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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Airbagmodul mit einem Gassack und einem Airbagsteuergerät zur Steuerung des Entfaltungsverhaltens des Gassacks, sowie ein Verfahren zum Steuern des Entfaltungsverhaltens eines Gassacks.
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Das Entfaltungsverhalten eines Gassackes im Auslösefall hängt wesentlich vom absoluten Luftdruck der Umgebung und auch von der Umgebungstemperatur ab. Bei hohem absolutem Luftdruck, beispielsweise in geringer Höhe über dem Meeresspiegel, ist die Entfaltungszeit des Gassackes bei ansonsten gleichen Bedingungen länger als bei niedrigem absolutem Luftdruck, beispielsweise in großer Höhe über dem Meeresspiegel. Die mechanischen Eigenschaften des Airbagmoduls werden daher für einen großen Bereich des absoluten Luftdrucks und einen großen Temperaturbereich ausgelegt, was zu zusätzlichen Kosten führt. Beispielsweise werden Verbindungen der den Gassack bildenden Stofflagen und die Verbindung des Gassacks zum Airbagmodulgehäuse in Anbetracht der durch den absoluten Luftdruck und die Temperatur bedingten maximalen mechanischen Belastungen ausgelegt.
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Ein Airbagmodul mit einem Drucksensor ist beispielsweise aus
DE 10 2004 008 616 A1 bekannt, bei welchem mittels des Drucksensors ein relativer Luftdruckunterschied in den Türen eines Kraftfahrzeuges erfasst wird, um einen Seitenaufprall und dessen Schwere zu erfassen. In Abhängigkeit von der Größe des erfassten relativen Luftdruckunterschiedes kann ein Gassack adaptiv aufgeblasen werden. Der absolute Luftdruck wird in diesem Zusammenhang nur erfasst, um den relativen Luftdruckunterschied zu bestimmen. Das adaptive Aufblasen des Gassackes wird nicht in Abhängigkeit von dem absoluten Luftdruck gesteuert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Airbagmodul und ein Verfahren zum Steuern des Entfaltungsverfahrens eines Gassacks anzugeben, durch welche das Airbagmodul günstiger herzustellen ist, aber trotzdem bei allen Umgebungsbedingungen zuverlässig funktioniert.
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Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Airbagmodul und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen des Airbagmoduls und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technologisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.
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Gelöst werden die Aufgaben insbesondere durch ein Airbagmodul mit einem Gassack, einem Airbagsteuergerät zur Steuerung des Entfaltungsverhaltens des Gassacks, welches mit einer Vorrichtung zur Erfassung des absoluten Luftdruckes verbunden ist, einem mehrstufigen Gasgenerator zum adaptiven Aufblasen des Gassacks und/oder einer adaptiven Ventilationsöffnung an dem Gassack oder an einem Gassackgehäuse zur adaptiven Entlüftung des Gassackes, wobei das Airbagsteuergerät dazu ausgestattet und eingerichtet ist, im Auslösefall in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdrucks die Betätigung der adaptiven Ventilationsöffnung des Gassacks zu steuern und/oder die Auslösung des mehrstufigen Gasgenerators zu steuern.
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Bevorzugt ist das Airbagsteuergerät zusätzlich mit einem Sensor zur Erfassung der Temperatur in dem Kraftfahrzeug verbunden ist und dazu ausgestattet und eingerichtet ist, im Auslösefall in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdruckes und der erfassten Temperatur die Betätigung der adaptiven Ventilationsöffnung des Gassacks zu steuern und/oder die Auslösung des mehrstufigen Gasgenerators zu steuern.
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Das Airbagsteuergerät kann als eigenständige Einheit ausgebildet sein oder Bestandteil eines zentralen Steuergeräts eines Kraftfahrzeuges sein. Das Airbagsteuergerät ist mittelbar oder unmittelbar zumindest mit der Vorrichtung zur Erfassung des absoluten Luftdrucks, dem mehrstufigen Gasgenerator und/oder der adaptiven Ventilationsöffnung verbunden. Bevorzugt ist das Airbagsteuergerät zudem mit dem Sensor zur Erfassung der Temperatur verbunden.
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Die Vorrichtung zur Erfassung des absoluten Luftdrucks ist insbesondere ein mit dem Airbagsteuergerät mittelbar oder unmittelbar verbundener Drucksensor. Alternativ kann die Vorrichtung zur Erfassung des absoluten Luftdrucks durch eine Einrichtung verwirklicht sein, die ein GPS-Signal in einen als absoluten Luftdruck heranzuziehenden Referenzwert übersetzt. Ferner kann die Vorrichtung zur Erfassung des absoluten Luftdrucks auch eine Internetverbindung aufweisen, so dass der absolute Luftdruck aus aktuellen, über das Internet abrufbaren Wetterinformationen beispielsweise in Kombination mit den GPS-Daten hergeleitet wird. Der Sensor zur Erfassung der Temperatur in einem Kraftfahrzeug ist insbesondere so angeordnet, dass die Innentemperatur des Fahrzeuges erfasst wird.
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Der absolute Luftdruck und bevorzugt auch die Temperatur werden bevorzugt permanent erfasst, so dass zu jeder Zeit aktuelle Daten für diese Werte in dem Airbagsteuergerät vorliegen.
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Der mehrstufige Gasgenerator umfasst mindestens zwei Zündstufen, die nacheinander oder gleichzeitig gezündet werden können, wobei aber auch nur eine Stufe gezündet werden kann.
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Die adaptive Ventilationsöffnung umfasst eine für die Entlüftung des zumindest teilweise aufgeblasenen Gassackes vorgesehene Öffnung, die von einem weiteren Element in vorgebbarer Weise zumindest teilweise in vorgebbaren Schritten abgedeckt werden kann. Eine vollständige Öffnung der Ventilationsöffnung ist auch möglich. Die adaptive Ventilationsöffnung kann entweder unmittelbar an dem Gassack oder an einem Gassackgehäuse ausgebildet sein. Eine adaptive Ventilationsöffnung ist beispielsweise in
US 5,246,250 beschrieben. Für die Erfindung ist es unerheblich, ob die Ventilationsöffnung ursprünglich vollständig geöffnet ist und bei Bedarf zumindest teilweise geschlossen wird oder ob die Ventilationsöffnung ursprünglich vollständig geschlossen ist und bei Bedarf zumindest teilweise geöffnet wird.
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Die Erfindung sieht nun vor, dass entweder die zweite oder höhere Stufe des mehrstufigen Gasgenerators und/oder die adaptive Ventilationsöffnung in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdrucks betätigt werden, wobei insbesondere der erfasste absolute Luftdruck hierfür mit in dem Airbagsteuergerät hinterlegten Werten für den absoluten Luftdruck verglichen werden und hierdurch die Parameter für die Betätigung des mehrstufigen Gasgenerators und/oder der adaptiven Ventilationsöffnung vorgegeben werden. Gegebenenfalls erfolgt die Betätigung zusätzlich in Abhängigkeit von der Temperatur.
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Insbesondere wird durch den erfassten absoluten Luftdruck und gegebenenfalls durch die erfasste Temperatur vorgegeben, ob und ggf. mit welcher zeitlichen Verzögerung die zweite oder jede höhere Stufe des mehrstufigen Gasgenerators gezündet wird.
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Insbesondere wird zudem in Abhängigkeit von dem erfassten absoluten Luftdruck und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur vorgegeben, ob die adaptive Ventilationsöffnung betätigt wird oder nicht. Wenn die adaptive Ventilationsöffnung mehrere vorgebbare Zwischenschritte zum Öffnen oder Verschließen der ursprünglich geschlossenen beziehungsweise ursprünglich geöffneten Ventilationsöffnung aufweist, wird in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdruckes der Grad der Öffnung der Ventilationsöffnung vorgegeben. Die vorstehenden Parameter des mehrstufigen Gasgenerators und der adaptiven Ventilationsöffnung können einzeln und in Kombination miteinander in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdrucks und gegebenenfalls in Abhängigkeit der erfassten Temperatur gesteuert werden.
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Da durch die zuvor beschriebenen Parameter die beim Entfalten in den Gassack eingebrachte Gasmenge und damit die Druckdifferenz zwischen dem Gassackinneren und der Umgebung sowie die Entfaltungszeit gesteuert werden kann, müssen die mechanischen Eigenschaften eines entsprechenden Airbagmoduls nicht für alle Umgebungsbedingungen im Hinblick auf absoluten Luftdruck ausgelegt sein, so dass das Airbagmodul günstiger herzustellen ist und gleichzeitig die erforderliche Funktionalität garantiert.
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Zur Steuerung des Entlüftungsverhaltens des Gassacks während oder nach dem Aufblasen kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Airbagsteuergerät den erfassten absoluten Luftdruck mit einer Vielzahl von vorgebbaren absoluten Luftdrücken vergleicht und ein vollständig geöffneter Zustand der adaptiven Ventilationsöffnung im Gassack eingestellt wird, wenn der erfasste absolute Luftdruck den geringsten vorgebbaren Luftdruck unterschreitet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Airbagsteuergerät den erfassten absoluten Luftdruck mit einer Vielzahl von vorgebbaren absoluten Luftdrücken vergleicht und ein vollständig geschlossener Zustand der adaptiven Ventilationsöffnung im Gassack eingestellt wird, wenn der erfasste absolute Luftdruck den höchsten vorgebbaren Luftdruck überschreitet.
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Um das Aufblasverhalten schon durch das dem Gassack zugeführte Gas zu steuern, kann vorgesehen sein, dass in dem Airbagsteuergerät in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdrucks und gegebenenfalls in Abhängigkeit der erfassten Temperatur die Anzahl der zu zündenden Stufen des mehrstufigen Gasgenerators festgelegt wird, wobei insbesondere in dem Airbagsteuergerät in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdrucks und gegebenenfalls in Abhängigkeit der erfassten Temperatur ein Zeitabstand zwischen den Zündungen der einzelnen Stufen des mehrstufigen Gasgenerators festgelegt wird.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Airbagsteuergerät zudem mit Sensoren zur Bestimmung der Position und/oder der physischen Eigenschaften des Insassen verbunden ist und diese Werte zur Regelung der Betätigung der adaptiven Ventilationsöffnung und/oder zur Auslösung des mehrstufigen Gasgenerators berücksichtigt werden.
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Gelöst werden die Aufgaben auch durch ein Verfahren zum Steuern eines Entfaltungsverhaltens eines Gassacks in einem Kraftfahrzeug, umfassend die folgenden Schritte:
- – Erfassen des absoluten Luftdrucks,
- – Betätigen eines Gasgenerators im Auslösefall,
- – Auslösen der verschiedenen Stufen eines mehrstufigen Gasgenerators in Abhängigkeit von dem erfassten Luftdruck und/oder
- – Betätigen einer adaptiven Ventilationsöffnung des Gassacks zur Entlüftung des zumindest teilweise aufgeblasenen Gassascks in Abhängigkeit von dem erfassten Luftdruck,
wobei bevorzugt ist, dass zusätzlich die Temperatur in dem Kraftfahrzeug erfasst wird und das Auslösen der verschiedenen Stufen des mehrstufigen Gasgenerators und/oder das das Betätigen der adaptiven Ventilationsöffnung in Abhängigkeit von dem erfassten Luftdruck und der erfassten Temperatur erfolgt.
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Insbesondere wird der erfasste absolute Luftdruck mit einer Vielzahl von vorgebbaren absoluten Luftdrücken verglichen und wenn der erfasste absolute Luftdruck den geringsten vorgebbaren Luftdruck unterschreitet, wird ein vollständig geöffneter Zustand der adaptiven Ventilationsöffnung im Gassack eingestellt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der erfasste absolute Luftdruck mit einer Vielzahl von vorgebbaren absoluten Luftdrücken verglichen wird und wenn der erfasste absolute Luftdruck den höchsten vorgebbaren Luftdruck überschreitet, ein vollständig geschlossener Zustand der adaptiven Ventilationsöffnung im Gassack eingestellt wird.
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Eine weitere Möglichkeit das Entfaltungsverhalten des Gassacks zu steuern, besteht darin, in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdrucks und insbesondere zusätzlich in Abhängigkeit der erfassten Temperatur die Anzahl der zu zündenden Stufen des mehrstufigen Gasgenerators festzulegen. Hierdurch kann insbesondere die in dem Gassack eingeleitete Gasmenge festgelegt werden.
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Es kann zudem vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit des erfassten absoluten Luftdrucks und insbesondere zusätzlich in Abhängigkeit der erfassten Temperatur ein Zeitabstand zwischen den Zündungen der einzelnen Stufen des mehrstufigen Gasgenerators festgelegt wird, wodurch der zeitliche Verlauf der Einleitung des Gases in den Gassack festgelegt wird.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Position und/oder die physischen Eigenschaften des Insassen erfasst werden und bei der Betätigung des mehrstufigen Gasgenerators und/oder der adaptiven Ventilationsöffnung berücksichtigt werden.
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Die Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Airbagmoduls sind auf das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar und übertragbar und umgekehrt. Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figur beispielhaft erläutert, wobei darauf hinzuweisen ist, dass die Figur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Die Figur zeigt einen Gassack 1, in dem ein mehrstufiger Gasgenerator 5 zum adaptiven Aufblasen des Gassacks 1 angeordnet ist. Über die Anzahl der zu zündenden Stufen des mehrstufigen Gasgenerators 5 und die Abstände zwischen dem Zünden der einzelnen Stufen kann das Aufblasverhalten des Gassackes 1 beeinflusst werden.
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Der Gassack 1 weist zudem an seiner Hülle eine adaptive Ventilationsöffnung 6 auf, mit der das Entlüften des zumindest teilweise aufgeblasenen Gassacks 1 beeinflusst werden kann. Mit der adaptiven Ventilationsöffnung 6 kann eine Öffnung in der Gassackhülle des Gassacks 1 verschlossen, geöffnet oder schrittweise teilweise abgedeckt werden.
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Das Airbagmodul umfasst zudem ein Airbagsteuergerät 2, welches mit einem Drucksensor 3 zum Erfassen des absoluten Luftdruckes in einem Fahrzeug verbunden ist und mit einem Temperatursensor 4 zum Erfassen der Temperatur in dem Kraftfahrzeug verbunden ist.
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Stellt das Airbagsteuergerät 2 durch mindestens einen weiteren nicht dargestellten Sensor einen Auslösefall fest, so wird zumindest die erste Stufe des mehrstufigen Gasgenerators 5 gezündet. In Abhängigkeit des von dem Drucksensor 3 erfassten absoluten Luftdrucks und der vom Temperatursensor 4 erfassten Temperatur wird von dem Airbagsteuergerät 2 durch Vergleich mit vorgebbaren Werten festgelegt, ob und in welchem zeitlichen Abstand die weiteren Stufen des mehrstufigen Gasgenerators 5 gezündet werden. Des Weiteren legt das Airbagsteuergerät 2 durch Vergleich mit vorgegebenen Werten fest, ob und in welchem Grad die adaptive Ventilationsöffnung 6 am Gassack 1 betätigt wird.
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Wird beispielsweise ein niedriger absoluter Luftdruck festgestellt bei gleichzeitiger normaler Temperatur im Fahrzeug im Bereich von 20° C, so wird nur eine geringe Anzahl von Stufen des mehrstufigen Gasgenerators 5 gezündet und/oder die adaptive Ventilationsöffnung so betätigt, dass der Gassack 1 in einer vorbestimmten Zeit aufgeblasen wird. Wird hingegen beispielsweise ein hoher absoluter Luftdruck bei normaler Temperatur im Fahrzeug im Bereich von 20° C im Auslösefall erfasst, so werden mehrere Stufen des mehrstufigen Gasgenerators 5 gezündet und/oder die adaptive Ventilationsöffnung 6 zumindest zu einem großen Teil verschlossen, so dass der Gassack 1 in einer vorbestimmten Zeit aufgeblasen wird.
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Mit der Erfindung ist somit der Vorteil verbunden, dass das Airbagmodul mit seinen mechanischen Eigenschaften nicht für alle denkbaren Kombinationen von absoluten Luftdrücken und Temperaturen ausgelegt sein muss. Die mechanische Belastung des Airbagmoduls im Auslösefall wird vielmehr durch die luftdruckabhängige und temperaturabhängige Betätigung des mehrstufigen Gasgenerators 5 und der adaptiven Ventilationsöffnung 6 innerhalb der Belastbarkeitsgrenzen gehalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gassack
- 2
- Airbagsteuergerät
- 3
- Drucksensor
- 4
- Temperatursensor
- 5
- Mehrstufiger Gasgenerator
- 6
- Adaptive Ventilationsöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004008616 A1 [0003]
- US 5246250 [0012]
