DE10063846A1

DE10063846A1 - Airbagsystem für Kraftrad

Info

Publication number: DE10063846A1
Application number: DE2000163846
Authority: DE
Inventors: Josef Seidl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-06-27
Also published as: WO2002049883A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Airbagsystem für Krafträder (Motorräder). Eine Kollosion wird an vorderster Stelle an der ersten Anstoßstelle (d. h. dem Reifen (7)) durch eine Reifendruckerhöhung erfaßt und auf diese wird durch Aufblasen des Airbags reagiert. Zweckmäßig erfolgt das Aufblasen nur, wenn die Raddrehzahl am (Vorder-)Rad (7) nahezu Null ist. DOLLAR A Im Vergleich zu einem Airbagsystem durch Beschleunigungssensoren (3) am Rahmen bzw. an der Vordergabel (6) erhält man durch vorliegende Erfindung einen Zeitvorteil von ca. 10 ms (Zeit bis die Beschleunigung/Verzögerung im Rahmen registrierbar wäre). DOLLAR A Bei einer Kollision nur im Scheinwerferbereich wird darüber hinaus zweckmäßig der Airbag auch dann mit Gas gefüllt, wenn eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Beschleunigung auf das Kraftrad (4) bzw. den Rahmen wirkt, wobei die Beschleunigung mit einem im vorderen Bereich des Rahmens angebrachten Beschleunigungssensor (3) gemessen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Airbagsystem für ein Kraftrad (Motor rad, Motorroller), mit einem Airbag und einem Auslösemechanismus, der bei Erfas sung von als einen Aufprall des Kraftrads auf ein Hindernis zu interpretierenden Ereignissen den Airbag mit Gas befüllt.

Der Entwicklungstrend für Zweirad-Airbags leitet sich von der PKW-Technik ab, wo Beschleunigungsaufnehmer den Stand der Technik darstellen. Ein Airbagsystem für ein Kraftrad besitzt demnach einen Beschleunigungssensor, der am steifen Rah men, oder wie z. B. gemäß DE 199 13 906 A1, an dem unteren Endabschnitt der Vordergabel, angeordnet ist. Nach einer Kollision des Kraftrades mit einem Hinder nis wird die entsprechende Beschleunigung durch den Beschleunigungssensor er faßt und wird der Airbag daraufhin ausgelöst, d. h. mit Gas befüllt, um den Fahrer vor gefährlichen Verletzungen zu bewahren.

Das Airbagsystem muß diese Beschleunigung bei einem Aufprall über den kür zestmöglichen Übertragungsweg erfassen, so daß der Airbag möglichst ohne Ver zögerung mit Gas gefüllt wird, um den Fahrer wirksam zu schützen.

Aus der Veröffentlichung des Allianz Zentrum für Technik (1982) "Experimentelle und mathematische Simulationen von Motorradkollisionen" geht hervor (siehe Fig. 3), daß nach dem Aufprall oder Crash eine Verzögerung am Rahmen von ca. 10 ms auftritt. Die Signalverarbeitungszeit sowie die darauffolgende Ansprechzeit des Air bags dauern noch einmal jeweils 10 ms, so daß erst nach einer Zeitspanne von ca. 25 ms mit dem Aufblasen des Airbags begonnen wird. Da sich der Fahrer aber be reits nach ca. 40 ms nach vorne bewegt, deckt sich diese Bewegung ungefähr mit dem Aufblasvorganges des Airbags. Das Füllen (< 120liter) muß daher in sehr kur zer Zeit erfolgen, was jedoch wiederum ein hohes Verletzungsrisiko darstellt, insbe sondere wenn sich der Fahrer "Out of Position" (OOP), d. i. in einer nicht der Ideal position entsprechenden Position, befindet.

Der Beschleunigungsaufnehmer und ein eine Auswertelogik verwendender Auslö semechanismus hat auch den Nachteil, daß die Auslösung abhängig von der auf gebauten Verzögerung ist. So kann je nach Kollisionsstelle der Auslösezeitpunkt variieren, wodurch eine Schutzwirkung nicht in allen Fällen gleichermaßen gegeben ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, ein Airbagsystem für ein Kraftrad bereitzustellen, das eine Kollision früher erkennen kann.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.

Für die Erfindung ist also wesentlich, daß eine Kollision direkt an der vorne liegen den Anstoßstelle (d. h. dem Reifen) durch die entsprechende Reifendruckerhöhung erfaßt wird, auf die durch Aufblasen des Airbags reagiert wird. Zur Vermeidung ei ner Fehlauslösung bei Fahren über eine Bodenwelle bei höherer Geschwindigkeit ist es zweckmäßig, die Auslösung nur zuzulassen, wenn die Raddrehzahl am (Vor der-)Rad Null oder nahezu Null ist, was einem durch Kollision blockierenden Rad entspricht.

Da eine Kollision auch ohne Einwirkung auf den (Vorder-)Reifen erfolgen kann, et wa bei einer Kollision im Scheinwerferbereich, wird der Airbag zweckmäßig außer dem auch dann mit Gas gefüllt, wenn eine einen vorbestimmten Wert überschrei tende Beschleunigung auf das Kraftrad wirkt, wobei die Beschleunigung mit einem im vorderen Bereich des Rahmens angebrachten Beschleunigungssensor gemes sen wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt schematisch das Vorderteil eines Kraftrades mit einer erfindungsge mäßen Ausstattung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2 zeigt schematisch das Vorderteil eines Kraftrades mit einem Beschleuni gungsaufnehmer am unteren Endabschnitt der Vordergabel gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 3 stellt schematisch den Ablauf der Auslöselogik bei Auslösung über den Be schleunigungsaufnehmer nach Fig. 2 dar.

Fig. 4 stellt schematisch den Ablauf der Auslöselogik gemäß der Erfindung (Fig. 1) dar.

Fig. 1 zeigt schematisch das Vorderteil eines typischen Kraftrades 4. An der Vor dergabel 6 ist das Vorderrad 7 in üblicher Weise drehbar gelagert. Gemäß der Er findung ist ein Reifendruckaufnehmer 1 am Vorderrad 7 vorgesehen, der den Druck im Reifen 8 des Vorderrades 7 erfaßt und ein entsprechendes Signal zu einem Aus lösemechanismus 9 überträgt, der zum Auslösen eines im Tankbereich angeordne ten, nicht näher dargestellten Airbags im Kollisionsfall dient. Prallt das Vorderrad 7, bzw. dessen Reifen 8 gegen ein in Strichlinien angedeutetes Hindernis H ("Crash"), so erhöht sich der Reifendruck sehr stark. Bei Überschreiten eines (für die jeweilige Reifengröße jeweils vorgegebenen) Schwellenwertes des Reifendrucks interpretiert dies der Auslösemechanismus 9 als gefährlichen Aufprall und löst das Aufblasen des Airbags aus. Da der Reifendruck der erste (weil am weitesten vorneliegend) beeinflußte physikalische Parameter ist, der sich bei einem Aufprall ändert, erfolgt die entsprechende Signalgabe verzögerungsfrei.

Bei Fahrt mit höherer Geschwindigkeit über Bodenwellen kann es allerdings eben falls zu starken Erhöhungen des Reifendruckes kommen. Zur Vermeidung einer gefährlichen Fehlauslösung ist zweckmäßig ein Drehzahlmesser 2 am Vorderrad 7 vorgesehen und so ist der Auslösemechanismus 9 so ausgelegt, daß eine Auslö sung des Airbags nur erfolgt, wenn zusätzlich die Raddrehzahl Null oder nahe Null ist. Dabei ist ferner berücksichtigt, daß bei Krafträdern ohne ABS ein blockierten Vorderrad auf Bodenwellen meist zum Sturz führt. Die dann mögliche Auslösung des Airbags ist in diesem Falle sekundär. Bei ABS-Krafträdern kommt ein blockiertes Vorderrad auf Bodenwellen und damit eine mögliche Auslösung des Airbags nicht vor.

Im Falle, daß ein Hindernis unterfahren wird, erfolgt die Kollision nicht am Reifen, sondern im Scheinwerferbereich. Um auch dann eine möglichst verzögerungsfreie und sofortige Auslösung des Airbags zu gewährleisten ist zweckmäßig ferner ein Beschleunigungssensor 3 direkt am Scheinwerfer angebracht, durch den unmittel bar nach Kontakt mit dem Hindernis, ebenfalls verzögerungsfrei, das Auslösen des Airbags veranlaßt wird.

Fig. 2 zeigt gemäß dem Stand der Technik schematisch das Vorderteil eines Kraftrades 4 mit einem Beschleunigungsaufnehmer 5 am unteren Endabschnitt der Vordergabel 6. Wenn dieses Kraftrad 4 an ein Hindernis anprallt, werden Stöße vom Vorderrad 7 zu einem Beschleunigungsaufnehmer 5 übertragen. Die Be schleunigungsbelastung auf den Beschleunigungsaufnehmer 5 in dessen darge stellter Position ist jedoch schon im normalen Fahrbetrieb hoch. Das Risiko einer Fehlauslösung ist damit gegeben.

Fig. 3 stellt schematisch den Ablauf der Auslöselogik bei Auslösung über einen Beschleunigungsaufnehmer, dessen Position etwa derjenigen des Auslösemecha nismus 9 entspricht, gemäß einem weiteren Stand der Technik (Fig. 2) dar. Durch die Verzögerung am Rahmen, die in der Größenordnung von 10 ms liegt, und einer Signalverarbeitungszeit von weiteren 10 ms in der Elektronik des Auslösemecha nismus Airbags, wird erst etwa 25 ms nach dem Crash-Zeitpunkt mit dem Aufblasen begonnen. Der Fahrer bewegt sich aber bereits 40 ms nach dem Crash-Zeitpunkt in den Tankbereich, so daß sich Aufblasvorgang und Fahrervorwärtsbewegung zeitlich derart überschneiden, daß ein hinreichender Auffangschutz durch einen sich eben erst entfaltenden Airbag nur bedingt gegeben ist.

In Fig. 4 ist schematisch den Ablauf der Auslöselogik bei Auslösung über den Rei fendruck gemäß der Erfindung dargestellt. Da die erwähnte Verzögerung am Rah men entfällt, wird durch das Airbagsystem gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ein Zeitvorteil von ca. 10 ms erreicht und durch die län gere Entfaltungszeit für den Airbag ein verringertes Verletzungsrisiko-insbesondere im Falle von "Out of Position". Wie Fig. 4 deutlich zeigt, ist der Airbag bereits zu fast Zweidritteln aufgeblasen, bis der Fahrer beginnt sich nach vorne zu bewegen.

Außerdem ist neben der hohen Auslösesicherheit ein geringer Entwicklungsauf wand für die Implementierung gegeben, die auch eine kostengünstige Realisierung ermöglicht.

Claims

1. Airbagsystem für ein Kraftrad (4), mit einem Airbag und einem Auslösemecha nismus, der bei Erfassung von als einen Aufprall des Kraftrads auf ein Hindernis zu interpretierenden Ereignissen den Airbag mit Gas befüllt, gekennzeichnet durch einen Reifendruckaufnehmer (1), der den Reifendruck des Vorderreifens (8) erfaßt, wobei der Auslösemechanismus den Airbag befüllt, wenn der Reifendruck einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

2. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag nur befüllt wird, wenn zusätzlich die durch einen Drehzahlmesser (2) gemessene Raddrehzahl am Vorderrad (7) nahe Null ist.

3. Airbagsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Beschleunigungssensor (3) im vorderen Bereich des Rahmens des Kraftrads (4) vorgesehen ist und der Auslösemechanismus den Airbag mit Luft füllt, wenn eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Beschleunigung auf das Kraftrad (4) wirkt, um so auch bei einer Kollision im Scheinwerferbereich den Airbag mit Gas zu füllen.