)明的核心也就是借助一個經濾波的一個類似于速度的信號的加速度或借助于速度本身來決定對于回拉裝置的觸發(fā)。所述速度在乘客車廂里在通道上并在汽車的碰撞變形區(qū)里借助于加速度傳感器來測量。其優(yōu)點是所述算法用低頻信號計算，該信號又可以相當可靠地借助于有限元模擬來計算。因此本發(fā)明允許使用有限元模擬來對安全氣囊和安全帶拉緊器進行系統(tǒng)校正。因此在汽車研發(fā)的樣車階段可以明顯地節(jié)省費用。
圖1表示，傳感器2和3作為最前面?zhèn)鞲衅靼惭b在汽車的碰撞變形區(qū)里。傳感器2和3與控制所述回拉裝置的一個控制儀4相連接?？刂苾x4布置在汽車中央、最好布置在通道上。最前面?zhèn)鞲衅?和3通常布置在冷卻器橫梁上并測量發(fā)生一個事故時的加速度。由該加速度通過分別積分對于傳感器2和3求出速度，或者例如通過具有一種合適的直到100Hz的極限頻率的低通濾波產生一種類似速度的經過濾波的加速度。這種速度和/或經過濾波的加速度與閾值進行比較。當超過了閾值那就產生邏輯信號，利用該信號使另外的閾值改變。當超過了各自的閾值和/或通過由超過各自閾值的邏輯信號的組合產生出一種邏輯信號來使配屬于此的回拉裝置觸發(fā)。
最前面?zhèn)鞲衅?和3的加速度信號至控制儀4的傳送通常為數字式的、最好通過一種分別用于每個傳感器的單向線路來進行。另一種方案可以在這里使用一種傳感器總線?？刂苾x4本身對所測量的加速度進行分析處理，也就是說積分或濾波并進行閾值比較。為此控制儀4通常有一個具有一個相應的存儲器的微處理器或者微控制器。
圖2表示了一種基于速度的算法的一個例子的方塊圖。在方塊212中產生出在通道上所測的加速度aT。這個加速度aT的值在方塊213里與一個可調整的閾值aT，N進行比較。若aT值大于aT，N，那么在方塊214里通過對于aT的積分產生速度VT。若所測的加速度aT值小于閾值aT，N，那么使速度VT提高一個可調整的值aT，R，直至速度VT為零。在乘客車廂的通道上所測得的加速度VT在方塊210或211里與一個與時間有關的閾值進行比較。在最簡單的情況下當低于該閾值時就使所述對應于該閾值的回拉裝置觸發(fā)。在方塊210里這例如實施用于一個安全氣囊的一個第一級?？烧{節(jié)的閾值在這里多重存在，以便使對應的回拉裝置觸發(fā)。因而在方塊211里有一個閾值ST，SBT，以使安全帶拉緊器觸發(fā)，并在方塊210里有一個閾值ST，AB1，以便使二級安全氣囊的第一級觸發(fā)。圖3表示了速度VT、具有觸發(fā)標記的閾值對于一種朝向一個剛性障礙以50km/h發(fā)生前碰撞的例子。
然而這種閾值比較也通過前傳感器2和3的加速度來確定。在圖2中在方塊201和202里借助于所述兩個最前面?zhèn)鞲衅?和3分別測量加速度aFS，L和aFS，R。該加速度又在方塊203和204里與一個可調的閾值aFS，N比較。若它們超過閾值，那么通過在方塊205和206里相應的積分而確定速度。若它們小于閾值aFS，N，那么就使速度VFS，L如此長地提高一個可調的量aFS，Red，一直到速度VFS，L為零。這適用于所述兩個傳感器信號。在方塊207里然后確定，右邊和左邊的最前面?zhèn)鞲衅鞯倪@兩個速度中哪一個是最大的。該最大值則在方塊208和209里分別與可調的安全帶拉緊器的閾值SFS，SBT和安全氣囊的閾值SFS，AB進行比較。這里可以規(guī)定其它閾值，對應于現有的回拉裝置。若通過前傳感器已測定的最大速度小于SFS，SBT和SFS，AB，那么就使在方塊210和211里配屬的閾值提高一定的可調值dST，SBT和dST，AB。按此方式使配屬的回拉裝置更容易觸發(fā)。低于該閾值則就更可能了。圖4表示了速度和閾值的一個例子，這是在一種朝向一個固定障礙的50km/h的前碰撞事故時在右、左冷卻器橫梁上所測得的。觸發(fā)閾值的這樣限定的變化表示在圖3中。
在圖5方塊圖中表示了用于控制二級氣體發(fā)生器的第二級的算法的繼續(xù)。若已識別出在方塊501里第一個安全氣囊級的觸發(fā)，那么將所述在乘客車廂里通道上所測定的速度VT又與取決于時間的對于未系上安全帶或系上安全帶的乘客的閾值ST，AB2，U，ST，AB2，G進行比較。若在觸發(fā)第一級之后在某一個最大的時間延遲TAB2，最大之內超過了閾值ST，AB2，U和ST，AB2，G，那么就決定觸發(fā)對于未系上或者系上安全帶的乘客的第二級，并使該第二級觸發(fā)。在方塊502和503里識別了已系安全帶或未系安全帶。在方塊504里在未系安全帶情況下校驗所述閾值比較和最大的時間延遲。在方塊505里進行所述較驗用于已系安全帶的情況。若在所述方塊504或505中的一個里產生一個觸發(fā)信號，那么在方塊506里就進行第二級的觸發(fā)。若超過此最大延遲時間，那么不再由事故識別算法來觸發(fā)所述第二級。
在圖6中概略示出的另一種變型中對于未系上安全帶乘客的情況有兩個觸發(fā)閾值ST，AB2，U，Voll和ST，AB2，U，MITT。若在通道上所測得的速度VT小于閾值ST，AB2，U，VOLL直至一個最小延遲時間TAB，voll、通常在決定觸發(fā)第一級之后5ms，那么決定觸發(fā)氣體發(fā)生器的第二級，也就是說在未超出的時刻。若在通道上所測得的速度VT低于閾值ST，AB2，U，MITT直至一個最大的可調的延遲時間TAB2、通常在決定觸發(fā)第一級之后20至50ms，那么在觸發(fā)通常為20ms的第一級之后TAB2，最小，最早按照第二個可調的延遲時間進行決定的時刻來決定觸發(fā)第二級。若超過了這個最大的延遲時間，那就不再由事故識別算法來觸發(fā)第二級。若是系上安全帶的乘客那么該方法保持對應的閾值。
為了改進氣體發(fā)生器第二級的控制，又可以利用所述借助于前傳感器所測得的速度VFS，L和VFS，R。這兩個速度VFS，L和VFS，R中的最大值VFS，最大又與取決于時間的可調的閾值SFS，AB2，U，SFS，AB2，G進行比較。若該最大的前傳感速度VFS，最大低于閾值SFS，AB2，U和SFS，AB2，G，那就使配置的閾值ST，AB2，U，VOLL，ST，AB2，U，MITT或者ST，AB2，G，VOLL，ST，AB2，G，MITT提高規(guī)定的可調的值dSFS，AB2，U，voll和dSFS，AB2，U，mitt或者dSFS，AB2，G，voll和dSFS，AB2， G，mitt。按此方式使配置的回拉裝置更容易觸發(fā)。
圖6中601表示的方塊中識別出了第一級的觸發(fā)。方塊602和603識別出對于前傳感器來說，低于在系安全帶或不系安全帶情況下的閾值。若低于前傳感器閾值，那么在方塊604，605，606，607里改變閾值。在方塊604里對于未系安全帶的情況進行閾值比較，并檢驗對于第二級的早先觸發(fā)的時間條件。若遵守該時間條件并低于所述閾值，那么跳至方塊610，以便觸發(fā)第二級。在方塊605里進行閾值對比并檢驗時間條件，用于延遲的觸發(fā)。若遵守了時間條件并低于閾值，那就跳至方塊608并檢驗是否經過了最小等候時間，而且如果不是如此，那就一直等到其期滿。然后跳到方塊610，以使第二級觸發(fā)。在方塊606里對于系上安全帶的情況進行閾值對比，并檢驗用于第二級的提早觸發(fā)的時間條件。若遵守了時間條件并低于所述閾值，那就跳至方塊610，以觸發(fā)第二級。在方塊607里進行閾值比較并校驗時間條件，用于系安全帶時延遲的觸發(fā)的情況。若遵守了時間條件并低于閾值，那就跳到方塊609并校驗最小等候時間是否期滿，若不是這樣，那就等候直至其期滿。然后跳至方塊610，使第二級觸發(fā)。
在圖7中對于一種64Km/h的撞向一個可變形障礙的偏斜事故試驗，對于乘客未系安全帶的情況表示了上述第二種控制第二級氣體發(fā)生器的變型的速度和閾值的例子。在此例中第一發(fā)生級的觸發(fā)時間在事故開始后大約18ms。閾值ST，AB2，U，VOLL在此例中并不通過前傳感器而改變，閾值ST，AB2，U，MITT在事故開始后大約12ms通過前傳感器而改變，并如此提高ST，AB2，U，MITT加dSFS，AB2，U，mitt。速度VT超過閾值ST，AB2，U， VOLL，但與此相反在大約18ms時并不超過ST，AB2，U，MITT加上dsFS，AB2，U， mitt。用于觸發(fā)第二級的決定在此情況下在事故開始后18ms作出。在此情況下第二級然而只是在第一級觸發(fā)之后20ms后才觸發(fā)，也就是在38ms時。這可以通過在38ms時規(guī)定的觸發(fā)標記“啟動_AB2”看到。
在另外一種用于控制氣體發(fā)生器第二級的變型中不是計算在通道上的速度VT，而是計算速度差VT-VFS，最大，并與上述閾值進行對比。
在另外又一種變型中不是計算在通道上的速度VT，而是計算借助于低通濾波器所濾波的加速度，并如上面所述與閾值比較。同樣用一種低通濾波器對前傳感器的加速度進行濾波，并如上所述與閾值對比。低通濾波器的濾波頻率根據裝配形式是可調整的，并應如此選擇使得產生一種類似速度的信號。為此選擇一種低的濾波頻率，數量級為直至120Hz或100Hz。
在另一種用于控制氣體發(fā)生器第二級的變型中，如上所述將通道上的速度VT與閾值對比，以便控制氣體發(fā)生器的第二級。與此平行地在通道上計算所述借助于低通濾波器所濾波的加速度，并如上所述與取決于時間的閾值進行比較。這兩個分支的決定借助于邏輯或(ODER)連接，并用來控制第二級。
權利要求
1.用于控制回拉裝置的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)具有一個中央地布置在汽車里的控制儀(4)，該控制儀具有至少一個加速度傳感器和至少一個最前面?zhèn)鞲衅?2，3)，其中控制儀(4)的配置應使得當所述至少一個加速度傳感器和至少一個最前面?zhèn)鞲衅?2，3)的各自導出的信號超過各自閾值(S)時，控制儀(4)就控制回拉裝置，其中控制儀根據所述至少一個最前面?zhèn)鞲衅?2，3)的信號來改變各自閾值。
2.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制儀(4)的配置應使控制儀(4)從至少一個加速度傳感器和至少一個最前面?zhèn)鞲衅?2，3)的信號形成所述各自的速度信號用于分別與各自的閾值(S)進行比較。
3.按權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，構成用于控制至少一個二級回拉裝置的系統(tǒng)。
4.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的配置應使該系統(tǒng)對極限頻率直至100Hz的加速度信號進行濾波，用于生成類似速度的信號。
全文摘要
建議了一種用于控制回拉裝置的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)將一個中央的控制儀的信號和最前面?zhèn)鞲衅鞯男盘栂嗷ミM行邏輯結合。將最前面?zhèn)鞲衅鞯男盘栍糜谠O定與時間有關的、用于控制回拉裝置的閾值。通常在這里應用速度信號或類似于速度的信號。類似于速度的信號通過濾波求得，其中這里規(guī)定用一種低頻濾波。
文檔編號B60R21/0132GK1684858SQ03822652
公開日2005年10月19日 申請日期2003年3月4日 優(yōu)先權日2002年9月23日
發(fā)明者F·-J·施托伊茨勒 申請人:羅伯特·博世有限公司