DE102006058301A1

DE102006058301A1 - Luftdrucksensor für eine Seitenaufprallerkennung

Info

Publication number: DE102006058301A1
Application number: DE102006058301A
Authority: DE
Inventors: Boris Adam; Stephan Henzler; Martin Schuerer; Tobby Brandt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2026-12-12
Also published as: DE102006058301B4; US20080141779A1; US7568393B2

Abstract

Es wird ein Luftdrucksensor für eine Seitenaufprallsensierung vorgeschlagen, wobei ein Druckeinlasskanal, der den Luftdruck auf ein Drucksensorelement führt, vorgesehen ist. Der Druckeinlasskanal ist dabei mehrfach abgewinkelt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Luftdrucksensor für eine Seitenaufprallerkennung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus DE 199 23 985 A1 ist bereits ein Drucksensor zur Seitenaufprallsensierung bekannt, bei dem ein Kanal ein direktes Aufströmen der Luft auf ein Sensorelement ermöglicht. Das Sensorelement kann dabei durch eine Membran geschützt werden. Der Kanal wird mit Hilfe von mehreren Gehäuseteilen realisiert.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Luftdrucksensor für eine Seitenaufprallsensierung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der Druckeinlasskanal mehrfach abgewinkelt ist. Dies ermöglicht das Verhindern oder Erschweren von Eindringen von Medien aller Art. Insbesondere wird dabei die Dynamik bei der Übertragung des Druckanstiegs im Falle eines Crashs nicht beeinflusst.
Ein Luftdrucksensor wird in der Seitentür eines Fahrzeugs über zwei Haltelaschen an einem Blech verschraubt. Dabei ist die Öffnung des Druckeinlasskanals stets so orientiert, dass ein Druckanstieg im Nassbereich der Tür detektiert werden kann. Die Aufgabe des Einlasskanals besteht darin, die Übertragung des Druckanstiegs im Nassbereich der Tür auf die Oberfläche eines Druckmesselements, vorzugsweise einer Druckmembran, zu gewährleisten. Ebenso soll die Druckmessmembran vor Medieneinflüssen geschützt werden, was bedeutet, dass das Eindringen von Staub, Wasser und Öl so gut wie möglich verhindert werden soll. Die Alltagsbedingung im Nassbereich der Seitentür eines Fahrzeugs dürfen die Funktion des Drucksensors über die Lebenszeit nicht beeinflussen. Alle aktuell vorhandenen Drucksensoren mit Einsatzgebiet Crashsensorik haben das Problem, dass der Schutz der Sensormembran vor Medienkontakt nur sehr eingeschränkt möglich ist. Versuche haben gezeigt, dass einige herkömmlichen Einlasskanaldesigns, beispielsweise Spritzwasser oder Staub nahezu ungehindert auf das Sensorelement übertragen werden können. Eine Möglichkeit zum Schutz der Membran vor Medien stellt prinzipiell die Passivierung mit Silikongelen dar. Ein Silikongel auf der Membran führt jedoch zu einer erhöhten Beschleunigungsemfindlichkeit des Systems.
Daher wird die erfindungsgemäße Lösung vorgeschlagen und der Druckeinlasskanal weist mehrere Abwinklungen auf. Damit gibt es keine direkte oder indirekte Flugbahn von Medienteilchen, die über eine einzige Reflexion oder ohne Reflexion bis auf die Druckmessmembran gelangen können. Erfindungsgemäß ist bei einer mehrfachen Abwinklung es notwendig, dass Spritzwassertropfen oder andere Medienteilchen nur über mindestens drei Reflektionen an der Wandung des Gehäusedeckels in den Innenbereich des Sensor und somit auf die Membran eindringen können. Damit ist das Auftreten eines mehrfach reflektierten Transportvorgangs für Medienteilchen um Größenordnung unwahrscheinlicher, als der weitestgehend geradlinige Flug eines Medienteilchens. Die Dynamik des Druckanstiegs wird durch ausreichenden Abstand der Wandungen sichergestellt.
Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Ausführung, dass das Eindringen von Draht verhindert wird. Damit wird die sogenannte Schutzklasse IPX3 erfüllt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Luftdrucksensors zur Seitenaufprallsensierung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Druckeinlasskanal dreimal um 90° abgewinkelt ist. Dies ist eine sehr effiziente Abwinklung, um das Eindringen von Medien zu verhindern.
Der Druckeinlasskanal wird vorzugsweise durch einen Hohlzylinder am Gehäuse des Luftdrucksensors und einen Deckel mit wenigstens zwei Öffnungen gebildet, wobei der Deckel über dem Hohlzylinder angebracht ist. Der Hohlzylinder ist damit Teil des Druckeinlasskanals, der beispielsweise den Druckanstieg auf das Sensorelement führt. Durch den Deckel, der diesen Hohlzylinder umgibt und selbst wenigstens zwei Öffnungen aufweist, kann der Druck in den Raum eindringen, der durch den Deckel und den Hohlzylinder definiert wird. Um in den Hohlzylinder einzudringen, muss der Druck mehrfach an den Wänden des Hohlzylinders und des Deckels reflektiert werden. Damit ist ein effizienter Schutz vor Eindringen von Medien auf die Drucksensormembran gewährleistet.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass wenigstens eine Öffnung der wenigstens zwei Öffnungen im angebrachten Zustand zumindest teilweise nach oben geöffnet ist, um ein Vereisen, zumindest dieser oberen Öffnung, zu verhindern und damit die Funktionsfähigkeit des Luftdrucksensors zu gewährleisten.
Der Deckel weist vorzugsweise vier Öffnungen auf und hat auch eine Befestigungsplatte, die für den Hohlzylinder eine Bohrung aufweist, so dass der Hohlzylinder durch diese Bohrung in den Deckel eindringen kann. Die Befestigungsplatte ist mit dem Gehäuse fest verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine Art des Schweißens oder Klebens oder Verschraubens sein. Auch andere Befestigungsmittel sind hier möglich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Blockschaltbild einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug,
2a und b eine Darstellung des Luftdrucksensors bezüglich seines Deckels im eingebauten und ausgebauten Zustand und
3a eines Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Luftdrucksensor und
3b eine weitere Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Luftdrucksensors.
1 erläutert schematisch den Aufbau einer Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug, die von dem erfindungsgemäßen Luftdrucksensor Verwendung macht. Das Fahrzeug FZ weist zentral ein Airbagsteuergerät ECU auf. Weist das Airbagsteuergerät ECU selbst Sensoren, wie Beschleunigungssensoren oder Drehratensensoren auf, ist der übliche Einbauort der Fahrzeugtunnel. Sind diese Sensoren im Steuergerät ECU nicht vorhanden, dann können auch andere Einbauorte im Fahrzeug gewählt werden.
Das Steuergerät ECU erhält von an der Fahrzeugfront angebrachten Beschleunigungssensoren UFS2 an den Fahrzeugseiten angebrachten Beschleunigungssensoren PAS4 und in Seitenteilen, vorzugsweise Türen, des Fahrzeugs angebrachten Drucksensoren PPS1 Signale, in Abhängigkeit derer das Steuergerät ECU nicht dargestellte Personenschutzmittel, wie Airbags oder Gurtstraffer, ansteuert.
Es können mehr oder weniger als die dort gezeigten Sensoren eingebaut sein. Insbesondere können vier Luftdrucksensoren pro Fahrzeug verwendet werden. Die Beschleunigungssensoren PAS4 dienen beispielsweise zur Plausibilisierung der Entscheidung, die anhand des Luftdrucksignals getroffen wurde. Die Beschleunigungssensoren können üblicherweise in der B-Säule angebracht werden.
2a zeigt den Luftdrucksensor im eingebauten Zustand. Ein Deckel 20 ist über ein Hohlzylinder 21 des Gehäuses des Luftdrucksensors angebracht, wobei eine Befestigungsplatte 23 mit dem Gehäuse 22 fest verbunden ist, beispielsweise durch Schweißen. Durch eine Öffnung 24 ist es möglich, den Hohlzylinder 21 zu sehen.
2b zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Luftdrucksensors. Der Deckel 20 mit der Bodenplatte 23 und der Öffnung 24 ist nun vom Gehäuse 22 mit dem Hohlzylinder 21 getrennt. Element 36 ist eine Silikondichtung. Mit dieser Dichtung 36 wird der Elektronikbauraum in Inneren des Sensors von dem Bereich des Drucksensorchips getrennt, der mit der Außenwelt über die Luft im Druckkanal Kontakt hat. Damit ist ein Schutz vor Luftfeuchte realisiert.
3a zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Luftdrucksensors. Am Gehäuse 39 ist über eine Grundplatte 38 der Deckel 31 fest angebracht. Damit bilden der Deckel 31 und das Gehäuse 39 den Luftdrucksensor 30. Der Deckel 31 weist Öffnungen 32 und 34 auf, durch die ein Druckanstieg in das Innere des Luftdrucksensors eindringen kann. Dabei kann insbesondere die untere Öffnung 34 vereisen. Die Luftdruckänderung setzt sich in dem durch den Hohlzylinder und den Deckel 31 gebildeten Kanal in den Hohlzylinder 33 zu einem Sensorelement aus.
3b zeigt eine weitere Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Luftdrucksensors. Auf dem Gehäuse 33 wird ein Deckel 31 über den Hohlzylinder 33, der Teil des Gehäuses 39 ist, angebracht. Dazu wird die Grundplatte 38 dann in der entsprechenden Versenkung im Gehäuse 39 fest mit dem Luftdrucksensor verbunden. Durch die Öffnung 32 kann man den Hohlzylinder erkennen. Der Luftdrucksensor 37 ist damit fertig gestellt.

Claims

Luftdrucksensor für eine Seitenaufprallsensierung mit: – einem Druckeinlasskanal, der den Luftdruck auf ein Drucksensorelement führt, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckeinlasskanal mehrfach abgewinkelt ist
Luftdrucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckeinlasskanal dreimal um 90° abgewinkelt ist.
Luftdrucksensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckeinlasskanal durch einen Hohlzylinder am Gehäuse des Luftdrucksensors und einen Deckel mit wenigstens zwei Öffnungen gebildet ist, wobei der Deckel über dem Hohlzylinder angebracht ist.
Luftdrucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Öffnung der wenigstens zwei Öffnungen im eingebauten Zustand zumindest teilweise nach oben geöffnet ist.
Luftdrucksensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (20) mindestens vier Öffnungen und eine Befestigungsplatte (22) aufweist, die für den Hohlzylinder (21) eine Bohrung aufweist, wobei die Befestigungsplatte (23) mit dem Gehäuse (22) fest verbunden ist.