Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer elektromotorischen Wickelhilfe mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Ansteuerung einer elektromotorischen Wickelhilfe für einen Gurtaufroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 6.

Gurtaufroller mit elektromotorischen Antrieben sind insbesondere als reversible Gurtstraffer bekann , welche bei einer Aktivierung in einer Vor-Unfallphase vorhandene Gurtlose aus einem Sicherheitsgurt einer Sicherheitsgurteinrichtung herausziehen .

Aus der DE 43 32 205 C2 ist es darüber hinaus auch bekannt , den elektromotorischen Antrieb auch zur Rückholung des Sicherheitsgurtes in die Parkposition zu verwenden . Der elektromotorische Antrieb wird dabei in Abhängigkeit von dem Steckzustand der Gurtzunge angesteuert .

In dem Gurtaufroller ist ferner eine Rückholfeder vorgesehen, welche unabhängig von dem Wirken der elektromotorischen Wickelhilfe eine Rückzugskraft auf den Sicherheitsgurt ausübt . Diese Rückzugskraft sollte aus Komfortgründen im angelegten Zustand des Sicherheitsgurtes möglichst gering sein, wobei trotzdem sichergestellt sein muss , dass der Sicherheitsgurt beim Ablegen zuverlässig in die Parkposition aufgewickelt wird. Ferner unterliegen die Rückholfedern grundsätzlich Alterungs- prozessen, so dass die Rückzugskraft der Rückholfedern mit zunehmender Lebensdauer und der dadurch bedingten hohen Anzahl von Benutzungszyklen abnimmt .

Aufgabe der Erfindung ist es , einen Gurtaufrol 1er mit einer elektromotorischen Wickelhilfe zu schaffen, welcher einen erhöhten Benutzungskomfort aufweist und ein Aufwickeln des Sicherheitsgurtes in die Parkposition auch noch nach einer hohen Anzahl von Benutzungszyklen unabhängig von der Rückzugskraft der Rückholfeder ermöglicht . Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ansteuerung einer elektromotorischen Wickelhilfe eines Gurtaufrollers zu schaffen , welches ein verbessertes Aufwickeln des Gurtbandes in die Parkposition ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 vorgeschlagen . Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen , den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen .

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die elektromotorische Wickelhilfe in Abhängigkeit von der Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit ansteuerbar ist . Die Gurtband- einzugsgeschwindigkeit ist die Kenngröße , welche unmittelbar die Rückzugsbewegung kennzeichnet und aus der Rückzugskraft der Rückholfeder resultiert . Für den Fall , dass die Rückholfeder die erforderliche Rückzugskraft nicht ausüben kann, und die Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit dadurch einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet , wird die elektromotorische Wickelhilfe dann zur Unterstützung der AufWickelbewegung des Gurtbandes aktiviert , so dass auch in diesem Fall das Gurtband sicher aufgewickelt wird .

Ferner wird vorgeschlagen , dass die elektromotorische Wickelhilfe in Abhängigkeit von der Stromaufnahme der Wickelhilfe ansteuerbar ist . Für den Fall , dass der Insasse das Gurtband z.B. festhält und die AufWickelbewegung dadurch aktiv verhindert wird, steigt die Stromaufnahme der Wickelhilfe über einen vorgegebenen Grenzwert an . In diesem Fall wird die Wickelhilfe dann zu ihrem eigenen Schutz deaktiviert .

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Speichereinheit vorgesehen ist , in welcher verschiedene Ansteuerprofile abgelegt sind, und die elektromotorische Wickelhilfe in Abhängigkeit von dem Überschreiten vorgegebener Benutzungszyklen des Gurt- aufrollers und/oder der sensierten Umgebungstemperatur nach unterschiedlichen Ansteuerprofilen ansteuerbar ist . Es hat sich herausgestellt , dass die Rückzugskraft der Rückholfeder mit steigender Anzahl der Benutzungszyklen aufgrund von Alterung sinkt und außerdem von der Umgebungstemperatur abhängig ist . Zur Kompensation dieser Veränderungen der Rückzugskraft sind in der Speichereinheit verschiedene Ansteuerprofile abgelegt , welche dann bei einer Sensierung der entsprechenden Kenngrößen zur Ansteuerung der Wickelhilfe dienen . Diese Ansteuerprofile können z.B. verschiedene Rückzugskräfte oder auch Verläufe der Rückzugskraft umfassen, so dass die gesamte Rückzugskraft aus der Rückzugskraft der Rückholfeder und der Wickelhilfe dann unabhängig von der Alterung der Rückholfeder und der Umgebungstemperatur konstant ist oder einem vorgegebenen Verlauf entspricht . Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die elektromotorische Wickelhilfe zusätzlich in Abhängigkeit von dem Steckzustand einer in einem Gurtschloss verriegelbaren Gurtzunge ansteuerbar ist . Durch den Steckzustand der Gurtzunge kann das An- und Ablegen des Sicherheitsgurtes sicher erkannt werden. Ferner kann durch einen sich verändernden Steckzustand der Gurtzunge j eweils auf einen BenutzungsZyklus geschlossen werden, welche in der Summe einen mittelbaren Rückschluss auf den AIterungszustand der Rückholfeder ermöglichen .

Ferner wird vorgeschlagen, dass der Gurtaufroller eine die Gurtwelle in AufWickelrichtung vorspannende Rückholfeder aufweist , welche eine Rückzugskraft von weniger als 1 N aufweist . Die vorgeschlagene geringe Rückzugskraft ermöglicht einen sehr angenehmen Tragekomfort des Sicherheitsgurtes für den Insassen, wobei die geringe Rückzugskraft dann durch die Unterstützung durch die Wickelhilfe zum Wegparken des Gurtbandes auf eine höhere Rückzugskraft erhöht wird und das Gurtband sicher in die Parkposition aufgewickelt wird .

Weiter wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Ansteue- rung einer elektromotorischen Wickelhilfe eines Gurtaufrollers vorgeschlagen, bei dem die elektromotorische Wickelhilfe aktiviert wird, wenn ein Gurtschlosssensor keine verriegelte Gurt- zunge sensiert und eine Sensoreinrichtung zur Sensierung der Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit eine unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegende Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit sensiert .

Durch die nicht verriegelte Gurtzunge kann in einem ersten Schritt ein abgelegter Sicherheitsgurt erkannt werden . Übersteigt die Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit dann nicht den vor- gegebenen Grenzwert , so kann darauf geschlossen werden, dass die Rückzugskraft der Rückholfeder nicht ausreichend ist , um das Gurtband in die Parkposition aufzuwickeln . In diesem Fall wird die Wickelhilfe dann aktiviert und das Gurtband durch die Unterstützung der Wickelhilfe sicher aufgewickelt .

Weiter wird vorgeschlagen, dass die elektromotorische Wickelhilfe deaktiviert wird, wenn die Sensoreinrichtung zur Sensie- rung der Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit eine unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegende Gurtbandeinzugsgeschwindig- keit sensiert und/oder die Stromaufnahme der elektromotorischen Wickelhilfe einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet . Durch das Unterschreiten des vorgegebenen Grenzwertes der Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit kann z.B. das Erreichen der Parkposition sensiert werden, da die Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit in der Parkposition gleich Null ist und kurz vor dem Erreichen der Parkposition sehr stark sinkt und dabei den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet . Alternativ wird die Wickelhilfe auch dann deaktiviert werden, wenn der Insasse den Sicherheitsgurt z.B. festhält und die Stromaufnahme der Wickelhilfe dadurch einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Sensoreinrichtung zur Sensierung von Kenngrößen, welche den AIterungszustand einer eine Gurt- welle des Gurtaufrollers in AufWickelrichtung vorspannenden Rückholfeder kennzeichnen, vorgesehen ist und die elektromotorische Wickelhilfe in Abhängigkeit von dem AIterungszustand der Rückholfeder nach unterschiedlichen Ansteuerprofilen angesteuert wird . Die Sensoreinrichtung kann z.B. ein Gurtschloss- senor sein, dessen Steckvorgänge in einer Auswerteeinheit gezählt werden . Ferner kann die Sensoreinrichtung auch ein auf die Rückholfeder selbst gerichteter Positionssensor sein, wel- eher die Lage der Rückholfeder sensiert . Für den Fall , dass durch die sensierten Kenngrößen oder die Benutzungszyklen unmittelbar oder mittelbar auf eine Alterung der Rückholfeder und eine nachlassende Rückzugskraft geschlossen werden kann, wird diese nachlassende Rückzugskraft dann durch die Ansteue- rung der Wickelhilfe mittels eines individuell für diesen Fall vorgesehenen Ansteuerprofils ausgeglichen . Dieses Ansteuerprofil kann durch eine um einen konstanten Faktor erhöhte Rückzugskraft der Wickelhilfe oder auch durch eine veränderte Charakteristik mit einem individuell angepassten Verlauf der von der Wickelhilfe ausgeübten Rückzugskraft gebildet sein .

Weiter wird vorgeschlagen, dass eine Sensoreinrichtung zur Sensierung der Umgebungstemperatur vorgesehen ist , und die e- lektromotorische Wickelhilfe in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur nach unterschiedlichen Ansteuerprofilen angesteuert wird. Durch die Umgebungstemperatur kann die Rückzugs - kraft der Rückholfeder auch unabhängig von ihrem AIterungs zustand variieren . Diese Veränderung der Rückzugskraft kann dann durch eine entsprechende Unterstützung der Rückholbewegung durch die Wickelhilfe soweit kompensiert werden, dass das Gurtband wieder mit einer vorgegebenen Mindestrückzugskraft sicher aufgewickelt wird .

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Aus- führungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert . Dabei zeigt :

Fig . 1 : einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit einer e- lektromotorisehen Wickelhilfe ;

Fig . 2; eine schematisch dargestellte Wickelhilfe mit einer

Steuereinrichtung ,- Fig. 3; eine erfindungsgemäße Ansteuerlogik zum Aktivieren der Wickelhilfe ; und

Fig . 4 : eine erfindungsgemäße Ansteuerlogik zum Deaktivieren der Wickelhilfe.

In der Fig . 1 ist ein Gurtaufroller mit einer drehbar in einem Rahmen 3 gelagerten zweiteiligen Gurtwelle 1 mit einer zwischen den beiden Teilen angeordneten Kraftbegrenzungseinrich- tung zu erkennen . Auf dem Gurtwellenkörper der zweiteiligen Gurtwelle 1 ist ein Gurtband 2 einer Sicherheitsgurteinrich- tung aufwickelbar, während der andere Teil der Gurtwelle 1 durch eine Ansteuerung einer fahrzeugsensitiv und/oder gurt- bandsensitiv ansteuerbaren Blockiereinrichtung in dem Rahmen 3 fahrzeugfest verriegelbar ist , so dass der Gurtwellenkörper mit dem aufgewickelten Gurtband 2 anschließend nur noch durch eine Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung in Gurtbandauszugsrichtung drehen kann . Die zweiteilige Gurtwelle 1 ist ferner über eine in einer Federkassette 7 gehaltenen Rückholfeder 12 in AufWickelrichtung federvorgespannt , welche als sehr schwache Rückholfeder 12 mit einer Rückzugskraft von 0,5 bis 1 , 0 N ausgelegt ist .

Die Sicherheitsgurteinrichtung umfasst ferner eine auf dem Gurtband 2 verschieblich geführte Gurtzunge , ein fahrzeugfest befestigtes Gurtschloss , einen fahrzeugfest befestigten Endbeschlag zur Befestigung des freien Endes des Gurtbandes an der Fahrzeugstruktur und gegebenenfalls einen fahrzeugfest befestigten Umlenker . Die genannten Einzelteile der Sicherheitsgurteinrichtung sind nicht dargstellt , können aber als im Stand der Technik bekannt hinzugedacht werden . Ferner ist an dem Rahmen 3 des Gurtaufrollers eine elektromotorische Wickelhilfe 4 in Form eines Elektromotors vorgesehen, welche über ein Getriebe 6 an die Gurtwelle 1 ankoppelbar ist. An dem Getriebe 6 ist eine Steuereinrichtung 8 zur Ansteuerung der Wickelhilfe 4 vorgesehen, welche, wie in der Fig . 2 zu erkennen ist , signaltechnisch mit einer Sensoreinrichtung 11 zur Erkennung des Verriegelungszustandes BS der Gurtzunge in dem Gurtschloss , einer Sensoreinrichtung 10 zur Sensierung der Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit BRS und einer Sensoreinrichtung 13 zur Sensierung der Umgebungstemperatur verbunden . Die Sensoreinrichtung 10 zur Sensierung der Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit BRS kann z.B. durch ein drehfest mit dem Gurtwellenkörper verbundenes agnetrad mit einer Vielzahl von Einzelmagneten mit einer unterschiedlichen Ausrichtung und einem auf das Magnetrad gerichteten Hallsensor gebildet sein. In der Steuereinrichtung 8 ist ferner eine Speichereinheit 9 vorgesehen, in welcher verschiedene Ansteuerprofile abgelegt sind . Die Ansteuerprofile können individuelle Ansteuerdaten für die elektromotorische Wickelhilfe 4 zur Erzeugung von unterschiedlichen in AufWickelrichtung der Gurtwelle 1 wirkenden Rückzugskräften umfassen . Dabei kann sowohl die Höhe als auch der Verlauf der Rückzugskräfte in den verschiedenen Ansteuerprofilen unterschiedlich sein. Ferner können die Ansteuerprofile auch auf unterschiedliche Rückholfedern 12 mit unterschiedlichen Rückzugskräften ausgelegt sein, so dass die Wickelhilfe 4 auch für Gurtaufroller mit unterschiedlichen Rückholfedern 12 verwendet werden kann .

Die elektromotorische Wickelhilfe 4 ist dabei bevorzugt direkt an die Gurtwelle 1 oder an das innere Ende der Rückholfeder 12 angekoppelt , so dass die Rückholfeder 12 und die Wickelhilfe 4 parallel auf die Gurtwelle 1 wirken . Dadurch addieren sich die von der Rückholfeder 12 und der Wickelhilfe 4 auf die Gurtwel- le 1 ausgeübten Rückzugskräfte , und es ist auch bei einem Aus fall der Wickelhilfe 4 oder der Rückholfeder 12 immer noch ei ne geringe auf das Gurtband 2 wirkende Rückzugskraft vorhanden .

In den Fig . 3 und Fig . 4 ist die Ansteuerlogik des erfindungs gemäßen Verfahrens in der Steuereinrichtung 8 zum Aktivieren und Deaktivieren der Wickelhilfe 4 dargestellt .

Die Wickelhilfe 4 wird aktiviert , wenn die Sensoreinrichtung

11 im Anschluss an eine Verriegelung eine nicht verriegelte Gurtzunge erkennt , wodurch der Wert von BS = 1 auf BS = 0 gesetzt wird, und gleichzeitig eine Gurtbandeinzugsgeschwindig- keit BRS sensiert wird, welche unterhalb eines vorgegebenen ersten Grenzwertes XI liegt . Die Aktivierung der Wickelhilfe ist als Ergebnis ESTART dargestellt . Ist eines der Kriterien nicht erfüllt , wird das Gurtband allein von der Rückholfeder

12 eingezogen . Dieses Ergebnis der Abfrage ist mit BP gekennzeichnet .

Nach der Aktivierung der Wickelhilfe 4 wird diese nach der in der Fig . 4 dargestellten Abfragelogik wieder deaktiviert .

Die Wickelhilfe 4 wird deaktiviert , wenn die Stromaufnahme IM der Wickelhilfe einen vorgegebenen ersten Grenzwert Y überschreitet oder die Gurtbandeinzugsgeschwindigkeit BRS einen vorgegebenen zweiten Grenzwert X2 unterschreitet . Für den Fall , dass keines der Kriterien erfüllt ist , wird die Wickelhilfe 4 nicht angesteuert , und der aktivierte Zustand der Wickelhilfe 4 wird nicht verändert , so dass das Gurtband weiter mit Hilfe der Wickelhilfe 4 in die Parkposition aufgerollt wird. Dieser Zustand ist als BP gekennzeichnet . Für den Fall , dass eines der Kriterien erfüllt ist , wird die Wickelhilfe 4 deaktiviert. Dieses Deaktivieren ist in der Fig. 4 mit dem Ergebnis ESTÖP gekennzeichnet .

Die Ansteuerung der Wickelhilfe 4 erfolgt dabei nach einem Zyklus, d.h. die Ansteuerlogik nach dem in der Fig. 3 dargestellten Diagramm wird erst dann abgefragt , wenn nach dem wiederholten Ausziehen des Gurtbandes und einem Verriegeln der Gurtzunge in dem Gurtschloss der Wert für den Steckzustand der Gurtzunge auf den Wert BS = 1 gesetzt wurde .