DE102008062265A1 - Driver-side airbag system for steering system for motor vehicle, particularly passenger vehicle, has inflatable airbag with variable characteristic for deformable steering columns - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik für eine deformierbare Lenksäule, ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem solchen Fahrerairbagsystem, sowie ein Verfahren zum Steuern einer steuerbaren Gausauslassöffnung eines aufblasbaren Airbags eines solchen Fahrerairbagsystems.The The present invention relates to a variable driver airbag system Characteristic of a deformable steering column, a steering system for a motor vehicle, in particular a Passenger car, with such a driver airbag system, as well a method for controlling a controllable Gausauslassöffnung a inflatable airbags of such a driver airbag system.
Ein Airbag eines Kraftfahrzeuges wird im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis aufgeblasen, um einen sich nach vorne verlagernden Fahrzeuginsassen aufzufangen. Insbesondere, um unnötig hohe Verzögerungen des Insassen zu vermeiden, der in den Airbag eintaucht, ist es bekannt, Gausauslassöffnungen am Airbag vorzusehen, durch die Gas durch den auftreffenden Insassen aus dem Airbag austreten kann. Durch geeignete Dimensionierung der Gausauslassöffnungen kann eine gewünschte Dämpfungscharakteristik vorgegeben werden: so kann beispielsweise durch größere Gausauslassöffnungen mehr Gas vom eintauchenden Insassen verdängt werden, so dass er eine geringere Reaktionskraft durch den Airbag erfährt und sanfter abgebremst wird.One Airbag of a motor vehicle is in the event of an impact of the motor vehicle inflated on an obstacle to a forward displacing Catch passengers. In particular, to unnecessary To avoid high delays of the occupant, in the Airbag dips, it is known Gausauslassöffnungen provided on the airbag, by the gas through the incident occupant can escape from the airbag. By appropriate dimensioning of Gausauslassöffnungen may have a desired damping characteristic can be given: so can for example by larger Gausauslassöffnungen more gas from the dipping occupant be displaced so that he has a lower reaction force experienced by the airbag and slowed down gently.
Nach betriebsinterner Praxis ist es bereits bekannt, solche Gausauslassöffnungen im Abhängigkeit von einer durch Sensoren erfassten Schwere des Aufpralls zu steuern, um beispielsweise bei einem stärkeren Aufprall, bei dem der Fahrzeuginsasse durch den Airbag stärker abgebremst werden muss, Gausauslassöffnungen zu verkleinern oder zu schließen, oder umgekehrt bei einem Aufprall, bei dem der Fahrzeuginsasse durch den Airbag weicher und damit schonender aufgefangen werden kann, Gausauslassöffnungen zu öffnen oder zu vergrößern. Nachteilig wird hierbei jedoch der Impuls des aufzufangenden Insassen nicht berücksichtigt.To In-house practice, it is already known, such Gausauslassöffnungen depending on a severity detected by sensors to control the impact, for example in case of a stronger impact, in which the vehicle occupant braked stronger by the airbag must be to reduce Gausauslassöffnungen or to Close, or vice versa in an impact, in which the Vehicle occupant softer and thus more gently absorbed by the airbag can be opened or Gausauslassöffnungen to enlarge. The disadvantage here, however the momentum of the occupant to be captured is not taken into account.
Obwohl
die
Beispielsweise
aus der
Während die vorstehend erläuterte betriebsinterne Praxis der durch Aufprallsensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren, erfassten Unfallschwere bei der Steuerung der Gausauslassöffnungen die Kollision zwischen Fahrer und dem Fahrerairbag sowie der diesen abstützenden Lenksäule nicht berücksichtigt, ist die betriebsinterne Praxis steuerbarer Gausauslassöffnungen in der Lenksäule, insbesondere aufgrund der Abdichtungsproblematik, konstruktiv aufwändig.While the above-explained in-house practice of Impact sensors, such as acceleration sensors detected Accident severity in controlling the Gausauslassöffnungen the collision between the driver and the driver's airbag as well as this supporting steering column not taken into account, is the in-house practice of controllable Gausauslassöffnungen in the steering column, in particular due to the sealing problem, structurally complex.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik zur Verfügung zu stellen.task The present invention is therefore an improved driver airbag system to provide with variable characteristics.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 10 schützt ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerairbagsystem, Anspruch 11 ein Verfahren zum Steuern einer Gausauslassöffnung eines solchen Fahrerairbagsystems. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is solved by the features of claim 1. Claim 10 protects a steering system for a motor vehicle with such a driver airbag system, claim 11 a method for controlling a Gausauslassöffnung such a driver airbag system. Advantageous embodiments of the invention are the subject the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik ist für eine deformierbare Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagen, mit einem Lenkrad vorgesehen und weist einen aufblasbaren Airbag auf, der vorzugsweise gefaltet in einem Lenkradtopf des Lenkrades aufgenommen und durch einen sensorgezündeten pyrotechnischen Gassatz aufblasbar ist, um sich zwischen Lenkrad bzw. Lenksäule und dem Fahrer des Fahrzeuges zu entfalten.One Inventive driver airbag system with variable Characteristic is for a deformable steering column a motor vehicle, in particular a passenger car, with a steering wheel and has an inflatable airbag, preferably folded in a steering wheel pot of the steering wheel and by a sensor-ignited pyrotechnic gas kit is inflatable to get between steering wheel or steering column and the driver of the vehicle to unfold.
Der Airbag bzw. Luftsack weist eine oder mehrere Gausauslassöffnungen auf, von denen wenigstens eine, bevorzugt mehrere, insbesondere alle steuerbar ausgestaltet sind. Unter einem Steuern einer Gausauslassöffnung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine Veränderung eines hydraulischen oder durchströmten Querschnitts verstanden, wobei eine Verkleinerung des Querschnitts auch ein völliges Verschließen der Gausauslassöffnung umfasst, eine Vergrößerung des Querschnitts insbesondere auch das Öffnen der ansonsten verschlossenen Gausauslassöffnung. Gleichermaßen kann ein Steuern auch eine andere Änderung des Drosselverhaltens der Gausauslassöffnung umfassen, beispielsweise die Erhöhung oder Reduzierung eines strömungstechnischen Ausströmwiderstandes der Gausauslassöffnung, auch bei gleichbleibendem Durchmesser.The airbag or airbag has one or more Gausauslassöffnungen, of which at least one, preferably several, in particular all are designed to be controllable. Controlling a Gausauslassöffnung in the context of the present invention is in particular a change of a hydraulic or understood by cross-section cross-section, wherein a reduction of the cross section also includes a complete closure of the Gausauslassöffnung, an enlargement of the cross section in particular also the opening of the otherwise closed Gausauslassöffnung. Similarly, a control may also include another change in the throttle behavior of the Gausauslassöffnung, for example, the increase or reduction of a flow-related Ausströmwiderstandes the Gausauslassöffnung, even with the same diameter.
Durch eine solche Steuerung einer oder mehrerer Gausauslassöffnungen kann eine Charakteristik des Airbags verändert werden. Insbesondere kann durch Verändern des Querschnitts oder des Drosselverhaltens der Gausauslassöffnung(en) das Ausströmen eines Füllgases aus dem Airbag variiert und so das Dämpfungsverhalten, insbesondere eine Dämpfungskonstante des Airbags, aber auch sein Füllungsverlauf vorgegeben werden.By such control of one or more Gausauslassöffnungen a characteristic of the airbag can be changed. In particular, by changing the cross section or the throttle behavior of the Gausauslassöffnung (s) the outflow a filling gas from the airbag varies and so the damping behavior, in particular a damping constant of the airbag, but also its filling course can be specified.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, durch eine Deformationserfassungseinrichtung eine Deformation der Lenksäule zu erfassen und durch eine Auslasssteuereinrichtung eine oder mehrere, vorzugsweise alle steuerbaren Gausauslassöffnungen in Abhängigkeit von der erfassten Deformation der Lenksäule zu steuern.According to the invention now proposed by a deformation detection device to detect a deformation of the steering column and by a Outlet control device one or more, preferably all controllable Gausauslassöffnungen depending on the detected Deformation of the steering column to control.
Im Gegensatz zu bekannten Steuerungen der Gausauslassöffnungen durch Sensoren, die nur eine Unfallschwere, beispielsweise eine Verzögerung des gesamten Fahrzeugs berücksichtigen, kann so der konkreten Belastung des Fahrers Rechnung getragen werden. Prallt dieser beispielsweise mit größerem Impuls auf den Airbag, führt dies zu einer zunehmend stärkeren Deformation der Lenksäule. Ein erfindungsgemäßes Fahrerairbagsystem kann dann beispielsweise Gausauslassöffnungen verkleinern, insbesondere verschließen, und/oder ein Öffnen von Gausauslassöffnungen verhindern, um so dem Fahrerimpuls eine stärkere Dämpfung entgegenzusetzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es nur bei einem tatsächlichen Unfall zu einer Deformation der Lenksäule kommt und so bei Airbagauslösungen, die durch Fehlfunktionen von Beschleunigungssensoren erfolgen, ein Verletzungsrisiko des Fahrers durch eine entsprechend geringe Dämpfung minimiert werden kann.in the Contrary to known controls of Gausauslassöffnungen through sensors that only have an accident severity, such as a Consider deceleration of the entire vehicle, In this way, the specific burden on the driver can be taken into account. This bounces, for example, with a larger impulse the airbag, this leads to an increasingly stronger Deformation of the steering column. An inventive driver airbag system can then, for example, reduce Gausauslassöffnungen, especially close, and / or opening prevent Gausauslassöffnungen so as to the driver's impulse to oppose a stronger damping. Another Advantage is that it is only at an actual Accident to a deformation of the steering column comes and so for airbag deployment caused by malfunction of accelerometers done, a risk of injury to the driver by a corresponding low attenuation can be minimized.
Im Gegensatz zu bekannten Gausauslassöffnungen in der Lenksäule, die direkt durch die Deformation der Lenksäule verkleinert werden, kann ein erfindungsgemäßes Fahrerairbagsystem konstruktiv einfacher gestaltet werden und erlaubt zudem bei entsprechender Ausbildung der Auslasssteuereinrichtung die gezielte Vorgabe der Änderung der Charakteristik des Airbags, beispielsweise mit einer vorgebbaren Verzögerung und/oder Übersetzung zu der erfassten Deformation.in the Contrary to known Gausauslassöffnungen in the steering column, which is reduced directly by the deformation of the steering column can be, an inventive driver airbag system structurally simpler design and also allows for appropriate Training the exhaust control device targeted specification of the change the characteristic of the airbag, for example, with a predetermined Delay and / or translation to the recorded Deformation.
Bevorzugt umfasst die durch die Deformationserfassungseinrichtung erfasste Deformation eine elastische und/oder plastische Stauchung, i. e. Verkürzung der deformierbaren Lenksäule in ihrer Längsrichtung oder einer Fahrzeuglängsrichtung, da diese Richtung der Richtung der vom Airbag aufzufangenden Impulskomponente des nach vorne verlagernden Fahrers entspricht.Prefers includes the detected by the deformation detection means Deformation elastic and / or plastic compression, i. e. Shortening of the deformable steering column in her Longitudinal direction or a vehicle longitudinal direction, because this direction is the direction of the pulse component to be picked up by the airbag the forward displacing driver corresponds.
Insbesondere, um den Abdichtungsaufwand in einer Lenksäule zu verringern oder zu vermeiden, kommunizieren bevorzugt eine oder mehrere, insbesondere alle Gausauslassöffnung, die vorteilhafterweise integral mit dem Airbag oder einem Airbagmodul ausgebildet und/oder an dem Lenkrad angeordnet sein können, direkt mit der Umgebung, i. e. ohne dass Füllgas des Airbags durch das Innere der Lenksäule strömt.Especially, to reduce the sealing effort in a steering column or to avoid communicating preferably one or more, in particular all Gausauslassöffnung, which advantageously integrally formed with the airbag or an airbag module and / or on the Steering wheel can be arranged, directly with the environment, i. e. without filling gas of the airbag through the interior of the Steering column flows.
Die Deformationserfassungseinrichtung kann die Deformation der Lenksäule mechanisch und/oder elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, beispielsweise mittels eines Lineargebers, aber auch optisch, beispielsweise mittels eines optischen Abstandssensors, erfassen.The Deformationserfassungseinrichtung can deformation of the steering column mechanically and / or electrically, in particular electromagnetically, for example, by means of a linear encoder, but also optically, for example by means of an optical distance sensor.
Wird die Deformation mechanisch, beispielsweise durch das Verschieben eines Kolbens, eines Anschlages oder eines Verzahnung erfasst, können eine oder mehrere, insbesondere alle Gausauslassöffnungen vorzugsweise mechanisch, beispielsweise über ein Getriebe, ein Gestänge oder einen anderen kinematischen Mechanismus, hydraulisch und/oder pneumatisch gesteuert werden, indem beispielsweise ein Schieber, eine Drehscheibe oder eine Klappe entsprechend verstellt wird. Durch entsprechende Vorgabe der Erfassung und/oder Übertragung kann beispielsweise eine gewünschte Übersetzung zu der erfassten Deformation dargestellt werden.Becomes the deformation mechanically, for example by moving a piston, a stop or a toothing detected one or more, in particular all Gausauslassöffnungen preferably mechanically, for example via a transmission, a linkage or another kinematic mechanism, hydraulic and / or pneumatically controlled by, for example, a slider, a turntable or a flap is adjusted accordingly. By appropriate specification of the recording and / or transmission for example, a desired translation to the detected deformation.
Wird die Deformation zusätzlich oder alternativ elektrisch oder optisch erfasst, werden in einer bevorzugten Ausführung eine oder mehrere, insbesondere alle Gausauslassöffnungen elektrisch, insbesondere elektromagnetisch oder elektromotorisch gesteuert, was die Freiheit sowohl in der Vorgabe der Änderungscharakteristik als auch der räumlichen Anordnung von Deformationserfassungseinrichtung und Auslasssteuereinrichtung erhöht. Insbesondere durch eine elektrische oder optische Erfassung können auch pyrotechnische Ladungen gezündet oder gehemmt werden, die beispielsweise zusätzliche Gausauslassöffnungen öffnen, bestehenden Gausauslassöffnungen vergrößern, oder umgekehrt, beispielsweise durch Aufblähen einer Dichtung, verkleinern oder verschließen.If the deformation additionally or alternatively detected electrically or optically, in a preferred embodiment, one or more, in particular all Gausauslassöffnungen electrically, in particular electromagnetically or electromotively controlled, what the freedom both in the specification of the amendment and the spatial arrangement of the deformation detection device and the outlet control device increases. In particular, by electrical or optical detection and pyrotechnic charges can be ignited or inhibited, for example, open the additional Gausauslassöffnungen enlarge existing Gausauslassöffnungen, or vice versa, for example, by inflating a seal, reduce or close.
Die Steuerung aller gesteuerten Gausauslassöffnungen kann synchron und identisch verlaufen. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, verschiedene Gausauslassöffnungen durch dieselbe Auslasssteuereinrichtung unterschiedlich, beispielsweise zeitlich versetzt, zu steuern. Unterschiedliche Gausauslassöffnungen können auch durch unterschiedliche Auslasssteuereinrichtungen gesteuert werden, um vorteilhaft die Redundanz des Systems zu erhöhen.The Control of all controlled Gausauslassöffnungen can synchronously and identical. But it is the same possible, different Gausauslassöffnungen through the same exhaust control device differently, for example timed to steer. Different Gausauslassöffnungen can also through different outlet control be controlled to advantageously increase the redundancy of the system.
Die Steuerung kann stufenweise erfolgen, beispielsweise einstufig durch Zünden einer pyrotechnischen Ladung, oder mehrstufig durch Zünden verschiedener pyrotechnischer Ladungen. Gleichermaßen kann die Steuerung auch kontinuierlich in Abhängigkeit von der erfassten Deformation der Lenksäule erfolgen, beispielsweise durch einen Schieber oder eine Klappe, die über ein Gestänge mechanisch durch die Deformation aktuiert wird.The Control can be done gradually, for example, in one step Igniting a pyrotechnic charge, or multi-stage Igniting different pyrotechnic charges. equally The control can also be continuous depending on carried out by the detected deformation of the steering column, for example through a slider or a flap, which has a linkage mechanically actuated by the deformation.
Insbesondere können eine oder mehrere, bevorzugt alle steuerbaren Gausauslassöffnungen von der Auslasssteuereinrichtung verkleinert werden, wenn die durch die Deformationserfassungseinrichtung erfasste Deformation der Lenksäule größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert. Gleichermaßen können die Gausauslassöffnungen von der Auslasssteuereinrichtung auch bei größer werdender Deformation entsprechend, beispielsweise proportional verkleinert werden.Especially can one or more, preferably all controllable Gausauslassöffnungen be reduced by the Auslasssteuereinrichtung when through the deformation detecting means detected deformation of the steering column is greater than a predefinable limit. equally For example, the Gausauslassöffnungen from the outlet control even with increasing deformation accordingly, for example, be reduced proportionally.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:Further yield advantageous developments of the present invention from the subclaims and the description below preferred embodiments. This shows, partially schematized:
In
Das
Lenkrad
Der
Airbag
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind anhand der drei
Gausauslassöffnungen
Es
wird zunächst Bezug auf die in der oberen Bildhälfte
der
In
Ist
der Aufprall des Fahrers auf den Airbag
Ist
der Aufprall des Fahrers auf den Airbag
Die
Deformation der Lenksäule geschieht über der Zeit
in der durch die Figurenfolge
Nun
wird Bezug auf die in der unteren Bildhälfte der
Diese
ist im Gegensatz zur mechanischen Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung
Wenn
der von rechts in den Airbag
Nun
wird Bezug auf die in der Bildmitte der
Diese
umfasst eine elektrische Deformationserfassungseinrichtung mit einem
elektronischen Kontaktsensor
Wenn
der von rechts in den Airbag
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 2236139 A1 [0004] - DE 2236139 A1 [0004]
- - DE 29824722 U1 [0005] - DE 29824722 U1 [0005]
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