具有电动卷绕辅助装置的座椅安全带卷收器以及控制用于座椅安全带卷收器的电动卷绕辅助装置的方法

摘要

本发明涉及具有电动卷绕辅助装置(4)的安全带卷收器，安全带卷收器包括：安全带轴(1)，安全带轴(1)被弹簧在卷收方向上预紧，安全带轴(1)可转动地安装在安全带卷收器的框架(3)中，安全带带体(2)可卷收在安全带轴上，其中，可根据安全带带体卷收速率(BRS)致动电动卷绕辅助装置(4)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的带有电动卷绕 辅助装置的座椅安全带卷收器，以及一种控制用于座椅安全带卷收器的 电动卷绕辅助装置的方法，该方法具有权利要求6的前序部分的特征。

背景技术

带有电动驱动装置的座椅安全带卷收器特别被称作可逆式座椅安全 带张紧器，座椅安全带卷收器在事故前被致动，将座椅安全带装置的安 全带中出现的任何松弛部分拉紧。

此外，从DE4332205C2中可知，如何使用电动驱动装置将座椅安全 带卷收到停放位置。由此根据安全带舌的插入状态来控制电动驱动装置。

在座椅安全带卷收器中还提供了卷收弹簧，卷收弹簧不依赖于电动 卷绕辅助装置的动作在座椅安全带上施加恢复力。出于舒适性考虑，在 座椅安全带处于安放就位状态时，这个恢复力应该尽可能轻，其中，不 管怎么样必须确保在松开座椅安全带时座椅安全带牢牢地卷收到停放位 置。

另外，卷收弹簧遭受基本的老化过程，从而卷收弹簧的恢复力随着 增加的工作时间和高的相关联的使用循环次数而下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有电动卷绕辅助装置的座椅安全带卷 收器，其具有增加的用户舒适性，并且即使在多次使用循环后，也能够 将安全带卷绕到停放位置，而不依赖于卷收弹簧的恢复力。此外，本发 明的目的在于提供一种用来控制座椅安全带卷收器的电动卷绕辅助装置 的方法，其有助于改进座椅安全带卷绕到停放位置。

为了实现这个目的，本发明提出了一种具有权利要求1的特征的座 椅安全带卷收器和具有权利要求6的特征的方法。本发明的其它优选的 实施方案可从从属权利要求、附图和相关联的说明中得到。

根据本发明的基本构思，建议根据座椅安全带的进给速率来控制电 动卷绕辅助装置。座椅安全带进给速率是直接表示卷收运动特征的参数， 并且由于卷收弹簧的恢复力而产生。在卷收弹簧不能施加要求的恢复力， 并且因此座椅安全带进给速率不超过预定边界值的情况下，电动卷绕辅 助装置被致动以支持安全带带体的卷绕运动，从而在这种情况下安全带 带体也被牢牢地卷绕。

还建议，根据卷绕辅助装置的电流消耗来控制电动卷绕辅助装置。 在乘员例如抓紧座椅安全带，并且因此主动阻碍卷绕运动的情况下，卷 绕辅助装置的电流消耗增加并超过预定的极限值。在这种情况下，卷绕 辅助装置出于对其自身的保护被制动。

根据本发明的一个其它优选的实施方案，建议设置存储单元，存储 单元中存储了多种控制配置，并且可以基于多种控制配置，根据座椅安 全带卷收器是否超过预定使用循环和/或根据感测到的环境温度来控制 电动卷绕辅助装置。已经知道，随着使用循环次数的增加，由于卷收弹 簧老化，卷收弹簧的恢复力减少，并且此外，卷收弹簧的恢复力取决于 环境温度。为了补偿恢复力的这些改变，在存储单元中存储了多种控制 配置，并且当感测到相应的参数时这些控制配置被用来控制卷绕辅助装 置。这些控制配置例如可以包括多种恢复力或还包括恢复力曲线，使得 由卷收弹簧的和卷绕辅助装置的恢复力组成的总恢复力是常数或和预定 曲线一致，而不依赖于卷收弹簧的老化和环境温度。

根据本发明的其它优选的实施方案，建议可以根据可锁定在座椅安 全带锁中的安全带舌的插入情况来另外地控制电动卷绕辅助装置。通过 安全带舌的插入状态可以可靠地识别座椅安全带的扣紧或松开。而且， 通过安全带舌的变化的插入状态，可得出关于使用循环的判定，使用循 环的总数给出了对卷收弹簧的老化状态的间接判定。

还建议，座椅安全带卷收器具有在卷收方向上预紧安全带轴的卷收 弹簧，卷收弹簧的恢复力小于1N。建议的小的恢复力有助于使乘员获得 非常愉快的座椅安全带的佩戴舒适性，其中，通过来自卷绕辅助装置的 支持，小的恢复力然后被增加到更高的恢复力，以便卷收座椅安全带， 并且座椅安全带被牢固地卷绕到停放位置。

此外，为了实现这个目的，提出了控制座椅安全带卷收器的电动卷 绕辅助装置的方法，其中，当安全带锁传感器感测到安全带舌没有被锁 定时，以及当用于感测座椅安全带进给速率的传感器装置感测到座椅安 全带进给速率低于预定的边界值时，致动电动卷绕辅助装置。

可以在第一步中从非锁定的座椅安全带舌识别出松开的座椅安全带。 如果之后座椅安全带进给速率没有超过预定极限值，那么可以判定出卷 收弹簧的恢复力不足以将座椅安全带卷绕到停放位置。在这种情况下， 于是致动卷绕辅助装置，在卷绕辅助装置的支持下座椅安全带被可靠地 卷绕。

还建议，如果用于感测座椅安全带进给速率的传感器装置感测到座 椅安全带进给速率低于预定边界值和/或电动卷绕辅助装置的电流消耗 超过预定边界值，则制动电动卷绕辅助装置。从低于预定边界值的座椅 安全带进给速率，例如可以感测到到达了停放位置，因为在停放位置时 座椅安全带进给速率等于零，并且在达到停放位置之前急剧下降，并且 由此低于预定边界值。可替代地，如果乘员例如抓紧座椅安全带，并导 致卷绕辅助装置的电流消耗超过预定值，然后也制动卷绕辅助装置。

根据本发明的又一优选实施方案，建议设置用来感测表示卷收弹簧 的老化状况特征的参数的传感器装置，其中，卷收弹簧将座椅安全带卷 收器的安全带轴在卷绕方向上预紧，并且基于多种控制配置，根据所述 卷收弹簧的老化状况来控制所述电动卷绕辅助装置。例如，感测装置可 以是安全带锁传感器，安全带锁传感器的插入过程可以在一个评估单元 中被选择。另外，传感器装置可以是指向卷收弹簧本身的位置传感器， 该位置传感器感测卷收弹簧的位置。在通过感测到的参数或使用循环， 可以直接或间接做出卷收弹簧的老化和恢复力的衰减的判定的情况下， 基于针对这种情况提供的独特控制配置来控制卷绕辅助装置，从而补偿 这个衰减的恢复力。可以这样形成这个控制配置：在卷绕辅助装置的恢 复力上增加常数因子；或在卷绕辅助装置的恢复力上增加变化的参数， 该参数随着卷绕辅助装置施加的恢复力的独特地适应曲线而改变。

根据建议，还设置用于感测环境温度的传感器装置，并且基于多种 控制配置根据环境温度来控制电动卷绕辅助装置。由于环境温度，卷收 弹簧的恢复力可以不依赖于它的老化状况而变化。然后通过卷绕辅助装 置对卷收运动提供的对应支持来补偿恢复力的这种改变，如此，使用预 定最小恢复力可以使座椅安全带再次可靠地卷绕。

附图说明

下面将参照附图，使用优选的实施方案来讲解本发明。由此示出了：

图1示出了具有电动卷绕辅助装置的根据本发明的座椅安全带卷收 器；

图2示意地描绘了具有控制装置的卷绕辅助装置；

图3示出了根据本发明的用于致动卷绕辅助装置的控制逻辑；以及

图4示出了根据本发明的用于制动卷绕辅助装置的控制逻辑。

具体实施方式

从图1中可看到，座椅安全带卷收器具有两部分式安全带轴1，两部 分式安全带轴1可旋转地放置在框架3中，在这两部分之间放置有限力 装置。座椅安全带装置的座椅安全带带体2卷绕在两部分式安全带轴1 的安全带轴主体上，而安全带轴1的另一部分可以通过框架3中的能够 感应车辆和/或安全带带体的可控制锁止装置的控制牢固地锁定于车辆 上，使得只能通过致动限力装置，使带有卷绕的安全带带体2的安全带 轴主体在安全带抽出方向上转动。通过保持在弹簧座7上的卷收弹簧12， 两部分式安全带轴1也在卷绕方向上被弹簧预紧，卷收弹簧12设计成是 恢复力为0.5-1.0N的非常弱的卷收弹簧12。

安全座椅安全带装置还包括可在座椅安全带带体2上被可移动地引 导的安全带舌，紧固在车辆上的安全带锁，以及紧固在车辆上的端部附 件。端部附件用于将安全带带体的自由端固定到车辆结构上，根据需要， 安全座椅安全带装置还包括紧固到车辆上的反向装置。所述的安全座椅 安全带装置的已知的各个部件未被示出，因为这些部件在现有技术中是 众所周知的。

在安全带卷收器的框架3上还设置有电动机形式的电动卷绕辅助装 置4，电动卷绕辅助装置4通过驱动装置6联接到安全带轴1。驱动装置 6上设置有控制卷绕辅助装置4的控制单元8，从图2中可看出，控制单 元8通过信号连接至用于识别在安全带锁中的安全带舌的锁定状态BS的 传感器装置11，用于感测安全带进给速率BRS的传感器装置10，和用于 感测环境温度的传感器装置13。用于感测安全带进给速率BRS的传感器 装置10可以，例如由磁轮和霍尔传感器构成，磁轮抗扭地连接至安全带 轴主体，并且带有多个具有不同取向的单个磁铁，霍尔传感器指向磁轮。 在控制装置8中还提供了存储单元9，存储单元9中存储了多种控制配置。 控制配置可以包括针对电动卷绕辅助装置4的各个控制数据，以产生作 用在安全带轴1的卷绕方向上的不同恢复力。此处，不仅多种控制配置 中的恢复力的高度，而且恢复力的曲线也都可以不同。此外，可以在具 有不同恢复力的不同卷收弹簧12上建立控制配置，使得卷绕辅助装置4 还可用于具有不同卷收弹簧12的座椅安全带卷收器。

由此，优选地电动卷绕辅助装置4直接联接至安全带轴1或联接到 卷收弹簧12的里端上，从而卷收弹簧12和卷绕辅助装置4平行作用于 安全带轴1。因此，卷收弹簧12和卷绕辅助装置4施加在安全带轴1上 的恢复力加在一起，并且即使卷绕辅助装置4或卷收弹簧12失效了，也 总是存在作用在座椅安全带带体2上的小的恢复力。

图3和图4中描绘了用于致动和制动卷绕辅助装置4的控制装置8 中的根据本发明的方法的控制逻辑。

当传感器装置11在锁定后紧接着识别到非锁定的安全带舌，即在BS ＝1的值被置于BS＝O后，并且同时感测到座椅安全带进给速率BRS低于预 定第一边界值X1时，致动卷绕辅助装置4。卷绕辅助装置4的致动被绘 制成结果ESTART。如果其中一个判据不满足，那么仅仅通过卷收弹簧12 来拉动座椅安全带。这个查询的结果用BP标示。

卷绕辅助装置4致动后，根据图4中描绘的查询逻辑再次制动卷绕 辅助装置4。

当卷绕辅助装置的电流消耗IM超过预定第一边界值Y或座椅安全带 进给速率BRS低于预定第二边界值X2时，制动卷绕辅助装置4。在不满 足判据的情况下，不控制卷绕辅助装置4，并且不改变卷绕辅助装置的被 致动状态，从而在卷绕辅助装置4的帮助下，安全带带体进一步被卷绕 到停放位置。这个状态用BP标示。在满足其中一个判据的情况下，制动 卷绕辅助装置4。这个制动在图4中用结果ESTOP标示。

由此，根据循环发生对卷绕辅助装置4的控制，即当重复抽出座椅 安全带以及安全带舌锁定在安全带锁中，安全带舌的插入状态的值被置 于BS＝1后，首先根据图3中示出的图解查询控制逻辑。