DE3904668C2 - - Google Patents
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- DE3904668C2 DE3904668C2 DE3904668A DE3904668A DE3904668C2 DE 3904668 C2 DE3904668 C2 DE 3904668C2 DE 3904668 A DE3904668 A DE 3904668A DE 3904668 A DE3904668 A DE 3904668A DE 3904668 C2 DE3904668 C2 DE 3904668C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Insassen-Rückhaltesystem nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiges Insassen-Rückhaltesystem ist aus der DE-PS 34 13
768 bekannt. Das in einem Kraftfahrzeug angeordnete Insassen-
Rückhaltesystem besitzt zum Schutz der Insassen bei einem Un
fall Sicherheitsgurte, die mit einem Gurtstraffer verbunden
sind, und mindestens einen aufblasbaren Luftsack (Airbag). Dem
Insassen-Rückhaltesystem ist eine Steuereinheit zugeordnet, die
einen Sensor besitzt, der abhängig von der wirksamen Verzöge
rung des Fahrzeuges die einzelnen Komponenten des Insassen-Rück
haltesystems ansteuert. Bei einem ersten, unteren Schwellwert-
Signal des Sensors und bei angelegtem Sicherheitsgurt kommt der
Luftsack nicht zum Einsatz. Dies erfolgt erst dann, wenn am
Sensor das zweite obere Schwellwert-Signal abgegeben wird. Um
den Fahrer auch bei nicht angelegtem Sicherheitsgurt wirksam zu
schützen, ist bei dem bekannten Rückhaltesystem vorgesehen, daß
das erste Schwellwert-Signal an das Rückhaltesystem weiterge
leitet wird und insbesondere die Auslösung des Luftsackes be
wirkt. Die Funktionsstellung des Sicherheitsgurtes wird mit
einem Schaltglied erfaßt, das im Gurtschloß angeordnet ist.
Aus der DE-OS 35 40 171 ist ein Insassen-Rückhaltesystem be
kannt, bei welchem nach Überschreiten einer vorgegebenen Fahr
zeugverzögerung ein Automatik-Sicherheitsgurt sowohl an einem
Umlenkbeschlag im Schulterbereich als auch in einer zwischen
Becken- und Schultergurtbereich liegenden Schloßzunge fest
klemmt. Der Automatik-Sicherheitsgurt wirkt in diesem Fall dann
wie ein Statikgurt.
Bei beiden Rückhaltesystemen zeigt sich bei mittleren bis
schweren Unfällen, insbesondere bei Geschwindigkeitsänderungen
zwischen 20 und 55 km/h, daß sich durch das Festklemmen eines
angelegten Schultergurtes in einigen Fällen das Verletzungs
risiko erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückhaltesystem
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei mittleren
Geschwindigkeiten und bei ausgelöstem Luftsack das Verletzungs
risiko durch den Schultergurt vermindert wird.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rückhaltesystem
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erzielt.
Dem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem liegt die Erkenntnis
zugrunde, daß bei mittleren Geschwindigkeiten zwischen 20 und
50 km/h die Wirkung des Luftsackes ausreicht, um den Fahrzeug
insassen bei einem Unfall zu schützen. Bei dem erfindungsge
mäßen Insassen-Rückhaltesystem ist daher für den Schultergurt
eine ansteuerbare Gurtauszugssperre vorgesehen, die den Schul
tergurt während der Wirkzeit des Luftsackes entriegelt. Während
dieser Wirkzeit wird der Oberkörper des Fahrzeuginsassen
lediglich durch den ausgelösten Luftsack abgebremst. Eine am
Gurtschloß des Sicherheitsgurtes angeordnete, ansteuerbare
Gurtklemmvorrichtung hält den Beckenbereich des Fahrzeugin
sassen. Bei dem neuen Insassen-Rückhaltesystem ist ein Sensor
vorgesehen, der mindestens drei verschiedene Schwellwert-Sig
nale abgibt. Das erste Schwellwert-Signal wird schon bei
geringen Unfallschweren erreicht. Die Abgabe des zweiten
Schwellwert-Signales erfolgt ab mittleren Unfallschweren und
des dritten Schwellwert-Signales bei hoher Unfallschwere.
Falls bei Vorliegen des ersten Schwellwert-Signales der Insasse
angegurtet ist, erfolgt keinerlei Aktivierung des Insassen-
Rückhaltesystems. Bei Vorliegen des zweiten Schwellwert-Sig
nales und, falls der Fahrzeuginsasse angegurtet ist, wird der
Luftsack gezündet, der Schultergurt mittels der ansteuerbaren
Gurtauszugssperre entriegelt und der Beckengurt über die
ansteuerbare Gurtklemmvorrichtung am Gurtschloß arretiert. Nach
der Wirkzeit des Luftsackes wird der Schultergurt wiederum über
die Gurtauszugssperre verriegelt. Bei Vorliegen des dritten
Schwellwert-Signales und bei angegurtetem Fahrzeuginsassen
wurde der Luftsack bereits beim zweiten Schwellwert-Signal
ausgelöst. Da bei diesen Unfällen die alleinige Wirkung des
Luftsackes nicht ausreichend ist, muß der Schultergurt ver
riegelt sein, was über eine Ansteuerung der Gurtauszugssperre
bewirkt wird.
Zur Steuerung dieser unterschiedlichen Funktionen des Rückhal
tesystems dient eine Steuereinheit, die mit den verschiedenen
Funktionselementen verbunden und aus üblichen Bauelementen, die
in zweckentsprechender Weise verschaltet sind, aufgebaut ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist das
Insassen-Rückhaltesystem mit voneinander getrennten Becken
gurt- und Schultergurtstraffern ausgerüstet. Bei Vorliegen
eines zweiten Schwellwert-Signales, bei dem, wie oben ausge
führt, der Beckengurt durch die ansteuerbare Gurtklemmvor
richtung am Gurtschloß festgelegt ist, wird mittels des Becken
gurtstraffers eine besonders gute Fixierung des Beckenbereiches
des Fahrzeuginsassen erreicht. Nach der Wirkzeit des Luftsackes
wird neben der Arretierung der Gurtauszugssperre gleichzeitig
der Schultergurtstraffer betätigt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß Anspruch 3 gibt der
Sensor ein viertes Signal ab, das einen Überschlag
des Fahrzeuges anzeigt, welches bei Beaufschlagung der Steuer
einheit dazu führt, daß der Beckengurt- und Schultergurtstraffer
angesteuert und die Gurtauszugssperre arretiert wird. Bei einer gleichzeitigen Aus
lösung des Luftsackes durch das
zweite Schwell
wert-Signal bleibt dabei die Gurtaufzugssperre am Schultergurt verriegelt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 sieht vor, daß
bei nicht angelegtem Sicherheitsgurt schon bei Vorliegen des
ersten Schwellwert-Signales der Luftsack ausgelöst wird. Hier
durch wird insbesondere bei Unfällen bei geringen Geschwindig
keiten und nicht angelegtem Sicherheitsgurt der Fahrzeuginsasse
wirksam geschützt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rück
haltesystems ist in der Zeichnung dargestellt und wird nach
folgend beschrieben.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein
Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist in schematischer Dar
stellung ein Insassen-Rückhaltesystem gezeigt, das den Insassen
eines Kraftfahrzeuges bei einem Unfall schützen soll. Das In
sassen-Rückhaltesystem baut sich aus bekannten Dreipunkt-Si
cherheitsgurten auf, die einen Beckengurt und einen Schulter
gurt besitzen. Zur Straffung des Sicherheitsgurtes sind ge
trennte Beckengurtstraffer 15 und Schultergurtstraffer 16
vorgesehen. Der Sicherheitsgurt wird an einem Gurtschloß fest
gelegt, an dem eine Gurtklemmvorrichtung 14 vorgesehen ist.
Weiterhin weist das Insassen-Rückhaltesystem einen aufblasbaren
Luftsack 12 auf, der beispielsweise am Lenkrad des Kraftfahr
zeuges angeordnet ist, sowie eine ansteuerbare Gurtauszugssper
re 13 für den Schultergurt.
Die Steuereinheit der Komponenten 12, 13, 14, 15, 16 weist
einen Sensor 1 auf, der vier Schwellwert-Signale S1, S2, S3,
S4 abgibt. Das Schwellwert-Signal S1 wird bei Unfällen mit
geringer Unfallschwere abgegeben. Das Schwellwertsignal S2
wird bei mittlerer bis hoher Unfallschwere und das dritte
Schwellwert-Signal S3 bei sehr hoher Unfallschwere abgegeben.
Tritt ein Überschlag des Fahrzeuges auf, so gibt der Sensor ein
Schwellwert-Signal S4 ab. Die an den Ausgängen 1a, 1b, 1c,
1d anliegenden Schwellwert-Signale S1, S2, S3, S4 bewirken
die nachfolgend beschriebene Auslösung der Komponenten 12, 13,
14, 15, 16 des Insassen-Rückhaltesystems.
Um den Fahrzeuginsassen auch bei nicht angelegtem Sicherheits
gurt und bei Vorliegen des ersten Schwellwert-Signales S1
Schutz zu bieten, ist im Gurtschloß des Sicherheitsgurtes ein
Schaltglied 2 angeordnet, an dem ein Schaltkontakt 3 vorge
sehen ist. Der Schaltkontakt 3 ist in einer Steuerleitung L1
angeordnet und als Öffner ausgebildet. Bei nicht angelegtem
Sicherheitsgurt bewirkt der geschlossene Schaltkontakt 3 über
ein ODER-Glied 11 die Ansteuerung des Luftsackes 12. Wei
tere am Schaltglied 2 vorgesehene Schaltkontakte 4, 5, 6
sind als Schließer ausgebildet und in Steuerleitungen L2, L3,
L4 angeordnet. Bei nicht angelegtem Sicherheitsgurt sind somit
die Schaltkontakte 4, 5, 6 geöffnet. Bei Vorliegen der
Schwellwert-Signale S2, S3 erfolgt keine Auslösung mehr, da
die Auslösung des Luftsackes 12 schon durch das Schwellwert
signal S1 erfolgte. Bei Vorliegen des vierten Schwellwert-
Signales S4 erfolgt bei nicht angelegtem Sicherheitsgurt
keinerlei Auslösung. Ist der Sicherheitsgurt angelegt, so sind
die Schaltkontakte 4, 5, 6 geschlossen, wodurch die Weiter
leitung der Schwellwertsignale S2, S3, S4 an die Komponenten
12, 13, 14, 15, 16 des Insassen-Rückhaltesystems ermöglicht
wird.
Liegt am Ausgang 1b des Sensors 1 das zweite Schwellwert-
Signal S2 an und ist der Schaltkontakt 4 geschlossen, so
erfolgt über die Steuerleitungen L2, L5 und das ODER-Glied
11 die Ansteuerung des Luftsackes 12. Um während der Wirk
zeit des Luftsackes 12 das Verletzungsrisiko des Fahrzeug
insassen durch den Schultergurt zu vermindern, wird die Gurt
auszugssperre 13 für den Schultergurt während der Wirkzeit
des Luftsackes 12 entriegelt. Hierzu ist die Gurtauszugssper
re 13 durch zwei Kippglieder 8, 9 bzw. F1, F2 ansteuerbar.
Die Ausgänge der Kippglieder 8, 9 werden mittels einer Rück
setzeinrichtung 21 zueinander invertierend gesetzt. Die Ein
gänge eines UND-Gliedes 20 sind mit den Ausgängen der Kipp
glieder 8, 9 verbunden. Im rückgesetzten Zustand der Kipp
glieder 8, 9 ist die Gurtauszugssperre bei den gesetzlich
festgelegten Gurt- bzw. Fahrzeugbeschleunigungswerten verrie
gelt. Liegt nun am Setzeingang S des Kippgliedes 8 ein
Signal an, so nimmt das Ausgangssignal Q1 des Kippgliedes 8
einen logischen gleichen Wert wie das Ausgangssignal Q2 des
zweiten Kippgliedes an. Somit sind am UND-Glied 20 beide
Bedingungen erfüllt, wodurch die Gurtauszugssperre 13 ange
steuert wird und der Schultergurt entriegelt wird.
Die Entriegelung des Schultergurtes soll nur während der Wirk
zeit des Luftsackes 12 bestehen. Dies wird durch ein Zeit
glied 7 erreicht, das nach der Wirkzeit des Luftsackes 12
über ein ODER-Glied 17 den Rücksetzeingang R des zweiten
Kippgliedes 9 ansteuert. Dies bewirkt ein Ausgangssignal Q2
am zweiten Kippglied 9, das dem Ausgangssignal Q1 entgegen
gesetzt ist. Somit sind am UND-Glied 20 nicht beide Be
dingungen gleichzeitig erfüllt, was zu einer Verriegelung der
Gurtauszugssperre 13 führt.
Gleichzeitig mit der Ansteuerung der Gurtauszugssperre 13
wird über eine Steuerleitung L6 ein drittes Kippglied 10
bzw. F3 mit dem Ausgangssignal Q3 angesteuert, das die Gurt
klemmvorrichtung 14 am Gurtschloß betätigt. Die Rücksetzein
gänge R der Kippglieder 8, 10 und der Setzeingang S des
Kippgliedes 9 sind über eine Steuerleitung L8 mit der Rück
setzeinrichtung 21 verbunden.
Die Ansteuerung des Beckengurtstraffers 15 und des Schulter
gurtstraffers 16 bei Vorliegen des zweiten Schwellwertsignals
S2 erfolgt über ODER-Glieder 18, 19. Das ODER-Glied 18
liegt in einer Steuerleitung L7, die von der Steuerleitung
L2 abzweigt. Somit wird der Beckengurtstraffer 15, die
Gurtklemmvorrichtung 14 und der Luftsack 12 gleichzeitig
ausgelöst. Von der Steuerleitung L7 zweigt eine Steuerleitung
L9 ab, die über ein Zeitglied 7 und das ODER-Glied 17
mit dem Rücksetzeingang R des Kippgliedes 9 verbunden ist.
Am Ausgang des Zeitgliedes 7 zweigt eine Steuerleitung L10
ab, über die ein Steuersignal an das ODER-Glied 19 des
Schultergurtstraffers 16 weitergeleitet wird.
Bei Vorliegen des Schwellwert-Signales S3 am Sensor 1 und
bei geschlossenem Schaltkontakt 5 wird über die Steuerleitung
L3 und das ODER-Glied 17 der Rücksetzeingang R des Kipp
gliedes 9 angesteuert. Dies führt, da beim Schwellwert-Signal
S2 die Gurtauszugssperre entriegelt war, wieder zu deren
Verriegelung. Über eine von der Steuerleitung L3 abzweigende
Steuerleitung L11 wird ein Steuersignal über das ODER-Glied
19 an den Schultergurtstraffer 16 geleitet. Das neben dem
dritten Schwellwert-Signal S3 auch vorliegende zweite Schwell
wert-Signal S2 bewirkt, wie oben schon beschrieben wurde, die
Ansteuerung des Luftsackes 12, der Gurtklemmvorrichtung 14
und des Beckengurtstraffers 15.
Bei Vorliegen des vierten Schwellwert-Signales S4, das einen
Überschlag des Fahrzeuges anzeigt, und bei gleichzeitig ge
schlossenem Schaltkontakt 6 des Schaltgliedes 2 wird über
die Steuerleitung L4 und das ODER-Glied 17 der Rücksetz
eingang R des zweiten Kippgliedes 9 angesteuert. Hierdurch
liegen wiederum verschiedene Ausgangssignale Q1, Q2 an den
Kippgliedern 8, 9 vor, wodurch die Verriegelung der Gurtaus
zugssperre 13 sichergestellt ist. Über eine von der Steuer
leitung L4 abzweigende Steuerleitung L12 und das ODER-
Glied 18 wird der Beckengurtstraffer 15 angesteuert. In
gleicher Weise erfolgt über eine Steuerleitung L13, die von
der Steuerleitung L4 abzweigt, und das ODER-Glied 19 die
Ansteuerung des Schultergurtstraffers 16.
Es ist auch möglich, das Insassen-Rückhaltesystem mit lediglich
einem Gurtstraffer auszurüsten.
Die vorstehend beschriebene Gurtklemmvorrichtung 14 kann in
einfacher Weise durch ein beweglich an der Schloßzunge angeord
netes Halteteil für den Sicherheitsgurt erreicht werden. In der
Schloßzunge ist eine Ausnehmung vorgesehen, über der das Halte
teil angeordnet ist. Der Sicherheitsgurt wird durch die Ausneh
mung und um das Halteteil geführt. Wird nun das Halteteil bei
spielsweise elektromechanisch angesteuert, so wird der Sicher
heitsgurt im Randbereich der Ausnehmung zwischen dem Halteteil
und der Schloßzunge verklemmt.
Die vorstehend beschriebene ansteuerbare Gurtauszugssperre 13
kann durch eine elektrisch angesteuerte Kupplung realisiert
werden. Es kann die völlige Abkupplung des Gurtaufrollers von
der Verriegelung vorgesehen sein. Weiterhin ist es auch
möglich, eine Rutschkupplung vorzusehen, mit der es möglich
ist, das Gurtband gegen eine einstellbare Kraft auszuziehen.
Claims (11)
1. Insassen-Rückhaltesystem, insbesondere für Kraftfahr
zeuge, mit einem Sicherheitsgurt, an dem ein Gurtstraffer
vorgesehen ist und der eine Gurtauszugssperre für den
Schultergurt aufweist, mit mindestens einem Luftsack (Air-bag),
mit einem die Gurtbenutzung erfassenden Schaltglied, das im
Gurtschloß angeordnet ist, und mit einem Sensor, der von der
wirksamen Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges abhängige
Schwellwert-Signale abgibt, wobei die Ansteuerung des Luftsacks
und des Gurtstraffers durch eine Steuereinheit bei unterschied
lichen Schwellwerten und abhängig von dem die Gurtbenutzung er
fassenden Schaltglied erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine
ansteuerbare Gurtklemmvorrichtung (14) am Gurtschloß vorgesehen
ist, daß die Gurtauszugssperre (13) für den Schultergurt an
steuerbar ist, daß der Sensor (1) mindestens drei verschiedene
Schwellwert-Signale (S1, S2, S3) abgibt und daß die Steuerein
heit bei angelegtem Sicherheitsgurt und bei Erreichen des zwei
ten Schwellwert-Signales (S2), das bei mittleren bis schweren
Unfällen erreicht wird, den Luftsack (12) auslöst, die Gurt
klemmvorrichtung (14) arretiert und die Gurtauszugssperre (13)
löst, und daß bei angelegtem Sicherheitsgurt entweder nach der
Wirkzeit des Luftsackes (12) oder bei Erreichen des dritten
Schwellwert-Signales (S3), das bei sehr schweren Unfällen er
reicht wird, die Gurtauszugssperre (13) wieder arretiert wird.
2. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuereinheit beim Vorliegen des zweiten
Schwellwert-Signales (S2) einen Beckengurtstraffer (15) ansteu
ert und nach der Wirkzeit des Luftsackes (12) einen Schulter
gurtstraffer (16) betätigt.
3. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit bei Vorliegen eines
vierten, einen Überschlag des Fahrzeuges anzeigenden
Signales (S4) den Beckengurt- und Schultergurtstraffer
(15, 16) ansteuert und die Gurtauszugssperre (13) auch dann ar
retiert, wenn gleichzeitig das Schwellwert-Signal (S2) vorliegt.
4. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht angelegtem Sicherheits
gurt und bei Vorliegen des ersten Schwellwert-Signales (S1) der
Luftsack (12) ausgelöst wird.
5. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (2) im Gurt
schloß einen ersten Schaltkontakt (3) aufweist, der bei ange
legtem Sicherheitsgurt eine erste Steuerleitung (L1) unter
bricht, die mit einem das erste Schwellwert-Signal (S1) abge
benden Ausgang (1a) des Sensors (1) verbunden ist und über die
der Luftsack (12) angesteuert wird.
6. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (2) weitere
Schaltkontakte (4, 5, 6) aufweist, die in weiteren Steuerlei
tungen (L2, L3, L4) angeordnet sind, die mit weiteren Ausgängen
(1b, 1c, 1d) des Sensors (1) verbunden sind.
7. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Gurtauszugs
sperre (13) des Schultergurtes zwei Kippglieder (8, 9) vorge
sehen sind, deren Ausgänge über ein UND-Glied (20) mit der
Gurtauszugssperre (13) verbunden sind.
8. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß im rückgesetzten Zustand an den Ausgängen der
Kippglieder (8, 9) zueinander invertierte Ausgangssignale (Q1,
Q2) vorliegen.
9. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 7
oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Setzeingang (S) des er
sten Kippgliedes (8) mit der zweiten Steuerleitung (L2) verbun
den ist und der Rücksetzeingang (R) des zweiten Kippgliedes (9)
von der zweiten Steuerleitung (L2) über ein Zeitglied (7) ange
steuert wird.
10. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurtklemmvorrichtung (14)
über ein drittes Kippglied (10) gesteuert wird, dessen Setzein
gang (S) über eine Steuerleitung (L6) mit der zweiten Steuer
leitung (L2) verbunden ist.
11. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rücksetzeingänge (R) des ersten Kippglie
des (8) und des dritten Kippgliedes (10) und der Setzeingang
(S) des zweiten Kippgliedes (9) mit einer Rücksetzeinrichtung
(21) ansteuerbar sind.
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