DE102016111687A1

DE102016111687A1 - Airbag für schräge Fahrzeugaufpralle

Info

Publication number: DE102016111687A1
Application number: DE102016111687.4A
Authority: DE
Inventors: Read Essa El-Jawahri; Jamel E. Belwafa; James Chih Cheng
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2017-01-19
Also published as: CN106347288A; US9963101B2; MX2016008875A; US20170015266A1; US20170088086A1; CN106347288B; US9550465B1

Abstract

Ein Airbagsystem umfasst eine Aufblasvorrichtung und einen Airbag, der mit der Aufblasvorrichtung in Kommunikation steht. Das Airbagsystem umfasst einen Bandaktuator und Bänder, die vom Bandaktuator zum Airbag verlaufen. Eine Steuerung ist programmiert, Signale von einem Aufprallerfassungssystem und einem Lenkradwinkelsensor zu empfangen. Die Steuerung ist programmiert, den Bandaktuator anzuweisen, mindestens eines der Bänder, basierend zumindest auf den Signalen vom Lenkradwinkelsensor und dem Aufprallerfassungssystem, freizugeben.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN THEMEN
Diese Anmeldung erhebt Anspruch auf die am 14. Juli 2015 eingereichte vorläufige US-Patentanmeldung Nr. 62/192245 mit dem Titel „AIRBAG FOR OBLIQUE VEHICLE IMPACTS”, welche durch Bezugnahme im vorliegenden Dokument eingeschlossen ist.
HINTERGRUND
Fahrzeuge können verschiedene Airbags umfassen, die während Fahrzeugaufprallen entfaltbar sind, um während des Aufpralls Energie von Insassen der Fahrzeuge zu absorbieren. Der Airbag kann eine Komponente einer Airbaganordnung sein, die eine den Airbag stützende Basis und eine mit dem Airbag in Kommunikation stehende Aufblasvorrichtung zum Aufblasen des Airbags von einer nichtaufgeblasenen Position in eine aufgeblasene Position umfasst. Die Airbaganordnungen können auf einem Lenkrad des Fahrzeugs, einer Instrumententafel des Fahrzeugs, einem Dachhimmel des Fahrzeugs etc. gestützt sein.
Das Fahrzeug kann ein mit der Airbaganordnung in Kommunikation stehendes Aufprallerfassungssystem zum Erfassen eines Fahrzeugaufpralls und Anweisen der Aufblasvorrichtung, den Airbag aufzublasen, wenn ein Fahrzeugaufprall erfasst wird, umfassen. Das Aufprallerfassungssystem kann die Richtung des Aufpralls erfassen und kann, wenn ein Aufprall erfasst wird, basierend auf der Art und der Stärke des Aufpralls, der erfasst wird, z. B. auf Grundlage der Richtung, der Stärke etc. gezielt bestimmte Airbags des Fahrzeugs aufblasen oder nicht aufblasen.
Fahrzeuge werden verschiedenen Aufpralltests unterzogen. Diese Aufpralltests können die von der National Highway Traffic and Safety Agency (NHTSA) standardisierten Tests umfassen. Diese Aufpralltests können zum Beispiel Schrägaufpralltests umfassen. Ein derartiger Test ist der Test mit geringer Überdeckung und starrem Hindernis (SORB-Test, small overlap rigid barrier), bei dem das Fahrzeug mit der vorderen linken Ecke des Fahrzeugs in einem schrägen Winkel auf ein starres Hindernis prallt. Bei diesem Test wird die Testpuppe im Fahrersitz nach vorn und in Richtung der Fahrerseitentür des Fahrzeugs gedrückt. Eine weitere Art von Aufpralltest ist der abgewinkelte Aufpralltest, bei dem die Testpuppe im Fahrersitz in einer Richtung quer zum Fahrzeug in Richtung der Fahrerseitentür des Fahrzeugs gedrückt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das eine von einem Lenkrad gestützte Airbaganordnung umfasst, wobei der Airbag der Airbaganordnung in einer nicht aufgeblasenen Position ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs, das den Airbag in einer aufgeblasenen Position mit einer von mehreren Erweiterungen in einer entfalteten Position umfasst.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs, das den Airbag in einer aufgeblasenen Position und eine andere von mehreren Erweiterungen in einer entfalteten Position umfasst.
4 ist eine Vorderansicht der vom Lenkrad gestützten Airbaganordnung in der aufgeblasenen Position, wobei jede der Erweiterungen in einer nicht entfalteten Position ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht der vom Lenkrad gestützten Airbaganordnung, wobei der Airbag in der aufgeblasenen Position und eine der Erweiterungen in der entfalteten Position sind.
6 ist eine Querschnittsansicht des Airbags durch eine der Erweiterungen, wenn sich die Erweiterung in der nicht entfalteten Position befindet.
7 ist eine Querschnittsansicht des Airbags durch eine der Erweiterungen, wenn sich die Erweiterung in der entfalteten Position befindet, wobei eine Klappe offen ist, um Gasstrom von einer Aufblaskammer in die Erweiterung zu ermöglichen.
8 ist eine Querschnittsansicht des Airbags durch eine der Erweiterungen, wenn sich die Erweiterung in der entfalteten Position befindet und eine Kraft auf die Erweiterung ausgeübt wird, wobei die Klappe geschlossen ist, um Gasstrom von der Erweiterung zur Aufblaskammer einzuschränken.
9 ist eine schematische Darstellung eines Steuersystems des Fahrzeugs.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezug nehmend auf die Figuren, wobei gleiche Nummern in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, umfasst ein Airbagsystem 10 eine Aufblasvorrichtung 12 und einen Airbag 14, der mit der Aufblasvorrichtung 12 in Kommunikation steht. Wie in den 4–5 gezeigt, umfasst das Airbagsystem 10 einen Bandaktuator 16 und Bänder 18, die vom Bandaktuator 16 zum Airbag 14 verlaufen. Eine Steuerung 20, wie in 9 gezeigt, ist programmiert, um Signale von einem Aufprallerfassungssystem 22 und einem Lenkradwinkelsensor 24 zu empfangen. Die Steuerung 20 ist programmiert, den Bandaktuator 16 anzuweisen, mindestens eines der Bänder 18, basierend zumindest auf den Signalen vom Lenkradwinkelsensor 24 und dem Aufprallerfassungssystem 22, freizugeben.
Da die Steuerung 20 programmiert ist, den Bandaktuator 16, basierend auf den Signalen vom Lenkradwinkelsensor 24 und dem Aufprallerfassungssystem 22, anzuweisen, kann die Steuerung 20 den Bandaktuator 16 anweisen, ein ausgewähltes Band 18, basierend auf der Stärke und Richtung eines Fahrzeugaufpralls und einer Drehposition eines Lenkrads 26, freizugeben. Wie weiter unten dargelegt, kann sich der Airbag 14 mit dem Lenkrad 26 drehen. Im Falle eines Schrägaufpralls oder Seitenaufpralls des Fahrzeugs 28 kann der Insasse auf den Airbag 14 aufprallen und entlang des Airbags 14 gleiten. Die Steuerung 20 kann den Bandaktuator 16 anweisen, ein ausgewähltes Band 18, basierend auf der Drehposition des Lenkrads 26 und der Richtung des Fahrzeugaufpralls, freizugeben, um das Gleiten des Insassen entlang des Airbags 14 in solchen Situationen zu verringern und/oder zu verhindern.
Beispielsweise kann der Airbag 14 einen Hauptteil 30 und mehrere auf den Hauptteil 30 gestützte Erweiterungen 32 enthalten. Der Hauptteil 30 kann eine Aufblaskammer 34 definieren, und die mehreren Erweiterungen 32 können mit der Aufblaskammer 34 in Kommunikation stehen. Die Bänder 18 können vom Bandaktuator 16 zu den Erweiterungen 32 verlaufen. Wie oben dargelegt, kann sich der Airbag 14 mit dem Lenkrad 26 drehen, d. h. die Erweiterungen 32 können sich mit dem Lenkrad 26 relativ zu einem Insassen des Fahrzeugs 28 drehen. Die Steuerung 20 kann den Bandaktuator 16 anweisen, ein ausgewähltes Band 18 und somit eine ausgewählte Erweiterung 32 freizugeben, um Gleiten des Insassen entlang des Airbags 14 zu verringern und/oder zu verhindern, basierend auf einem Signal vom Lenkradwinkelsensor 24, das den Winkel des Lenkrads 26 angibt, und basierend auf einem Signal vom Aufprallerfassungssystem 22, das die Richtung der Aufprallkraft angibt. Als ein Beispiel kann die Steuerung 20 den Bandaktuator 16 im Falle eines vorderen linken Schrägaufpralls des Fahrzeugs 28 anweisen, eine auf einer linken Seite des Airbags 14 angeordnete Erweiterung 32 freizugeben, wie in 5 gezeigt. Insbesondere in diesem Beispiel, wenn der Insasse dabei ist, das Lenkrad 26 zum Zeitpunkt des vorderen linken Schrägaufpralls zu drehen, kann die Steuerung 20 den Bandaktuator 16 anweisen, das zum Zeitpunkt des Aufpralls auf der linken Seite des Airbags 14 angeordnete Band 18 freizugeben. Ebenso kann die Steuerung 20 den Bandaktuator 16 im Falle eines vorderen rechten Schrägaufpralls des Fahrzeugs 28 anweisen, eine auf einer rechten Seite des Airbags 14 angeordnete Erweiterung 32 freizugeben. Auf jeden Fall kann die Steuerung 20 den Bandaktuator 16 anweisen, ein Band 18 auf der linken Seite des Airbags 14 freizugeben als Reaktion auf einen beliebigen Aufprall, bei dem der Insasse nach links entlang des Airbags 14 gleiten kann, und kann den Bandaktuator 16 anweisen, ein Band 18 auf der rechten Seite des Airbags 14 freizugeben als Reaktion auf einen beliebigen Aufprall, bei dem der Insasse nach rechts entlang des Airbags 14 gleiten kann.
Wie oben dargelegt, kann das Airbagsystem 10 in einem Fahrzeug 28 eingebaut sein, wie in den 1–3 gezeigt. Das Fahrzeug 28 kann von jeder geeigneten Art sein. Das Fahrzeug 28 kann beispielsweise eine Mittelkonsole 36, eine Fahrerseitentür 39 und das zwischen der Mittelkonsole 36 und der Fahrerseitentür 39 angeordnete Lenkrad 26 enthalten. Die Mittelkonsole 36 kann in einer Mitte des Fahrzeugs 28 an einer Vorderseite eines Fahrgastraums des Fahrzeugs 28 angeordnet sein, d. h. vor und rechts von dem Lenkrad 26. Die Fahrerseitentür 39 kann links vom Lenkrad 26 angeordnet sein. Das Lenkrad 26 wird von einer Lenksäule 42 gestützt und ist relativ zur Lenksäule 42 drehbar, um das Fahrzeug 28 zu lenken.
Eine Airbaganordnung 44, d. h. ein Modul des Airbags 14, kann eine Basis 40 und den Airbag 14 enthalten. Der Airbag 14 kann von der Basis 40 gestützt sein. Die Basis 40 kann relativ zum Lenkrad 26 feststehend sein. Beispielsweise können sich die Basis 40 und der Airbag 14 mit dem Lenkrad 26 drehen, wie oben dargelegt.
Die Airbaganordnung 44 umfasst eine Aufblasvorrichtung 12 (in 9 schematisch gezeigt), die mit der Aufblaskammer 34 in Kommunikation steht, um die Aufblaskammer 34 mit dem Aufblasmedium, wie z. B. einem Gas, auszudehnen. Als Aufblasvorrichtung 12 kann beispielsweise ein Kaltgasgenerator, ein pyrotechnischer Gasgenerator, der eine chemische Reaktion nutzt, um das Aufblasmedium in die Aufblaskammer 34 zu treiben, usw. verwendet werden. Die Aufblasvorrichtung 12 für das Aufblasen des Airbags 14 kann von jeder geeigneten Art sein.
Die Basis 40 der Airbaganordnung 44 kann einen Hohlraum (nicht gezeigt) definieren, der den Airbag 14 in der nicht aufgeblasenen Position beherbergt. Die Basis 40 kann die Aufblasvorrichtung 12 stützen und kann am Lenkrad 26 und/oder der Lenksäule 42 montiert sein, um die Airbaganordnung 44 auf dem Lenkrad 26 und/oder der Lenksäule 42 zu stützen. Die Basis 40 kann auf jede beliebige Weise am Lenkrad 26 und/oder der Lenksäule 42 montiert sein.
Der Airbag 14 ist von einer nichtaufgeblasenen Position, wie in 1 gezeigt, in eine aufgeblasene Position, wie in den 2–5 gezeigt, aufblasbar. Der Airbag 14 weist eine Aufpralloberfläche 46 auf, die in der aufgeblasenen Position von der Basis 40 beabstandet ist. Die Aufpralloberfläche 46 ist in der aufgeblasenen Position vom Lenkrad 26 beabstandet.
Der Airbag 14 definiert eine Aufblaskammer 34, die mit einem Aufblasmedium aufgeblasen wird, wie weiter unten dargelegt. Wie weiter unten dargelegt, kann die Aufblaskammer 34 mit der Erweiterung 32 in Kommunikation stehen, wenn das Band 18 freigegeben wird, um die Erweiterung 32 mit dem Aufblasmedium aufzublasen.
Bezug nehmend auf die 2 und 3 kann die Aufpralloberfläche 46 die Oberfläche des Airbags 14 direkt vor dem Insassen sein, und sie kann die Oberfläche sein, auf die der Insasse während eines Fahrzeugaufpralls zuerst aufprallt. Die Aufpralloberfläche 46 kann in einer Richtung quer zum Fahrzeug verlaufen. Zum Beispiel kann die Aufpralloberfläche 46 in einer Ebene verlaufen, die allgemein senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs 28 verläuft. Die Aufpralloberfläche 46 kann zu einem Außenumfang OP des Airbags 14 verlaufen. Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist ein Durchmesser DE der Erweiterung 32 durch die Umfangsfläche 48 geringer als ein Durchmesser DI der Aufpralloberfläche 46.
Der Airbag 14 kann aus jedem geeigneten Typ von Material gebildet sein, z. B. aus einem gewebten Polymer. Zum Beispiel kann der Airbag 14 aus gewebtem Nylongarn, z. B. Nylon 6,6 gebildet sein. Andere geeignete Beispiele umfassen Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyester oder irgendein geeignetes Polymer. Das gewebte Polymer kann eine Beschichtung wie beispielsweise Silikon, Neopren, Urethan etc. enthalten. Beispielsweise kann die Beschichtung Polyorganosiloxan sein.
Wie oben dargelegt, kann der Airbag 14 mehrere Erweiterungen 32 umfassen. Jede der Erweiterungen 32 kann, ausgehend von einer nicht entfalteten Position, unabhängig auf eine entfaltete Position aufgeblasen werden, wie in den 4 und 5 gezeigt. Eine der Erweiterungen 32 wird beispielsweise in den 2, 3, 5, 7 und 8 in der entfalteten Position gezeigt. Die Erweiterungen 32 können unabhängig aufgeblasen werden, d. h. eine oder mehrere der Erweiterungen 32 können unabhängig von den anderen Erweiterungen 32 aufgeblasen werden, um Gleiten des Kopfes des Insassen über die Aufpralloberfläche 46 des Airbags 14 zu begrenzen oder zu verhindern, während die Verzögerung des Aufblasens des Hauptteils 30 begrenzt wird. Mit anderen Worten, Erweiterungen 32, die nicht benötigt werden, um Gleiten des Kopfes des Insassen zu verhindern, können in der nicht entfalteten Position belassen werden, wie in 6 gezeigt, um eine Reduzierung der Aufblaszeit des Hauptteils 30 zu unterstützen. Je nach der Richtung und Stärke des Fahrzeugaufpralls können mehr als eine Erweiterung 32 auf die entfaltete Position aufgeblasen werden.
Jede Erweiterung 32 kann eine Umfangsfläche 48 enthalten, und die Umfangsfläche 48 kann sich in der entfalteten Position quer von der Aufpralloberfläche 46 um einen Umfang P der Erweiterung 32 erstrecken. Mit anderen Worten, die Umfangsfläche 48 kann entlang eines Pfads verlaufen, der eine Linie kreuzt, entlang derer die Aufpralloberfläche 46 nahe der Erweiterung 32 verläuft. Die Umfangsfläche 48 kann in einem rechten Winkel, d. h. 90 Grad, relativ zur Aufpralloberfläche 46 verlaufen.
Ein Übergang von der Umfangsfläche 48 zur Aufpralloberfläche 46 kann abgewinkelt sein oder er kann abgerundet sein. Die Erweiterungen 32 können getrennt vom Hauptteil 30 ausgebildet und anschließend über die Umfangsfläche 48 mit dem Hauptteil 30 verbunden, z. B. angenäht, werden, oder sie können integral mit dem Hauptteil 30 über die Umfangsfläche 48, d. h. gleichzeitig mit dem Hauptteil 30 als eine einzige durchgehende Einheit, ausgebildet werden.
Die Umfangsfläche 48 der Erweiterung 32 verläuft um den Umfang der Erweiterung 32 herum. Insbesondere ist die Umfangsfläche 48 durchgängig, und die Umfangsfläche 48 verläuft vollständig um und umschließt den Teil der Aufblaskammer 34, der sich in die Erweiterung 32 hinein erstreckt.
Die Erweiterung 32 umfasst ein Ende 50, das von der Aufpralloberfläche 46 beabstandet ist. Das Band 18 kann mit dem Ende 50 verbunden sein. Das Ende 50 kann, wie in den 2–8 gezeigt, flach sein oder es kann abgerundet sein. Die in den 2–8 gezeigte Erweiterung 32 weist einen nierenförmigen Querschnitt auf, die Erweiterung 32 kann jedoch jeden geeigneten Querschnitt aufweisen.
Wenn der Airbag 14 in der aufgeblasenen Position ist und die Erweiterung 32 in der nicht entfalteten Position ist, kann die Erweiterung 32 auf der Aufpralloberfläche 46 gefaltet sein, wie in 6 gezeigt. Alternativ, wenn der Airbag 14 in der aufgeblasenen Position ist und die Erweiterung 32 in der nicht entfalteten Position ist, kann die Erweiterung 32 bündig mit der Aufpralloberfläche 46 um den Umfang der Erweiterung 32 herum sein, oder sie kann relativ zur Aufpralloberfläche 46 um den Umfang der Erweiterung 32 herum geringfügig eingebeult sein.
Wenn der Airbag 14 in der aufgeblasenen Position ist und die Erweiterung 32 in der entfalteten Position ist, erstreckt sich die Erweiterung 32 relativ zur Aufpralloberfläche 46 weiter nach außen. Wie oben dargelegt, verläuft die Umfangsfläche 48 der Erweiterung 32 quer von der Aufpralloberfläche 46 um den Umfang P der Erweiterung 32 herum, wenn die Erweiterung 32 in der entfalteten Position ist.
Die mehreren Erweiterungen 32 können um den äußeren Umfang OP der Aufpralloberfläche 46 herum angeordnet sein, um bei Seiten- oder Schrägaufprallen ein Gleiten des Kopfes des Insassen entlang des Airbags 14 zu verringern und/oder zu verhindern. Der Airbag 14 kann so ausgelegt sein, dass mindestens eine der Erweiterungen 32 in jeder beliebigen Drehposition des Lenkrads 26 zwischen dem Lenkrad 26 und der Fahrerseitentür 39 positioniert ist, und mindestens eine der Erweiterungen 32 zwischen dem Lenkrad 26 und der Mittelkonsole 36 positioniert ist. Beispielsweise können die Erweiterungen 32 so bemessen und positioniert sein, dass in jeder beliebigen Drehposition des Lenkrads 26 mindestens eine Erweiterung 32 zwischen dem Lenkrad 26 und der Fahrertür 39 angeordnet ist, und mindestens eine Erweiterung 32 zwischen dem Lenkrad 26 und der Mittelkonsole 36 angeordnet ist. Der Airbag 14 kann jede geeignete Anzahl von Erweiterungen 32 umfassen. Die in den 4–5 gezeigten Erweiterungen 32 verlaufen entlang eines einzelnen konzentrischen Pfads, z. B. um den Hauptteil 30 des Airbags 14 umlaufend. Der Airbag 14 kann zusätzliche Erweiterungen 32 entlang zusätzlicher konzentrischer Pfade umfassen.
Die Erweiterungen 32 können von identischer Bauart, Größe und Form sein. Alternativ können die Erweiterungen 32 von unterschiedlicher Bauart, Größe und/oder Form sein. Gemeinsame Nummern werden hierin verwendet, um auf gemeinsame Merkmale der Erweiterungen 32 in den Figuren Bezug zu nehmen.
Der Airbag 14 kann ein oder mehr Bänder 18 für jede Erweiterung 32 umfassen. Jedes Band 18 kann nach der gleichen Bauart und aus dem gleichen Material ausgebildet sein, oder alternativ können die Bänder 18 nach einer unterschiedlichen Bauart und/oder aus einem unterschiedlichen Material relativ zueinander ausgebildet sein. Die Bänder 18 können aus dem gleichen Materialtyp wie der Airbag 14 oder aus jedem anderen geeigneten Materialtyp ausgebildet sein.
Jedes Band 18 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 52 und einem zweiten Ende 54. Das erste Ende 52 des Bands 18 ist verankert, wenn der Airbag 14 in der nicht aufgeblasenen Position ist. Beispielsweise kann das erste Ende 52 relativ zu der Basis 40 des Airbags 14 befestigt sein, wie in den 5 und 7 gezeigt. Insbesondere das erste Ende 52 kann am Bandaktuator 16 befestigt sein. Das erste Ende 52 des Bands 18 kann auf jede geeignete Weise verankert sein, z. B. durch Verschmelzen, Klebstoff, integrale Ausbildung (d. h. gleichzeitige Ausbildung des Airbags 14 und des an der Erweiterung 32 befestigten Bands 18) etc. Das zweite Ende 54 des Bands 18 kann an einem Einwegventil 60, z. B. einer Klappe 56, befestigt sein, wie weiter unten beschrieben.
Das Band 18 ist dazu ausgelegt, die Erweiterung 32 gezielt in der nicht entfalteten Position, d. h. in einer eingezogenen Position, relativ zur Aufpralloberfläche 46 zu halten, wie in 6 gezeigt, und die Erweiterung 32 gezielt in die entfaltete Position, d. h. in eine ausgefahrene Position, relativ zur Aufpralloberfläche 46 freizugeben, wie in den 7 und 8 gezeigt. Insbesondere umfasst das Fahrzeug 28, wie unten zum Beispiel näher dargelegt, ein Aufprallerfassungssystem 22, das einen Aufprall des Fahrzeugs 28 erfassen kann und als Reaktion auf einen erfassten Aufprall das Aufblasen des Airbags 14 auslösen kann. Darüber hinaus kann das Aufprallerfassungssystem 22 die Art des Aufpralls erfassen, z. B. basierend auf Richtung, Stärke etc.
Der Airbag 14 kann Öffnungen 58 zwischen dem Hauptteil 30 und jeder Erweiterung 32 definieren. Die Öffnungen 58 erstrecken sich zwischen der Aufblaskammer 34 und den Erweiterungen 32, um Gasstrom von der Aufblaskammer 34 zu den Erweiterungen 32 zu ermöglichen, wenn der Hauptteil 30 des Airbags 14 aufgeblasen wird und die Erweiterungen 32 entfaltet werden. Insbesondere wenn der Hauptteil 30 des Airbags 14 aufgeblasen und eines der Bänder 18 freigegeben wird, strömt das Aufblasmedium von der Aufblaskammer 34 im Hauptteil 30 durch die jeweilige Öffnung 58 und in die jeweilige Erweiterung 32, wie in 7 gezeigt. Für die Bänder 18, die nicht freigegeben werden, hält das jeweilige Band 18 die jeweilige Erweiterung 32 in der nicht entfalteten Position und begrenzt oder verhindert Gasstrom von der Aufblaskammer 34 durch die jeweilige Öffnung 58 in die jeweilige Erweiterung 32, wie in 6 gezeigt.
Der Airbag 14 kann Mittel zum Einschränken des Gasstroms von der Erweiterung 32 zur Aufblaskammer 34 in der aufgeblasenen Position umfassen, wenn die Erweiterung 32 in der entfalteten Position ist und einen Aufprall empfängt. Mit anderen Worten, dieses Mittel hält die Erweiterung 32 in der entfalteten Position aufgeblasen, wenn ein Insasse auf die Erweiterung 32 aufprallt, d. h. um die Entleerung der Erweiterung 32 zu begrenzen oder zu verhindern und somit ein Gleiten des Kopfes des Insassen über die Erweiterung 32 hinaus zu begrenzen oder zu verhindern.
Beispielsweise kann der Airbag 14 Einwegventile 60 enthalten, um Gasstrom von der Erweiterung 32 zum Hauptteil 30 zu verhindern, wenn die Erweiterung 32 in der entfalteten Position einen Aufprall empfängt. Beispielsweise kann das Einwegventil 60 eine Klappe 56 an jeder Öffnung 58 sein. Die Klappen 56 können so ausgelegt sein, dass sie die entsprechende Öffnung 58 freigeben, um Gasstrom von der Aufblaskammer 34 zur entsprechenden Erweiterung 32 zu ermöglichen, wenn das entsprechende Band 18 freigegeben wird, wie in 7 gezeigt, und um die entsprechende Öffnung 58 zu verschließen, wenn die entsprechende Erweiterung 32 einen Aufprall empfängt, um Gasstrom von der Erweiterung 32 zurück in den Hauptteil 30 zu begrenzen oder zu verhindern, wie in 8 gezeigt. Die Mittel zum Einschränken des Gasstroms von der Erweiterung 32 zur Aufblaskammer in der aufgeblasenen Position, wenn die Erweiterung 32 in der entfalteten Position ist und einen Aufprall empfängt, können das Einwegventil 60, z. B. die Klappe 56/Öffnung 58, und deren konstruktive Entsprechungen sein.
Die Klappen 56 können am Hauptteil 30 an die Öffnungen 58 angrenzend montiert sein. Der Hauptteil 30 des Airbags 14 kann zum Beispiel eine Plattform 62 innerhalb der Erweiterung 32 definieren, und die Klappen 56 können mit der Plattform 62 verbunden sein. Beispielsweise können die Klappen 56 am Hauptteil 30, d. h. an der Plattform 62, angenäht sein. Alternativ dazu können die Klappen 56 auf jede geeignete Weise, z. B. durch Verschmelzung, Haftung, Kleben, Schweißen, Befestigen etc., mit dem Hauptteil 30 verbunden sein.
Die Klappen 56 können aus dem gleichen Materialtyp wie der Hauptteil 30 des Airbags 14 oder aus einem getrennten Material ausgebildet sein. Die Klappen 56 können integral mit dem Hauptteil 30 des Airbags 14, d. h. gleichzeitig mit dem Hauptteil 30, ausgebildet sein, oder sie können getrennt vom Hauptteil 30 ausgebildet und anschließend mit ihm verbunden werden.
Die Bänder 18 können in jeder geeigneten Weise mit den Klappen 56 verbunden sein. Die Bänder 18 können getrennt von den Klappen 56 ausgebildet und anschließend mit ihnen verbunden werden. Beispielsweise können die Bänder 18 an den Klappen 56 angenäht sein. Alternativ dazu können die Bänder 18 in jeder geeigneten Weise, z. B. durch Verschmelzung, Haftung, Kleben, Schweißen, Befestigen etc., mit dem Hauptteil 30 verbunden sein. Alternativ dazu können die Bänder 18 integral mit den Klappen 56, d. h. gleichzeitig mit den Klappen 56, ausgebildet sein.
Der Bandaktuator 16 ist mit dem Band 18 verbunden und so ausgelegt, dass er mindestens eines der Bänder 18 gezielt freigibt. Der Bandaktuator 16 kann programmiert sein, eine Anweisung von einer Steuerung 20, z. B. einem Rückhaltesteuermodul des Fahrzeugs 28, zu empfangen, um das Band 18 freizugeben. Die Steuerung 20 kann eine Anweisung an den Bandaktuator 16 liefern, basierend auf Signalen vom Aufprallerfassungssystem 22 und vom Lenkradwinkelsensor 24. Die Steuerung 20, z. B. das Rückhaltesteuermodul, kann auch die Aufblasvorrichtung 12 steuern, d. h. um Anweisungen zum Aufblasen des Airbags 14 an die Aufblasvorrichtung 12 zu liefern.
Der Bandaktuator 16 kann von jedem geeigneten Typ sein, um das Band 18 gezielt zu halten und somit die Erweiterung 32 in der nicht entfalteten Position zu halten, wie in 6 gezeigt, bzw. um das Band 18 gezielt freizugeben und somit die Erweiterung 32 in die entfaltete Position freizugeben, wie in den 7 und 8 gezeigt. Als ein Beispiel kann das Band 18 mehrere Stifte (nicht gezeigt) enthalten, die jeweils mit dem ersten Ende 52 des Bands 18 verbunden sind, und mehrere Aktuatoren (nicht gezeigt), die mit den Stiften verbunden sind und mit der Steuerung 20 in Kommunikation stehen. Die Aktuatoren können beispielsweise mechanisch, pneumatisch, hydraulisch etc. betätigt werden. Im Ruhezustand können die Aktuatoren die in das erste Ende 52 der Erweiterungen 32 gesteckten Stifte zurückhalten. Basierend auf den Signalen vom Aufprallerfassungssystem 22 und/oder vom Lenkradwinkelsensor 24 kann die Steuerung 20 eine Anweisung an mindestens einen der Aktuatoren liefern, um den Stift freizugeben und somit das damit verbundene Band 18 und die Erweiterung 32 auf die entfaltete Position freizugeben.
Als Alternative zu Stiften kann der Bandaktuator 16 freigebbar in jeder geeigneten Weise mit dem ersten Ende 52 des Bands 18 verbunden sein. Als weiteres Beispiel kann der Bandaktuator 16 ein oder mehrere Cutter (nicht gezeigt) umfassen, die mit dem ersten Ende 52 der Bänder 18 in Eingriff und mit der Steuerung 20 in Kommunikation stehen. Basierend auf den Signalen vom Aufprallerfassungssystem 22 und/oder vom Lenkradwinkelsensor 24 kann die Steuerung 20 eine Anweisung an den Cutter liefern, um mindestens eines der Bänder 18 durchzuschneiden und somit das zugehörige Band 18 und die Erweiterung 32 auf die entfaltete Position freizugeben.
Basierend auf der Art des erfassten Aufpralls kann das Aufprallerfassungssystem 22 die Freigabe eines oder mehrerer der Bänder 18 auslösen, um es einer oder mehreren der Erweiterungen 32 zu gestatten, sich in die entfaltete Position zu bewegen. Zum Beispiel können, falls das Aufprallerfassungssystem 22 einen Frontalaufprall erfasst, die Bänder 18 die Erweiterungen 32 in der nicht entfalteten Position halten, wie in 6 gezeigt. Alternativ kann das Aufprallerfassungssystem 22 beispielsweise die Freigabe eines oder mehrerer der Bänder 18 auslösen, um eine oder mehrere der Erweiterungen 32 in die entfaltete Position freizugeben, falls das Aufprallerfassungssystem 22 einen Schrägaufprall erfasst.
Bezug nehmend auf 2 kann der Insasse sich während eines linksseitigen Schrägaufpralls, wie beispielsweise während eines Tests mit geringer Überdeckung und starrem Hindernis (SORB-Test) oder eines linksseitigen abgewinkelten Aufpralls, nach vorn bewegen und zuerst auf die Aufpralloberfläche 46 des Airbags 14 aufprallen. Zusätzlich zur Vorwärtsbewegung bewegt sich der Insasse auch in Richtung der linken Seite des Fahrzeugs 28, wie in 2 gezeigt, d. h. in die allgemeine Richtung der Fahrerseitentür 39 und/oder einer A-Säule 64. Während dieser Vorwärts- und Linksbewegung kann der Kopf des Insassen entlang der Aufpralloberfläche 46 in Richtung der Fahrerseitentür 39 und/oder der A-Säule 64 gleiten und kann die Erweiterung 32, wie in 2 gezeigt, berühren, um die Bewegung des Kopfes des Insassen in Richtung der Fahrerseitentür 39 und/oder der A-Säule 64 zu verlangsamen und/oder zu stoppen. Mit anderen Worten, da die Umfangsfläche 48 der Erweiterung 32 quer von der Aufpralloberfläche 46 verläuft, fängt die Erweiterung 32 den Kopf des Insassen auf, wenn der Insasse entlang der Aufpralloberfläche 46 gleitet, um die Bewegung des Kopfes des Insassen in Richtung der Fahrerseitentür 39 und/oder der A-Säule 64 zu verlangsamen und/oder zu stoppen.
Bezug nehmend auf 3 kann der Insasse sich während eines rechtsseitigen Schrägaufpralltests, wie beispielsweise durch einen Test mit geringer Überdeckung und starrem Hindernis (SORB-Test) simuliert, oder eines rechtsseitigen abgewinkelten Aufpralls, nach vorn bewegen und zuerst auf die Aufpralloberfläche 46 des Airbags 14 aufprallen. Zusätzlich zur Vorwärtsbewegung bewegt sich der Insasse auch in Richtung der rechten Seite des Fahrzeugs 28, wie in 3 gezeigt, d. h. in die allgemeine Richtung der Mittelkonsole 36. Während dieser Vorwärts- und Rechtsbewegung kann der Kopf des Insassen entlang der Aufpralloberfläche 46 in Richtung der Mittelkonsole 36 gleiten und kann die Erweiterung 32, wie in 3 gezeigt, berühren, um die Bewegung des Kopfes des Insassen in Richtung der Mittelkonsole 36 zu verlangsamen und/oder zu stoppen. Mit anderen Worten, da die Umfangsfläche 48 der Erweiterung 32 quer von der Aufpralloberfläche 46 verläuft, fängt die Erweiterung 32 den Kopf des Insassen auf, wenn der Insasse entlang der Aufpralloberfläche 46 gleitet, um die Bewegung des Kopfes des Insassen in Richtung der Mittelkonsole 36 zu verlangsamen und/oder zu stoppen.
Während des Aufblasens des Airbags 14 von der nichtaufgeblasenen Position in die aufgeblasene Position verläuft der Airbag 14, wie in 2 angezeigt, in eine erste Richtung D von der Basis 40 zur Aufpralloberfläche 46. Insbesondere verläuft die erste Richtung D allgemein in einer Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 28 von der Basis 40 zur Aufpralloberfläche 46, z. B. parallel zur Längsachse des Fahrzeugs 28. Während des Aufblasens der Erweiterung 32 von der nichtentfalteten Position in die entfaltete Position verläuft die Erweiterung 32 von der Aufpralloberfläche 46 in die erste Richtung. Mit anderen Worten verläuft die Erweiterung 32 von der Aufpralloberfläche 46 in die gleiche Richtung, in die der Airbag 14 von der Basis 40 verläuft.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuersystems 66 des Fahrzeugs 28. Das Steuersystem 66 kann ein Aufprallerfassungssystem 22, ein Rückhaltesteuersystem 68 und ein Fahrwerksteuersystem 70 umfassen.
Das Steuersystem 66 kann einen Kommunikationsbus 72, wie z. B. einen Controller Area Network(CAN)-Bus, des Fahrzeugs 28 enthalten. Das Aufprallerfassungssystem 22, das Rückhaltesteuersystem 68 und das Fahrwerksteuersystem 70 können mit dem Kommunikationsbus 72 in Kommunikation stehen. Die Steuerung 20, z. B. das Rückhaltesteuermodul, kann so ausgelegt sein, dass sie Informationen vom Kommunikationsbus 72 verwendet, um die Aktivierung der Aufblasvorrichtung 12 und/oder des Bandaktuators 16 zu steuern. Die Aufblasvorrichtung 12 und/oder der Bandaktuator 16 kann, wie in 9 gezeigt, mit der Steuerung 20 verbunden oder direkt mit dem Kommunikationsbus 72 verbunden sein.
Das Aufprallerfassungssystem 22 kann mindestens einen Sensor 74 zum Erfassen eines Aufpralls des Fahrzeugs 28 enthalten. Der Sensor 74 kann mit der Steuerung 20 des Rückhaltesteuersystems 68, z. B. dem Rückhaltesteuermodul, in Kommunikation stehen. Das Aufprallerfassungssystem 22 kann so ausgelegt sein, dass es die Richtung und/oder Stärke des Fahrzeugaufpralls ermittelt. Insbesondere kann das Aufprallerfassungssystem 22 mehrere Aufprallsensoren 74 enthalten, die an verschiedenen Positionen des Fahrzeugs 28 angeordnet sind, um verschiedene Richtungen, Stärken etc. von Aufprallen zu erfassen.
Basierend auf den Signalen vom Sensor 74 kann die Steuerung 20, z. B. das Rückhaltesteuermodul, die Aufblasvorrichtung 12 anweisen, den Airbag 14 aufzublasen, z. B. um einen Impuls zu einer pyrotechnischen Ladung der Aufblasvorrichtung 12 zu liefern, wenn der Sensor einen Aufprall des Fahrzeugs 28 erfasst. Alternativ oder zusätzlich zum Erfassen eines Aufpralls kann das Aufprallerfassungssystem 22 dazu ausgelegt sein, einen Aufprall vor dem Aufprall zu erfassen, d. h. ein Pre-Crash-Erfassen. Der Sensor 74 kann jedes geeigneten Typs sein, z. B. unter Verwendung von Radar, LiDAR und/oder eines Sichtsystems. Das Sichtsystem kann eine oder mehrere Kameras, CCD-Bildsensoren und/oder CMOS-Bildsensoren usw. enthalten.
Die Steuerung 20, z. B. das Rückhaltesteuermodul, kann eine Steuerung 20 auf Mikroprozessorbasis sein. Der Sensor steht mit der Steuerung 20 in Kommunikation, um ein Signal an die Steuerung 20 zu übermitteln. Basierend auf dem vom Sensor 74 übermittelten Signal weist die Steuerung 20 die Aufblasvorrichtung 12 an, sich zu aktivieren.
Die Steuerung 20 kann zum Beispiel eine Datenverarbeitungsvorrichtung mit einem Prozessor, einem Speicher usw. sein. Im Speicher können Anweisungen abgelegt werden, die eine Programmierung zur Durchführung der hierin beschriebenen Funktionen umfassen.
Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie die hier beschriebenen, enthalten im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die von einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie den oben genannten, ausführbar sind, und zum Durchführen von Blöcken oder Schritten der Prozesse, wie oben beschrieben. Beispielsweise können oben beschriebene Prozessblöcke als computerausführbare Anweisungen enthalten sein.
Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder -technologien, einschließlich unter anderem Java^TM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw., erstellt wurden, wobei diese entweder allein oder in Kombination verwendet werden können. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wobei er einen oder mehrere Prozesse, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse, ausführt. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielzahl von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Datenverarbeitungsvorrichtung ist allgemein eine Sammlung von auf einem computerlesbaren Medium, wie einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeicherten Daten.
Ein computerlesbares Medium umfasst jedes Medium, das beim Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen) partizipiert, die von einem Computer gelesen werden können. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich u. a. nicht-flüchtige Medien, flüchtige Medien usw. Nicht-flüchtige Medien umfassen beispielsweise optische oder magnetische Platten und andere persistente Speicher. Flüchtige Medien umfassen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM, Dynamic Random Access Memory), welcher normalerweise einen Hauptspeicher darstellt. Herkömmliche Formen computerlesbarer Medien umfassen beispielsweise eine Diskette, eine Floppy Disk, eine Festplatte, ein Magnetband, irgendein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, irgendein anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochband, irgendein anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen Flash-EEPROM, irgendeinen anderen Speicherchip oder irgendeine andere Speicherkarte oder irgendein anderes Medium, das ein Computer lesen kann.
Das Fahrwerksteuersystem 70 enthält den Lenkradwinkelsensor 24. Der Lenkradwinkelsensor 24 erfasst die Drehposition des Lenkrads 26, z. B. relativ zur Position einer Basis 40. Das Fahrwerksteuersystem 70 enthält ein Fahrwerksteuermodul 76, das mit dem Kommunikationsbus 72 in Kommunikation steht. Das Fahrwerksteuermodul 76 kann so ausgelegt sein, dass es ein Signal vom Lenkradwinkelsensor 24 empfängt, das die Drehposition des Lenkrads 26 angibt. Das Fahrwerksteuermodul 76 kann ein Signal an den Kommunikationsbus 72 übermitteln, das die Drehposition des Lenkrads 26 angibt. Die Steuerung 20, z. B. das Rückhaltesteuermodul, des Rückhaltesteuersystems 68 kann so ausgelegt sein, dass sie das Signal, das die Drehposition des Lenkrads 26 angibt, empfängt.
Wie oben dargelegt, umfasst das Rückhaltesteuersystem 68 die Steuerung 20, z. B. das Rückhaltesteuermodul, die mit der Steuerung 20 in Kommunikation stehende Aufblasvorrichtung 12 und den mit der Steuerung 20 in Kommunikation stehenden Bandaktuator 16. Basierend auf Signalen vom Aufprallerfassungssystem 22, z. B. den Aufprallsensoren 74, und vom Fahrwerksteuersystem 70, z. B. dem Lenkradwinkelsensor 24, kann die Steuerung 20, z. B. das Rückhaltesteuermodul, eine Anweisung an die Aufblasvorrichtung 12 liefern, um den Hauptteil 30 des Airbags 14 aufzublasen, und kann eine Anweisung an den Bandaktuator 16 liefern, um eines oder mehrere der Bänder 18 und somit eine oder mehrere der Erweiterungen 32 freizugeben. Die Anweisung von der Steuerung 20 an den Bandaktuator 16 kann auf der vom Aufprallerfassungssystem 22 erfassten Richtung des Fahrzeugaufpralls und/oder auf der vom Lenkradwinkelsensor 24 erfassten Drehposition des Lenkrads 26 basiert sein.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Art beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie den Charakter von Worten der Beschreibung und nicht der Beschränkung aufweisen soll. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung sind im Licht der obigen Lehren möglich und die Offenbarung kann anders als hier spezifisch beschrieben umgesetzt werden.

Claims

Airbagsystem, das Folgendes umfasst: eine Aufblasvorrichtung; einen mit der Aufblasvorrichtung in Kommunikation stehenden Airbag; einen Bandaktuator und Bänder, die vom Bandaktuator zum Airbag verlaufen; eine Steuerung, die programmiert ist, Signale von einem Aufprallerfassungssystem und einem Lenkradwinkelsensor zu empfangen und den Bandaktuator anzuweisen, mindestens eines der Bänder freizugeben, basierend zumindest auf den Signalen vom Lenkradwinkelsensor und dem Aufprallerfassungssystem.
System nach Anspruch 1, wobei der Airbag einen Hauptteil, der eine Aufblaskammer definiert, und mehrere mit der Aufblaskammer in Kommunikation stehende Erweiterungen enthält, und wobei die Bänder vom Bandaktuator zu den Erweiterungen verlaufen.
System nach Anspruch 2, wobei der Airbag eine Aufpralloberfläche präsentiert, die in einer aufgeblasenen Position von der Aufblasvorrichtung beabstandet ist, und wobei die mehreren Erweiterungen um einen Umfang der Aufpralloberfläche angeordnet sind.
System nach Anspruch 2, wobei der Airbag Öffnungen zwischen dem Hauptteil und der Erweiterung definiert und Klappen enthält, die mit den Bändern verbunden und am Hauptteil an die Öffnungen angrenzend montiert sind.
Airbaganordnung, die Folgendes umfasst: eine Aufblasvorrichtung; einen mit der Aufblasvorrichtung in Kommunikation stehenden Airbag; wobei der Airbag einen Hauptteil, der eine Aufblaskammer definiert, und eine auf den Hauptteil gestützte Erweiterung enthält; wobei der Airbag eine Öffnung zwischen der Aufblaskammer und der Erweiterung definiert und eine Klappe enthält, die zum Verschließen der Öffnung ausgelegt ist; und ein mit der Klappe verbundenes Band.
Airbaganordnung nach Anspruch 5, die ferner einen Bandaktuator umfasst, der mit dem Band verbunden und dazu ausgelegt ist, das Band gezielt freizugeben.
Airbaganordnung nach Anspruch 6, wobei der Bandaktuator programmiert ist, eine Anweisung von einer Steuerung zu empfangen, um das Band freizugeben.
Airbaganordnung nach Anspruch 5, wobei die Klappe am Hauptteil montiert ist.
Airbaganordnung nach Anspruch 5, die ferner mehrere Erweiterungen umfasst, die umlaufend um den Hauptteil des Airbags positioniert sind, und wobei der Airbag Öffnungen zwischen der Aufblaskammer und den Erweiterungen definiert und Klappen enthält, die dazu ausgelegt sind, die Öffnungen zu verschließen, und ferner Bänder umfasst, die mit den zusätzlichen Klappen verbunden sind.
Airbaganordnung nach Anspruch 9, die ferner einen Bandaktuator umfasst, der mit den Bändern verbunden und dazu ausgelegt ist, mindestens eines der Bänder gezielt freizugeben.
Airbaganordnung nach Anspruch 9, die ferner eine Aufpralloberfläche umfasst, und wobei die Erweiterungen um einen Umfang der Aufpralloberfläche angeordnet sind.
Airbaganordnung, die Folgendes umfasst: eine Aufblasvorrichtung; einen Airbag, der mit der Aufblasvorrichtung in Kommunikation steht und auf eine aufgeblasene Position aufblasbar ist, wobei der Airbag einen eine Aufblaskammer definierenden Hauptteil und eine auf den Hauptteil gestützte Erweiterung umfasst, und wobei der Airbag eine Öffnung zwischen der Aufblaskammer und der Erweiterung definiert; und Mittel zum Einschränken des Gasstroms von der Erweiterung zur Aufblaskammer in der aufgeblasenen Position, wenn die Erweiterung einen Aufprall empfängt.
Airbaganordnung nach Anspruch 12, die ferner mehrere Erweiterungen umfasst, die umlaufend um den Hauptteil des Airbags positioniert sind, und wobei der Airbag Öffnungen zwischen der Aufblaskammer und den Erweiterungen definiert und Klappen enthält, die dazu ausgelegt sind, die Öffnungen zu verschließen, und ferner Bänder umfasst, die mit den zusätzlichen Klappen verbunden sind.
Airbaganordnung nach Anspruch 13, die ferner einen Bandaktuator umfasst, der mit den Bändern verbunden und dazu ausgelegt ist, mindestens eines der Bänder gezielt freizugeben.
Airbaganordnung nach Anspruch 13, die ferner eine Aufpralloberfläche umfasst, und wobei die Erweiterungen um einen Umfang der Aufpralloberfläche angeordnet sind.