-
Die Erfindung betrifft ein Airbagmodul sowie ein Airbagsystem, die für gewöhnlich in Kraftfahrzeugen Teil eines Insassenrückhaltesystems bilden. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern eines elektrisch ansteuerbaren Pilotventils in einem solchen Airbagmodul.
-
Airbagsysteme bilden heutzutage gemeinsam mit Sicherheitsgurten die wichtigsten passiven Sicherheitselemente eines Insassenrückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug, das schwerwiegenden Verletzungen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis entgegenwirken soll.
-
Airbagsysteme weisen zumeist mehrere Airbagmodule auf, die jeweils wenigstens einen Airbagsack umfassen, der, wenn es zu einem Aufprall kommt, mit einem Airbaggas befüllt wird. Dabei entfaltet sich der Airbagsack innerhalb eines kurzen Zeitinvervalls von 10 ms bis 50 ms zwischen einem Insassen und Teilen eines Innenraumes des Kraftfahrzeuges, und bildet ein Kissen. Dadurch wird verhindert, dass der Insasse gegen harte Teile des Innenraumes wie beispielsweise ein Lenkrad oder Armaturenbrett prallt.
-
Das Airbaggas wird in einem Gasgenerator mit einem Hochdruck zwischen 50 bar und 1000 bar bereitgestellt. Bei dem Gasgenerator kann es sich um einen Heißgasgenerator (pyrotechnischer Gasgenerator), einen Kaltgasgenerator oder auch um einen Hybridgasgenerator handeln.
-
Airbagsysteme weisen weiter wenigstens einen Sensor auf, der im Falle eines Aufpralls einen Aufprallzeitpunkt t0 detektiert. Nach einer gewissen Zeit (ms-Bereich) nach diesem Aufprallzeitpunkt t0 wird die Airbagauslösung gestartet. Dazu weisen die Airbagmodule den Gasgenerator auf, der das Airbaggas, mit dem der Airbagsack befüllt werden soll, bereitstellt. Das Airbaggas kann beispielsweise durch Zündung eines Festtreibstoffes, der bei Verbrennung das Airbaggas freisetzt, oder durch unter Hochdruck gespeichertes Gas bereitgestellt werden. Das Airbaggas aus dem Gasgenerator strömt in den Airbagsack, füllt diesen und sorgt für seine Entfaltung.
-
Derzeit löst das Airbagsystem kurz nach dem Aufprallzeitpunkt t0 aus, d. h. erst wenn der Aufprall bereits erfolgt ist. Bei zukünftigen Airbagsystemen ist es jedoch geplant, durch geeignete Sensoren und Auswertung deren Signale einen Zeitpunkt tn zu erkennen, bei dem ein Aufprall unvermeidbar ist. Dieser Zeitpunkt tn liegt in der sog. Pre-Crash-Phase vor dem eigentlichen Zeitpunkt t0 des Aufpralls. Es ist geplant, mit dieser Information das Airbagsystem bereits vor dem Aufprall zu aktivieren, um so den oder die Insassen eines Kraftfahrzeuges noch besser vor Verletzungen schützen zu können.
-
Um einen optimalen Füllverlauf des Airbagsackes durchführen zu können, ist eine Regelung des Massestroms des Airbaggases aus dem Gasgenerator erforderlich. Dazu wird in einer Gaszuführung zwischen dem Gasgenerator und dem Airbagsack eine elektrisch ansteuerbare Ventilanordnung vorgesehen, über die es möglich ist, die Füllung des Airbagsackes mit dem Airbaggas gezielt einem Aufprallverlauf bei einem Unfall anpassen zu können.
-
Bei einem Unfall des Fahrzeugs kann es passieren, dass eine Spannungsversorgung zu einer Steuereinrichtung des Airbagsystems unterbrochen wird. In solchen Steuereinrichtungen ist jedoch eine Kurzzeitspeicherung von Energie vorhanden, um die Steuerfunktionen auch im Falle eines Spannungsabbruches zu gewährleisten. Daher besteht die Möglichkeit, mit einer geringen Menge an elektrischer Energie Funktionen zu erhalten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Airbagmodul vorzuschlagen, das auch mit einer geringen Menge an zuführbarer Energie zuverlässig funktioniert.
-
Diese Aufgabe wird mit einem Airbagmodul mit der Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst.
-
Ein Airbagsystem, das ein solches Airbagmodul aufweist, sowie ein Verfahren zum Ansteuern eines elektrisch ansteuerbaren Pilotventils in einem solchen Airbagventil sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Ein Airbagmodul weist einen Airbagsack, der im Betrieb mit einem druckbeaufschlagten Airbaggas befüllt wird, und einen Gasgenerator zum Bereitstellen des druckbeaufschlagten Airbaggases auf. Weiter weist das Airbagmodul eine Gaszuführung zwischen Gasgenerator und Airbagsack zum Zuführen des bereitgestellten druckbeaufschlagten Airbaggases von dem Gasgenerator in den Airbagsack auf. In der Gaszuführung ist eine Ventilanordnung zum Freigeben eines vordefinierten Massestroms m des druckbeaufschlagten Airbaggases aus dem Gasgenerator angeordnet.
-
Der Massestrom m des Airbaggases ist dabei definiert durch die Masse, die pro Zeiteinheit zu dem Airbagsack hin strömt
-
Die Ventilanordnung weist ein elektrisch ansteuerbares Pilotventil zum Steuern des vordefinierten Massestroms m des Airbaggases auf. Zusätzlich kann optional eine hydraulische Übersetzungsanordnung zur Vergrößerung einer Hubwirkung des Pilotventils vorgesehen sein.
-
Dadurch, dass in der Gaszuführung zwischen dem Gasgenerator und dem Airbagsack eine elektrisch ansteuerbare Ventilanordnung vorgesehen ist, ist es möglich, die Füllung des Airbagsackes mit dem Airbaggas gezielt einem Aufprallverlauf bei einem Unfall anpassen zu können. Um einen optimalen Füllverlauf des Airbagsackes durchführen zu können, z. B. indem der Airbagsack bereits vor dem erwarteten Aufprall vorgefüllt und später noch nachgefüllt wird, ist eine Steuerung des Massestroms m des Airbaggases aus dem Gasgenerator erforderlich. Über die Ventilanordnung bzw. das elektrisch ansteuerbare Pilotventil kann zu jedem Zeitpunkt vor, während und nach dem Aufprall der Massestrom m gezielt gesteuert und somit die Befüllung des Airbagsackes zu jedem Zeitpunkt geregelt werden. So ist es möglich, die Befüllung des Airbagsackes gezielt an den Aufprallverlauf anzupassen.
-
Grundsätzlich wäre es beispielsweise bereits möglich, über ein einzelnes elektrisch ansteuerbares Pilotventil ein aktives Steuern der Befüllung des Airbagsackes zu ermöglichen. Wird jedoch ein Magnetventil als Pilotventil verwendet, bewirkt die Größe und das Gewicht des verwendeten Magneten eine gewisse Trägheit des Systems und nimmt relativ viel Bauraum ein. Daher kann es günstig sein, lediglich ein kleines elektrisch ansteuerbares Pilotventil zu verwenden, das beispielsweise als Magnetventil ausgebildet sein kann. Zusätzlich zu dem Pilotventil selbst, das die eigentliche Steuerung des Massestroms m übernimmt, kann dann eine hydraulische Übersetzungsanordnung vorgesehen sein, die den eigentlichen Hub des Pilotventils vervielfacht. Dadurch ist es nicht nötig, einen sehr großen Magneten zu verwenden, sondern die gewünschte Masse wird durch die hydraulische Übersetzungsanordnung erreicht, während die eigentliche Steuerung des Massestroms m über das elektrisch ansteuerbare Pilotventil erfolgt.
-
Das Pilotventil weist einen Solenoidaktor und ein Schließelement auf, welches durch den Solenoidaktor bewegt wird. Der Solenoidaktor weist zwei feststehende Polkerne, einen mit dem Schließelement gekoppelten, zwischen den beiden Polkernen beweglich angeordneten Anker, und einen Permanentmagneten auf, der so angeordnet ist, dass er einen Magnetfluss zwischen dem Anker und den beiden Polkernen zu jeweils einem Magnetkreis schließt. Das Schließen des Magnetkreises erfolgt derart, dass in einer ersten Endposition des Ankers eine Magnetkraft zwischen dem Anker und einem ersten Polkern größer ist als eine Magnetkraft zwischen dem Anker und einem zweiten Polkern, wobei in einer zweiten Endposition des Ankers eine Magnetkraft zwischen dem Anker und dem zweiten Polkern größer ist als eine Magnetkraft zwischen dem Anker und dem ersten Polkern.
-
Durch eine solche Anordnung sind die magnetischen Feldlinien des Permanentmagneten dauerhaft in die Magnetanordnung aus dem Anker und den beiden Polkernen eingeprägt und schließen so den Magnetkreis. Dadurch ist es möglich, dauerhaft eine Magnetkraft zwischen Anker und den beiden Polkernen zu induzieren.
-
Dabei wirkt die Magnetkraft zwischen dem Anker und dem ersten Polkern in einer ersten Endposition, nämlich dann, wenn der Anker näher an dem ersten Polkern als an dem zweiten Polkern positioniert ist, stärker als die Magnetkraft zwischen dem Anker und dem zweiten Polkern. Umgekehrt wirkt die Magnetkraft zwischen dem Anker und dem zweiten Polkern in der zweiten Endposition, nämlich dann, wenn der Anker näher an dem zweiten Polkern positioniert ist als an dem ersten Polkern, stärker als zwischen dem Anker und dem ersten Polkern.
-
So entstehen zwei stabile Endpositionen des Ankers, in denen der Anker durch die Einwirkung des Permanentmagneten gehalten wird, ohne dass eine weitere Energiezufuhr nötig ist.
-
Um einen Wechsel zwischen den beiden Endpositionen zu induzieren, ist lediglich ein kurzer Stromimpuls über eine elektromagnetische Spule nötig. Je nach Richtung des Stromimpulses induziert die Spule ein Magnetfeld in dem Solenoidaktor, das in die eine oder in die andere Richtung wirkt, und somit den Anker in die gewünschte Richtung in Bewegung setzt.
-
Es sind für die Induktion der Bewegung des Ankers nur sehr kurze Stromimpulse erforderlich, für die die in einer Steuereinheit nach einem Unfall noch vorhandene Energie vollkommen ausreicht.
-
Durch die spezielle Anordnung des Permanentmagneten in dem Solenoidaktor ist es daher möglich, auch bei einer unterbrochenen Spannungsversorgung zu dem Airbagmodul eine gezielte Ansteuerung des Airbagmoduls zu ermöglichen.
-
Vorzugsweise weist der Solenoidaktor wenigstens zwei elektromagnetische Wicklungsbereiche auf, zwischen denen der Permanentmagnet angeordnet ist. Die Polarität des Permanentmagneten kann frei gewählt werden, es ist aber vorteilhaft, diese mit der Wickelrichtung der beiden Wicklungsbereiche sowie einer Polarität der einzuprägenden Spannung abzustimmen.
-
Beispielsweise sind die Wicklungsbereiche durch eine elektromagnetische Spule gebildet, deren Wicklung in die beiden Wicklungsbereiche unterteilt ist. Dies ist vorteilhaft, da so beide Wicklungsbereiche durch einen gemeinsamen Kontakt angesteuert werden können. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Wicklungsbereiche durch zwei voneinander getrennte elektromagnetische Spulen bereitgestellt werden, die dann getrennt voneinander angesteuert werden können.
-
Der Anker ist axial zwischen den beiden Polkernen beweglich und haftet über die Einwirkung des Permanentmagneten entweder an dem ersten feststehenden Polkern oder an dem zweiten feststehenden Polkern. Mit einem Stromimpuls über die beiden Wicklungsbereiche wird der Anker in eine der beiden Endpositionen gefahren. Der Strom wird abgeschaltet, wobei der Anker die erreichte Endposition hält. Mit wiederum einem weiteren Stromimpuls kann der Anker dann wieder in die andere Endposition gefahren werden.
-
Ein Airbagsystem weist ein oben beschriebenes Airbagmodul und weiter eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Pilotventils auf, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, einen Aufprallverlauf zu erkennen und basierend auf dem erkannten Aufprallverlauf einen dem Airbagsack zuzuführenden Massestrom m des Airbaggases zu definieren.
-
Vorteilhaft weist das Airbagsystem weiter wenigstens einen Sensor auf, der zeitlich vor einem Aufprall Parameter zum Berechnen eines voraussichtlichen Aufprallverlaufes erfasst und an die Steuereinrichtung überträgt. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, aus den erfassten Parametern den voraussichtlichen Aufprallverlauf und darauf basierend die zu jedem Zeitpunkt des Aufprallverlaufes benötigte Masse des Airbaggases in dem Airbagsack zu definieren.
-
Über die erfassten Parameter des Sensors ist es daher möglich, zu erkennen, wann ein Aufprall unvermeidbar ist, wann beispielsweise der Aufprallzeitpunkt t0 vorliegt, welche Kräfte beim Aufprall voraussichtlich wirken, und daraus zu schließen, in welchem Maße der Airbagsack aufgeblasen sein muss, um Verletzungen des/der Insassen zu vermeiden.
-
Dazu ist es vorteilhaft, wenn nicht nur beispielsweise eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und ein Abstand zu einem Hindernis erfasst werden, sondern auch die Eigenschaften von Insassen wie beispielsweise Größe und Gewicht, so dass die Aktivierung des Airbagsackes von Insassenparametern abhängig durchgeführt werden kann.
-
Beispielsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, das Pilotventil derart anzusteuern, dass das Pilotventil mehrere definierte Teilmassen der benötigten Masse des Airbaggases zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Aufprallverlaufes aus dem Gasgenerator freigibt. Beispielsweise kann das Pilotventil eine Teilmasse bereits vor dem erwarteten Aufprall in den Airbagsack freigeben, so dass dieser vor dem Aufprall bereits vorgefüllt ist. Weiter ist es auch möglich, während des Aufpralls den Airbagsack mit einer weiteren Teilmasse zu füllen und auch nach dem eigentlichen Aufprall, wenn der Insasse aufgrund der Masseträgheit verzögert auf die negative Beschleunigung reagiert, den Airbagsack mit einer weiteren Teilmasse nachzufüllen.
-
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung zum Ansteuern des Pilotventils derart ausgelegt, dass die Wicklungsbereiche pro Schalteinheit des Ankers den Anker lediglich mit einem Schaltimpuls beaufschlagen. Dadurch ist es möglich, trotz eines sehr geringen Energieaufwandes eine gezielte Ansteuerung des Pilotventils zu ermöglichen.
-
Die Steuereinrichtung ist weiter vorzugsweise derart ausgelegt, dass die Wicklungsbereiche den Schaltimpuls mit einer maximalen Impulsdauer von 1 ms bis 5 ms ausgeben.
-
Es muss also innerhalb des Zeitintervalls von 1 ms bis 5 ms lediglich ein einzelnes Signal an den Anker ausgegeben werden, wobei das Zeitintervall in etwa einer Schaltzeit des Ankers entspricht. Unter Schaltzeit wird dabei die Zeitspanne verstanden, die der Anker benötigt, um von einer ersten Endposition in eine zweite Endposition zu gelangen.
-
Ein Verfahren zum Ansteuern eines elektrisch ansteuerbaren Pilotventils in einem Airbagmodul weist die folgenden Schritte auf:
- - Bereitstellen eines Solenoidaktors, der zwei feststehende Polkerne, einen mit dem Schließelement gekoppelten, zwischen den beiden Polkernen beweglich angeordneten Anker, wenigstens zwei elektromagnetische Wicklungsbereiche und einen Permanentmagneten aufweist, der so angeordnet ist, dass er einen Magnetfluss zwischen dem Anker und den beiden Polkernen zu jeweils einem Magnetkreis derart schließt, dass in einer ersten Endposition des Ankers eine Magnetkraft zwischen dem Anker und einem ersten Polkern größer ist als eine Magnetkraft zwischen dem Anker und einem zweiten Polkern, wobei in einer zweiten Endposition des Ankers eine Magnetkraft zwischen dem Anker und dem zweiten Polkern größer ist als eine Magnetkraft zwischen dem Anker und dem ersten Polkern;
- - Ansteuern der Wicklungsbereiche in den Endpositionen des Ankers derart, dass ein von den Wicklungsbereichen induziertes Magnetfeld größer ist als ein von dem Permanentmagneten induziertes Magnetfeld.
-
Durch das unterschiedliche Ansteuern der Spule wird der Anker zwischen den beiden Endpositionen hin- und herbewegt und nimmt dabei gezielt das Schließelement des Pilotventiles in seine Schließposition bzw. in seine Offenposition mit.
-
Die Wicklungsbereiche werden vorteilhaft derart angesteuert, dass sie pro Schalteinheit des Ankers den Anker lediglich mit einem Schaltimpuls beaufschlagen.
-
Weiter umfasst das Verfahren vorteilhaft die Schritte:
- - Erkennen eines Aufprallverlaufs;
- - Definieren eines dem Airbagsack zuzuführenden Massestroms m des Airbaggases; und
- - Ansteuern der Spule zum Einstellen des definierten Massestroms ṁ.
-
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
- 1 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Airbagmoduls mit einem Pilotventil; und
- 2 ein schematisches Flussdiagramm mit Schritten zum Ansteuern des Pilotventils aus 1.
-
1 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung eines Airbagmoduls 10, das Teil eines Airbagsystems 12 in einem Kraftfahrzeug ist.
-
Um einen Insassen in einem solchen Kraftfahrzeug vor Verletzungen zu schützen, wird ein Airbagsack 14 des Airbagmoduls 10 mit einem Airbaggas 16 befüllt, entfaltet sich dadurch und trennt den Insassen von harten Teilen des Kraftfahrzeugs. Dadurch können Verletzungen des Insassen vermieden werden.
-
Außerhalb und innerhalb des Kraftfahrzeuges sind Sensoren angeordnet, die einerseits die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und eine Entfernung zu einem Hindernis, und andererseits Größe und Gewicht des oder der Insassen erfassen.
-
Über diese Parameter ist es möglich, einen Aufprallverlauf eines unvermeidbaren Aufpralles des Kraftfahrzeuges auf das Hindernis vorauszuberechnen und zu ermitteln, zu welchen vorbestimmten Zeitpunkten tn der Airbagsack 14 wie stark aufgeblasen sein muss, um den oder die Insassen maximal schützen zu können.
-
Eine Steuereinrichtung 18 erfasst dazu Signale der Sensoren und ermittelt aus diesen Signalen den voraussichtlichen Aufprallverlauf. Dadurch kann die Steuereinrichtung 18 definieren, welcher Massestrom m des Airbaggases 16 zu dem Airbagsack 14 zugeführt werden muss.
-
Wie in 1 zu erkennen ist, weist das Airbagmodul 10 neben dem Airbagsack 14 einen Gasgenerator 20 auf, der das Airbaggas 16 für den Airbagsack 14 bereitstellt. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass das Airbaggas 16 über einen Kaltgasgenerator zur Verfügung gestellt wird und somit von Anfang an in gasförmiger Form vorliegt. Es ist jedoch auch möglich, dass ein pyrotechnischer Gasgenerator 20 verwendet wird, wobei sich in dem Gasgenerator 20 ein Festtreibstoff befindet, der zunächst entzündet wird, um das Airbaggas 16 im benötigten Fall freizusetzen.
-
Zwischen dem Airbagsack 14 und dem Gasgenerator 20 ist eine Gaszuführung 22 angeordnet, über die das Airbaggas 16 von dem Gasgenerator 20 zu dem Airbagsack 14 geleitet werden kann.
-
In der Gaszuführung 22 ist eine Ventilanordnung 24 angeordnet, die ein elektrisch ansteuerbares Pilotventil 26 aufweist, das so über die Steuereinrichtung 18 ansteuerbar ist, dass die Gaszuführung 22 gezielt geöffnet bzw. verschlossen werden kann. So kann ein von dem Gasgenerator 20 zu dem Airbagsack 14 zugeführter Massestrom m des Airbaggases 16 vordefiniert gesteuert werden.
-
Das Pilotventil 26 weist einen Ventilbereich 28 auf, bei dem ein Schließelement 30 mit einem Ventilsitz 32 zusammenwirkt, um das Pilotventil 26 in einer Schließposition zu halten.
-
Weiter weist das Pilotventil 26 einen Solenoidaktor 34 auf, der in einem elektrisch angesteuerten Zustand eine Bewegungskraft auf das Schließelement 30 ausübt, so dass sich das Schließelement 30 zwischen seiner Schließposition und seiner Offenposition bewegt.
-
Der Solenoidaktor 34 weist magnetische Elemente wie zwei feststehende Polkerne 36, 37 und einen beweglichen Anker 38 auf, wobei der Anker 38 mit dem Schließelement 30 gekoppelt ist. Dadurch überträgt der Anker 38 seine Bewegung auf das Schließelement 30. Um die Bewegung des Ankers 38 zu induzieren, umfasst der Solenoidaktor 34 elektromagnetische Wicklungsbereiche 40, 41, die hierfür bestromt werden.
-
Die Wicklungsbereiche 40, 41 bildet mit den magnetischen Elementen des Pilotventiles 26 einen Magneten aus.
-
Normalerweise würde es ausreichen, wenn das Schließelement 30 den Gasgenerator 20 verschließt, so dass durch einfaches Öffnen und Schließen des Schließelementes 30 ein Massestrom m von dem Gasgenerator 20 zu dem Airbagsack 14 geregelt werden kann.
-
Hierzu ist jedoch ein großer Magnet nötig, der einen relativ großen Bauraum in dem Airbagmodul 10 benötigt und außerdem verhältnismäßig träge ist.
-
Daher ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform zwischen dem Gasgenerator 20 und dem Pilotventil 26 eine hydraulische Übersetzungsanordnung 42 zwischengeschaltet, die einen Hub des Schließelementes 30 verstärkt. Dadurch kann das Pilotventil 26 und somit auch der Magnet deutlich kleiner ausgebildet sein, benötigt weniger Bauraum und kann sehr schnell schalten.
-
Das in 1 gezeigte Pilotventil 26 befindet sich in einem Betriebszustand, bei dem der Anker 38 in einer ersten Endposition 44 angeordnet ist und in Kontakt mit dem ersten Polkern 36 steht. Dadurch, dass der Anker 38 mit dem Schließelement 30 gekoppelt ist, wird das Schließelement 30 in die Offenposition gezogen, sodass das in 1 gezeigte Pilotventil 26 geöffnet ist. Dieser geöffnete Betriebszustand des Pilotventiles 26 bleibt stabil bestehen, da ein Permanentmagnet 46 in dem Solenoidaktor 34 angeordnet ist, der über seine permanent wirkende Magnetkraft Fm einen Magnetfluss zwischen dem Anker 38 und dem ersten Polkern 36 zu einem Magnetkreis schließt, sodass zwischen dem ersten Polkern 36 und dem Anker 38 eine magnetische Anziehungskraft wirkt, die den Anker 38 an dem ersten Polkern 36 hält.
-
Wird nun der Solenoidaktor 34, insbesondere die elektromagnetischen Wicklungsbereiche 40, 41, bestromt, wird ein Magnetfeld induziert, das die Magnetkraft Fm des Permanentmagneten 46 überwindet, sodass der Anker 38 sich dem zweiten Polkern 37 annähert und somit in seine zweite Endposition 48 bewegt, bei der er in Kontakt mit dem zweiten Polkern 37 ist (nicht gezeigt).
-
Wird die Bestromung der beiden Wicklungsbereiche 40, 41 in diesem Betriebszustand beendet, hält der Permanentmagnet 46 den Anker 38 in der zweiten Endposition 48, da der Permanentmagnet 46 so angeordnet ist, dass er auch den Magnetfluss zwischen dem Anker 38 und dem zweiten Polkern 37 zu einem Magnetkreis schließen kann.
-
Das Halten der beiden Endpositionen 44, 48 wird daher durch lediglich Wechselwirkung des Permanentmagneten 46 mit dem Anker 38 und dem in diesem Moment näher zu dem Anker 38 angeordneten Polkern 36, 37 bewirkt. Eine Bestromung der Wicklungsbereiche 40, 41 ist zum Halten dieser beiden Endpositionen 44, 48 nicht nötig.
-
Die beiden Wicklungsbereiche 40, 41 können beispielsweise durch eine einzelne Spule 50 bereitgestellt sein, auf der eine einzelne Wicklung 52 in zwei Wicklungsbereiche 40, 41 getrennt ist. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Wicklungsbereiche 40, 41 als zwei getrennte Spulen 50 vorzusehen.
-
Es ist also nur ein kleines Signal für die Ansteuerung des Pilotventiles 26 nötig, so dass auch mit einer minimalst zur Verfügung stehenden Energie das Airbagmodul 10 ganz definiert angesteuert werden kann, um eine vorbestimmte Menge an Airbaggas 16 in den Airbagsack 14 zu leiten. Deshalb werden die Wicklungsbereiche 40, 41 von der Steuereinrichtung 18 so angesteuert, dass die die Wicklungsbereiche 40, 41 einen Schaltimpuls auf den Anker 38 mit einer maximalen Impulsdauer von 1 ms bis 5 ms ausgeben. Dies entspricht der Schaltzeit des Ankers 38 zwischen seinen beiden Endpositionen 44, 48.
-
2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm, das Schritte zum Durchführen eines Verfahrens zum Ansteuern des Pilotventiles 26 aus 1 darstellt.
-
Zunächst wird das Pilotventil 26 mit dem oben beschriebenen Solenoidaktor 34 und einer Steuereinrichtung 18 zum Ansteuern des Pilotventils 26 bereitgestellt. Dann erkennt die Steuereinrichtung 18 über die von den Sensoren erfassten Parameter einen Aufprallverlauf bei einem Unfall und definiert einen Massestrom m an Airbaggas 16, der dem Airbagsack 14 zugeführt werden soll. Danach steuert die Steuereinrichtung 18 die Wicklungsbereiche 40, 41 so an, dass dieser definierte Massestrom m eingestellt wird.
-
Dadurch wird über den Anker 38 das Schließelement 30 gezielt in die Schließposition bzw. in die Offenposition gebracht. Die Wicklungsbereiche 40, 41 werden dabei von der Steuereinrichtung 18 so angesteuert, dass sie den Anker 38 pro Schalteinheit nur mit einem einzigen Schaltimpuls beaufschlagen. Dieser Schaltimpuls reicht aus, um den Anker 38 zwischen den beiden Endpositionen 44, 48 zu bewegen.