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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Airbags der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 10 2007 052 246 A1 offenbart einen Airbag für einen Kraftwagen, mit einer Stützstruktur, welcher aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist, sowie mit einer Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Airbags bereitzustellen, welches einen weiter verbesserten Schutz für Insassen des Kraftwagens im Falle eines Unfalls bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Airbags mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Airbags für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, wird wenigstens ein Rückhaltelement des Airbags zwischen einer Aufbewahrungsposition und einer Rückhalteposition bewegt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Rückhalteelement zeitlich vor einer mittels einer Erfassungseinrichtung vorausermittelten unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens in die Rückhalteposition bewegt wird.
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Die Erfassungseinrichtung ermittelt dabei beispielsweise in Abhängigkeit von zumindest einem Zustand des Kraftwagens und gegebenenfalls eines Umgebungszustands des Kraftwagens, ob eine drohende Kollision mit einer Barriere durch Bremsen des fahrenden Kraftwagens vermieden werden kann oder nicht. Bei dieser Erfassung werden beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftwagens, der notwendige Bremsweg und/oder gegebenenfalls weitere Parameter berücksichtigt und berechnet bzw. abgeschätzt, ob die Kollision mit der Barriere vermeidbar ist oder nicht.
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Wird die Kollision als unvermeidbar bewertet und somit vorausermittelt, wird das Rückhalteelement in die Rückhalteposition bewegt, und zwar zeitlich bevor die eigentliche, unfallbedingte Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens, beispielsweise infolge der Kollision mit der Barriere, erfolgt. Bei dieser Rückhalteposition, in welche das Rückhalteelement bewegt wird, kann es sich um eine Endposition des Rückhaltelements handeln, in welcher das Rückhalteelement beispielsweise ein maximal mögliches Volumen in einen Fahrgastraum des Kraftwagens zum Rückhalten zumindest eines Insassen desselbigen einnimmt. Ebenso kann es sich bei der Rückhalteposition um eine Rückhalteposition handeln, in welcher das Rückhaltelement beispielsweise noch nicht das maximal mögliche Volumen in dem Fahrgastraum zum Rückhalten des Insassen einnimmt und aus welcher das Rückhalteelement weiter in die zuvor geschilderte Endstellung bewegt werden kann.
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In jeglicher Hinsicht wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Bewegung des Rückhaltelements in die Endstellung bewirkt, so dass das Rückhalteelement zeitlich vor der eigentlichen unfallbedingten Kraftbeaufschlagung bereits zumindest teilweise aus der Aufbewahrungsposition, in welcher es beispielsweise in einem Gehäuse des Airbags mit einem nur sehr geringen Bauraumbedarf verstaut und aufgenommen ist, herausbewegt wird. Dadurch wird das Rückhaltelement zeitlich besonders früh in die Rückhalteposition bewegt, was ein sehr gutes Auffangen und Rückhalten des Insassen gewährleistet und diesen damit vor schwerwiegenden Verletzungen infolge der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung schützt.
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Des Weiteren wird das Rückhalteelement dadurch besonders schonend mit einer besonders geringen Aggressivität für den Insassen in die Rückhalteposition bewegt, was weiterhin vorteilhaft für das Auffangen des Insassen ist. Ein weiterer Vorteil ist, das durch das zeitlich besonders frühe Bewegen des Rückhalteelements in die Rückhalteposition das Rückhaltelement eine besonders große Fläche und eine besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum einnehmen kann, bevor der Insasse auf das Rückhaltelement aufprallt, was als Eintauchen bezeichnet wird. So kann der Insasse besonders gut aufgefangen und vor Verletzungen geschützt werden.
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In einer Ausführungsform ist das Rückhaltelement als zusammenhängender Luftsack ausgebildet, welcher in der Aufbewahrungsposition in dem Gehäuse aufgenommen ist und ein bestimmtes, geringes Volumen aufweist. Der Luftsack wird in die Rückhalteposition bewegt, in dem er mit einem Gas beaufschlagt, insbesondere aufgeblasen, und somit in seinem Volumen gegenüber der Aufbewahrungsposition vergrößert wird.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Rückhaltelement als Stützstruktur ausgebildet, welche eine Mehrzahl von Volumenelementen, insbesondere Röhrenelementen, umfasst, welche zur Bewegung in die Rückhalteposition mit einem Gas beaufschlagt, insbesondere aufgeblasen, werden. Vorteilhafterweise ist zumindest eine Teilmenge der Volumenelemente fluidisch miteinander zu einem Kanalsystem verbunden, so dass sich das Medium, mit welchem die Volumenelemente zum Bewegen in die Rückhalteposition beaufschlagt und somit in ihrem Volumen vergrößert werden, von einem in ein weiteres, fluidisch mit dem einen verbundenes der Volumenelemente strömen kann. So ist nicht für jedes mit dem Medium zu beaufschlagenden und in seinem Volumen zu vergrößernden Volumenelement eine separate Einrichtung zum Beaufschlagen des entsprechenden Volumenelements mit dem Medium vonnöten.
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Bei einer solchen Einrichtung zum Beaufschlagen der Stützstruktur bzw. der Volumenelemente mit dem Medium, insbesondere mit einem Gas, handelt es sich vorteilhafterweise um einen pyrotechnischen Aktor, mittels welchem die Stützstruktur, insbesondere explosionsartig, in ihrem Volumen vergrößert werden kann. Auf diese Art und Weise ist die Stützstruktur besonders schnell in die Rückhalteposition zu bewegen, um den Insasssen besonders vorteilhaft auffangen zu können.
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Ein Vorteil dieser Stützstruktur besteht darin, dass durch sie in der Rückhalteposition ein besonders großes Rückhaltevolumen gebildet ist. Mit anderen Worten nimmt die Stützstruktur ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum ein und kann somit den Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders gut auffangen und rückhalten. Ein mit dem Medium zu beaufschlagendes Gesamtvolumen, welches aus mit dem Medium zu beaufschlagenden Einzelvolumina der jeweiligen Volumenelemente, insbesondere Röhrenelemente, gebildet ist, ist im Vergleich zu dem sehr große Rückhaltevolumen jedoch sehr gering, so dass die Stützstruktur besonders schnell in die Rückhalteposition bewegt werden kann.
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Weiterhin führt dieses relativ geringe, mit dem Medium zu beaufschlagende, insbesondere mit einem Gas aufzublasende, Gesamtvolumen zu einer für den Insassen besonders schonenden und sehr wenig aggressiven Bewegung der Stützstruktur in die Rückhalteposition, so dass der Insasse bzw. die Insassen besonders schonend aufgefangen und rückgehalten werden können und der Airbag bzw. die Stützstruktur selbst keine schwerwiegenden oder schmerzhaften Verletzungen des Insassen verursacht.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Airbag eine Umhüllung umfassen, welche das in der Rückhalteposition durch die Stützstruktur gebildete Rückhaltevolumen umgibt. Vorteilhafterweise weist der Airbag wenigstens eine Ventileinrichtung auf, welche insbesondere durch die Umhüllung gebildet ist, und welche einerseits eine Strömung von Luft, insbesondere Umgebungsluft, in eine erste Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen hinein freigibt und somit ermöglicht und andererseits ein Ausströmen der Luft, insbesondere der Umgebungsluft, in eine der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte, zweite Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen hinaus zumindest im Wesentlichen verhindert. Ebenso möglich ist, dass die Ventileinrichtung einen Massenstrom der Luft in die zweite Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen hinaus ermöglicht, welcher geringer ist als ein Massenstrom der Luft in die erste Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen hinein.
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Bei dieser Ausführungsform wird das Rückhaltevolumen sozusagen passiv mit Luft, insbesondere Umgebungsluft, über die Ventileinrichtung gefüllt, wobei die Luft über die Ventileinrichtung durch die Umhüllung in das Rückhaltevolumen einströmt bzw. passiv hineingesaugt wird. Dabei ist es lediglich vonnöten, lediglich die Stützstruktur aktiv in die Rückhalteposition zu bewegen, indem sie mit dem Medium, insbesondere mit einem Gas, aktiv beaufschlagt wird. So muss nur ein geringes Volumen (das oben geschilderte Gesamtvolumen) aktiv mit dem Medium beaufschlagt werden. Die Beaufschlagung des Rückhaltevolumens mit der Luft, insbesondere der Umgebungsluft, erfolgt passiv und damit auf unaufwändige Art und Weise.
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Die Umhüllung und insbesondere die Ventileinrichtung der Umhüllung ermöglicht dabei eine besonders lange Standzeit des Airbags. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur besonders lange gegebenenfalls und insbesondere ohne aktives Zutun nach der Bewegung in die Rückhalteposition in dieser verbleibt und insbesondere stabil verbleibt und so auch eine relativ lange Zeit nach der Bewegung in die Rückhalteposition den Insassen bzw. die Insassen besonders gut auffangen, rückhalten und vor Verletzungen schützen kann. Durch das zeitlich sehr frühe Bewegen in die Rückhalteposition ist dabei eine frühe Ankopplung sowie geringe Aggressivität für den Insassen realisiert, was den Schutz des Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und der Vermeidung von schmerzhaften und schwerwiegenden Verletzungen zugute kommt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Rückhaltelemente, insbesondere die Stützstruktur bzw. die Volumenelemente, zum Bewegen in die Rückhalteposition mit einem Edelgas beaufschlagt, insbesondere aufgeblasen. Diese Beaufschlagung bzw. eine solche Befüllung des Rückhaltelements mit dem Edelgas ermöglicht eine besonders lange Standzeit des Rückhaltelements, insbesondere der Rückhaltestruktur, wodurch diese besonders schnell aufgeblasen werden bzw. in die Rückhalteposition bewegt werden kann und in dieser Rückhalteposition besonders lange insbesondere ohne aktives Zutun stabil verbleibt, so dass das mit dem Edelgas beaufschlagte bzw. aufgeblasene Rückhaltelement die Insassen besonders gut auffangen und rückhalten kann.
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Zur Darstellung der oben geschilderten Ventileinrichtung weist die Umhüllung beispielsweise zwei Lagen auf, wobei eine der Lagen als Folie und die andere Lage als luftdurchlässige Textillage, insbesondere Gewebelage, ausgebildet ist.
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Die bereichsweise, zumindest im Wesentlichen luftundurchlässige Folie, welche aus einem grundsätzlich zumindest im Wesentlichen luftundurchlässigen Werkstoff ausgebildet ist, weist zumindest bereichsweise Durchtrittsöffnungen, beispielsweise Perforierungen und/oder zumindest im Wesentlichen zylinderförmige Vertiefungen auf, durch welche Schlauchventile gebildet sind. Diese ermöglichen ein Strömen der Luft, insbesondere der Umgebungsluft, in die erste Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen hinein, indem sie zylinderförmige bzw. schlauchförmige Luftkanäle bilden. Trifft der Insasse auf den Airbag und damit die Stützstruktur und die Umhüllung auf, so führt dies zu einer Erhöhung des in dem Rückhaltevolumen herrschenden Innendrucks, wodurch ein Strömen der Luft in die zweite Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen hinaus bewirkt werden würde. Diese Strömung der Luft in die zweite Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen hinaus ist nun zumindest im Wesentlichen dadurch verhindert, dass die Schlauchventile, welche eine in die erste Strömungsrichtung verlaufende Haupterstreckungsrichtung aufweisen, zusammengedrückt werden, zusammenfallen oder dergleichen, wodurch die durch sie gebildeten Luftkanäle verschlossen werden.
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Die luftdurchlässige Textillage ermöglicht dabei ein Strömen der Luft durch die Textillage selbst sowie durch die Durchtrittsöffnungen der Folie bzw. durch die Schlauchventile in das Rückhaltevolumen hinein und fungiert in der zweiten Strömungsrichtung zumindest im Wesentlichen als Durchschlagsschutz, so dass sich die zusammengedrückten bzw. zusammenfallenden Schlauchventile nicht umstülpen und sich die gewünschte, geschilderte Ventilfunktionalität der Schlauchventile nicht unerwünschterweise umkehrt. Dadurch ist eine Ventileinrichtung gebildet, welche ein schnelles Bewegen des Airbags und damit der Stützstruktur mit der Umhüllung in die Rückhalteposition sowie eine besonders lange Standzeit des Airbags ermöglicht, um somit die Insassen früh, großflächig bzw. großvolumig in dem Fahrgastraum sowie stabil, insbesondere über eine lange Zeit hinweg stabil, auffangen und rückhalten zu können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugen Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der Figur eine Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Airbags für einen Personenkraftwagen, bei welchem eine Stützstruktur mit einer Umhüllung von einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition zeitlich vor einer mittels einer Erfassungseinrichtung vorausermittelten unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Personenkraftwagens bewegt wird.
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Die Figur zeigt eine Zeitstrahl 10, welcher einen Zeitverlauf t darstellt. Ein Personenkraftwagen 12 fährt eine gewisse Zeitdauer hinweg mit einer beispielsweise konstanten Geschwindigkeit auf einer Fahrbahn. Aufgrund bestimmter Umstände bewegt sich plötzliche eine Barriere 14 zumindest teilweise auf die Fahrbahn, auf welcher der Personenkraftwagen 12 fährt. Ebenso kann die Barriere 14 auf die Fahrbahn bewegt werden. Bei der Barriere 14 handelt es sich beispielsweise um Stückgut, welches von einer Ladefläche eines Lastkraftwagens auf die Fahrbahn gefallen ist.
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Zu einem Zeitpunkt t1 wird von einer Erfassungsrichtung des Personenkraftwagens 12 beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Personenkraftwagens 12, von einem zu dem Zeitpunkt t1 vorliegenden Abstand s zwischen dem Personenkraftwagen 12 und der Barriere 14, von einem benötigten Bremsweg des Personenkraftwagens 12 und/oder gegebenenfalls in Abhängigkeit von zumindest einem weiteren Parameter ermittelt, dass ein Aufprall des Personenkraftwagens 12 zu einem Zeitpunkt t0 in Anbetracht der genannten Parameter unvermeidlich ist bzw. unvermeidlich sein soll (aufgrund von unvorhergesehenen bzw. unberücksichtigten Parametern kann der Aufprall eventuell doch vermieden werden, was allerdings unwahrscheinlich ist).
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Mit anderen Worten wird eine Kollision des Personenkraftwagens 12 mit der Barriere 14 vorausermittelt, welche aller Wahrscheinlichkeit nach eintritt und unvermeidbar ist. Wird eine solche Kollision und damit eine solche unfallbedingte Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens 12 zu dem Zeitpunkt t1, welcher zeitlich vor dem Zeitpunkt t0 liegt, ermittelt, so wird zu einem Zeitpunkt t2, welcher ebenso zeitlich vor dem Zeitpunkt t0 liegt, ein Airbag des Personenkraftwagens 12 aktiviert, wodurch eine Stützstruktur mit einer Umhüllung des Airbags von einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition der Stützstruktur bewegt wird. In der Rückhalteposition ist durch die Stützstruktur ein besonders großes Rückhaltevolumen gebildet, welches von der mit der Stützstruktur verbundenen Umhüllung umgeben ist.
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Zum Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition werden fluidisch miteinander verbundene Rohrelemente in ihrem Volumen vergrößert, indem sie mit einem Edelgas aufgeblasen werden. Durch das Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition bereits zum Zeitpunkt t2 befindet sich die Stützstruktur zeitlich besonders früh vor dem Aufprall zum Zeitpunkt t0 in der Rückhalteposition, so dass die Stützstruktur ein besonders großes Volumen in einem Fahrgastraum des Personenkraftwagens 12 einnehmen und damit beispielsweise den Fahrer des Personenkraftwagens 12 besonders gut auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen kann.
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Die geschilderte Stützstruktur mit der Umhüllung sowie das Aufblasen der Röhrenelemente mit dem Edelgas ermöglichen dabei eine besonders lange Standzeit der Stützstruktur bzw. des Airbags, so dass die Stützstruktur besonders lange in der Rückhalteposition verbleiben, insbesondere stabil verbleiben, und somit ein sicheres Auffangen und Rückhalten des Insassen gewährleisten kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]
