DE19829756C1 - Auslösegerät für ein Insassenschutzsystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Auslösesteuergerät zur Ansteuerung von unterschiedlichen Insassenschutzkomponenten eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, welches eingangsseitig zumindest von einem Verzögerungssensor ansteuerbar ist und eine Signalbewertung mit einer programmierbaren Auslöselogik sowie mehrere Endstufen umfaßt, welche im Auslösefall einen Zündstrom an die jeweils anzusteuernden Insassenschutzkomponenten abgeben und in ihren elektrisch/elektronischen Leistungsumfängen auf die jeweilige Insassenschutzkomponente angepaßt sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß mindestens eine Endstufe vorgesehen ist, welche durch Vorgabe eines elektrischen Steuersignals in ihren elektrisch/elektronischen Leistungsumfängen an mindestens zwei unterschiedliche Insassenschutzkomponenten anpaßbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslösesteuergerät für ein Insas­ senschutzsystem in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Anpassung eines solchen Auslösesteuergerätes an die vorhandenen Komponenten ei­ nes Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs.

Verschiedene Fahrzeugbaureihen werden mit unterschiedlichen In­ sassenschutzsystemen und entsprechenden Auslösesteuergeräten ausgestattet. So gibt es Fahrzeuge mit Gurtstraffer, Airbags auf Fahrer- und Beifahrerseite, ausfahrbarem Überrollbügel, Seitenairbags, Windowbags, Kniebags oder Fondairbags. Meist enthält eine Baureihe nur eine Auswahl der genannten Insassen­ schutzkomponenten.

Unterschiedliche Ausstattungsvarianten sind auch vorhanden hin­ sichtlich der Sensorik zur Erfassung von auf den Insassen bezo­ genen Zustandsgrößen wie z. B. Gurtschloßschalterzustand, Sitz­ belegung durch eine Person oder Kindersitz, Insassenposition oder Insassengewicht etc., deren Status die Auslöseentscheidung beeinflußt, indem abhängig von der mittels eines Verzögerungs­ sensors erkannten Unfallschwere und dem Insassenzustand die Rückhaltemittel aktiviert werden (DE 40 23 109 A1). So werden z. B. in Abhängigkeit davon, ob der Insasse angegurtet ist oder nicht, unterschiedliche Auslöseschwellen für die Airbagauslö­ sung dem Verzögerungssignal vorgegeben.

Unterschiedliche Ausstattungen sind auch vorhanden hinsichtlich der Sensorik zur Erfassung von auf Crashparameter bezogenen Zu­ standsgrößen. So kann z. B. eine Präventiv- oder Precrash- Sensorik vorhanden sein, welche z. B. mittels Radarmessungen die Relativgeschwindigkeit zum Kollisionsobjekt kurz vor dem Crash- Ereignis erfaßt und diese Information zur Beeinflussung der Auslöseentscheidung in das Auslösesteuergerät einspeist (DE 44 26 090 A1). Es ist auch bekannt, Crashparameter durch ausgela­ gerte, d. h. in der Nähe der Fahrzeugaußenhaut angeordneten De­ formationssensoren zu erfassen, welche z. B. die Intrusionsge­ schwindigkeit messen, wobei aus Deformation und Instrusionsge­ schwindigkeit auf die Kollisionsenergie geschlossen werden kann (DE 43 24 753 A1).

Es ist bekannt für jede Ausstattungsvariante ein spezifisches, auf das mehrkomponentige Insassenschutzsystem und die vorhande­ ne Sensorik angepaßtes Steuergerät einzusetzen, was die Lager­ haltung jedoch sehr aufwendig macht. Um die Variantenvielfalt an Steuergeräten gering zu halten, wird im Fahrzeugbau daher zunehmend dazu übergegangen, ein alle Varianten umfassendes Steuergerät einzubauen und dieses am Ende der Fahrzeugmontage durch ein einmaliges Parametrierungsverfahren auf die gewünsch­ te Variante zu individualisieren (vgl. z. B. DE 196 18 161 C1). Dies kann mittels manuell einzustellender Kodierschalter oder durch Eingabe eines entsprechenden Datensatzes in einen nicht­ flüchtigen Speicher erfolgen. Angewendet auf ein Auslösesteuer­ gerät besteht eine solche Parametrierung insbesondere darin, dem Auslösesteuergerät mitzuteilen, welche Insassenschutzkompo­ nenten und welche Sensorik zur Erfassung von auf den Insassen und/oder auf die Crashparameter bezogener Zustandsgrößen in dem Fahrzeug vorhanden sind. Infolge der Parametrierung werden die im Auslösesteuergerät vorgesehenen Endstufen zu den im Fahrzeug nicht verbauten Insassenschutzkomponenten abgeschaltet oder le­ diglich die Prüfungen der Endstufen, die ein Fehlen eines Mo­ duls erkennen, ignoriert. Es werden auch alle Selbstüberprü­ fungsabläufe auf die spezifische Ausstattungsvariante einge­ stellt, damit keine unnötigen Fehlermeldungen aufgrund einer nicht vorgesehenen Insassenschutz- oder Sensorikkomponente ge­ neriert werden. Schließlich werden auch die Auslösebedingungen für die einzelnen Endstufen, welche die Zündpillen der jeweils zugeordneten Insassenschutzkomponenten zünden, in Abhängigkeit der vorhandenen Sensorikkomponenten eingestellt.

Ein typisches, gattungsbildendes alle Varianten umfassendes Auslösesteuergerät wird eingangsseitig zumindest von einem Ver­ zögerungssensor angesteuert und umfaßt eine Signalbewertung mit einer programierbaren Auslöselogik sowie mehrere Endstufen (Treiberstufen), welche im Auslösefall einen Zündstrom an die jeweils anzusteuernde Insassenschutzkomponenten abgeben und in einer der Maximalausstattung entsprechenden Anzahl vorhanden sein müssen. Die Endstufen müssen in ihrer Auslegung auf die Zündpille oder allgemein auf den Aktuator der zugeordneten In­ sassenschutzkomponente angepaßt sein, insbesondere müssen die Endstufen einen ausreichenden Zündstrom leisten können. Der Be­ griff "Aktuator" umfaßt hier sowohl die Zündpille als auch den Auslösemechanismus bei reversiblen Schutzsystemen, wie z. B. ei­ nem reversiblen Gurtstraffer.

Aus der EP 0 842 824 A1 ist ein Auslösesteuergerät bekannt, bei dem jede Endstufe zusammen mit einem Speicher ein Modul bildet, welches eine auf die angesteuerte Zündpille bezogene Aktivie­ rungsinformation speichert. Beispielsweise wird den Modulen für die Gurtstraffer ein Schwellenwert "1" und den Modulen für die Airbags ein Schwellenwert "2" zugewiesen und gespeichert. Die vorgegebenen Schwellwerte werden in Abhängigkeit der Sensorik zur Erfassung von auf den Insassen oder Crashparameter bezoge­ nen Zustandsgrößen vorgegeben, um beispielsweise beim Modul für den Beifahrerairbag durch Vorgabe einer höchsten Schwelle eine Auslösung bei unbesetztem Beifahrersitz zu unterdrücken. Im Falle eines gefährlichen Aufpralls übermittelt die Zentralein­ heit des Auslösesteuergerätes den der ermittelten Unfallklasse entsprechenden Schwellenwert, z. B. "1" oder "2", als Steuerin­ formation parallel an alle Module. Es werden dann nur die End­ stufen aktiviert, deren Aktivierungsinformation oder Schwellen­ wert zu der übertragenen Auslöse- oder Steuerinformation in ei­ ner vorgegebenen Beziehung steht. Die Entscheidung, ob die je­ weilige Endstufe im vorliegenden Unfall zu aktivieren ist, er folgt also dezentral in den Modulen selbst. Durch die parallele Entscheidungsfindung wird die Zentraleinheit und die Schnitt­ stelle zu den Endstufen entlastet. Eine nachteilige hohe Schnittstellenfrequenz kann damit vermieden und trotzdem eine schnelle Aktivierung ermöglicht werden. Auch wenn die im Modul gespeicherte Aktivierungsinformation flexibel vorgebbar ist, ist sie jedoch immer auf die zugeordnete Endstufe bezogen, wel­ che wiederum einer fest zugeordneten Schutzkomponente angepaßt ist.

Aus der DE 196 27 877 A1 ist ein Auslösesteuergerät mit einem Sicherheitskondensator (Autarkiekondensator) bekannt, welcher bei einem Ausfall des Bordnetzes gleichzeitig die Zündenergie zur Auslösung mehrerer Schutzkomponenten bereitstellen kann. Dabei wird der Auslösestrom eines jeden Aktuators derart puls­ weitenmoduliert, daß die für den jeweiligen Aktuator erforder­ liche Zündenergie über das Puls-Pausenverhältnis des Auslö­ sestroms eingestellt wird. Damit wird gegenüber dem Stand der Technik, wo jeweils für jede Endstufe ein separater Autarkie­ kondensator eingesetzt wird, ein Einsparung erzielt, weil mit dem einen Autarkiekondensator gleichzeitig mehrere Aktuatoren versorgt werden können.

Bei einem gattungsbildenden, alle Ausstattungsvarianten umfas­ senden Steuergerät bleiben Endstufen für im Fahrzeug nicht ver­ baute Insassenschutzkomponenten unbenutzt und die entsprechen­ den Anschlüsse nicht belegt. Dies ist in der Regel unvermeid­ lich, weil manchen Komponenten, wie z. B. der ausfahrbarer Über­ rollbügel und Fondairbags kaum in einem Fahrzeug gemeinsam vor­ handen sind. Angesichts der schnell voranschreitenden Verfüg­ barkeit der diversen Insassenschutzkomponenten wird das Spek­ trum an abzudeckenden Ausstattungsvarianten immer größer, was dazu beiträgt, daß der Anteil an verbauten aber nicht benötig­ ten Endstufen in einem Auslösesteuergerät immer größer wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Auslösesteuergerät bereitzu­ stellen, welches für eine Reihe von Ausstattungsvarianten an Insassenschutzkomponenten einsetzbar ist, wobei der Aufwand ge­ genüber bekannten Auslösesteuergeräten reduziert sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen. Das Verfahren nach Anspruch 5 gibt an, wie das erfindungsgemäße Auslösesteuergerät an die vorhandenen Komponenten eines Insassenschutzsystem eines Fahr­ zeugs angepaßt werden kann.

Die mindestens eine im Auslösesteuergerät vorhandene anpaßbare Endstufe ermöglicht, mit nur einer Endstufe eine Reihe von Aus­ stattungsvarianten an Insassenschutzkomponenten abzudecken. Vorzugsweise werden der anpaßbaren Endstufen Insassenschutzkom­ ponenten zugeordnet, welche aller Voraussicht nach nicht ge­ meinsam verbaut werden, wie z. B. ausfahrbarer Überrollbügel und Fondairbags und daher alternativ auftreten.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen des er­ findungsgemäßen Auslösesteuergerätes ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur dargestellt und wird nachstehend erläutert.

Die Figur zeigt ein mehrkomponentigens Insassenschutzsystem um­ fassend ein Auslösesteuergerät 1, welches mehrere Insassen­ schutzkomponenten 3.1-3.3 ansteuert. Das Auslösesteuergerät 1 wird eingangsseitig angesteuert von einem Verzögerungssensor 2.

Je nach Ausstattung wird das Auslösesteuergerät 1 zusätzlich angesteuert von auf den zu schützenden Insassen bezogene Zu­ standsgrößen (Insassenparameter) einer Insassenparameter­ erkennung 6. Eine typische Zustandsgröße ist der Gurtschloß­ schalterzustand, welcher anzeigt, ob der Insasse angegurtet ist oder nicht. Zusätzlich können weitere Zustandsgrößen wie Größe oder Gewicht des Insassen, Insassenposition (Out-Of-Position) und Sitzposition oder, wenn der zu schützende Insasse ein Bei­ fahrer ist, der Sitzbelegungszustand des Beifahrersitzes durch einen Insassen oder einen Kindersitz, zur Ansteuerung verwendet werden.

Desweiteren kann in an sich bekannter Weise, wie eingangs ge­ schildert das Auslösesteuergerät 1 zusätzlich von einer Crashparametererfassung 7 mit einer auf die Crashparameter be­ zogenen Zustandsgröße angesteuert werden, welche auf die auf­ tretende oder zu erwartende Kollisionsenergie des Crash- Ereignisses schließen läßt.

Das Auslösesteuergerät 1 selber umfaßt eine Signalbewertung mit einer programierbaren Auslöselogik 4 sowie mehrere Endstu­ fen 5.1-5.4, welche im Auslösefall einen Zündstrom an die je­ weils anzusteuernde Insassenschutzkomponenten 3.1-3.3 abgeben. Die Endstufen 5.1-5.4 müssen in ihren elektrisch/elektronischen Leistungsumfängen auf die jeweilige Insassenschutzkomponente angepaßt sein. Insbesondere muß die Dimensionierung der Endstu­ fen auf den erforderlichen Zündstrom oder allgemein auf die Im­ pedanz des Aktuators der Insassenschutzkomponente angepaßt sein. Wie in der Figur beispielhaft gezeigt, ist der von einer Endstufe 5.4 gespeiste Ausgang nicht belegt, weil die entspre­ chenden Insassenschutzkomponente im Fahrzeug nicht verbaut ist.

Im Zuge eines einmaligen Parametrierungsverfahren wird das Aus­ lösesteuergerät 1 durch ein Parametrierungssignal P auf die im Fahrzeug vorhandene Ausstattung hinsichtlich der vorhandenen Sensorikkomponenten 6, 7 und Insassenschutzkomponenten 3.1-3.3 eingestellt, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist und eingangs geschildert wurde. Dabei werden nicht benötigte End­ stufen 5.4 abgeschaltet.

Erfindungsgemäß ist mindestens eine anpaßbare Endstufe 5.3 vor­ gesehen, welche durch Vorgabe eines elektrischen Steuersignals S in ihren elektrisch/elektronischen Leistungsumfängen an min­ destens zwei unterschiedliche Insassenschutzkomponenten 3.3, 3.4, z. B. einen Überrollbügel und einen Kniebag oder Fondairbag anpaßbar ist. Im Zuge des Parametrierungsverfahren wird dieses Steuersignal S vorgegeben. So kann dasselbe Auslösesteuergerät 2 verwendet werden, um in einem Fahrzeug einen ausfahrbaren Überrollbügel und in einem anderen Fahrzeug einen Airbag, z. B. einen Kniebag anzusteuern. Dazu ist lediglich erforderlich im Zuge der Parametrierung das Steuersignal S so zu setzen, daß die anpaßbare Endstufe entsprechend angepaßt wird.

Die Anpassung der anpaßbaren Endstufe 5.3 erfolgt in der Weise, daß die Endstufe 5.3 an die elektrisch/elektronischen Lei­ stungsumfängen der zur Auswahl stehende Insassenschutzkomponen­ ten 3.3, 3.4 angepaßt werden. Desweiteren werden der anpaßbaren Endstufe 5.3 die entsprechende Auslöseschwelle, bei deren Über­ schreitung die angeschlossene Insassenschutzkomponente gezündet werden soll. Die Anpassung an die elektrischen/elektronischen Leistungsumfänge umfaßt eine Anpassung an den erforderlichen Zündstrom und den Ohmschen Widerstand oder allgemein an die Im­ pedanz des Aktuators der Insassenschutzkomponenten 3.3, 3.4. Desweiteren kann die Anpassung auch hinsichtlich des kritischen Stromes einer Überstromsicherung oder hinsichtlich einer Feh­ lerüberwachung erfolgen, indem der Prüfstrom oder die Toleranz­ bänder von zu überwachenden Meßgrößen angepaßt werden.

Claims (6)

1. Auslösesteuergerät zur Ansteuerung von unterschiedlichen In­ sassenschutzkomponenten eines Insassenschutzsystems in einem Kraftfahrzeug, welches eingangsseitig zumindest von einem Ver­ zögerungssensor ansteuerbar ist und eine Signalbewertung mit einer programierbaren Auslöselogik sowie mehrere Endstufen um­ faßt, wobei jede Endstufe im Auslösefall einen Zündstrom an den Aktuator einer zugeordneten Insassenschutzkomponente abgibt und in ihren elektrisch/elektronischen Leistungsumfängen auf diesen Aktuator angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Endstufe (5.3) vorgesehen ist, welche durch Vorgabe eines elektrischen Steuersignals (S) in ihren elek­ trisch/elektronischen Leistungsumfängen zumindest hinsichtlich der Impedanz des Aktuators an mindestens zwei unterschiedliche Insassenschutzkomponenten (3.3, 3.4) anpaßbar ist.

2. Auslösegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung hinsichtlich des erforderlichen Zündstromes erfolgt.

3. Auslösesteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung hinsichtlich des kritischen Stromes einer Überstromsicherung erfolgt.

4. Auslösesteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anspassung hinsichtlich der Fehlerüberwachung erfolgt.

5. Verfahren zur Anpassung eines Auslösesteuergerätes nach An­ spruch 1 an die vorhandenen Komponenten eines Insassenschutzsy­ stem eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge einer Parametrierung, bei der das Auslösesteuerge­ rät (1) auf die Ausstattungsvariante des Insassenschutzsystems angepaßt wird, das Steuersignal (S) in der Weise gesetzt wird, daß die mindestens eine anpaßbare Endstufe (5.3) zumindest hinsichtlich der Impedanz des Aktuators an die zur Anpassung vorgesehene und tatsächlich vorhandene Insassenschutzkomponente (3.3) angepaßt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anpassung ausgewählt wird zwischen einem ausfahrba­ ren Überrollbügel und einem Airbag, insbesondere Kniebag oder Fondseitenairbag.