DE102008062265A1 - Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik für eine deformierbare Lenksäule - Google Patents

Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik für eine deformierbare Lenksäule Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik für eine deformierbare Lenksäule (2.1, 2.2), mit einem aufblasbaren Airbag (1), der wenigstens eine steuerbare Gasauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) aufweist, einer Deformationserfassungseinrichtung (3.2, 3.3; 4.2; 5.2), welche eine Deformation (/x0-x1/; /x0-x2/) der Lenksäule (2.1, 2.2) erfasst, und einer Auslasssteuereinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3), welche die wenigstens eine Gasauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) in Abhängigkeit von der erfassten Deformation (/x0-x1/; /x0-x2/) der Lenksäule steuert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik für eine deformierbare Lenksäule, ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem solchen Fahrerairbagsystem, sowie ein Verfahren zum Steuern einer steuerbaren Gausauslassöffnung eines aufblasbaren Airbags eines solchen Fahrerairbagsystems.
  • Ein Airbag eines Kraftfahrzeuges wird im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis aufgeblasen, um einen sich nach vorne verlagernden Fahrzeuginsassen aufzufangen. Insbesondere, um unnötig hohe Verzögerungen des Insassen zu vermeiden, der in den Airbag eintaucht, ist es bekannt, Gausauslassöffnungen am Airbag vorzusehen, durch die Gas durch den auftreffenden Insassen aus dem Airbag austreten kann. Durch geeignete Dimensionierung der Gausauslassöffnungen kann eine gewünschte Dämpfungscharakteristik vorgegeben werden: so kann beispielsweise durch größere Gausauslassöffnungen mehr Gas vom eintauchenden Insassen verdängt werden, so dass er eine geringere Reaktionskraft durch den Airbag erfährt und sanfter abgebremst wird.
  • Nach betriebsinterner Praxis ist es bereits bekannt, solche Gausauslassöffnungen im Abhängigkeit von einer durch Sensoren erfassten Schwere des Aufpralls zu steuern, um beispielsweise bei einem stärkeren Aufprall, bei dem der Fahrzeuginsasse durch den Airbag stärker abgebremst werden muss, Gausauslassöffnungen zu verkleinern oder zu schließen, oder umgekehrt bei einem Aufprall, bei dem der Fahrzeuginsasse durch den Airbag weicher und damit schonender aufgefangen werden kann, Gausauslassöffnungen zu öffnen oder zu vergrößern. Nachteilig wird hierbei jedoch der Impuls des aufzufangenden Insassen nicht berücksichtigt.
  • Obwohl die DE 2 236 139 A1 vorschlägt, eine Gasströmung eines Fahrerairbag durch eine Lenksäule unabhängig von einer Deformation der Lenksäule auszubilden, ist es nach betriebsinterner Praxis weiterhin bekannt, Gausauslassöffnungen in der Lenksäule vorzusehen, deren Querschnitt sich bei Deformation der Lenksäule durch Überdeckung verringert. Auf diese Weise passt sich die Charakteristik des Fahrerairbags, welche auch durch seine Gausauslassöffnungen bestimmt wird, variabel an: prallt ein Fahrzeuginsasse mit größerem Impuls, beispielsweise größerer Masse oder größerer Geschwindigkeit, auf den sich zwischen ihm und der Lenksäule entfaltenden Airbag, führt dies zu einer stärkeren Deformation der ihn abstützenden Lenksäule, damit zu einer Verkleinerung der Gausauslassöffnungen in der sich deformierenden Lenksäule und somit selbsttätig zu einer stärkeren Dämpfung.
  • Beispielsweise aus der DE 298 24 722 U1 ist es bekannt, die Deformation einer Lenksäule bei einem Aufprall zu erfassen.
  • Während die vorstehend erläuterte betriebsinterne Praxis der durch Aufprallsensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren, erfassten Unfallschwere bei der Steuerung der Gausauslassöffnungen die Kollision zwischen Fahrer und dem Fahrerairbag sowie der diesen abstützenden Lenksäule nicht berücksichtigt, ist die betriebsinterne Praxis steuerbarer Gausauslassöffnungen in der Lenksäule, insbesondere aufgrund der Abdichtungsproblematik, konstruktiv aufwändig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 10 schützt ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerairbagsystem, Anspruch 11 ein Verfahren zum Steuern einer Gausauslassöffnung eines solchen Fahrerairbagsystems. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik ist für eine deformierbare Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagen, mit einem Lenkrad vorgesehen und weist einen aufblasbaren Airbag auf, der vorzugsweise gefaltet in einem Lenkradtopf des Lenkrades aufgenommen und durch einen sensorgezündeten pyrotechnischen Gassatz aufblasbar ist, um sich zwischen Lenkrad bzw. Lenksäule und dem Fahrer des Fahrzeuges zu entfalten.
  • Der Airbag bzw. Luftsack weist eine oder mehrere Gausauslassöffnungen auf, von denen wenigstens eine, bevorzugt mehrere, insbesondere alle steuerbar ausgestaltet sind. Unter einem Steuern einer Gausauslassöffnung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine Veränderung eines hydraulischen oder durchströmten Querschnitts verstanden, wobei eine Verkleinerung des Querschnitts auch ein völliges Verschließen der Gausauslassöffnung umfasst, eine Vergrößerung des Querschnitts insbesondere auch das Öffnen der ansonsten verschlossenen Gausauslassöffnung. Gleichermaßen kann ein Steuern auch eine andere Änderung des Drosselverhaltens der Gausauslassöffnung umfassen, beispielsweise die Erhöhung oder Reduzierung eines strömungstechnischen Ausströmwiderstandes der Gausauslassöffnung, auch bei gleichbleibendem Durchmesser.
  • Durch eine solche Steuerung einer oder mehrerer Gausauslassöffnungen kann eine Charakteristik des Airbags verändert werden. Insbesondere kann durch Verändern des Querschnitts oder des Drosselverhaltens der Gausauslassöffnung(en) das Ausströmen eines Füllgases aus dem Airbag variiert und so das Dämpfungsverhalten, insbesondere eine Dämpfungskonstante des Airbags, aber auch sein Füllungsverlauf vorgegeben werden.
  • Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, durch eine Deformationserfassungseinrichtung eine Deformation der Lenksäule zu erfassen und durch eine Auslasssteuereinrichtung eine oder mehrere, vorzugsweise alle steuerbaren Gausauslassöffnungen in Abhängigkeit von der erfassten Deformation der Lenksäule zu steuern.
  • Im Gegensatz zu bekannten Steuerungen der Gausauslassöffnungen durch Sensoren, die nur eine Unfallschwere, beispielsweise eine Verzögerung des gesamten Fahrzeugs berücksichtigen, kann so der konkreten Belastung des Fahrers Rechnung getragen werden. Prallt dieser beispielsweise mit größerem Impuls auf den Airbag, führt dies zu einer zunehmend stärkeren Deformation der Lenksäule. Ein erfindungsgemäßes Fahrerairbagsystem kann dann beispielsweise Gausauslassöffnungen verkleinern, insbesondere verschließen, und/oder ein Öffnen von Gausauslassöffnungen verhindern, um so dem Fahrerimpuls eine stärkere Dämpfung entgegenzusetzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es nur bei einem tatsächlichen Unfall zu einer Deformation der Lenksäule kommt und so bei Airbagauslösungen, die durch Fehlfunktionen von Beschleunigungssensoren erfolgen, ein Verletzungsrisiko des Fahrers durch eine entsprechend geringe Dämpfung minimiert werden kann.
  • Im Gegensatz zu bekannten Gausauslassöffnungen in der Lenksäule, die direkt durch die Deformation der Lenksäule verkleinert werden, kann ein erfindungsgemäßes Fahrerairbagsystem konstruktiv einfacher gestaltet werden und erlaubt zudem bei entsprechender Ausbildung der Auslasssteuereinrichtung die gezielte Vorgabe der Änderung der Charakteristik des Airbags, beispielsweise mit einer vorgebbaren Verzögerung und/oder Übersetzung zu der erfassten Deformation.
  • Bevorzugt umfasst die durch die Deformationserfassungseinrichtung erfasste Deformation eine elastische und/oder plastische Stauchung, i. e. Verkürzung der deformierbaren Lenksäule in ihrer Längsrichtung oder einer Fahrzeuglängsrichtung, da diese Richtung der Richtung der vom Airbag aufzufangenden Impulskomponente des nach vorne verlagernden Fahrers entspricht.
  • Insbesondere, um den Abdichtungsaufwand in einer Lenksäule zu verringern oder zu vermeiden, kommunizieren bevorzugt eine oder mehrere, insbesondere alle Gausauslassöffnung, die vorteilhafterweise integral mit dem Airbag oder einem Airbagmodul ausgebildet und/oder an dem Lenkrad angeordnet sein können, direkt mit der Umgebung, i. e. ohne dass Füllgas des Airbags durch das Innere der Lenksäule strömt.
  • Die Deformationserfassungseinrichtung kann die Deformation der Lenksäule mechanisch und/oder elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, beispielsweise mittels eines Lineargebers, aber auch optisch, beispielsweise mittels eines optischen Abstandssensors, erfassen.
  • Wird die Deformation mechanisch, beispielsweise durch das Verschieben eines Kolbens, eines Anschlages oder eines Verzahnung erfasst, können eine oder mehrere, insbesondere alle Gausauslassöffnungen vorzugsweise mechanisch, beispielsweise über ein Getriebe, ein Gestänge oder einen anderen kinematischen Mechanismus, hydraulisch und/oder pneumatisch gesteuert werden, indem beispielsweise ein Schieber, eine Drehscheibe oder eine Klappe entsprechend verstellt wird. Durch entsprechende Vorgabe der Erfassung und/oder Übertragung kann beispielsweise eine gewünschte Übersetzung zu der erfassten Deformation dargestellt werden.
  • Wird die Deformation zusätzlich oder alternativ elektrisch oder optisch erfasst, werden in einer bevorzugten Ausführung eine oder mehrere, insbesondere alle Gausauslassöffnungen elektrisch, insbesondere elektromagnetisch oder elektromotorisch gesteuert, was die Freiheit sowohl in der Vorgabe der Änderungscharakteristik als auch der räumlichen Anordnung von Deformationserfassungseinrichtung und Auslasssteuereinrichtung erhöht. Insbesondere durch eine elektrische oder optische Erfassung können auch pyrotechnische Ladungen gezündet oder gehemmt werden, die beispielsweise zusätzliche Gausauslassöffnungen öffnen, bestehenden Gausauslassöffnungen vergrößern, oder umgekehrt, beispielsweise durch Aufblähen einer Dichtung, verkleinern oder verschließen.
  • Die Steuerung aller gesteuerten Gausauslassöffnungen kann synchron und identisch verlaufen. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, verschiedene Gausauslassöffnungen durch dieselbe Auslasssteuereinrichtung unterschiedlich, beispielsweise zeitlich versetzt, zu steuern. Unterschiedliche Gausauslassöffnungen können auch durch unterschiedliche Auslasssteuereinrichtungen gesteuert werden, um vorteilhaft die Redundanz des Systems zu erhöhen.
  • Die Steuerung kann stufenweise erfolgen, beispielsweise einstufig durch Zünden einer pyrotechnischen Ladung, oder mehrstufig durch Zünden verschiedener pyrotechnischer Ladungen. Gleichermaßen kann die Steuerung auch kontinuierlich in Abhängigkeit von der erfassten Deformation der Lenksäule erfolgen, beispielsweise durch einen Schieber oder eine Klappe, die über ein Gestänge mechanisch durch die Deformation aktuiert wird.
  • Insbesondere können eine oder mehrere, bevorzugt alle steuerbaren Gausauslassöffnungen von der Auslasssteuereinrichtung verkleinert werden, wenn die durch die Deformationserfassungseinrichtung erfasste Deformation der Lenksäule größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert. Gleichermaßen können die Gausauslassöffnungen von der Auslasssteuereinrichtung auch bei größer werdender Deformation entsprechend, beispielsweise proportional verkleinert werden.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
  • 1 ein Fahrerairbagsystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in seitlicher Ansicht in einem ersten Zustand;
  • 2 das Fahrerairbagsystem nach 1 in einem zweiten Zustand; und
  • 3 das Fahrerairbagsystem nach 1 in einem dritten Zustand.
  • In 1 ist ein Fahrerairbagsystem eines Personenkraftwagens nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung von der Seite gesehen in einem ersten Zustand dargestellt, in dem ein Airbag 1, welcher zuvor gefaltet in einem Airbagmodul mit Gasgenerator (nicht dargestellt) in einem Lenkrad 6 aufgenommen war, durch Füllgas in eine kreisförmige Form aufgeblasen wurde, nachdem der Gasgenerator aufgrund eines detektierten Aufpralls des Fahrzeugs durch eine Steuerung (nicht dargestellt) aktiviert wurde. 2 zeigt den aufgeblasenen Airbag 1 vollständig von der Seite, während dieser in 1, 3 aus Platzgründen nur teilweise dargestellt ist.
  • Das Lenkrad 6 ist an einer teleskopartigen Lenksäule befestigt, deren Elemente 2.1, 2.2 bei einem Aufprall in Säulenlängsrichtung (links-rechts in 1) gegeneinander verschoben werden, um eine gewünschte elastisch-plastische Deformationscharakteristik der Lenksäule darzustellen, die in 1 durch eine Feder im hinteren Element 2.2 angedeutet ist. Je größer der Impuls eines Fahrers (nicht dargestellt) ist, mit dem dieser auf den Airbag 1 prallt (von rechts in 1), desto starker werden die Elemente 2.1, 2.2 der Lenksäule gegeneinander verschoben.
  • Der Airbag 1 weist im Ausführungsbeispiel drei Gausauslassöffnungen 1.1, 1.2, 1.3 auf, die in 1 in Teilschnitten des Lenkrades 6 erkennbar sind. Wie hieraus hervorgeht, sind die Gausauslassöffnungen 1.1, 1.2, 1.3 als schlauchartige Fortsätze des Airbags 1 integral mit diesem ausgebildet und in dem Lenkrad 6 in entsprechenden Aussparungen angeordnet, so dass sie direkt mit der Umgebung kommunizieren und Füllgas aus dem Airbag 1 durch die Gausauslassöffnungen 1.1, 1.2, 1.3 in diese entweichen kann, ohne hierbei das Innere der Lenksäule zu durchströmen.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind anhand der drei Gausauslassöffnungen 1.1, 1.2, 1.3 drei unterschiedliche Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtungen 3, 4, 5 dargestellt. Dies dient der kompakteren Darstellung. Natürlich können in einem erfindungsgemäßen Fahrerairbagsystem auch mehrere oder alle steuerbaren Gausauslassöffnungen durch dieselben oder bauartgleiche oder ähnliche Deformationserfassungseinrichtungen und/oder Auslasssteuereinrichtungen aktuiert werden.
  • Es wird zunächst Bezug auf die in der oberen Bildhälfte der 1 dargestellte Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung 3 genommen. Diese ist rein mechanisch ausgebildet und umfasst eine drehbare Klappe 3.1, durch die die Gausauslassöffnungen 1.1 verkleinerbar, insbesondere verschließbar, bzw. vergrößerbar, insbesondere öffenbar ist. Die Klappe 3.1 ist über ein Gestänge 3.4 mit einem Zahnrad 3.2 gekoppelt, welches axialfest mit dem hinteren Element 2.2 der Lenksäule verbunden ist und mit einer Zahnstange 3.3 kämmt, die fest mit dem vorderen Element 2.1 der Lenksäule verbunden ist. Durch entsprechende Wahl des Koppelpunktes zwischen Gestänge 3.4 und Zahnrad 3.2 bzw. dessen Durchmesser kann eine Relativverschiebung zwischen den Elementen 2.1, 2.2 der Lenksäule in eine gewünschte Schwenkbewegung der Klappe 3.1 untersetzt werden.
  • In 1 ist ein erster Zustand dargestellt, in dem der Airbag 1 zwar ausgelöst und gefüllt ist, die Lenksäule jedoch, beispielsweise aufgrund geringer Aufprallgeschwindigkeit oder Fahrermasse, nicht oder nur geringfügig deformiert ist, so dass die Elemente 2.1, 2.2 in ihrem Ausgangszustand zueinander stehen. In diesem Zustand verbleibt die Klappe 3.1 in ihrer in 1 dargestellten, geöffneten Stellung, in der sie die Auslassöffnung 1.1 vollständig freigibt, so dass Füllgas aus dem Airbag 1 nahezu ungehindert durch die geöffnete Auslassöffnung 1.1 entweichen kann und der Airbag 1 den von rechts in ihn eintauchenden Fahrer sanft und mit einer geringen Dämpfungskonstanten abbremst.
  • Ist der Aufprall des Fahrers auf den Airbag 1 stärker, so stell sich anschließend ein in 2 dargestellter zweiter Zustand ein, in dem die Lenksäule bereits teilweise gestaucht, i. e. ihre Elemente 2.1, 2.2 gegeneinander verschoben sind. Hierdurch bewegt sich die Zahnstange 3.2 gegen das Zahnrad 3.2, welches seinerseits die Klappe 3.1 in eine teilweise geschlossene, in 2 dargestellte Stellung verschwenkt. In diesem zweiten Zustand verschließt die Klappe 3.1 die Auslassöffnung 1.1 teilweise, so dass Füllgas aus dem Airbag 1 nur noch gedrosselt entweichen kann und der Airbag 1 den von rechts weiter in ihn eintauchenden Fahrer stärker und mit einer größeren Dämpfungskonstanten abbremst.
  • Ist der Aufprall des Fahrers auf den Airbag 1 noch stärker, so stell sich anschließend ein in 3 dargestellter dritter Zustand ein, in dem die Lenksäule vollständig gestaucht, i. e. ihre Elemente 2.1, 2.2 maximal gegeneinander verschoben sind. Hierdurch bewegt sich die Zahnstange 3.2 noch weiter gegen das Zahnrad 3.2, welches seinerseits die Klappe 3.1 in eine geschlossene, in 3 dargestellte Stellung verschwenkt. In diesem dritten Zustand verschließt die Klappe 3.1 die Auslassöffnung 1.1 nahezu vollständig, so dass Füllgas aus dem Airbag 1 nicht mehr durch die Auslassöffnung 1.1, sondern allenfalls durch andere, nicht dargestellte nicht-steuerbare Auslassöffnungen entweichen kann und der Airbag 1 den von rechts weiter in ihn eintauchenden Fahrer stark und mit einer großen Dämpfungskonstanten abbremst.
  • Die Deformation der Lenksäule geschieht über der Zeit in der durch die Figurenfolge 123 angedeuteten Reihenfolge, wenn der von rechts in den Airbag 1 eintauchenden Fahrer durch diesen und die ihn abstützende Lenksäule abgebremst wird. Wie sich aus vorstehender Beschreibung ergibt, verschließt die Auslasssteuereinrichtung, die die Klappe 3.1 und das Gestänge 3.4 umfasst, in Abhängigkeit von der Deformation der Lenksäule, i. e. der Verschiebung ihrer Elemente 2.1, 2.2, die durch die Deformationserfassungseinrichtung mit dem Zahnrad 3.2 und der Zahnstange 3.3 erfasst wird, bei zunehmender Deformation immer stärker, so dass sich vorteilhaft eine mit der Deformation steigende Dämpfungskonstante einstellt und der Fahrer anfangs bei großer Geschwindigkeit mit geringerer Dämpfungskonstante und später bei bereits verminderter Geschwindigkeit mit größerer Dämpfungskonstante abgebremst wird.
  • Nun wird Bezug auf die in der unteren Bildhälfte der 3 dargestellte Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung 5 genommen, die, wie vorstehend ausgeführt, bevorzugt eigenständig ausgebildet und nur zur kompakteren Darstellung zusammen mit der oben erläuterten Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung 3 gezeigt ist. Insofern wird zum Ablauf der Deformation der Lenksäule im ersten, zweiten und dritten Zustand auf obige Erläuterungen verwiesen und nachfolgend nur auf die Unterschiede zur Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung 5 eingegangen.
  • Diese ist im Gegensatz zur mechanischen Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung 3 pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet und umfasst neben einem kegelförmigen Schieber 5.1, der durch Ein- oder Ausschieben in bzw. aus der Gasauslassöffnung 1.3 deren Querschnitt ändert, einen fest mit dem vorderen Element 2.1 der Lenksäule verbundenen Geberkolben 5.2 und einen mit diesem kommunizierenden Nehmerkolben 5.3, der fest mit dem hinteren Element 2.2 der Lenksäule verbunden ist und den Schieber 5.1 betätigt.
  • Wenn der von rechts in den Airbag 1 eintauchenden Fahrer die Lenksäule staucht und ihrer Elemente 2.1, 2.2 gegeneinander verschiebt, verschließt die Auslasssteuereinrichtung, die den Schieber 5.1 und den Nehmerkolben 5.3 umfasst, in Abhängigkeit von der Deformation der Lenksäule die durch die Deformationserfassungseinrichtung mit dem Geberkolben 5.2 erfasst wird, bei zunehmender Deformation die Gasauslassöffnung 1.3 immer stärker, so dass sich, wie vorstehend bereits erläutert, eine kontinuierlich mit der Deformation steigende Dämpfungskonstante einstellt. Die Änderung der Gausauslassöffnung 1.3 und damit der Charakteristik des Airbags 1 kann durch die Wahl des Kegelwinkels des Schiebers 5.1 sowie das Durchmesserverhältnis zwischen Geber- und Nehmerkolben 5.2, 5.3 eingestellt werden.
  • Nun wird Bezug auf die in der Bildmitte der 2 dargestellte Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung 4 genommen, die, wie vorstehend ausgeführt, bevorzugt eigenständig ausgebildet und nur zur kompakteren Darstellung zusammen mit den oben erläuterten Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtungen 3, 5 gezeigt ist. Insofern wird zum Ablauf der Deformation der Lenksäule im ersten, zweiten und dritten Zustand auf obige Erläuterungen verwiesen und nachfolgend nur auf die Unterschiede zur Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung 4 eingegangen.
  • Diese umfasst eine elektrische Deformationserfassungseinrichtung mit einem elektronischen Kontaktsensor 4.2, der von dem vorderen Element 2.1 der Lenksäule betätigt wird, wenn dieses eine entsprechende Strecke in das hintere Element 2.2 eingetaucht, i. e. die Deformation der Lenksäule, die beispielsweise durch die Änderung ihrer Länge zwischen x0 (erster Zustand, 1), x1 (zweiter Zustand, 2) und x3 (dritter Zustand, 3) beschrieben werden kann, einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Bei Betätigung des Sensors 4.2 zündet dieser eine pyrotechnische Ladung 4.1, die in der Folge eine Dichtung in der Gausauslassöffnung 1.2 aufbläht und dadurch die Gausauslassöffnung 1.2 verschließt.
  • Wenn der von rechts in den Airbag 1 eintauchenden Fahrer die Lenksäule staucht und ihrer Elemente 2.1, 2.2 gegeneinander verschiebt, verschließt die Auslasssteuereinrichtung, die die pyrotechnische Ladung 4.1 und die Dichtung in der Gausauslassöffnung 1.2 umfasst, in Abhängigkeit von der Deformation der Lenksäule, die durch die Deformationserfassungseinrichtung mit dem Sensor 4.2 erfasst wird, die Gasauslassöffnung 1.2, sobald die Deformation den Grenzwert übersteigt, so dass sich im Gegensatz zu der vorstehend erläuterten kontinuierlich mit der Deformation steigende Dämpfungskonstanten die Dämpfungskonstante sprungartig ändert. Bezugszeichenliste
    1 Airbag
    2.1 vorderes Element der Lenksäule
    2.2 hinteres Element der Lenksäule
    3 mechanische Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung
    3.1 Klappe
    3.2 Zahnrad
    3.3 Zahnstange
    3.4 Gestänge
    4 elektrische Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung
    4.1 pyrotechnische Ladung
    4.2 Sensor
    5 pneumatische Deformationserfassungs- und Auslasssteuereinrichtung
    5.1 kegelförmiger Schieber
    5.2 Geberkolben
    5.3 Nehmerkolben
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 2236139 A1 [0004]
    • - DE 29824722 U1 [0005]

Claims (11)

  1. Fahrerairbagsystem mit variabler Charakteristik für eine deformierbare Lenksäule (2.1, 2.2), mit einem aufblasbaren Airbag (1), der wenigstens eine steuerbare Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) aufweist; gekennzeichnet durch eine Deformationserfassungseinrichtung (3.2, 3.3; 4.2; 5.2) zur Erfassung einer Deformation (|x0 – x1|; |x0 – x2|) der Lenksäule (2.1, 2.2); und eine Auslasssteuereinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3) zur Steuerung der wenigstens einen Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) in Abhängigkeit von der erfassten Deformation (|x0 – x1|; |x0 – x2|) der Lenksäule.
  2. Fahrerairbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stauchung der deformierbaren Lenksäule (2.1, 2.2) in ihrer Längsrichtung oder einer Fahrzeuglängsrichtung durch die Deformationserfassungseinrichtung (3.2, 3.3; 4.2; 5.2) erfassbar ist.
  3. Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) integral mit dem Airbag (1) oder einem Airbagmodul ausgebildet und/oder an einem Lenkrad (6) angeordnet ist.
  4. Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine steuerbare Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) direkt mit der Umgebung kommuniziert.
  5. Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationserfassungseinrichtung (3.2, 3.3; 4.2; 5.2) die Deformation (|x0 – x1|; |x0 – x2|) der Lenksäule mechanisch oder elektrisch erfasst.
  6. Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) von der Auslasssteuereinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3) verkleinert wird, wenn die durch die Deformationserfassungseinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3) erfasste Deformation (|x0 – x1|; |x0 – x2|) der Lenksäule größer wird oder einen Grenzwert übersteigt.
  7. Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) stufenweise, insbesondere ein- oder mehrstufig, oder kontinuierlich in Abhängigkeit von der erfassten Deformation (|x0 – x1|; |x0 – x2|) der Lenksäule (2.1, 2.2) steuerbar ist.
  8. Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasssteuereinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3) wenigstens eine Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) mechanisch, hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch, insbesondere elektromagnetisch steuert.
  9. Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasssteuereinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3) einen Schieber (5.1), eine Drehscheibe, eine Klappe (3.1) und/oder eine pyrotechnische Ladung (4.1) umfasst.
  10. Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem Lenkrad (6), einer deformierbaren Lenksäule (2.1, 2.2) und einem Fahrerairbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Verfahren zum Steuern wenigstens einer steuerbaren Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) eines Fahrerairbagsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, mit den Schritten: Erfassen einer Deformation (|x0 – x1|; |x0 – x2|) der Lenksäule (2.1, 2.2) durch die Deformationserfassungseinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3); und Steuern wenigstens einer Gausauslassöffnung (1.1; 1.2; 1.3) in Abhängigkeit von der erfassten Deformation der Lenksäule (2.1, 2.2) durch die Auslasssteuereinrichtung (3.1, 3.4; 4.1; 5.1, 5.3).
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