DE102005049553A1 - Gassackmodul und Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen mit einem solchen Gassackmodul - Google Patents

Gassackmodul und Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen mit einem solchen Gassackmodul Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem Gassack (22) und einem Gasgenerator (10), der über wenigstens eine erste Abströmöffnung (18) mit einer Gassackkammer (28), welche wenigstens teilweise durch das Gassackinnere gebildet ist, in Verbindung steht. Am Gasgenerator (10) ist eine Aktuatoreinheit (36) vorgesehen, die bei ihrer Auslösung ein Zugmittel (50) freigibt, welches eine Druckminderung im Gassack (22) herbeiführt. Die Auslösung der Aktuatoreinheit (36) führt ferner auch zur Freigabe einer zweiten Abströmöffnung (20) im Gasgenerator (10), welche Gas an die Umgebung abbläst, ohne daß dieses abgeblasene Gas in die Gassackkammer (28) strömt. DOLLAR A Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen mit einem solchen Gassackmodul.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem Gassack und einem Gasgenerator, der über wenigstens eine erste Abströmöffnung mit einer Gassackkammer, welche wenigstens teilweise durch das Gassackinnere gebildet ist, in Verbindung steht, wobei am Gasgenerator eine Aktuatoreinheit vorgesehen ist, die bei ihrer Auslösung ein Zugmittel freigibt, welches eine Druckminderung im Gassack herbeiführt.
  • Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen mit einem solchen Gassackmodul.
  • In der noch jungen Entwicklungsgeschichte der Fahrzeuginsassen-Rückhaltung mittels Gassäcken ging es anfangs vor allem darum, eine Rückhaltesituation sicher und schnell zu erkennen sowie eine rasche Befüllung des Gassacks zu veranlassen, um einen Insassen zu schützen. Ausgehend von diesen Grundanforderungen sind die Ansprüche an moderne Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme seither deutlich gestiegen. Zusätzliche Anforderungen, die dabei im Vordergrund stehen, sind z.B. eine an die Rückhalteposition des Insassen angepaßte und auf den erwarteten Aufprallimpuls des Insassen abgestimmte Reaktion des Rückhaltesystems.
  • Im Stand der Technik gibt es zahlreiche Versuche, die gestiegenen Ansprüche zu erfüllen. So zeigt die US 2004/0012180 A1 ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, das situationsabhängig ein zusätzliches Gassackvolumen freigeben und gleichzeitig eine Öffnung im Modulgehäuse schließen kann. Die Grundidee ist dabei, einen preiswerten, einstufigen Gasgenerator einsetzen zu können, der auf die optimale Befüllung des maximalen Gassackvolumens ausgelegt ist. Um für das kleinere Gassackvolumen in etwa dieselbe Gassackhärte zu erreichen, wird überschüssiges Gas durch eine Öffnung im Modulgehäuse abgeblasen. Abhängig von der Ausführungsform kann an die Freigabe des größeren Gassackvolumens zusätzlich noch die Freigabe oder das Schließen von Gassacköffnungen gekoppelt sein.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, mit geringem Aufwand ein Gassackmodul zu schaffen, das auf Veränderungen einzelner Parameter einer Rückhaltesituation, wie z.B. der Insassenposition oder dem erwarteten Insassen-Aufprallimpuls möglichst individuell reagiert.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Gassackmodul der oben genannten Art vorgesehen, bei dem die Auslösung der Aktuatoreinheit auch zur Freigabe einer zweiten Abströmöffnung im Gasgenerator führt, welche Generatorgas an die Umgebung abbläst, ohne daß dieses abgeblasene Gas in die Gassackkammer strömt. Als Gassackkammer wird im Rahmen dieser Erfindung derjenige Raum bezeichnet, der bei einer Gassackentfaltung im wesentlichen Gassack-Innendruck annimmt. Dieser Raum umfaßt in der Regel das Gassackinnere und abhängig vom Ort der Befestigung eines Gassackmundes evtl. auch Bereiche eines Modulgehäuses.
  • Die zweite Abströmöffnung ist direkt im Gasgenerator vorgesehen und weist im allgemeinen einen relativ geringen Abströmquerschnitt auf. Ein Gas-Massenstrom mit maßgebender Wirkung auf die Gassackentfaltung und Gassackhärte kann also nur bei hohem Druck über die zweite Abströmöffnung abgeblasen werden. Entsprechende Drücke von bis zu 150 bar (je nach Auslegung des Gasgenerators auch mehr) herrschen im Gasgenerator direkt nach seiner Auslösung.
  • Das Zugmittel, welches eine Druckminderung im Gassack herbeiführt, ist hingegen erst dann besonders wirkungsvoll, wenn sich ein bestimmter Innendruck in der gesamten Gassackkammer, insbesondere im Gassackinneren eingestellt hat, also gerade nicht zu Beginn der Entfaltungsphase des Gassacks. Somit muß in kostengünstiger und vorteilhafter Weise nur eine Aktuatoreinheit vorgesehen werden, die sowohl das Zugmittel als auch die zweite Abströmöffnung freigibt, wobei jedoch abhängig vom Zeitpunkt der Freigabe die Wirkung des Zugmittels gegenüber der Wirkung der zweiten Abströmöffnung zu vernachlässigen ist bzw. umgekehrt. Damit kann durch eine einzige Aktuatoreinheit auf zwei unabhängige Ereignisse, beispielsweise die Rückhalteposition des Insassen und das Insassengewicht, weitgehend unabhängig voneinander eingegangen werden.
  • In einer Ausführungsform gibt das Zugmittel bei Auslösung der Aktuatoreinheit wenigstens eine Gassacköffnung und/oder ein vergrößertes Gassackvolumen frei. Beides sind sehr einfache und effektive Maßnahmen zur Druckminderung im Gassack.
  • Bevorzugt weist die Aktuatoreinheit eine pyrotechnische Vorrichtung auf. Pyrotechnisch angetriebene Aktuatoren sind vergleichsweise preiswert und haben eine kurze Reaktions- bzw. Aktivierungszeit.
  • Der Gasgenerator kann mit der Aktuatoreinheit eine Zylinder-/Kolben-Einheit ausbilden, wobei sich der Kolben durch Auslösen der Aktuatoreinheit bewegt und damit die zweite Abströmöffnung freigibt. Diese Zylinder-/Kolben-Einheit ist eine sehr zuverlässige Vorrichtung und muß zur Freigabe der Abströmöffnungen lediglich verschoben werden. Es sind keine Verschlußvorrichtungen zu zerstören, so daß keine freien Membranfragmente o.ä. entstehen, die in den Gassack eintreten und ihn schädigen könnten.
  • Der Kolben weist in dieser Ausführungsform bevorzugt eine Öffnung auf, wobei das Gas, welches durch die zweite Abströmöffnung abgeblasen wird, diese Öffnung durchströmt. Durch den Querschnitt dieser Öffnung kann festgelegt werden, ab welchem Verhältnis der beiderseits des Kolbens anliegenden Drücke sich der Kolben bewegt. Ferner legt die Öffnung im Kolben zusammen mit der zweiten Abströmöffnung den Abströmquerschnitt und damit den Gas-Massenstrom fest, der durch die zweite Abströmöffnung abgeblasen werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform verläßt das abgeblasene Gas mit Durchströmen der zweiten Abströmöffnung das Gassackmodul. Durch dieses unmittelbare Abströmen des überschüssigen Gases in die Umgebung wird eine besonders wirksame und schnelle Druckentlastung innerhalb der Gassackkammer erreicht. Dieses signifikante Reduzieren des Innendrucks im Gassack ist vor allem bei Insassen nötig, die relativ nahe am Gassackmodul positioniert sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Gasgenerator einen separaten Basisabschnitt und einen Verteilerabschnitt auf, die fest und bevorzugt unmittelbar miteinander verbunden sind, wobei die Aktuatoreinheit am Verteilerabschnitt angebracht ist. Dies bietet den Vorteil, daß maßgebliche Gasgeneratorbauteile wie der Basisabschnitt unverändert bleiben können und lediglich untergeordnete Bauteile wie der Verteilerabschnitt verändert werden müssen, um die Aktuatoreinheit aufzunehmen.
  • Ferner kann wenigstens eine Gassacköffnung vorgesehen sein, wobei das Verhältnis des Ausströmquerschnitts aller zweiten Abströmöffnungen zum Ausströmquerschnitt aller Gassacköffnungen zwischen 1:2 und 1:8, vorzugsweise zwischen 1:3 und 1:5, liegt. Bei diesen Verhältnissen stellt sich eine besonders gute zeitliche Entkopplung der Wirkungen der zweiten Abströmöffnung und der Gassacköffnung ein.
  • Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, welches die folgenden Schritte aufweist:
    • a) Auslösen eines Gasgenerators eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems in einem Rückhaltefall, woraufhin der Gasgenerator über wenigstens eine erste Abströmöffnung Gas in eine Gassackkammer leitet;
    • b) Überprüfung der Insassenposition anhand von Sensordaten zu einem vorgegebenen ersten Zeitpunkt;
    • c) Auslösen einer Aktuatoreinheit falls sich der Insasse in einer für die Rückhaltung ungeeigneten Insassenposition befindet, wodurch eine zweite Abströmöffnung sowie ein Zugmittel freigegeben werden, und wobei eine Druckminderung maßgeblich mittels Abblasen von Gas durch die zweite Abströmöffnung in die Umgebung erfolgt;
    • d) Abschätzung des Insassen-Aufprallimpulses auf den Gassack anhand von Sensordaten zu einem vorgegebenen zweiten Zeitpunkt;
    • e) Auslösen der Aktuatoreinheit falls die Aktuatoreinheit im Schritt c) noch nicht ausgelöst wurde und der erwartete Insassen-Aufprallimpuls unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt, wodurch die zweite Abströmöffnung und das Zugmittel freigegeben werden, und wobei eine Druckminderung im Gassack maßgeblich durch die Freigabe des Zugmittels erfolgt. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß lediglich eine Aktuatoreinheit notwendig ist, um auf zwei verschiedene Rückhalteparameter weitgehend unabhängig eingehen zu können. Von entscheidender Bedeutung ist dabei der Auslösezeitpunkt der Aktuatoreinheit, die Ausbildung des Zugmittels und der zweiten Abströmöffnung sowie deren Abstimmung aufeinander.
  • Besonders vorteilhaft wirkt es sich auf die Insassenrückhaltung aus, wenn der erste Zeitpunkt zwischen 0 ms und 15 ms und der zweite Zeitpunkt zwischen 25 ms und 40 ms nach dem Feststellen des Rückhaltefalls liegt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch den Gasgenerator eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls, wobei die Aktuatoreinheit nicht ausgelöst ist;
  • 2 einen Längsschnitt durch den Gasgenerator aus 1, wobei die Aktuatoreinheit ausgelöst ist;
  • 3 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls in einer ersten Ausführungsform;
  • 4 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls in einer zweiten Ausführungsform; und
  • 5 ein Flußdiagramm gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrensvariante zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen.
  • Die 1 zeigt ein Gassackmodul mit einem Gasgenerator 10, der im wesentlichen aus einem Basisabschnitt 12 und einem Verteilerabschnitt 14 besteht, wobei der Basisabschnitt 12 ein Druck- und/oder Brennkammerabschnitt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem es sich um einen Hybridgasgenerator handelt, ist der Basisabschnitt 12 durch eine Membran 15 geschlossen. Ob das Generatorgas bereits als Druckgas vorliegt, als Verbrennungsgas erzeugt wird oder als Mischgas aus dem Basisabschnitt 12 austritt, ist jedoch unerheblich. Wichtig ist lediglich, daß der Basisabschnitt 12 eine Auslöseeinrichtung 16 aufweist und mit dem Verteilerabschnitt 14 in Strömungsverbindung treten kann, um Generatorgas in den Verteilerabschnitt 14 einzuleiten. Dies erfolgt im dargestellten Beispiel durch Zerstören der Membran 15 auf Aktivierung der Auslöseeinrichtung 16 hin. Besonders bevorzugt wird das gesamte Generatorgas in den Verteilerabschnitt 14 eingeleitet und dort verteilt.
  • In der Ausführung nach 1 ist der Verteilerabschnitt 14 als separates Teil auf den Basisabschnitt 12 aufgesetzt. Die beiden Abschnitte 12, 14 sind jedoch fest und dauerhaft unmittelbar miteinander verbunden, z.B. durch Schweißen, Schrauben oder Verprägen, so daß sie eine vormontierte Einheit bilden. In weiteren Ausführungsformen wird der Verteilerabschnitt 14 einstückig an den Basisabschnitt 12 angeformt. Im vorliegenden Beispiel ist der Gasgenerator 10 als Rohrgasgenerator ausgeführt, wobei der Basisabschnitt 12 und der Verteilerabschnitt 14 eine gemeinsame Achse A haben.
  • Eine Umfangswand 17 des Verteilerabschnitts 14 weist in radialer Richtung erste Abströmöffnungen 18 und zweite Abströmöffnungen 20 auf, wobei sich die ersten Abströmöffnungen 18 axial näher am Basisabschnitt 12 befinden als die zweiten Abströmöffnungen 20. Die ersten und zweiten Abströmöffnungen 18, 20 sind bevorzugt so über den Umfang des Verteilerabschnitts 14 verteilt, daß das Generatorgas beim Durchströmen der ersten und/oder zweiten Abströmöffnungen 18, 20 jeweils schubneutral abgeleitet wird.
  • Ein Gassack 22 ist mit seinem Gassackmund 24 in axialer Richtung zwischen den ersten Abströmöffnungen 18 und den zweiten Abströmöffnungen 20 an der Umfangswand 17 des Verteilerabschnitts 14 befestigt, so daß Generatorgas, welches durch die ersten Abströmöffnungen 18 strömt, in eine außerhalb des Gasgenerators 10 beginnende Gassackkammer 28 abgegeben wird und Generatorgas, welches die zweiten Abströmöffnungen 20 durchströmt, in die Umgebung außerhalb der Gassackkammer 28, abgeleitet wird.
  • An einem axialen Ende des Gasgenerators 10 weist der Verteilerabschnitt 14 eine Stirnwand 30 mit einem nach außen gerichteten axialen Fortsatz 34 auf, wobei in der Stirnwand 30 und dem Fortsatz 34 eine mittige Öffnung 32 vorgesehen ist. Durch die Öffnung 32 erstreckt sich eine Aktuatoreinheit 36, die einen innerhalb des Verteilerabschnitts 14 geführten Kolben 38 und eine pyrotechnische Vorrichtung 40 umfaßt. Die pyrotechnische Vorrichtung 40 ist beispielsweise ein Zünder oder eine Sprengkapsel. Sie erstreckt sich von außerhalb des Gasgenerators 10 bis in die Öffnung 32 und ist fest und dicht mit dem axialen Fortsatz 34 verbunden, beispielsweise verschweißt. Der axial bewegliche Kolben 38 weist eine umlaufende Kolbenwand 42 auf, die in eine Grundplatte 44 mit einem axialen Kolbenfortsatz 46 übergeht. Der Kolbenfortsatz 46 erstreckt sich ebenfalls in die Öffnung 32, so daß er an die pyrotechnische Vorrichtung 40 angrenzt und mit ihr einen weitgehend dichten Druckraum 47 ausbildet. Ferner ist am Kolbenfortsatz 46 ein hakenförmiger Halter 48 angeformt, der sich durch die Öffnung 32 und die pyrotechnische Vorrichtung 40 nach außen erstreckt.
  • In einer Ausgangsstellung gemäß 1 sind die zweiten Abströmöffnungen 20 durch den Kolben 38, genauer durch die Kolbenwand 42 verschlossen. In der Grundplatte 44 des Kolbens 38 sind Öffnungen 52 vorgesehen, wobei die Grundplatte 44 in der Ausgangsstellung an der Stirnwand 30 des Verteilerabschnitts 14 anliegt, so daß die Öffnungen 52 ebenfalls verschlossen sind.
  • Außerhalb des Gasgenerators 10 greift der hakenförmige Halter 48 in die pyrotechnische Vorrichtung 40 ein und fixiert damit ein Zugmittel 50. Das Zugmittel 50 ist vorzugsweise ein Seil oder Textilband, so daß es mittels einer Schlaufe oder Ausnehmung leicht am Halter 48 fixiert werden kann.
  • Die 2 zeigt den Schnitt gemäß 1, allerdings nach einer Auslösung der Aktuatoreinheit 36. Infolge dieser Auslösung entsteht im Druckraum 47 ein so hoher Druck, daß der Kolben 38 in Richtung zum Basisabschnitt 12 bewegt wird. Durch diese Bewegung entfernen sich die Öffnungen 52 in der Grundplatte 44 von der Stirnwand 30. Ferner gleitet die Kolbenwand 42 an der Umfangswand 26 des Verteilerabschnitts 14 und gibt die zweiten Abströmöffnungen 20 frei. In dieser Auslösestellung kann Generatorgas sowohl durch die ersten Abströmöffnungen 18 in die Gassackkammer 28, als auch durch die Öffnungen 52 und die zweiten Abströmöffnungen 20 nach außerhalb der Gassackkammer 28 abströmen.
  • In der Regel wird die Aktuatoreinheit 36 nach der Auslösung des Gasgenerators 10 aktiviert, so daß bereits ein gewisser Druck im Verteilerabschnitt 14 herrscht. Die Aktuatoreinheit 36 muß so ausgelegt sein, daß sie den Kolben 38 entgegen diesem Druck verschieben kann. Die notwendige Kraft kann dabei durch die Größe der Öffnungen 52 beeinflußt werden. Bevor die Kolbenwand 42 die ersten Abströmöffnungen 18 erreicht, verjüngt sich die Umfangswand 26 des Verteilerabschnitts 14 geringfügig, so daß die Bewegung des Kolbens 38 gestoppt wird. Bevor der Kolben 38 die Verjüngung erreicht, tritt der axiale Kolbenfortsatz 46 aus der Öffnung 32 der Stirnwand 30 aus, so daß ein Ausgleich zwischen dem Druck im Verteilerabschnitt 14 und dem Druck im Druckraum 47 stattfindet. Um nach der Bewegung des Kolbens 38 in Richtung zum Basisabschnitt 12 ein Zurückdrängen des Kolbens 38 in Richtung zur pyrotechnischen Vorrichtung 40 durch das ausströmende Generatorgas zu verhindern, muß ein Anschlag vorgesehen sein, so daß die zweiten Abströmöffnungen 20 dauerhaft geöffnet bleiben.
  • Beispielsweise kann der Kolbenfortsatz 46 gegenüber dem axialen Fortsatz 34 der Stirnwand 30 in radialer Richtung leicht nach außen vorgespannt sein, so daß er sich nach dem Austreten aus der Öffnung 32 leicht aufweitet und nach außen rastet. Durch diese Aufweitung kann sich der Kolbenfortsatz 46 nicht mehr in die Öffnung 32 der Stirnwand 30 zurückbewegen, sondern stößt an einem Öffnungsrand an. Alternativ kann in der Stirnwand 30 auch ein federbeaufschlagter Zapfen 53 (gestrichelt dargestellt) vorgesehen sein. Dieser Zapfen 53 gleitet bei einer Bewegung des Kolbens 38 am Kolbenfortsatz 46 bis dieser aus der Öffnung 32 austritt und schnappt dann in Richtung zur Achse A. Der Zapfen 53 stellt dann einen Anschlag für den Kolben 38 dar und verhindert ein erneutes Schließen der zweiten Abströmöffnungen 20.
  • Mit der Verschiebung des Kolbens 38 von der Ausgangsstellung nach 1 in die Auslösestellung nach 2 bewegt sich auch der hakenförmige Halter 48. Die pyrotechnische Vorrichtung 40 und der Halter 48 sind nicht mehr in Eingriff, wodurch das Zugmittel 50 freigegeben ist (vgl. 2).
  • Die 3 und 4 stellen beispielhaft und schematisch mögliche Zugmittelvarianten dar.
  • Die 3 zeigt das Gassackmodul in seiner Ausgangsstellung, wobei das Zugmittel 50 vorzugsweise ein breites Textilband ist, welches eine Gassacköffnung 54 abdeckt, d.h. verschließt. Ein Ende des Zugmittels 50 ist außen am Gassack 22 dauerhaft befestigt, vorzugsweise vernäht.
  • Bei Aktivierung der Aktuatoreinheit und anschließender Bewegung des Kolbens 38 wird ein entgegengesetztes Ende des Zugmittels 50 und damit die Gassacköffnung 54 zur Druckminderung im Gassack 22 freigegeben. Die Gassacköffnung 54 ist im beweglichen Teil des Gassacks 22, also außerhalb eines Modulgehäuses (nicht gezeigt) vorgesehen. Sie erreicht somit erst dann ihre volle Wirkung, wenn sich der Gassack 22 bereits in einem fortgeschrittenen Entfaltungsstadium befindet.
  • Eine zweite Variante der Druckminderung im Gassack 22 ist in 4 zu sehen. Es ist wiederum das Gassackmodul in seiner Ausgangsstellung gezeigt, wobei in diesem Fall der Gassack 22 durch das Zugmittel 50 an seiner vollständigen Entfaltung gehindert wird. Das Zugmittel 50 besteht hier aus zwei Zugseilen oder Zugbändern, deren eines Ende jeweils an einer dem Insassen zugewandten Gassackwand befestigt ist. Die jeweils entgegengesetzten Enden der beiden Zugseile oder Zugbänder sind mittels des Halters 48 am Gasgenerator 10 fixiert.
  • Nach Auslösung der Aktuatoreinheit 36 und dem damit einhergehenden Freigeben des Zugmittels 50 kann der Gassack 22 ein größeres Volumen einnehmen, wodurch der Innendruck in der Gassackkammer 28 verringert wird, was den Gassack 22 weicher macht.
  • In anderen Ausführungsformen sind die Zugmittelvarianten gemäß den 3 und 4 kombiniert.
  • Die 5 zeigt den Ablauf einer bevorzugten Verfahrensvariante zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen.
  • Dabei wird zunächst zu einem Zeitpunkt 0 ein Rückhaltefall festgestellt und der Gasgenerator 10 ausgelöst. Zur Feststellung des Rückhaltefalls sind dabei in der Regel einer oder mehrere geeignete Sensoren am oder im Fahrzeug vorgesehen. Die zweiten Abströmöffnungen 20 sind zu diesem Zeitpunkt geschlossen, das Zugmittel 50 ist nicht freigegeben. Dies entspricht der Situation nach 1.
  • Nach 0 bis 15 ms erfolgt eine erste Sensorabfrage betreffend die Insassenposition. Stellt die Sensorik eine unbefriedigende Rückhalteposition des Insassen fest oder ist eine solche gespeichert (z.B. bei Überwachung des Insassen vor dem Aufprall), so wird die Aktuatoreinheit 36 ausgelöst. Dies bedeutet, daß die zweiten Abströmöffnungen 20 sowie (von seiner Wirkung her gesehen sekundär) das Zugmittel 50 freigegeben werden. Zu einem derart frühen Zeitpunkt ist der Gassack 22 noch gar nicht oder nur sehr wenig entfaltet, wohingegen bereits ein hoher Druck im Gasgenerator 10 herrscht. Daher ist für das Aufblasverhalten die Gasabblasung durch die zweiten Abströmöffnungen 20 im Gasgenerator 10 maßgebend. Selbst bei relativ kleinen Querschnitten (Durchmesser < 5 mm) kann ein Gas-Massenstrom von 30 bis 50 % des insgesamt vorhandenen Generatorgases durch die zweiten Abströmöffnungen 20 abgezweigt werden. Die nach einer gewissen Entfaltung erfolgende, weitere Druckminderung infolge der Freigabe des Zugmittels 50 ist demgegenüber vernachlässigbar und möglicherweise sogar erwünscht.
  • Befindet sich der Insasse in einer guten Rückhalteposition, so reagiert die Aktuatoreinheit 36 zunächst nicht, und es wird nach 25 bis 40 ms eine zweite Sensorabfrage durchgeführt. Bei dieser Sensorabfrage wird ein erwarteter Aufprallimpuls des Insassen auf den Gassack mit einem vorgegebenen, empirisch festgelegten Grenzwert verglichen. Der erwartete Aufprallimpuls wird dabei aus den maßgebenden Sensordaten wie Insassengewicht, Sitzposition und/oder Verzögerungswerten (als Anhaltspunkt für die Unfallschwere) ermittelt. Auch hier kann es natürlich sein, daß die Daten zur Ermittlung des Aufprallimpulses oder sogar der Aufprallimpuls bereits vorab vorliegen oder ermittelt waren.
  • Liegt der erwartete Aufprallimpuls über dem vorgegebenen Grenzwert, was insbesondere bei übermäßig schweren Insassen der Fall ist, so reagiert die Aktuatoreinheit 36 nicht, und der Gassack 22 erreicht seine maximale Rückhalteleistung. Dies ist auch in den Ausführungsformen der Fall, in denen der Gassack 22 dann nicht sein maximales Rückhaltevolumen erreicht (4), denn der Gassack ist sehr hart.
  • Liegt der erwartete Aufprallimpuls unter dem vorgegebenen Grenzwert, so wird die Aktuatoreinheit 36 ausgelöst. Dies bedeutet, daß das Zugmittel 50 sowie (von ihrer Wirkung her gesehen sekundär) die zweiten Abströmöffnungen 20 freigegeben werden. Zu diesem relativ späten Zeitpunkt ist der Gassack 22 bereits weitgehend entfaltet. Der Druck im Gasgenerator 10 und in der Gassackkammer 28 hat sich bereits angeglichen und liegt relativ niedrig (ca. 0,5 bar über Atmosphärendruck). Daher ist in diesem Fall keine nennenswerte Druckminderung durch die kleinen, zweiten Abströmöffnungen 20 im Gasgenerator 10 zu erwarten. Zu diesem Zeitpunkt ist das Zugmittel maßgebend, das entweder eine Gassacköffnung und/oder ein vergrößertes Gassackvolumen freigibt.
  • In der Ausführungsform mit einer Gassacköffnung 54 beträgt das Verhältnis des Ausströmquerschnitts aller zweiten Abströmöffnungen 20 zum Ausströmquerschnitt aller Gassacköffnungen 54 zwischen 1:2 und 1:8, vorzugsweise zwischen 1:3 und 1:5. Damit kann bis zu einem Insassenaufprall noch ein Gas-Massenstrom in der Größenordnung von ca. 10 % des gesamten Generatorgases abgeführt werden. Dies erhöht insbesondere den Rückhaltekomfort für leichte Insassen oder bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten. In seiner Wirkung äquivalent kann die Variante angesehen werden, bei der durch Freigabe des Zugmittels 50 ein zusätzliches Gassackvolumen zur Verfügung gestellt wird. Dieses zusätzliche Gassackvolumen entspricht nämlich ebenfalls ungefähr 10 % des ursprünglichen Gassackvolumens.

Claims (13)

  1. Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem Gassack (22) und einem Gasgenerator (10), der über wenigstens eine erste Abströmöffnung (18) mit einer Gassackkammer (28), welche wenigstens teilweise durch das Gassackinnere gebildet ist, in Verbindung steht, wobei am Gasgenerator (10) eine Aktuatoreinheit (36) vorgesehen ist, die bei ihrer Auslösung ein Zugmittel (50) freigibt, welches eine Druckminderung im Gassack (22) herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Aktuatoreinheit (36) auch zur Freigabe einer zweiten Abströmöffnung (20) im Gasgenerator (10) führt, welche Generatorgas an die Umgebung abbläst, ohne daß dieses abgeblasene Gas in die Gassackkammer (28) strömt.
  2. Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (50) bei Auslösung der Aktuatoreinheit (36) wenigstens eine Gassacköffnung (54) und/oder ein vergrößertes Gassackvolumen freigibt.
  3. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoreinheit (36) eine pyrotechnische Vorrichtung (40) aufweist.
  4. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoreinheit (36) einen Kolben (38) aufweist, der innerhalb des Gasgenerators (10) geführt ist.
  5. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (10) mit der Aktuatoreinheit (36) eine Zylinder-/Kolben-Einheit ausbildet, wobei sich der Kolben (38) durch Auslösen der Aktuatoreinheit (36) bewegt und damit die zweite Abströmöffnung (20) freigibt.
  6. Gassackmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (38) eine Öffnung (52) aufweist, wobei das Gas, welches durch die zweite Abströmöffnung (20) abgeblasen wird, diese Öffnung (52) durchströmt.
  7. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abgeblasene Gas mit Durchströmen der zweiten Abströmöffnung (20) das Gassackmodul verläßt.
  8. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (10) einen separaten Basisabschnitt (12) und einen Verteilerabschnitt (14) aufweist, die fest miteinander verbunden sind, wobei die Aktuatoreinheit (36) am Verteilerabschnitt (14) angebracht ist.
  9. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Gassacköffnung (54) vorgesehen ist, wobei das Verhältnis des Ausströmquerschnitts aller zweiten Abströmöffnungen (20) zum Ausströmquerschnitt aller Gassacköffnungen (54) zwischen 1:2 und 1:8, vorzugsweise zwischen 1:3 und 1:5, liegt.
  10. Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Auslösen eines Gasgenerators (10) eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems in einem Rückhaltefall, woraufhin der Gasgenerator (10) über wenigstens eine erste Abströmöffnung (18) Gas in eine Gassackkammer (28) leitet; b) Überprüfung der Insassenposition anhand von Sensordaten zu einem vorgegebenen ersten Zeitpunkt; c) Auslösen einer Aktuatoreinheit (36) falls sich der Insasse in einer für die Rückhaltung ungeeigneten Insassenposition befindet, wodurch eine zweite Abströmöffnung (20) sowie ein Zugmittel (50) freigegeben werden, und wobei eine Druckminderung maßgeblich mittels Abblasen von Gas durch die zweite Abströmöffnung (20) in die Umgebung erfolgt; d) Abschätzung des Aufprallimpulses des Insassen auf den Gassack anhand von Sensordaten zu einem vorgegebenen zweiten Zeitpunkt; e) Auslösen der Aktuatoreinheit (36) falls die Aktuatoreinheit (36) im Schritt c) noch nicht ausgelöst wurde und der erwartete Insassen-Aufprallimpuls unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt, wodurch die zweite Abströmöffnung (20) und das Zugmittel (50) freigegeben werden, und wobei eine Druckminderung im Gassack (22) maßgeblich durch die Freigabe des Zugmittels (50) erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der 1. Zeitpunkt zwischen 0 ms und 15 ms nach dem Feststellen des Rückhaltefalls liegt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zeitpunkt zwischen 25ms und 40ms nach dem Feststellen des Rückhaltefalls liegt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Zugmittel (50) in Schritt c) und Schritt e) eine Gassacköffnung (54) und/oder ein vergrößertes Gassackvolumen freigegeben wird.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008028921A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Trw Airbag Systems Gmbh Gassackmodul für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem
DE102009052565A1 (de) * 2009-11-10 2011-05-12 GM Global Technology Operations LLC, Detroit Airbagmodul für ein Fahrzeug
DE102012001165A1 (de) * 2012-01-24 2013-07-25 Trw Airbag Systems Gmbh Abströmventil eines Gassacks eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems und Fahrzeuginsassenrückhaltesystem
DE102018119527A1 (de) * 2018-08-10 2020-02-13 Trw Automotive Gmbh Gassacksteuervorrichtung sowie Gassackeinrichtung

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7393009B2 (en) * 2004-09-30 2008-07-01 Automotive Systems Laboratory, Inc. Dual-flow inflator
US7641232B2 (en) * 2005-02-24 2010-01-05 Automotive Systems Laboratory, Inc. Pressure regulator
US7438316B2 (en) 2005-03-01 2008-10-21 Automotive Systems Laboratory, Inc. Inflator combustion control mechanism
US7556289B2 (en) * 2005-07-29 2009-07-07 Daicel Chemical Industries, Ltd. Gas generator for air bag
US7341276B2 (en) * 2005-10-03 2008-03-11 Key Safety Systems, Inc. Airbag module with external venting
US7325829B2 (en) * 2005-10-03 2008-02-05 Key Safety Systems, Inc. Airbag inflator
US20070085309A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-19 Key Safety Systems, Inc. Dual stage hybrid inflator
DE102007016778A1 (de) * 2006-04-04 2007-11-15 TK Holdings, Inc., Armada Gaserzeugungssystem mit Druckregler
US7469926B2 (en) * 2006-05-19 2008-12-30 Autoliv Asp, Inc. Active venting inflator device
US7806436B2 (en) * 2006-06-19 2010-10-05 Tk Holdings, Inc. Gas generating system
US7735860B2 (en) * 2007-02-26 2010-06-15 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Inflator with vent
US8245809B2 (en) * 2007-08-23 2012-08-21 Volvo Group North America, Llc System for automatically dislodging a vehicle windshield
US7878535B2 (en) 2008-04-29 2011-02-01 Arc Automotive, Inc. Airbag inflator with adaptive valve
US9242129B2 (en) * 2012-11-12 2016-01-26 Tsm Corporation Multiple orientation particulate discharge vessel
DE102016002937A1 (de) * 2016-03-11 2017-09-14 Trw Airbag Systems Gmbh Hybridgasgenerator, Gassackeinheit und Fahrzeugsicherheitssystem mit einem solchen Hybridgasgenerator sowie Verfahren zum Ausbilden einer Schockwelle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10139626A1 (de) * 2001-08-14 2003-03-13 Takata Petri Ag Airbaganordnung
DE10332549A1 (de) * 2002-07-24 2004-03-04 Trw Vehicle Safety Systems Inc., Washington Airbag mit Belüftung
US6832778B2 (en) * 2002-07-19 2004-12-21 Delphi Technologies, Inc. Air bag restraint including selectively operable venting elements

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4394033A (en) * 1981-02-26 1983-07-19 The Firestone Tire & Rubber Company Temperature compensating elastic cone
US5664802A (en) * 1996-02-15 1997-09-09 Morton International, Inc. Adjustable performance hybrid inflator
US5851029A (en) * 1998-03-24 1998-12-22 Barney Klinger Gas pressure restraint, sensing and release systems
US6123358A (en) * 1998-05-11 2000-09-26 General Motors Corporation Air bag module with variable inflation
US6986529B2 (en) * 2002-04-23 2006-01-17 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Air bag module with vent
US6932384B2 (en) * 2002-11-15 2005-08-23 Delphi Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling an inflatable cushion

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10139626A1 (de) * 2001-08-14 2003-03-13 Takata Petri Ag Airbaganordnung
US6832778B2 (en) * 2002-07-19 2004-12-21 Delphi Technologies, Inc. Air bag restraint including selectively operable venting elements
DE10332549A1 (de) * 2002-07-24 2004-03-04 Trw Vehicle Safety Systems Inc., Washington Airbag mit Belüftung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008028921A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Trw Airbag Systems Gmbh Gassackmodul für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem
DE102008028921B4 (de) 2008-06-18 2024-02-08 Zf Airbag Germany Gmbh Gassackmodul für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem
DE102009052565A1 (de) * 2009-11-10 2011-05-12 GM Global Technology Operations LLC, Detroit Airbagmodul für ein Fahrzeug
DE102012001165A1 (de) * 2012-01-24 2013-07-25 Trw Airbag Systems Gmbh Abströmventil eines Gassacks eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems und Fahrzeuginsassenrückhaltesystem
DE102018119527A1 (de) * 2018-08-10 2020-02-13 Trw Automotive Gmbh Gassacksteuervorrichtung sowie Gassackeinrichtung
US11780396B2 (en) 2018-08-10 2023-10-10 Zf Automotive Germany Gmbh Airbag control device and airbag unit

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