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    Eine Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung enthält Sensoren (1, 2 und 3) zum Erfassen der Lateralbeschleunigung, der Vertikalbeschleunigung und der Wankwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs; einen Abschnitt (41) zum Berechnen des Wankwinkels des Fahrzeugs durch Integrieren der Wankwinkelgeschwindigkeit; einen Abschnitt (42) zum Durchführen der Nullkorrektur des Wankwinkels des Fahrzeugs gemäß der Lateralbeschleunigung und der Wankwinkelgeschwindgkeit; einen Abschnitt (43) zum Erfassen des Modes des Überschlags aus der zusammengesetzten Beschleunigung aus der Lateralbeschleunigung und der Vertikalbeschleunigung; einen Abschnitt (44) zum Entscheiden über eine Überschlagserfassungsschwellenkarte des Fahrzeugs (Abbildung bzw. Karte) gemäß dem Mode des Überschlags; einen Abschnitt (45) zum Entscheiden über das Entwicklungsmaß des Überschlags aus der zusammengesetzten Beschleunigung; einen Abschnitt (46) zum Korriegieren des Schwellenwerts der Karte unter Verwendung des Entwicklungsmaßes; und einen Abschnitt (47) zum Entscheiden über das Auftreten des Überschlags aus der Karte, deren Schwellenwert korrigiert ist.
    公开号:DE102004031665A1
    申请号:DE102004031665
    申请日:2004-06-30
    公开日:2005-02-03
    发明作者:Yuji Ariyoshi；Masahiro Nakamoto；Ryoutarou Suzuki
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；
    IPC主号:B60R21-01
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung und ein Fahrzeugüberschlag-Erfassungsverfahrenzum Erfassen eines Fahrzeugüberschlags.
    [0002] Herkömmlich gibtes als eines der allgemein gebräuchlichsten Überschlag-Erfassungsverfahren einVerfahren zum Ausführender Überschlagerfassungauf einer zweidimensionalen Karte des Wankwinkels θ und derWankwinkelgeschwindigkeit ω (siehebeispielsweise die relevante Referenz 1). Jedoch hat das in derrelevanten Referenz 1 offenbarte Erfassungsverfahren, das die zweidimensionale ω-θ-Karte bzw.-Abbildung verwendet, ein Problem eines Verzögerns der Erfassungszeit des Überschlags,wenn die Wankwinkelgeschwindigkeit sehr groß ist oder stark ansteigt.Zum Lösendes Problems sind Verfahren vorgeschlagen, die den Entwicklungstypdes Überschlagsgemäß der Größe der Beschleunigungklassifizieren, die durch Beschleunigungssensoren (Y-Achse und/oderZ-Achse) erfasst wird, und Überschlagerfassungsschwellenkartenverwenden, die zu den einzelnen Entwicklungstypen passen. DieseVerfahren verwenden die Erfassungswerte des Y-Achsen-Sensors unddes Z-Achsen-Sensorszum Erfassen des Überschlags(siehe beispielsweise die relevanten Referenzen 2 und 3). RelevanteReferenz 1: Veröffentlichtejapanische Patentanmeldung Nr. 7-164.985/1995. Relevante Referenz2: Veröffentlichtejapanische Patentanmeldung Nr. 2001-83172. Relevante Referenz3: Veröffentlichtejapanische Patentanmeldung Nr. 2002-200951.
    [0003] Diein den relevanten Referenzen 2 und 3 beschriebenen Verfahren habenjedoch ein derartiges Problem, dass sie unfähig zum genauen Erfassen derGröße der lateralenBeschleunigung sind. Dies ist deshalb so, weil dann, wenn das Fahrzeug wankt,die Erfassungsachsen der Sensoren auch schräg sind. Zusätzlich erfassen selbst dann,wenn angenommen wird, dass der Y-Achsen-Beschleunigungssensor dieZentrifugalkraft erfasst und der Z-Achsen-Beschleunigungssensordie Schwerkraftbeschleunigung und die Beschleunigung der Aufwärts- undAbwärtsbewegungerfasst, beide Sensoren die Schwerkraftbeschleunigung und die Zentrifugalkraft,wenn sich das Fahrzeug neigt. Dies präsentiert ein derartiges Problem,dass es schwierig gemacht wird, die durch einen jeweiligen Sensorerfasste Beschleunigung dem Überschlagunabhängigzuzuordnen.
    [0004] Dievorliegende Erfindung ist implementiert, um die vorangehenden Problemezu lösen.Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtungund ein Fahrzeugüberschlag-Erfassungsverfahrenzur Verfügungzu stellen, die einen Fahrzeugüberschlag schnellund genau erfassen könnenund die eine einfache Konfiguration und eine allgemeine Vielseitigkeitbzw. Flexibilitäthaben. Sie wird dadurch erreicht, dass die Gesamtbeschleunigungdurch Aufsummieren einer Vielfalt von Beschleunigungskomponenten, dieauf das Fahrzeug wirken, berechnet wird, dass über mögliche Moden des Überschlagsgemäß der Richtungund der Größe der berechnetenBeschleunigung entschieden wird und dass über die geeignete Referenzzum Treffen einer Überschlagentscheidung gemäß dem Modeentschieden wird.
    [0005] Gemäß einemAspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtungzur Verfügunggestellt, die folgendes enthält: einenLateralbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Beschleunigungin einer lateralen Richtung eines Fahrzeugs als Lateralbeschleunigung;einen Vertikalbeschleunigungs-Erfassungsabschnittzum Erfassen einer Beschleunigung in einer vertikalen Richtung desFahrzeugs als Vertikalbeschleunigung; einen Wankwinkelgeschwindigkeits-Erfassungsabschnittzum Erfassen einer Drehwinkelgeschwindigkeit um eine Achse in einerLängsrichtungdes Fahrzeugs als Wankwinkelgeschwindigkeit; einen Wankwinkel-Berechnungsabschnittzum Berechnen eines Wankwinkels des Fahrzeugs durch Integrierender Wankwinkelgeschwindigkeit; einen Wankwinkel-Nullkorrekturabschnitt zum Durchführen einerNullkorrektur des Wankwinkels des Fahrzeugs gemäß der Lateralbeschleunigungund der Wankwinkelgeschwindigkeit; einen Überschlagmode-Erfassungsabschnittzum Erfassen eines Modes des Überschlagsdurch Kombinieren der Lateralbeschleunigung mit der Vertikalbeschleunigungund durch Verwenden der zusammengesetzten Beschleunigung; einen Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnittzum Entscheiden übereine Überschlagerfassungsschwellenkartedes Fahrzeugs gemäß dem Modedes erfassten Überschlags;einen Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnittzum Entscheiden überein Entwicklungsmaß des Überschlagsdurch Kombinieren der Lateralbeschleunigung mit der Vertikalbeschleunigungund durch Verwenden einer Größe der zusammengesetztenBeschleunigung; einen Kartenschwellen- Korrekturabschnitt zum Korrigieren eines Schwellenwertsder Überschlagerfassungsschwellenkartegemäß dem Entwicklungsmaß des Überschlags, über dasentschieden ist; und einen Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnittzum Erfassen eines Auftretens eines Überschlags gemäß der Überschlagerfassungsschwellenkarte,deren Schwellenwert durch den Kartenschwellen-Korrekturabschnittkorrigiert ist.
    [0006] Esfolgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen:
    [0007] 1 ist ein funktionellesBlockdiagramm, das eine Konfiguration eines Ausführungsbeispiels 1 einer Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegendenErfindung zeigt;
    [0008] 2 ist ein Ablaufdiagramm,das den Betrieb der Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung desAusführungsbeispiels1 gemäß der vorliegenden Erfindungdarstellt;
    [0009] 3A und 3B sind Diagramme, die einen Überschlagmodebei dem Ausführungsbeispiel1 gemäß der vorliegendenErfindung darstellen;
    [0010] 4 ist ein Diagramm, dasverschiedene Überschlagmodenbei dem Ausführungsbeispiel1 gemäß der vorliegendenErfindung darstellt;
    [0011] 5 ist ein Diagramm, daseine Überschlagmode-Entscheidungskartebei dem Ausführungsbeispiel1 gemäß der vorliegendenErfindung darstellt; und
    [0012] 6 ist ein Diagramm, das Überschlagerfassungsschwellenkartenbzw. -abbildungen bei dem Ausführungsbeispiel1 gemäß der vorliegendenErfindung darstellt.
    [0013] DieAusführungsbeispielegemäß der vorliegendenErfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungenbeschrieben.
    [0014] 1 ist ein funktionellesBlockdiagramm, das eine Konfiguration des Ausführungsbeispiels 1 einer Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegendenErfindung zeigt. In 1 sindein Lateralbeschleunigungssensor 1, ein Vertikalbeschleunigungssensor 2 undein Winkelbeschleunigungssensor 3 an der Eingangsseiteeiner Erfassungsvorrichtung 4 vorgesehen. Der Lateralbeschleunigungssensor 1 fungiertals Lateralbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt zum Erfassen derBeschleunigung in der lateralen Richtung des Fahrzeugs als Lateralbeschleunigung.Der Vertikalbeschleunigungssensor 2 fungiert als Vertikalbeschleunigungs-Erfassungsabschnittzum Erfassen der Beschleunigung in der vertikalen Richtung des Fahrzeugsals Vertikalbeschleunigung. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 3 fungiertals Wankwinkelgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einerDrehwinkelgeschwindigkeit (Wankrate) um die Achse in der Längsrichtungdes Fahrzeugs als Wankwinkelgeschwindigkeit.
    [0015] DieErfassungsvorrichtung 4 enthält einen Wankwinkel-Berechnungsabschnitt 41,einen Wankwinkel-Nullkorrekturabschnitt 42,einen Überschlagmode-Erfassungsabschnitt 43,einen Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnitt 45,einen Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt 44,einen Kartenschwellen-Korrekturabschnitt 46 und einen Überschlagauftritts-Erfassungsabschnitt 47.Der Wankwinkel-Berechnungsabschnitt 41 berechnetden Wankwinkel des Fahrzeugs durch Integrieren der von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 3 zugeführten Wankwinkelgeschwindigkeit.Der Wankwinkel-Nullkorrekturabschnitt 42 führt dieNullkorrektur des Wankwinkels des Fahrzeugs gemäß der Lateralbeschleunigung vomLateralbeschleunigungssensor 1 und der Wankwinkelgeschwindigkeitvom Winkelgeschwindigkeitssensor 3 aus. Der Überschlagmode-Erfassungsabschnitt 43 erfasstden Mode des Überschlagsgemäß der Lateralbeschleunigungvom Lateralbeschleunigungssensor 1 und der Vertikalbeschleunigungvom Vertikalbeschleunigungssensor 2. Der Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnitt 45 entscheidet über dasEntwicklungsmaß des Überschlagsaus der Größe des Ergebnissesder Lateralbeschleunigung vom Lateralbeschleunigungssensor 1 undder Vertikalbeschleunigung des Vertikalbeschleunigungssensors 2.Der Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt 44 entscheidet über dieFahrzeugüberschlagerfassungsschwellenkarteaus zwei Parametern aus der Lateralbeschleunigung, der Vertikalbeschleunigung,der Wankwinkelgeschwindigkeit und dem Wankwinkel des Fahrzeugs gemäß dem Modedes Überschlags, derdurch den Überschlagmode-Erfassungsabschnitt 43 erfasstist. Der Kartenschwellen-Korrekturabschnitt 46 korrigiertden Schwellenwert der Überschlagerfassungsschwellenkartein dem Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt 44 gemäß dem Entwicklungsmaß, über das durchden Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnitt 45 entschiedenist. Der Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt 47 entscheidet über dasAuftreten des Überschlagsaus der Beziehung zwischen den zwei Parametern, die durch den Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt 44 ausgewählt sind.
    [0016] Der Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt 47 führt die Überschlagentscheidungsausgabeals Startsignal zu einer externen Schutzvorrichtung 5 zu,die ein Seitenaufprallschutzsystem bzw. seitliches Airbagsystementhält.In Reaktion auf das Startsignal expandiert die Schutzvorrichtung 5 den Seiten-Airbagbei dem Ereignis des Überschlags,um die Insassen auf dem Fahrersitz und dem Passagiersitz zu schützen.
    [0017] AlsNächsteswird der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels 1 unter Bezugnahmeauf die 2–6 beschrieben.
    [0018] Beieinem Schritt ST1 der 2 wirdder Erfassungsvorrichtung 4 die Lateralbeschleunigung Gy desFahrzeugs zugeführt,die durch den Lateralbeschleunigungssensor 1 erfasst wird,die Vertikalbeschleunigung Gz des Fahrzeugs, die durch den Vertikalbeschleunigungssensor 2 erfasstwird, und die Wankwinkelgeschwindigkeit ω um die Achse in der Längsrichtungdes Fahrzeugs, welche Geschwindigkeit durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 3 erfasstwird.
    [0019] Beieinem Schritt ST2 berechnet der Wankwinkel-Berechnungsabschnitt 41 denWankwinkel θ durchDurchführender Integration der durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 3 erfasstenWankwinkelgeschwindigkeit ω über derZeit.
    [0020] BeimnächstenSchritt ST3 trifft der Wankwinkel-Nullkorrekturabschnitt 42 eineEntscheidung diesbezüglich,ob ein Zustand, der |Gy| ≦ kund |ω| ≦ r erfüllt, für länger alseine vorbestimmte Zeitperiode andauert, wobei k und r jeweils eineKonstante ist. Wenn der Zustand für länger als eine vorbestimmte Zeitperiodeandauert, trifft der Wankwinkel-Nullkorrekturabschnitt 42 eineEntscheidung, dass das Fahrzeug in einem Zustand eines stabilenPegels ohne Neigung bzw. Schräglageist. Dann setzt der Wankwinkel-Nullkorrekturabschnitt 42 dendurch Durchführender zeitlichen Integration der Wankwinkelgeschwindigkeit ω durch denWankwinkel-Berechnungsabschnitt 41 erhaltenen Wankwinkel θ des Fahrzeugszurück,um dadurch die Nullkorrektur des Wankwinkels des Fahrzeugs auszuführen, demein Rückspringenzu der Verarbeitung zum Schritt ST2 folgt.
    [0021] Gegensätzlich dazubedeutet es dann, wenn der Zustand, der die Bedingungen |Gy| ≦ k und |ω| ≦ r erfüllt, innerhalbder vorbestimmten Zeitperiode bei dem Schritt ST3 nicht andauert,dass das Fahrzeug geneigt ist und nicht in einem Zustand eines stabilen Pegelsist. Somit erfasst der Überschlagmode-Erfassungsabschnitt 43 beieinem Schritt ST4 den Mode des Überschlagsgemäß der durchden Lateralbeschleunigungssensor 1 erfassten LateralbeschleunigungGy und der durch den Vertikalbeschleunigungssensor 2 erfasstenVertikalbeschleunigung Gz.
    [0022] DerMode des Überschlagsund ein Erfassungsverfahren dafürwerden nun unter Bezugnahme auf die 3A–5 beschrieben.
    [0023] Allgemeinist das Verhalten des Fahrzeugs beim Überschlag kompliziert und eineVielfalt von Faktoren beeinflussen das Verhalten des Fahrzeugs. Zuerstzeigt die 3A einen Zustand,in welchem das Fahrzeug in einem ausgeglichenen Zustand ist, undzeigt die 3B einen Zustand,in welchem das Fahrzeug in einem Überschlagzustand ist. In diesen Fällen werdendie Kraft und die Geschwindigkeit, die in Bezug auf das Fahrzeugerzeugt werden, definiert. Es soll angenommen sein, dass der Wankwinkel(θ) dasSchaukeln des Fahrzeugs von Seite zu Seite in Bezug auf die Straßenoberfläche anzeigt,dass die Wankwinkelgeschwindigkeit (Wankrate: ω) die Rotationsgeschwindigkeitbzw. Drehzahl um die Achse in der Längsrichtung des Fahrzeugs darstellt,die Lateralbeschleunigung (Gy) die Beschleunigung in der lateralenRichtung des Fahrzeugs darstellt und die Vertikalbeschleunigung(Gz) die Beschleunigung in der vertikalen Richtung des Fahrzeugsdarstellt. In 3B zeigtder gestrichelte Pfeil die zusammengesetzte Beschleunigung aus derLateralbeschleunigung (Gy) und der Vertikalbeschleunigung (Gz) an.
    [0024] In 3A ist die LateralbeschleunigungGy, nämlichdie Beschleunigung entlang der Y-Achse, welche Beschleunigung durchden Lateralbeschleunigungssensor 1 erfasst wird, Null (G)und ist die Vertikalbeschleunigung Gz, nämlich die Beschleunigung entlangder Z-Achse, welche Beschleunigung durch den Vertikalbeschleunigungssensor 2 erfasstwird, Eins (G), so dass die resultierende Beschleunigung 0 + 1 =1 ist. Andererseits ist in 3B diedurch den Lateralbeschleunigungssensor 1 erfasste LateralbeschleunigungGy sinθ (G)und ist die durch den Vertikalbeschleunigungssensor 2 erfassteVertikalbeschleunigung Gz cosθ (G),so dass die zusammengesetzte Beschleunigung √sin²θ + cos²θ = 1 ist.
    [0025] AlsNächsteswird unter Bezugnahme auf 4 derMode des Überschlagsklassifiziert und werden Gründefür einAuftreten und Eigenschaften davon beschrieben.
    [0026] 4(a) stellt ein Umkippen(fallover) dar, das in einem solchen Fall auftritt, wenn während einesFahrens die Räderauf einer Seite in einen Graben oder ähnliches fallen, in welchemFall die Lateralbeschleunigung Gy klein ist und die Wankwinkelgeschwindigkeit ω groß ist. 4(b) stellt ein Umstürzen (turnover)dar, das währendeiner scharfen Kurve aufgrund der Reibung der Reifen auf der Straßenoberfläche auftritt,in welchem Fall die Lateralbeschleunigung Gy etwa proportional zumWankwinkel θ ist. 4(c) stellt ein Rucken (flipover)dar, das dann auftritt, wenn die Räder während eines Fahrens auf einerSeite auf ein Hindernis oder seitlich fahren, in welchem Fall während desgesamten Überschlags dieLateralbeschleunigung Gy klein ist und der Wankwinkel θ groß ist. 4(d) stellt ein Stolpern(über etwas)(tripover) dar, das aufgrund eines Bremsens oder einer Kollisionmit einem Bordstein auftritt, in welchem Fall zu Beginn des Wankensdie Lateralbeschleunigung Gy groß ist, der Wankwinkel θ klein ist unddie Wankwinkelgeschwindigkeit ω groß ist. 4(e) stellt ein Abprallen(bounceover) dar, das aufgrund einer Kollision mit einem Hinderniswährendeines Fahrens auftritt. 4(f) stelltein Klettern (überetwas)(climbover) dar, das dann auftritt, wenn das Fahrzeug aufeine Störungfährt, über siefährt undherunterfällt.In diesem Fall ist die Lateralbeschleunigung Gy klein.
    [0027] 5 stellt eine Überschlagmode-Erfassungskartedar, die durch den Überschlagmode-Erfassungsabschnitt 43 verwendetwird. In 5 ist das Entwicklungsmaß des Überschlagsum so höher, jedicker die Schattierungen der einzelnen Bereiche a-f sind.
    [0028] In 5 stellt der Bereich a dasUmkippen (fallover) dar. Im normalen Fall unterzieht sich das Fahrzeugder Schwerkraftbeschleunigung, so dass angenommen wird, dass dieSumme aus den lateralen und vertikalen Komponenten der Beschleunigung Ggleich oder größer alsein G ist. Demgemäß wird dann,wenn die Vektorsumme aus den lateralen und vertikalen Komponentender erfassten Beschleunigung kleiner als ein G ist, eine Entscheidunggetroffen, dass ein freier Fall (in der Luft schwebend) auftritt.Das Entwicklungsmaß des Überschlagswird größer, wenndie Größe der Vektorsummenäher an Nullist.
    [0029] DerBereich b stellt das Umstürzen(turnover) dar, in welchem Fall die durch den Lateral-(Y-Achsen-)Beschleunigungssensor 1 erfassteLateralbeschleunigung Gy nahezu proportional zum durch den Wankwinkel-Berechnungsabschnitt 41 berechneten Wankwinkel θ ist. Gemäß der Neigungder Sensorerfassungsachsen aufgrund des Wankens des Fahrzeugs wirddie durch den Vertikal-(Z-Achsen-)Beschleunigungssensor 2 erfassteVertikalbeschleunigung (Schwerkraftbeschleunigung) Gz durch dieLateralbeschleunigung Gy ausgelöscht,so dass die Beschleunigung Gz in der Z-Richtung sich von Eins in Richtungzu Null ändert.Somit wird das Entwicklungsmaß bzw.der Entwicklungsgrad des Überschlagsgrößer, wenndie Beschleunigung Gz näher anNull G ist. Wie fürdie Y-Achse unterzieht es sich der Schwerkraftbeschleunigung undder Kreisbewegungsbeschleunigung, die in derselben stattfinden, undzwar aufgrund des Wankens des Fahrzeugs, so dass das Entwicklungsmaß des Überschlagssich erhöht,wenn sie größer werden.
    [0030] DerBereich c stellt das Rucken (überetwas) (flipover) dar, in welchem Fall die Räder aufgrund des Ruckens (spiralförmige Bewegungbzw. Korkenzieherbewegung) auf einer Seite nach oben gestoßen werden,so dass die Beschleunigung Gz in der Z-Richtung (Abwärtsrichtung in 5) erfasst wird. Das Fahrzeug wird durchden Stoß zumWanken gebracht, um umgestoßenzu werden. In diesem Fall hat die durch den Sensor erfasste Beschleunigung aucheine Y-Achsenkomponente gemäß der Neigung desFahrzeugs. Der Bereich ist so definiert, dass das Entwicklungsmaß des Überschlagsmit einer Erhöhungbezüglichder Größe der Beschleunigungin der Y- und der Z-Richtung(im äußeren Bereichder Ellipse) größer wird.
    [0031] Nachdem Stoßennach oben der Rädernauf einer Seite getrennt von der Straßenoberfläche erfährt das Fahrzeug nur die Schwerkraftbeschleunigung,um dadurch nahezu in der Luft zu schweben. Somit wird angenommen,dass die erfasste Schwerkraftbeschleunigung klein ist, so dass derBereich durch einen Kreis (eine Ellipse) definiert wird, der (die),bei der Stelle Null zentriert ist.
    [0032] DerBereich d stellt das Stolpern (überetwas) (tripover) dar, das in einem Fall auftritt, in welchem dasRad währenddes Bremsens mit einem Bordstein oder ähnlichem kollidiert. Selbstwenn die Kollision trivial ist, ist die erfasste Beschleunigungbei der Kollision viel größer alsdiejenige, die durch das Schwanken oder die Kreisbewegung während des normalenFahrens verursacht wird. Somit wird dann, wenn die große Beschleunigungin der Y-Richtung erfasst wird, eine Entscheidung getroffen, dassdas Stolpern stattfindet. Der Bereich d in 5 erstreckt sich in der grafischen Darstellungunter Berücksichtigungder Tatsache nach oben, dass das Fahrzeug während des Bremsens normalerweisewankt, und dass die Beschleunigung auch in der z-Richtung erfasstwird, wenn sich das Fahrzeug währenddes Wankens der Beschleunigung in der horizontalen Richtung unterzieht.
    [0033] DerBereich e stellt das Abprallen (bounceover) dar, in welchem Falldas Fahrzeug eine Kollision in der lateralen Richtung erfährt undaufgrund des Stoßesund des Zurückschwingensder Federn der Aufhängunggedreht werden kann. Verglichen mit dem Stolpern wird, obwohl dieRichtung des Stoßes aufgrundder Kollision dieselbe ist, die Richtung des Wankens und Überdrehensbzw. Umstürzensbei dem Abprallen umgekehrt. In Bezug auf den Bereich in der grafischenDarstellung ist er so definiert, dass er eine große Beschleunigungin der Y-Richtung hat und sich in der Z-Richtung nach unten ausdehnt (nichtnotwendigerweise symmetrisch zum Stolpern).
    [0034] DerBereich f stellt das Überklettern(climbover) dar, das dann auftritt, wenn der Unterteil des Fahrzeugsauf ein Hindernis fährt.Betrachtet man es als eine Kollision in der vertikalen Richtung,wird der Bereich f im Überkletterungsmodedann definiert, wenn eine sehr große Beschleunigung in der Z-Richtungerfasst wird, und der Bereich f wird unter Berücksichtigung des Wankens desFahrzeugs aufgeweitet, wenn es auf das Hindernis fährt.
    [0035] DerBereich g stellt das normale Fahren dar, wobei das Fahrzeug dieSchwerkraftbeschleunigung (ein G) erfährt.
    [0036] Wennsich der Überschlagmode-Entscheidungsabschnitt 43 beimSchritt ST4 einmal fürden Mode des Überschlagsentscheidet, wähltder Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt 44 beieinem Schritt ST5 die Überschlagerfassungsschwellenkarteentsprechend dem entschiedenen Mode des Überschlags aus, wie es in 6 dargestellt ist. Andersausgedrücktwählt der Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt 44 gemäß dem erfasstenMode des Überschlagsdie geeignete Überschlagschwellenentscheidungskarteaus. Die Überschlagerfassungsschwellenkartensind im Voraus in einem Speicherabschnitt (nicht gezeigt) in Entsprechungzu den Moden des Überschlagsgespeichert.
    [0037] In 6 stellt die 6(a) die Karte für das Umkippenentsprechend dem Bereich a der 5 darund stellt die 6(b) dieKarte fürdas Umstürzenentsprechend dem Bereich b der 5 dar,welches auch eine Karte zum Treffen einer Grundentscheidung bezüglich desnormalen Fahrmodes im Bereich g ist. Die 6(c) stellt die Karte für das Klettern/Ruckenentsprechend dem durch den Bereich c der 5 angezeigten Ruckmode und dem durch denBereich f der 5 angezeigten Überkletterungsmodedar und 6(d) stelltdie Karte fürdas Stolpern/Abprallen entsprechend dem durch den Bereich d der 5 angezeigten Stolpermodeund dem durch den Bereich e der 5 angezeigtenAbprallmode dar. Die schattierten Teile in 6 stellen die Überschlagauftritts-Entscheidungsbereichedar.
    [0038] AlsNächsteskombiniert der Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnitt 45 beieinem Schritt ST6 die Lateralbeschleunigung mit der Vertikalbeschleunigungund entscheidet diesbezüglich, obdas Entwicklungsmaß des Überschlagsgroß ist odernicht gemäß der Größe. Genauergesagt berechnet der Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnitt 45 (|Gy|2 + |Gz|2)1/2 durch Kombinieren der zwei Komponentender Beschleunigung, wobei |Gy| die Größe der Lateralbeschleunigungist und |Gz| die Größe der Vertikalbeschleunigungist, und trifft eine Entscheidung, dass das Entwicklungsmaß des Überschlagshöher ist,wenn die Gesamtbeschleunigung (die zusammengesetzte Beschleunigung)größer ist.Demgemäß korrigiertder Kartenschwellen-Korrekturabschnitt 46 dann,wenn beim Schritt ST6 einmal eine Entscheidung getroffen ist, dassdas Entwicklungsmaß des Überschlagshoch ist, bei einem Schritt ST7 den Schwellenwert der durch den Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt 44 ausgewählten Überschlagerfassungsschwellenkarteso, dass der Schwellenwert reduziert wird, wenn das Entwicklungsmaß des Überschlagsgrößer wird(siehe beispielsweise 6(b)).Somit wird dann, wenn sich die Lateralbeschleunigung Gy und dieVertikalbeschleunigung Gz ändernund in einen anderen Bereich der 5 eintreten,die fürdie Überschlagentscheidungverwendete Schwellenkarte geändert.
    [0039] Darauffolgend trifft der Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt 47 beieinem Schritt ST8 eine Entscheidung diesbezüglich, ob der Überschlagauftritt oder nicht. Wenn der Überschlagnicht auftritt, wird die Verarbeitung zum Schritt ST1 zurückgebracht,um den vorangehenden Betrieb zu wiederholen, wohingegen dann, wenner auftritt, der Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt 47 beieinem Schritt ST9 den Seitenaufprallschutz bzw. Seitenairbag inder Schutzvorrichtung 5 antreibt.
    [0040] DieReferenz zum Treffen der Überschlagentscheidungdurch den Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt 47 kannwie folgt ausgedrückt werden: fi(α, β) ≧ 0 für i:a-g (1)wobei α und β zwei dervier Parameter Gy, Gz, ω und θ sind unda-g die einzelnen Bereiche in 5 bezeichnet.
    [0041] Zusätzlich wirdbei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel1 das Entwicklungsmaß des Überschlagsfür jedenMode des Überschlagsso eingestellt, dass es sich grundsätzlich erhöht, wenn die Größe des VektorsG (die Vektorsumme der Lateralbeschleunigung Gy und der Vertikalbeschleunigung Gz)größer wird(wenn die schattierten Teile der einzelnen Bereiche a-f in 5 dick werden). Demgemäß kann die Überschlagentscheidungsreferenzwie folgt ausgedrücktwerden: fi (α – sia, β – tia) (2)wobei a dieGröße des VektorsG ist, i eine Variable ist, die die Bereiche a-f der 5 darstellt, und si und tiKonstanten sind, die gemäß den Modendes Überschlagsbestimmt sind.
    [0042] Dahertrifft der Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt 47 eineEntscheidung, dass der Überschlagauftritt, wenn die Parameter α und β, die durchdie Sensoren erfasst werden (zwei der vier Parameter, die aus denBeschleunigungskomponenten in der Y- und der Z-Richtung und derWankrate und dem Wankwinkel bestehen), den vorangehenden Ausdruck(2) erfüllen.
    [0043] Wiees oben beschrieben ist, kombiniert das vorliegende Ausführungsbeispiel1 die Beschleunigungskomponenten in der Y- und der Z-Richtung, die imFahrzeug erfasst werden, d.h. die Lateralbeschleunigung und dieVertikalbeschleunigung, in einen Vektor und entscheidet über denMode des Überschlagsgemäß der Richtungund der Größe des Vektors.Als Ergebnis kann das vorliegende Ausführungsbeispiel 1 den Mode des Überschlagsungeachtet der Neigung des Fahrzeugs genau erfassen. Gegensätzlich dazuberücksichtigtdas herkömmliche Systemdie Beschleunigung in nur der Y- oder der Z-Richtung oder unabhängig inder Y- und der Z-Richtung. Somit kann das herkömmliche System diese Parameternicht effektiv zum Entscheiden über denMode des Überschlagsverwenden, oder kann unterschiedliche Erfassungswerte in Abhängigkeit vonder Neigung des Fahrzeugs haben, selbst wenn die Beschleunigungin der Richtung und der Größe dieselbeist.
    [0044] Zusätzlich kann,da das vorliegende Ausführungsbeispiel1 die Y- und Z-Achsen-Sensoren verwendet, d.h. den Lateralbeschleunigungssensorund den Vertikalbeschleunigungssensor, und eine Vielfalt von Komponentender Beschleunigung handhabt, welche das Fahrzeug erfährt, indemes sie in einen Vektor kombiniert, es die Beschleunigungskomponentenin allen Richtungen durch zwei Parameter aus der Richtung und derGröße des Vektorsberücksichtigen.Als Ergebnis ist das vorliegende Ausführungsbeispiel 1 einfacherund hat eine größere Vielseitigkeitals ein System, das die in den Y- und Z-Achsen erfassten Beschleunigungskomponentenunabhängighandhabt, und kann zu einer schnellen und genauen Entscheidung beitragen.zusätzlichbietet es einen derartigen Vorteil, dass die Größe der Beschleunigung, diedurch die Zusammensetzung erhalten wird, frei von der Neigung desFahrzeugs ist.
    [0045] Obwohldas vorangehende Ausführungsbeispiel1 die Beschleunigung, die das Fahrzeug erfährt, unter Verwendung des Lateralbeschleunigungssensorsund des Vertikalbeschleunigungssensors erfasst, sind irgendwelcheKombinationen der Sensoren, die andere als diese Sensoren sind,möglich,solange sie die Beschleunigungskomponenten in allen Richtungen erfassenkönnen,die das Wanken des Fahrzeugs verursachen. Zusätzlich ist es nicht nötig, dieSensoren entlang der Y- und der Z-Achse des Fahrzeugs anzubringen.
    [0046] InBezug auf die zweidimensionalen Karten, die zum Auswählen der Überschlagerfassungsschwellenkartenvorbereitet sind, die füreinen jeweiligen Mode des Überschlagsgeeignet ist, könnensie die Parameter ändern,die fürden Überschlagverwendet werden, wie beispielsweise durch Ändern der Formen der Überschlagentscheidungsbereicheauf der ω-θ-Karte,oder könnendie Karte verwenden, die eine andere als die ω-θ-Karte ist, wie beispielsweise eine ω-Lateralbeschleunigungs-Karte.
    [0047] Weiterhinsind in Bezug auf die Überschlagmodeentscheidungskarteihre Klassifizierung der Moden des Überschlags die Bereiche undGrenzen der Moden nicht auf diejenigen der 5 beschränkt.
    [0048] Darüber hinausist, obwohl das vorangehende Ausführungsbeispiel 1 die lateraleAchse und die vertikale Achse des Fahrzeugs als die Referenz der Richtungender erfassten Beschleunigung verwendet, dies nicht wesentlich. Beispielsweisekann die Überschlagmodeentscheidungskartedurch Kombinieren des Erfassungsabschnitts des Neigungswinkels inBezug auf die Straßenoberfläche mitdem Erfassungsabschnitt des Wankwinkels des Fahrzeugs und durch Definierender Richtung der Beschleunigung bei der Richtung in Bezug auf diehorizontale Straßenoberfläche gebildetsein.
    [0049] Aufdiese Weise kann das vorliegende Ausführungsbeispiel 2 dieselbenVorteile wie das vorangehende Ausführungsbeispiel 1 erreichen.Zusätzlich kanndas vorliegende Ausführungsbeispiel2 mit der Überschlagentscheidungeiner Vielfalt von Moden fertig werden, um dadurch fähig zu sein,die allgemeine Vielseitigkeit fürdas Entscheidungsverfahren zur Verfügung zu stellen.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung, diefolgendes aufweist: einen Lateralbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt (1)zum Erfassen einer Beschleunigung in einer lateralen Richtung einesFahrzeugs als Lateralbeschleunigung; einen Vertikalbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt (2)zum Erfassen einer Beschleunigung in einer vertikalen Richtung desFahrzeugs als Vertikalbeschleunigung; einen Wankwinkelgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt(3) zum Erfassen einer Drehwinkelgeschwindigkeit um eineAchse in einer Längsrichtungdes Fahrzeugs als Wankwinkelgeschwindigkeit; einen Wankwinkel-Berechnungsabschnitt(41) zum Berechnen eines Wankwinkels des Fahrzeugs durch Integrierender durch den Wankwinkelgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitt erfassten Wankwinkelgeschwindigkeit; einenWankwinkel-Nullkorrekturabschnitt (42) zum Durchführen einerNullkorrektur des Wankwinkels des Fahrzeugs gemäß der durch den Lateralbeschleunigungs-Erfassungsabschnitterfassten Lateralbeschleunigung und der durch den Wankwinkelgeschwindigkeits-Erfassungsabschnitterfassten Wankwinkelgeschwindigkeit; einen Überschlagmode-Erfassungsabschnitt(43) zum Erfassen eines Modes des Überschlags durch Kombinierender durch den Lateralbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt erfasstenLateralbeschleunigung mit der durch den Vertikalbeschleunigungs-Erfassungsabschnitterfassten Vertikalbeschleunigung und durch Verwenden der zusammengesetztenBeschleunigung; einen Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt(44) zum Entscheiden übereine Überschlagerfassungsschwellenkartedes Fahrzeugs gemäß dem durchden Überschlagmode-Erfassungsabschnitterfassten Mode des Überschlags; einen Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnitt(45) zum Entscheiden überein Entwicklungsmaß des Überschlagsdurch Kombinieren der durch den Lateralbeschleunigungs-Erfassungsabschnitterfassten Lateralbeschleunigung mit der durch den Vertikalbeschleunigungs-Erfassungsabschnitterfassten Vertikalbeschleunigung und durch Verwenden einer Größe der zusammengesetzten Beschleunigung; einenKartenschwellen-Korrekturabschnitt (46) zum Korrigiereneines Schwellenwerts der Überschlagerfassungsschwellenkartegemäß dem Entwicklungsmaß des Überschlags über dasdurch den Überschlagentwicklungsmaß-Entscheidungsabschnitt entschiedenist; und einen Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt (47)zum Erfassen eines Auftretens eines Überschlags gemäß der Überschlagerfassungsschwellenkarte,deren Schwellenwert durch den Kartenschwellen-Korrekturabschnittkorrigiert ist.
    [2] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung nachAnspruch 1, wobei der Überschlagmode-Erfassungsabschnitt(43) den Mode des Überschlagsaus der Richtung und der Größe der zusammengesetztenBeschleunigung erfasst.
    [3] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung nachAnspruch 1 oder 2, wobei der Überschlagerfassungsschwellenkarten-Entscheidungsabschnitt(44) überdie Überschlagerfassungsschwellenkartedes Fahrzeugs gemäß einerBeziehung zwischen zwei Parametern, die aus der Lateralbeschleunigung,der Vertikalbeschleunigung, der Wankwinkelgeschwindigkeit und demFahrzeugwankwinkel ausgewählt sind,gemäß dem durchden Überschlagmode- Erfassungsabschnitt(43) erfassten Mode des Überschlags entscheidet.
    [4] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung nachAnspruch 3, wobei der Überschlagauftritts-Entscheidungsabschnitt(47) überein Auftreten eines Überschlagsgemäß der Beziehungzwischen den ausgewähltenzwei Parametern entscheidet.
    [5] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung nacheinem der Ansprüche1–4, wobeider Überschlagmode-Erfassungsabschnitt(43) die durch den Lateralbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt(1) erfasste Lateralbeschleunigung mit der durch den Vertikalbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt(2) erfassten Vertikalbeschleunigung durch eines einer Vektorsummeund einer arithmetischen Summe kombiniert.
    [6] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsvorrichtung nacheinem der Ansprüche1–5, wobeider Überschlagmode-Erfassungsabschnitt(43) eine Überschlagmodeentscheidungskarteenthält,die aus einer zweidimensionalen Karte besteht, in welcher der Überschlagin ein Stolpern (überetwas), ein Umstürzen,ein Rucken (überetwas), ein Abprallen, ein Klettern (über etwas) und ein Umkippenklassifiziert ist, und den Mode des Überschlags unter Verwendung der Überschlagmodeentscheidungskartegemäß der zusammengesetztenBeschleunigung aus der Lateralbeschleunigung und der Vertikalbeschleunigung, dienormalerweise erfasst werden, erfasst.
    [7] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsverfahren, dasdie folgenden Schritte aufweist: Erfassen einer Beschleunigungin einer lateralen Richtung eines Fahrzeugs, einer Beschleunigungin einer vertikalen Richtung des Fahrzeugs und einer Drekwinkelgeschwindigkeitum eine Achse in einer Längsrichtungdes Fahrzeugs als Lateralbeschleunigung, Vertikalbeschleunigungund Wankwinkelgeschwindigkeit; Berechnen eines Wankwinkelsdes Fahrzeugs durch Integrieren der Wankwinkelgeschwindigkeit; Ausführen einerNullkorrektur des Wankwinkels des Fahrzeugs, wenn die Lateralbeschleunigungund die Wankwinkelgeschwindigkeit fortgesetzt einen Zustand haben,in welchem sie fürlängerals eine vorbestimmte Zeitperiode gleich oder kleiner als ein spezifizierterWert sind; Erfassen eines Modes eines Überschlags durch Kombinierender Lateralbeschleunigung mit der Vertikalbeschleunigung und durchVerwenden der Richtung der zusammengesetzten Beschleunigung; Entscheiden über eine Überschlagerfassungsschwellenkartedes Fahrzeugs gemäß dem Mode des Überschlags; Entscheiden über einEntwicklungsmaß des Überschlagsdurch Kombinieren der Lateralbeschleunigung mit der Vertikalbeschleunigungund durch Verwenden der Größe der zusammengesetztenBeschleunigung; Korrigieren des Schwellenwerts der Überschlagerfassungsschwellenkarte,so dass er mit einer Erhöhungbezüglichdes Entwicklungsmaßesklein wird; und Entscheiden über ein Auftreten des Überschlagsgemäß der Überschlagerfassungsschwellenkarte,deren Schwellenwert korrigiert ist.
    [8] Fahrzeugüberschlag-Erfassungsverfahren nachAnspruch 7, wobei die Beschleunigung, welche das Fahrzeug in einerEbene erfährt,deren Normale eine Wankachse des Fahrzeugs ist, unter Verwendungder Lateralbeschleunigung und der Vertikalbeschleunigung erfasstwird.
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    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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