DE10340910A1

DE10340910A1 - Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls und Airbagmodul dazu

Info

Publication number: DE10340910A1
Application number: DE2003140910
Authority: DE
Inventors: Andreas Freimüller; Alexander Gulde
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-06
Also published as: DE10340910B4

Abstract

Die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls und ein Airbagmodul dazu anzugeben, welche eine weiter verbesserte Rückhaltung eines Fahrzeuginsassen mit größtmöglicher Vermeidung von Körperschäden desselben im Crashfall gewährleisten, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators (4) ein bestimmtes Gasvolumen im Gassack (7), während des Aufblasens desselben, durch eine definierte Freigabe oder Beschränkung des Strömungsquerschnittes einer Luftansaugöffnung (9) im Airbagmodul aktiv eingestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls und ein Airbagmodul dazu nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise des Anspruchs 9.

Aus der EP 0 546 655 B1 ist ein sogenanntes Airbag-Rückhaltesystem für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem innerhalb eines topfartigen Containers ein Gasgenerator zur Erzeugung eines einen Gassack aufblasenden Treibgases angeordnet ist. Des Weiteren ist wenigstens eine Ansaugöffnung im Boden des Containers zum Ansaugen von Außenluft in den Container beziehungsweise in den Gassack vorgesehen.

Die Ansaugöffnung kann mit einer nach innen öffnenden Abdeckklappe in Form einer flexiblen Folie versehen sein, die ihrerseits während des Ansaugens von Luft beziehungsweise der Ausbildung eines Unterdrucks im Container sich anhebt und damit das Einströmen von Außenluft zulässt. Wenn dagegen im Gassack des Airbagmoduls der Druck erhöht ist, wird das Zurückströmen des erzeugten Gasgemisches dadurch verhindert, dass die Abdeckklappe sich auf die Ansaugöffnung legt.

Als vorteilhaft wird in dieser Druckschrift angegeben, dass durch vorstehende Maßnahme im wesentlichen die Temperatur des in den Gassack strömenden Treibgases infolge einer Durchmischung desselben mit Außenluft, und ferner auch das erforderliche Treibgasvolumen selbst herabgesetzt werden können, woraus Material-, Kosten- und Bauraumersparnisse resultieren, da der Gasgenerator kleiner ausgebildet sein kann.

Ferner ist festzustellen, dass die vorgeschlagene Abdeckklappe zwar eine gewisse, vom Innendruck des Gassacks abhängige Regelung des Luftdurchlasses durch die Luftansaugöffnungen hindurch ermöglicht und damit einen fest eingestellten Innendruck gewährleisten sowie einen zu hohen Innendruck im Gassack verhindern kann, jedoch stellt diese Regelung eine an sich passive Regelung dar, die nicht geeignet ist, unterschiedlichste rückhalterelevante Randbedingungen zu berücksichtigen.

Derartige Randbedingungen können solche sein, die ein Unfallereignis im Hinblick auf die Schwere der Auswirkungen auf einen Fahrzeuginsassen begleiten, wie beispielsweise das Körpergewicht des jeweiligen Fahrzeuginsassen, dessen aktuelle Sitzposition, die Aufprallgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis und dergleichen.

Durch die DE 25 03 447 C2 ist zudem ein luftansaugendes Gassack-Aufprallschutzsystem offenbart, welches mindestens eine als Rückschlagventil dienende Klappe an der Innenoberfläche des Gassackes vorsieht, die normalerweise eine Ansaugöffnung verschließt, wenn sich der Gassack im zusammengelegten Zustand befindet. Diese Ansaugöffnung wird freigegeben, wenn der Gassack in seine bestimmungsgemäße Schutzstellung bewegt wird. Im wesentlichen wird dazu vorgeschlagen, dass die Klappe des Ansaugventils derart an der Innenseite des Gassackes befestigt ist, dass diese bei der Ausdehnung des Gassackes durch denselben fortschreitend von der durch die Klappe abdeckbaren Ansaugöffnung abgezogen wird. Auch dieser in Abhängigkeit von der Ausdehnung des Gassackes realisierte graduelle Lufteinlass in den sich aufblähenden Gassack stellt ebenfalls eine an sich passive Regelung mit den vorstehend bereits beschriebenen Nachteilen dar.

Schließlich wird mit der WO 96/29215 vorgeschlagen, ein Ventil zum Einlass von Umgebungsluft in den Gassack gezielt zu öffnen, wenn der Motor des Kraftfahrzeugs aktiviert wird. Durch diese Maßnahme wird der Gassack zunächst mit einem bestimmten Innendruck, welcher Zweidrittel der Gesamtkapazität entspricht, vorbereitend beaufschlagt. Im Anschluss daran wird das Lufteinlassventil wieder geschlossen. Im Falle eines sensierten Crashereignisses wird dann Treibgas erzeugt, welches in den Gassack eindringt und diesen auf seine volle Kapazität aufbläht. Durch diese Maßnahme soll im wesentlichen das durch pyrotechnisches Material erzeugte heiße Treibgas vorteilhaft abgekühlt werden. Auch diese Lösung ist, ebenso nicht geeignet, unterschiedlichste Randbedingungen, die ein Unfallereignis im Hinblick auf die Schwere der Auswirkungen desselben auf einen Fahrzeuginsassen begleiten, zu berücksichtigen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es demgemäss, ein Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls und ein Airbagmodul dazu vorzustellen, welche eine weiter verbesserte Rückhaltung eines Fahrzeuginsassen bei größtmöglicher Vermeidung von Körperschäden im Crashfall gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 durch ein Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls gelöst, bei dem im Aktivierungsfall des Gasgenerators ein bestimmtes Gasvolumen im Gassack während des Aufblasens desselben durch eine definierte Freigabe oder Beschränkung des Strömungsquerschnittes einer Luftansaugöffnung im Airbagmodul aktiv eingestellt wird.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Gasvolumen im Gassack in Abhängigkeit von einem aktuell zu erwartenden Lastfall eingestellt.

Weiterhin wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass der aktuell zu erwartende Lastfall mittels einer elektronischen Auswert- und Steuereinheit ermittelt wird, indem derselben aktuell sensierte Insassenerkennungs- und/oder Unfallschwereerkennungswerte zugeleitet und diese mit gespeicherten Referenzwerten verglichen werden und im Ergebnis ein dem ermittelten Lastfall zugeordnetes Steuersignal zur Ansteuerung eines mittels eines Aktuators betriebenen Verschluss- und/oder Öffnungsmittels der Luftansaugöffnung erstellt wird.

Insbesondere bietet es sich an, als aktuelle Insassenerkennungswerte das Gewicht einer betreffenden Person, den räumlichen Abstand derselben vom sich aufblähenden Gassack beziehungsweise von dem Betätigungsort des Airbagmoduls, das Vorliegen einer etwaigen „Out-Off-Position"-Situation der Person und/oder andere geeignete Insassenerkennungswerte zu verwenden.

Als aktuelle Unfallschwereerkennungswerte können die Verzögerung des Kraftfahrzeugs infolge eines Unfallereignisses, die Anstoßkraft und/oder andere geeignete Unfallschwereerkennungswerte verwendet werden.

In erfinderischer Fortbildung wird weiter vorgeschlagen, dass als Verschluss- und/oder Öffnungsmittel der Luftansaugöffnung ein Ventil verwendet wird.

Als Aktuator des Verschluss- und/oder Öffnungsmittels kann ein Aktuator elektromotorischer, elektromagnetischer oder pyrotechnischer Art verwendet werden.

Das Airbagmodul zeichnet sich in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 9 insbesondere dadurch aus, dass es derart ausgebildet ist, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators ein bestimmtes Gasvolumen im Gassack während des Aufblasens desselben durch eine definierte Freigabe oder Beschränkung des Strömungsquerschnittes der Luftansaugöffnung im Airbagmodul aktiv einstellbar ist.

Zweckmäßigerweise ist das Gasvolumen im Gassack in Abhängigkeit von einem aktuell zu erwartenden Lastfall einstellbar.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, ist der Luftansaugöffnung ein mittels eines Aktuators betriebenes Verschluss- und/oder Öffnungsmittel zugeordnet, welches ein Ventil sein kann.

Der Aktuator des Verschluss- und/oder Öffnungsmittels kann dabei ein Aktuator elektromotorischer, elektromagnetischer oder pyrotechnischer Art sein.

Wie die Erfindung noch vorsieht, ist das Verschluss- und/oder Öffnungsmittel beziehungsweise dessen Aktuator elektrisch mit einer elektronischen Auswert- und Steuereinheit, und diese ihrerseits mit ein oder mehreren Sensoren zur Erfassung von Insassenerkennungs- und/oder Unfallschwereerkennungswerten sowie zur Erstellung eines einen ermittelten Lastfall zugeordneten Steuersignals zur Ansteuerung des Aktuators des Verschluss- und/oder Öffnungsmittels verbunden.

Die Sensoren zur Erfassung von Insassenerkennungswerten sind Sensoren zur Erfassung des Gewichts einer betreffenden Person, Sensoren zur Erfassung des räumlichen Abstands derselben vom sich aufblähenden Gassack beziehungsweise von dem Betätigungsort des Airbagmoduls, Sensoren zur Erfassung einer etwaigen „Out-Off-Position"-Situation der betreffenden Person und/oder Sensoren zur Erfassung von anderen geeigneten Insassenerkennungswerten.

Was die Sensoren zur Erfassung von Unfallschwereerkennungswerten anbelangt, sind diese als Sensoren zur Erfassung der Verzögerung des Kraftfahrzeugs infolge eines Unfallereignisses, Sensoren zur Erfassung der Anstoßkraft und/oder Sensoren zur Erfassung von anderen geeigneten Unfallschwereerkennungswerten ausgebildet.

In vorteilhafter Weiterbildung des Airbagmoduls können den Luftansaugöffnungen ein oder mehrere Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes zugeordnet sein.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung ist das Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes ein zwischen dem Gasgenerator und der Wandung des Containers angeordnetes Flächenelement, dessen obere Flächenkontur in Richtung der Strömungsnormalen der Gasaustrittsöffnung des Gasgenerators derart entsprechend einer Oberseite eines Tragflügelprofils mit zur Gasaustrittsöffnung weisender Profilnase gewölbt ausgebildet ist, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators infolge des mit erhöhter Geschwindigkeit über die Oberseite des Flächenelementes strömenden Treibgases Sogkräfte zum Ansaugen von Luft von außerhalb des Containers durch Öffnungen im Flächenelement und/oder durch die Luftansaugöffnungen im Container hindurch und in den Gassack hinein erzeugbar sind.

Eine weitere Ausgestaltung des Airbagmoduls sieht vor, dass das Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes ein den Gasgenerator überdeckender und einen Deflektorraum ausbildender, vorzugsweise hutförmiger Deflektor ist, wobei dessen Rand oder bestimmte Randabschnitte sich derart nahe bis an den Boden des Containers erstrecken sowie der Rand oder die Randabschnitte und/oder benachbarte Abschnitte des Bodens des Containers derart gestaltet sind, dass zwischen dem Rand oder den Randabschnitten des Deflektors und den benachbarten Abschnitten des Bodens des Containers ein oder mehrere zur Wandung des Containers gerichtete Venturi-Kanäle mit einem konvergierenden, einem verengten und einem divergierenden Abschnitt gebildet sind, wobei im Aktivierungsfall des Gasgenerators infolge des mit erhöhter Geschwindigkeit durch den oder die Venturi-Kanäle strömenden Treibgases Sogkräfte erzeugbar sind, mit deren Hilfe Luft von außerhalb des Containers durch Luftansaugöffnungen im Containerboden hindurch und in den Gassack hinein ansaugbar ist.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls und das Airbagmodul dazu haben im Hinblick auf den Stand der Technik den wesentlichen Vorteil, dass zum einen aktiv auf das in den Gassack eindringende Luftvolumen Einfluss genommen werden kann, wodurch zum anderen besonders vorteilhaft die Möglichkeit eröffnet ist, unterschiedlichste Randbedingungen, die ein Unfallereignis im Hinblick auf die Schwere der Auswirkungen desselben auf einen Fahrzeuginsassen begleiten, zu berücksichtigen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigen
1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Airbagmoduls gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante,
2 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Airbagmoduls gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante.
1 zeigt ein Airbagmodul mit einem topfartigen Container 1 und einen Containerboden 2, in dessen mittige Ausnehmung ein im wesentlichen zylindrisch ausgebildeter Gasgenerator 4 mittels mechanischer Befestigungsmittel 3 wie Schrauben oder Niete befestigt ist. Dieser Gasgenerator 4 verfügt über eine Mehrzahl von seitlich über den Umfang verteilte Gasaustrittsöffnungen 5, durch die im Aktivierungsfall Treibgas 6 austreten kann.
Der Container 1 weist des Weiteren einen im Ausgangszustand gefalteten Gassack 7 auf, der den nach oben offenen Container 1 verschließend an der Wandung 8 desselben gasdicht angeschlossen und mittels des erzeugten Treibgases 6 aufblasbar ist.
Des Weiteren sind im Boden 2 des Containers 1 eine oder mehrere Luftansaugöffnungen 9 vorgesehen, durch welche im Aktivierungsfall des Gasgenerators 4 und infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Treibgases 6 Luft 10 von außerhalb des Containers 1 in den Gassack 7 hinein gesaugt werden kann.
Erfindungsgemäß ist das Airbagmodul nunmehr derart ausgebildet, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators 4 ein bestimmtes Gasvolumen im Gassack 7 während des Aufblasens desselben durch eine definierte Freigabe oder Beschränkung des Strömungsquerschnittes der Luftansaugöffnung 9 aktiv einstellbar ist.
Insoweit ist der Luftansaugöffnung 9 ein mittels eines Aktuators 11 betreibbares Verschluss- und/oder Öffnungsmittel 12, welches hier in Form eines an sich bekannten Ventils mit entsprechend betätigbarer Ventilklappe 13 ausgebildet ist.
Der Aktuator 11 kann dazu elektromotorischer, elektromagnetischer oder auch pyrotechnischer Art sein.
Besonders vorteilhaft ist das Gasvolumen im Gassack 7 in Abhängigkeit von einem aktuell zu erwartenden Lastfall einstellbar, wobei das Verschluss- und/oder Öffnungsmittel 12 beziehungsweise dessen Aktuator 11 elektrisch mit einer elektronischen Auswert- und Steuereinheit 14, und diese ihrerseits mit einem oder mehreren Sensoren 15a-e zur Erfassung von Insassenerkennungswerten 16 und/oder Unfallschwereerkennungswerten 17 verbunden ist.
Die mittels der Sensoren 15a-e erfassten Insassenerkennungswerte 16 und/oder Unfallschwereerkennungswerte 17 werden innerhalb der elektronischen Auswert- und Steuereinheit 14 mit in derselben gespeicherten Referenzwerten verglichen. Im Ergebnis wird, resultierend aus den erfassten Insassenerkennungswerten 16 und/oder Unfallschwereerkennungswerten 17, ein dem ermittelten Lastfall zugeordnetes Steuersignal 18 erstellt und dem Aktuator 11 zur definierten Betätigung des Verschluss- und/oder Öffnungsmittels 12 beziehungsweise vorliegend dem Aktuator 11 zur Betätigung der Ventilklappe 13 zugeführt.
Zur Erfassung von Insassenerkennungswerten 16 bieten sich je ein Sensor 15a zur Erfassung des Gewichts einer betreffenden Person, ein Sensor 15b zur Erfassung des aktuellen räumlichen Abstandes der Person vom sich aufblähenden Gassack 7 beziehungsweise von dem Betätigungsort des Airbagmoduls sowie ein Sensor 15c zur Erfassung einer etwaigen „Out-Off-Position"-Situation der betreffenden Person an.
Bezüglich der Erfassung von Unfallschwereerkennungswerten 17 ist es beispielsweise denkbar, einen oder mehrere Sensoren 15d zur Erfassung der Verzögerung eines Kraftfahrzeugs infolge eines Unfallereignisses und/oder einen oder mehrere Sensoren 15e zur Erfassung der Anstoßkraft vorzusehen, die gleichzeitig das Signal zur Aktivierung des Gasgenerators 4 liefern (vorliegend je ein Sensor 15d, 15e).
Gesetzt den Fall, dass ein rückhalterelevantes Unfallereignis eintritt, so wird der Strömungsquerschnitt der Luftansaugöffnungen 9 in Abhängigkeit von den erfassten Insassenerkennungswerten 16 und/oder Unfallschwereerkennungswerten 17 schnell und zuverlässig auf einen aktuell ermittelten Lastfall eingestellt, der seinerseits einem bestimmten Gasvolumen im Gassack 7 entspricht. Es wird demgemäss zuzüglich zum vorbestimmten Volumen des Treibgases 6 des Gasgenerators 4 nur noch so viel Luft 10 von außen angesaugt, wie zur Erreichung des ermittelten Gesamt-Gasvolumens im Gassack 7 benötigt wird.
Eine besonders einfache Ausführungsform des genanten Verschluss- und/oder Öffnungsmittels 12 ist in 1 dar gestellt. Danach sind für die Ventilklappe 13 ausschließlich eine Offen- und eine Geschlossenstellung vorgesehen.
Für Lastfälle mit hohem Gasvolumenbedarf, beispielsweise für Insassen mit hohem Körpergewicht, kann durch Öffnen der Ventilklappe 13 zusätzlich zum Treibgas 6 Luft 10 in den Gassack 7 einströmen. Ein geringeres Gasvolumen wird dagegen beispielsweise für Insassen mit geringem Körpergewicht und/oder Insassen in einer „Out-Off-Position"-Situation benötigt. Die Ventilklappe 13 bleibt in diesem Fall verschlossen.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, das Airbagmodul mit stufenweise oder sogar stufenlos veränderbaren Strömungsquerschnitt der Luftansaugöffnung 9 auszubilden, um eine möglichst optimale Wirkung auf den Fahrzeuginsassen zu erzielen. Insoweit kann der Strömungsquerschnitt der Luftansaugöffnungen 9 ausgehend von beispielsweise einer Mittelstellung der Ventilklappe 13 sowohl weiter definiert beschränkt als auch weiter definiert freigegeben werden (nicht näher dargestellt).
In Untersuchungen haben sich des Weiteren bestimmte Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes bewährt, die ihrerseits den Luftansaugöffnungen 9 zugeordnet sind und zum einen ein effektiveres Ansaugen von Luft 10 und zum anderen eine noch wirkungsvollere Steuerung des zum Treibgas 6 hinzutretenden Luftvolumens gewährleisten.
Gemäß einer in 1 gezeigten ersten Ausführungsvariante ist das besagte Mittel zur Verstärkung des Ansaugef fektes als ein zwischen dem Gasgenerator 4 und der Wandung 8 des Containers 1 angeordnetes Flächenelement 19 ausgebildet, dessen obere Flächenkontur in Richtung der Strömungsnormalen (Pfeilrichtung) der Gasaustrittsöffnung 5 des Gasgenerators 4 derart entsprechend einer Oberseite eines Tragflügelprofils mit zur Gasaustrittsöffnung 5 weisender Profilnase 20 ausgebildet ist, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators 4 infolge des mit erhöhter Geschwindigkeit über die Oberseite des Flächenelementes 19 strömenden Treibgases 6 Sogkräfte erzeugbar, mit deren Hilfe ein Ansaugen von Luft 10 von außerhalb des Containers 1 durch die Öffnungen 21 im Flächenelement 19 und durch die Luftansaugöffnungen 9 im Containerboden 2 hindurch und in den Gassack 7 erfolgen kann.
Das Flächenelement 19 ist vorzugsweise durch ein gesondert hergestelltes und montierbares Bauteil gebildet und innerhalb von Aussparungen 22 im Boden 2 des Containers 1 mittels eines oder mehrerer Klemmelemente 23 fixiert.
Vorliegend schließt sich radial an das Flächenelement 19 ein einstückig mit demselben verbundener Deflektor 24 an, der das heiße Treibgas 6 ablenkend sich sozusagen in Verlängerung des Tragflügelprofils des Flächenelementes 19 bis in die Wandung 8 des Containers 1 hin erstreckt und sich an diese anschmiegt.
In Strömungsrichtung (Pfeilrichtung) der Treibgase 6 gesehen in einem Bereich hinter, vorzugsweise unmittelbar hinter der höchsten Erstreckung „e" des Tragflügelprofils des Flächenelementes 19, sind die besagten Öffnungen 21 im Flächenelement 19 ausgebildet. In diesem Bereich oberhalb des Tragflügelprofils wird ein geeigneter hoher Unterdruck erzeugt, der seinerseits mit hoher Wirkung das Ansaugen von Luft 10 in den Gassack 7 unterstützt.
Derartige Öffnungen 21 im Flächenelement 19 können dagegen vermieden werden, wenn entweder auf einen Deflektor 24 verzichtet wird und das Flächenelement 19 beziehungsweise das Tragflügelprofilende von der Wandung 8 des Containers 1 beabstandet angeordnet, und demgemäss das Einströmen der Luft 10 direkt durch die Luftansaugöffnung 9 in den Gassack 7 gewährleistet ist, oder das Flächenelement 19 und der Deflektor 24 als gesonderte Bauteile ausgebildet und einen Luftdurchlass realisierend, radial voneinander beabstandet angeordnet sind (nicht näher dargestellt).
Gemäß einer bevorzugten Gestaltung ist das Flächenelement 19 als Profilring ausgebildet und, wie oben bereits ausgeführt, einstückig mit dem Deflektor 24 verbunden. Dieses Bauteil lässt sich relativ einfach und kostengünstig aus einer entsprechend umgeformten Blechplatine herstellen.
Jedoch erscheint es auch denkbar, eine Mehrzahl von erfindungsgemäß ausgebildeten Flächenelementen 19 vorzusehen, die sich ihrerseits jeweils über einen bestimmten Teilkreis, korrespondierend zu den Gasaustrittsöffnungen 5, um den Gasgenerator 4 herum erstrecken beziehungsweise angeordnet sind (nicht näher dargestellt).
Schließlich ist es auch denkbar, das erfindungsgemäß gestaltete Flächenelement 19 durch einen nach Art der Ober seite eines Tragflügelprofils nach innen gewölbt ausgebildeten Boden 2 des Containers 1 selbst auszubilden (nicht näher dargestellt).
Die in 2 gezeigte weitere Ausführungsvariante eines Airbagmoduls unterscheidet sich zum vorbeschriebenen Airbagmodul dadurch, dass ein geeignetes Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes in Form eines den Gasgenerator 4 überdeckenden und einen Deflektorraum 25 ausbildenden, vorzugsweise hutförmigen Deflektors 26 vorgesehen ist.
Dabei erstrecken sich dessen Rand oder bestimmte Randabschnitte derart nahe bis an den Containerboden 2, und der Rand oder die Randabschnitte und/oder benachbarte Abschnitte des Containerbodens 2 sind derart gestaltet, dass zwischen dem Rand oder den Randabschnitten des Deflektors 26 und den benachbarten Abschnitten des Containerbodens 2 ein oder mehrere zur Wandung 8 des Containers 1 gerichtete Venturi-Kanäle 27 mit einem konvergierenden Abschnitt 27a, einem verengten Abschnitt 27b und einem divergierenden Abschnitt 27c gebildet sind.
Diese Venturi-Kanäle 27 wirken im Aktivierungsfall des Gasgenerators 4 infolge des mit erhöhter Geschwindigkeit durch den oder die Venturi-Kanäle 27 strömenden Treibgases 6 so, dass Sogkräfte erzeugt werden, durch die Luft 10 von außerhalb des Containers 1 durch die Luftansaugöffnungen 9 im Containerboden 2 hindurch und in den Gassack 7 hinein ansaugbar ist.
Wie in 2 weiter gezeigt, ist der Deflektor 26 am Containerboden 2 mittels wenigstens eines, vorzugsweise jedoch dreier oder mehrerer gleichmäßig im Randbereich verteilter mechanischer Befestigungsmittel 3 in Form von Nieten oder ähnlichen Befestigungsmitteln befestigt.
Daraus resultiert, dass der Rand des Deflektors 26 in einzelne Abschnitte, nämlich eine bestimmte Anzahl von Befestigungsabschnitten und Abschnitten, die die Venturi-Kanäle 27 ausbilden, aufgeteilt ist.
Ebenso ist es denkbar, dass der Deflektor 26 gleichzeitig am oberen Gehäusebereich des Gasgenerators 4 oder lediglich an demselben nach Art eines „Pilzhutes" befestigt ist. Im letzteren Fall wird ein einziger Venturi-Kanal 27 geschaffen, der sich voll umfänglich um den Gasgenerator 4 erstreckt (nicht näher dargestellt).
Der Deflektor 26 kann insoweit als ein gesondertes, beispielsweise aus einer entsprechend umgeformten Blechplatine hergestelltes Bauteil, ausgebildet sein. Denkbar ist es jedoch auch, ein Deckelelement des Gasgenerators 4 entsprechend auszubilden, um Montagevorgänge einsparen zu können (nicht näher dargestellt).
2 zeigt des Weiteren einen Venturi-Kanal 27, der derart gebildet ist, dass sowohl der Rand des Deflektors 26 als auch der benachbarte Boden 2 des Containers 1 einer geeigneten Umformung unterzogen wurden, um den erforderlichen konvergierenden, verengten und divergierenden Abschnitt 27a, 27b, 27c zu schaffen.
Durch die Erfindung mit erfasst sind jedoch auch die vorliegend nicht weiter dargestellten Fälle, bei denen entweder nur der Deflektor 26 beziehungsweise dessen Rand oder Randabschnitte oder nur der Boden 2 des Containers korrespondierend zum benachbarten Bauteil (Boden 2 oder Deflektor 26) im Sinne einer echten Ausbildung der vorstehenden Abschnitte 27a, 27b und 27c des Venturi-Kanals 27 gestaltet wurde.
Um einen größtmöglichen Effekt bezüglich des Ansaugens von Luft 10 durch die besagten Luftansaugöffnungen 9 zu gewährleisten, sind diese im Containerboden 2 in Strömungsrichtung der Treibgase 6 (Pfeilrichtung) gesehen in einem Bereich unmittelbar hinter dem verengten Abschnitt 27b des gebildeten Venturi-Kanals 27 angeordnet. In diesem Bereich wird infolge der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit des Treibgases 6 ein geeigneter hoher Unterdruck erzeugt, der seinerseits mit hoher Wirkung das Ansaugen von Luft 10 in den Gassack 7 unterstützt.
Als vorteilhaft haben sich des Weiteren ein oder mehrere Gasleitelemente 28 am Boden 2 des Containers 1 erwiesen, die ihrerseits in den Container 1 hinein gerichtet und in Ausströmungsrichtung gesehen hinter dem divergierenden Abschnitt 27c des Venturi-Kanals 27 angeordnet sind.
Fernerhin ist das Gasleitelement 28 derart gestaltet, dass das erzeugte Gasgemisch, bestehend aus dem Treibgas 6 und angesaugter Luft 10, von einer Strömungsrichtung gegen die Wandung 8 des Containers 1 in eine aufsteigende und zum Gassack 7 gerichtete Strömungsrichtung umgelenkt wird.
Durch diese Maßnahme wird insbesondere eine wirkungsvolle Durchmischung der Gase (Treibgas 6, Luft 10) einhergehend mit einer schnellen Abkühlung des Treibgases 6 beziehungsweise des Gasgemisches gewährleistet.
Das Gasleitelement 28 kann wie vorliegend aus dem Containerboden 2 herausgeformt sein. Ebenso kann es auch als gesondertes Bauteil gefertigt und am Boden 2 befestigt sein (nicht näher dargestellt).
Wie 4 zudem zeigt, ist auch diesem Airbagmodul im Bereich seine Luftansaugöffnungen 9 mit Verschluss- und/oder Öffnungsmitteln 12 ausgestattet, die mit einer Auswerte- und Steuereinheit 14 über eine Steuerungsleitung in Verbindung steht. Zudem ist letztere ebenfalls über Sensorleitungen mit Sensoren 15a-15e verbunden, die dieser die bereits genannten Informationen zur Verfügung stellen, auf deren Grundlage Steuerungsbefehle zum Betätigen der Verschluss- und/oder Öffnungsmittel erzeugt werden.
Schlussendlich wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sich die vorstehende Erfindung nicht auf Airbagmodule mit Mitteln zur Verstärkung des Ansaugeffektes in Form eines Flächenelementes 19 nach Art eines Tragflügelprofils oder in Form eines Venturi-Kanals 27 beschränkt, sondern jegliche Airbagmodule mit erfasst sind, die ihrerseits Luftansaugöffnungen 9 vorsehen und demgemäss eine Einstellung des Gasvolumens im Gassack 7 durch Steuerung des Luft eintritts in den Gassack 7 in Abhängigkeit von bestimmten Insassenerkennungswerten 16 und/oder Unfallschwereerkennungswerten 17 gestatten.

1: Container
2: Containerboden
3: Befestigungsmittel
4: Gasgenerator
5: Gasaustrittsöffnungen
6: Treibgas
7: Gassack
8: Wandung
9: Luftansaugöffnung
10: Luft
11: Aktuator
12: Verschluss- und/oder Öffnungsmittel
13: Ventilklappe
14: Auswert- und Steuereinheit
15a-e: Sensoren
16: Insassenerkennungswerte
17: Unfallschwereerkennungswerte
18: Steuersignal
19: Flächenelement
20: Profilnase
21: Öffnung
22: Aussparung
23: Klemmelement
24: Deflektor
25: Deflektorraum
26: Deflektor
27: Venturi-Kanäle
27a: Konvergierender Abschnitt
27b: Verengter Abschnitt
27c: divergierender Abschnitt
28: Gasleitelemente

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls an Kraftfahrzeugen, welches zumindest einen Container mit einem Gasgenerator, einen im Aktivierungsfall des Gasgenerators mittels des erzeugten Treibgases aufblasbaren Gassack und wenigstens eine Luftansaugöffnung in einem Bestandteil des Airbagmoduls zum Ansaugen von Außenluft in den Container beziehungsweise in den Gassack umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators (4) während des Aufblasens des Gassacks (7) ein bestimmtes Gassackvolumen durch eine definierte Freigabe oder Beschränkung des Strömungsquerschnittes der Luftansaugöffnung (9) aktiv eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftansaugöffnung (9) im Container (1) des Airbagmoduls aktiv eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackvolumen in Abhängigkeit von einem aktuell zu erwartenden Lastfall eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuell zu erwartende Lastfall mittels einer elektronischen Auswert- und Steuereinheit (14) ermittelt wird, indem derselben aktuell sensierte Insassenerkennungs- und/oder Unfallschwereerkennungswerte (16, 17) zugeleitet und diese mit gespeicherten Referenzwerten verglichen werden, und im Ergebnis ein dem ermittelten Lastfall zugeordnetes Steuersignal (18) zur Ansteuerung eines mittels eines Aktuators (11) betriebenen Verschluss- und/oder Öffnungsmittels (12) der Luftansaugöffnung (9) erstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als aktuelle Insassenerkennungswerte (16) das Gewicht einer betreffenden Person, der räumliche Abstand derselben vom sich aufblähenden Gassack (7) beziehungsweise vom Befestigungsort des Airbagmoduls, das Vorliegen einer etwaigen „Out-Off-Position"-Situation der Person und/oder andere geeignete Insassenerkennungswerte (16) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als aktuelle Unfallschwereerkennungswerte (17) die Verzögerung des Kraftfahrzeugs infolge eines Unfallereignisses, die Anstoßkraft und/oder andere geeignete Unfallschwereerkennungswerte (17) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Verschluss- und/oder Öffnungsmittel (12) der Luftansaugöffnung (9) ein Ventil betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Aktuator (11) des Verschluss- und/oder Öffnungsmittels (12) ein Aktuator (11) elektromotorischer, elektromagnetischer oder pyrotechnischer Art betätigt wird.
Airbagmodul an Kraftfahrzeugen, welches zumindest einen Container mit einem Gasgenerator, einen im Aktivierungsfall des Gasgenerators mittels des erzeugten Treibgases aufblasbaren Gassack und wenigstens eine Luftansaugöffnung in einem Bauteil des Airbagmoduls zum Ansaugen von Außenluft in den Container beziehungsweise in den Gassack umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Airbagmodul derart ausgebildet ist, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators (4) ein bestimmtes Gasvolumen im Gassack (7) während des Aufblasens desselben durch eine definierte Freigabe oder Beschränkung des Strömungsquerschnittes der Luftansaugöffnung (9) aktiv einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare Luftansaugöffnung (9) im Container (1) des Airbagmoduls angeordnet ist.
Airbagmodul nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasvolumen im Gassack (7) in Abhängigkeit von einem aktuell zu erwartenden Lastfall einstellbar ist.
Airbagmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftansaugöffnung (9) ein mittels eines Aktuators (11) betreibbares Verschluss- und/oder Öffnungsmittel (12) zugeordnet ist.
Airbagmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschluss- und/oder Öffnungsmittel (12) ein Ventil ist.
Airbagmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (11) des Verschluss- und/oder Öffnungsmittels (12) ein Aktuator (11) elektromotorischer, elektromagnetischer oder pyrotechnischer Art ist.
Airbagmodul nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschluss- und/oder Öffnungsmittel (12) beziehungsweise dessen Aktuator (11) elektrisch mit einer elektronischen Auswert- und Steuereinheit (14), und diese ihrerseits mit einem oder mehreren Sensoren (15a-e) zur Erfassung von Insassenerkennungs- und/oder Unfallschwereerkennungswerten (16, 17) sowie zur Erstellung eines einen ermittelten Lastfall zugeordneten Steuersignals (18) zur Ansteuerung des Aktuators (11) des Verschluss- und/oder Öffnungsmittels (12) verbunden ist.
Airbagmodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (15a-c) zur Erfassung von Insassenerkennungswerten (16) Sensoren (15a) zur Erfassung des Gewichts einer betreffenden Person, Sensoren (15b) zur Erfassung des räumlichen Abstands derselben vom sich aufblähenden Gassack (7) beziehungsweise vom Befestigungsort des Airbagmoduls, Sensoren (15c) zur Erfassung einer etwaigen „Out-Off-Position"-Situation der betreffenden Person und/oder Sensoren zur Erfassung von anderen geeigneten Insassenerkennungswerten (16) sind.
Airbagmodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Sensoren (15d, 15e) zur Erfassung von Unfallschwereerkennungswerten (17) als Sensoren (15d) zur Erfassung der Verzögerung des Kraftfahrzeugs infolge eines Unfallereignisses, Sensoren (15e) zur Erfassung der Anstoßkraft und/oder Sensoren zur Erfassung von anderen geeigneten Unfallschwereerkennungswerten (17) ausgebildet sind.
Airbagmodul nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass den Luftansaugöffnungen (9) ein oder mehrere Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes zugeordnet sind.
Airbagmodul nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes ein zwischen dem Gasgenerator (4) und der Wandung (8) des Containers (1) angeordnetes Flächenelement (19) ist, dessen obere Flächenkontur in Richtung der Strömungsnormalen der Gasaustrittsöffnung (5) des Gasgenerators (4) derart entsprechend einer Oberseite eines Tragflügelprofils mit zur Gasaustrittsöffnung (5) weisender Profilnase (20) gewölbt ausgebildet ist, dass im Aktivierungsfall des Gasgenerators (4) infolge des mit erhöhter Geschwindigkeit über die Oberseite des Flächenelementes (19) strömenden Treibgases (6) Sogkräfte erzeugbar sind, mit deren Hilfe Luft (10) von außerhalb des Containers (1) durch Öffnungen (21) im Flächenelement (19) und/oder durch die Luftansaugöffnungen (9) im Container (1) hindurch und in den Gassack (7) hinein ansaugbar ist.
Airbagmodul nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Verstärkung des Ansaugeffektes ein den Gasgenerator (4) überdeckender und einen Deflektorraum (25) ausbildender, vorzugsweise hutförmiger Deflektor (26) ist, wobei dessen Rand oder bestimmte Randabschnitte sich derart nahe bis an den Containerboden (2) erstrecken und der Rand oder die Randabschnitte und/oder benachbarte Abschnitte des Containerbodens (2) derart gestaltet sind, dass zwischen dem Rand oder den Randabschnitten des Deflektors (26) und den benachbarten Abschnitten des Containerbodens (2) ein oder mehrere zur Wandung (8) des Containers (1) gerichtete Venturi-Kanäle (27) mit einem konvergierenden, einem verengten und einem divergierenden Abschnitt (27a, 27b, 27c) gebildet sind, wobei im Aktivierungsfall des Gasgenerators (4) infolge des mit erhöhter Geschwindigkeit durch den oder die Venturi-Kanäle (27) strömenden Treibgases (6) Sogkräfte erzeugbar sind, mit deren Hilfe Luft (10) von außerhalb des Containers (1) durch die Luftansaugöffnungen (9) im Containerboden (2) hindurch und in den Gassack (7) hinein ansaugbar ist.