用于調(diào)節(jié)車輛的安全氣囊的填充的方法和設(shè)備以及安全氣囊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)車輛的安全氣囊的填充的方法、一種相應(yīng)的設(shè)備、一種用于在車輛發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)車輛乘員的安全氣囊系統(tǒng)以及一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]幾乎所有現(xiàn)代車輛中均有典型的煙火安全氣囊系統(tǒng)。在碰撞時(shí)擋住乘員的真正空氣袋以熱氣體填充。該氣體產(chǎn)生于氣體發(fā)生器中的藥片狀材料的燃燒反應(yīng)。
[0003]充氣過程取決于材料的(主要是表面)的化學(xué)性質(zhì)和幾何形狀?？梢酝ㄟ^以下方式“自適應(yīng)”匹配安全氣囊:點(diǎn)燃材料的第二載荷和/或打開袋中或發(fā)生器中的閥，從而氣體逸出或者甚至完全不導(dǎo)入袋中。
[0004]替代地，可以使用冷氣體安全氣囊，所述冷氣體安全氣囊可以以處于壓力下的容積中的氣體填充袋。
[0005]此外，還存在具有冷氣體組分和煙火組分的混合系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在此背景下，借助本發(fā)明提出根據(jù)主權(quán)利要求所述的一種用于調(diào)節(jié)車輛的安全氣囊的填充的方法、一種使用該方法的設(shè)備、一種用于在車輛發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)車輛乘員的安全氣囊系統(tǒng)以及一種相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。有利的構(gòu)型由相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和以下的說明書得出。
[0007]可以通過與安全氣囊的冷氣體發(fā)生器耦合的、可以打開和關(guān)閉的閥控制安全氣囊的以及發(fā)生器的氣體容積，以便有利地改善安全氣囊的保護(hù)功能。這樣的閥同樣可以用在煙火安全氣囊系統(tǒng)或者混合安全氣囊系統(tǒng)上，只要存在用于壓力儲(chǔ)存的適當(dāng)?shù)难b置。
[0008]在此提出的方案允許相對(duì)較小的排出口，因?yàn)橥ㄟ^氣體質(zhì)量流量的精細(xì)建模，根本不會(huì)出現(xiàn)太高的壓力。
[0009]根據(jù)在此提出的方法，可以將在碰撞之后存在的氣體剩余容積用于乘員的延長的保護(hù)作用，所述氣體剩余容積由冷氣體發(fā)生器中或者其他壓力儲(chǔ)存器中的氣體的節(jié)約的和合適的處理與小的排出口以及通過安全氣囊材料的小的滲透性引起的小的損失組合地得出。
[0010]氣體發(fā)生器不僅能夠在首次碰撞過程期間、而且在首次碰撞之后也能體現(xiàn)保護(hù)功能性。這當(dāng)考慮以下狀況時(shí)是特別重要的:在首次碰撞之后存在一次或多次另外的碰撞的可能性或者通過底盤耦合輸入沖擊(例如在離開道路時(shí))的可能性。根據(jù)在此提出的方案，可以通過有利的附加氣墊保護(hù)可能在第一次碰撞中受傷的或者在此之后更易受傷的乘員。借助這樣的可以自適應(yīng)控制的氣墊能夠最優(yōu)地利用減小乘員的動(dòng)能所需的緩沖空間(Ride-Down-Space)，也稱作生存空間。
[0011]一種用于調(diào)節(jié)車輛的安全氣囊的填充的方法具有以下步驟:
[0012]在氣體的主容積以第一氣體質(zhì)量流量從氣體發(fā)生器通過閥流入空氣袋中之后關(guān)閉所述安全氣囊的氣體發(fā)生器的布置在至所述安全氣囊的空氣袋的接口上的閥；并且
[0013]打開所述閥，以便使所述氣體的剩余容積以第二氣體質(zhì)量流量從所述氣體發(fā)生器通過所述閥導(dǎo)入所述空氣袋中，其中，所述第二氣體質(zhì)量流量小于所述第一氣體質(zhì)量流量。
[0014]可以在時(shí)間上先后多次執(zhí)行打開閥的步驟。在閥的兩次彼此相繼的打開過程之間可以分別完全地或者部分地關(guān)閉閥。因此，第二氣體質(zhì)量流量可以是脈沖式氣體質(zhì)量流量，其平均小于第一氣體質(zhì)量流量。因此，也能夠?qū)崿F(xiàn)閥的多次打開和關(guān)閉。這具有以下優(yōu)點(diǎn):可以在較長的時(shí)間上維持確定的平均氣體流量。
[0015]主容積可以大于剩余容積。因此，整體上通過第一氣體質(zhì)量流量流入空氣袋中的質(zhì)量可以大于整體上通過第二氣體質(zhì)量流量流入空氣袋中的質(zhì)量。此外，在第二氣體質(zhì)量流量期間平均每單位時(shí)間流入空氣袋中的質(zhì)量可以小于在第一質(zhì)量流量期間流入空氣袋中的質(zhì)量。
[0016]根據(jù)所述方法的調(diào)節(jié)尤其可以涉及將氣體從氣體發(fā)生器供給到空氣袋中。所述氣體發(fā)生器可以是在壓力下儲(chǔ)存冷氣體的容器，冷氣體可以通過所打開的閥從容器流入到與容器相連的空氣袋中。所述閥可以是截止閥，其構(gòu)造用于允許或者中止氣體流從氣體發(fā)生器進(jìn)入空氣袋中并且調(diào)整氣體的體積流的大小。氣體的主容積尤其可以具有比氣體的剩余容積更大的規(guī)模。氣體質(zhì)量流量可以代表在預(yù)先確定的時(shí)段中根據(jù)閥的預(yù)先確定的打開截面從氣體發(fā)生器流入空氣袋中的氣體容積大小。氣體質(zhì)量流量越大，則能夠越快地、越大規(guī)模地給空氣袋充氣?？諝獯梢杂蛇m當(dāng)?shù)谋M可能氣密的塑料材料制成并且可以具有多個(gè)小的流出口。在借助閥的根據(jù)本發(fā)明的打開氣體剩余容積作為第二氣體質(zhì)量流流入到空氣袋中并且平緩地和局部地重新展開空氣袋之前，基于通過待保護(hù)的車輛乘員的身體靠在空氣袋上而引起的壓力升高，以第一氣體質(zhì)量流量導(dǎo)入空氣袋中的主氣體容積可以通過所述流出口至少部分地再次從空氣袋排出。
[0017]根據(jù)該方法的一種實(shí)施方式，可以基于代表空氣袋的第一填充狀態(tài)的第一傳感器信號(hào)實(shí)施關(guān)閉的步驟，可以基于代表空氣袋的第二填充狀態(tài)的第二傳感器信號(hào)實(shí)施打開的步驟。在第一填充狀態(tài)中，空氣袋可以充分地以氣體填充，以便在車輛的碰撞中適當(dāng)?shù)亟邮?、支撐乘員的身體。在第二填充狀態(tài)中，通過由于乘員的身體靠在空氣袋上使氣體從空氣袋中的排出口流出的方式，空氣袋能夠以如此程度排空，使得顯示氣體的剩余容積的導(dǎo)入以實(shí)現(xiàn)“緩沖空間”?？梢杂欣赝ㄟ^簡(jiǎn)單實(shí)施形式的最不同的傳感器提供第一和第二傳感器信號(hào)。結(jié)合安全氣囊的空氣袋的填充狀態(tài)的傳感，可以通過安全氣囊的全自適應(yīng)控制策略實(shí)現(xiàn)安全氣囊壓力和因此約束力最優(yōu)地匹配于碰撞和乘員或者有危險(xiǎn)的人員。
[0018]為此，所述方法可以具有求取存在于空氣袋中的第一氣體壓力以便生成第一傳感器信號(hào)的步驟。所述方法還可以具有求取存在于所述空氣袋中的第二氣體壓力(210)以便產(chǎn)生所述第二傳感器信號(hào)的步驟。作為對(duì)于填充狀態(tài)的直接傳感的替代的可能性，可以實(shí)施間接傳感。一方面可能的是，例如通過事先在試驗(yàn)中創(chuàng)建的表格從閥打開時(shí)間的持續(xù)時(shí)間直接推斷安全氣囊的填充狀態(tài)。替代地，也可以測(cè)量氣體存儲(chǔ)器中的壓力并且由壓力下降推斷所流出的氣體量，從而又推斷安全氣囊的填充狀態(tài)。能夠通過將座椅位置、體重、身高等的乘員個(gè)體特征包括在內(nèi)來進(jìn)一步改善間接測(cè)量的質(zhì)量。
[0019]在打開所述閥的步驟中所述氣體的剩余容積導(dǎo)入空氣袋中引起所述空氣袋的深度在五厘米和十厘米之間的增大。因此，能夠在真正發(fā)生碰撞之后通過簡(jiǎn)單的方式借助附加的氣墊實(shí)現(xiàn)所謂的“緩沖空間”，以便甚至更好地保護(hù)乘員并且主要是更長時(shí)間地防止碰撞引起的受傷。
[0020]一種用于調(diào)節(jié)車輛的安全氣囊的填充的設(shè)備具有以下特征:
[0021]關(guān)閉裝置，其用于在氣體的主容積以第一氣體質(zhì)量流量從氣體發(fā)生器通過閥流入空氣袋中之后關(guān)閉所述安全氣囊的氣體發(fā)生器的布置在至所述安全氣囊的空氣袋的接口上的閥；和
[0022]打開裝置，其用于打開所述閥，以便使所述氣體的剩余容積以第二氣體質(zhì)量流量從所述氣體發(fā)生器通過所述閥導(dǎo)入所述空氣袋中，其中，所述第二氣體質(zhì)量流量小于所述第一氣體質(zhì)量流量。
[0023]所述設(shè)備被構(gòu)造來在相應(yīng)的裝置中實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。通過本發(fā)明的以設(shè)備形式的實(shí)施變型方案也可以快速和高效地解決本發(fā)明所基于的任務(wù)。
[0024]設(shè)備在此可以理解為處理傳感器信號(hào)并且據(jù)此輸出控制信號(hào)的電設(shè)備。所述設(shè)備可以具有按硬件方式和/或按軟件方式構(gòu)造的接口。在按硬件方式的構(gòu)造中，接口例如可以是所謂的系統(tǒng)ASIC的包括所述設(shè)備的最不同功能的一部分。然而，也可能的是，接口是單獨(dú)的集成電路或至少部分地由分立部件組成。在按軟件方式的構(gòu)造中，接口可以是軟件模塊，其例如與其他軟件模塊共存在微控制器上。
[0025]一種用于車輛的安全氣囊系統(tǒng)，其用于在所述車輛發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)乘員或人員，所述安全氣囊系統(tǒng)具有以下特征:
[0026]具有空氣袋和氣體發(fā)生器的安全氣囊；和
[0027]用于調(diào)節(jié)車輛的安全氣囊的填充的設(shè)備，其中，所述設(shè)備與所述安全氣囊的氣體發(fā)生器耦合。
[0028]安全氣囊、傳感器單元和所述設(shè)備例如可以通過總線系統(tǒng)相互耦合。傳感器單元可以構(gòu)造用于檢測(cè)空氣袋的第一填充狀態(tài)，在所述第一填充狀態(tài)中空氣袋具有適合于為車輛乘員提供直接碰撞保護(hù)的填充。傳感器單元還可以構(gòu)造用于檢測(cè)空氣袋的第二填充狀態(tài)，在所述第二填充狀態(tài)中空氣袋在碰撞過程中已經(jīng)再次排空并且可以以剩余容積填充以形成“緩沖空間”。
[0029]安全氣囊系統(tǒng)可以具有與空氣袋耦合的傳感器單元，所述傳感器單元構(gòu)造用于將代表空氣袋的第一填充狀態(tài)的第一傳感器信號(hào)以及代表空氣袋的第二填充狀態(tài)的第二傳感器信號(hào)提供給所述設(shè)備。
[0030]具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也是有利的，所述程序代碼可以儲(chǔ)存在機(jī)器可讀的載體，如半導(dǎo)體儲(chǔ)存器、硬盤儲(chǔ)存器或光學(xué)儲(chǔ)存器上并且用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)或設(shè)備上執(zhí)行程序時(shí)根據(jù)先前描述的實(shí)施方式之一來實(shí)施所述方法。
【附圖說明】
[0031]以下將根據(jù)附圖示例性地詳細(xì)闡述本發(fā)明。示出:
[0032]附圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的、車輛的安全氣囊系統(tǒng)的原理示意圖；
[0033]附圖2A示出附圖1中的設(shè)備的第一工作原理示意圖；
[0034]附圖2B示出附圖1中的設(shè)備的第二工作原理示意圖；
[0035]附圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于調(diào)節(jié)車輛的安全氣囊的方法流程圖。
[0036]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的后續(xù)描述中，對(duì)于在不同附圖中示出并且起類似作用的元件使用相同的或類似的參考標(biāo)記，其中不重復(fù)描述這些元件。
【具體實(shí)施方式】
[0037]附圖1示出用于在車輛發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)車輛乘員的安全氣囊系統(tǒng)的一種實(shí)施例。示出車輛100，在所述車輛中安裝有根據(jù)本發(fā)明的安全氣囊系統(tǒng)102。安全氣囊系統(tǒng)102包括具有空氣袋106和氣體發(fā)生器108的安全氣囊104。安全氣囊104在此構(gòu)造為前部安全氣囊并且相應(yīng)地布置在車輛10