可变输出充气器制造技术

一种用于对气囊充气的装置包括具有控制阀入口和出口的控制阀，控制阀选择性地提供第一预定有效通流面积，并选择性地允许流体流过第一预定有效通流面积，以在第一预定流体压力下产生第一预定质量流率，选择性地提供第二预定有效通流面积，并选择性地允许流体流过第二预定有效通流面积，以在第二预定流体压力下产生第二预定质量流率；用于检测充气参数的传感器；及控制模块，其选择性地在允许流体流过第一预定有效通流面积及允许流体流过第二预定有效通流面积之间切换控制阀，以在控制阀的出口处实现期望的第一可变质量流率，控制模块将乘员参数用作算法的输入，以选择性地确定所述第一可变质量流率，并且控制阀不提供控制阀入口和出口之间的密封。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及气囊充气器，更具体地，涉及可以对预估事件进行定制的气囊充气器控制系统。
技术介绍
通常用加压气体源对气囊充气。虽然气囊最早只包括单级充气器，或对可变的压力提供恒定有效通流面积的充气器，但某些近年出现的气囊充气器已适配用于提供一种以上的流率来对气囊充气。这些“两级”气囊充气器通常由控制逻辑触发，控制逻辑确定当前正在经历何种“类型”的碰撞事件，并提供选择的流率来对气囊充气。然而，这些两级充气器通常只提供自适应的通气口、自适应的柱体、两级烟火式充气器(dual-stage pyro inflator)，或提供有限功能的其他系统。也可以使用混合式烟火式充气器，但这样的充气器对系统内的压力波动敏感，这样的压力波动会影响燃烧及气流和压力的后续发展。随着对碰撞动力学，及何种参数在更改充气质量流率时有用，以及在何种程度上改变充气质量流率的理解得到持续发展，对于可在某种程度上精确地检测到并为气囊充气动作序列作出补偿的特定触发事件，两级气囊充气器已不足以提供期望的流率。因此，需要一种适应于具体确定的触发事件的对气囊充气的装置和方法。最好这样的装置可以方便地改变，以用于不同类型的汽车，如小汽车、中型卡车，及轻型卡车。
技术实现思路
示例实施例包括用流体对气囊充气的方法。该方法包括发送开启第一阀的信号， 及开启第一阀。该方法还包括引导控制压力通过第一阀并指向第二阀。该方法还包括响应于控制压力使第二阀节流。第二阀的节流在第二阀出口处使流体产生可变充气质量流率。 第一阀的开启及关闭是作为可对气囊实现期望的预定可变充气质量流率的阶跃函数(step function)执行的。在一个实施例中，第一阀的入口一直与第二阀的入口流体连通。在另一个实施例中，第二阀的入口一直与第二阀的出口流体连通，以使第二阀不能阻止流体流过第二阀。在又一个实施例中，第一阀是电动阀，第二阀是气动阀。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于对气囊充气的装置。该装置包括具有控制阀入口和控制阀出口的控制阀，该控制阀选择性地提供第一预定有效通流面积，并选择性地允许流体流过第一预定有效通流面积，以在第一预定流体压力下产生第一预定质量流率，该控制阀还选择性地提供第二预定有效通流面积，并选择性地允许流体流过第二预定有效通流面积，以在第二预定流体压力下产生第二预定质量流率；用于检测充气参数的传感器；及控制模块，该控制模块选择性地在允许流体流过第一预定有效通流面积及允许流体流过第二预定有效通流面积之间切换该控制阀，以在该控制阀的出口处实现期望的第一可变质量流率，其中该控制模块将乘员参数用作算法的输入，以选择性地确定第一可变质量流率。在一个实施例中，该控制阀包括一个或多个电动阀和/或气动阀。附图说明图1是根据一个实施例的气囊充气器系统的示意图；图2是在第一状态中示出的根据一个实施例的控制阀的示意图；图3是在第二状态中示出的根据一个实施例的控制阀的示意图；图4是图1所示系统的选择的示例操作模式中的各种质量流率的图示；及图5是产生图4所示的可变质量流率的系统操作的图示。具体实施例方式现参考附图，详细示出优选示例实施例。虽然附图表示某些实施例，但附图不必符合比例，并可能放大、省略，或部分地以截面示出某些特征，以便更好地示出和说明本专利技术。 此外，本文中所述的实施例既不穷尽本专利技术的可能实施方式，也不将权利要求限制或限定于在附图中示出并在下面的具体实施方式中公开的具体形式和配置。图1示出气囊充气器系统20的一个实施例。系统20包括气体供给容器22、主阀对、控制阀沈、气囊观、控制模块30、流量计32、主气体压力传感器34、副气体压力传感器 36、乘员传感器38，及碰撞传感器40。主阀M经通信线路50连接到控制模块30，并由控制模块30开启，以连接气体供给容器22与控制阀26。主气体压力传感器34检测气体供给容器22内的压力，并经通信线路52连接到控制模块30。副气体压力传感器36检测控制阀 26内的压力，并经通信线路M连接到控制模块30。流量计32检测控制阀沈与气囊观之间的气体的质量流量，并经通信线路56连接到控制模块30。应理解，流量计32和压力传感器34、36不是系统20的操作所必须的，如下文详述。在所示实施例中，气体供给容器22是压力约为12，OOOpsi (kPa)的存储气体源，然而也可以使用其他适合的气体供给源。控制阀26是用烟火技术(pyrotechnics)开启的， 然而也可以使用其他开启机制。气囊观是具有标准设计或非标准设计的常规气囊。另外， 主阀M可以是用于引导压缩气体从气体供给容器22流动到控制阀沈的防爆盘(burst disk)或其他适合的装置。最佳地如图2和图3所示，控制阀沈包括阀体70、主入口 72、主出口 74，及通气口 76。在所示实施例中，阀体70中装有配置为阻止压缩气体从气体供给容器22到控制阀沈流动的电磁阀80。阀体70界定出位于主入口 72和主出口 74之间的控制节流面78，如下文详述。电磁阀80包括具有柱塞节流面88的柱塞86。电磁阀80可在伸展位置(图2中的第一状态)及收缩位置(图3中的第二状态)之间移动。最佳地如图2所示，在电磁阀80处于伸展位置时，控制节流面78与柱塞节流面88 之间的距离产生用于从其间通过的流体(未标号)的流动的有效面积EA1。最佳地如图3 所示，在电磁阀80处于收缩位置时，控制节流面78与柱塞节流面88之间的距离产生用于从其间通过的流体的流动的有效面积EA2。有效面积EA2大于有效面积EA1。回到图1，流量计32检测控制阀出口 74与气囊观之间的流体的质量流量，并经通信线路56向控制模块30发送信号。主气体压力传感器34检测气体供给容器22内的气体压力，并经通信线路52向控制模块30发送信号。副气体压力传感器36检测控制阀沈的第一端74内的气体压力，并经通信线路M向控制模块30发送信号。在所示实施例中，乘员传感器38检测的内容包括乘员位置、安全带状态(已扣上、未扣上等)、重量及高度， 而碰撞传感器40检测的内容包括汽车重量、汽车速度、可能碰撞的车辆的估计重量和速度等。这些来自乘员传感器38及碰撞传感器40的输入统称为充气参数。控制模块30包括微处理器200。微处理器200的部分控制逻辑示意性地在208处示出。控制模块30经通信线路210连接到乘员传感器38。控制模块30经通信线路212连接到碰撞传感器40。控制模块30经通信线路214连接到电磁阀80。图4示出预估事件中的期望的可变充气质量流率的示例实施例。即，取决于检测到的各种充气参数，可以按不同的方式展开气囊，以响应于不同的碰撞事件。在标记为“小汽车，事件1”的第一事件中，在主阀M开启，且控制阀沈在第二状态中开启以允许流体通过第二有效面积EA2时，展开气囊28。因此，对第一事件示出的质量流率是随气体供给容器22中的压力减小而减小的较高流率。在标记为“小汽车，事件4”的第二事件中，在主阀M开启，且控制阀沈在第二状态中开启约3毫秒(ms)，以允许流体通过第二有效面积EA2时，展开气囊观。然后控制阀 26切换到第一状态(图幻约27毫秒(ms)，以允许流体通过第一有效面积EAl。因此，对第二事件示出的质量流率处于较高流率达:3ms，切换到较低流率约27ms，然后回本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于对气囊充气的装置，其特征在于，包括：具有控制阀入口和控制阀出口的控制阀，所述控制阀选择性地提供第一预定有效通流面积，并选择性地允许流体流过所述第一预定有效通流面积，以在第一预定流体压力下产生第一预定质量流率，所述控制阀还选择性地提供第二预定有效通流面积，并选择性地允许所述流体流过所述第二预定有效通流面积，以在第二预定流体压力下产生第二预定质量流率；用于检测充气参数的传感器；及控制模块，所述控制模块选择性地在允许所述流体流过所述第一预定有效通流面积及允许所述流体流过所述第二预定有效通流面积之间切换所述控制阀，以在所述控制阀的出口处实现期望的第一可变质量流率，其中所述控制模块将乘员参数用作算法的输入，以选择性地确定所述第一可变质量流率，并且所述控制阀不提供所述控制阀入口和所述控制阀出口之间的密封。

【技术特征摘要】
2007.01.16 US 11/654,2591.一种用于对气囊充气的装置，其特征在于，包括具有控制阀入口和控制阀出口的控制阀，所述控制阀选择性地提供第一预定有效通流面积，并选择性地允许流体流过所述第一预定有效通流面积，以在第一预定流体压力下产生第一预定质量流率，所述控制阀还选择性地提供第二预定有效通流面积，并选择性地允许所述流体流过所述第二预定有效通流面积，以在第二预定流体压力下产生第二预定质量流率；用于检测充气参数的传感器；及控制模块，所述控制模块选择性地在允许所述流体流过所述第一预定有效通流面积及允许所述流体流过所述第二预定有效通流面积之间切换所述控制阀，以在所述控制阀的出口处实现期望的第一可变质量流率，其中所述控制模块将乘员参数用作算法的输入，以选择性地确定所述第一可变质量流率，并且所述控制阀不提供所述控制阀入口和所述控制阀出口之间的密封。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块在所述控制阀的出口处选择性地提供第二可变质量流率。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块在少于5毫秒的时间内将所述控制阀选择性地从允许所述流体流过所述第一预定有效通流面积切换为允许所述流体流过所述第二预定有效通流面积，再切换回允许所述流体流过所述第一预定有效通流面积。4.如权利要1所述的装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩·布鲁斯特·霍尔，保罗·西蒙斯，符燕，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US