DE102018132432A1 - Airbag module for a vehicle occupant restraint system and method for operating a vehicle occupant restraint system with such an airbag module - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul (10) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem (12), mit einem Gassack (14) zur Rückhaltung eines Fahrzeuginsassen (16), einem Gasgenerator (18) zum Befüllen des Gassacks (14) mit Generatorgas, und wenigstens einem Fangband (20, 22), welches an einem Fangbandende mit dem Gassack (14) oder einem Abströmöffnungsverschluss (26) des Gassacks (14) verbunden ist, wobei ferner eine mit dem wenigstens einen Fangband (20, 22) gekoppelte Fangbandstraffungsvorrichtung (24) zur aktiven Verkürzung einer effektiven Länge (Leff) des wenigstens einen Fangbands (20, 22) vorgesehen ist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems (12) mit einem solchen Gassackmodul (10). The invention relates to an airbag module (10) for a vehicle occupant restraint system (12), comprising an airbag (14) for restraining a vehicle occupant (16), a gas generator (18) for filling the airbag (14) with generator gas, and at least one tether (20, 22), which is connected at one end of the tether to the gas bag (14) or an outflow opening closure (26) of the gas bag (14), a tether tensioning device (24) coupled to the at least one tether (20, 22) for active use Shortening an effective length (L eff ) of the at least one tether (20, 22) is provided. The invention also relates to a method for operating a vehicle occupant restraint system (12) with such an airbag module (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems mit einem solchen Gassackmodul, wobei das Gassackmodul einen Gassack zur Rückhaltung eines Fahrzeuginsassen umfasst, einen Gasgenerator zum Befüllen des Gassacks mit Generatorgas, sowie wenigstens ein Fangband, welches an einem Fangbandende mit dem Gassack oder einem Abströmöffnungsverschluss des Gassacks verbunden ist.The invention relates to an airbag module for a vehicle occupant restraint system and a method for operating a vehicle occupant restraint system with such an airbag module, the airbag module comprising an airbag for restraining a vehicle occupant, a gas generator for filling the airbag with generator gas, and at least one tether which is connected to the gas bag or an outflow opening closure of the gas bag at a tether end.
Die Verwendung von Fangbändern zur Beeinflussung der Außenkontur und/oder des Innendrucks von Gassäcken ist allgemein bekannt. Ferner sind im Stand der Technik bereits zahlreiche Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme beschrieben, bei denen Fangbänder durch einen Freigabemechanismus aktiv gelöst werden können, um abhängig von sensorisch erfassten Randbedingungen wie der Fahrzeugverzögerung, dem Insassengewicht oder der Insassenposition die Rückhaltewirkung des Gassacks zu verbessern.The use of tether straps to influence the outer contour and / or the inner pressure of gas bags is generally known. Furthermore, numerous vehicle occupant restraint systems are already described in the prior art, in which tether straps can be actively released by a release mechanism in order to improve the restraining effect of the gas bag depending on sensor-related boundary conditions such as vehicle deceleration, occupant weight or occupant position.
Typischerweise wird zum Beispiel die Entfaltung eines Gassacks durch ein Fangband eingeschränkt, um eine geringe Gassacktiefe für eine besonders vorteilhafte Rückhaltung eines kleinen und/oder leichten Insassen bereitzustellen. Wird nun sensorisch ein großer und/oder schwerer Insasse erkannt, gibt der Freigabemechanismus das Fangband frei, sodass sich der Gassack voll entfalten kann. Der Gassack weist dann entsprechend eine große Gassacktiefe für eine besonders vorteilhafte Rückhaltung eines großen und/oder schweren Insassen auf.For example, the deployment of a gas bag is typically restricted by a tether in order to provide a small gas bag depth for particularly advantageous retention of a small and / or light occupant. If a large and / or heavy occupant is now detected by sensors, the release mechanism releases the tether so that the gas bag can fully develop. The airbag then accordingly has a large airbag depth for particularly advantageous retention of a large and / or heavy occupant.
Bei einem Ausfall des Freigabemechanismus oder der Sensorik des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems wird folglich Insasse von einem Gassack mit geringer Gassacktiefe zurückgehalten. Bei einer Gesamtbetrachtung des Rückhaltekomforts wäre es nach Erkenntnis der Erfinder in diesem Fall jedoch vorteilhafter, einen kleinen und/oder leichten Insassen durch einen Gassack mit großer Gassacktiefe zurückzuhalten anstatt einen großen und/oder schweren Insassen durch einen Gassack mit geringer Gassacktiefe zurückzuhalten.If the release mechanism or the sensor system of the vehicle occupant restraint system fails, the occupant is consequently restrained by an airbag with a low airbag depth. However, if the inventors recognized that it would be more advantageous to hold back a small and / or light occupant by means of an airbag with a large airbag depth, instead of restraining a large and / or heavy occupant by an airbag with a small airbag depth.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gassackmodul und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems mit einem solchen Gassackmodul bereitzustellen, wobei der Gassack des Gassackmoduls auch im Falle einer sensorischen oder mechanischen Fehlfunktion eine insgesamt besonders vorteilhafte Rückhaltewirkung erzielt.The object of the invention is to provide an airbag module and a method for operating a vehicle occupant restraint system with such an airbag module, the airbag module of the airbag module also achieving an overall particularly advantageous restraining effect in the event of a sensor or mechanical malfunction.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gassackmodul der eingangs genannten Art, bei dem eine mit dem wenigstens einen Fangband gekoppelte Fangbandstraffungsvorrichtung zur aktiven Verkürzung einer effektiven Länge des wenigstens einen Fangbands vorgesehen ist. Auf diese Weise lässt sich das Gassackmodul in seiner Ausgangsstellung problemlos auf eine große Gassacktiefe einstellen, welche dann bei Bedarf aktiv reduziert werden kann. Bei einem oben erwähnten Ausfall des Freigabemechanismus oder der Sensorik des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems werden folglich alle Insassen von einem Gassack mit großer Gassacktiefe zurückgehalten.According to the invention, this object is achieved by an airbag module of the type mentioned in the introduction, in which a tether tensioning device coupled to the at least one tether is provided for actively shortening an effective length of the at least one tether. In this way, the gas bag module can be easily adjusted to a large gas bag depth in its initial position, which can then be actively reduced if necessary. In the event of a failure of the release mechanism or the sensor system of the vehicle occupant restraint system mentioned above, all occupants are consequently restrained by an airbag with a large airbag depth.
Die effektive Länge des Fangbands beschreibt in diesem Zusammenhang eine Fangbandabmessung, die den Abstand zwischen dem Anbindungspunkt des Fangbands am Gassack oder am Abströmöffnungsverschluss des Gassacks und der Fangbandstraffungsvorrichtung definiert. Mit Bezug auf eine Hauptentfaltungsrichtung des Gassacks vom Gasgenerator in Richtung zum Fahrzeuginsassen kann die effektive Länge insbesondere einer Abmessung desjenigen Fangbandabschnitts entsprechen, der sich im Wesentlichen in der Hauptentfaltungsrichtung erstreckt. Bei der Fangbandstraffung wird das Fangbandelement von der Fangbandstraffungsvorrichtung beispielsweise umgelenkt und eingezogen, sodass Abschnitte des Fangbands dann in einer Ebene liegen, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Hauptentfaltungsrichtung erstreckt, wobei diese Abschnitte folglich nicht mehr zur effektiven Länge des Fangbands beitragen.In this context, the effective length of the tether describes a tether dimension that defines the distance between the point of attachment of the tether to the gas bag or at the outflow closure of the gas bag and the tether tightening device. With regard to a main direction of deployment of the gas bag from the gas generator in the direction of the vehicle occupant, the effective length can in particular correspond to a dimension of the tether portion that extends essentially in the main direction of deployment. In the case of tether tensioning, the tether element is deflected and drawn in by the tether tensioning device, for example, so that sections of the tether then lie in a plane that extends essentially perpendicular to the main direction of deployment, these sections therefore no longer contributing to the effective length of the tether.
Das Gassackmodul weist bevorzugt ein Modulgehäuse auf, welches den gefalteten Gassack im Gehäuseinneren aufnimmt, wobei die Fangbandstraffungsvorrichtung am Modulgehäuse, insbesondere an einer Außenseite des Modulgehäuses, befestigt ist. Das Modulgehäuse umfasst zum Beispiel eine dem Fahrzeuginsassen zugewandte Gehäusekappe und einen gegenüberliegenden Gehäuseboden, wobei die Fangbandstraffungsvorrichtung an der vom Fahrzeuginsassen abgewandten Außenseite des Gehäusebodens angebracht ist.The gas bag module preferably has a module housing which receives the folded gas bag inside the housing, the tether tensioning device being fastened to the module housing, in particular to an outside of the module housing. The module housing comprises, for example, a housing cap facing the vehicle occupant and an opposite housing base, the tether tensioning device being attached to the outside of the housing base facing away from the vehicle occupant.
Die Fangbandstraffungsvorrichtung ist vorzugsweise pyrotechnisch betrieben, kann alternativ aber auch elektromotorisch betrieben sein.The tether tensioning device is preferably operated pyrotechnically, but can alternatively also be operated by an electric motor.
Gemäß einer Ausführungsform des Gassackmoduls weist das wenigstens eine Fangband ein Öffnungsfreigabefangband auf, welches ab einer vorgegebenen Fangbandzugkraft eine Abströmöffnung des Gassacks freigibt, und/oder ein Formgebungsfangband, welches bei einer Fangbandzugkraft eine Gassackentfaltungsgeometrie verändert. Bevorzugt verändert das Formgebungsfangband ohne Beeinflussung einer Abströmöffnung ausschließlich die Gassackentfaltungsgeometrie, insbesondere eine Gassacktiefe.According to one embodiment of the gas bag module, the at least one tether has an opening release tether that releases an outflow opening of the gas bag from a predetermined tether pull force and / or a shaping tether that changes an airbag deployment geometry when a tether pull force is reached. The shaping tether preferably changes without influencing an outflow opening only the gas bag deployment geometry, in particular a gas bag depth.
In einer speziellen Variante dieser Ausführungsform ist zumindest ein Öffnungsfreigabefangband und zumindest ein Formgebungsfangband vorgesehen, wobei die Fangbandstraffungsvorrichtung dann sowohl mit einem der Öffnungsfreigabefangbänder als auch mit einem der Formgebungsfangbänder gekoppelt sein kann.In a special variant of this embodiment, at least one opening release tether and at least one shaping tether are provided, the tether tightening device then being able to be coupled both to one of the opening release tether and to one of the shaping tether.
Vorzugsweise erstreckt sich das wenigstens eine Fangband im Inneren des Gassacks, wobei alternativ auch Ausführungsvarianten denkbar sind, bei denen das wenigstens eine Fangband zumindest abschnittsweise außerhalb des Gassacks angeordnet ist.The at least one tether preferably extends in the interior of the gas bag, alternatively also embodiment variants are conceivable in which the at least one tether is arranged at least in sections outside the gas bag.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Gassackmodul um ein fahrerseitiges Frontgassackmodul, das beispielsweise im Nabenbereich eines Lenkrads montiert wird. Das Gassackmodul ist jedoch auch anderweitig einsetzbar und kann insbesondere als Beifahrergassackmodul ausgeführt sein.The gas bag module is particularly preferably a driver's front gas bag module which is mounted, for example, in the hub area of a steering wheel. However, the gas bag module can also be used for other purposes and can in particular be designed as a passenger gas bag module.
Die Erfindung umfasst im Übrigen ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems mit einem oben beschriebenen Gassackmodul, wobei das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem Sensoren zur Erfassung vorgegebener Parameter umfasst, sowie eine an die Sensoren angeschlossene, elektronische Steuereinheit zur Aktivierung des Gasgenerators und der Fangbandstraffungsvorrichtung in Abhängigkeit der Sensorsignale. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- a) Die elektronische Steuereinheit löst aufgrund empfangener Sensorsignale den Gasgenerator aus, um den Gassack mit Generatorgas zu befüllen;
- b) die Fangbandstraffungsvorrichtung ist erst nach der Auslösung des Gasgenerators aktivierbar und wird abhängig von den erfassten Parametern durch die elektronische Steuereinheit wahlweise aktiviert oder nicht aktiviert.
- a) The electronic control unit triggers the gas generator on the basis of received sensor signals in order to fill the gas bag with generator gas;
- b) the tether tensioning device can only be activated after the gas generator has been triggered and is optionally activated or not activated by the electronic control unit, depending on the detected parameters.
Gemäß einer Verfahrensvariante weist das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem einen Sensor zur Erfassung einer Größe und/oder eines Gewichts des Fahrzeuginsassen auf, wobei die Fangbandstraffungsvorrichtung oberhalb einer vorbestimmten Grenzgröße und/oder eines vorbestimmten Grenzgewichts im Schritt b) aktiviert und unterhalb der vorbestimmten Grenzgröße und/oder des vorbestimmten Grenzgewichts im Schritt b) nicht aktiviert wird.According to a variant of the method, the vehicle occupant restraint system has a sensor for detecting a size and / or a weight of the vehicle occupant, the tether tensioning device being activated above a predetermined limit size and / or a predetermined limit weight in step b) and below the predetermined limit size and / or the predetermined limit weight is not activated in step b).
Gemäß einer anderen Verfahrensvariante weist das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem einen Sensor zur Erfassung eines automatisierten Fahrmodus und/oder eines Abstands zwischen dem Fahrzeuginsassen und dem Gasgenerator auf, wobei die Fangbandstraffungsvorrichtung im automatisierten Fahrmodus und/oder oberhalb eines vorbestimmten Grenzabstands im Schritt b) aktiviert und in einem manuellen Fahrmodus und/oder unterhalb des vorbestimmten Grenzabstands im Schritt b) nicht aktiviert wird.According to another method variant, the vehicle occupant restraint system has a sensor for detecting an automated driving mode and / or a distance between the vehicle occupant and the gas generator, the tether tensioning device being activated in the automated driving mode and / or above a predetermined limit distance in step b) and in one manual driving mode and / or below the predetermined limit distance in step b) is not activated.
Vorzugsweise erfolgt die Aktivierung der Fangbandstraffungsvorrichtung im Schritt b) bei Überschreiten der vorbestimmten Grenzgröße und/oder des vorbestimmten Grenzgewichts des Fahrzeuginsassen früher als bei Erfassung des automatisierten Fahrmodus und/oder bei Überschreitung des vorbestimmten Grenzabstands. Ausgehend vom Zeitpunkt der Auslösung des Gasgenerators können hierzu in der elektronischen Steuereinheit unterschiedliche zeitliche Verzögerungen für die einzelnen Parameter abgelegt sein.The tether tensioning device is preferably activated in step b) earlier when the predetermined limit size and / or the predetermined limit weight of the vehicle occupant is exceeded than when the automated driving mode is detected and / or when the predetermined limit distance is exceeded. Starting from the point in time at which the gas generator is triggered, different time delays for the individual parameters can be stored in the electronic control unit.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
- -
1 eine Untersicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls gemäß einer Ausführungsform, mit einer schematisch angedeuteten Fangbandstraffungsvorrichtung vor und nach der Fangbandstraffung; - -
2 eine Untersicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einer schematisch angedeuteten Fangbandstraffungsvorrichtung vor und nach der Fangbandstraffung; - -
3 bis5 den Gassack-Entfaltungsvorgang eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls bei einem großen und/oder schweren Fahrzeuginsassen; - -
6 bis8 den Gassack-Entfaltungsvorgang eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls bei einem kleinen und/oder leichten Fahrzeuginsassen; und - -
9 bis13 den Gassack-Entfaltungsvorgang eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls bei einem großen Abstand zwischen dem Fahrzeuginsassen und dem Gassackmodul.
- -
1 a bottom view of an airbag module according to the invention according to one embodiment, with a schematically indicated tether tightening device before and after the tether tightening; - -
2nd a bottom view of an airbag module according to the invention according to a further embodiment with a schematically indicated tether tightening device before and after the tether tightening; - -
3rd to5 the airbag deployment process of an airbag module according to the invention for a large and / or heavy vehicle occupant; - -
6 to8th the airbag deployment process of an airbag module according to the invention in a small and / or light vehicle occupant; and - -
9 to13 the airbag deployment process of an airbag module according to the invention with a large distance between the vehicle occupant and the airbag module.
Die
Anhand der
Konkret ist ein Öffnungsfreigabefangband
Ferner ist ein Formgebungsfangband
Obwohl die Fangbandstraffungsvorrichtung
Das Gassackmodul
Die
Im eingebauten Zustand des Gassackmoduls
Die Fangbandstraffungsvorrichtung
Die
Die Fangbandstraffungsvorrichtung
Im Folgenden wird anhand der
Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
Im Crashfall löst die elektronische Steuereinheit
Die Fangbandstraffungsvorrichtung
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
Die
Demgegenüber zeigen die
Ferner weist das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
Die
Nach der Erfassung eines Fahrzeugcrashs läuft der Entfaltungsvorgang gemäß den
Anhand der obigen Erläuterungen ist klar, dass bei Erfassung eines großen und/oder schweren Fahrzeuginsassen
Bei einer Fehlfunktion der Sensorik oder der Fangbandstraffungsvorrichtung
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DE102018132432.4A DE102018132432A1 (en) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Airbag module for a vehicle occupant restraint system and method for operating a vehicle occupant restraint system with such an airbag module |
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2018
- 2018-12-17 DE DE102018132432.4A patent/DE102018132432A1/en active Pending
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