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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Überschlagbestimmungssystem
zum Bestimmen eines Überschlags
eines Fahrzeugs. Das Überschlagbestimmungssystem
ist an einem Fahrzeug als ein Preprozessorsystem einer Insassenschutzvorrichtung, wie
zum Beispiel eines Seitenairbags, montiert und ist dazu angepasst,
die Insassenschutzvorrichtung unmittelbar und auf geeignete Weise
bei dem Ereignis eines Fahrzeugüberschlags
zu aktivieren.
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2. Beschreibung des zugehörigen Stands
der Technik
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Ein Überschlagbestimmungssystem
zum Bestimmen eines Überschlags
eines Fahrzeugs ist in der
DE
197 44 083 A und der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2000-9599 offenbart. In diesem System wird zu einer frühen Stufe
bestimmt, ob sich das Fahrzeug in einem Überschlagzustand befindet, und
zwar nicht nur auf Grundlage einer Drehwinkelgeschwindigkeit in
der Längsrichtung
des Fahrzeugs, sondern auch auf der Grundlage einer Rollrate, die eine
Querbeschleunigung des Fahrzeugs repräsentiert.
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Das
vorstehend erwähnte Überschlagbestimmungssystem
verwendet die Querbeschleunigung ebenso wie die Drehwinkelgeschwindigkeit zum
Bestimmen eines Überschlags
des Fahrzeugs. Dies macht es möglich,
ein Insassenschutzsystem zu aktivieren, um so den Insassen des Fahrzeugs
während
des Ereignisses des Überschlags
zu schützen.
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Nach
dem Aufprall des Fahrzeugs an seinem vorderen Abschnitt (Frontalaufprall)
wird ein Airbag für
den Frontalaufprall auf Grundlage eines erfassten Werts eines in
dem Fahrzeug angeordneten Beschleunigungssensors (eines G-Sensors)
aufgebläht.
Der Beschleunigungssensor erfasst eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs.
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In
letzter Zeit wurde dem Bestimmungssystem zum Aufblähen des
Airbags für
die Frontalkollision eine Sicherungsfunktion hinzugefügt, um so
zu verhindern, dass der Airbag fehlerhaft aktiviert wird. Unter
der Annahme, dass das Aufblähen
des Airbags auf Grundlage eines von einem einzelnen G-Sensor gesendeten
Signals bestimmt wird, kann der Airbag in Übereinstimmung mit einer falschen
Bestimmung aufgebläht
werden, die auf der Grundlage eines fehlerhaften Signals des G-Sensors
infolge von Rauschen oder infolge eines Fehlers des G-Sensors gemacht
wird. Die Sicherungsfunktion wird dem Aufprallbestimmungssystem
hinzugefügt,
um eine ungewünschte
Betätigung
der Insassenschutzvorrichtung in Übereinstimmung mit der falschen
Bestimmung zu verhindern.
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Um
diese vorstehend beschriebene Sicherungsfunktion zu erhalten ist
beispielsweise mit Bezug auf Frontalkollisionen ein mechanischer
Sicherungssensor an einem Mittelabschnitt eines Fahrzeugs zusätzlich zu
dem an einem Vorderabschnitt des Fahrzeugs vorgesehenen G-Sensor
vorgesehen, so dass die Frontalkollision unter Verwendung von Werten
erfasst wird, die von einer Vielzahl von Sensoren gesendet werden.
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Die
vorstehend erwähnte
Sicherungsfunktion ist auf eine Seitenkollision des Fahrzeugs anwendbar.
Erfasste Werte einer Vielzahl von Querbeschleunigungssensoren (G-Sensoren), die an
unterschiedlichen Abschnitten des Fahrzeugs montiert sind, werden
kombiniert und auf deren Grundlage kann die Seitenkollision des
Fahrzeugs präzise
erfasst werden.
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In
dem Fall, dass sich das Fahrzeug überschlagen hat, wird der Insassen
gegen die Seite einer Fahrgastzelle geschlagen. Dementsprechend
wird die Insassenschutzvorrichtung, beispielsweise der Seitenairbag,
ein vorhangartiger Abschirmairbag, eine Sicherheitsgurtvorspannvorrichtung
und dergleichen aktiviert. Wie bei der Frontalkollision ist es nicht wünschenswert,
dass die Insassenschutzvorrichtung für den Überschlag fehlerhafterweise
aktiviert wird.
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Es
ist vorzuziehen, dass die Sicherungsfunktion während der Bestimmung des Fahrzeugüberschlags
wie in dem Fall der Frontalkollision betätigt wird. Jedoch wurde bislang
mit Bezug auf die vorstehend erwähnte
Funktion kein zufriedenstellender Vorschlag gemacht. Es wurde vorgeschlagen
eine Fehlaktivierung der Insassenschutzvorrichtung für die Frontalkollision
oder die Seitenkollision zu verhindern, indem die Sicherungsfunktion
betrieben wird. Die Technologie zum Betreiben der Sicherungsfunktion,
um eine Fehlaktivierung der Insassenschutzvorrichtung zu verhindern,
wurde noch nicht auf einem zufriedenstellenden Niveau berücksichtigt.
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Ferner
ist es vorzuziehen, dass die Bestimmung des Fahrzeugüberschlags
auf der Grundlage der Querbeschleunigung ebenso wie der Rollrate
gemacht wird. Jedoch wurde bislang noch kein Vorschlag mit Bezug
auf den Sicherungssensor gemacht, der zum Bestimmen des Fahrzeugüberschlags
verwendet wird. Der mechanische Sensor kann als der Sicherungssensor
verwendet werden, der zum Erfassen des Überschlags wie in dem Fall der
Frontalkollision verwendet wird. Der mechanische Sensor, der in
der Lage ist, den Fahrzeugüberschlag
präzise
zu bestimmen, wurde noch nicht eingeführt. Eine Verwendung des Sicherungssensors mit
einer Antwortverzögerung
kann die Bestimmung des Fahrzeugüberschlags
verspäten.
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Statt
dessen wurde der Sicherungssensor mit einer extrem hohen Empfindlichkeit
häufig
in den angeschalteten Zustand gebracht, selbst wenn sich das Fahrzeug
in einem normalen Fahrzustand befindet, wodurch darin versagt wurde,
den beabsichtigten Sicherungsbetrieb durchzuführen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Überschlagsbestimmungssystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein entsprechendes Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruchs 7 zu schaffen, das eine Sicherungsfunktion
eingegliedert hat und in der Lage ist, eine Möglichkeit des Fahrzeugüberschlags präzise zu
bestimmen.
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Ein Überschlagbestimmungssystem
hat einen ersten Rollratensensor, der eine erste Rollrate eines
Fahrzeugs erfasst, einen Querbeschleunigungssensor, der eine Querbeschleunigung
des Fahrzeugs in einer Querrichtung des Fahrzeugs erfasst und eine Steuerung,
die auf der Grundlage der durch den ersten Rollratensensor erfassten
ersten Rollrate und der durch den Querbeschleunigungssensor erfassten ersten
Querbeschleunigung bestimmt, ob eine Möglichkeit eines Überschlags
des Fahrzeugs besteht, wobei die Steuerung eine Bestimmung macht,
die die Möglichkeit
des Überschlags
des Fahrzeugs bestätigt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Sicherungsfunktion zu dem Überschlagbestimmungssystem
hinzugefügt,
wodurch eine Bestimmung des Fahrzeugüberschlags ermöglicht wird, indem
eine fehlerhafte Bestimmung eliminiert wird.
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Das Überschlagbestimmungssystem
hat ferner einen zweiten Rollratensensor, der eine zweite Rollrate
des Fahrzeugs bestimmt, so dass eine Bestimmung auf Grundlage der
ersten Rollrate, der zweiten Rollrate und der Querbeschleunigung
gemacht wird, ob eine Möglichkeit
eines Überschlags des
Fahrzeugs besteht.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist das Überschlagbestimmungssystem
vorgesehen, indem die Struktur des Systems geändert wird, das heisst, indem
ein weiterer Rollratensensor hinzugefügt wird.
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Die
Steuerung kann so ausgelegt sein, dass sie sowohl die Fahrzeugüberschlagbestimmung
als auch die Sicherungsbestimmung durchführt.
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Die
Bestimmung wird darüber
gemacht, ob eine Möglichkeit
eines Überschlags
des Fahrzeugs in Übereinstimmung
mit zumindest einem Kennfeld besteht, das eine Beziehung zwischen
zwei Parametern anzeigt, die aus der Rollrate, einem durch Integration
der Rollrate mit Bezug auf die Zeit erhaltenen Rollwinkel und der
Querbeschleunigung ausgewählt sind.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Sicherungsbestimmung auf die selbe Art und
Weise wie die Bestimmung des Fahrzeugüberschlags gemacht. Das resultierende Überschlagbestimmungssystem
kann daher vereinfacht werden. Die Sicherungsbestimmung benötigt nicht
notwendigerweise das Kennfeld zum Durchführen der Sicherungsbestimmung.
Beispielsweise kann die Sicherungsbestimmung durchgeführt werden,
indem bestimmt wird, ob die Rollrate einen vorbestimmten Grenzwert
innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne überschreitet, die seit der
Erfassung der Rollrate verstrichen ist.
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Das Überschlagbestimmungssystem
kann die Sicherungsfunktion eingliedern anstatt dass die Sicherungsfunktion
zu dem Überschlagbestimmungssystem
hinzugefügt
wird.
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Ein Überschlagbestimmungssystem
hat einen ersten Rollratensensor, der eine erste Rollrate eines
Fahrzeugs erfasst, einen zweiten Rollratensensor, der eine zweite
Rollrate des Fahrzeugs erfasst, eine Querbeschleunigungserfassungsvorrichtung, der
eine Querbeschleunigung in einer Querrichtung des Fahrzeugs erfasst.
In dem Überschlagbestimmungssystem
wird eine erste Bestimmung auf Grundlage der durch den ersten Rollratensensor
erfassten ersten Rollrate und der durch den zweiten Rollratensensor
erfassten zweiten Rollrate darüber gemacht,
ob eine Möglichkeit
eines Überschlags
des Fahrzeugs besteht. In dem Überschlagbestimmungssystem
wird eine zweite Bestimmung auf Grundlage der durch die Querbeschleunigungserfassungsvorrichtung
erfassten Querbeschleunigung und der durch den ersten bzw. zweiten
Rollratensensor erfassten ersten und zweiten Rollrate eine Bestimmung darüber gemacht,
ob eine Möglichkeit
eines Überschlags
des Fahrzeugs besteht. Die erste und die zweite Bestimmung werden
parallel zueinander durchgeführt.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird eine erste Überschlagbestimmung zum
Bestimmen des Überschlags
auf der Grundlage der Rollrate parallel zu einer zweiten Überschlagsbestimmung
zum Bestimmen des Überschlags
des Fahrzeugs auf der Grundlage der Querbeschleunigung und der Rollrate
durchgeführt.
Diese Struktur entspricht dem Überschlagbestimmungssystem,
das die Sicherungsfunktion eingegliedert hat. Dies macht es möglich, die Überschlagbestimmung
durchzuführen,
während
eine Fehlbestimmung unterdrückt
wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, die die Hardwarekonfiguration eines Überschlagbestimmungssystems
gemäß eines
ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Ansicht, die ein Fahrzeug zeigt, in dem das in 1 gezeigte Überschlagbestimmungssystem
eingebaut ist;
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3 ist
ein Blockschaubild, das die funktionale Struktur des in 1 gezeigten Überschlagbestimmungssystems
zeigt;
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4A ist
ein Bestimmungskennfeld, das aus einer Rollrate und einem Rollwinkel
besteht und 4B zeigt ein Bestimmungskennfeld,
das aus einer Querbeschleunigung Gy und einer Rollrate RR1 besteht;
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5 ist ein Graph von erfassten Daten, die sich über die
Zeit für
ein normales Fahren und für
einen Überschlag
des Fahrzeugs ändern,
wobei 5A die Querbeschleunigung Gy
anzeigt, 5B eine Vertikalbeschleunigung
Gz anzeigt und 5C die Rollrate RR anzeigt;
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zeigt, die eine CPU des in 1 gezeigten Überschlagbestimmungssystem
bei der Überschlagbestimmung
ausführt;
und
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7 ist
ein Blockdiagramm, das die funktionale Struktur eines Überschlagbestimmungssystems
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele
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Im
weiteren Verlauf werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben. Der dabei verwendete Ausdruck „Überschlagsbestimmung" gibt wieder, dass
bestimmt wird, ob eine Möglichkeit
besteht, dass ein Überschlag
des Fahrzeugs stattfindet.
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(erstes Ausführungsbeispiel)
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1 zeigt
eine Struktur eines Überschlagbestimmungssystem 20 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Seitenairbagvorrichtung 50 als
die Insassenschutzvorrichtung gezeigt, die auf der Grundlage eines
Ergebnisses des darin eingegliederten Überschlagbestimmungssystems 20 aktiviert
wird. 3 ist ein Blockschaubild, das die Struktur des Überschlagsystems 20 darstellt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 hat das Überschlagbestimmungssystem 20 dieses
Ausführungsbeispiels
einen ersten Rollratensensor 22 zum Erfassen einer Rollrate
des Fahrzeugs 10, einen zweiten Rollratensensor 24,
und einen Querbeschleunigungssensor (Quer-G-Sensor) 26 als
eine Querbeschleunigungserfassungseinrichtung. Die Sensoren 22, 24 und 26 sind
zusammen in einem Bodentunnel in einem Zentralabschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet,
wie dies in 2 gezeigt ist.
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Der
zweite Rollratensensor 24 ist ein Teil des später beschriebenen
Sicherungsmechanismus vorgesehen. Der gleiche Sensor wie der ersten
Rollratensensor 22 kann als der zweite Rollratensensor 24 verwendet
werden. Der erste Rollratensensor 22 und der zweite Rollratensensor 24 sind
dazu angepasst, eine Drehwinkelgeschwindigkeit (Rollrate) zu erfassen,
die durch das überschlagende
Fahrzeug 10 verursacht wird. Dabei kann als eine bekannte
Sensorbauart, die eine Drehwinkelgeschwindigkeit unter Verwendung
der Corioliskraft erfasst, als der erste und der zweite Rollratensensor 22, 24 verwendet werden.
Jeder dieser Rollratensensoren 22, 24 erzeugt
eine Spannung in Übereinstimmung
mit der Rollrate und gibt den Durchschnittswert der so erzeugten
Spannungen als die Rollrate RR aus. Wahlweise kann ein Beschleunigungssensor,
ein Gasgyrosensor oder dergleichen, der in der Lage ist, eine auf
eine gewisse Masse in Übereinstimmung
mit der Drehung um die Längsachse
des Fahrzeugs 10 wirkende Kraft zu erfassen, als die Rollratensensoren 22, 24 verwendet
werden.
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Der
Querbeschleunigungssensor 26 erfasst eine Querbeschleunigung
Gy, die in der Querrichtung des Fahrzeugs 10 wirkt, wie
durch einen Pfeil Y in 2 dargestellt ist. Verschiedene
bekannte Arten von Querbeschleunigungssensoren, beispielsweise ein
elektronischer oder mechanischer Sensor, der die Spannung in Übereinstimmung
mit der Querbeschleunigung Gy erzeugt, können als der Querbeschleunigungssensor 26 verwendet
werden.
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Das Überschlagbestimmungssystem 20 hat ferner
eine ECU (elektronische Steuereinheit) 40. Die ECU 40 bestimmt
einen Überschlag
des Fahrzeugs auf Grundlage der durch die jeweiligen Rollratensensoren 22, 24 erfassten
Rollrate RR und der durch den Querbeschleunigungssensor 26 erfassten
Querbeschleunigung. Wie in 2 gezeigt
ist, ist die ECU 40 in dem Bodentunnel angeordnet und empfängt Ausgabesignale
von den vorstehend beschriebenen Sensoren 22, 24 und 26.
Die ECU 40 hat eine CPU 42 als ihre Hauptkomponente,
einen ROM 44, der ein vorbestimmtes Betriebsprogramm speichert,
einen RAM 46 zum temporärem
Speichern von Daten und eine Eingabe/Ausgabeschaltung (I/O) 48.
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Die
CPU 42 ist angeordnet, um bei vorbestimmten Intervallen
mit dem Überprüfen zu starten, wenn
der erste Rollratensensor 22 eine erste Rollrate RR1 erfasst,
die gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist. Dann bestimmt die CPU 42 auf Grundlage
der durch den ersten Rollratensensor 22 erfassten Rollrate
RR1 und der durch den Querbeschleunigungssensor 26 erfassten
Querbeschleunigung Gy ein Überschlagen
des Fahrzeugs 10.
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Während der
Bestimmung des Fahrzeugüberschlags
führt die
CPU 42 zudem eine Sicherungsbestimmung mit Bezug auf den Überschlag
des Fahrzeugs auf Grundlage der durch den zweiten Rollratensensor 24 erfassten
Rollrate RR2 durch. Das heisst, die herkömmliche Überschlagbestimmung wird unter
Verwendung der durch den ersten Rollratensensor 22 erfassten
ersten Rollrate RR1 und der durch den Querbeschleunigungssensor 26 erfassten Querbeschleunigung
Cy parallel zu der Sicherungsbestimmung durchgeführt. Als Ergebnis bestimmt
die CPU 42 die Möglichkeit
des Fahrzeugüberschlags auf
der Grundlage nicht nur der Ergebnisse der herkömmlichen Überschlagsbestimmung, sondern
auch auf Grundlage des Ergebnisses der Sicherungsbestimmung unter
Verwendung der durch den zweiten Rollratensensor 24 erfassten
zweiten Rollrate RR2.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, unterdrückt die
CPU 42 eine fehlerhafte Bestimmung des Fahrzeugüberschlags
unter Verwendung der durch den zweiten Rollratensensor 24 erfassten
zweiten Rollrate RR2 für
den Sicherungsbetrieb.
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Die
funktionale Struktur der CPU 42 wird aus dem Blockschaubild
aus 3 ersichtlich, das das Überschlagsbestimmungssystem 20 zeigt.
Im weiteren Verlauf werden Einzelheiten der Überschlagsbestimmung durch
die CPU 42 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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Wie
in 3 gezeigt ist, hat die CPU 42 eine Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 und
eine Sicherungsbestimmungseinheit 70. Die Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 hat
eine Integrationsfunktionseinheit 31, eine RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 und
eine RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33. Die Integrationsfunktionseinheit 31 ist
dazu angepasst, einen Rollwinkel RA1 zu berechnen, indem die erste
Rollrate RR1 mit Bezug auf die Zeit integriert wird. Die RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 ist
dazu angepasst, die Überschlagsbestimmung
unter Verwendung der ersten Rollrate RR1 und dem berechneten Rollwinkel
RA1 durchzuführen.
Die RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 ist dazu angepasst, die Überschlagsbestimmung
unter Verwendung der ersten Rollrate RR1 und der Querbeschleunigung
Gy durchzuführen.
Die Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 hat
ferner eine ODER-Schaltung 34 und eine
UND-Schaltung 35. Die ODER-Schaltung 34 erzeugt
ein erstes Bestimmungssignal, wenn zumindest eine von der RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 und
der RR1-Gy-Bestimmungseinheit 32 die
Möglichkeit
des Überschlags
des Fahrzeugs 10 bestimmt. Die UND-Schaltung 35 erzeugt
ein zweites Bestimmungssignal durch Addition des Ergebnisses der
Bestimmung durch die Sicherungsbestimmungseinheit 70 zu
dem (Ergebnis) der ersten Überschlagsbestimmung.
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Die
Sicherungsbestimmungseinheit 70 hat den Aufbau, der der
Integrationsbetätigungseinheit 31 und
der RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 unter Verwendung
der ersten Rollrate RR1 entspricht. Das heisst, die Sicherungsbestimmungseinheit 70 hat eine
Integrationsfunktionseinheit 71 und eine RR2-RA2-Bestimmungseinheit 72.
Die Integrationsfunktionseinheit 71 ist dazu angepasst,
einen Rollwinkel RA2 zu berechnen, in dem die zweite Rollrate RR2
mit Bezug auf die Zeit integriert wird. Die RR2-RA2-Bestimmungseinheit 72 führt die Überschlagsbestimmung
unter Verwendung der zweiten Rollrate RR2 und des Rollwinkels RA2
als eine Zeitkomponente der zweiten Rollrate RR2 durch.
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Die
wie vorstehend beschrieben strukturierte Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 führt die erste Überschlagsbestimmung
unter Verwendung der durch den ersten Rollratensensor 22 erfassten ersten
Rollrate RR1 und der durch den Querbeschleunigungssensor 26 erfassten
Querbeschleunigung Gy durch. Dabei wird die erste Überschlagsbestimmung
durch die Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 auf
der Grundlage der Rollrate und der Querbeschleunigung, auf die gleiche
Weise wie sie herkömmlicherweise
verwendet wird, durchgeführt.
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Die
RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 führt die Bestimmung des Überschlags
auf Grundlage der ersten Rollrate RR1 und des durch Integration
der ersten Rollrate RR1 mit Bezug auf die Zeit erhaltenen Rollwinkel
RA1 durch. Die RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 führt die
Bestimmung unter Verwendung eines Kennfelds durch, das eine Beziehung
zwischen der Rollrate und dem Rollwinkel anzeigt, wie in 4A gezeigt
ist, wobei ein Bereich R1 im Vorfeld eingestellt ist. Wenn ein Punkt,
der durch die durch den ersten Rollratensensor 22 periodisch
erfasste erste Rollrate RR1 und durch den durch Integration der
ersten Rollrate RR1 mit Bezug auf die Zeit erhaltenen Rollwinkel
RA1 definiert ist, innerhalb des Bereichs R1 liegt, wird bestimmt,
dass sich das Fahrzeug 10 überschlagen hat.
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Das
in 4A gezeigte Kennfeld ist in dem ROM 44 der
ECU 40 gespeichert. Es ist vorzuziehen, dass der Bereich
R1 für
jedes Fahrzeugmodell auf der Grundlage von Daten eingestellt wird,
die aus Überschlagstests,
virtuellen Simulationstests und dergleichen des Fahrzeugs erhalten
werden.
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Die
RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 führt die Bestimmung des Überschlags
auf Grundlage der ersten Rollrate RR1 und der Querbeschleunigung
Gy durch. Die RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 führt die Bestimmung
unter Verwendung eines Kennfelds durch, das eine Beziehung zwischen
der Rollrate RR1 und der Querbeschleunigung Gy anzeigt, wie dies
in 4A gezeigt ist, wobei ein Bereich R2 im Vorfeld
eingestellt ist. Wenn ein Punkt, der durch die erste Rollrate RR1
und die Querbeschleunigung Gy definiert ist, innerhalb des Bereichs
R1 liegt, wird bestimmt, dass sich das Fahrzeug 10 überschlagen
hat.
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Das
durch die RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 verwendete Kennfeld
ist ebenso in der ROM 44 der ECU 40 gespeichert.
Es ist vorzuziehen, den Bereich R2 für jedes Fahrzeugmodell auf
der Grundlage von Daten einzustellen, die aus Überschlagstests, virtuellen
Simulationstests und dergleichen für das Fahrzeug erhalten wurden.
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Wenn
zumindest eine von der RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 und
der RR1-GY-Bestimmungseinheit 33 der Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 den Überschlag
des Fahrzeugs 10 bestimmt, wird ein Signal, das für ein solches
Ergebnis der Bestimmung kennzeichnend ist, über die ODER-Schaltung 34 zu
der UND-Schaltung 35 gesendet.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, führt
das Überschlagsbestimmungssystem 20 des
Ausführungsbeispiels
die erste Überschlagsbestimmung
unter Verwendung der durch den ersten Rollratensensor 22 erfassten
ersten Rollrate RR1 und der durch den Querbeschleunigungssensor 26 erfassten
Querbeschleunigung Gy auf die gleiche Weise wie herkömmliche
Systeme durch.
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Jedoch
hat das Überschlagsbestimmungssystem 20 des
Ausführungsbeispiels
ferner die Sicherungsbestimmungseinheit 70 und gliedert
somit eine zusätzliche
Funktion zum Durchführen
der Überschlagsbestimmung
als Sicherungsbetrieb unter Verwendung der durch den zweiten Rollratensensor 24 erfassten
zweiten Rollrate RR2 durch.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wurde für den Sicherungsbetrieb für den Fahrzeugüberschlag kein zufriedenstellender
Vorschlag gemacht. Dementsprechend war bislang kein geeigneter Sensor
erhältlich.
Es wurde klar gemacht, dass es vorzuziehen ist, den Rollratensensor
als einen Sensor für
den Sicherungsbetrieb zu verwenden, der zur Überschlagsbestimmung von Fahrzeugen
verwendet wurde.
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In
Hinsicht auf die vorher genannten Aspekte zeigen 5A bis 5C Daten über den
Verlauf der Zeit, die erfasst wurden, wenn sich das Fahrzeug normal
bewegt und wenn sich das Fahrzeug überschlägt. 5A zeigt
eine Beziehung zwischen der Querbeschleunigung Gy und der Zeit. 5B zeigt eine
Beziehung zwischen der Längsbeschleunigung Gz
und der Zeit. 5C zeigt eine Beziehung zwischen
der Rollrate RR und der Zeit. Jeder ausgefüllt Kreis in den Graphen der
Figuren A bis C gibt ein Zeitlimit (eine Zeit, die zur Antwort erforderlich
ist) wieder, bei dem eine endgültige
Bestimmung gemacht wird, ob die Aktivierung der Insassenschutzvorrichtung
erforderlich ist. Das heisst, die Überschlagsbestimmung muss vor
dem Zeitlimit durchgeführt
werden.
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Unter
Bezugnahme auf 5A und 5B ist
es jedoch selbst an dem Punkt des Zeitlimits schwierig, klar zu
bestimmen, ob sich das Fahrzeug normal bewegt oder ob das Fahrzeug
dabei ist, sich zu überschlagen.
Im Gegensatz dazu können
unter Bezugnahme auf 5C Werte der Rollrate RR des Fahrzeugs
klar von jenen des Fahrzeugs unterschieden werden, das sich in einem
normalen Fahrzustand befindet, bis die Zeit den Grenzwert erreicht. Dementsprechend
wird der Rollratensensor als effektiv betrachtet, als der Sicherungssensor
eingesetzt zu werden.
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Das
heisst, in dem Überschlagsbestimmungssystem
des Ausführungsbeispiels
wurde ein Rollratensensor, wie er üblicherweise zur Überschlagsbestimmung
verwendet wurde, als Sicherungssensor hinzugefügt. Dann wird die durch den zugefügten Rollratensensor
erfasste Rollrate für
die Sicherungsbestimmung verwendet. Der vorher genannte Nachteil
des herkömmlichen
Systems kann somit umgangen werden, indem auf einfache Weise ein
Teil des herkömmlichen Überschlagsbestimmungssystem
vorgesehen wird, um den Sicherungsmechanismus hinzuzufügen.
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Unter
Rückbezugnahme
auf 3 wird die in der Sicherungsbestimmungseinheit 70 der
CPU 42 durchgeführte
Sicherungsbestimmung beschrieben. Wie vorstehend beschrieben ist,
hat die Sicherungsbestimmungseinheit 70 einen ähnlichen
Aufbau wie jene der RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 innerhalb der Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30.
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Die
Sicherungsbestimmungseinheit 70 bestimmt einen Überschlag
des Fahrzeugs 10 auf Grundlage der zweiten Rollrate RR2
und des Rollwinkels RA2, der durch Integration der zweiten Rollrate RR2
mit Bezug auf die Zeit in der Integrationsbetriebseinheit 71 erhalten
wird. Dabei kann die Bestimmung durch die RR2-RA2-Bestimmungseinheit 72 auf
die gleiche Art und Weise wie in der RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 unter
Verwendung des Kennfelds durchgeführt werden, das aus der Rollrate
und dem Rollwinkel besteht, wie in 4A gezeigt
ist. Das heisst, das in 4A gezeigte
Kennfeld kann als ein Kennfeld verwendet werden, auf dessen Grundlage
das Überschlagen
des Fahrzeugs 10 als der Sicherungsbetrieb bestimmt wird.
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Das
von der RR2-RA2-Bestimmungseinheit 72 erzeugte Bestimmungssignal
wird zu der UND-Schaltung 35 der Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 gesendet.
Dann bestimmt die CPU 42 endgültig das Überschlagen des Fahrzeugs 10 unter
Verwendung der von der ODER-Schaltung 34 bzw. der Sicherungsbestimmungseinheit 70 gesendeten
Bestimmungssignale. Wenn das Überschlagen des
Fahrzeugs bestimmt wird, sendet die CPU 42 ein endgültiges Bestimmungssignal
zu der Insassenschutzvorrichtung.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist das Seitenairbagsystem 50 als
ein Beispiel der Insassenschutzvorrichtung in 1 gezeigt.
Im weiteren Verlauf wird die Struktur des Seitenairbagsystems 50, das
mit der Überschlagsbestimmung
zusammenhängt,
kurz beschrieben werden. Das Seitenairbagsystem 50 hat
einen Seitenairbag 52, eine Aufbläheinrichtung 54, die
den Seitenairbag 52 mit Gas versorgt, eine Zündvorrichtung 56 zum
Zünden
eines Gaserzeugungsmittels (nicht gezeigt) und eine Treiberschaltung 58.
Wenn das den Überschlag
des Fahrzeugs 10 anzeigende Bestimmungssignal von der CPU 42 zu
dem Seitenairbagsystem 50 gesendet wird, empfängt die
Treiberschaltung 58 das Signal als ein Aktivierungssignal
und bringt dann eine elektrische Spannung auf die zu zündende Zündvorrichtung 56 auf.
Somit wird der Seitenairbag 52 entfaltet.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine durch die CPU 42 während der
Bestimmung des Fahrzeugsüberschlags
ausgeführte
Steuerroutine veranschaulicht. Die in 6 gezeigte
Routine startet beispielsweise nach dem die durch den ersten Rollratensensor 22 erfasste
erste Rollrate RR1 einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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In
Schritt S102 wird bestätigt,
ob zumindest eine aus der RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 und der
RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 ein Überschlagen
des Fahrzeugs 10 bestimmt hat. Wenn hier JA erhalten wird,
d.h., wenn die Möglichkeit
des Fahrzeugüberschlags
in Übereinstimmung
mit der Bestimmung von zumindest einer der Bestimmungseinheiten 32 und 33 in
Schritt S102 bestätigt
wird, schreitet der Ablauf zu Schritt S104 vor.
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In
Schritt S104 wird ein Sicherungsbetrieb durchgeführt. Der zweite Rollratensensor 24 erfasst die
zweite Rollrate RR1 parallel zu dem Betrieb des ersten Rollratensensors 22.
Daher bestimmt die RR2-RA2-Bestimmungseinheit 72 zudem
die Möglichkeit
des Fahrzeugüberschlags
in Schritt S104.
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Die
endgültige
Bestimmung des Fahrzeugüberschlags
wird in Schritt S104 durchgeführt.
Nur wenn der Fahrzeugüberschlag
in dem Sicherungsbetrieb (JA in Schritt S104) bestimmt wird, schreitet
der Ablauf zu Schritt S105 vor, wo der Fahrzeugüberschlag bestimmt wird. Somit
endet die Steuerroutine.
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Wenn
statt dessen der Fahrzeugüberschlag in
Schritt S104 nicht bestimmt wird, kehrt der Ablauf zu Schritt S102
zurück,
um die Ausübung
der Routine zu wiederholen.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist das Überschlagsbestimmungssystem 20 mit
dem zweiten Rollratensensor 24 als einem Sicherungssensor versehen,
der die Rollrate erfasst, auf deren Grundlage der Fahrzeugüberschlag
bestimmt wird. Da die Rollrate ein effektiver Parameter ist, der
den Überschlagzustand
des Fahrzeugs wiedergibt, der von der Querbeschleunigung Gy und
der Längsbeschleunigung
Gz des Fahrzeugs begleitet wird, ergibt dies eine wirkungsvolle
Sicherungsfunktion.
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Ferner
kann die Struktur des Überschlagbestimmungssystem 20 realisiert
werden, indem einfach der zweite Rollratensensor 24 und
die zugehörige
RR2-RA2-Bestimmungseinheit 72 zu dem herkömmlichen Überschlagbestimmungssystem
hinzugefügt
wird.
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Dementsprechend
ermöglicht
das Überschlagbestimmungssystem 20 des
Ausführungsbeispiels
eine genaue Bestimmung mit Bezug auf die Möglichkeit des Überschlags
des Fahrzeugs auf Grundlage von zwei unterschiedlichen Rollraten, selbst
wenn die durch den Querbeschleunigungssensor 26 erfassten
Werte beispielsweise eine gewisse Abnormalität aufweisen.
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(zweites Ausführungsbeispiel)
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Nun
wird ein Überschlagbestimmungssystem
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. 7 ist ein
Blockdiagramm, das die funktionale Struktur eines Überschlagbestimmungssystems 80 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Die Struktur des Überschlagbestimmungssystem 80 des
zweiten Ausführungsbeispiels
ist die gleiche wie die des in 1 gezeigten Überschlagbestimmungssystems 20 des
ersten Ausführungsbeispiels.
Die Beschreibung gleicher Elemente oder gleicher Betriebe wird ausgelassen und
lediglich charakteristische Punkte des zweiten Ausführungsbeispiel
werden unter Bezugnahme auf 8, die
der in dem ersten Ausführungsbeispiel
beschriebenen 3 entspricht, beschrieben. Die
gleichen Elemente wie jene in 3 gezeigten
werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung
dieser Elemente wird somit ausgelassen.
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Wie
in 7 gezeigt ist, ist das Überschlagsbestimmungssystem 80 mit
zwei parallel zueinander vorgesehenen Bestimmungseinheiten versehen,
die jeweils der Überschlagsbestimmungshaupteinheit 30 entsprechen.
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Unter
Bezugnahme auf 7 wird eine RR2-RA2-Bestimmungseinheit 82 zu
der RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 parallel zueinander hinzugefügt und eine
RR2-Gy-Bestimmungseinheit 83 wird
parallel zu der RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 hinzugefügt.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel
1 wird das Überschlagbestimmungssystem 20 mit
der Sicherungsfunktion realisiert, indem die Sicherungsbestimmungseinheit 70 zu
der allgemeinen Überschlagsbestimmungseinheit
hinzugefügt
wird. In dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird statt dessen das Überschlagbestimmungssystem 80 mit
der Sicherungsfunktion realisiert, indem zwei parallel Linien von
allgemeinen Bestimmungseinheiten vorgesehen werden.
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In
dem Überschlagbestimmungssystem 80 des
Ausführungsbeispiels
erzeugt die UND-Schaltung 84 das den Fahrzeugüberschlag
anzeigende Signal lediglich dann, wenn sowohl die RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 als
auch die RR2-RA2-Bestimmungseinheit 82 einen Überschlag
des Fahrzeugs bestimmen. Daher wurde in diesem Ausführungsbeispiel
die Sicherungsfunktion bereits in die beiden Bestimmungseinheiten 32, 82 eingegliedert.
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Auf ähnliche
Weise erzeugt die UND-Schaltung 35 das den Fahrzeugüberschlag
anzeigende Signal lediglich dann, wenn sowohl die RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 als
auch die RR2-Gy-Bestimmungseinheit 83 den
Fahrzeugüberschlag
bestimmen. Dies zeigt, dass die Sicherungsfunktion bereits in das Überschlagsbestimmungssystem 80 eingegliedert
wurde.
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Wenn
ein den Fahrzeugüberschlag
anzeigendes Bestimmungssignal durch zumindest einer aus den UND-Schaltungen 84 und 85 erzeugt
wird, wird ein den Fahrzeugüberschlag
anzeigendes Bestimmungssignal von der ODER-Schaltung 86 zu
der Insassenschutzvorrichtung 50 gesendet.
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In
dem Überschlagbestimmungssystem 80 des
zweiten Ausführungsbeispiels
sind, wie vorstehend beschrieben ist, die RR1-RA1-Bestimmungseinheit 32 und
die RR2-RA2-Bestimmungseinheit 82 zum
Bestimmen des Fahrzeugüberschlags
auf der Grundlage der Rollrate und des Rollwinkels parallel zueinander
angeordnet. Die RR1-Gy-Bestimmungseinheit 33 und die RR2-Gy-Bestimmungseinheit 83 zum
Bestimmen des Fahrzeugüberschlags
auf der Grundlage der Querbeschleunigung Gy und der Rollrate sind
parallel zueinander angeordnet. Daher kann die Möglichkeit des Fahrzeugüberschlags
auf der Grundlage der durch die Rollratensensoren 22, 24 erfassten
Rollraten RR1 und RR2 trotz einer unstabilen Ausgabe des Querbeschleunigungssensors 26 und einer
Erfassungsverzögerung
präzise
bestimmt werden.
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In
jedem der Überschlagbestimmungssysteme
der vorstehend veranschaulichten Ausführungsbeispiele wird die durch
den zweiten Rollratensensor erfasste Rollrate für den Sicherungsbetrieb verwendet.
Dies macht es möglich,
den Überschlag
des Fahrzeugs auf präzise
Weise ohne Verzögerung
zu bestimmen.
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Jedes
der Überschlagbestimmungssysteme der
Ausführungsbeispiele
kann realisiert werden, indem auf einfache Weise die Konfiguration
des herkömmlichen
Systems modifiziert wird, indem ein zur Bestimmung des Fahrzeugüberschlags
verwendeter Rollratensensor verwendet wird, und indem die in der ECU
ausgeführte
Verarbeitung modifiziert wird.
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In
dem vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispiel
wird ein Rollratensensor als der zweite Rollratensensor hinzugefügt. Die
Anzahl der Rollratensensoren ist nicht beschränkt und es können zwei oder
mehrere Rollratensensoren hinzugefügt werden.
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Der
zweite Rollratensensor kann an einer anderen Stelle als in einem
Bodentunnel des Fahrzeugs vorgesehen sein.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele
ausführlich
beschrieben wurde, ist es so zu verstehen, dass die Erfindung nicht
auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
oder Konstruktionen beschränkt
ist. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, dass die Erfindung verschiedene
Modifikationen und äquivalente
Anordnungen innerhalb des Umfangs der Erfindung abdeckt.
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In
der Erfindung entspricht der erste Rollratensensor dem Rollratensensor 22 und
der zweite Rollratensensor entspricht dem zweiten Rollratensensor 24.
Die Querbeschleunigungserfassungsvorrichtung entspricht dem Querbeschleunigungs(Quer-G-)Sensor 26 und
die Überschlagsbestimmungsvorrichtung
entspricht der Überschlagsbestimmungshauptvorrichtung 30,
der Sicherungsmechanismus entspricht der Sicherungsbestimmungseinheit 70 und
die Sicherungsbestimmungseinheit entspricht der RR2-RA2-Bestimmungseinheit 72.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird der Sicherungsmechanismus zu der Überschlagbestimmungsvorrichtung
hinzugefügt.
Das resultierende Überschlagbestimmungssystem
ist in der Lage, einen Überschlag
des Fahrzeugs präzise
zu erfassen, während
eine Fehlfunktion unterdrückt wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
kann das Überschlagbestimmungssystem
durch einfache Modifikation realisiert werden, indem ein zweiter
Rollratensensor hinzugefügt
wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
bestimmt die Sicherungsbestimmungseinheit einen Überschlag des Fahrzeugs auf
die gleiche Weise wie die Überschlagbestimmungseinheit.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die erste Überschlagbestimmungseinheit zum
Bestimmen eines Überschlags
des Fahrzeugs auf der Grundlage der Rollrate und die zweite Überschlagbestimmungseinheit
zur Bestimmung des Überschlags
des Fahrzeugs auf der Grundlage der Querbeschleunigung und der Rollrat
parallel zueinander vorgesehen. Daher gliedert das resultierende Überschlagbestimmungssystem
den Sicherungsmechanismus ein, um eine Überschlagbestimmung präzise durchzuführen.