DE102004054788A1 - Automotive gas generator for vehicle occupant restraint system has pyrotechnic propellant triggered by release temperature - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, und ein Verfahren zur Aktivierung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems.The The invention relates to a gas generator, in particular for use in a vehicle occupant restraint system, and a method for activating a vehicle occupant restraint system.
Gasgeneratoren dienen in Fahrzeugen insbesondere zur Aktivierung von Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystemen im Falle eines Fahrzeugunfalls. Hybrid-Gasgeneratoren enthalten üblicherweise eine Brennkammer mit einen pyrotechnischen Treibstoff, der nach seiner Zündung ein in einer Druckkammer befindliches, unter hohem Druck stehendes Gasgemisch freisetzt und die Sicherheitseinrichtung aktiviert.gas generators serve in vehicles in particular for activating vehicle occupant restraint systems in case of a vehicle accident. Hybrid inflators usually contain a combustion chamber with a pyrotechnic fuel, which after his ignition an in-pressure chamber located under high pressure Gas mixture releases and activates the safety device.
Derartige
Hybrid-Gasgeneratoren sind aus der WO 01/42047 A2 sowie der
Bei Überschreiten einer bestimmten Umgebungstemperatur, z.B. bei einem Fahrzeugbrand, können die Gasgeneratoren unkontrolliert ausgelöst werden und damit auch Personen gefährden. Darüber hinaus ist bekannt, daß die üblicherweise verwendeten pyrotechnischen Treibstoffe bei erhöhter Temperatur nicht normal abbrennen, sondern entsprechend beschleunigt und heftig, in ungünstigen Fällen sogar explosionsartig, reagieren. Die Gehäuse der Gasgeneratoren sind für eine solche heftig verlaufende Reaktion nicht ausgelegt und können dabei fragmentieren. Bei Gasgeneratoren aus Leichtmetall tritt zudem bei höherer Umgebungstemperatur eine Schwächung der Gehäusestruktur ein. Auch dieser Effekt kann dazu führen, daß das Gehäuse bei der Aktivierung des Gasgenerators fragmentiert. Unter diesen Umständen besteht für die Fahrzeuginsassen eine erhöhte Verletzungsgefahr.When crossing a certain ambient temperature, e.g. in a vehicle fire, the Gas generators are triggered uncontrollably and thus also persons compromise. About that In addition, it is known that the commonly used pyrotechnic fuels at elevated temperature is not normal but accelerate accordingly and violently, in unfavorable cases even explosive, react. The housings of the gas generators are for one such a violent reaction is not designed and able to do so fragmenting. For light metal gas generators also occurs higher Ambient temperature a weakening the housing structure one. This effect can also lead to the housing in the activation of the Gas generator fragmented. Under these circumstances, there is for the vehicle occupants an increased Risk of injury.
Herkömmliche Gasgeneratoren enthalten daher eine sogenannte „Frühzündeinrichtung", die üblicherweise ein Primärzündmittel enthält und mit einem Sekundärzündmittel der Zündeinrichtung des Gasgenerators oder dem pyrotechnischen Treibstoff in Verbindung steht. Die Selbstzündtemperatur des Primärzündmittels liegt meistens in einem Temperaturbereich von etwa 145 bis 200°C. Sobald der Gasgenerator aufgrund der erhöhten Umgebungstemperatur soweit durchwärmt ist, daß die Frühzündeinrichtung ihre Selbstzündtemperatur erreicht, entzündet sich das Primärzündmittel und aktiviert das zugeordnete Sekundärzündmittel oder den pyrotechnischen Treibstoff. Der Treibstoff brennt dann kontrolliert ab, bevor das Gehäuse des Gasgenerators aufgrund der Erwärmung seine Festigkeit verliert oder eine unerwünscht heftige Reaktion des Treibstoffs zu einer Fragmentierung des Gasgenerators führen kann.conventional Gas generators therefore contain a so-called "pre-ignition", which usually a primary ignition agent contains and with a secondary ignition agent the ignition device the gas generator or the pyrotechnic fuel in conjunction stands. The autoignition temperature of the primary ignition agent is usually in a temperature range of about 145 to 200 ° C. As soon as the gas generator due to the increased ambient temperature so far warms is that the Frühzündeinrichtung their auto-ignition temperature reaches, ignites the primary ignition agent and activates the associated secondary igniter or pyrotechnic fuel. The fuel then burns off in a controlled manner before the housing of the Gas generator due to heating loses its strength or an undesirable violent reaction of the Fuel can lead to fragmentation of the gas generator.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten und kostengünstigen Hybrid-Gasgenerator mit erweiterten Betriebsfunktionen zu schaffen.Of the Invention is based on the object, a simple design and cost-effective To create hybrid gas generator with advanced operating features.
Gemäß der Erfindung wird ein Gasgenerator bereitgestellt, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einer mit Druckgas gefüllten Druckkammer, die von einer bei einem vorbestimmten Berstdruck zerstörbaren Berstscheibe verschlossen ist, einem außerhalb der Druckkammer angeordneten pyrotechnischen Treibstoff mit einer vorbestimmten Selbstzündtemperatur, und einem unmittelbar an den Treibstoff angrenzenden und im Ruhezustand des Gasgenerators unter Umgebungsdruck stehenden Gasvolumen, wobei das Gasvolumen so mit der Druckkammer zusammenwirkt, daß das Druckgas bei Erreichen des vorbestimmten Berstdrucks freigesetzt wird und das im Ruhezustand unter Umgebungsdruck stehende Gasvolumen unter Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb der Selbstzündtemperatur des Treibstoffs verdichtet, und das verdichtete Gasvolumen den Treibstoff zündet.According to the invention a gas generator is provided, in particular for use in a vehicle occupant restraint system, with a filled with compressed gas Pressure chamber, which can be destroyed by a burstable at a predetermined bursting rupture disk is locked, one outside the pressure chamber arranged pyrotechnic fuel with a predetermined autoignition temperature, and one directly adjacent to the fuel and at rest the gas generator under ambient pressure gas volume, wherein the Gas volume so cooperates with the pressure chamber that the compressed gas is released upon reaching the predetermined bursting pressure and at rest under ambient pressure gas volume under warming to a temperature above the auto-ignition temperature of the fuel compressed, and the compressed gas volume ignites the fuel.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt also vereinfacht dargestellt darin, daß die Kompression eines Gas- oder Luftvolumens im Gasgenerator dazu verwendet wird, einen an das Gas- oder Luftvolumen unmittelbar angrenzenden pyrotechnischen Treibstoff zu zünden. Die Kompression des Gas- oder Luftvolumens erfolgt dabei mittels des in der Druckkammer gespeicherten Druckgases unter nahezu adiabatischen Bedingungen, d.h. so schnell, daß die Kompression eine starke Erwärmung des Gas- oder Luftvolumens zur Folge hat. Das verdichtete heiße Gasvolumen ist dann in der Lage, den angrenzenden pyrotechnischen Treibstoff des Gasgenerators zu zünden.Of the The core idea of the invention thus lies in simplified form in that that the Compression of a gas or air volume in the gas generator used becomes one immediately adjacent to the gas or air volume ignite pyrotechnic fuel. The compression of the gas or air volume takes place by means of of the pressure gas stored in the pressure chamber under almost adiabatic Conditions, i. so fast that the compression is strong warming the volume of gas or air. The compressed hot gas volume is then capable of the adjacent pyrotechnic fuel of the gas generator to ignite.
Das unter Umgebungsdruck stehende Gasvolumen ist vorzugsweise in einem definierten und in der Hauptströmungsrichtung des aus der Druckkammer austretenden Druckgases liegenden Raum angeordnet, der zumindest teilweise von dem pyrotechnischen Treibstoff begrenzt wird, so daß eine ungehinderte Einwirkung des Druckgases auf das Gasvolumen möglich ist. Das Gasvolumen kann sich jedoch auch bis in den durch die Freiräume zwischen den Treibstoffpellets bzw. -tabletten gebildeten Raum erstrecken, der durch die Schüttung des Treibstoffs bedingt ist. Vor den Treibstoff kann ein weitmaschiges Sieb angeordnet sein, sofern die Maschenweite des Siebs so gewählt ist, daß die Verdichtung des angrenzenden Gasvolumens durch das Druckgas und die anschließende Zündung des Treibstoffs nicht verhindert wird. Bevorzugt ist das Gasvolumen unmittelbar benachbart zu einer die Druckkammer verschließenden Berstscheibe angeordnet. Weniger bevorzugt, aber im Rahmen der Erfindung auch möglich, ist die Beaufschlagung eines Kolbens mit dem Druckgas zur Verdichtung des Gasvolumens.The gas volume under ambient pressure is preferably in a defined and in arranged the main flow direction of the pressure gas emerging from the pressure chamber chamber lying, which is at least partially limited by the pyrotechnic fuel, so that an unimpeded action of the compressed gas on the gas volume is possible. However, the gas volume may also extend into the space formed by the clearances between the fuel pellets or tablets, which is due to the bulk of the fuel. Before the fuel can be arranged a wide mesh screen, provided that the mesh size of the screen is selected so that the compression of the adjacent gas volume is not prevented by the pressurized gas and the subsequent ignition of the fuel. The gas volume is preferably arranged immediately adjacent to a bursting disk closing the pressure chamber. Less preferred, but also possible within the scope of the invention, is the pressurization of a piston with the compressed gas for the compression of the gas volume.
Mit dem erfindungsgemäßen Gasgenerator kann erreicht werden, daß der Treibstoff in der Brennkammer unter Bonfire-Bedingungen, d.h. bei der Simulation eines Fahrzeugbrandes mit einer stark erhöhten Umgebungstemperatur, durch eine nahezu adiabatische Kompression eines angrenzenden Luftvolumens entzündet wird. Unter Bonfire-Bedingungen wird das Druckgas in der Druckkammer durch die erhöhte Umgebungstemperatur erhitzt und der Innendruck in der Druckkammer steigt an. Erreicht der Innendruck den vorbestimmten Berstdruck der Berstscheibe, so wird diese schlagartig zerstört und das Druckgas freigesetzt. Das freigesetzte Druckgas trifft dann auf das unmittelbar an den Treibstoff angrenzende Gasvolumen, welches dadurch schnell und unter im wesentlichen adiabatischen Bedingungen verdichtet wird. Die schnelle Verdichtung führt zu einer Erwärmung des Gasvolumens auf eine Temperatur oberhalb der Selbstzündtemperatur des Treibstoffs, so daß dieser gezündet wird und kontrolliert abbrennen kann.With the gas generator according to the invention can be achieved that the Fuel in the combustion chamber under Bonfire conditions, i. at the simulation of a vehicle fire with a strongly increased ambient temperature, by an almost adiabatic compression of an adjacent volume of air inflamed becomes. Under Bonfire conditions, the pressurized gas in the pressure chamber through the increased Ambient temperature heated and the internal pressure in the pressure chamber rises. If the internal pressure reaches the predetermined bursting pressure the rupture disk, it is suddenly destroyed and the compressed gas released. The released pressurized gas then hits the immediate adjacent to the fuel gas volume, which thereby quickly and compacted under essentially adiabatic conditions. The fast compression leads to a warming the gas volume to a temperature above the auto-ignition temperature of the fuel so that this ignited will and can burn off in a controlled manner.
Gemäß der Erfindung kann somit auf die Bereitstellung gesonderter Frühzündeinrichtungen oder die Beimischung von Frühzündladungen zum gaserzeugenden Treibstoff verzichtet werden. Damit entfallen die Kosten für das zusätzliche Frühzündmaterial und die zur Herstellung der Frühzündeinrichtung erforderlichen Bauteile sowie der entsprechende Montageaufwand.According to the invention Thus, the provision of separate Frühzündeinrichtungen or the admixture of early ignition charges dispensed with gas-generating fuel. This accounts the price for the extra Frühzündmaterial and the necessary for the preparation of the ignition device Components and the corresponding assembly costs.
Bei einem pyrotechnischen Treibstoff, der organische Brennstoffe mit einem niedrigen Schmelzpunkt enthält, kann es bei einer erhöhten Umgebungstemperatur vorkommen, daß der Brennstoff schmilzt, bevor die Frühzündung ausgelöst wird. Der geschmolzene Brennstoff wird jedoch leicht zerstäubt und führt infolgedessen bei einer Frühzündung oberhalb des Schmelzpunktes zu einer nicht mehr beherrschbaren Druckentwicklung. Die Folge wäre eine Fragmentierung des Gasgenerators. Der vorbestimmte Berstdruck der Berstscheibe ist daher vorzugsweise so eingestellt, daß die Berstscheibe bereits bei einer Umgebungstemperatur zerstört wird, die unterhalb des Schmelzpunktes des organischen Brennstoffs liegt. Der vorbestimmte Berstdruck der Berstscheibe kann beispielsweise so eingestellt sein, daß diese bei einer Umgebungstemperatur ab etwa 120°C zerstört wird. Eine kontrollierte Frühzündung bei derartig niedrigen Umgebungstemperaturen kann mit herkömmlichen Frühzündeinrichtungen nicht oder nur schwer erreicht werden.at a pyrotechnic fuel containing organic fuels low melting point, it may be at an elevated ambient temperature happen that the Fuel melts before pre-ignition is triggered. However, the molten fuel is easily atomized and leads as a result at a pre-ignition above the melting point to an uncontrollable pressure development. The result would be a fragmentation of the gas generator. The predetermined bursting pressure the rupture disk is therefore preferably adjusted so that the rupture disk already destroyed at an ambient temperature below the Melting point of the organic fuel is. The predetermined one Bursting pressure of the rupture disk can for example be set so that these is destroyed at an ambient temperature above about 120 ° C. A controlled one Early ignition at Such low ambient temperatures can be achieved with conventional Frühzündeinrichtungen difficult or impossible to reach.
Der Treibstoff kann vorzugsweise so ausgewählt sein, daß seine vorbestimmte Selbstzündtemperatur oberhalb von 160°C liegt. Dadurch wird eine gute Lagerstabilität und Handhabbarkeit gewährleistet. Außerdem ist der Treibstoff vorzugsweise frei von Beimischungen eines separaten Frühzündmittels. Dies bietet den Vorteil, daß nicht mehr auf die Kompatibilität von Frühzündladung und Treibstoff geachtet werden muß und somit eine größere Freiheit bei der Auswahl des pyrotechnischen Treibstoffs besteht. Bevorzugt enthält der Treibstoff eine Guanidinverbindung als Brennstoff, beispielsweise Guanidinnitrat.Of the Fuel may preferably be selected so that its predetermined auto-ignition temperature above 160 ° C lies. This ensures good storage stability and handling. Furthermore the fuel is preferably free of admixtures of a separate Frühzündmittels. This offers the advantage that not more on compatibility of early ignition charge and fuel must be respected and thus greater freedom in the selection of the pyrotechnic fuel. Prefers contains the fuel is a guanidine compound as a fuel, for example Guanidine nitrate.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Gasgenerator einen dem Treibstoff zugeordneten Zünder, der nahe der Berstscheibe angeordnet ist, sowie eine zweite, die Druckkammer verschließende und weiter entfernt vom Zünder angeordnete Berstscheibe, wobei die nahe dem Zünder angeordnete Berstscheibe bei einem niedrigeren Berstdruck zerstört wird als die zweite Berstscheibe. Im Rückhaltefall infolge eines Fahrzeugunfalls aktiviert der Zünder den pyrotechnischen Treibstoff in der Brennkammer, wobei der Treibstoff abbrennt und ein Heißgas freisetzt, welches die angrenzende Berstscheibe zerstört. Ferner setzt sich die vom Zünder ausgehende Stoßwelle durch die Druckkammer fort und zerstört die weiter vom Zünder entfernt angeordnete Berstscheibe, so daß das Gemisch aus Heißgas und Druckgas aus dem Gasgenerator ausströmt und die Rückhalteeinrichtung, beispielsweise einen Airbag, aktiviert.In a preferred embodiment of the invention the gas generator, a fuze associated with the fuel, the is arranged near the rupture disc, and a second, the pressure chamber closes and further away from the detonator Rupture disk, wherein the rupture disk arranged near the igniter is destroyed at a lower bursting pressure than the second rupture disk. in the Case of restraint As a result of a vehicle accident, the detonator activates the pyrotechnic fuel in the combustion chamber, where the fuel burns off and releases a hot gas, which destroys the adjacent rupture disk. Furthermore, the sets of the Igniter outgoing shockwave continues through the pressure chamber and destroys the farther away from the detonator arranged rupture disk, so that the Mixture of hot gas and Compressed gas flows out of the gas generator and the retaining device, For example, an airbag activated.
Im Bonfire-Fall, bei stark erhöhter Umgebungstemperatur, platzt aufgrund des erhöhten Innendrucks in der Druckkammer die erste Berstscheibe und läßt das Druckgas in Richtung auf den angrenzenden Treibstoff austreten. Das Druckgas komprimiert das unmittelbar an den Treibstoff angrenzende und unter Umgebungsdruck stehende Gasvolumen unter Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb der Selbstzündtemperatur des Treibstoffs und aktiviert dadurch den Treibstoff, so daß dieser kontrolliert abbrennt, noch bevor der Schmelzpunkt des organischen Brennstoffs erreicht ist oder die Festigkeit des Gasgeneratorgehäuses durch die Erwärmung beeinträchtigt ist. Damit wird eine Fragmentierung des Gehäuses sicher verhindert. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform übernimmt das Druckgas somit die Rolle der Frühzündeinrichtung.In the Bonfire case, at a greatly elevated ambient temperature, due to the increased internal pressure in the pressure chamber bursts the first rupture disc and allows the pressurized gas to escape in the direction of the adjacent fuel. The compressed gas compresses the immediately adjacent to the fuel and under ambient pressure gas volume while heating to a temperature above the autoignition temperature of the fuel and thereby activates the fuel so that it burns controlled before the melting point of the organic fuel is reached or the strength of the Gas generator housing is affected by the heating. This reliably prevents fragmentation of the housing. In the embodiment described here, the compressed gas thus assumes the role of the early ignition device.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein Hybrid-Gasgenerator bereitgestellt, bei dem ferner ein weiterer pyrotechnischer Treibstoff stromabwärts der Druckkammer angeordnet ist. Bei diesem Gasgenerator handelt es sich somit um einen mehrstufigen Gasgenerator.According to one second embodiment The invention is a hybrid gas generator provided, further comprising a further pyrotechnic fuel downstream the pressure chamber is arranged. In this gas generator acts It is thus a multi-stage gas generator.
Der Gasgenerator gemäß der zweiten Ausführungsform umfaßt einen Zünder, die Druckkammer und den weiteren pyrotechnischen Treibstoff, wobei die Druckkammer vorzugsweise zwischen dem Zünder und dem weiteren Treibstoff angeordnet ist. Die Druckkammer ist bevorzugt langgestreckt ausgebildet, wobei der Zünder an einer ersten Stirnseite der Druckkammer vorgesehen und der weitere Treibstoff in einer endständigen, an der dem Zünder gegenüberliegenden Stirnseite der Druckkammer vorgesehenen Brennkammer angeordnet ist.Of the Gas generator according to the second embodiment comprises an igniter, the pressure chamber and the other pyrotechnic fuel, wherein the pressure chamber preferably between the igniter and the further fuel is arranged. The pressure chamber is preferably elongate, where the detonator provided on a first end face of the pressure chamber and the further fuel in a terminal, at the opposite of the igniter Front side of the pressure chamber provided combustion chamber is arranged.
Der weitere Treibstoff in der Brennkammer ist vorzugsweise hohlzylinderförmig angeordnet und umgibt einen Raum mit dem unter Umgebungsdruck stehenden Gasvolumen. Bei diesem Gasgenerator wird nach dem Aktivieren des Zünders in einer ersten Stufe der pyrotechnische Treibstoff in der dem Zünder zugeordneten Brennkammer abgebrannt und das in der Druckkammer gespeicherte Druckgas freigesetzt. Das Gemisch aus Heißgas und Druckgas strömt aus der Druckkammer und trifft stromabwärts auf das unter Umgebungsdruck stehende Gasvolumen, welches unmittelbar an den weiteren Treibstoff angrenzt. Dieses Gasvolumen wird durch den hohen Druck des aus der Druckkammer ausströmenden Gasgemisches nahezu adiabatisch unter Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb der Selbstzündungstemperatur des Treibstoffs komprimiert und zündet dadurch den Treibstoff.Of the further fuel in the combustion chamber is preferably arranged in a hollow cylinder and surrounds a room with the volume of gas under ambient pressure. With this inflator, after activating the detonator in a first stage of pyrotechnic fuel in the igniter associated Burned combustion chamber and stored in the pressure chamber compressed gas released. The mixture of hot gas and compressed gas flows out of the Pressure chamber and meets downstream the standing under ambient pressure gas volume, which immediately adjacent to the other fuel. This gas volume is through the high pressure of the effluent from the pressure chamber gas mixture almost adiabatic with warming up a temperature above the autoignition temperature of the fuel compresses and ignites the fuel.
Der weitere pyrotechnische Treibstoff des Gasgenerators kann so konfiguriert sein, daß er in einer zweiten Stufe langsam abbrennt und noch Heißgas erzeugt, nachdem die. erste Stufe des Gasgenerators ausgelöst wurde und bereits fast alles Druckgas aus der Druckkammer in den Gassack ausgeströmt ist. Dadurch kann für einen Rückhaltefall, bei dem der Fahrzeuginsasse mehrmals mit Gegenständen des Fahrzeuginnenraums zusammenprallen kann, z.B. in einer Rollover-Situation, die Standzeit des Gassacks erhöht werden, um eine verbesserte Schutzwirkung zu erreichen.Of the further pyrotechnic fuel of the inflator can be configured be that he burns slowly in a second stage and still produces hot gas, after the. first stage of the gas generator was triggered and almost all compressed gas from the pressure chamber in the gas bag emanated is. This can be for a case of restraint, in which the vehicle occupant several times with objects of the vehicle interior may collide, e.g. in a rollover situation, the life of the Gas bags increased for improved protection.
Als Druckgas für alle Ausführungsformen kann Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Kohlendioxid, Helium und deren Mischungen verwendet werden. Üblich sind Druckgasgemische aus 90 Gew.-% Argon und 10 Gew.-% Helium.When Compressed gas for all embodiments can Nitrogen, oxygen, argon, carbon dioxide, helium and mixtures thereof be used. Common are compressed gas mixtures of 90 wt .-% argon and 10 wt .-% helium.
Der Raum mit dem unter Umgebungsdruck stehenden Gas und die daran angrenzende Berstscheibe sind vorzugsweise fluchtend zueinander angeordnet. Dies bietet den Vorteil, daß das aus der Druckkammer ausströmende Druckgas in einer geraden Strömungsrichtung auf das unter Umgebungsdruck stehende Gasvolumen trifft und dieses effektiv unter Temperaturzunahme komprimiert.Of the Room with the gas under ambient pressure and the adjoining it Rupture disc are preferably arranged in alignment with each other. This offers the advantage that the flowing out of the pressure chamber Compressed gas in a straight flow direction to the gas under ambient pressure and this hits effectively compressed under temperature increase.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Aktivierung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems mit einem Gasgenerator, der eine mit Druckgas gefüllte Druckkammer umfaßt, die von einer bei einem vorbestimmten Berstdruck zerstörbaren Berstscheibe verschlossen ist, einen außerhalb der Druckkammer angeordneten pyrotechnischen Treibstoff mit einer vorbestimmten Selbstzündtemperatur und einem unmittelbar an den Treibstoff angrenzenden und im Ruhezustand des Gasgenerators unter Umgebungsdruck stehenden Gasvolumen, das die folgenden Schritte umfaßt: die Berstscheibe wird bei dem vorbestimmten Berstdruck zerstört und das Druckgas aus der Druckkammer freigesetzt; das aus der Druckkammer freigesetzte Druckgas wird dem Gasvolumen zugeführt; das Gasvolumen wird durch das Druckgas unter Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb der Selbstzündtemperatur des Treibstoffs verdichtet; der Treibstoff wird durch das verdichtete und erwärmte Gasvolumen gezündet und brennt unter Freisetzung eines Heißgasgemischs ab; und das Druckgas, das erwärmte Gasvolumen und das Heißgasgemisch werden dem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem zugeführt.object The invention further provides a method of activating a vehicle occupant restraint system with a gas generator, a pressure chamber filled with compressed gas comprises that of a burstable at a predetermined bursting rupture disc is locked, one outside the pressure chamber arranged pyrotechnic fuel with a predetermined autoignition temperature and one immediately adjacent to the fuel and at rest the gas generator under ambient pressure gas volume, the the following steps include: the rupture disk is destroyed at the predetermined bursting pressure and the Compressed gas released from the pressure chamber; that from the pressure chamber released pressurized gas is supplied to the gas volume; the gas volume is through the compressed gas under heating to a temperature above the auto-ignition temperature of the fuel compacted; the fuel is through the compressed and heated gas volume ignited and burns to release a hot gas mixture; and the compressed gas, the heated Gas volume and the hot gas mixture Become the vehicle occupant restraint system fed.
Bei Anwendung des Verfahrens zur Aktivierung im Bonfire-Fall kann der vorbestimmte Berstdruck der Berstscheibe vorzugsweise ab einer Umgebungstemperatur bzw. Gehäusetemperatur des Gasgenerators von etwa 120°C bis 130°C erreicht werden. Dadurch wird verhindert, daß ein organischer Brennstoff wie Guanidinnitrat mit einem sehr niedrigen Schmelzpunkt aufgrund der erhöhten Außentemperatur bereits vor der Frühzündung schmilzt und dadurch eine zu große Reaktionsoberfläche bereitstellt.at Application of the method for activation in the Bonfire case, the predetermined bursting pressure of the rupture disk preferably from an ambient temperature or housing temperature of the gas generator of about 120 ° C up to 130 ° C be achieved. This prevents an organic fuel such as guanidine nitrate due to a very low melting point the heightened outside temperature already melts before the pre-ignition and thereby too big reaction surface provides.
Im normalen Rückhaltefall kann das Verfahren aber auch dazu verwendet werden, um eine der Druckgasstufe nachgeschaltete Stufe des Gasgenerators zu aktivieren. Die Aktivierung des Gasgenerators erfolgt üblicherweise durch einen Zünder mittels eines elektrischen Signals. Der aktivierte Zünder löst eine Freisetzung des in der Druckkammer gespeicherten Druckgases aus. Die nachgeschaltete, stromabwärts der Druckkammer angeordnete Stufe umfaßt vorzugsweise einen Treibstoff mit einer niedrigen Abbrandgeschwindigkeit, so daß vom Treibstoff auch dann noch Heißgas erzeugt wird, wenn sich bereits das gesamte Druckgas aus der Druckkammer im Gassack befindet. Damit kann die Standzeit des Gassacks erhöht werden, um eine verbesserte Schutzwirkung für einen sekundären Rückhaltefall zu erreichen, bei dem der Fahrzeuginsasse mehrmals mit Gegenständen des Fahrzeuginnenraums zusammenprallen kann, wie z.B. in einer Rollover-Situation.In the normal case of restraint, however, the method can also be used to activate a stage downstream of the pressure gas stage of the gas generator. The activation of the gas generator is usually carried out by an igniter by means of an electrical signal. The activated detonator triggers a release of the compressed gas stored in the pressure chamber. The downstream, downstream of the pressure chamber arranged stage preferably comprises a fuel with a low combustion rate, so that the fuel Even then hot gas is generated when the entire pressure gas from the pressure chamber is already in the gas bag. Thus, the service life of the airbag can be increased in order to achieve an improved protective effect for a secondary restraint case in which the vehicle occupant may collide several times with objects of the vehicle interior, such as in a rollover situation.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und aus der nachfolgenden Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further Advantages of the invention will become apparent from the following description preferred embodiments and from the following drawing, to which reference is made. In the drawing show:
In
der
Vor
der ersten Berstscheibe
Wie
Im
Brandfall (Bonfire-Fall) mit einer übermäßig erhöhten Umgebungstemperatur erhitzt
sich das in der Druckkammer
Bei
der in
Der
zweistufige Gasgenerator
Die
zweite Brennkammer
Im
Rückhaltefall
bei einem Fahrzeugunfall aktiviert der Zünder
Claims (17)
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