JP2018039431A - 車両用助手席エアバッグ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】前面衝突の衝突形態に関わらず、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束する。
【解決手段】エアバッグ制御ECU52は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに膨張展開されるエアバッグ34の内圧のピークを、正突が発生したときに膨張展開されるエアバッグ34の内圧のピークよりも遅らせるように、複数のインフレータ50及び51が有する各スクイブ50A,50B,51Aの着火のタイミングを制御する。これにより、ベントホールの大きさを小さく設定することなく、前面衝突の衝突形態に応じた適切なタイミングで乗員を拘束することができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、車両用助手席エアバッグ装置に関する。
従来より、パッセンジャバッグと、センタバッグと、センタバッグの第1接続部とパッセンジャバッグの第2接続部とにつながれるデザーベルトとを備え、センタバッグはデザーベルトに支えられて乗員の側頭部を拘束するエアバッグ装置が知られている(例えば、特許文献1)。これにより、例えば、オブリーク衝突時においても安定した姿勢で乗員を拘束することができる。
国際公開第2016/002384号
正突が発生した場合には、エアバッグの内圧が低く柔らかい状態で乗員を拘束することが望ましい。しかし、正突の条件に合わせてエアバッグの内圧を設定した場合、オブリーク衝突が発生したときにはエアバッグの内圧が低下してしまいエアバッグが柔らか過ぎるため、乗員の頭部がインストルメントパネルに底付く可能性がある。一方、オブリーク衝突の条件に合わせてエアバッグの内圧を設定しようとすると、ベントホールのサイズを小さく設定する必要がある。しかし、ベントホールのサイズを小さく設定した場合、正突が発生したときにはエアバッグの内圧が高くなりエアバッグが硬くなるため、乗員への負荷が増加してしまう。
本発明は、上記事実を考慮し、前面衝突の衝突形態に関わらず適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる車両用助手席エアバッグ装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の車両用助手席エアバッグ装置は、複数のインフレータと、前記複数のインフレータからのガスの供給を受けて膨張展開されると共に、助手席に着座した乗員の車両前側で膨張展開される助手席用エアバッグ及び前記助手席用エアバッグに対して車幅方向中央側で膨張展開され且つ前記膨張展開したときに車両後側の端部が前記助手席用エアバッグの後端部よりも車両後側へ突出されるセンタエアバッグを有するエアバッグと、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに膨張展開される前記エアバッグの内圧のピークを、正突が発生したときに膨張展開される前記エアバッグの内圧のピークよりも遅らせるように、前記複数のインフレータが有する各スクイブの着火のタイミングを制御する制御部と、を備えている。
請求項1に記載の車両用助手席エアバッグ装置は、複数のインフレータが備えられており、エアバッグは、複数のインフレータからのガスの供給を受けて膨張展開される。具体的には、助手席用エアバッグが助手席に着座した乗員の車両前側で膨張展開され、センタエアバッグが助手席用エアバッグに対して車幅方向中央側で膨張展開される。そして、センタエアバッグが膨張展開したときに車両後側の端部が助手席用エアバッグの後端部よりも車両後側へ突出される。
そして、制御部によって、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに膨張展開されるエアバッグの内圧のピークを、正突が発生したときに膨張展開されるエアバッグの内圧のピークよりも遅らせるように、複数のインフレータが有する各スクイブの着火のタイミングが制御される。
このため、例えば、衝突形態に関わらず、適切なエアバックの内圧で、乗員がエアバッグによって拘束される。このように、制御部による各スクイブの着火のタイミングの制御により、適切なエアバックの内圧が実現されるため、ベントホールの大きさを小さく設定することなく、前面衝突の衝突形態に関わらず、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる。
請求項2に記載の車両用助手席エアバッグ装置は、請求項1に記載の発明において、前記制御部は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、前記複数のインフレータが有するスクイブのうちの2番目以降に着火される少なくとも1つの前記スクイブの着火のタイミングを、正突が発生した場合の該スクイブの着火のタイミングよりも遅らせるように制御する。
請求項2に記載の車両用助手席エアバッグ装置では、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに膨張展開されるエアバッグの内圧のピークが、正突が発生したときに膨張展開されるエアバッグの内圧のピークよりも遅れる。このため、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合は、正突が発生した場合よりも遅いタイミングで乗員の拘束が可能となり、前面衝突の衝突形態に応じた適切なタイミングで乗員を拘束することができる。
請求項3に記載の車両用助手席エアバッグ装置は、請求項2に記載の発明において、前記複数のインフレータは、第1のスクイブと第2のスクイブと第3のスクイブとを有し、前記制御部は、正突が発生した場合に、前記第1のスクイブを着火した後に、前記第2のスクイブ及び前記第3のスクイブを略同時に着火し、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了する前に、前記第3のスクイブを着火するように制御する。なお、略同時とは、所定の時間区間内に属することを表し、例えば、製品毎のばらつきに起因して生じる着火のタイミングのずれを許容する程度の時間差を含む。
請求項3に記載の車両用助手席エアバッグ装置では、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、第1のスクイブ及び第2のスクイブの順で着火した後、エアバッグの膨張展開が完了する前に、第3のスクイブが着火するように制御する。このため、オブリーク又は微小ラップ衝突が発生した場合に、エアバッグの膨張展開の完了が遅れることなく、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる。
請求項4に記載の車両用助手席エアバッグ装置は、請求項2に記載の発明において、前記複数のインフレータは、第1のスクイブと第2のスクイブと第3のスクイブとを有し、前記制御部は、正突が発生した場合に、前記第1のスクイブを着火した後に、前記第2のスクイブ及び前記第3のスクイブを略同時に着火し、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了した後に、前記第3のスクイブを着火するように制御する。
請求項4に記載の車両用助手席エアバッグ装置では、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、第1のスクイブ及び第2のスクイブの順で着火した後、エアバッグの膨張展開が完了した後に、第3のスクイブを着火するように制御する。このため、オブリーク又は微小ラップ衝突が発生した場合に、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突に対応するタイミングでエアバッグの内圧を上げることが可能になり、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる。また、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突に対応するタイミングで、エアバッグの内圧を上げることが可能になるため、設計自由度を高くすることができる。
請求項5に記載の車両用助手席エアバッグ装置は、請求項2に記載の発明において、前記複数のインフレータは、第1のスクイブと第2のスクイブと第3のスクイブとを有し、前記制御部は、正突が発生した場合に、前記第1のスクイブを着火した後に、前記第2のスクイブ及び前記第3のスクイブを略同時に着火し、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、乗員のシートの前後位置又は衝突の激しさの度合いに基づいて、前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了する前に、前記第3のスクイブを着火するように制御する第1の制御と、前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了した後に、前記第3のスクイブを着火するように制御する第2の制御とを切り替える。なお、衝突の激しさの度合いとは、例えば、車両が衝突する際に衝突センサによって検知された加速度の大きさである。例えば、車両が衝突する際に衝突センサによって検知された加速度が大きいほど、衝突の激しさの度合いは大きく、衝突センサによって検知された加速度が小さいほど、衝突の激しさの度合いは小さいものとする。
請求項5に記載の車両用助手席エアバッグ装置では、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、乗員のシートの前後位置又は衝突の激しさの度合いに基づいて、第1の制御と第2の制御とを切り替える。このため、乗員のシートの前後位置又は衝突の激しさの度合いに応じた適切なエアバックの内圧で、乗員を拘束することができる。
以上説明したように本発明によれば、前面衝突の衝突形態に関わらず、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる、という効果がある。
第1の実施の形態に係る車両用助手席エアバッグ装置が適用された車両のキャビンの前部における右側部を示す平面図であり、エアバッグが膨張展開された状態を示す。 正突が発生した場合及びオブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合での各スクイブの着火タイミングの一例を示す図である。 第1の実施の形態における各スクイブの着火タイミングの一例を説明するための説明図である。 本実施の形態における各スクイブの着火タイミングによって実現されるエアバッグの内圧の状態を説明するための説明図である。 第1の実施形態に係る車両用助手席エアバッグ装置のエアバッグ制御ECUで行われる制御の一例を示すフローチャートである。 第2の実施の形態における各スクイブの着火タイミングの一例を説明するための図3に対応する説明図である。 第3の実施の形態に係る車両用助手席エアバッグ装置が適用された車両のキャビンの前部における右側部を示す平面図であり、エアバッグが膨張展開された状態を示す。 第3の実施形態に係る車両用助手席エアバッグ装置のエアバッグ制御ECUで行われる制御の一例を示すフローチャートである。
<第1の実施の形態>
以下、図面を用いて第1の実施の形態に係る車両用助手席エアバッグ装置30について説明する。なお、図に示す矢印FR、矢印RHは、それぞれ車両用助手席エアバッグ装置30が適用された自動車(車両)V(図1参照)の前側、車幅方向の一方側である右側を示している。以下、単に前後、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両(前方を向いた場合)の左右を示すものとする。
(自動車V内部の概略構成について)
図1には、車両用助手席エアバッグ装置30が適用された自動車VにおけるキャビンC内の前部における右側部が模式的な平面図にて示されている。なお、図1では、後述する車両用助手席エアバッグ装置30のエアバッグ34が膨張展開された状態が示されている。この図に示されるように、キャビンCの前部における右側部には、助手席用の車両用シート10が配設されている。この車両用シート10は、乗員P(以下、「助手席乗員P」という)が着座するシートクッション12と、助手席乗員Pの背部を支えるシートバック14と、を含んで構成されており、シートバック14の下端部がシートクッション12の後端部に連結されている。
また、車両用シート10には、乗員拘束用のシートベルト装置(図示省略)が設けられており、シートベルト装置は所謂3点式シートベルト装置とされている。このため、助手席乗員Pの腰部がラップベルトによって拘束されると共に、助手席乗員Pの上体がショルダベルトによって拘束されるようになっている。
車両用シート10の左側には、図示しない運転席用の車両用シートが配設されている。そして、自動車Vの車幅方向中央部(詳しくは、運転席用の車両用シートと助手席用の車両用シート10との間)には、センタコンソール16が配置されている。すなわち、本実施形態の自動車Vは、運転席用の車両用シートと助手席用の車両用シート10との間に中央座席が配置されない構成となっている。なお、自動車Vを、センタコンソール16を備えない構成(例えば、左右の車両用シート10間を通路とし得る構成)にしてもよい。
車両用シート10の前側には、車幅方向に延びるインストルメントパネル18が設けられており、インストルメントパネル18の車幅方向中央部には、センタパネル20が設けられている。そして、前述したセンタコンソール16の前端がインストルメントパネル18の車幅方向中央部分に繋がっている。
(車両用助手席エアバッグ装置30について)
図1に示されるように、車両用助手席エアバッグ装置30は、上側へ開放された略矩形箱状のモジュールケース32(広義には、「ケース」として把握される要素である)と、モジュールケース32内に折畳まれた状態で収納されたエアバッグ34と、ガスを噴出してエアバッグ34に供給する複数のインフレータの一例である右側のインフレータ50及び左側のインフレータ51と、エアバッグ制御ECU52と、衝突センサ54とを含んで構成されている。車両用助手席エアバッグ装置30の、モジュールケース32と、エアバッグ34と、インフレータ50及びインフレータ51とは車両用シート10の前側のインストルメントパネル18内に配置されており、モジュールケース32の車幅方向中心線CLが、車両用シート10のシート幅方向中心線(図示省略)に略一致する位置に設定されている。また、車両用助手席エアバッグ装置30のモジュールケース32は、インストルメントパネル18内において車幅方向に延在されたインストルメントパネルリインフォース(図示省略)等に支持されている。そして、インストルメントパネル18には、モジュールケース32を覆う部位において、エアバッグドアが形成されている。
(エアバッグ34について)
エアバッグ34は、一例として複数の基布の外周部を縫製することにより袋状に構成されている。また、エアバッグ34の膨張展開状態では、エアバッグ34は、助手席乗員Pの前側で膨張展開される助手席用エアバッグ36と、助手席用エアバッグ36に対して車幅方向中央側で膨張展開されるセンタエアバッグ38と、含んで構成されている。以下、助手席用エアバッグ36及びセンタエアバッグ38について説明する。
(助手席用エアバッグ36について)
助手席用エアバッグ36は、左バッグ部36Lと右バッグ部36Rとを含んで構成されると共に、平面視で略左右対称を成す形状に膨張展開されるようになっている。また、左バッグ部36Lと右バッグ部36Rとの境界線(すなわち助手席用エアバッグ36の車幅方向中心線)は、モジュールケース32の車幅方向中心線CLに略一致する構成とされている。さらに、膨張展開された助手席用エアバッグ36の後端部には、平面視で後側へ膨出された左右一対の膨出部36Bが形成されており、助手席乗員Pの肩部の車両前側に膨出部36Bがそれぞれ位置するように構成されている。換言すると、助手席に着座した乗員Pの車両前側で膨張展開された助手席用エアバッグ36の後端部の車幅方向中央部(左バッグ部36L及び右バッグ部36Rの間の部分)には、後側へ開放された凹部36Cが形成されており、助手席乗員Pの頭部の前側に凹部36Cが位置するように構成されている。そして、左右一対の膨出部36Bにおける外周面が乗員拘束面36Aとされている。
(センタエアバッグ38について)
図1に示されるように、センタエアバッグ38は、助手席用エアバッグ36に連通されると共に、助手席用エアバッグ36に対して車幅方向中央側に隣接して前後方向に膨張展開されるようになっている。詳しくは、センタエアバッグ38が、後述する一対のインフレータ50及びインフレータ51に対して車幅方向中央側へオフセットされて、センタコンソール16の上側において前後方向に膨張展開されるようになっている。これにより、エアバッグ34が、車幅方向中央側へ拡大されて、平面視で左右非対称を成す形状に膨張展開されるようになっている。
また、膨張展開されたセンタエアバッグ38は、平面視で前後方向を長手方向とする略矩形状に形成されており、センタエアバッグ38の後面38Aが、前後方向において、助手席用エアバッグ36の後端部よりも車両後側に位置している。すなわち、センタエアバッグ38の車両後側の端部38Rが、平面視で助手席用エアバッグ36に対して車両後側へ突出されると共に、助手席乗員Pの頭部に対して車幅方向中央側の斜め前側に位置するようになっている。
なお、助手席用エアバッグ36及びセンタエアバッグ38には、ベントホール(図示省略)が備えられている。助手席乗員Pをエアバッグ34によって拘束するときにエアバッグ34の内圧が所定の内圧になるように、ベントホールの大きさ(開口面積)は予め適宜設定されている。
(インフレータ50及びインフレータ51について)
図1に示されるように、複数のインフレータの一例としての右側のインフレータ50及び左側のインフレータ51は、エアバッグ34(詳しくは、助手席用エアバッグ36)の前端部に内蔵されて、車幅方向に並んで配置されている。具体的には、一対のインフレータ50及びインフレータ51が、平面視で車両用助手席エアバッグ装置30の車幅方向中心線CLに対して左右対称の位置に配置されている。このインフレータ50及びインフレータ51は、所謂ディスク形のインフレータとされて、中空の略円柱状に形成されると共に、上下方向を軸方向にして配置されている。また、インフレータ50及びインフレータ51の外周部には、上下方向中間部において、図示しない取付フランジが設けられている。
インフレータ50及びインフレータ51は、複数のスクイブを備えている。インフレータ50は、第1のスクイブ50Aと第3のスクイブ50Bを有するデュアル式のインフレータである。また、インフレータ51は、第2のスクイブ51Aを有するシングル式のインフレータである。
インフレータ50及びインフレータ51の上部はガス噴出部とされている。このガス噴出部の外周面には、複数のガス噴出孔(図示省略)が形成されており、ガス噴出孔はインフレータ50の周方向に沿って所定間隔毎に配置されている。これにより、インフレータ50及びインフレータ51によって発生するガスが、平面視でインフレータ50及びインフレータ51から放射状に噴出されるようになっている。
さらに、図1に示されるように、インフレータ50及びインフレータ51はエアバッグ制御ECU52(制御部)に電気的に接続されている。そして、エアバッグ制御ECU52からの制御信号によってインフレータ50及びインフレータ51が作動すると、インフレータ50及びインフレータ51からガスの供給を受けたエアバッグ34が膨張展開される。また、エアバッグ34の膨張展開に伴ってエアバッグ34がエアバッグドア(インストルメントパネル18)を開裂させて、エアバッグ34がインストルメントパネル18の外側(表側)で膨張展開される。以下、エアバッグ制御ECU52について説明する。
(エアバッグ制御ECU52について)
エアバッグ制御ECU52は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)等を含むマイクロコンピュータで構成されている。エアバッグ制御ECU52は、衝突センサ(又はセンサ群)54に電気的に接続されると共に、前述したインフレータ50及びインフレータ51に電気的に接続されている。また、エアバッグ制御ECU52は、衝突センサ54からの情報に基づいて、適用された自動車Vに対する前面衝突(の発生又は不可避であること)を衝突形態毎に検知又は予測可能とされている。エアバッグ制御ECU52は、ROMに予め記憶されたプログラムをRAMに展開してCPUが実行することで、インフレータ50及びインフレータ51の動作を制御して、エアバッグ34の膨張展開の制御を行う。
エアバッグ制御ECU52は、衝突センサ54からの情報に基づいて衝突を検知又は予測すると、インフレータ50及びインフレータ51を作動させる。なお、エアバッグ制御ECU52がインフレータ50及びインフレータ51を作動させる衝突の形態には、フルラップ衝突である正突(正面衝突)と、車幅方向一方側にオフセットした位置への衝突であるオブリーク衝突及び微小ラップ衝突とが含まれる。従って、エアバッグ制御ECU52は、衝突センサ54からの情報に基づいて、衝突の形態が正突、オブリーク衝突、及び微小ラップ衝突の何れであるかを検知又は予測する。
ここで、オブリーク衝突(MDB斜突)とは、例えばNHTSAにて規定される斜め前方(一例として、衝突相手方との相対角15°、車幅方向のラップ量35%程度の衝突)とされる。この実施形態では、一例として相対速度90km/hrでのオブリーク衝突が想定されている。また、微小ラップ衝突とは、自動車Vの前面衝突のうち、例えばIIHSにて規定される衝突相手方との車幅方向のラップ量が25%以下の衝突とされる。例えば車体骨格であるフロントサイドメンバに対する車幅方向外側への衝突が微小ラップ衝突に該当する。この実施形態では、一例として相対速度64km/hrでの微小ラップ衝突が想定されている。
エアバッグ制御ECU52は、例えば、衝突センサ54が衝突による加速度の情報を検出する複数のセンサで実現されている場合に、複数のセンサの各々からの衝突による加速度の情報に基づいて、適用された自動車Vに対する前面衝突(の発生又は不可避であること)を検知又は予測すると共に、衝突形態が正突、オブリーク衝突、及び微小ラップ衝突の何れであるかを検知又は予測する。
図2には、正突とオブリーク衝突又は微小ラップ衝突とにおける、インフレータの各スクイブの着火のタイミングの一例が示されている。図2に示されるように、正突の車両衝突が時刻0[ms]において発生した場合には、時刻TTF(Time to Fire)[ms]において、例えば、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火させる。そして、TTF+x[ms]において、インフレータ51の第2のスクイブ51Aとインフレータ50の第3のスクイブ50Bを略同時に着火させる。そして、TTF+y[ms]において、エアバッグ34の膨張展開が完了し、TTF+25[ms]から乗員の拘束が開始される。なお、x,yは、x<yの条件を満たす値である。
一方、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合、図2に示されるように、例えばTTF+60[ms]から乗員の拘束が開始される。そのため、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合、正突が発生した場合と同様にインフレータの各スクイブを着火させると、エアバッグ34の膨張展開の完了から乗員の拘束開始まで時間間隔が開いてしまう。
オブリーク衝突又は微小ラップ衝突を考慮して、エアバッグ34に供給されたガスを乗員の拘束開始までの間保持する為には、エアバッグ34のベントホール(図示省略)を小さくする必要がある。しかし、ベントホールを小さくすると、エアバッグ34が硬い状態になり、正突が発生した場合には乗員に対する負担が大きい。
そこで、本実施の形態では、インフレータ50及びインフレータ51を作動させるタイミングを制御することにより、エアバッグ34の内圧の制御を行う。具体的には、正突が発生した場合とオブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合とで、インフレータ50及びインフレータ51の、第1のスクイブ50A、第2のスクイブ51A、及び第3のスクイブ50Bの着火のタイミングを変更し、エアバッグ34へガスが入るタイミングを制御する。
これにより、乗員の拘束タイミングが異なる衝突形態である、正突とオブリーク衝突又は微小ラップ衝突との拘束性能を両立させる。また、エアバッグ34からガスを排気するベントホールを小さく設定しなくて済み、ベントホールの拡大が可能となる。このため、ガスが排気されやすい状態になり、乗員が拘束される際にはエアバッグ34が柔らかくなるため、正突が発生した場合の乗員に対する負担を軽減させることができる。
エアバッグ制御ECU52は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに膨張展開されるエアバッグ34の内圧のピークを、正突が発生したときに膨張展開されるエアバッグ34の内圧のピークよりも遅らせるように、インフレータ50及びインフレータ51が有する各スクイブ50A,50B,51Aの着火のタイミングを制御する。
具体的には、エアバッグ制御ECU52は、衝突センサ54からの情報に基づいて、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突の発生を検知又は予測した場合に、インフレータ50及びインフレータ51が有するスクイブのうちの2番目以降に着火される少なくとも1つのスクイブの着火のタイミングを、正突が発生した場合の着火のタイミングよりも遅らせるように制御する。
例えば、エアバッグ制御ECU52は、正突が発生した場合に、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火した後に、インフレータ51の第2のスクイブ51Aとインフレータ50の第3のスクイブ50Bとを略同時に着火するように制御する。
また、エアバッグ制御ECU52は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、インフレータ50の第1のスクイブ50A及びインフレータ51の第2のスクイブ51Aの順で着火する。そして、エアバッグ制御ECU52は、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグ34の膨張展開が完了する前に、インフレータ50の第3のスクイブ50Bを着火するように制御する。
図3に、エアバッグ制御ECU52による各インフレータの有する各スクイブの着火のタイミング制御の一例を示す。
図3に示されるように、エアバッグ制御ECU52は、正突が発生した場合に、インフレータ50の第1のスクイブ50AをTTF[ms]において着火する。そして、エアバッグ制御ECU52は、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火した後、インフレータ51の第2のスクイブ51A及びインフレータ50の第3のスクイブ50BをTTF+x[ms]で着火するように制御する。これにより、TTF+y[ms]でエアバッグ34の膨張展開が完了し、TTF+25[ms]から乗員の拘束が開始される。
また、エアバッグ制御ECU52は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、インフレータ50の第1のスクイブ50AをTTF[ms]において着火する。そして、エアバッグ制御ECU52は、インフレータ51の第2のスクイブ51AをTTF+x+α[ms]で着火するように制御する。次に、エアバッグ制御ECU52は、インフレータ50の第3のスクイブ50BをTTF+x+β[ms]で着火するように制御する。これにより、TTF+x+α+β[ms]でエアバッグ34の膨張展開が完了し、TTF+60[ms]から乗員の拘束が開始される。なお、α,βは、α<βの条件を満たし、かつ、TTF+x+α[ms]及びTTF+x+β[ms]がエアバッグ34の膨張展開が完了する前の時刻であるように予め設定される。膨張展開が完了する時刻は、実験等により予め取得される。
次に、図4に、本実施の形態によって実現されるエアバッグ34の内圧の時間推移の一例を示す。
図4に示されるように、正突が発生した場合には、インフレータ51の第2のスクイブ51A及びインフレータ50の第3のスクイブ50BがTTF+x[ms]で着火される。また、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合には、インフレータ51の第2のスクイブ51AがTTF+x+α[ms]で着火され、インフレータ50の第3のスクイブ50BがTTF+x+β[ms]で着火される。
これにより、図4に示されるように、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突におけるエアバッグ34の内圧のピークが、正突が発生した場合のエアバッグ34の内圧のピークよりも遅れ、前面衝突の衝突形態に応じた適切なタイミングで乗員を拘束することができる。また、エアバッグ34からガスを排気するベントホールを小さく設定しなくて済み、ベントホールの拡大が可能になることにより、正突が発生した場合の乗員に対する負担を軽減させることができる。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成された車両用助手席エアバッグ装置30では、エアバッグ制御ECU52が、衝突センサ54からの信号に基づいて自動車Vへの衝突を検知又は予測すると、図5に示す処理ルーチンを実行する。図5は、本実施形態に係る車両用助手席エアバッグ装置30によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップS100において、エアバッグ制御ECU52は、衝突センサ54からの信号に基づいて、前面衝突の衝突形態が、正突であるのか又はオブリーク衝突若しくは微小ラップ衝突であるのかを判定する。エアバッグ制御ECU52は、衝突形態が正突であると判定した場合には、ステップS102へ移行する。一方、エアバッグ制御ECU52は、前面衝突の衝突形態がオブリーク衝突又は微小ラップ衝突であると判定した場合には、ステップS106へ移行する。
ステップS102において、エアバッグ制御ECU52は、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火する。
ステップS104において、エアバッグ制御ECU52は、上記ステップS102の着火からx[ms]が経過したタイミングで、インフレータ51の第2のスクイブ51A及びインフレータ50の第3のスクイブ50Bを略同時に着火するように制御し処理を終了する。
ステップS106において、エアバッグ制御ECU52は、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火する。
ステップS108において、エアバッグ制御ECU52は、上記ステップS106の着火からx+α[ms]が経過したタイミングで、インフレータ51の第2のスクイブ51Aを着火するように制御する。
ステップS110において、エアバッグ制御ECU52は、上記ステップS106の着火からx+β[ms]が経過したタイミングで、インフレータ50の第3のスクイブ50Bを着火するように制御し処理を終了する。
これにより、前面衝突の衝突形態に応じて、インフレータ50及びインフレータ51の各スクイブが異なるタイミングで着火される。そして、インフレータ50及びインフレータ51からガスの供給を受けたエアバッグ34が、インストルメントパネル18に設定されたエアバッグドアを開裂しつつ膨張展開される。そして、助手席用エアバッグ36が助手席乗員Pの前側で膨張展開されると共に、センタエアバッグ38が助手席用エアバッグ36に対して車幅方向中央側で膨張展開される。
以上説明したように、第1の実施の形態に係る車両用助手席エアバッグ装置によれば、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに膨張展開されるエアバッグの内圧のピークを、正突が発生したときに膨張展開されるエアバッグの内圧のピークよりも遅らせるように、複数のインフレータが有する各スクイブの着火のタイミングを制御することにより、前面衝突の衝突形態に応じた適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる。
また、本実施の形態によれば、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突のためにベントホールを小さく設定する必要がなくなるため、ベントホールの拡大が可能になり、正突が発生した場合の乗員に対する負担を軽減させることができる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
第2の実施の形態では、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、インフレータ50及びインフレータ51の第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグ34の膨張展開が完了した後に、インフレータ50の第3のスクイブ50Bを着火するように制御する点が、第1の実施の形態と異なる。
第2の実施の形態のエアバッグ制御ECU52は、正突が発生した場合に、第1の実施の形態と同様に、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火した後、インフレータ51の第2のスクイブ51A及びインフレータ50の第3のスクイブ50Bを略同時に着火するように制御する。
また、第2の実施の形態のエアバッグ制御ECU52は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、インフレータ50の第1のスクイブ50A及びインフレータ51の第2のスクイブ51Aの順で着火する。そして、エアバッグ制御ECU52は、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグ34の膨張展開が完了した後に、インフレータ50の第3のスクイブ50Bを着火するように制御する。
図6に、第2の実施の形態のエアバッグ制御ECU52による各インフレータの有する各スクイブの着火のタイミング制御の一例を示す。
図6に示されるように、第2の実施の形態のエアバッグ制御ECU52は、正突が発生した場合に、インフレータ50の第1のスクイブ50AをTTF[ms]において着火する。そして、エアバッグ制御ECU52は、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火した後、インフレータ51の第2のスクイブ51A及びインフレータ50の第3のスクイブ50BをTTF+x[ms]で着火するように制御する。これにより、TTF+y[ms]でエアバッグ34の膨張展開が完了し、TTF+25[ms]から乗員の拘束が開始される。
また、第2の実施の形態のエアバッグ制御ECU52は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、インフレータ50の第1のスクイブ50AをTTF[ms]において着火する。そして、エアバッグ制御ECU52は、インフレータ51の第2のスクイブ51AをTTF+x+a[ms]で着火するように制御する。そして、TTF+x+b[ms]において、エアバッグ34の膨張展開が完了する。次に、エアバッグ制御ECU52は、エアバッグ34の膨張展開が完了した後、インフレータ50の第3のスクイブ50BをTTF+x+c[ms]で着火するように制御する。これにより、TTF+60[ms]から乗員の拘束が開始される。なお、a,b,cは、a<b<cの条件を満たし、かつ、TTF+a[ms]がエアバッグ34の膨張展開が完了する前の時刻であり、TTF+c[ms]がエアバッグ34の膨張展開が完了した後の時刻であるように予め設定される。膨張展開が完了する時刻は、実験等により予め取得される。
次に、第2の実施の形態の作用及び効果について説明する。
第2の実施の形態の車両用助手席エアバッグ装置30のエアバッグ制御ECU52が、衝突センサ54からの信号に基づいて自動車Vへの衝突を検知又は予測すると、上記図5に示す処理ルーチンを実行する。上記図5は、本実施形態に係る車両用助手席エアバッグ装置30によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。
ステップS100〜ステップS106の各処理は、第1の実施の形態と同様に実行される。
ステップS108において、エアバッグ制御ECU52は、ステップS106におけるインフレータ50の第1のスクイブ50Aの着火からx+a[ms]が経過したタイミングで、インフレータ51の第2のスクイブ51Aを着火するように制御する。
ステップS110において、エアバッグ制御ECU52は、ステップS106におけるインフレータ50の第1のスクイブ50Aの着火からx+c[ms]が経過したタイミングで、インフレータ50の第3のスクイブ50Bを着火するように制御し処理を終了する。第3の実施の形態では、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aが着火された後、エアバッグ34の内圧が保持されるように、エアバッグ34の膨張展開が完了した後に第3のスクイブ50Bを着火する。エアバッグ34の膨張展開が完了した後に第3のスクイブ50Bが着火されることによりエアバッグ34の内圧が保持され、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる。
なお、第2の実施の形態に係る車両用助手席エアバッグ装置の他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、第2の実施形態に係る車両用助手席エアバッグ装置によれば、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、第1のスクイブ及び第2のスクイブの順で着火した後、エアバッグの膨張展開が完了した後に、第3のスクイブを着火するように制御することにより、前面衝突の衝突形態に関わらず、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる。また、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突に対応するタイミングでエアバッグの内圧を上げることが可能になり、適切なエアバックの内圧で乗員を拘束することができる。また、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突に対応するタイミングで、エアバッグの内圧を上げることが可能になるため、設計自由度を高くすることができる。
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。なお、第1又は第2の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
第3の実施の形態では、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、第1のスクイブ及び第2のスクイブの順で着火した後、エアバッグの膨張展開が完了する前に、第3のスクイブを着火するように制御する、第1の実施の形態の制御方法を第1の制御と称する。また、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグの膨張展開が完了した後に、第3のスクイブ50Bを着火するように制御する、第2の実施の形態の制御方法を第2の制御と称する。
第3の実施の形態では、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、乗員のシートの前後位置に基づいて、第1の制御と第2の制御とを切り替える点が、第1及び第2の実施の形態と異なる。
図7には、車両用助手席エアバッグ装置230が適用された自動車VにおけるキャビンC内の前部における右側部が模式的な平面図にて示されている。
第3の実施の形態では、シートスライドセンサ55が、シートクッション12の下端部に設けられたシートスライドレール(図示省略)に取り付けられている。シートスライドセンサ55は、シートクッション12のシートスライド位置を検出する。
図7に示されるように、エアバッグ制御ECU252には、前述したインフレータ50及びインフレータ51と、衝突センサ54と、シートスライドセンサ55とが電気的に接続されている。
第3の実施の形態のエアバッグ制御ECU252は、シートスライドセンサ55によって検出されたシートクッション12のシートスライド位置に応じて、第1の制御と第2の制御とを切り替える。
例えば、エアバッグ制御ECU252は、シートスライドセンサ55によって検出されたシートクッション12のシートスライド位置が、予め定められた位置よりも車両前方に位置している場合、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに、第1の制御によって各スクイブの着火のタイミングを制御する。すなわち、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグ34の膨張展開が完了する前に、第3のスクイブ50Bを着火するように制御する。
また、エアバッグ制御ECU252は、シートスライドセンサ55によって検出されたシートクッション12のシートスライド位置が、予め定められた位置よりも車両後方に位置している場合、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに、第2の制御によって各スクイブの着火のタイミングを制御する。すなわち、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグ34の膨張展開が完了した後に、第3のスクイブ50Bを着火するように制御する。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成された車両用助手席エアバッグ装置230では、エアバッグ制御ECU252が、衝突センサ54からの信号に基づいて自動車Vへの衝突を検知又は予測すると、図8に示す処理ルーチンを実行する。図8は、本実施形態に係る車両用助手席エアバッグ装置230によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップS100において、エアバッグ制御ECU252は、衝突センサ54からの信号に基づいて、前面衝突の衝突形態が正突であるのか又はオブリーク衝突若しくは微小ラップ衝突であるのかを判定する。エアバッグ制御ECU252は、衝突形態が正突であると判定した場合には、ステップS102へ移行する。一方、エアバッグ制御ECU252は、前面衝突の衝突形態がオブリーク衝突又は微小ラップ衝突であると判定した場合には、ステップS200へ移行する。
ステップS102において、エアバッグ制御ECU252は、インフレータ50の第1のスクイブ50Aを着火する。
ステップS104において、エアバッグ制御ECU252は、上記ステップS102の着火からx[ms]が経過したタイミングで、インフレータ51の第2のスクイブ51A及び第3のスクイブ50Bを略同時に着火するように制御し処理を終了する。
ステップS200において、エアバッグ制御ECU252は、シートスライドセンサ55によって検出されたシートクッション12のシートスライド位置に基づいて、シートスライド位置が、予め定められた位置よりも車両前方に位置しているか否かを判定する。そして、シートスライド位置が予め定められた位置よりも車両前方である場合には、ステップS202へ移行する。一方、シートスライド位置が、予め定められた位置よりも車両後方である場合には、ステップS204へ移行する。
ステップS202において、エアバッグ制御ECU252は、第1の制御によって各スクイブの着火のタイミングを制御する。すなわち、エアバッグ制御ECU252は、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグ34の膨張展開が完了する前に、第3のスクイブ50Bを着火するように制御し処理を終了する。
ステップS204において、エアバッグ制御ECU252は、第2の制御によって各スクイブの着火のタイミングを制御する。すなわち、エアバッグ制御ECU252は、第1のスクイブ50A及び第2のスクイブ51Aの順で着火した後、エアバッグ34の膨張展開が完了した後に、第3のスクイブ50Bを着火するように制御し処理を終了する。
以上説明したように、第3の実施形態に係る車両用助手席エアバッグ装置によれば、乗員のシートの前後位置に基づいて、第1のスクイブ及び第2のスクイブの順で着火した後、エアバッグの膨張展開が完了する前に、第3のスクイブを着火するように制御する第1の制御と、第1のスクイブ及び第2のスクイブの順で着火した後、エアバッグの膨張展開が完了した後に、第3のスクイブを着火するように制御する第2の制御とを切り替えることにより、前面衝突の衝突形態に応じた適切なタイミングで乗員を拘束することができる。
また、第3の実施の形態では、シートスライドセンサ55によって検出されたシートクッション12のシートスライド位置に応じて、第1の制御と第2の制御とを切り替える場合を例に説明したが、車両の衝突の激しさの度合いに基づいて、第1の制御と第2の制御とを切り替えてもよい。例えば、衝突センサ54から得られる加速度を衝突の激しさの度合いとして、衝突センサ54から得られた加速度が予め定められた閾値よりも大きいか否かに応じて、第1の制御と第2の制御とを切り替えてもよい。例えば、エアバッグ制御ECU252は、衝突センサ54から得られた加速度が予め定められた閾値よりも大きい場合には、第1の制御によって各スクイブの着火のタイミングを制御する。また、エアバッグ制御ECU252は、衝突センサ54から得られた加速度が予め定められた閾値以下である場合には、第2の制御によって各スクイブの着火のタイミングを制御する。
また、上記実施の形態では、エアバッグ制御ECU52又はエアバッグ制御ECU252は、衝突センサ54からの情報に基づいて、前面衝突の衝突形態が正突、オブリーク衝突、及び微小ラップ衝突の何れであるかを検知又は予測した後に、第1のスクイブを着火する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、衝突を検知又は予測した後、衝突形態を判定する前に第1のスクイブを着火するように制御し、第1のスクイブを着火した後に、前面衝突の衝突形態が正突、オブリーク衝突、及び微小ラップ衝突の何れであるかを判定してもよい。
上記実施の形態のように、右側のインフレータ50の第1のスクイブ50A、左側のインフレータ51の第2のスクイブ51A、右側の及びインフレータ50の第3のスクイブ50Bの順で着火すると、インフレータの各スクイブが左右交互に着火されるためエアバッグ34の展開挙動が安定すると考えられ好ましい。
しかし、各スクイブの着火の順序は上記の実施の形態に限定されるものではなく、どのようであってもよい。例えば、インフレータ50の第1のスクイブ50A、インフレータ50の第3のスクイブ50B、及びインフレータ51の第2のスクイブ51Aの順で着火するように制御してもよい。
なお、上記の実施形態におけるエアバッグ制御ECU52又はエアバッグ制御ECU252で行われる処理は、プログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理として説明したが、ハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ソフトウエア及びハードウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。また、ROMに記憶されるプログラムは、各種記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
12 シートクッション
30,230 車両用助手席エアバッグ装置
34 エアバッグ
36 助手席用エアバッグ
38 センタエアバッグ
50 インフレータ
50A 第1のスクイブ
50B 第3のスクイブ
51 インフレータ
51A 第2のスクイブ
54 衝突センサ
55 シートスライドセンサ
52,252 エアバッグ制御ECU(制御部)
P 乗員
V 自動車

Claims (5)

  1. 複数のインフレータと、
    前記複数のインフレータからのガスの供給を受けて膨張展開されると共に、助手席に着座した乗員の車両前側で膨張展開される助手席用エアバッグ及び前記助手席用エアバッグに対して車幅方向中央側で膨張展開され且つ前記膨張展開したときに車両後側の端部が前記助手席用エアバッグの後端部よりも車両後側へ突出されるセンタエアバッグを有するエアバッグと、
    オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生したときに膨張展開される前記エアバッグの内圧のピークを、正突が発生したときに膨張展開される前記エアバッグの内圧のピークよりも遅らせるように、前記複数のインフレータが有する各スクイブの着火のタイミングを制御する制御部と、
    を備えた車両用助手席エアバッグ装置。
  2. 前記制御部は、オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、前記複数のインフレータが有するスクイブのうちの2番目以降に着火される少なくとも1つの前記スクイブの着火のタイミングを、正突が発生した場合の該スクイブの着火のタイミングよりも遅らせるように制御する
    請求項1に記載の車両用助手席エアバッグ装置。
  3. 前記複数のインフレータは、第1のスクイブと第2のスクイブと第3のスクイブとを有し、
    前記制御部は、
    正突が発生した場合に、前記第1のスクイブを着火した後に、前記第2のスクイブ及び前記第3のスクイブを略同時に着火し、
    オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了する前に、前記第3のスクイブを着火するように制御する
    請求項2に記載の車両用助手席エアバッグ装置。
  4. 前記複数のインフレータは、第1のスクイブと第2のスクイブと第3のスクイブとを有し、
    前記制御部は、
    正突が発生した場合に、前記第1のスクイブを着火した後に、前記第2のスクイブ及び前記第3のスクイブを略同時に着火し、
    オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了した後に、前記第3のスクイブを着火するように制御する
    請求項2に記載の車両用助手席エアバッグ装置。
  5. 前記複数のインフレータは、第1のスクイブと第2のスクイブと第3のスクイブとを有し、
    前記制御部は、
    正突が発生した場合に、前記第1のスクイブを着火した後に、前記第2のスクイブ及び前記第3のスクイブを略同時に着火し、
    オブリーク衝突又は微小ラップ衝突が発生した場合に、乗員のシートの前後位置又は衝突の激しさの度合いに基づいて、
    前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了する前に、前記第3のスクイブを着火するように制御する「第1の制御」と、
    前記第1のスクイブ及び前記第2のスクイブの順で着火した後、前記エアバッグの膨張展開が完了した後に、前記第3のスクイブを着火するように制御する「第2の制御」とを切り替える
    請求項2に記載の車両用助手席エアバッグ装置。
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