Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitseinrichtung für
Fahrzeuginsassen nach der Gattung des Anspruchs 1. Eine
derartige Sicherheitseinrichtung ist beispielsweise aus US-PS 5,129,673
oder aus der Literaturstelle 1141 Ingenieurs de
l′Automobile (1982) No. 6, Seite 69 ff bekannt. Weiterhin
ist aus US-PS 5,411,289 eine Sicherheitseinrichtung der
gattungsgemäßen Art mit Gassäcken bekannt, bei der, in
Abhängigkeit von dem Betätigungszustand eines
Sicherheitsgurtes, die Gassäcke, insbesondere der für den
Beifahrer vorgesehene Gassack, in unterschiedlicher Weise
aufblasbar sind. Aus US-PS 5,118,134 ist es weiterhin
bekannt, die Ansteuerung einer gattungsgemäßen
Sicherheitseinrichtung von der aktuellen Sitzposition eines
Fahrzeuginsassen abhängig zu machen, um eine optimale
Schutzwirkung zu garantieren. Allerdings setzt diese
Sicherheitseinrichtung die Ausrüstung des Fahrzeugs mit
aufwendigen Sensoren voraus, die die jeweilige Sitzposition
des Fahrzeuginsassen zu erfassen vermögen.The invention is based on a safety device for vehicle passengers according to the preamble of claim 1. Such a safety device is known, for example, from US Pat. No. 5,129,673 or from the literature reference 1141 Engineers de l'Automobile (1982) No. 6 , page 69 ff. Furthermore, from US Pat. No. 5,411,289 a safety device of the generic type with gas bags is known, in which, depending on the operating state of a seat belt, the gas bags, in particular the gas bag provided for the passenger, can be inflated in different ways. From US Pat. No. 5,118,134 it is also known to make the activation of a generic safety device dependent on the current seating position of a vehicle occupant in order to guarantee an optimal protective effect. However, this safety device requires the vehicle to be equipped with complex sensors which are able to detect the respective seating position of the vehicle occupant.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Demgegenüber bietet die Erfindung insbesondere den Vorteil,
daß Komfort und Betriebssicherheit einer gattungsgemäßen
Sicherheitseinrichtung mit vergleichsweise geringem
zusätzlichen technischen Aufwand weiter gesteigert werden
können. Insbesondere im Vergleich zu bekannten
Sicherheitseinrichtungen, bei denen für die Erfassung der
Sitzposition der Fahrzeuginsassen eine Mehrzahl von Sensoren
im Fahrzeuginneren angeordnet sind, bietet sich eine
erhebliche Vereinfachung an, die mit entsprechenden
Kostensenkungen verbunden ist. Das kritische Problem, daß
während des Aktivierungsvorgangs eines Gassacks ein
Hindernis im Weg ist, das den Entfaltungsvorgang stören
könnte, wird auf einfache Art und Weise dadurch gelöst, daß
der Entfaltungszustand des Gassackes überwacht und mit einem
Sollwert verglichen wird. Ein Hindernis könnte
beispielsweise ein Fahrzeuginsasse darstellen, der sich in
einer unzulässigen Sitzposition aufhält oder ein Kindersitz,
der auf dem Beifahrersitz angeordnet ist. Bei derartigen
Situationen kann die Aktivierung eines Gassacks eher
nachteilige Folgen haben, so daß eine Aktivierung eher
unterbleiben sollte oder aber die Aktivierung auf besondere
Weise zu steuern ist. Auf besonders einfache Art und Weise
kann der Entfaltungszustand des Gassackes dadurch überwacht
werden, daß der in dem Gassack herrschende Druck gemessen
und dieser gemessene Druck mit einem Drucksollwert
verglichen wird. Bei einer Abweichung von dem vorgegebenen
Sollwert kann dann die weitere Entfaltung des Gassackes
unterbunden werden. Ein für den Straßenverkehr vorgesehenes
Fahrzeug ist vergleichsweise großen Temperaturschwankungen
ausgesetzt. Die jeweils herrschende Umgebungstemperatur kann
daher großen Einfluß auf den jeweils aktuell gemessenen
Druckwert haben. Besonders vorteilhaft ist es daher in einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung, statt eines absoluten
Druckwertes den Verlauf von Druckwerten als Funktion der
Zeit zu ermitteln und daraus vorzugsweise den Verlauf der
Tangente an die Druckkurve abzuleiten und die ermittelte
Tangentenform mit einem vorgegebenen Sollwert zu
vergleichen. Bei Abweichen der ermittelten Tangentenform von
dem Sollwert kann dann wieder Einfluß auf die Entfaltung des
Gassacks genommen werden. Um die Entfaltung des Gassacks
gegebenenfalls mehrstufig steuern zu können, ist zweckmäßig
ein mindestens zweistufig ausgebildeter Gasgenerator
vorzusehen, wobei nach Aktivierung der ersten Stufe des
Gasgenerators weitere Stufen desselben nur dann aktiviert
werden, wenn der Entfaltungszustand des von dem Gasgenerator
beaufschlagten Gassacks mit einem Sollzustand übereinstimmt.
Eine besonders vorteilhafte Steuerungsart bei der Entfaltung
des Gassacks ermöglicht ein mit Druckgas gefüllter
Druckbehälter, in dessen Zuleitung zu dem Gassackmodul ein
von einem Steuergerät ansteuerbares Magnetventil angeordnet
ist. Das Steuergerät überwacht den Entfaltungsvorgang des
aktivierten Gassacks und steuert nach Maßgabe des
Entfaltungsvorgangs das Magnetventil an, um mehr oder
weniger Gas in den Gassack gelangen zu lassen. Ein
mehrstufig ausgebildeter Gasgenerator kann auf besonders
vorteilhafte Weise durch von den Anmeldern entwickelte
Wechselstromzündstufen angesteuert werden. Dazu steuern die
Wechselstromzündstufen Zündelemente an, die in Serie zu
Kondensatoren geschaltet sind. Wenn unterschiedliche
Kapazitätswerte für diese Kondensatoren vorgesehen werden
und diese Zündstufen mit Wechselstrom beaufschlagt werden,
ergibt sich automatisch eine zeitliche Staffelung bei der
Ansteuerung der einzelnen Stufen eines mehrstufigen
Gasgenerators. Die erreichbare zeitliche Staffelung ist
dabei durch die Bemessung der Bauelemente beeinflußbar.In contrast, the invention offers the particular advantage of
that comfort and operational reliability of a generic
Safety device with comparatively little
additional technical effort can be further increased
can. Especially compared to known ones
Safety devices for which the detection of
Seat position of the vehicle occupants a plurality of sensors
are arranged inside the vehicle, one offers
significant simplification with corresponding
Cost reduction is connected. The critical problem is that
during the activation process of an airbag
There is an obstacle in the way that disrupts the unfolding process
could be solved in a simple manner in that
the deployment state of the gas bag is monitored and with a
Setpoint is compared. An obstacle could be
For example, represent a vehicle occupant who is in
in an impermissible seating position or a child seat,
which is located in the front passenger seat. With such
Situations can be the activation of an airbag sooner
have adverse consequences, so an activation sooner
should be avoided or activation on special
Way to control. In a particularly simple way
can monitor the deployment status of the airbag
be measured that the pressure prevailing in the gas bag
and this measured pressure with a pressure set point
is compared. In the event of a deviation from the specified one
The target value can then be the further deployment of the gas bag
be prevented. One intended for road traffic
Vehicle is comparatively large temperature fluctuations
exposed. The prevailing ambient temperature can
therefore great influence on the currently measured
Have pressure value. It is therefore particularly advantageous in one
further embodiment of the invention, instead of an absolute
Pressure value the course of pressure values as a function of
To determine time and preferably the course of the
Derive tangent to the pressure curve and the determined
Tangent shape with a predetermined setpoint
to compare. If the determined tangent shape deviates from
the setpoint can then again influence the development of the
Gas bags are taken. To unfold the gas bag
if necessary, to be able to control in several stages is expedient
an at least two-stage gas generator
provide, after activation of the first stage of
Gas generator further stages of the same only activated
when the deployment state of the gas generator
inflated gas bags corresponds to a target state.
A particularly advantageous type of control when unfolding
of the gas bag allows one filled with compressed gas
Pressure vessel, in its supply line to the gas bag module
arranged solenoid valve controllable by a control unit
is. The control unit monitors the unfolding process of the
activated gas bags and controls according to the
Unfolding the solenoid valve to more or
to let less gas get into the gas bag. On
multi-stage trained gas generator can on special
advantageous way by developed by the applicants
AC ignition levels can be controlled. To control the
Alternating current ignition elements on in series too
Capacitors are connected. If different
Capacitance values are provided for these capacitors
and these ignition stages are supplied with alternating current,
there is automatically a chronological staggering at
Control of the individual stages of a multi-stage
Gas generator. The achievable staggering is
can be influenced by the dimensioning of the components.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigt, Fig. 1, in Gestalt eines schematischen
Blockschaltbildes, eine gattungsgemäße
Sicherheitseinrichtung, Fig. 2 ein Gassackmodul, Fig. 3
eine erste Kurvendarstellung für den Druckverlauf als
Funktion der Zeit, Fig. 4 eine zweite Kurvendarstellung für
den Druckverlauf als Funktion der Zeit, Fig. 5 ein
Blockschaltbild einer Zündungsendstufe und Fig. 6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer Sicherheitseinrichtung.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows Fig. 1, in the form of a schematic block diagram of a generic security device, Fig. 2, a gas bag module, Fig. 3 shows a first graph of the pressure profile as a function of time, Fig. 4 shows a second graph of the pressure profile as a function of time , Fig. 5 is a block diagram of an ignition output stage and Fig. 6 shows a further embodiment of a safety device.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer
gattungsgemäßen Sicherheitseinrichtung dargestellt. Diese
umfaßt mindestens einen Beschleunigungssensors 2, ein
Steuergerät für die Auswertung der Ausgangssignale des
Beschleunigungssensors 2 und die Ansteuerung einer Mehrzahl
von Sicherungsmitteln für Fahrzeuginsassen 4a, 4b, 4c, wie
Gassäcke, Gurtstraffer und dergleichen. Die Sicherungsmittel
4a, 4b, 4c sind dazu mit mindestens einem Ausgangsanschluß
des Steuergerätes 3 verbunden. Wenn das Ausgangssignal des
Beschleunigungssensors 2, das von dem Steuergerät 3
ausgewertet wird, auf ein Unfallereignis schließen läßt,
steuert das Steuergerät, in Abhängigkeit von der Belegung
des Fahrzeugs mit Fahrzeuginsassen die zum Schutz des
jeweiligen Fahrzeuginsassen erforderlichen Sicherungsmittel
4a, 4b, 4c an. Wenn also beispielsweise das Fahrzeug
lediglich mit einem Fahrer besetzt ist, werden zweckmäßig
nur die für den Fahrer vorgesehenen Sicherungsmittel, wie
beispielsweise Gurtstraffer und/oder Gassack angesteuert.
Sicherungsmittel für Fahrzeuginsassen wie Gurtstraffer
und/oder Gassack haben sich in den vergangenen Jahren
hervorragend bewährt und werden heute in sehr großem Umfang
serienmäßig in Fahrzeugen eingesetzt. In einer Vielzahl von
Unfallsituationen ist die Aktivierung dieser
Sicherungsmittels erwünscht und notwendig, da diese Mittel
einen Sicherheitsgewinn für die Fahrzeuginsassen darstellen
und lebensrettend wirken. Es gibt jedoch darüber hinaus
besonders kritische Situationen, bei denen, im Vergleich zu
einem Normalzustand, differenzierte Ansteuerungsverfahren
für derartige Sicherungsmittel angewandt werden müssen oder
sogar die Entscheidung getroffen werden muß, daß das
Sicherungsmittel überhaupt nicht aktiviert wird. Besonders
kritisch in diesem Zusammenhang ist die Sitzposition der
Beifahrer in einem Fahrzeug, die, anders als der Fahrer
selbst, eine sehr viel größere Freiheit bei der Auswahl
einer ihnen genehmen Sitzposition haben. Hierbei ist es
nicht auszuschließen, daß auch eine für Verwendung von
Sicherungsmitteln ungünstige Sitzposition eingenommen wird.
Beispielsweise kommt es vor, daß der Beifahrer sich zu dem
Handschuhfach vorbeugt oder nach einem gegebenenfalls in den
Fußraum hinabgefallenen Gegenstand sucht. Falls gerade in
diesem Moment ein Gassack aktiviert würde, könnte dies zu
einer größeren Gefährdung des Beifahrers beitragen. Kritisch
zu betrachten ist auch die Aktivierung eines für den
Beifahrer vorgesehenen Gassacks, falls sich auf dem
Beifahrersitz ein Kindersitz befindet. Um nun auch diesen
kritischen Sitzpositionen gerecht zu werden und dennoch die
lebensrettenden Sicherungsmittel einsetzen zu können, ist es
bereits bekannt, Fahrzeuge mit einer aufwendigen
Sensoranordnung auszustatten, die die aktuelle Sitzposition
eines Fahrzeuginsassen feststellt und abhängig von dieser
Sitzposition die Aktivierung eines Sicherungsmittels
steuert. Eine derartige Ausstattung eines Fahrzeugs mit
zusätzlichen Sensoren verteuert das Fahrzeug erheblich, da
die Sensoren sehr zuverlässig arbeiten müssen und da
erheblicher Aufwand für die Verkabelung der Sensoren
getrieben werden muß. Im Gegensatz dazu ermöglicht die
Erfindung eine vergleichsweise einfache und wenig
kostenträchtige aber dennoch zuverlässige Berücksichtigung
solcher speziellen Situationen, indem nämlich der
Entfaltungszustand des Gassacks nach seiner Aktivierung
überwacht und mit einem Sollzustand verglichen wird. Weicht
der tatsächlich erfaßte Entfaltungszustand von dem
Sollzustand ab, wird steuernd in den Entfaltungszustand
eingegriffen, indem vorzugsweise die weitere Entfaltung des
Gassacks unterbunden wird. Auf besonders einfache und
zweckmäßig Art erfolgt eine Überwachung des
Entfaltungszustand eines Gassacks vermittels einer
Druckmessung in einem Gassackmodul, was anhand eines durch
Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 erläuterten ersten
Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben wird. Fig. 2
zeigt dabei ein mit Bezugsziffer 20 bezeichnetes
Gassackmodul. Dieses Gassackmodul 20 umfaßt einen im
gefalteten Zustand dargestellten Gassack 21 und einen
mehrere Kammern 24, 26 umfassenden Gasgenerator 22. In den
voneinander getrennten Kammern 24, 26 sind pyrotechnische
Treibladungen angeordnet, die jeweils nach Anzündung durch
jeder Kammer 24, 26 zugeordnete Zündelemente 25, 27 große
Mengen Treibgas entwickeln, die den gefalteten Gassack 21
zum Zwecke des Schutzes des Fahrzeuginsassen aufblasen.
Zwischen dem Gassack 21 und den Kammern 24, 26 ist noch ein
Filter 23 angeordnet, das zur Filterung und Kühlung der von
dem Gasgenerator 22 erzeugten Treibgase dient. Die
vorstehend erläuterte Konstruktion des Gassackmoduls 20
ermöglicht eine getrennte Ansteuerung der Kammern 24, 26 des
Gasgenerators 22, so daß eine mehrstufige Ansteuerung des
Gasgenerators 22 und somit auch eine zeitlich gestaffelte
Treibgasentwicklung erreichbar ist. Innerhalb des
Gassackmoduls 20 ist weiterhin ein Drucksensor 28
angeordnet, der eine Messung des in dem Gassack 21
herrschenden Gasdrucks ermöglicht. Der gemessene Gasdruck
bzw. der Verlauf der Druckkurve p (t) als Funktion der Zeit,
ist mittelbar ein Maß für den Entfaltungszustand des
Gassacks 21. Durch Erfassung des Druckwertes innerhalb des
Gassacks 21 und durch Vergleich der erfaßten Druckwerte mit
vorgegebenen Sollwerten kann demzufolge auf den
Entfaltungszustand des Gassacks 21 geschlossen werden. Auf
diese Weise können auch Unregelmäßigkeiten festgestellt
werden, die sich beispielsweise dadurch ergeben, daß der in
Entfaltung begriffene Gassack 21 mit einem unerwarteten
Hindernis, beispielsweise mit einem in ungünstiger Lage
sitzenden Fahrzeuginsassen, zusammenstößt. Sollte das der
Fall sein, kann steuernd in den Entfaltungszustand des
Gassacks 21 eingegriffen werden, was im folgenden bei der
Erläuterung der Funktionsweise des Ausführungsbeispiels
gemäß Fig. 2, auch unter Zuhilfenahme der grafischen
Darstellungen nach Fig. 3 und Fig. 4, noch ausführlicher
erläutert wird.In Fig. 1 is a schematic block diagram of a prior art safety device is shown. This comprises at least one acceleration sensor 2 , a control unit for evaluating the output signals of the acceleration sensor 2 and the control of a plurality of securing means for vehicle occupants 4 a, 4 b, 4 c, such as gas bags, belt tensioners and the like. The securing means 4 a, 4 b, 4 c are connected to at least one output connection of the control unit 3 . If the output signal of the acceleration sensor 2 , which is evaluated by the control unit 3 , indicates an accident, the control unit controls, depending on the occupancy of the vehicle with vehicle occupants, the safety means 4 a, 4 b, 4 c required to protect the respective vehicle occupants at. If, for example, the vehicle is only occupied by one driver, only the safety means provided for the driver, such as belt tensioners and / or airbag, are expediently activated. Safety devices for vehicle occupants such as belt tensioners and / or airbags have proven themselves extremely well in recent years and are now used in series on a very large scale in vehicles. In a large number of accident situations, the activation of these securing means is desired and necessary, since these means represent a safety gain for the vehicle occupants and have a life-saving effect. However, there are also particularly critical situations in which, compared to a normal state, differentiated control methods have to be used for such securing means or even the decision has to be made that the securing means is not activated at all. Particularly critical in this context is the seating position of the front seat passengers in a vehicle, who, unlike the driver, have a much greater freedom in choosing a seating position that suits them. It cannot be ruled out here that a seating position which is unfavorable for the use of securing means is also assumed. For example, the passenger may lean over to the glove compartment or look for an object that may have fallen into the footwell. If an airbag were activated at this very moment, this could put the passenger at greater risk. The activation of a gas bag intended for the front passenger should also be viewed critically if there is a child seat on the front passenger seat. In order to meet these critical seating positions and still be able to use the life-saving safety devices, it is already known to equip vehicles with a complex sensor arrangement that detects the current seating position of a vehicle occupant and controls the activation of a safety device depending on this seating position. Such equipment of a vehicle with additional sensors makes the vehicle considerably more expensive, since the sensors have to work very reliably and because considerable effort has to be made for the wiring of the sensors. In contrast to this, the invention enables such special situations to be taken into account in a comparatively simple and inexpensive but nevertheless reliable manner, namely by monitoring the deployment state of the gas bag after its activation and comparing it with a desired state. If the unfolded state that is actually detected deviates from the desired state, the unfolded state is intervened in a controlling manner, preferably by preventing further unfolding of the gas bag. Is particularly simple and functional way, a monitoring is carried out of the deployment state of an airbag by means of a pressure measurement in a gas bag module, which by way of by Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4 described first embodiment of the invention. Fig. 2 shows a designated reference numeral 20. The gas bag module. This gas bag module 20 comprises a gas bag 21 shown in the folded state and a gas generator 22 comprising a plurality of chambers 24 , 26 . In the separate chambers 24, 26 pyrotechnic charges are arranged, each developing after ignition by each chamber 24, 26 associated firing elements 25, 27 large quantities of propellant gas inflating the folded airbag 21 for the purpose of protecting the vehicle occupant. A filter 23 is also arranged between the gas bag 21 and the chambers 24 , 26 and is used for filtering and cooling the propellant gases generated by the gas generator 22 . The construction of the gas bag module 20 explained above enables the chambers 24 , 26 of the gas generator 22 to be controlled separately, so that multi-stage control of the gas generator 22 and thus also a staggered development of propellant gas can be achieved. A pressure sensor 28 is further arranged within the gas bag module 20 , which enables a measurement of the gas pressure prevailing in the gas bag 21 . The measured gas pressure or the course of the pressure curve p (t) as a function of time is indirectly a measure of the state of deployment of the gas bag 21 . By detecting the pressure value within the gas bag 21 and by comparing the detected pressure values with predetermined target values, it is therefore possible to infer the unfolded state of the gas bag 21 . In this way, irregularities can also be determined, which result, for example, from the fact that the gas bag 21 , which is being deployed, collides with an unexpected obstacle, for example with a vehicle occupant sitting in an unfavorable position. If this is the case, can be a controlling intervention in the deployment state of the airbag 21, which hereinafter in the explanation of the operation of the embodiment according to FIG. 2, also with the aid of diagrams in Fig. 3 and Fig. 4, discussed in greater detail becomes.
Ein, einen mehrstufigen Gasgenerator 22 (Fig. 2)
umfassendes Gassackmodul 20 wird dann aktiviert, wenn der
Beschleunigungssensor 2 ein auf eine kritische
Unfallsituation hindeutendes Ausgangssignal abgibt, das von
dem Steuergerät 3 ausgewertet und zum Ansteuern des
Gassackmoduls 20 verwendet wird. Das Ansteuern erfolgt
dadurch, daß die den jeweiligen Kammern 24, 26 zugeordneten
Zündelemente 25, 27 aktiviert werden. Zweckmäßig wird
zunächst nur eine Stufe des mehrstufigen Gasgenerators 22
gezündet, indem beispielsweise das der ersten Kammer 24
zugeordnete Zündelement 25 von dem Steuergerät 3 angesteuert
wird. Nach der Ansteuerung des Zündelements 25 entwickeln
sich aus der in der ersten Kammer 24 des mehrstufigen
Gasgenerators 22 angeordneten Treibladung Treibladungsgase,
die nach Passieren des Filters 23 in den, in Ruhelage
gefalteten Gassack 21 eindringen und diesen entfalten. Dabei
reißt das üblicherweise mit einer Abdeckung versehene
Gassackmodul 20 auf, so daß der Gassack sich bei seiner
weiteren Entfaltung in den Passagierraum des Fahrzeugs
hinein entfalten kann. Während des Vorgangs mißt der in dem
Gassack 21 angeordnete Drucksensor 28 laufend Druckwerte.
Als Funktion der Zeit t dargestellt, ergibt sich
beispielsweise die in Fig. 3 gezeigte Druckkurve p (t) als
Funktion der Zeit t. Die in Fig. 3 gezeigte
Kurvendarstellung ist charakteristisch für einen
ungehinderten Entfaltungsvorgang eines Gassacks 21 bei
Zündung der ersten Stufe eines mehrstufigen Gasgenerators.
Zum Zeitpunkt T1 wird ein Maximalwert P1 des Drucks
erreicht. Zu diesem Zeitpunkt reißt die Abdeckung des
Gassacks 21 auf und der Gassack breitet sich bei seiner
weiteren Entfaltung zum Zweck des Schutzes eines
Fahrzeuginsassen in den Fahrgastraum des Fahrzeugs aus.
Solange dieser Druckverlauf auf einen normalen
Entfaltungsvorgang des Gassacks 21 schließen läßt, kann dann
zusätzlich die zweite Stufe des Gasgenerators 22 gezündet
werden, indem das der zweiten Kammer 26 des Gasgenerators 22
zugeordnete Zündelement angesteuert wird. Durch Zündung der
zweiten Stufe werden mehr Treibladungsgase erzeugt, die für
das weitere Entfalten des Gassacks 21 sorgen. Wenn nun
jedoch die Hülle des sich entfaltenden Gassacks 21 mit einem
Hindernis zusammenstößt, beispielsweise einem vornüber
gebeugt sitzenden Beifahrer oder einem auf dem Beifahrersitz
angeordneten Kindersitz, dann ändert sich die Form der
Druckkurve in charakteristischer Weise, was anschaulich aus
der grafischen Darstellung in Fig. 4 hervorgeht. Nach
Zündung der ersten Stufe des mehrstufigen Gasgenerators 22
(erste Kammer 24, Zündelement 25) steigt der Druck p (t)
zunächst, wie schon in Fig. 3 dargestellt, bis zu einem
ersten Maximum P1 an, das zum Zeitpunkt T1 erreicht ist. In
diesem Zeitpunkt reißt wiederum die Abdeckung des
Gassackmoduls 20 auf. Im weiteren Zeitverlauf fällt der
Druck zunächst ab, um dann jedoch wieder auf einen weiteren
Maximalwert P2 anzusteigen, der zu dem Zeitpunkt T2 erreicht
ist. Dieser zweite Extremwert deutet darauf hin, daß zu
diesem Zeitpunkt T die äußere Hülle das Gassacks 21 mit
einem Hindernis kollidiert ist, das eine weitere Entfaltung
des Gassacks nachhaltig behindert. Wird diese Behinderung
durch Auswertung des Druckverlaufs festgestellt, dann kann
eine zunächst vorgesehene Zündung der zweiten Stufe des
mehrstufigen Gasgenerators 22 unterbunden werden, um
beispielsweise eine Gefährdung eines eine ungünstige
Sitzposition innehabenden Fahrzeuginsassen oder eines in
einem Kindersitz untergebrachten Kleinkindes auszuschließen.
Für den Straßenverkehr vorgesehene Fahrzeuge sind
bekanntlich starken Temperaturschwankungen ausgesetzt. Diese
Temperaturschwankungen wirken sich auch auf die Komponenten
des Sicherungssystems aus. Es muß daher damit gerechnet
werden, daß, je nach Umgebungstemperatur, insbesondere auch
in Abhängigkeit von den Jahreszeiten, starke Schwankungen im
Druckverlauf p (t) auftreten. Statt einer Messung
punktueller Druckwerte P und deren Vergleich mit Sollwerten
kann es sich daher als zweckmäßig erweisen, eine Mehrzahl
von Druckwerten innerhalb eines Meßintervalls zu ermitteln
und aus diesen Druckwerten die Tangente bzw. Steigungswerte
der Druckkurve p (t) als Funktion der Zeit t zu errechnen.
Ein Vergleich dieser errechneten Werte mit vorgebbaren
Sollwerten läßt wiederum Abweichungen erkennen, die auf ein
gestörtes Entfalten des Gassacks 21 hinweisen.A gas bag module 20 comprising a multi-stage gas generator 22 ( FIG. 2) is activated when the acceleration sensor 2 emits an output signal which indicates a critical accident situation and which is evaluated by the control unit 3 and used to control the gas bag module 20 . The control takes place in that the ignition elements 25 , 27 assigned to the respective chambers 24 , 26 are activated. Expediently, only one stage of the multi-stage gas generator 22 is initially ignited, for example by triggering the ignition element 25 assigned to the first chamber 24 by the control unit 3 . After actuation of the ignition element 25 , propellant charge gases develop from the propellant charge arranged in the first chamber 24 of the multi-stage gas generator 22 , which, after passing through the filter 23 , penetrate into the gas bag 21 folded in the rest position and unfold it. The gas bag module 20 , which is usually provided with a cover, tears open, so that the gas bag can unfold into the passenger compartment of the vehicle as it unfolds further. During the process, the pressure sensor 28 arranged in the gas bag 21 continuously measures pressure values. Shown as a function of time t, the pressure curve p (t) shown in FIG. 3 results, for example, as a function of time t. The curve shown in FIG. 3 is characteristic of an unhindered unfolding process of a gas bag 21 when the first stage of a multi-stage gas generator is ignited. At time T1, a maximum value P1 of the pressure is reached. At this time, the cover of the gas bag 21 tears open and the gas bag spreads into the passenger compartment of the vehicle as it unfolds further for the purpose of protecting a vehicle occupant. As long as this pressure curve suggests a normal deployment process of the gas bag 21 , the second stage of the gas generator 22 can then additionally be ignited by activating the ignition element assigned to the second chamber 26 of the gas generator 22 . Ignition of the second stage generates more propellant gases, which ensure that the gas bag 21 is deployed further. However, if the envelope of the unfolding gas bag 21 collides with an obstacle, for example a passenger sitting bent over or a child seat arranged on the passenger seat, then the shape of the pressure curve changes in a characteristic manner, which can be seen clearly from the graphic representation in FIG. 4 emerges. After ignition of the first stage of the multi-stage gas generator 22 (first chamber 24 , ignition element 25 ), the pressure p (t) initially rises, as already shown in FIG. 3, to a first maximum P1, which is reached at time T1. At this time, the cover of the gas bag module 20 tears open again. In the further course of time, the pressure initially drops, but then then rises again to a further maximum value P2, which is reached at time T2. This second extreme value indicates that at this point in time T the outer envelope of the gas bag 21 has collided with an obstacle which permanently impedes further deployment of the gas bag. If this hindrance is determined by evaluating the pressure curve, an initially provided ignition of the second stage of the multi-stage gas generator 22 can be prevented in order to rule out, for example, a hazard to a vehicle occupant who is in an unfavorable seating position or to an infant accommodated in a child seat. Vehicles intended for road traffic are known to be exposed to severe temperature fluctuations. These temperature fluctuations also affect the components of the security system. It must therefore be expected that, depending on the ambient temperature, in particular also depending on the seasons, there will be strong fluctuations in the pressure curve p (t). Instead of measuring punctual pressure values P and comparing them with target values, it can therefore be expedient to determine a plurality of pressure values within a measurement interval and to calculate the tangent or slope values of the pressure curve p (t) as a function of time t from these pressure values . A comparison of these calculated values with predefinable target values again reveals deviations which indicate a disturbed unfolding of the gas bag 21 .
Besonders vorteilhaft wird ein mehrstufiger Gasgenerator 22
mit einer von den Anmeldern entwickelten
Wechselstromendstufe angesteuert, deren schematische
Struktur in Fig. 5 dargestellt ist. Diese
Wechselstromendstufe 50 ist vorzugsweise Bestandteil des in
Fig. 1 dargestellten Steuergeräts 3. Mit dieser
Wechselstromendstufe 50 werden Zündelemente 51a, 51b
angesteuert, die in Serie zu Kondensatoren 52a, 52b
geschaltet sind. Diese Kondensatoren haben relativ keine
Kapazitätswerte. Jedenfalls sind die Kapazitätswerte der
Kondensatoren 52a, 52b so klein, daß die jeweils auf ihnen
gespeicherte Ladungsmenge nicht ausreicht, um einen
Stromfluß zu bewirken, der für die Ansteuerung der
Zündelemente 51a, 51b genügt. Erst ein mehrmaliges Aufladen
und Entladen der Kondensatoren 52a, 52b führt zu einem
entsprechenden Strom durch die Zündelemente 51a, 51b,
Zweckmäßig werden die Kapazitätswerte der Kondensatoren 52a,
52b unterschiedlich bemessen. Dadurch ergibt sich eine
zeitlich gestaffelte Ansteuerung der Zündelemente 51a, 51b.
Auf diese Weise läßt sich ein mehrstufiger Gasgenerator
geschickt so steuern, daß zunächst die erste Stufe des
mehrstufigen Gasgenerators gezündet wird, und, nach einem
entsprechenden Zeitverzug, die zweite Stufe des mehrstufigen
Gasgenerators.A multi-stage gas generator 22 is particularly advantageously controlled with an AC output stage developed by the applicants, the schematic structure of which is shown in FIG. 5. This AC output stage 50 is preferably part of the control device 3 shown in FIG. 1. This alternating current output stage 50 controls ignition elements 51 a, 51 b, which are connected in series to capacitors 52 a, 52 b. These capacitors have relatively no capacitance values. In any case, the capacitance values of the capacitors 52 a, 52 b are so small that the amount of charge stored on them is not sufficient to cause a current flow that is sufficient for the triggering of the ignition elements 51 a, 51 b. Only repeated charging and discharging of the capacitors 52 a, 52 b leads to a corresponding current through the ignition elements 51 a, 51 b. The capacitance values of the capacitors 52 a, 52 b are expediently dimensioned differently. This results in a staggered actuation of the ignition elements 51 a, 51 b. In this way, a multi-stage gas generator can be skillfully controlled so that first the first stage of the multi-stage gas generator is ignited and, after a corresponding time delay, the second stage of the multi-stage gas generator.
Anhand von Fig. 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung erläutert. Anstelle eines mehrstufigen
Gasgenerators umfaßt dieses Ausführungsbeispiel einen
Druckbehälter 61 für ein unter Hochdruck stehendes Gas, wie
beispielsweise Stickstoff. Dieser Druckbehälter 61 ist über
eine Leitung, ein Magnetventil 60 und eine weitere Leitung
63 mit dem Gassackmodul 20 verbunden. Das Magnetventil
umfaßt ein Stellglied 60b und eine dieses Stellglied 60b
betätigende Magnetspule 60a, die von dem Steuergerät 3 (vgl.
Fig. 1) angesteuert wird. Nach Maßgabe des von dem
Drucksensor 28 ermittelten Drucks p (t) innerhalb des
Gassacks 21 betätigt das Steuergerät 3 das Magnetventil 60,
so daß der Gassack 21 mehr oder weniger mit Gas aus dem
Druckbehälter 61 beaufschlagt werden kann. Mit diesem
Ausführungsbeispiel ist eine noch feinfühligere Entfaltung
des Gassacks 21 möglich, da eine besonders fein abgestufte
Gaszufuhr durchführbar ist.Another exemplary embodiment of the invention is explained with reference to FIG. 6. Instead of a multi-stage gas generator, this exemplary embodiment comprises a pressure container 61 for a gas under high pressure, such as nitrogen. This pressure vessel 61 is connected to the gas bag module 20 via a line, a solenoid valve 60 and a further line 63 . The solenoid valve comprises an actuator 60 and a b b of this actuator 60 actuates solenoid coil 60 a, by the control unit 3 (see FIG. FIG. 1) is driven. In accordance with the pressure p (t) determined by the pressure sensor 28 within the gas bag 21 , the control device 3 actuates the solenoid valve 60 , so that the gas bag 21 can be supplied with gas from the pressure container 61 to a greater or lesser extent. With this embodiment, an even more sensitive deployment of the gas bag 21 is possible, since a particularly finely graduated gas supply can be carried out.