CN102470816A - 触发用于人员保护装置的至少一个触发元件的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于触发用于人员保护装置的至少一个触发元件的装置。为此设置高端电路和低端电路，该高端电路建立能量源与所述至少一个触发元件的第一连接，该低端电路建立所述至少一个触发元件与接地的第二连接。此外设有用于调节所述至少一个触发元件的触发电流的调节装置，其中该调节装置被分配给所述高端电路和/或所述低端电路，其特征在于，所述高端电路和/或所述低端电路各具有用于调节每个触发元件的所述触发电流的两个并联的输出级，其中所述至少两个输出级中的至少之一具有电流调节装置和一个或多个并联的晶体管。

Description

触发用于人员保护装置的至少一个触发元件的装置和方法

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求所述类型的、用于触发用于人员保护装置的至少一个触发元件的装置或方法。

背景技术

由DE 10 2004 010 135 A1已知一种用于借助来自蓄能器的点火电流馈电给至少一个点火输出级的装置。在此，在该蓄能器和该至少一个点火输出级之间设有电压调节器，该电压调节器将在该至少一个点火输出级处的电压调节为一个预定的数值。

发明内容

与之相反，具有独立权利要求特征的、用于触发用于人员保护装置的至少一个触发元件的依据本发明的装置及依据本发明的方法的优点在于，通过相互并联的输出级进行标度(Skalierung)，其中所述输出级中的至少之一具有电流调节装置和一个或多个并联的输出级。由此可以避免在低点火电流需求的情况下设有过大的晶体管以及在高点火电流需求的情况下设有离散解决方案(diskrete

)的缺陷。通过输出级的并联，能够表示标度，也就是说，以两个或多个并联的输出级来实现更高或更长的触发电流脉冲。由此也能够使用更小的输出级。这导致该装置的简化或成本降低。

在此可以将该装置理解为控制装置或控制装置的电路的一部分，该控制装置引起用于人员保护装置的至少一个触发元件的触发。

触发在此意味着激活用于人员保护装置的触发元件。也就是说，这种触发导致触发元件的馈电并由此导致引爆装置的点火或在电磁情况下导致人员保护装置的磁操作。

触发元件例如是归根结底表示引爆装药的点火元件，以便烟火技术地激活例如安全气囊或安全带拉紧器。在电磁致动器的情况下，以触发元件表示线圈，该线圈通过电流产生引起人员保护装置的操作的磁场。

可以将人员保护装置理解为诸如安全气囊、安全带拉紧器、碰撞激活的头枕的人员保护装置，或者也可以将人员保护装置理解为行人保护装置等等。

以高端电路表示被安置在触发元件和能量源之间并最后建立该能量源和该触发元件之间的连接的电路。因为该高端电路归根结底并不仅是一个开关，而且也是由能量源流向触发元件的电流的调节装置，所以在高端电路和/或建立从触发元件至接地的第二连接的低端电路中设有电流调节装置。在此可以将能量源理解为例如蓄能器，并因此理解为一个或多个电容器，并且所述连接仅意味着电流当前能够流动。

在此可以将接地理解为控制装置中的接地，该接地能够与底盘处的接地相同。

能够将触发电流的调节装置安置在高端电路或者低端电路或者乃至在这两种电路中。该调节装置促成了将触发电流调节为确定的形式。所以由此电流值能够意味着幅度，也能够是触发电流脉冲的持续时间。而且在此脉冲自身的形成也是可能的。电流调节装置的优选的实施形式将流过输出级的、通过分路测量到的点火电流与基准电流进行比较。根据该比较实现输出级的触发，也就是实现输出级晶体管的基极或栅极的触发。在识别出触发情况时，这种调节电流叠加触发输出级晶体管的触发信号。

并联的输出级意味着并联的电路，其中该输出级中的至少之一具有电流调节装置和一个或多个并联的晶体管。如果优选地仅设有电流调节装置，那么该电流调节装置也调节其他输出级的一个或多个晶体管的电流。此外可能的是，输出级具有多个由电流调节装置触发的并联晶体管。

为每个触发元件设置至少两个输出级的这种并联，从而在为触发元件馈电时这种并联输出级用于形成触发电流。如上所述，能够将至少两个输出级的这种并联电路安置在高端电路或者低端电路或者在这两种电路中。

相对于现有技术，现在为每个触发元件使用至少两个输出级也因此使用至少两个晶体管，虽然这自身表示一个成本因素，但却能够覆盖触发电流需求的更大带宽。由此能够创造更多例如具有根据本发明的装置的ASIC并由此再次实现成本优势。

优选地，流过并联输出级的部分点火电流大小相同，以便例如均匀地分配热负荷并尤其能够并联同样的晶体管，这可以带来巨大的成本优势。

通过在从属权利要求中实施的措施和改进方案，在独立权利要求中描述的装置或在独立权利要求中描述的方法的有利的改善是可能的。

有利地，每个输出级具有仅分配给该输出级的各自的电流调节装置。由此在最简单的情况下设有各具有电流调节装置的两个输出级。这实现了，每个输出级也因此每个晶体管例如MOSFET或者其他功率晶体管可以进行单独的电流调节。

有利地，仅有一个输出级连接有仅分配给该输出级的一个电流调节装置，其中然而该电流调节装置触发用于调节触发电流的至少一个其他输出级。也就是说，该电流调节装置将触发信号既传输至第一输出级也传输至第二输出级，其中该第二输出级在此没有自己的电流调节装置。

此外，有利地，所述一个电流调节装置测量流向各个输出级的所有的部分触发电流，并根据该测量触发输出级的晶体管。这能够促成，每个晶体管获得该电流调节装置的相同信号或者也获得单独的信号。由此可存在多通道电流调节。如上所述，通常借助于分路电阻实施这种测量。

此外，有利地，并联的输出级被安置在集成电路上并且在所述集成电路外部实现了部分触发电流的组合。由此充分利用了集成电路的优点，但是仅在该ASIC(专用集成电路)外部通过电流叠加或相加来产生通过增加部分触发电流实现的高的电流值。这避免了对于集成电路，通常为ASIC，能够避免用于这种大触发电流的高成本措施。这也降低了依据本发明的装置的实施的成本。在此在ASIC上为每个输出级分配各自的输出引脚，从而对于输出级的使用存在较高的灵活性。

有利地，能够将高端电路和低端电路安置在集成电路上。

有利地，如此构造触发电流的调节装置，即为至少一个触发元件产生具有由调节装置调节的持续时间和大小的至少一个触发电流脉冲。由此可以描述为，通过特别在多个晶体管处实现的调节装置的调节，并通过叠加产生复合的触发电流脉冲。这种触发例如在用于触发人员保护装置的控制装置中、通过控制装置中的微控制器经由所谓的SPI(串行外围接口)导线即至ASIC的串行接口实现，该ASIC包含根据本发明的点火线圈电路。为此该ASIC具有处理逻辑电路，该处理逻辑电路使得通过输出级产生预定的点火脉冲。或者通过叠加电流调节装置的相应的触发信号的方式，或者通过由电流调节装置引起点火脉冲的方式。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例并在下文中对其进行详细阐述。附图中：

图1示出了用于触发具有依据本发明的装置的人员保护装置的控制装置的方框图；

图2示出了用于依据本发明的装置的第一实施例；

图3示出了用于依据本发明的装置的第二实施例；

图4示出了用于依据本发明的装置的第三实施例；

图5示出了典型的触发电流脉冲；

图6示出了依据本发明的方法的流程图；以及

图7示出了依据本发明的调节装置的框图。

具体实施方式

图1在方框图中示出了具有依据本发明的装置的控制装置SG。依据本发明的装置基本上包括具有输出级的集成电路FLIC。但是控制装置SG首先具有加速度传感器B，其信号一方面输入微控制器μC另一方面输入安全控制器SCON。由此相互独立地分析加速度信号，并且分析结果或触发信号经由SPI导线和/或其他导线传向输出级电路FLIC并在此进入逻辑电路部分L。

根据逻辑连接，例如逻辑与连接，将微控制器μC和安全控制器SCON的触发信号相连接。该连接用于使得输出级电路识别到应该触发触发元件Z。然后高端电路HS将触发元件Z与蓄能器CER即电容器相连接，该电容器由电池电压充电至一个较高电压。集成电路FLIC上的低端电路LS将触发元件Z与接地M相连接，该接地表示控制装置或底盘的接地。高端电路HS和低端电路LS能够具有一个或多个晶体管作为功率开关。这些晶体管和各自的电流调节装置构成依据本发明的输出级，其中至少两个输出级并联。

图2示出了依据本发明的装置中的第一实施例。其目的在于将点火电流形成为预定的形式，以作为触发电流脉冲。一旦晶体管T1和T2被打开，点火电流就从蓄能器CER流出。来自蓄能器CER的点火电流分开在通往电流测量位置SS1的第一路径中和通往电流测量位置SS2的第二路径中。所述电流测量位置SS1和SS2为电流调节装置SR1和SR2提供测量值。通常将所述电流测量位置构造为分路电阻。

然后电流进一步流至晶体管T1和T2，其在此被构造为晶体管也因此被构造为功率开关，但是该功率开关在其回路电阻内是可变化的，并相应地被触发。电流调节装置SR1和SR2相应地调节晶体管T1和T2的回路电阻。在此上述的脉冲形式也是可能的。这样经调节的部分触发电流由晶体管T1和T2流向集成电路FLIC的接口并在该集成电路FLIC外部被相加地叠加。经相加地叠加的触发电流流至点火元件Z。流经该点火元件的电流被仅由晶体管T3构成的低端电路接收，并被引向接地。为此相应地触发晶体管T3。多个晶体管的并联的存在来代替晶体管T1，T2和T3是可能的。

图3示出了依据本发明的装置的第二实施例，其中当前使用相同的附图标记表示相同的元件。来自蓄能器CER的点火电流再次到达具有晶体管T1和T2的两个路径。但是第一路径仍具有向电流调节装置SR1传输的电流测量SS1，但是电流调节装置SR1不再如上仅触发晶体管T1，而是也触发晶体管T2。由此能够减少电流调节装置和相应测量点的执行。这也能够被用于多个没有电流调节装置的其他晶体管。

图4示出了依据本发明的装置的第三实施例。相对于上一附图现在设置电流调节装置SR1不仅测量电流SS1而且还测量电流SS2。晶体管T1和T2的触发再次通过电流调节装置SR1实现，但现在基于两次测量，即SS1和SS2的测量。如果识别到触发情况，将再次仅连接晶体管T3。

图5在电流时间图中阐明了能够通过依据本发明的电路实现的不同的例子。首先示出了具有脉宽ΔT1和幅度I1的宽脉冲。但是也可能是具有幅度I2和脉宽ΔT2的脉冲。

图6在流程图中示出了依据本发明的方法。在方法步骤600中通过碰撞传感装置识别触发情况，在该触发情况下通过微控制器μC和安全控制器SCON相互独立地对碰撞信号进行分析。在输出级电路FLIC中通过逻辑电路例如逻辑与，实现部分结果的组合。

在方法步骤601中，通过高端电路和低端电路分别实现了触发元件Z与蓄能器和接地的连接。在方法步骤602中，如上所示，通过使用部分触发电流实现了对触发电流的调节。在方法步骤603中，通过部分触发电流的叠加实现了触发信号的输出。在方法步骤604中，然后最终实现了触发触发元件并由此触发人员保护装置。

图7示出了能够在高端电路和/或低端电路中实现的电流调节装置的实施。电流IER来自于蓄能器CER并且通过分路电阻RSH被测量并且流至比较器73的第一输入端。在第二输入端输入基准电流源74的基准电流IREF。电阻72被如此测量，使得实现目标功能。比较器的输出端导向晶体管70的栅极并导向触发晶体管70的晶体管71的源极，该晶体管71经由上述逻辑部分由信号DIS_AHP触发。就是说，经电流调节的电流通过晶体管71流向接地并促成了晶体管70的栅极处的电压。

Claims (10)

1.用于触发用于人员保护装置的至少一个触发元件(Z)的装置，具有：

-高端电路(HS)，所述高端电路建立从能量源(CER)至所述至少一个触发元件(Z)的第一连接，

-低端电路(LS)，所述低端电路建立从所述至少一个触发元件至接地的第二连接，

-其特征在于，所述高端电路(HS)和/或所述低端电路(LS)各具有用于调节每个触发元件(Z)的触发电流的至少两个并联的输出级，其中所述至少两个并联的输出级中的至少之一具有第一电流调节装置和一个或多个并联的晶体管。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个输出级仅具有一个分配给该输出级的第二电流调节装置。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，仅有一个输出级具有仅分配给其的一个第三电流调节装置并且所述第三电流调节装置触发用于调节所述触发电流的至少一个其他的输出级。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第三电流调节装置测量流向所述各个输出级的所有的部分触发电流并根据所述测量触发所述一个或多个晶体管。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述并联的输出级被安置在集成电路(FLIC)上并且在所述集成电路(FLIC)的外部实现所述部分触发电流的组合。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述高端电路(HS)和所述低端电路(LS)被安置在所述集成电路(FLIC)上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，如此实现所述触发电流的调节，即为所述至少一个触发元件产生具有由所述各个电流调节装置调节的持续时间和大小的至少一个触发电流脉冲。

8.用于触发用于人员保护装置的至少一个触发元件(Z)的方法，具有以下方法步骤：

-通过高端电路(HS)建立所述至少一个触发元件与能量源(CER)的第一连接，

-通过低端电路(LS)建立所述至少一个触发元件(Z)与接地(M)的第二连接，

其特征在于以下方法步骤：

-通过并联所述至少两个输出级(T1，T2)来调节每个触发元件(Z)的触发电流，所述至少两个输出级(T1，T2)被各自分配给所述高端电路和/或所述低端电路，其中所述至少两个输出级中的至少之一具有第一电流调节装置和一个或多个并联的晶体管。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，仅有一个输出级与仅分配给其的一个第二电流调节装置连接，并且所述第二电流调节装置触发用于调节所述触发电流的至少一个其他的输出级。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，如此实现所述触发电流的调节，即为所述至少一个触发元件(Z)产生具有由所述电流调节装置调节的持续时间和大小的至少一个触发电流脉冲。

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