WO2011061320A1

WO2011061320A1 - Steuergerät zur einstellung einer vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug, vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug und ein verfahren zum einstellen einer vorrichtung zum adaptiven abbau von crashenergie für ein fahrzeug

Info

Publication number: WO2011061320A1
Application number: PCT/EP2010/067913
Authority: WO
Inventors: Heiko Freienstein; Markus Koenning
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-05-26
Also published as: US20120296526A1; DE102009046984A1; JP2013511435A; EP2504200A1; CN102666210A; DE102009046984B4

Abstract

Es wird ein Steuergerät (SG) zur Einstellung einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug vorgeschlagen und die entsprechende Vorrichtung sowie das entsprechende Verfahren. Das Steuergerät weist eine erste Schnittstelle (1F1) auf, die ein erstes Signal bereitstellt, das einen bevorstehenden oder beginnenden Crashvorgang kennzeichnet. Weiterhin ist ein Rechenelement (MC) vorgesehen, das in Abhängigkeit von dem ersten Signal ein erstes Steuersignal zur Einstellung des Deformationsverhaltens wenigstens eines Deformationselements (DE) der Vorrichtung zum adaptiven Abbau der Crashenergie erzeugt. Das Steuergerät (SG) weist weiterhin eine zweite Schnittstelle (IF2) auf, die ein zweites Signal bereitstellt, das wenigstens einen in sich in Abhängigkeit vom Crashvorgang ändernden Insassenparameter kennzeichnet. Das Rechenelement (MC) erzeugt wenigstens ein zweites Steuersignal in Abhängigkeit von dem zweiten Signal zur Einstellung des Deformationsverhaltens während des Crashvorgangs.

Description

Beschreibung Titel

Steuergerät zur Einstellung einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug, Vorrichtung zum adaptiven Abbau von

Crashenergie für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Einstellen einer

Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Einstellen einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug bzw. eine Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug bzw. ein Verfahren zum Einstellen einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.

Aus Wittemann W (2005), Adaptive Frontal Structure Design to achieve Optimal Deceleration Pulses, 19^th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles, Washington DC, USA, Paper No. 05-0243 ist es bekannt, dass für eine Crashkompatibilität es notwendig ist, eine steifere Struktur im Falle eines schweren Unfallgegners und eine weichere Struktur im Falle eines leichteren Unfallgegners vorzusehen. Als Energieabsorbtionsmethode wird Reibung als die beste Methode angesehen. Eine Regelung für die Steifigkeit kann vor und während dem Crash vorgesehen sein.

Aus EP 1 792 786 A2 ist eine Crashbox bekannt, die ein gehäuseartiges Deformationsprofil mit einer längsträgerseitigen Flanschplatte aufweist und als Faltkonstruktion aus Metallblech ausgebildet ist. Das Deformationsprofil besteht aus zwei Schalenbauteilen, wobei an jedem Schalenbauteil ein

Flanschplattenabschnitt angeformt ist. Die Schalenbauteile werden aus

Ausgangsplatinen aus Metallblech gefaltet, anschließend zusammengesetzt und mittels Widerstandsschweißpunkten aneinander gefügt. Dies stellt eine herkömmliche Crashbox dar ohne jede Adaption auf einen Crashvorgang. Eine solche Adaption ist jedoch beispielsweise aus DE 197 45 656 AI bekannt. Dabei wird ein Pralldämpfer für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei in Abhängigkeit von einem Precrash-Signal, das ist ein Signal einer Rundumsichtsensorik wie an einer Radarsensorik oder einem Aufprallsignal eine Deformation gesteuert werden kann. Vorgeschlagen wird, dass an einem Deformationselement

Schieber sich senkrecht zur Kraftrichtung bewegen und Deformationselemente dadurch sperren, so dass durch die Kraftwirkung diese Deformationselemente durch plastische Verformung aufgrund der Sperrung Crashenergie abbauen. Durch eine parallele Anordnung oder durch einen Ineinanderbau von solchen Deformationselementen ist eine Adaption auf den Crashvorgang möglich. Als weiteres Beispiel wird vorgeschlagen, ein Deformationselement durch eine Verjüngung zum Abbau von Crashenergie zu benutzen. Dabei ist ein Element zur Verjüngung fixiert und ein weiteres kann durch einen Schieber frei gegeben werden, um die Verjüngung zu reduzieren. Die Bewegung des Schiebers erfolgt dabei radial, d.h. senkrecht zur Kraftrichtung und damit zur Längsachse des Deformationselements, üblicherweise ein Zylinder mit einer vorgegebenen Wanddicke.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuergerät zur Einstellung einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug haben demgegenüber den Vorteil, dass bei der Regelung des Deformationsverhaltens auf wenigstens einen Insassenparameter, der sich in Abhängigkeit vom Crashvorgang ändert, erfolgt. Damit kann die biomechanische Belastung des Fahrzeuginsassen in einem

Crash optimiert werden. Damit können dann die Unfallfolgen reduziert werden.

Ein Steuergerät ist vorliegend ein elektrisches Gerät, das die bereitgestellten Signale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Ein solches Steuergerät kann beispielsweise durch ein Gehäuse oder eine Folie umschlossen sein. Das Steuergerät hat entweder eigene Sensoren,

beispielsweise zur Messung der Beschleunigung bzw. Verzögerung bei einem Crash und/oder ist mit außerhalb des Steuergeräts angeordneten Sensoren verbunden, die beispielsweise an der Fahrzeugfront und/oder der Fahrzeugseite oder in einem Sensorsteuergerät angeordnet sind.

Die Vorrichtung weist die mechanischen Teile auf, die zum Abbau der

Crashenergie vorgesehen sind. Es ist möglich, dass die Vorrichtung selbst, wie aus den abhängigen Ansprüchen hervorgeht, das Steuergerät aufweist. Bei dem Steuergerät kann es sich jedoch beispielsweise auch um ein Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln handeln, das also auch Airbags, Gurtstraffer usw. ansteuert. Weitere Konfigurationen des Steuergeräts sind möglich.

Der adaptive Abbau der Crashenergie bedeutet, dass die durch den Aufprall entstehende Energie angepasst an den Crashvorgang abgebaut vorliegend durch die Deformation von vorgesehenen Teilen wird. Diese abgebaute Energie kann nicht mehr auf den Fahrzeuginsassen einwirken. Die Adaption erfolgt daher in Abhängigkeit von während dem Crashvorgang oder vor dem Crashvorgang gemessenen Sensorsignalen, beispielsweise von Signalen von einer PreCrash- und/oder Crashsensorik. Bei der PreCrash-Sensorik kann es sich um Radar, Video, Ultraschall oder andere Technologien handeln, während es sich bei der Aufprallsensorik üblicherweise zumindest um eine Beschleunigungssensorik, aber auch um Körperschallsensorik, eine Deformationssensorik und

beispielsweise auch eine Luftdrucksensorik, die in den Seitenteilen des

Fahrzeugs angeordnet ist, handeln kann.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich üblicherweise um ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen.

Bei den Schnittstellen handelt es sich vorliegend entweder um Hardware- und/oder Softwareschnittstellen. Die Hardwareschnittstellen können

beispielsweise auf anwenderspezifischen integrierten Schaltkreisen angeordnet sein und/oder es kann eine Einbindung über Softwareschnittstellen,

beispielsweise in einem Mikrocontroller erfolgen. Das erste Signal ist definiert als einen bevorstehenden oder beginnenden Crash kennzeichnend. Daraus folgt, dass das erste Signal entweder Daten von sogenannten PreCrash-Sensoriken, das sind Rundumsicht-Sensoriken, wie Video, Radar, Lidar, Ultraschall usw. oder bei einem beginnenden Crash von einer Crashsensorik wie einer Beschleunigungssensorik einer

Körperschallsensorik oder Luftdrucksensorik usw. aufweist. Das erste Signal kann die Rohdaten, die von der Sensorik kommen, darstellen, eine

vorverarbeitetes Datum darstellen oder bereits eine Auslöseentscheidung, eine Auslösezeit, eine Crashschwere oder ähnliche Ergebnisse eines Algorithmus, der beispielsweise ein Sensorsignal zur Erzeugung des ersten Signals verarbeitet.

Mit dem Begriff„Crashvorgang" wird der Crash von seinem Beginn an bis zum Ende bezeichnet. Der Beginn kann beispielsweise durch das Überschreiten einer Rauschschwelle durch das Beschleunigungssignal bei 3 bis 6 g

(= Erdbeschleunigung) gekennzeichnet sein oder durch eine Abschätzung aus einem Radarsignal, um den Aufprallzeitpunkt festzustellen oder durch ein Zurückrechnen auf den Aufprallzeitpunkt aus dem Verlauf des

Beschleunigungssignals oder einem anderen Aufprallsignal.

Unter dem Rechenelement kann ein Prozessor, eine integrierte Schaltung, eine diskrete Schaltung oder auch ein Softwaremodul verstanden werden, das die Rechenoperationen, die gemäß der Lehre der Ansprüche gefordert werden, ausführen kann. Vorzugsweise ist darunter ein Mikrocontroller zu verstehen. Dieses Rechenelement wertet das erste Signal, beispielsweise ein PreCrash-

Sensorsignal, aus und erzeugt in Abhängigkeit davon ein erstes Steuersignal zur Einstellung des Deformationsverhaltens wenigstens eines Deformationselements der Vorrichtung zum adaptiven Abbau der Crashenergie. Das PreCrash-Sensorsignal sei so beschaffen, dass es nach geeigneter

Auswertung Informationen über den bevorstehenden Crash liefert. Diese

Informationen können Geschwindigkeiten, Annäherungswinkel, Grad der Fahrzeugüberlappung, Aufprallpunkte der Fahrzeuge und Masse oder

Steifigkeiten der unfallbeteiligten Fahrzeuge enthalten. Aus diesen Informationen wird ein geschätztes Crashszenario ermittelt. Das Steuersignal gibt demnach an, wie das Crashszenario aussieht. Dazu weist die Vorrichtung üblicherweise eine Auswertung auf, die dieses Steuersignal interpretieren kann. Danach erfolgt die Einstellung des Deformationsverhaltens, beispielsweise oder insbesondere die Steifigkeit. Das Deformationsverhalten wird vor oder während des Aufpralls auf das Crashszenario durch Einstellung des Deformationselementes adaptiert. Dieses Deformationselement deformiert sich plastisch, so dass durch diese plastische Verformung es zum Abbau der Crashenergie kommt. Umso steifer das Deformationselement ist, umso mehr Crashenergie kann abgebaut werden.

Das zweite Signal ist gemäß des Anspruchs dahingehend definiert, dass es wenigstens einen sich in Abhängigkeit vom Crashvorgang ändernden

Insassenparameter kennzeichnet. Dieser Insassenparameter kann

beispielsweise die Vorverlagerung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung des Insassen sein. Dies kann beispielsweise aus dem geschätzten oder gemessenen Beschleunigungssignal selbst abgeschätzt werden. An dieser Stelle kann ein geeignetes Insassenmodell in vereinfachter Form hinterlegt werden, welches die Vorverlagerung des Insassen in Abhängigkeit von der gemessenen

Fahrzeugverzögerung beispielsweise als Polynom erreicht. Es ist jedoch genauso möglich, dies mittels einer Insassensensorik zu erfassen. Die

Insassensensorik kann über eine Kamera oder mit Kraftmessbolzen im

Sitzgestühl über eine Sitzmatte, Ultraschall, Radar oder andere bekannte Methoden aus dem Stand der Technik gemessen werden. Parameter, die sich nicht in Abhängigkeit vom Crashvorgang ändern, gehören nicht dazu, so z.B. das Gewicht des Fahrzeuginsassen. In Abhängigkeit von diesem zweiten Signal wird das zweite Steuersignal durch das Rechenelement erzeugt. Dies erfolgt während des Crashvorgangs, um während dem Crashvorgang das Deformationsverhalten zu ändern, was die oben genannten Vorteil erbringt. Auch das zweite

Steuersignal ist ähnlich dem ersten Steuersignal ausgebildet.

Bei dem wenigstens einen Deformationselement handelt es sich beispielsweise um eine Struktur aus Metall, Kunststoff, Werkstoffverbünden oder anderen Materialien, die verjüngt werden, um durch diese plastische Verformung Crashenergie abzubauen. Aber auch ein Deformationselement, das

zusammengedrückt wird und dadurch sich plastisch verformt, ist vorliegend geeignet.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Erfindung gegeben.

Es ist dabei vorteilhaft, dass das Rechenelement anhand des zweiten Signals eine Insassenvorverlagerung bestimmt und daraus einen Beginn einer

Rückhaltewirkung wenigstens eines Personenschutzmittels bestimmt, wobei das zweite Steuersignal eine Reduktion einer Steifigkeit bezüglich des

Deformationsverhaltens angibt. Die Insassenvorverlagerung ist dabei der Weg, den der Insasse infolge des Crashvorgangs von seiner Anfangsposition zu Beginn des Crashvorgangs zurücklegt. Die Rückhaltewirkung ist also die Kraft, die ein Airbag oder Gurtstraffer auf den Insassen ausübt, um ihn zurückzuhalten. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass wenn der Fahrzeuginsasse die

Rückhaltewirkung spürt, er durch diese Rückhaltewirkung geschützt wird. Auch zu Beginn des Crashvorgangs, wenn sich der Fahrzeuginsasse frei auf das Lenkrad im Falle des Fahrers zubewegt, kann eine hohe Steifigkeit durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vorgegeben werden, da keine biomechanischen Auswirkungen auf den Fahrzeuginsassen zu erwarten sind. Wenn jedoch eine biomechanische Wirkung zu erwarten ist, wie beim Aufprall des

Fahrzeuginsassen auf den Airbag, wird in dieser Phase, in der der Aufprall zu erwarten ist, die Steifigkeit reduziert wird, um somit die biomechanischen Auswirkungen auf den Fahrzeuginsassen zu reduzieren. Neben den Airbags sind natürlich auch Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen usw. als solche

Personenschutzmittel zu sehen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass das wenigstens eine zweite Steuersignal das Deformationsverhalten bezüglich der Steifigkeit derart beeinflusst, dass ein Weg des Insassen infolge des Crashs von seiner Position zu Beginn des

Crashvorgangs bis zum Beginn der Rückhaltewirkung durch wenigstens ein Personenschutzmittel maximal ausgenutzt wird, um eine Belastung des Insassen zu reduzieren. Dies beschreibt noch einmal funktional, dass während des sogenannten Freiflugs des Insassen ein großer Abbau von Crashenergie erfolgen kann und auch während des Eintauchens des Fahrzeuginsassen in den Airbag, aber nicht beim Aufprall auf den Airbag. Die maximale Ausnutzung rührt daher, dass während des Wegs, den der Fahrzeuginsasse von seiner

Anfangsposition bis zum Auftreffen auf den Weg dafür genutzt wird,

Crashenergie abzubauen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass das Rechenelement anhand des zweiten Signals eine Crashschwere bestimmt und anhand der Crashschwere das wenigstens eine zweite Steuersignal erzeugt. Wie schnell der Fahrzeuginsasse den Abstand von seiner Anfangsposition bis zum entfalteten Airbag zurücklegt, ist ein Maß für die Crashschwere. Hierfür kann eine Taylorreihenentwicklung in Abhängigkeit vom Beschleunigungssignal oder einem davon abgeleitetem Signal verwendet werden. Unter der Crashschwere wird ein Maß dafür verstanden, wie groß die Folgen für den Fahrzeuginsassen sind.

Von Vorteil ist es, dass das Steuergerät in der Vorrichtung eingebaut ist. Damit kann eine autarke Vorrichtung eingebaut werden, insbesondere wenn sie noch mit der entsprechenden Sensorik bestückt ist. Alternativ ist es möglich, dass die Vorrichtung auch eine Schnittstelle hat, an die das Steuergerät oder auch andere Steuergeräte zusätzlich anschließbar sind.

Vorteilhafter Weise weist die Vorrichtung wie oben bereits angedeutet ein erstes Deformationselement an, das sich verjüngt, um sich plastisch zu verformen und damit Crashenergie abzubauen, wobei auch eine Aktuatorik zur Einstellung dieser Verjüngung in Abhängigkeit vom ersten und/oder zweiten Steuersignal vorgesehen ist. Die Aktuatorik kann beispielsweise induktiv mittels Motoren oder mit anderen Methoden funktionieren, die in der Lage sind, die sogenannten Matrizzenplatten, die zur Verjüngung verwendet werden, zu halten, so dass diese Matrizzenplatten nicht durch das Deformationselement zur Seite weggedrückt werden.

Vorteilhafter Weise weist die Vorrichtung noch ein zweites Deformationselement auf, das infolge der Deformation gestaucht wird, wobei Abstützelemente vorgesehen sind, die das zweite Deformationselement für die Deformation infolge des ersten und/oder zweiten Steuersignals freigibt. Eine Kombination des ersten und zweiten Deformationselements in der gleichen Vorrichtung ist dabei besonders vorteilhaft, da damit bestimmte Kraftniveaus in unterschiedlicher Art und Weise festgelegt werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät,

Figur 2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts,

Figur 3 eine Abfolge der Kraftniveaus zur Anpassung an den jeweiligen

Crashvorgang,

Figur 4 die einzelnen Phasen, die ein Fahrzeuginsasse während eines

Crashvorgangs erfährt,

Figur 5 ein Kraft/Zeit- Diagramm,

Figur 6 ein Flussdiagramm und

Figur 7 einen Ausschnitt einer Vorrichtung zum Abbau von Crashenergie.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 des Steuergeräts 2.4, sowie eine Sensorik 2.3.

Bei der Sensorik 2.3, die das erste bzw. zweite Signal liefert, wobei diese auch identisch sein können und sich nur im Zeitverlauf unterscheiden, d. h. das erste Signal folgt früher als das zweite Signal, kann es sich um eine Crashsensorik, eine Beschleunigungssensorik, eine PreCrash-Sensorik wie eine Radarsensorik usw. und/oder auch um eine Sensorik zur Erfassung des wenigstens einen Insassenparameters wie eine Videosensorik, handeln. Das Steuergerät 2.4 verarbeitet das erste und das zweite Signal in der erfindungsgemäßen Art und Weise, um das erste und zweite Steuersignal zu erzeugen. Das erste

Steuersignal geht dabei an die Einheit 2.1, die zu einer Einstellung des

Deformationsverhaltens führt. Dabei kann beispielsweise eine entsprechende Verjüngung des Deformationselements eingestellt werden. Das zweite

Steuersignal geht an die Einrichtung 2.2, um die Deformation während dem Crashvorgang einzustellen. Dies kann dann beispielsweise über ein zweites Deformationselement erfolgen, so dass unterschiedliche

Deformationscharakteristiken einstellbar sind. Das zweite Steuersignal kann auch den Grad der Verjüngung beeinflussen, beispielsweise indem eine

Verjüngungsstufe zurückgenommen wird und dafür die Deformation durch den

Mechanismus 2.2 beeinflusst wird, indem nunmehr ein Deformationselement deformiert wird, das zusammengedrückt wird bzw. gestaucht. Über die Leitung 2.5 wird vom Steuergerät 2.4 ein Datenverkehr mit anderen Steuergeräten durchgeführt, um diesen Steuergeräten die Sensorinformation bzw.

entsprechenden Auswertungen zuzuführen.

Figur 2 zeigt in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Steuergerät SG mit angeschlossenen Komponenten. Über eine erste Schnittstelle I Fl, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann, ist eine Crashsensorik CS sowie eine PreCrash-Sensorik PCS angeschlossen. Die Signale von diesen Sensoren werden an einen Mikrocontroller iC als dem Rechenelement weitergeleitet. Der Mikrocontroller iC bestimmt anhand dieser Signale, die das erste Signal bilden, das erste Steuersignal unter Zuhilfenahme eines Speichers S, der jedoch auch on chip auf dem Mikrocontroller iC angeordnet sein kann. In Abhängigkeit von dieser Auswertung wird über die Schnittstelle I F3 das erste Steuersignal über die

Leitung 20 ausgegeben. Das Steuergerät SG weist jedoch eine weitere

Schnittstelle I F2 auf, an die die Crashsensorik CS und eine Insassensensorik IOS angeschlossen sind. Der Anschluss der Crashsensorik CS ist optional und nicht verpflichtend. Auch die Schnittstelle I F2 ist mit dem Mikrocontroller zur Übertragung der Daten von den Sensoren verbunden und der Mikrocontroller bestimmt wiederum unter Zuhilfenahme des Speichers S das zweite

Steuersignal, das über die Schnittstelle I F3 und die Leitung 20 zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung weitergeleitet wird. Figur 3 zeigt in den Bildern a, b und c, wie das Deformationsverhalten während des Crashvorgangs eingestellt wird. Zu Beginn des Crashvorgangs in Figur 3a wird das Deformationselement DE durch die Matrizzenplatten MP getrieben und erfährt so eine Verjüngung und damit eine plastische Verformung, die zum Abbau von Crashenergie führt. Über Schieber S werden die Matrizzenplatten MP gehalten und so vom Deformationselement DE nicht weggeschoben. Es ist noch eine weitere Deformationsstruktur vorhanden, und zwar mit Abstützelementen AE sowie einem zweiten Deformationselement DE2, das bereits eine Struktur aufweist, die ein Zusammenstauchen dieses zweiten Deformationselements DE2 in einfacher Art und Weise ermöglichen. Alle Komponenten sind vorliegend rotationssymmetrisch ausgeführt. Damit ist beispielsweise auch das

Deformationselement DE2 ein Rohr. Die Abstützelemente AE leiten die Energie ab, die über die Struktur mit der Verjüngung weitergegeben wird. In Figur 3b wird die Verjüngung zurückgefahren, indem die Schieber S nach oben bewegt werden, so dass die untere Matrizzenplatte MP zur Seite geschoben wird und damit nicht mehr zu einer Verjüngung führt. Dies bedeutet ein weniger an abgebauter Crashenergie. In Figur 3c jedoch sind die Abstützelemente AE weiter nach außen bewegt worden und die Matrizzenplatten MP werden wiederum durch die Schieber S gehalten, so dass sowohl eine maximale Verjüngung, als auch durch die Stauchung des Deformationselements DE2 ein maximal möglicher Abbau an plastischer Energie durch die erfindungsgemäße

Vorrichtung stattfindet. Dies kann insbesondere dann geschehen, wenn der Fahrzeuginsasse in dem Airbag eingetaucht ist.

Figur 4 zeigt in den Figuren a bis c die verschiedenen Phasen für den

Fahrzeuginsassen DO in Bezug auf das Lenkrad LR und den Airbag AB. In Figur

4a besteht keine oder nur geringe Ankopplung des Insassen an das Fahrzeug. Der Insasse ist nicht an die Rückhaltemittel wegen der Gurtlose und kein Kontakt mit dem Airbag angekoppelt. Eine kurze hohe Beschleunigungsspitze führt zu keiner negativen biomechanischen Belastung. Die hohe Verzögerung nimmt bereits etwas Energie aus dem Crash und liefert Signale für die Auslösung der

Personenschutzmittel. In Figur 4b handelt es sich um die mittlere Crashphase, während die Figur 4a die frühe Crashphase beschreibt. In der mittleren

Crashphase entfalten die Rückhaltemittel wie der Airbag ihre Wirkung. Der Fahrzeuginsasse baut relativ zum Fahrzeug Geschwindigkeit auf. Die Belastung des Insassen kann durch eine geringere Geschwindigkeit relativ zum Airbag beim Auftreffen auf den Bag reduziert werden. Daher ist gegenüber der frühen Phase eine geringere Verzögerung von Vorteil. In der finalen Crashphase gemäß Figur 4c koppeln sowohl der Airbag, als auch der Gurt den Insassen an und arbeiten optimal, beispielsweise mit Kraftbegrenzung. Die Energie kann durch hohe Verzögerung aus dem System genommen werden. Der Insasse wird durch das gut eingestellte Rückhaltemittel an den sogenannten vehicle ride down optimal gekoppelt. Vehicle ride down ist die Verzögerung des Fahrzeuges. Der Insasse wird an die Verzögerung des Fahrzeuges gekoppelt, so dass seine Geschwindigkeit relativ zur Fahrzeugstruktur (Beispielsweise dem Lenkrad oder der Instrumentenkonsole) über den gesamten zur Verfügung stehenden

Innenraum verringert wird.

An dieser Stelle ist ein hohes Verzögerungsniveau notwendig. Die

Rückhaltesysteme sind derart kraftbegrenzend eingestellt, so dass

Verzögerungsspitzen und ein vergleichsweise hohes Verzögerungsniveau zu einer optimalen biomechanischer Belastung führt.

Figur 5 zeigt ein Kraft/Zeit- Diagramm. Die Kraft ist dabei mit F auf der Ordinate bezeichnet und die Zeit mit t auf der Abszisse. Die dargestellte Kraft ist das Kraftniveau des Fahrzeugvorderwagens, welches auch die Insassenbewegung steuert. Figur 5 zeigt mit den Kurven 1, 2 und 3 die Fälle, Figur 3a,b und c.

Wobei der Fall a dem Fall 1, Figur 3b dem Fall 2 und Figur 3c dem Kurve 3 entspricht. Bei der Kurve 3 fällt das Kraftniveau ab, um die

Geschwindigkeitsaufnahme des Insassen relativ zur Fahrzeugstruktur zu reduzieren. Dies wird durch die zusätzliche Deformationsstruktur DE2 ermöglicht.

Nach dem Kontakt mit den Rückhaltemitteln erfolgt wieder die Erhöhung der Kraft.

Die Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm der Erfindung. Hierbei wird im Schritt 600 ein erstes Signal bereitgestellt wird, das einen bevorstehenden oder

beginnenden Crashvorgang kennzeichnet. In Abhängigkeit von dem ersten Signal wird dann im Schritt 601 ein erstes Steuersignal zur Einstellung eines Deformationsverhaltens wenigstens eines Deformationselements der Vorrichtung zum adaptiven Abbau der Crashenergie im Schritt 602 erzeugt.

Im Schritt 603 wird dann ein zweites Signal bereitgestellt, das wenigstens einen sich in Abhängigkeit vom Crashvorgang ändernden Insassenparameter kennzeichnet. Mit dem anschliessenden Schritt 604 wird ein zweites

Steuersignal in Abhängigkeit von dem zweiten Signal zur Einstellung des

Deformationsverhaltens während des Crashvorgangs im Schritt 605 erzeugt. Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt einer Vorrichtung zum Abbau der Crashenergie: Das Deformationselement 72 wird durch einen Absorber 70 durch die

Crashenergie F gedrückt. Der Schieber 71 ist eine Sollbruchstelle. Ist er aktiviert, wird ein hoher Anfangsniveau erzeugt. Dann bricht der Schieber 71, gewollt unter der andauernden Last. Der Verjüngungsabsorber 70 wird wirksam. Das

Kraftniveau sinkt ab. Ist der Absorber 70 aufgebraucht, deformieren andere Strukturen im Vorderwagen und das Niveau steigt wieder. Bei dieser Umsetzung muss nicht während des Crashes geschaltet werden. Das Brechen des

Schiebers 71 ist der Schalter.

Claims

Ansprüche

1. Steuergerät (SG) zur Einstellung einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug mit:

einer ersten Schnittstelle (I Fl), die ein erstes Signal bereitstellt, das einen bevorstehenden oder beginnenden Crashvorgang kennzeichnet.

Einem Rechenelement (μΰ), das in Abhängigkeit von dem ersten Signal ein erstes Steuersignal zur Einstellung des Deformationsverhaltens wenigstens eines Deformationselements der Vorrichtung zum adaptiven Abbau der Crashenergie erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (SG) eine zweite Schnittstelle (I F2) aufweist, die ein zweites Signal bereitstellt, das wenigstens einen sich in Abhängigkeit vom Crashvorgang ändernden

Insassenparameter kennzeichnet, und dass das Rechenelement ( iC) wenigstens ein zweites Steuersignal in Abhängigkeit vom zweiten Signal zur Einstellung des Deformationsverhaltens während des Crashvorgangs erzeugt.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das

Rechenelement ( iC) anhand des zweiten Signals eine

Insassenvorverlagerung bestimmt und daraus einen Beginn einer

Rückhaltemittelwirkung wenigstens eines Personenschutzmittels bestimmt, wobei das zweite Steuersignal eine Reduktion einer Steifigkeit bezüglich des Deformationsverhaltens angibt.

3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zweite Steuersignal das Deformationsverhalten bezüglich der Steifigkeit derart beeinflusst, dass ein Weg des Insassen infolge des Crashs von seiner Position zu Beginn des Crashvorgangs bis zum Beginn der Rückhaltewirkung durch das wenigstens eine Personenschutzmittel maximal ausgenutzt wird, um eine Belastung des Fahrzeuginsassen zu reduzieren.

4. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechenelement (μθ) anhand des zweiten Signals eine Crashschwere bestimmt und anhand der Crashschwere das wenigstens eine zweite Steuersignal erzeugt.

5. Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug mit: wenigstens einem Deformationselement, dessen Deformationsverhalten in Abhängigkeit von einem ersten Steuersignal für den adaptiven Abbau der Crashenergie einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das

Deformationsverhalten während des Crashvorgangs in Abhängigkeit von wenigstens einem zweiten Steuersignal ansteuerbar ist, wobei das wenigstens eine zweite Steuersignal in Abhängigkeit von wenigstens einem sich in Abhängigkeit vom Crashvorgang ändernden Insassenparameter erzeugbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Steuergerät (SG) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Schnittstelle zum Anschluss eines Steuergeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein erstes Deformationselement (DE1) aufweist, das zum Abbau der Crashenergie verjüngt wird, wobei eine Aktuatorik zur Einstellung der Verjüngung in Abhängigkeit vom ersten und/oder zweiten Steuersignal vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein zweites Deformationselement (DE2) aufweist, das derart angeordnet ist, dass es infolge der Deformation gestaucht wird, wobei wenigstens ein Abstützelement (AE) das zweite Deformationselement für die Deformation infolge des ersten und/oder zweiten Steuersignals freigibt.

10. Verfahren zum Einstellen einer Vorrichtung zum adaptiven Abbau von Crashenergie für ein Fahrzeug, wobei ein erstes Signal bereitgestellt wird, das einen bevorstehenden oder beginnenden Crashvorgang kennzeichnet, wobei in Abhängigkeit von dem ersten Signal ein erstes Steuersignal zur Einstellung eines Deformationsverhaltens wenigstens eines

Deformationselements der Vorrichtung zum adaptiven Abbau der

Crashenergie erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Signal bereitgestellt wird, das wenigstens einen sich in Abhängigkeit vom

Crashvorgang ändernden Insassenparameter kennzeichnet, und dass wenigstens ein zweites Steuersignal in Abhängigkeit von dem zweiten Signal zur Einstellung des Deformationsverhaltens während des Crashvorgangs erzeugt wird.