DE19541797A1

DE19541797A1 - Gasgenerator mit Treibgasstrom-Temperaturregelung und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE19541797A1
Application number: DE1995141797
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Fuerst; Lothar Dipl Ing Maier; Karl Dipl Ing Unterforsthuber
Original assignee: Temic Bayern Chemie Airbag GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-15

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator eines Aufprallschutzsystems für Fahrzeuginsassen, der ein unter Druck stehen des Treibgas zum Aufblasen des Luftsackes eines Airbagsystems erzeugt.

Ein solcher Gasgenerator ist beispielsweise bekannt aus der DE 29 15 202 C3 oder US 4 878 690.

Im Falle eines Fahrzeugcrash erzeugen sogenannte Airbag-Gasgeneratoren Gas zum Füllen eines Luftsackes, der dann die Fahrzeuginsassen vor dem Aufprall auf harte Fahrzeuginnenteile wie das Lenkrad schützt. Physikalisch gesehen passiert dabei nichts anderes, als daß der durch den Fahrzeugcrash beschleunigte Insasse durch den relativ weichen Luftsack abgebremst bzw. aufgefangen wird. Dieses Auffangen geschieht dabei dadurch, daß Gasmasse durch Entlüftungsöffnungen (sogenannte Ventholes) aus dem Airbag strömt. Demnach hat der Airbag die Aufgabe, die kinetische Energie des Insassen auf einem kurzen weg möglichst "weich" abzubauen.

Heutige Airbagkonzepte verwenden meist Gasgeneratoren pyrotechnischer Art, wie sie beispielsweise aus der DE 40 05 871 C2, DE 40 12 893 A1 oder DE 41 35 299 A1 bekannt sind. Pyrotechnische Gasgeneratoren funktionieren im allgemeinen derart, daß durch einen Stromimpuls von der einen Fahrzeugcrash erkennenden Sensorik ein Anzünder im Gasgenerator gezündet wird. Diese Anzündung wird durch eine sogenannte Anzünd ladung, die heiße Partikel erzeugt, verstärkt. Diese heißen Partikel treffen dann auf die Oberfläche des meist in Tablettenform vorliegenden Treibstoffes, der dann selbst zündet und in der sogenannten Brennkammer unter Entwicklung eines hohen Druckes und einer hohen Temperatur abbrennt. Dadurch entsteht das Gas zum Füllen des Luftsackes. Da neben reinem Gas auch noch flüssige bzw. feste Bestandteile bei der Verbrennung entstehen, wird der Gasstrom durch entsprechende Filter in einer Filterkammer vor Austritt aus dem Gasgenerator gereinigt. Beim Durchströmen der Filter wird der Gasstrom zusätzlich gekühlt.

Wichtig dabei ist, daß es immer zu einem vollständigen Abbrand kommt, und daher immer die gleiche Menge Gas erzeugt wird, wenn der Treib stoffabbrand einmal in Gang gesetzt worden ist. Des weiteren wird die Temperatur des erzeugten Gases im wesentlichen nur durch die bei Zündung des Gasgenerators herrschende Umgebungstemperatur beein flußt. Denn die Filter bleiben unverändert und kühlen daher den Gasstrom immer in gleicher Weise. Dies bedeutet nichts anderes, als daß die Auffangwirkung des Airbagsystems im wesentlichen durch die Umge bungstemperatur beeinflußt wird.

Daneben gibt es Airbagkonzepte, bei denen das zum Befüllen des Luftsackes erforderliche Treibgas in einem Druckgasbehälter eines sogenannten Hybrid-Gasgenerators gespeichert wird. So ist aus der DE 44 05 997 C1 ein solcher Gasgenerator bekannt, bei dem pyrotechnisch mittels der dabei entstehenden heißen Gase die Dichtscheibe des Druckgasbehälters geöffnet wird. Das ausströmende Kaltgas vermischt sich mit dem Heißgas in einer Filterkammer und wird anschließend über dort angeordnete Filter in den Luftsack geleitet.

Auch bei einem solchen Hybrid-Gasgenerator wird die Temperatur des in den Luftsack strömenden Gases ausschließlich von der Umgebungstempera tur bestimmt und somit im wesentlichen auch die Auffangwirkung des Luftsackes.

Die Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur führt bei den erwähnten Gasgeneratoren über einen Temperaturbereich von beispielsweise -35°C bis +85°C zu unterschiedlichen Drücken in dem Luftsack. Dies kann dazu führen, daß bei niedrigen Temperaturen der Luftsack zu schwach und bei hohen Temperaturen zu stark aufgeblasen wird.

Daneben hängt die aufzufangende kinetische Energie des Insassen sowohl bei pyrotechnischen Gasgeneratoren als auch bei Hybrid-Gasgeneratoren von ganz anderen Parametern, wie Crashgeschwindigkeit, Gewicht des Insassen, Größe des Insassen, Sitzposition, Gurt angelegt ja/nein, etc. ab.

Deshalb sollte im Hinblick auf einen optimalen Insassenschutz die Leistung des Airbagsystems und demzufolge die Masse und/ oder die Temperatur des vom Gasgenerator erzeugten Gases auf die aufzufangende kinetische Energie abgestimmt sein. Betrachtet man hierzu in erster Näherung das ideale Gasgesetz

p*V= m*R*T

mit
p = Druck im Luftsack
V = Volumen im Luftsack
m = Gasmasse im Luftsack
R = Gaskonstante
T = Temperatur des Gases

und nimmt man zunächst an, daß V, m und R in dem betrachteten Fall als weitgehend konstant angesehen werden können, dann ist der wesentliche Einflußfaktor für den Druck im Luftsack die Gastemperatur.

Wie bereits erwähnt, wird der pyrotechnisch erzeugte Gasstrom im Gas generator durch Filtereinbauten gekühlt und gereinigt. Dabei hängt der Kühleffekt unter anderem von der Temperatur der Filtereinbauten ab. Denn, wenn theoretisch die Temperatur der Filtereinbauten gleich der Gastemperatur ist, dann kann keine Kühlung des Gasstromes durch die Filtereinbauten erfolgen. Daher hängt der Kühleffekt von der Tempera turdifferenz zwischen Filtereinbauten und Gasstromtemperatur ab. Eine Berücksichtigung der Umgebungstemperatur findet nicht statt.

Aus dem Artikel "Erhöhung der Insassensicherheit durch Airbag und Gurt strammer" von Luigi Brambilla in ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 84 (1982) 2, Seiten 77 bis 81 ist zwar bekannt, daß durch mehrlagige Metallfilter eine günstige Gasabkühlung und Gassäuberung erreicht wird, so daß ein relativ sauberes und temperiertes Gas in den Luftsack gelangt. Die oben beschriebene Abhängigkeit der Auffangwirkung des Airbagsystems von der Umgebungstemperatur wird dabei aber ebenfalls nicht berücksichtigt.

Schließlich wird auch bei dem aus der oben zitierten DE 44 05 997 C1 bekannten Hybrid-Gasgenerator die Umgebungstemperatur nicht berück sichtigt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber, einen Gasgenera tor mit den eingangs geschilderten Merkmalen vorzustellen, bei dem im Hinblick auf einen optimalen Insassenschutz die Leistung des Airbagsystems abhängig von der Umgebungstemperatur auf die aufzufangende kinetische Energie des aktuell zu schützenden Fahrzeuginsassen abgestimmt werden kann, wobei der Aufbau gegenüber bekannten Gasgeneratoren ohne Temperaturbeeinflussung nicht wesentlich komplizierter und aufwendiger wird und die äußeren Abmessungen des Gasgenerators im wesentlichen denen von bekannten Systemen entsprechen.

Erfindungsgemäß wird diese komplexe Aufgabe auf ebenso wirkungsvolle wie überraschend einfache Art und Weise dadurch gelöst, daß auf dem Weg des Treibgases zum Luftsack eine Heizvorrichtung zur Temperierung des vorbeiströmenden Treibgases vorgesehen ist; oder daß mindestens ein mit einem brennbaren Flüssiggas befüllter Druckgasbehälter vorgesehen ist, in dessen Innerem eine Heizvorrichtung vorgesehen ist.

Bei dem erstgenannten erfindungsgemäßen Gasgenerator kann daher die für den Druck im Luftsack wesentliche Treibgastemperatur variabel gehal ten werden und durch entsprechende Ansteuerung der Heizvorrichtung innerhalb großer Grenzen variieren. Bei dem zweitgenannten erfindungs gemäßen Gasgenerator wird das in dem Druckgasbehälter gespeicherte brennbare Flüssiggas mittels der Heizvorrichtung auf einer bestimmten Temperatur gehalten, so daß nach Zündung des Flüssiggas das als Verbren nungsprodukt den Luftsack austretende Gas die gewünschte Temperatur aufweist.

Auf diese Weise können unterschiedliche Füllgrade des Luftkissens erzeugt und somit die Auffangwirkung optimal auf die tatsächliche kinetische Energie des jeweiligen Insassen abgestimmt werden. Der deutliche Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Leistungen des Airbagsystems kann durch das erfindungsgemäße Prinzip entscheidend vermindert werden. Die Heizvorrichtung selbst kann volumenmäßig so klein gestaltet werden, daß sie gegenüber dem Gesamtvolumen des Gasgenerators gar nicht hervortritt. Auch ist es möglich, bereits vorhandene Gasgeneratoren erfindungsgemäß mit der Heizvorrichtung zur Temperierung des Treibgases auf einfache und kostengünstige Weise nachzurüsten.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasgenerators bei der der Heizvorrichtung eine Steuerungseinrichtung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von Signalen aus einem oder mehreren externen Sensoren die Heizvorrichtung veranlaßt das vorbeiströmende Treibgas auf einem entsprechend höheren oder niedrigeren Temperaturniveau zu temperieren. Damit ist eine besonders gute und auto matische Einstellung des Systems auf die aktuellen Erfordernisse aufgrund der individuellen Parameter des jeweils zu schützenden Fahrzeuginsassen möglich.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform ist ein Temperatursensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden, der in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Airbagsystems elektrische oder mechanische Signale an die Steuerungseinrichtung abgibt. Auf diese Weise kann insbesondere die Umgebungstemperatur als wichtiger Parameter in die Steuerung des Aufblasverhaltens des Airbagsystems einbe zogen werden.

Besonders einfach, unaufwendig und preiswert herzustellen ist eine Weiterbildung, bei der der Temperatursensor ein Bimetallelement umfaßt.

Bevorzugt ist auch eine Weiterbildung, bei der ein Gewichtssensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist, der in Abhängigkeit vom jeweiligen Gewicht des hinter dem Aufprallschutzsystem sitzenden Fahrzeuginsassen Signale an die Steuerungseinrichtung abgibt.

Ebenso vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei der ein Positionssensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Sitzposition, insbesondere in Abhängigkeit der Position des Kopfes des hinter dem Aufprallschutzsystem sitzenden Fahrzeuginsassen Signale an die Steuerungseinrichtung abgibt.

Durch die Verwendung sowohl eines Gewichts- als auch eines Positionssen sors kann vorteilhafterweise die genaue kinetische Energie des Insassen kopfes beim Auftreffen auf das Luftkissen ermittelt werden, so daß damit eine optimale Einstellung der Auffangwirkung des Airbagsystems ermöglicht wird.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasgenerators, bei der die Heizvorrichtung elektrisch aufheizbare Heizele mente umfaßt. Durch die Verwendung von elektrischer Energie zum Aufheizen des Treibgases können besonders kurze Reaktionszeiten bis zur vollen Entfaltung der Heizwirkung erreicht werden. Dadurch ergibt sich ein relativ großer Bereich für die Einstellung der Treibgastemperatur.

In speziellen Welterbildungen können die elektrischen Heizelemente eine oder mehrere Heizplatten und/oder einen oder mehrere Heizdrähte umfassen. Dabei kann das jeweilige Heizelement entweder direkt in den Treibgasstrom ragen oder aber indirekt andere, mit dem Treibgasstrom direkt in Verbindung stehende Bauteile aufheizen.

Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung bei pyrotech nischen Gasgeneratoren eingesetzt werden, wobei die Heizvorrichtung entweder innerhalb der Brennkammer vor deren Gasaustrittsöffnung angeordnet ist oder zwischen der Brennkammer und dem Luftsack liegt.

Im letztgenannten Fall ist die Heizvorrichtung vorzugsweise in der Filterkammer eines Gasgenerators oder aber außen liegend vor den Gasab strömöffnungen des Gasgenerators angeordnet.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Heizvorrichtung auch vorteilhaft bei Hybrid-Gasgeneratoren eingesetzt werden. Hierbei ist die Heizvorrichtung auf dem Weg des aus dem Druckgasbehälter ausströmenden Gases angeordnet.

Bei einer besonders bevorzugten, äußerst einfach zu realisierenden Ausführungsform ist im Treibgasstrom zum Luftsack mindestens eine (an sich bekannte) Filtervorrichtung angeordnet, die erfindungsgemäß mit der Heizvorrichtung verbunden ist und somit durch diese temperiert werden kann. Da das Treibgas in jeden Falle durch die Filtervorrichtung strömen muß und von dieser in der Regel abgekühlt wird, kann, wie bereits oben geschildert, durch die Steuerung der Temperaturdifferenz zwischen heißem Treibgas relativ dazu kühler Filtervorrichtung der Kühleffekt auf das Treib gas und damit die Treibgastemperatur gesteuert werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorge sehen, daß die Filtervorrichtung elektrisch leitende Teile wie z. B. ein metallisches Sieb und/oder ein metallisches Gehäuse umfaßt, die als elektri scher Widerstand wirken, und daß zumindest eines der elektrisch leitenden Teile regelbar mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist. Im aller einfachsten Falle muß lediglich eine elektrische Zuleitung zu den entsprechenden metallischen Teilen der Filtervorrichtung vorgesehen werden, die an ihrem anderen Ende beispielsweise mit dem Pluspol der Batterie des Fahrzeuges verbunden sein kann, wobei die metallischen Teile der Filtervorrichtung elektrisch an dem Massepotential des Fahrzeugs angeschlossen sind. Variabler sind weiter verbesserte Ausführungsformen, bei denen der zugeführte Strom bzw. die zugeführte Spannung und damit die elektrische Heizenergie mittels einer Steuerungseinrichtung variiert werden kann.

In den Rahmen der Erfindung fallen auch Verfahren zum Betrieb eines Gas generators eines Aufprallschutzsystems für Fahrzeuginsassen, bei dem entweder ein unter Druck stehen des Treibgas zum Aufblasen des Luftsackes eines Airbagsystems erzeugt wird, und das Treibgas auf seinem Weg in den Luftsack mittels einer Heizvorrichtung temperiert wird, oder das in einem Druckgasbehälter gespeicherte Treibgas mittels einer Heizvorrichtung temperiert wird.

Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das Treibgas in Abhängigkeit von der Umgebungstempera tur des Airbagsystems und/oder vom Gewicht des hinter dem Aufprallschutzsystem sitzenden Fahrzeuginsassen und/oder von dessen Sitzposition und/oder vom voraussichtlichen Auftreffort und/oder der Auftreffenergie seines Kopfes temperiert wird. Damit kann das Aufblasver halten des Airbagsystems optimal auf die jeweils aktuellen Gegebenheiten eingestellt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante erfolgt die Temperierung des Treibgases einfach durch elektrisches Aufheizen einer oder mehrerer Heizelemente.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen von Einrichtungen zur Gasstrom-Temperaturregelung durch Steuerung der Filtertemperatur im Zusammenhang mit Zeichnungen erläutert und beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines pyrotechnischen Gasgenerators mit in dessen Filterkammer angeordneten Heiz vorrichtungen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren pyrotech nischen Gasgenerators mit in dessen Brennkammer angeord neten Heizvorrichtungen;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren pyrotech nischen Gasgenerators mit außerhalb dessen Filterkammer angeordneten Heizvorrichtungen;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren pyrotech nischen Gasgenerators mit sowohl in dessen Filterkammer als auch außerhalb desselben angeordneten Heizvorrichtungen;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines rohrförmigen pyrotech nischen Gasgenerators mit einem in dessen Filterkammer angeordneten temperierbaren Filters;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Hybrid-Gasgenerators mit einem in dessen Filterkammer angeordneten temperierbaren Filters;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Flüssiggas-Generators, in dessen Druckgasbehälter eine Heizvorrichtung untergebracht ist; und

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines weiteren Flüssiggas- Generators, bei dem außerhalb des Druckgasbehälters eine Heizvorrichtung angeordnet ist.

Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein schematischer Vertikalschnitt durch einen zylinderförmigen Gasgenerator 1 zu erkennen, bei dem in einer zentralen Anzündkammer 2 im Bedarfsfall eine Zündladung mittels eines Anzünders 11 gezündet wird, deren heiße Gase über Verbindungsöffnungen 3 in eine Brennkammer 4 eintreten, wo Feststoff- Brenntabletten 17 gelagert sind, die durch die heißen Zündgase entzündet werden und ihrerseits beim Verbrennen ein heißes Treibgas erzeugen, das über Austrittsöffnungen 5 in eine Filterkammer 6 und durch ein Filter 7 hindurch über Ausströmöffnungen 8 dem Luftsack eines Airbagsystems zugeführt wird. Der dargestellte Gasgenerator 1 ist rotationssymmetrisch aufgebaut, jedoch wurde der Einfachheit halber nur die in der Figur links dargestellte Seite beschrieben.

Erfindungsgemäß führen bei dem gezeigten Gasgenerator 1 Stromleitungen 9 vom Filter 7 zu einer elektrischen Energiequelle, die in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt ist. Dadurch kann der Filter 7 mittels einer Heiz vorrichtung 10 aufgeheizt werden, der nunmehr neben der Funktion der Ausfiltration von festen und flüssigen Bestandteilen aus dem Treibgasstrom auch die Aufgabe einer gleichmäßigen Temperierung des Treibgases über nehmen kann. Die für den Druck des Luftsackes wesentliche Treibgastem peratur ist damit variabel und läßt sich durch entsprechendes Aufheizen des Filters 7 auf einfache Weise variieren. Dadurch können unterschiedliche Füllgrade des Luftkissens erzeugt und somit die Auffangwirkung auf die tatsächliche kinetische Energie eines Fahrzeuginsassen optimal abgestimmt werden.

Durch die Anwendung von elektrischer Energie zum Aufheizen des Filters 7 mittels der Heizvorrichtung 10 werden extrem kurze Reaktionszeiten bis zur Erreichung der Endtemperatur erzielt. Dadurch ergibt sich ein relativ großer Bereich für die optimale Einstellung der Treibgastemperatur. Der deutliche Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Leistung des Airbagsystems kann durch dieses Prinzip entscheidend vermindert werden.

In der Zeichnung nicht dargestellt sind Sensoren, mit denen aufgrund äußerer Parameter, wie beispielsweise Umgebungstemperatur, Gewicht- und Sitzposition des Fahrzeuginsassen usw. die der Heizvorrichtung 10 zugeführte elektrische Leistung und damit die Endtemperatur des zu temperierenden Treibgasstromes berücksichtigt werden können.

Das erfindungsgemäße Prinzip kann aber ebenso in nicht dargestellten Ausführungsformen verwirklicht sein, bei denen anstelle des Filters oder zusätzlich dazu an anderen Stellen der Treibgasstrom beheizt wird. Dies kann beispielsweise durch Heizplatten, Heizdrähte oder andere Arten von aufheizbaren Heizelementen geschehen, die entweder direkt mit einer heißen Oberfläche in den Treibgasstrom ragen, oder diesen indirekt durch Erhitzen von Begrenzungsflächen des Treibgasstromes temperieren.

Die folgenden Ausführungsbeispiele zeigen beispielhaft weitere Anord nungsmöglichkeiten bei verschiedenen Gasgeneratortypen.

So zeigt Fig. 2 ebenfalls einen mit dem Aufbau des Gasgenerators aus Fig. 1 übereinstimmendes Ausführungsbeispiel, wobei jedoch im Unterschied zu jenem eine Heizvorrichtung 10 vor der Ausströmöffnung 5 in der Brenn kammer 4 angeordnet ist. Diese Heizvorrichtung 10 kann auch in einem Filter (nicht dargestellt) eingebettet sein.

Einen mit dem Aufbau der zuvor beschriebenen Gasgeneratoren überein stimmenden Gasgenerator zeigen jeweils auch die Fig. 3 und 4. Der Gas generator 1 gemäß Fig. 3 weist einen mit einer Heizvorrichtung 10 temperierbaren Filter 7a auf, der außerhalb der Filterkammer 6 vor dessen Ausströmöffnungen 8 angeordnet ist, während die Filterkammer 6 einen üblichen Filter 7 enthält. Der Gasgenerator 1 nach Fig. 4 enthält demgegenüber zwei temperierbare Filter 7 und 7a, die in Kombination der Ausführungsbeispiele gemäß der Fig. 1 und 3 mit einer Heizvorrichtung 10 in der Filterkammer 6 und mit einer Heizvorrichtung 10a außerhalb der Filterkammer 6 angeordnet sind. Diese weitere Heizvorrichtung 10a wird über Stromleitungen 9a mit elektrischer Energie versorgt.

Der rohrförmige pyrotechnische Gasgenerator 1 nach Fig. 5 weist zur Bildung einer Brennkammer 4 ein Brennkammerrohr 15 auf, das eine Anzündheinheit 11 zum Anzünden der das Treibgas erzeugenden Treibstofftabletten 17 aufnimmt. Der Zwischenraum zwischen dem Brennkammerrohr 15 und einem dieses umschließende Filterrohr 16 bildet eine Filterkammer 6 dieses Gasgenerators 1.

An dem der Anzündeinheit 11 gegenüberliegenden Ende des Brennkam merrohres 15 sind Brennkammerabströmöffnungen 5 angeordnet, wogegen Filterkammerabströmöffnungen 8 am gegenüberliegenden Ende des Filterrohres 16 vorgesehen sind. Die Filterkammer 6 enthält einen hohlzylindrischen Filter 7, der eine diesen Filter 7 im Bereich der Filterkammerabströmöffnungen 8 temperierbare Heizvorrichtung 10 aufweist, der über Stromleistungen 9 elektrische Energie zugeführt wird.

Der Hybridgasgenerator 1 nach Fig. 6 besteht aus einem Druckgasbehälter 12, der eine mit einer Berstmembran 13 verschlossene Gasaustrittsöffnung 18 aufweist. Im Bereich dieser Gasaustrittsöffnung 18 ist ein Filterrohr 19 angeflanscht, das eine Anzündeinheit 11 aufweisende Brennkammer 20 aufweist. Diese Brennkammer 20 nimmt Treibstoff in Form von Pellets 17 auf, wobei diese bei Zündung der Anzündeinheit 11 ein durch eine Brenn kammerabströmöffnung 21 strömendes Treibgas erzeugt. Da diese Brenn kammerabströmöffnung 21 in der Brennkammer 20 gegenüber der Berst membran 13 angeordnet ist, wird diese von dem Treibgas aufgeschweißt, so daß das dadurch aus dem Druckgasbehälter 12 austretende Kaltgas sich mit dem heißen Treibgas in der durch das Filterrohr 19, dem Druckgasbehälter 12 und der Brennkammer 20 gebildeten Filterkammer 22 mischt.

Die Filterkammer 22 im Bereich zwischen dem Filterrohr 19 und der Brenn kammer 20 weist einen hohlzylinderförmigen Filter 7 auf, der mittels einer Heizvorrichtung 10 beheizbar ist. Das Treibgas tritt über diesen Filter 7 und die in dessen Bereich in dem Filterrohr 19 angeordneten Filterkammerab strömöffnungen 8 in einen Luftsack (nicht dargestellt) ein.

Die letzten Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 7 und 8 zeigen jeweils einen Flüssiggasgenerator der mit einem eine brennbare Gasmischung enthaltenden Druckgasbehälter 12 aufgebaut ist. Dieser Druckbehälter 12 enthält eine Gasaustrittsöffnung 18, die von einer Berstmembran 13 verschlossen ist. Wird das Flüssiggas mittels einer Anzündeinheit 11 entzündet, entsteht aufgrund der erzeugten Verbrennungsgase ein die Berstmembran 13 zerberstender Druck, so daß die als Abbrandprodukte entstandenen Verbrennungsgase aus dem Behälter austreten und als Treibgas den Luftsack (nicht dargestellt) eines Airbagsystems, aufblasen können.

Bei dem Flüssiggasgenerator nach Fig. 7 ist in dem Druckgasbehälter 12 an dessen Innenwand eine Heizvorrichtung 10 angeordnet, um damit das gespeicherte Flüssiggas auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen, so daß nach einer Zündung das in den Luftsack strömende Gas die gewünschte Temperatur aufweist.

Bei dem Flüssiggasgenerator nach Fig. 8 ist eine Heizvorrichtung 10 nicht innerhalb, sondern außerhalb des Druckgasbehälters 12 in einem einen Diffusor bildenden Gehäuse 19 angeordnet, welches im Bereich der Berst membran 13 an den Druckgasbehälter 12 angeflanscht ist.

Die Heizvorrichtung 10 kann dort allein oder zusammen mit einem Filter 7 vorgesehen werden, wobei zu beachten ist, daß das ausströmende Gas an dieser Heizvorrichtung 10 vorbeigeführt wird bzw. durch den Filter 7 geleitet wird, um anschließend über in dem Gehäuse 19 vorgesehenen Gasaustrittsöffnungen 8 in einen Luftsack (nicht dargestellt) einzutreten.

Den Heizvorrichtungen 10 in den Ausführungsbeispielen der Fig. 6 bis 8 wird wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen die elektrische Energie über Stromleitungen 9 zugeführt.

Claims

1. Gasgenerator (1) eines Aufprallschutzsystems für Fahrzeuginsassen, der ein unter Druck stehen des Treibgas zum Aufblasen des Luftsackes eines Airbagsystems erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Weg des Treibgases zum Luftsack eine Heizvorrichtung (10) zur Temperierung des vorbeiströmenden Treibgases vorgesehen ist.

2. Gasgenerator eines Aufprallschutzsystems, der ein unter Druck stehendes Treibgas zum Aufblasen des Luftsackes eines Airbagsystems erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein mit einem brennbaren Flüssiggas befüllter Druckgasbehälter (12) vorgesehen ist und daß eine Heiz vorrichtung (10) in diesem Druckgasbehälter angeordnet ist.

3. Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizvorrichtung (10) eine Steuerungseinrichtung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von Signalen aus einem oder mehreren externen Sensoren die Heizvorrichtung (10) veranlaßt, das vorbeiströmende Treibgas auf einem entsprechend höheren oder niedrigeren Temperaturniveau zu temperie ren.

4. Gasgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tempe ratursensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist, der in Abhängig keit von der Umgebungstemperatur des Airbagsystems elektrische oder mechanische Signale an die Steuerungseinrichtung abgibt.

5. Gasgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tempe ratursensor ein Bimetallelement umfaßt.

6. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß ein Gewichtssensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist, der in Abhängigkeit vom jeweiligen Gewicht des hinter dem Aufprallschutz system sitzenden Fahrzeuginsassen Signale an die Steuerungseinrichtung abgibt.

7. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß ein Positionssensor mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Sitzposition, insbesondere in Abhängigkeit der Position des Kopfes des hinter dem Aufprallschutzsystem sitzenden Fahrzeuginsassen Signale an die Steuerungseinrichtung abgibt.

8. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (10) elektrisch aufheizbare Heizelemente umfaßt.

9. Gasgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente eine oder mehrere Heizplatten und/oder einen oder mehrere Heizdrähte umfassen.

10. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (1) mindestens eine Brennkammer (4) aufweist, in der aufgrund von elektrischen Signalen eines im Fahrzeug vorgesehenen Beschleunigungssensors durch eine exotherme chemische Reaktion eines oder mehrerer Treibstoffe das unter Druck stehende Treib gas zum Aufblasen des Luftsackes des Airbagsystems erzeugt wird, und daß die Heizvorrichtung (10) in der Brennkammer (4) vor deren Austrittsöffnung (5) angeordnet ist.

11. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (1) mindestens eine Brennkammer (4) aufweist, in der aufgrund von elektrischen Signalen eines im Fahrzeug vorgesehenen Beschleunigungssensors durch eine exotherme chemische Reaktion eines oder mehrerer Treibstoffe das unter Druck stehende Treib gas zum Aufblasen des Luftsackes des Airbagsystems erzeugt wird, und daß die Heizvorrichtung (10) zwischen der Brennkammer (4) und dem Luftsack angeordnet ist.

12. Gasgenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Brennkammer (4) eine Filterkammer (6) anschließt und daß die Heizvor richtung (10) in der Filterkammer (6) angeordnet ist.

13. Gasgenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Brennkammer (4) eine Filterkammer (6) anschließt und daß im Treibgas strom zwischen der Filterkammer (6) und dem Luftsack die Heizvorrichtung (10a) angeordnet ist.

14. Gasgenerator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Treib gasstrom zwischen der Filterkammer (6) und dem Luftsack eine weitere Heizvorrichtung (10a) angeordnet ist.

15. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ein inertes Gas oder Gasgemisch oder ein brenn bares Flüssiggas speichern der Druckgasbehälter (12) vorgesehen ist, der aufgrund von elektrischen Signalen eines im Fahrzeug vorgesehenen Beschleunigungssensors geöffnet wird und daß auf dem Weg des aus dem Druckgasbehälter (12) ausströmenden Gases die Heizvorrichtung (10) angeordnet ist.

16. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Treibgasstrom zum Luftsack mindestens eine Filter vorrichtung (7) angeordnet ist, und daß die Heizvorrichtung mit der Filter vorrichtung (7) verbunden ist und diese temperieren kann.

17. Gasgenerator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter vorrichtung (79 elektrisch leitende Teile (109 wie z. B. ein metallisches Sieb und/oder ein metallisches Gehäuse umfaßt, die als elektrischer Widerstand wirken und daß zumindest eines der elektrisch leitenden Teile regelbar mit einer elektrischen Energiequelle verbunden ist.

18. Verfahren zum Betrieb eines Gasgenerators (1) eines Aufprallschutz systems für Fahrzeuginsassen, bei dem ein unter Druck stehendes Treibgas zum Aufblasen des Luftsackes eines Airbagsystems erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibgas auf seinem Weg in den Luftsack mittels einer Heizvorrichtung temperiert wird.

19. Verfahren zum Betrieb eines Gasgenerators (1) eines Aufprallsystems für Fahrzeuginsassen, bei dem ein unter Druck stehen des Treibgas zum Aufbla sen des Luftsackes eines Airbagsystems erzeugt wird, dadurch gekennzeich net, daß das in einem Druckgasbehälter gespeicherte Treibgas mittels einer Heizvorrichtung temperiert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibgas in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Airbagsystems und/oder vom Gewicht des hinter dem Aufprallschutzsystem sitzenden Fahrzeuginsassen und/oder von dessen Sitzposition und/oder vom voraus sichtlichen Auftreffort und/oder der Auftreffenergie seines Kopfes tempe riert wird.

21. Verfahren nach den Ansprüchen 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperierung durch elektrisch es Aufheizen eines oder mehrerer Heiz elemente erfolgt.