• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Es wird eine Vorrichtung zur Überwachung von jeweiligen Andruckkräften zwischen wenigstens einem Steuergerät und einer Fahrzeugkarosserie vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einer der überwachten Andruckkräfte ein Signal erzeugt.
    公开号:DE102004003200A1
    申请号:DE102004003200
    申请日:2004-01-22
    公开日:2005-08-11
    发明作者:Bernd Eckert
    申请人:Robert Bosch GmbH；
    IPC主号:B60R16-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Überwachung von jeweiligen Andruckkräften zwischenwenigstens einem Steuergerätund einer Fahrzeugkarosserie nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
    [0002] Aus DE 198 41 258 C1 istein Steuergerätmit Beschleunigungssensoren bekannt, dass mit Befestigungsschraubenan der Fahrzeugkarosserie befestigt wird.
    [0003] Dieerfindungsgemäße Vorrichtungzur Überwachungvon jeweiligen Andruckkräftenzwischen wenigstens einem Steuergerät und einer Fahrzeugkarosseriehat demgegenüberden Vorteil, dass nunmehr die Andruckkräfte, die zwischen der Fahrzeugkarosserieund dem Steuergerätvorliegen überwacht werden.Damit sind die Befestigungen überwachbar unddas Überwachungsergebniskann zur Erzeugung eines Signals genutzt werden, dass beispielsweise zurAnsteuerung einer Anzeige verwendet wird. Damit erhöht sichdie Sicherheit von Steuergerätenund deren Funktion, insbesondere wenn Sensoren sich im Steuergerät befinden,die zur Erfassung wenigstens einer kinematischen Größe wie derFahrzeuglängs-,quer-, Hochbeschleunigung oder auch von Drehraten bzw. Drehbeschleunigungenverwendet werden. Die Überwachungder Andruckkräfte kanninsbesondere auch zum Nachweis der Funktionsweise der Steuergeräte üüber einenlangen Zeitraum verwendet werden, insbesondere wenn die Überwachungsergebnissein einem Speicher abgespeichert werden. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Überwachungder einzelnen Andruckkräfte,so dass individuell identifizierbar ist, mit welcher Andruckkraftdas Steuergerätan die Karosserie am jeweiligen Befestigungsort gehalten wird. Auch schonbei der Montage des Steuergerätskann durch die erfindungsgemäße Vorrichtungeine Überwachungder korrekten Montage vorgenommen werden.
    [0004] Durchdie in den abhängigenAnsprüchen aufgeführten Maßnahmenund Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruchangegebenen Vorrichtung zur Überwachungvon jeweiligen Andruckkräftenzwischen wenigstens einem Steuergerät und einer Fahrzeugkarosseriemöglich.
    [0005] Besondersvorteilhaft ist, dass zur Überwachungder jeweiligen Andruckkräftejeweils eine druckempfindliche Folie zwischen dem Steuergerät und derFahrzeugkarosserie vorgesehen ist. Diese druckempfindliche Foliekann dann vorteilhafter Weise elektrisch kontaktiert werden, umdann ein druckabhängigesSignal in Abhängigkeitvon den jeweiligen Andruckkräftenzu bekommen. Dieses Signal kann dann weiter verarbeitet werden,um in Abhängigkeitdavon beispielsweise die Anzeige anzusteuern. Die druckempfindlicheFolie könntebeispielsweise piezoelektrisch oder auch piezoresistiv ausgebildetsein. Beides sind Effekte, wo eine Kraft bzw. Druckeinwirkung zueiner Änderungvon elektrischen Eigenschaften führt,die messbar sind. Auch andere Druckeffekte, die messbar sind, beispielsweiseauch ein optischer Effekt könntenhier verwendet werden.
    [0006] DieFolie ist vorzugsweise im Bereich der jeweiligen Anschraubstellendes Steuergerätsan die Karosserie vorgesehen. Idealerweise ist dabei die Folie zwischender Karosserie und dem Steuergerät, sodass direkt die Andruckkraft gemessen werden kann, die durch dieSchraube ausgeübtwird.
    [0007] Die Überwachungder Andruckkräftekann durch das Steuergerätselbst erfolgen und in Abhängigkeitdavon dann das Signal erzeugen, um beispielsweise die Anzeige anzusteuern.Damit ist dann die eigene Überwachungin das Steuergerätselbst elektrisch integriert. Entsprechende Leitungen von den Folienzur Auswertung im Steuergerätsind vorzusehen, um die Meßwerteder Andruckkräftezu übertragen.Diese Datenübertragungkönnteauch durch eine Funkübertragungoder auch durch eine optische Übertragung realisiertsein. Alternativ ist es möglich,dass auch andere Steuergeräteals das Steuergerät,dessen Andruckkräfte überwachtwerden, diese Andruckkräfteaufnimmt und gegebenenfalls ein Signal erzeugt. Beispielsweise könnte ein zentralesSteuergerätim Fahrzeug die Andruckkräfte verschiedenerSteuergeräte überwachen.Damit liegt dann eine Zentralisierung der Überwachung der Andruckkräfte vor.
    [0008] ZeichnungAusführungsbeispieleder Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in dernachfolgenden Beschreibung nähererläutert.
    [0009] Eszeigen
    [0010] 1 einBlockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    [0011] 2 eineerste Einbauposition der Folie,
    [0012] 3 einezweite Einbauposition der Folie und
    [0013] 4 einSteuergerätsowie
    [0014] 5 dieFolie.
    [0015] Steuergeräte, beispielsweisesolche fürdie Ansteuerung von Personenschutzmitteln, werden bei der Kraftfahrzeugmontagemit drehmomentüberwachtemAnziehen mittels Schrauben in der Karosserie befestigt. Dabei wirddie Andruckkraft zwischen Steuergerät und Karosserie von vielenFaktoren beeinflusst. Dazu gehörtdie Gütedes Bolzen bzw. des Muttergewindes, eine Schmierung, die Reibungder Mutter an der Auflageflächeund weitere Parameter. Die tatsächlicheAndruckkraft kann durch das Anzugsmoment nicht erfasst werden, obwohldie Andruckkraft selbst fürdie richtige Funktionsweise des Steuergeräts mit seinen Beschleunigungsaufnehmernvon grundlegender Bedeutung ist.
    [0016] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,die Andruckkraft an den Stellen zwischen Steuergerät und Karosseriezu messen, an denen eine Befestigung zwischen diesen beiden Teilenvorliegt. Diese Andruckkraft wird vorzugsweise mit einer druckempfindlichenFolie gemessen. Dies ermöglicht,dass die Andruckkraft überdie gesamte Lebensdauer dieser Befestigung überwachbar ist. Insbesondereist dies fürjede Anschraubstelle möglich.Damit ist bei einem eventuell auftretenden Nachlassen der Andruckkraft eineWarnung an den Fahrer beispielsweise über eine Airbagwarnlampe möglich undkann so einen notwendigen Werkstattbesuch rechtzeitig anregen. BeiAnschraubstellen mit unzureichender Andruckkraft, die also einenegative Auswirkung auf die Funktionsweise des Airbagsteuergeräts und insbesondere aufdie Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren haben würde, liegtin der Regel dennoch noch ein guter elektrischer Kontakt vor, derselbst dann keinen Hinweis auf die nachlassende Andruckkraft liefernwürde.Daher ist eine individuelle Überwachungder einzelnen Andruckkräftenotwendig. Die drucksensitive Folie wird in der Auflagezone zwischenKarosserie und Steuergerätderart angeordnet, dass sie ständigdie Andruckkraft jeder einzelnen Anschraubstelle misst. Die vonder Folie ermittelten Werte werden entweder direkt vom Airbagsteuergerät ausgewertetoder von einem anderen Steuergerät überprüft. Damitwerden die systembedingten Fehler der Anzugsmomentüberwachungbei der Montage des Kraftfahrzeugs ausgeschlossen und ebenso können spätere Änderungenerfasst werden. Diese Änderungender Anpresskraft werden mit der Anzugsmomentüberwachung überhaupt nicht erfasst und stellenein gewisses Risiko dar.
    [0017] DieFolie kann als ein fahrzeugfestes Teil oder als steuergerätfestesTeil eingesetzt werden. Als Folie kann eine Piezoresistfolie eingesetztwerden. Die Auswertung der von der Folie erfassten Kraftwerte kann über dieSteuergeräteelektronikoder überein anderes elektronisches Steuergerät erfolgen.
    [0018] 1 erläutert ineinem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Drei druckabhängige Folien 10, 11 und 12 liefernelektrische Kennwerte, die die auf die einzelnen Folien 10, 11,und 12 ausgeübteKraft kennzeichnen an eine Signalverarbeitung 13, die dieseKraftwerte digitalisiert, verstärktund filtert. Der so entstandene digitale Drahtenstrom wird von derSignalverarbeitung 13 an einen Prozessor 14 übertragen,der eine Auswertung der Kraftwerte vornimmt. Dazu verwendet derProzessor 14 einen Speicher 15, mit dem er über einenDatenein-/ausgang verbunden ist. Dieser speichert beispielsweiseeinen RAM-Speicher. In diesem Speicher sind Schwellwerte geladen,mit denen die Kraftwerte verglichen werden. Kommt es zur entsprechendenSchwellwertunterschreitungen, dann weist dies auf eine nachlassendeKraft hin. Insbesondere könntenim Prozessor 14 bereits Algorithmen ablaufen, die eineExtrapolation nach Erfahrungswerten der nachlassenden Andruckkraftliefern. Damit kann bei einer vielleicht noch ausreichenden Anzugskraftdurch eine entsprechende Abschätzungder zukünftigenEntwicklung auf ein potenzielles Problem geschlossen werden. Dabei können übliche Algorithmenzur Trendfortsetzung eingesetzt werden. Die gemessenen Werte können auchan dem Speicher 15 dauerhaft abgespeichert werden, um für eine spätere Auswertungin der Werkstatt Verwendung zu finden. Insbesondere bei der Analysenach einem Unfall sind solche Werte hilfsreich. Der Prozessor 14 kann über einenDatenausgang eine Ausgabe 16 ansteuern, um beispielsweise eineentsprechende Warnlampe zu aktivieren oder auf eine Anzeige einemFahrer eine entsprechende Botschaft zu übermitteln. Die Ausgabe 16 kannjedoch auch übereine Fernwartung abgefragt werden oder über ein Diagnosekabel das demFahrzeug zugeführtwird, beispielsweise in einer Werkstatt.
    [0019] DieFolien 10, 11 und 12 sind wie oben dargestelltbeispielsweise aus piezoresisitven Material ausgebildet. AndereKonfigurationen, die ebenfalls zu einem druckabhängigen Signal führen, sindfür dieseFolien verwendbar. Die Signalverarbeitung 13 und der Prozessor 14 sowieder Speicher 15 können imSteuergerät,dessen Andruckkräftegemessen werden, angeordnet sein. Diese Auswertung kann jedoch auchin einem anderen Steuergerät,dessen Andruckkräftehier nicht geprüftwerden, lokalisiert sein.
    [0020] 2 zeigteine erste Anordnung der druckempfindlichen Folie. Eine Schraube 20 istin einem Sackloch in der Karosserie 22 eingeschraubt, wobei dieSchraube 20 das Steuergerät 23 somit befestigt. Zwischender Karosserie 22 und dem Steuergerät 23 ist die druckempfindlicheFolie 21 angeordnet. Auch sie wird von der Schraube 20 gegendie Karosserie 22 gedrückt.Damit misst die Folie 21 direkt die ausgeübte Andruckkraft,die die Schraube 20 gegen das Steuergerät 23 und die Karosserie 22 ausübt.
    [0021] 3 zeigteine alternative Anordnung, wobei nunmehr eine Schraube 30 miteiner Mutter 33 verschraubt ist, wobei die Mutter 33 einSteuergerät 34 gegendie Karosserie 31 drückt.Die druckempfindliche Folie ist unter dem Schraubenkopf der Schraube 30 mitdem Bezugszeichen 32 angeordnet. Hier wird die indirekteAndruckkraft gemessen, wobei es hier auch möglich ist, unter der Mutter 33 die druckempfindlicheFolie 32 anzuordnen.
    [0022] 4 zeigtein Steuergerät 40 mitvier Befestigungsstellen 41, 42, 43 und 44,die durch Verschraubung mit der Karosserie befestigt werden. An diesenBefestigungsstellen 41 bis 44 werden druckempfindlicheFolien angeordnet, um die Andruckkraft, die durch die Schraubenausgeübtwird, zu messen.
    [0023] 5 zeigtschematisch die Kontaktierung einer druckempfindlichen Folie. Diedruckempfindliche Folie 50, auf die die Kraft F ausgeübt wird,wird mit einem Strom durch eine Stromquelle 52 beaufschlagt.Die abfallende Spannung wird überein Voltmeter 51 gemessen. Durch den Druck ändern sich dieelektrischen Eigenschaften der druckempfindlichen Folien 50.Dadurch ist es möglich, über die Messungder Spannung den ausgeübtenDruck also die ausgeübteKraft die Andruckkraft zu messen. Dieser Messwert wird dann ausgewertetum gegebenenfalls eine Warnung an den Fahrer auszugeben, falls dieAndruckkraft der Befestigung zu schwach ist.
    [0024] NebenVerschraubungen sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten durch die erfindungsgemäße Vorrichtungunter dem Einsatz beispielsweise der druckempfindlichen Folie überwachbar.
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Vorrichtung zur Überwachung von jeweiligen Andruckkräften (F)zwischen wenigstens einem Steuergerät (40) und einer Fahrzeugkarosserie(22, 31), wobei die Vorrichtung in Abhängigkeitvon wenigstens einer der überwachtenAndruckkräfteein Signal erzeugt.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass zur Überwachungder jeweiligen Andruckkräfte(F) jeweils eine druckempfindliche Folie (10 bis 12, 21, 32, 50)zwischen dem Steuergerät (23, 34, 40)und der Fahrzeugkarosserie (22, 31) vorgesehenist.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die jeweilige Folie (21, 32, 50)piezoresistives Material aufweist.
    [4] Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,dass die jeweilige Folie (10 bis 12, 21, 32, 50)im Bereich von jeweiligen Anschraubstellen (41 bis 44)des Steuergeräts(40) an die Karosserie vorgesehen ist.
    [5] Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Steuergerät selbst die Andruckkräfte überwachtund in Abhängigkeitdavon das Signal erzeugt.
    [6] Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Vorrichtung in Abhängigkeit von dem Signal eineAnzeige ansteuert.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    KR101672111B1|2016-11-02|센서를 포함하는 연결 부재 및 제조 방법
    US3958445A|1976-05-25|Proportional brake lining wear sensor
    CA2414608C|2006-06-06|Piezoelectric sensor
    US5585785A|1996-12-17|Driver alarm
    DE102010034129B4|2013-10-17|Verfahren zum Betreiben einer Reifendrucküberwachungseinheit
    JP4213580B2|2009-01-21|自動車のタイヤ圧力を監視するシステムと方法
    JP5650815B2|2015-01-07|Method and apparatus for detecting driver's fatigue using steering angle detection sensor
    US7762736B2|2010-07-27|Ball and socket joint with sensor device and process for wear measurement
    US6332354B1|2001-12-25|Method and apparatus for determining vehicle brake effectiveness
    US7347464B2|2008-03-25|Collision detection system for vehicle
    DE102004044954B4|2013-11-21|Reifenzustandsgrößenerfassungsvorrichtung und Verfahren
    US7359776B2|2008-04-15|Apparatus for correcting and diagnosing angular rate sensors installed in an automotive vehicle
    US7663495B2|2010-02-16|Vigilance monitoring technique for vehicle operators
    DE102004064002B4|2019-05-09|System zum Überwachen einer Sensorvorrichtung
    JP4052469B2|2008-02-27|アセンブリに対する損傷の早期の検出および予測のための装置と方法
    US4950914A|1990-08-21|Collision detection system for a vehicle
    US7343787B2|2008-03-18|Piezoelectric tire sensor and method
    ES2664573T3|2018-04-20|Aparato de control para un dispositivo de protección de pasajeros de vehículos o peatones y un sistema de control
    EP0995050B1|2004-06-09|Temperaturfühlender bremsbelag-verschleissanzeiger
    US7228197B2|2007-06-05|Spindle device with state monitoring, and monitoring method and monitoring system therefore
    CN1318243C|2007-05-30|碰撞感应装置
    US20110224875A1|2011-09-15|Biometric Application of a Polymer-based Pressure Sensor
    US20070063869A1|2007-03-22|Telemetry unit
    US6536259B2|2003-03-25|Device for sensing a side impact in a motor vehicle
    US7012511B2|2006-03-14|Loose wheel indicator
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004003200B4|2020-03-26|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-01-20| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2014-07-03| R084| Declaration of willingness to licence|Effective date: 20140521 |
    2018-07-09| R016| Response to examination communication|
    2019-12-17| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2020-12-29| R020| Patent grant now final|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004003200.9A|DE102004003200B4|2004-01-22|2004-01-22|Vorrichtung zur Überwachung von jeweiligen Andruckkräften zwischen wenigstens einem Steuergerät und einer Fahrzeugkarosserie|DE102004003200.9A| DE102004003200B4|2004-01-22|2004-01-22|Vorrichtung zur Überwachung von jeweiligen Andruckkräften zwischen wenigstens einem Steuergerät und einer Fahrzeugkarosserie|
    [返回顶部]