DE4000309A1 - Gasgenerator zum fuellen eines dem schutz von fahrzeuginsassen dienenden gassackes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator zum Füllen eines zum Schutze von Fahrzeuginsassen dienenden Gassackes, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Gasgeneratoren zum Füllen eines zum Schutze von Fahrzeuginsassen bei einem Unfall des Fahrzeuges dienenden Gassackes aus mehreren voneinander unabhängig zündbaren Treibsätzen zu bilden und diese in Abhängigkeit von vorgegebenen Parametern einzeln zu zünden ist bereits mehrfach vorgeschlagen worden. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang durch die DE-OS 23 00 577 vorgeschlagen worden, den zum bestmöglichen Schutz der Fahrzeuginsassen bei der jeweiligen Unfallsituation optimalen Innendruck bzw. das optimale Füllvolumen sowie die für diesen Fall bestgeeignete Aufblaszeit des Gassackes entsprechend der momentanen Fahr- bzw. der Aufprallgeschwindigkeit des Fahrzeuges durch ein einzelnes oder gemeinsames Zünden einer oder mehrerer Treibsatzstufen des Gasgenerators zu regeln, derart daß bei einem wenigstens zweistufig ausgebildeten Gasgenerator die zweite Stufe des Gasgenerators nur gezündet wird, wenn eine vorgegebene Fahrzeugverzögerung ermittelt worden ist. Dieser bekannte Gasgenerator gestattet es darüberhinaus auch Volumen und Temperatur des Füllgases in Abhängigkeit von der Aufprallgeschwindigkeit variieren zu lassen, wozu gemäß der DE-AS 21 07 859 auch bereits der Einsatz von Treibsatzstufen mit unterschiedlichen Brenngeschwindigkeiten erwogen worden ist.

Ferner ist es bekannt (DE-OS 23 27 336) einen gewollten Innendruck des Gassackes während einer in Abhängigkeit von der Aufprallgeschwindigkeit geregelten Zeitspanne dadurch aufrecht zu erhalten, daß zwei oder mehrere Treibsatzstufen eines Gasgenerators verzögert aufeinanderfolgend gezündet werden.

Zum weiteren ist es bekannt die Treibsatzstufen des Gasgenerators so auszulegen und/oder aufeinanderfolgend zu zünden, daß der für die in der jeweiligen Unfallsituation bestmögliche Schutzfunktion des Gassackes optimale Innendruck desselben auch bei wechselndem Druck der Umgebungsatmosphäre stets gewährleistet ist.

In diesem Zusammenhang ist schließlich auch bereits angeregt worden (DE-OS 27 45 620) den Gassack entsprechend der Schwere des Unfalles stufenweise aufzublasen, um den Schalldruck, dem die Fahrzeuginsassen beim Füllen des Gassackes ausgesetzt sind, möglichst gering zu halten. Ein stufenweises Füllen des Gassackes bringt darüberhinaus den Vorteil einer besonderen Schonung des Gassackes gegen mechanische Beschädigungen mit sich, insbesondere wenn der Druck-Zeit-Verlauf innerhalb weiter Grenzen veränderbar ist (DE-OS 22 24 201).

Letztlich ist es auch bereits bekannt die einzelnen Treibsatzstufen des Gasgenerators so auszulegen und zu zünden, daß eine insbesondere örtliche Überhitzung des Materials des Gassackes und in Verbindung damit ferner auch örtliche Verbrennungen der Insassen des verunfallten Fahrzeuges ausgeschlossen sind (US-PS 35 32 359).

Bei mittels Gasgeneratoren gegebenenfalls in einer der jeweiligen Unfallsituation angepaßten Weise aufblasbaren Gassäcken besteht eine besondere Problematik darin, daß beim Füllen des Gassackes auf einen bestimmten, z. B. durch die Unfallsituation bedingt vorgegebenen, optimalen Innendruck, bei tiefen Umgebungstemperaturen eine erheblich größere Gasmenge bzw. Gastemperatur erforderlich ist als bei hohen Umgebungstemperaturen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen aus einer Anzahl von Treibsatzstufen bestehenden Gasgenerator zum Füllen eines dem Schutz der Fahrzeuginsassen dienenden Gassackes derart zu verbessern, daß der Gassack bei jeder beliebigen Umgebungstemperatur stets lediglich mit einer solchen Gasmenge gefüllt wird, die gerade ausreicht, den erforderlichen Innendruck bzw. Aufblaszustand des Gassackes zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gasgenerarator insgesamt für die Erzeugung eines bei der tiefsten zu berücksichtigenden Umgebungstemperatur ausreichenden Gasvolumens bestimmter Anfangstemperatur ausgelegt und in einzelne Treibsatzstufen unterteilt ist, wobei die Gesamtheit der Treibsatzstufen des Gasgenerators den erforderlichen Innendruck bzw. Füllungszustand des Gassackes bei einer Umgebungstemperatur von 0° bis -35° erzeugt.

Dadurch ist sichergestellt, daß der Gassack auch bei der tiefsten noch zu berücksichtigenden Umgebungstemperatur und bei ungünstigsten Aufprallverhältnissen des Fahrzeuges noch auf den erforderlichen Innendruck gebracht wird.

Die Treibsatzstufen des Gasgenerators sind erfindungsgemäß weiterhin derart ausgelegt, daß eine erste Treibsatzstufe den Gassack bei einer durchschnittlichen Umgebungstemperatur etwa im Bereich zwischen 0° und 20° bis zu einem vorgegebenen optimalen Innendruck bzw. Füllungszustand füllen kann, während eine zweite Treibsatzstufe so ausgelegt ist, daß sie den Gassack bei hohen Umgebungstemperaturen etwa 20° bis 85° auch ohne die erste Treibsatzstufe auf den jeweils optimalen Innendruck bzw. Füllungszustand bringen kann. Dadurch ist sichergestellt, daß der Gassack unabhängig von der jeweils herrschenden Umgebungstemperatur keinesfalls mit einem Innendruck beaufschlagt werden kann, welcher einerseits bei niedrigen Umgebungstemperaturen ausreichend ist, andererseits aber bei hohen Umgebungstemperaturen nicht hoch genug ist um die mechanische Beanspruchbarkeit des Gassackes zu überschreiten und somit eine Beschädigung oder ein Platzen des Gassackes beim Füllen ausgeschlossen ist. Gleichzeitig wird aber auch erreicht, daß der beim Füllen des Gassackes entstehende Schalldruck im Fahrgastraum nicht ungebührlich ansteigen kann.

Die erfindungsgemäße Auslegung bringt darüberhinaus noch den Vorteil einer höchst einfachen Ausbildung der Steuerung der Zündung der einzelnen Treibsatzstufen mit sich, dahingehend, daß die Zündung einer oder beider Treibsatzstufen, wie Aufprallgeschwindigkeit, Zeit-Druck-Verhältnis und dergleichen berücksichtigt werden müssen, durch nur einen Außentemperaturfühler in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gesteuert werden kann, was in Verbindung mit einem für die Regelung der Zündung ohnehin erforderlichen Steuergerät durch einen an dieses angeschlossenen Außentemperaturfühler geschehen soll.

In einer besonders einfachen Ausführungsform ist dieser Außentemperaturfühler durch einen temperaturempfindlichen Widerstand gebildet.

Die Verwirklichung der Erfindung ermöglicht es selbstverständlich auch die beiden Treibsatzstufen des Gasgenerators durch jeweils gruppenweise zusammengefaßte Teiltreibsätze zu bilden und die jeweiligen Teiltreibsätze jeder oder beider Treibsatzstufen in bekannter Weise derart einzeln oder gemeinsam zu zünden, daß beim Füllen des Gassackes herkömmlicher Weise weitere Parameter berücksichtigt werden, beispielsweise können ein oder zwei Teiltreibsätze einer oder beider Treibsatzstufen des Gasgenerators mit einer gewissen Zündverzögerung gezündet werden, um den durch die rasche Abkühlung des Gases rapide sinkenden Innendruck des Gassackes während einer vorbestimmten Zeitdauer aufrecht zu erhalten oder es kann ein weiterer Teiltreibsatz der in bekannter Weise dem Ausgleich unterschiedlichen Atmosphärendruckes bei in verschiedenen Höhenlagen befindlichem Fahrzeuges dient vorgesehen sein. Auch kann ein stufenweises Füllen des Gassackes, entsprechend der ermittelten Aufprallgeschwindigkeit, durch entsprechendes Zünden von Teiltreibsätzen bzw. Teiltreibsätze wenigstens einer Treibsatzstufe des Gasgenerators verwirklicht werden.

Im Rahmen der Erfindung können auch mehr als zwei Treibsatzstufen angewandt werden und können insbesondere anstelle von Treibsatzstufen selbstverständlich auch entsprechend gesteuerte Speichergasquellen oder Kombinationen aus Treibsätzen und Speichergasquellen in gleicher Weise eingesetzt werden.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung aufgezeigten Schaltschemas im Einzelnen beschrieben.

Zwei jeweils durch einen eigenständig zündbaren, jeweils eine Treibsatzstufe eines Gasgenerators zum Füllen eines Gassackes 1 bildende Treibsätze 2 und 3 werden mittels eines Steuergerätes 4 in Abhängigkeit von einem Kollisionssensor 5 auf elektrischem Wege gezündet. Die beiden Treibsätze 2 und 3 sind unterschiedlich groß ausgebildet, wobei der größere Treibsatz 2 so groß ausgelegt ist, daß er bei einer normalen Außentemperatur von etwa 0° bis 20° den Gassack 1 alleine auf einen vorbestimmten Innendruck bzw. bis zu einem vorbestimmten Füllungs- bzw. Aufblasezustand füllen kann, während der kleinere Treibsatz 3 so ausgelegt ist, daß er den Gassack 1 bei einer hohen Außentemperatur etwa zwischen 20° und 85° ebenfalls alleine bis zu dem vorbestimmten Innendruck füllen kann und wobei ferner die beiden Treibsätze 2 und 3 den Gassack bei einer niedrigen Außentemperatur etwa -35° bis 0° gemeinsam auf den vorbestimmten Aufblasezustand füllen können.

Außer durch den Kollisionssensor 5 wird das Steuergerät 4 auch noch durch einen Außentemperaturfühler 6 angesteuert, derart daß die Auswahl des bzw. der entsprechend der herrschenden Außentemperatur jeweils zu zündenden Treibsatzes 2 oder 3 bzw. Treibsätze 2 und 3 festgelegt wird. Die Treibsätze 2 und 3 sind im gezeigten Schaltschema in jeweils drei einzeln zündbare Teiltreibsätze 2a bis 2c und 3a bis 3c in Abhängigkeit sonstiger Parameter, die dem Steuergerät 4 über die Leitungen 7 bis 8 eingegeben werden, gleichzeitig oder zeitversetzt gezündet werden können. Die zusätzlichen Parameter können dabei beispielsweise durch den Atmosphärendruck, die Fahrzeugverzögerung, die Innentemperatur im Gassack oder dergleichen gebildet sein.

Claims (6)

1. Gasgenerator zum Füllen eines zum Schutze von Fahrzeuginsassen dienenden Gassackes, welcher aus wenigstens zwei voneinander unabhängigen und voneinander unabhängig zündbaren, einen explosiven und/oder brennbaren Bestandteil enthaltenden Treibsatzstufen besteht und dessen einzelne Treibsatzstufen mittels eines elektronischen Steuergerätes in Abhängigkeit vorgegebener Parameter in einer solchen Weise gezündet werden, daß der Gassack innerhalb einer vorbestimmten Zeit bis zu dem jeweils erforderlichen Innendruck gefüllt und über eine bestimmte Zeit hin in diesem gefüllten Zustand gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (10) insgesamt für die Erzeugung eines bei der tiefsten zu berücksichtigenden Umgebungstemperatur ausgelegt und in einzelne Treibsatzstufen (2 und 3) unterteilt ist, wobei die Gesamtheit der Treibsatzstufen des Gasgenerators den erforderlichen Innendruck bzw. Füllzustand des Gassackes (1) bei einer Umgebungstemperatur von 0° bis -35° erzeugt.

2. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterteilung der Treibsatzstufen (2 und 3) des Gasgenerators (10) so getroffen ist, daß eine erste Treibsatzstufe (2) den erforderlichen Innendruck des Gassackes (1) bei einer Temperatur von 0° bis 20° erzeugt.

3. Gasgenerator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Treibsatzstufe (3) des Gasgenerators (10) den erforderlichen Innendruck des Gassackes (10) in einem Temperaturbereich zwischen 20° und 85° erzeugt.

4. Gasgenerator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung der beiden Treibsatzstufen (Temperaturbereich 0° bis 20° und 20° bis 85°) des Gasgenerators (10) durch einen Außentemperaturfühler (6) in Verbindung mit einem nachgeschalteten Steuergerät (4) gesteuert ist.

5. Gasgenerator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zündung der beiden Treibsatzstufen (2 und 3) des Gasgenerators (10) steuernde Temperaturfühler (6) durch einen temperaturabhängigen Widerstand gebildet ist.

6. Gasgenerator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Treibsatzstufen (2 und 3) des Gasgenerators (10) durch eine Anzahl Teiltreibsätze (2a bis 2c und 3a bis 3c) gebildet und die Teiltreibsätze jeder Treibsatzstufe (2 oder 3) des Gasgenerators (10) wenigstens teilweise in Abhängigkeit zusätzlicher Parameter eigenständig zündbar sind.