用于控制回拉装置的系统 技术背景
本发明由一种按照独立权利要求的前序部分所述的用于控制回拉装置的系统。
本发明的优点
具有独立权利要求所述特征的用于控制回拉装置的按照本发明的系统具有以下优点：通过最前面传感器(Upfrontsensor)的强烈作用可以实现对于回拉装置的快速触发时间，也就是既对于安全带拉紧器也对于安全气囊级的快速触发时间。同时尤其可以有目的地控制一个具有两级的安全气囊。最前面传感器的这种强烈作用的特征尤其是：按照最前面传感器的信号来改变导致控制回拉装置的、与时间有关的阈值。一个最前面传感器在此处尤其十分有利，因为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仪中的传感器提供更好地信息。
通过在从属权利要求中所述的措施和改进方案就可以有利地改进在独立权利要求中所述的、用于控制回拉装置的系统。
特别有利的是：此处只应用速度信号或者经滤波的加速度信号。通过积分或滤波实现平滑，这改善了信号的表现力(Aussage-kraft)。
在滤波时这里尤其应用低频信号，也就是说应用一个为100Hz的最大极限频率用于滤波。这种信号可以更加可靠地作为较高频率的信号，因为低频信号更容易地、尤其用一种有限元方法进行模拟。应用一种有限元模拟在汽车研发的样车阶段可以大大节省费用。
【附图说明】
本发明的实施例在附图中示出，并在以下描述中详加说明。附图示出：
图1按照本发明系统的一个方块图；
图2按本发明的流程的一个方块图；
图3速度-时间曲线图，具有按本发明的系统的功能的一个实施例；
图4在一个速度-时间曲线图中的一个第二实施例；
图5用于说明按本发明的流程的另一个方块图；
图6用于说明按本发明的流程的另一个方块图；
图7另一种速度-时间曲线图，具有一个在按本发明的系统上执行的流程的例子。
描述
回拉系统借助于在乘客车厢里、在通道上、和用周围的传感器在外面部位里-例如在车门中柱里所测得的加速度来确定对于回拉装置的触发或控制。这限制了使用有限元模拟来计算事故时的加速度，因为这种模拟方法的问题是，在破断所述结构单元时要正确地模拟非线性过程。因此经计算的加速度信号在通常100Hz之上的较高频率信号范围内对于利用它来对一个碰撞识别算法进行系统校正来说不够可靠。
按照本发明介绍一种系统，该系统根据所测得的速度或加速度来决定对于安全气囊和安全带张紧器的触发，并提供用其可与通常的、基于加速度的算法相比较的结果。尤其是使用了前传感器、也就是装入到汽车的碰撞变形区里的最前面传感器就可以这样使用一种基于速度的算法。
本发明的核心也就是：借助一个经滤波的一个类似于速度的信号的加速度或借助于速度本身来决定对于回拉装置的触发。所述速度在乘客车厢里在通道上并在汽车的碰撞变形区里借助于加速度传感器来测量。其优点是：所述算法用低频信号计算，该信号又可以相当可靠地借助于有限元模拟来计算。因此本发明允许使用有限元模拟来对安全气囊和安全带拉紧器进行系统校正。因此在汽车研发的样车阶段可以明显地节省费用。
图1表示，传感器2和3作为最前面传感器安装在汽车的碰撞变形区里。传感器2和3与控制所述回拉装置的一个控制仪4相连接。控制仪4布置在汽车中央、最好布置在通道上。最前面传感器2和3通常布置在冷却器横梁上并测量发生一个事故时的加速度。由该加速度通过分别积分对于传感器2和3求出速度，或者例如通过具有一种合适的直到100Hz的极限频率的低通滤波产生一种类似速度的经过滤波的加速度。这种速度和/或经过滤波的加速度与阈值进行比较。当超过了阈值那就产生逻辑信号，利用该信号使另外的阈值改变。当超过了各自的阈值和/或通过由超过各自阈值的逻辑信号的组合产生出一种逻辑信号来使配属于此的回拉装置触发。
最前面传感器2和3的加速度信号至控制仪4的传送通常为数字式的、最好通过一种分别用于每个传感器的单向线路来进行。另一种方案可以在这里使用一种传感器总线。控制仪4本身对所测量的加速度进行分析处理，也就是说积分或滤波并进行阈值比较。为此控制仪4通常有一个具有一个相应的存储器的微处理器或者微控制器。
图2表示了一种基于速度的算法的一个例子的方块图。在方块212中产生出在通道上所测的加速度aT。这个加速度aT的值在方块213里与一个可调整的阈值aT，N进行比较。若aT值大于aT，N，那么在方块214里通过对于aT的积分产生速度VT。若所测的加速度aT值小于阈值aT，N，那么使速度VT提高一个可调整的值aT，R，直至速度VT为零。在乘客车厢的通道上所测得的加速度VT在方块210或211里与一个与时间有关的阈值进行比较。在最简单的情况下当低于该阈值时就使所述对应于该阈值的回拉装置触发。在方块210里这例如实施用于一个安全气囊的一个第一级。可调节的阈值在这里多重存在，以便使对应的回拉装置触发。因而在方块211里有一个阈值ST，SBT，以使安全带拉紧器触发，并在方块210里有一个阈值ST，AB1，以便使二级安全气囊的第一级触发。图3表示了速度VT、具有触发标记的阈值对于一种朝向一个刚性障碍以50km/h发生前碰撞的例子。
然而这种阈值比较也通过前传感器2和3的加速度来确定。在图2中在方块201和202里借助于所述两个最前面传感器2和3分别测量加速度aFS，L和aFS，R。该加速度又在方块203和204里与一个可调的阈值aFS，N比较。若它们超过阈值，那么通过在方块205和206里相应的积分而确定速度。若它们小于阈值aFS，N，那么就使速度VFS，L如此长地提高一个可调的量aFS，Red，一直到速度VFS，L为零。这适用于所述两个传感器信号。在方块207里然后确定，右边和左边的最前面传感器的这两个速度中哪一个是最大的。该最大值则在方块208和209里分别与可调的安全带拉紧器的阈值SFS，SBT和安全气囊的阈值SFS，AB进行比较。这里可以规定其它阈值，对应于现有的回拉装置。若通过前传感器已测定的最大速度小于SFS，SBT和SFS，AB，那么就使在方块210和211里配属的阈值提高一定的可调值dST，SBT和dST，AB。按此方式使配属的回拉装置更容易触发。低于该阈值则就更可能了。图4表示了速度和阈值的一个例子，这是在一种朝向一个固定障碍的50km/h的前碰撞事故时在右、左冷却器横梁上所测得的。触发阈值的这样限定的变化表示在图3中。
在图5方块图中表示了用于控制二级气体发生器的第二级的算法的继续。若已识别出在方块501里第一个安全气囊级的触发，那么将所述在乘客车厢里通道上所测定的速度VT又与取决于时间的对于未系上安全带或系上安全带的乘客的阈值ST，AB2，U，ST，AB2，G进行比较。若在触发第一级之后在某一个最大的时间延迟TAB2，最大之内超过了阈值ST，AB2，U和ST，AB2，G，那么就决定触发对于未系上或者系上安全带的乘客的第二级，并使该第二级触发。在方块502和503里识别了已系安全带或未系安全带。在方块504里在未系安全带情况下校验所述阈值比较和最大的时间延迟。在方块505里进行所述较验用于已系安全带的情况。若在所述方块504或505中的一个里产生一个触发信号，那么在方块506里就进行第二级的触发。若超过此最大延迟时间，那么不再由事故识别算法来触发所述第二级。
在图6中概略示出的另一种变型中对于未系上安全带乘客的情况有两个触发阈值ST，AB2，U，Voll和ST，AB2，U，MITT。若在通道上所测得的速度VT小于阈值ST，AB2，U，VOLL直至一个最小延迟时间TAB，voll、通常在决定触发第一级之后5ms，那么决定触发气体发生器的第二级，也就是说在未超出的时刻。若在通道上所测得的速度VT低于阈值ST，AB2，U，MITT直至一个最大的可调的延迟时间TAB2、通常在决定触发第一级之后20至50ms，那么在触发通常为20ms的第一级之后TAB2，最小，最早按照第二个可调的延迟时间进行决定的时刻来决定触发第二级。若超过了这个最大的延迟时间，那就不再由事故识别算法来触发第二级。若是系上安全带的乘客那么该方法保持对应的阈值。
为了改进气体发生器第二级的控制，又可以利用所述借助于前传感器所测得的速度VFS，L和VFS，R。这两个速度VFS，L和VFS，R中的最大值VFS，最大又与取决于时间的可调的阈值SFS，AB2，U，SFS，AB2，G进行比较。若该最大的前传感速度VFS，最大低于阈值SFS，AB2，U和SFS，AB2，G，那就使配置的阈值ST，AB2，U，VOLL，ST，AB2，U，MITT或者ST，AB2，G，VOLL，ST，AB2，G，MITT提高规定的可调的值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装置更容易触发。
图6中601表示的方块中识别出了第一级的触发。方块602和603识别出对于前传感器来说，低于在系安全带或不系安全带情况下的阈值。若低于前传感器阈值，那么在方块604，605，606，607里改变阈值。在方块604里对于未系安全带的情况进行阈值比较，并检验对于第二级的早先触发的时间条件。若遵守该时间条件并低于所述阈值，那么跳至方块610，以便触发第二级。在方块605里进行阈值对比并检验时间条件，用于延迟的触发。若遵守了时间条件并低于阈值，那就跳至方块608并检验：是否经过了最小等候时间，而且如果不是如此，那就一直等到其期满。然后跳到方块610，以使第二级触发。在方块606里对于系上安全带的情况进行阈值对比，并检验用于第二级的提早触发的时间条件。若遵守了时间条件并低于所述阈值，那就跳至方块610，以触发第二级。在方块607里进行阈值比较并校验时间条件，用于系安全带时延迟的触发的情况。若遵守了时间条件并低于阈值，那就跳到方块609并校验：最小等候时间是否期满，若不是这样，那就等候直至其期满。然后跳至方块610，使第二级触发。
在图7中对于一种64Km/h的撞向一个可变形障碍的偏斜事故试验，对于乘客未系安全带的情况表示了上述第二种控制第二级气体发生器的变型的速度和阈值的例子。在此例中第一发生级的触发时间在事故开始后大约18ms。阈值ST，AB2，U，VOLL在此例中并不通过前传感器而改变，阈值ST，AB2，U，MITT在事故开始后大约12ms通过前传感器而改变，并如此提高ST，AB2，U，MITT加dSFS，AB2，U，mitt。速度VT超过阈值ST，AB2，U， VOLL，但与此相反在大约18ms时并不超过ST，AB2，U，MITT加上dsFS，AB2，U， mitt。用于触发第二级的决定在此情况下在事故开始后18ms作出。在此情况下第二级然而只是在第一级触发之后20ms后才触发，也就是在38ms时。这可以通过在38ms时规定的触发标记“启动_AB2”看到。
在另外一种用于控制气体发生器第二级的变型中不是计算在通道上的速度VT，而是计算速度差VT-VFS，最大，并与上述阈值进行对比。
在另外又一种变型中不是计算在通道上的速度VT，而是计算借助于低通滤波器所滤波的加速度，并如上面所述与阈值比较。同样用一种低通滤波器对前传感器的加速度进行滤波，并如上所述与阈值对比。低通滤波器的滤波频率根据装配形式是可调整的，并应如此选择：使得产生一种类似速度的信号。为此选择一种低的滤波频率，数量级为直至120Hz或100Hz。
在另一种用于控制气体发生器第二级的变型中，如上所述将通道上的速度VT与阈值对比，以便控制气体发生器的第二级。与此平行地在通道上计算所述借助于低通滤波器所滤波的加速度，并如上所述与取决于时间的阈值进行比较。这两个分支的决定借助于逻辑或(ODER)连接，并用来控制第二级。