用于机动车的乘员保护设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的乘员保护设备，包括方向盘气囊模块，该方向盘气囊模块设置在机动车方向盘(9)的毂区(13)中，该方向盘气囊模块的气囊(15)在碰撞情况下能在驾驶员(3)与方向盘(9)之间展开，在方向盘被转动操作到转动位置(D)的情况下机动车转向轮(11)能以转向角(α)转向。按照本发明专利技术，所述乘员保护设备具有调整单元(23)，利用该调整单元能在机动车轮(11)的转向角(α)不变的情况下使方向盘(9)从转动位置(D)转动到碰撞位置(C)，在该碰撞位置中所述气囊(15)相对于驾驶员位置取向。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车的乘员保护设备
本专利技术涉及一种用于机动车的乘员保护设备以及利用这种乘员保护设备在碰撞情况下对机动车方向盘进行控制的方法。
技术介绍
在常见的实践中，这种乘员保护设备具有方向盘气囊。在碰撞情况下这个气囊点火并由此能够支撑向前位移的驾驶员。在此类现有技术中方向盘气囊模块安装在机动车方向盘的毂区。必要时方向盘气囊模块可以与其气囊一起与方向盘转动耦合。气囊在折叠状态下可以以适配于驾驶员身体形状的非对称形式敷设。气囊例如可以具有用于头部碰撞的头部段以及用于胸部碰撞的胸部段。在气囊的这种非对称敷设中，如果气囊段同与其对应的驾驶员身体区域的位置一致，则可以达到最佳的支撑功能。在上述现有技术中，如果方向盘位于其直线移出位置，则可以达到这种一致。在这种情况下对于位置正确的驾驶员位置可以达到在碰撞情况下的最佳支撑功能。由DE19904321B4已知另一种乘员保护设备，其中设有非对称的方向盘气囊。方向盘气囊同样设置在方向盘的毂区，但是与方向盘转动脱耦。在这种情况下方向盘气囊总是保持在其最佳的取向，而且与方向盘的实际转动位置无关。而且在此总是保证方向盘气囊的最佳取向。但是在可转动的方向盘与不转动的方向盘气囊模块之间设有结构复杂的转动支承单元。此外已知所谓的线控转向系统，其中在方向盘与转向传动机构之间无需机械连接。在这种转向系统中，不仅方向盘而且机动车转向轮都实现完全电子的力和行程控制。为此转向系统尤其具有转向传感器，它检测方向盘的转动位置和/或转动操作作为转向命令。此外设有控制器，通过它根据转向命令电地控制机电致动器，用于调整机动车转向轮的各自转向角。此外转向系统具有另一机电的致动器，通过它实现方向盘的力/行程控制，用于提供给驾驶员例如已进行的转向过程的触觉反馈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供用于机动车的乘员保护设备，其中以结构上简单的方式与实际由方向盘设定的机动车轮转向角无关地总是实现最佳的方向盘气囊取向。根据本专利技术，所述乘员保护设备具有调整单元，利用该调整单元能在机动车轮的转向角不变的情况下使方向盘从转动位置转动到碰撞位置，在该碰撞位置中所述气囊相对于驾驶员位置取向。即，所述方向盘在碰撞情况下短时间地转动到预定义碰撞位置的转动位置中。在此，方向盘的转动不影响转向。通过这种方式以结构上简单的方式保证，在碰撞情况下总是能够实现方向盘气囊的最优支撑功能。例如，在碰撞情况下，紧邻碰撞时刻之前或紧接在碰撞时刻之后，在确定的时间范围内，使方向盘转动到直线驶出方向。在此只方向盘转动，而不影响转向。在技术上实现时为此所需的调整单元以及方向盘是线控转向系统的组成部分，其中一转向传感器检测驾驶员的转向命令并且控制器根据转向命令电地控制致动器以设定驾驶员所期望的机动车转向轮的转向角。在线控转向系统中，利用按照本专利技术的调整单元可以执行方向盘的力-行程控制，用于使驾驶员获得触觉反馈。即，在正常行驶运行中所述调整单元实现触觉反馈并且在碰撞情况下调整单元将方向盘调整到碰撞位置。也可以选择通过附加的驱动装置、例如弹性部件或类似部件实现到碰撞位置的转动。如上所述，对线控转向系统附设转向传感器。对此备选地也可以按照实施例由调整单元本身感测方向盘位置。在控制器中计算单元计算方向盘到碰撞位置所需的转动操作，在该碰撞位置中方向盘气囊最优地取向。在技术上实现时，方向盘的碰撞位置可以与其直线移出位置一致。因此，在碰撞情况下所述调整单元调整方向盘到直线移出位置，而不影响机动车轮的转向角。对此备选地可以为控制器附加地配设有传感器元件、例如摄像机，通过它可以检测实际驾驶员位置。在这种情况下，控制器可以根据所检测的实际驾驶员位置确定方向盘碰撞位置，它例如也可以不同于直线移出位置。如果控制器例如得到驾驶员失位情况的信息，则可以这样确定碰撞位置，使方向盘气囊参照驾驶员的失位位置取向。例如，在失位位置中驾驶员的上身可能移向中控台。在本申请中，这种失位位置理解为：车辆乘员不处于其通常的位置或者规定的位置中的情况。所述控制器可以与预碰撞传感器信号连接。在检测到预碰撞信号时附属于控制器的调整单元可以调整方向盘到碰撞位置。在执行这个调整过程以后激活气囊，即使气囊点火并展开。在进一步提高驾驶员安全性方面有利的是，在气囊激活过程期间所述控制单元将方向盘锁死在其碰撞位置中。即，不仅在气囊展开期间而且在驾驶员浸入到气囊中的阶段期间都阻止方向盘转动。如上所述，在碰撞时刻前面的预碰撞阶段中进行方向盘调整过程以及气囊激活过程。在此优选地，调整过程和气囊激活过程尤其是在时间上不重叠的情况下执行。为了进一步提高在碰撞情况下的驾驶员安全性，可以给控制器配设传感器元件，通过该传感器元件能在碰撞条件下的方向盘调整过程期间确定出驾驶员对方向盘的干预。如果存在这种对方向盘的干预，则控制单元必要时可以中断调整过程。为此所需的传感器元件例如是摄像机或湿度传感器，利用其可以确定出驾驶员与方向盘的接触。替代地或附加地，所述传感器元件可以是测力单元，它检测在调整过程中施加在方向盘上的阻力。上述的本专利技术的有利扩展方案和/或改进方案可以单独地或任意组合地应用，除非例如存在明确的从属关系或明显不能彼此结合。附图说明下面借助于附图详细解释本专利技术及其有利的扩展结构和改进方案以及其优点。附图中：图1示出用于模拟机动车碰撞的实验性构造的原理图，具有以方框图表示的乘员保护设备的程序块；图2和3分别示出对应于图1的视图，在其中表明预碰撞阶段；图4示出用于表明示例的预碰撞阶段的时间曲线图；图5示出对应于图3的视图的本专利技术的第二实施例。具体实施方式在图1中非常简化地、仅在理解本专利技术必要的程度上示出了用于模拟机动车碰撞的实验性构造。因此，在未详细示出的机动车的机动车车厢中在驾驶员座椅7上放置一模拟驾驶员的假人3，该假人被系上了安全带5。所示的假人3与机动车方向盘9接触。在图1中再现出行驶运行状况，在其中驾驶员3将方向盘9操作到转动位置D，在该转动位置中，机动车轮11以转向角α向左转向。在方向盘9的毂区13中安装方向盘气囊模块，其气囊15(图3或5)在正常运行中被气囊盖14遮盖，并且在碰撞情况下可以在驾驶员3与方向盘9之间展开。方向盘气囊模块与气囊15一起以与方向盘9转动耦合的方式安装。方向盘9在本实施例中是线控转向系统的组成部分，其中省去在方向盘9与同机动车轮11耦合的转向传动机构17之间的机械连接。代替这种机械连接，在转向系统中在控制器19中处理驾驶员3的转向命令，控制器据此电地控制致动器21。在图1中未示出致动器21与转向传动机构17的驱动连接，该驱动连接用于执行驾驶员所期望的对机动车转向轮11的转向角α的设定。对控制器19附设转向传感器10，它检测方向盘9的转动位置D(和/或到转动位置D的转动操作)作为转向命令。根据所检测的转向命令控制上述的致动器21。此外对控制器19附设调整单元23，通过它能执行方向盘9的力/行程控制。借助于调整单元23，通过方向盘9为驾驶员3提供关于例如转向过程的触觉反馈。下面，结合图1至4描述由乘员保护设备执行的预碰撞阶段ΔtP，它在图4的时间曲线图中表明。如图4所示，预碰撞阶段ΔtP分成方向盘调整过程ΔtLR和在时间上更晚的气囊激活过程ΔtA，二者在时间上不重叠。方向盘调整过程ΔtLR在时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车的乘员保护设备，包括方向盘气囊模块，该方向盘气囊模块设置在机动车方向盘(9)的毂区(13)中，该方向盘气囊模块的气囊(15)在碰撞情况下能在驾驶员(3)与方向盘(9)之间展开，在方向盘被转动操作到一转动位置(D)的情况下机动车转向轮(11)能以转向角(α)转向，其特征在于，所述乘员保护设备具有调整单元(23)，利用该调整单元能在机动车轮(11)的转向角(α)不变的情况下使方向盘(9)从转动位置(D)转动到碰撞位置(C)，在该碰撞位置中所述气囊(15)相对于驾驶员位置取向。

【技术特征摘要】
2014.03.28 DE 102014004570.61.一种用于机动车的乘员保护设备，包括方向盘气囊模块，该方向盘气囊模块设置在机动车方向盘(9)的毂区(13)中，该方向盘气囊模块的气囊(15)在碰撞情况下能在驾驶员(3)与方向盘(9)之间展开，在方向盘被转动操作到一转动位置(D)的情况下机动车转向轮(11)能以转向角(α)转向，其特征在于，所述乘员保护设备具有调整单元(23)，利用该调整单元能在机动车转向轮(11)的转向角(α)不变的情况下使方向盘(9)从转动位置(D)转动到碰撞位置(C)，在该碰撞位置中使所述气囊(15)对准驾驶员位置，控制器(19)配设有用于检测实际驾驶员位置的传感器元件(31)，利用控制器(19)能确定方向盘(9)的碰撞位置(C)，从而在失位情况下能根据实际驾驶员位置来匹配方向盘(9)的转角位置。2.根据权利要求1所述的乘员保护设备，其特征在于，方向盘(9)是线控转向系统的组成部分，该线控转向系统具有转向传感器(10)，该转向传感器检测方向盘(9)的转动位置和/或转动操作来作为转向命令，该线控转向系统具有控制器(19)，利用该控制器能根据转向命令对致动器(21)进行电控制以设定机动车转向轮(11)的转向角(α)。3.根据权利要求2所述的乘员保护设备，其特征在于，借助调整单元(23)能执行方向盘(9)的力/行程控制，利用该力/行程控制能为驾驶员(3)提供触觉反馈。4.根据权利要求1-3中任一项所述的乘员保护设备，其特征在于，所述气囊(15)在展开状态下以非对称的形状布置。5.根据权利要求4所述的乘员保护设备，其特征在于，所述气囊(15)在展开状态下具有胸部段(27)和头部段(29)。6.根据权利要求1-3中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·洛伦茨，I·舒茨，U·普菲伊费尔，W·维尔丁，A·图施坎，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE