CN106170419A - 用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的方法及装置 - Google Patents

用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于关断车辆(100)的使用烟火技术的保护装置(108)的点火器(106)的至少一个点火输出级(104)的方法。该方法包括以下步骤：如果用于点火输出级(104)的驱控电流的电流强度超过预定的电流阈值，则将激活信号设置为激活电平；确定如下的持续时间，在该持续时间中将所述激活信号设置为激活电平；以及根据持续时间与预定的最小电流持续时间的比较来提供用于关断所述点火输出级(104)的开关信号。

Description

用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一 个点火输出级的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的方法、一种用于关断车辆的烟火技术保护装置的点火器的至少一个点火输出级的相应的装置、具有相应的装置的点火输出级装置以及相应的计算机程序产品。
背景技术
为了激活在烟火约束系统中的点火器，点火装置的制造者为了确保安全和时间准确的点火要求在确定的持续时间上最小的电流。为了符合这些要求，如此设计电路的设计，以使得电路在考虑所有公差的情况下满足要求。这导致，不仅选择的持续时间而且电流都比所要求的大得多。因此，例如实现点火装置的馈电的功率输出级相比于相应的要求大得多的设计。
发明内容
在该背景下，在此提出的方案按照独立权利要求提出一种用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的方法，此外还提出一种用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置，其中该装置应用该方法，此外还提出一种具有用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置的点火输出级装置，以及最后提出一种相应的计算机程序产品。由相应从属权利要求和以下描述给出有利的设计方案。
电气和电子元件受到公差影响。如果即使存在应用的元件的公差也在没有用于驱控点火器的元件或电路超过尺寸的情况下在确定持续时间上实现最小的电流或最小的量的电流，则能够有利地更小地设计用于点火器的点火输出级。能够监控需要的最小的电流和预定的持续时间，并且间接地防止各个元件的过载。
在此提出一种用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的方法，其中该方法具有以下步骤：
如果用于点火输出级的驱控电流的电流强度超过预定的电流阈值，则将激活信号设置为激活电平；
确定如下的持续时间，在该持续时间中将激活信号设置为激活电平；以及
根据持续时间与预定的最小电流持续时间的比较来提供用于关断点火输出级的开关信号。
将车辆的使用烟火技术的保护装置能够理解为约束装置，如例如安全气囊或安全带。将点火输出级能够理解为具有至少一个晶体管的功率输出级。在此能够为了驱控使用烟火技术的保护装置而设置点火输出级。激活信号能够设有两个信号电平。预定的电流阈值能够表示通过点火器限定的最小电流。在此最小电流能够是对于电流强度的最小要求，其对于触发或正确驱控点火器是必要的。预定的最小电流持续时间能够表示对于用于正确驱控点火器的持续时间的最小要求。有利地，一旦通过点火级提供在最小电流持续时间中提供对于用于驱控点火器需要的最小通过电流持续时间所要求的最小电流，则能够通过提出的方法关断点火输出级。有利地能够实现输出级的优化设计并继而实现成本节约。
此外能够在确定步骤中使用计数器确定持续时间。在此计数器的计数状态能够表示持续时间。计数器能够响应于激活信号增加计数状态。在确定步骤中能够使用时间发生器确定持续时间。时间发生器能够构造为，响应于激活信号在预定的时间间隔中实现计数器。而且通过该实施形式能够成本有利地确定如下持续时间，在该持续时间中驱控电流的电流强度大于电流阈值。
在提供步骤中能够将所述持续时间和附加或替代地将计数状态与预定阈值比较。该阈值能够表示最小电流持续时间。为了驱控点火器能够限定最小电流持续时间。计数状态能够将与阈值比较，以确定最小电流持续时间。如此能够简单和成本有利地监控最小电流持续时间的履行。
在设置步骤中能够使用电流转换器确定所述电流强度。驱控电流的电流强度能够利用电流转换器或电流测量器来获取或确定。有利地，能够在没有驱控电流的变化的情况下确定电流强度。
此外，能够在设置步骤中使用比较器将电流强度与表示电流阈值的阈值电流比较。为了确定：驱控电流具有用于驱控点火器的需要的最小电流或至少电流阈值，能够成本有利地利用比较器比较电流强度与电流阈值。
可选择地，能够利用在设置步骤之前的获取步骤来获取电流强度。特别地，能够使用电流转换器获取电流强度。能够在获取步骤中利用电流转换器获取电流强度。
该方法能够包括响应于所述开关信号驱控点火输出级的步骤。在此，点火输出级能够包括至少一个晶体管、特别是MOSFET晶体管。在驱控步骤中能够响应于开关信号驱控点火输出级。点火输出级能够包括开关。在一个实施形式中，点火输出级能够具有用于控制驱控电流的高端开关和低端开关。
在此提出一种用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置，其中该装置具有以下特征：
设置装置，用于如果用于点火输出级的驱控电流的电流强度超过预定的电流阈值，则将激活信号设置为激活电平；
确定装置，用于确定如下的持续时间，在该持续时间中将激活信号设置为激活电平；以及
接口，用于根据持续时间与预定的最小电流持续时间的比较来提供用于关断点火输出级的开关信号。
在此提出的方案实现一种用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置，其中该装置构造为，在相应装置中实施或实现在此提出的方法的变型的步骤。而且通过以装置形式的本发明的这些实施变型能够快速和有效解决本发明的任务。
在此能够将装置理解为电气装置，其处理传感器信号并且据此输出控制和/或数据信号。该装置能够具有接口，接口能够按照硬件方式和/或软件方式构成。在按照硬件方式构成的情况下，接口能够是例如所谓系统专用集成电路的部分，该部分包含装置的不同功能。然而也可能的是，接口是自身的集成电路或者至少部分由离散元件组成。在按照软件方式构成的情况下，接口能够是软件模块，该软件模块例如除了其他软件模块之外也存在于微控制器上。
也有利的是，设置装置包括电流转换器和比较器。此外，确定装置能够包括计数器和时间脉冲发生器。用于提供的接口能够包括比较装置。在此，电流转换器能够构造为，获取驱控电流并且提供表示驱控电流的电流强度信号。比较器能够构造为，如果电流强度信号超过电流阈值信号，则将激活信号设置为激活电平。计数器的计数状态能够响应于激活信号和时间脉冲发生器的信号而增加。此外，比较装置能够构造为，如果计数状态超过阈值，则提供开关信号。
在此提出的方案实现一种点火输出级装置，具有：点火输出级和在此提出的用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置的变型。点火输出级包括用于控制驱控电流的高端开关和低端开关以及如下接口，该接口用于提供驱控电流给使用烟火技术的保护装置的点火器。装置的接口构造为，提供开关信号作为用于多个开关中的至少一个的控制信号。
有利地，此外还有具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序，程序代码能够存储在机器可读的载体或存储介质如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且用于实施、实现和/或驱控根据上述实施形式之一所述方法的步骤，特别是当程序产品或程序在计算机或装置上执行时。
附图说明
以下根据附图示例性地进一步阐明在此提出的方案。其中：
图1示出具有按照本发明的一个实施例的用于关断至少一个点火输出级的装置的车辆；
图2示出按照本发明的一个实施例的用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置的方框图；
图3示出按照本发明的一个实施例的用于关断点火器的至少一个点火输出级的装置的方框图；
图4示出具有用于点火器的点火输出级和按照本发明的一个实施例的用于关断点火输出级的装置的点火输出级装置的电路图；以及
图5示出按照本发明的一个实施例的用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的方法流程图。
在本发明的有利实施例的以下描述中，对于在不同附图中示出的和作用相似的元素应用相同或相似的附图标记，其中省去对这些元素的重复描述。
具体实施方式
图1示出具有按照本发明的一个实施例的用于关断使用烟火技术的保护装置108的点火器106的至少一个点火输出级104的装置102的车辆100。车辆100包括保护装置108。在此，根据实施例保护装置108是约束装置，如例如安全气囊或安全皮带拉紧器或其他可烟火技术触发的保护装置108，该保护装置108通过点火器106触发。点火器106通过相应的驱控电流110点火。对于驱控电流适用一定的最小要求，如最小电流强度和最小电流持续时间，它们为了点火器106的点火是应满足的。
装置102构造为，监控驱控电流110并且提供开关信号112，以便当满足针对用于点火器106的点火的驱控电流的最小要求时关断点火输出级104。
提出的实施例的一个方面是根据通过点火器106的电流持续时间关断在安全气囊控制装置中的点火输出级104。在图1中示出的实施例中示出具有独立关断102的点火输出级104。
图2示出按照本发明的一个实施例的用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置102的方框图。车辆能够是在图1中示出的车辆100的一个实施例。因此，点火输出级以及点火器能够是在图1中示出的点火输出级104和点火器106的实施例。
点火输出级104按照该实施例包括第一开关214、第二开关216以及两个用于连接点火器106的连接端222、224。两个开关214、216串联连接在第一电位连接端218例如电压源与第二电位连接端220例如接地连接端之间。如果开关214、216闭合，则驱控电流110能够流经开关214、216以及连接到连接端222、224的点火器106并且由此引起点火器106的点火。
在示出的实施例中，点火输出级104包括驱控装置226用于响应于开关信号112驱控两个开关214、216。在此驱控装置226构造为，接收开关信号112并且转换为相应的控制信号228、230。在此控制信号228控制第一开关214，而控制信号230控制第二开关216。
在未示出的实施例中，点火输出级104具有仅仅一个开关，例如第一开关214或替代地第二开关216。在一个实施例中，开关信号112直接引导给开关214、开关216或替代地两个开关214、216。在该情况下，点火输出级104不包括驱控装置226。
而且该装置102能够是在图1中示出的用于关断用于车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器106的至少一个点火输出级104的装置102。装置102包括设置装置232、确定装置234以及接口236。设置装置232构造为，如果用于点火输出级的驱控电流110的电流强度超过预定的电流阈值240，则将激活信号238设置为激活电平。在一个实施例中，设置装置232包括电流测量器或在此未示出的电流测量装置。为此能够在第一电位连接端218与点火输出级104之间的馈电线中插入测量电阻或者例如设置测量线圈。确定装置234构造为用于确定持续时间242，在该持续时间中将激活信号238设置为激活电平。使用激活信号238来实现对持续时间242的确定。接口236构造为，提供用于关断点火输出级104的开关信号112。在此根据持续时间242与预定的最小电流持续时间244的比较来提供开关信号112。
在此提出的装置102的实施例允许在点火输出级104及其驱控的设计中通过安全地满足点火器制造者的最小要求最优地设计点火输出级104并继而节省成本。在此提出的实施例的一个方面在于，测量或确定流过要求的最小电流的持续时间并且在达到要求的最小电流持续时间时独立地关断功率输出级104。通过输出级的激活时间的最小化，在这些组件上的损耗功率更小。由此又能够在面积方面更小地构造组件，这促成成本降低。
图3示出按照本发明的一个实施例的用于关断车辆的烟火技术保护装置的点火器的至少一个点火输出级的装置102的方框图。装置102能够是在图1或图2中所述装置102的实施例。装置102包括设置装置232、确定装置234以及接口236。设置装置232构造为，读入或者替代地获取驱控电流110。接口236构造为，通过相应的开关信号112关断用于点火器的点火输出级。
在示出的实施例中，设置装置232具有电流转换器350和比较器352。电流转换器350构造为，确定驱控电流110的电流强度。在此在一个实施例中电流转换器350是电流测量器350或另一适合的用于获取驱控电流110的电流强度的测量装置。比较器352构造为，使用比较器352比较由电流转换器350获取的电流强度与表示电流阈值的阈值电流354或电流阈值信号354。
确定装置234包括计数器356，计数器构造为确定如下持续时间，在该持续时间中将激活信号238设置为激活电平。在此计数器356的计数状态358表示持续时间242。
此外，接口236构造为，将持续时间242或表示持续时间242的计数状态358与预定阈值360比较。在此，阈值360表示用于点火器的点火的最小电流持续时间。接口236构造为，如果持续时间242至少具有最小电流持续时间的值，则提供开关信号112。
在一个未示出的实施例中，装置102包括驱控装置，用于响应于开关信号112驱控至少一个点火输出级。驱控装置的一个变型在图4中示出并且设有附图标记226。
在一个实施例中，点火输出级包括至少一个MOSFET晶体管，特别是用于接通和关断驱控电流110的MOSFET晶体管。
图4示出具有用于点火器106的点火输出级104和按照本发明的一个实施例的用于关断点火输出级104的装置102的点火输出级装置的电路图。
装置102能够是在图1至3中所述装置102的一个实施例。装置102包括设置装置232、确定装置234以及接口236。设置装置232具有电流转换器350和比较器352。确定装置234具有计数器356以及时间脉冲发生器462。接口236具有比较装置。电流转换器350构造为，获取驱控电流110并且作为表示驱控电流的电流强度信号464提供给比较器352。比较器352构造为，比较电流强度信号464与电流阈值信号354或阈值电流354并且如果电流强度信号464超过电流阈值信号354那么将激活信号238设置为激活电平。
计数器356的计数状态358响应于激活信号238和时间脉冲发生器462的信号466而增加。接口236的比较装置构成为，如果计数状态358超过阈值360，那么提供开关信号112。
在装置102的连接端上驱控电流110是可导入或可测量的。装置102的连接端按照该实施例经由电流转换器350或电流测量器350的测量电阻468与用于引导驱控电流110通过点火输出级104的线路耦合。测量电阻468在此设置在用于引导驱控电流110的线路内的适合的位置上。在一个未示出的实施例中，装置102的连接端经由电流测量器350的测量线圈与用于引导驱控电流110通过点火输出级104的线路耦合。测量线圈在此设置在用于引导驱控电流110的线路内的适合的位置上。
连接端218也表示为“High_out”，连接端220也表示为“Low_out”。
第一开关214也表示为高端开关或T1。第二开关216也表示为低端开关或T2。在一个实施例中，两个开关214、216构成为晶体管，特别是MOSFET晶体管，例如N通道MOSFET。第一开关214示例性地设置在表示为“High_out”的连接端218与装置102的用于获取驱控电流110的连接端之间。第二开关216设置在也表示为“Low_out”的连接端220与接地连接端之间。
点火输出级104在图4中示出的实施例中具有用于开关信号112的连接端。用于控制信号110的线路与驱控装置226连接。驱控装置在两个输出端上提供控制信号228、230，控制信号经由相应的线路引导给相应的开关214、216。
电流转换器350的输出端——电流强度信号464位于在该输出端上——与比较器352的输入端连接。比较器352的另一输入端经由第一比较器电阻与用于电流阈值信号354的连接端连接并且经由第二比较器电阻与接地连接。激活信号238位于在比较器352的输出端上。比较器352的输出端与计数器356的输入端连接。脉冲发生器462提供信号466。计数器356构造为，使用脉冲发生器462的信号466和激活信号238增加计数状态358。计数器356与接口236连接。接口236构造为，提供开关信号112，其中如果计数状态358达到或替代地地超过阈值360，那么输出开关信号112。接口236与驱控装置226连接。驱控装置226构成为，响应于开关信号112驱控点火输出级104。驱控装置226经由点火输出级104的连接端与第一开关214以及附加或替代地与第二开关216连接。
使用装置102测量经由第一开关214(晶体管1；T1)、点火器106以及第二开关216(晶体管2；T2)流向接地的电流110并且将该驱控电流110的值引导到比较器352。根据需要的点火电流水平确定比较器352的阈值。只要通过电流强度信号464显示的测量的电流110位于在要求的阈值354之上，那么释放时间发生器462，时间发生器在确定的时间间隔中增加计数器356。如果该计数器356具有相应于要求的激活时间的计数状态358，那么关断两个开关214、216或输出级(T1和T2)。
图5示出按照本发明的一个实施例用于关断车辆的使用烟火技术的保护装置的点火器的至少一个点火输出级的方法580流程图。点火输出级能够是在图1或图4中示出的点火输出级104。方法580包括设置582激活信号的步骤、确定584持续时间的步骤以及提供586用于关断点火输出级的开关信号的步骤。在设置582激活信号的步骤中，如果用于点火输出级的驱控电流的电流强度超过预定的电流阈值，则将激活信号设置为激活电平。在确定584持续时间的步骤中确定如下持续时间，在该持续时间中将激活信号238设置为激活电平。在提供586步骤中，根据持续时间与预定的最小电流持续时间的比较来提供用于关断点火输出级的开关信号。在一个实施例中，如果持续时间至少达到预定的最小电流时间的值，那么提供开关信号。
在一个实施例中，该方法包括可选择的在此未示出的响应于开关信号驱控至少一个点火输出级并且附加地或备选地驱控另一点火输出级的步骤。
仅仅示例性地选择所述和在附图中所示实施例。不同实施例能够完全或者关于单个特征相互组合。而且一个实施例能够通过另一实施例的特征补充。
此外，在此提出的方法步骤能够重复地以及以不同于所述顺序的顺序执行。
如果一个实施例包括在第一特征与第二特征之间的“和/或”关系，那么这可如此解读，即该实施例按照一个实施形式具有不仅第一特征而且具有第二特征而按照另一实施形式或者仅仅具有第一特征或者仅仅具有第二特征。

Claims (11)

1.一种用于关断车辆(100)的使用烟火技术的保护装置(108)的点火器(106)的至少一个点火输出级(104)的方法(580)，其中所述方法(580)具有以下步骤：
如果用于所述点火输出级(104)的驱控电流(110)的电流强度(464)超过预定的电流阈值(354)，则将激活信号(238)设置(582)为激活电平；
确定(584)如下的持续时间(242)，在所述持续时间中将所述激活信号(238)设置为所述激活电平；以及
根据所述持续时间(242)与预定的最小电流持续时间(244)的比较来提供(586)用于关断所述点火输出级(104)的开关信号(112)。
2.根据权利要求1所述的方法(580)，其中，在所述确定步骤(584)中使用计数器(356)确定所述持续时间(242)，其中所述计数器(356)的计数状态(358)表示所述持续时间(242)。
3.根据上述权利要求之一所述的方法(580)，其中，在所述提供步骤(586)中将所述持续时间(242)和/或计数状态(358)与预定阈值(360)比较，其中所述预定阈值(360)表示所述最小电流持续时间(244)。
4.根据上述权利要求之一所述的方法(580)，其中，在所述设置步骤(582)中使用电流转换器(350)确定所述电流强度(464)。
5.根据上述权利要求之一所述的方法(580)，其中，在所述设置步骤(582)中使用比较器(352)将所述电流强度(464)与表示所述电流阈值(354)的阈值电流(354)比较。
6.根据上述权利要求之一所述的方法(580)，具有响应于所述开关信号(112)驱控点火输出级(104)的步骤。
7.用于关断车辆(100)的使用烟火技术的保护装置(108)的点火器(106)的至少一个点火输出级(104)的装置(102)，其中所述装置(102)具有以下特征：
设置装置(232)，用于如果用于所述点火输出级(104)的驱控电流(110)的电流强度(464)超过预定的电流阈值(354)，则将激活信号(238)设置为激活电平；
确定装置(234)，用于确定如下的持续时间(242)，在所述持续时间中将所述激活信号(238)设置为所述激活电平；以及
接口(236)，用于根据所述持续时间(242)与预定的最小电流持续时间(244)的比较来提供(586)用于关断所述点火输出级(104)的开关信号(112)。
8.根据权利要求7所述的装置(102)，其中，所述设置装置(232)包括电流转换器(350)和比较器(352)，其中所述确定装置(234)包括计数器(356)和时间脉冲发生器(462)，并且其中所述接口(236)包括比较装置，其中所述电流转换器(350)构造为，获取所述驱控电流(110)并且提供表示所述驱控电流(110)的电流强度信号(464)，其中所述比较器(352)构造为，如果所述电流强度信号(464)超过电流阈值信号(354)，则将所述激活信号(238)设置为所述激活电平，其中所述计数器(356)的计数状态(358)响应于所述激活信号(238)和所述时间脉冲发生器(462)的信号(466)而增加；并且其中所述比较机构构造为，如果所述计数状态(358)超过所述阈值(360)，则提供所述开关信号(112)。
9.一种点火输出级装置，具有以下特征：
点火输出级(104)，具有用于控制驱控电流(110)的高端开关(214)和低端开关(216)并且具有如下接口，所述接口用于将所述驱控电流(110)提供给车辆(100)的使用烟火技术的保护装置(108)的点火器(106)；以及
根据权利要求7至8中任一项所述的装置(102)，其中所述装置(102)的接口(236)构造为，提供所述开关信号(112)作为用于所述开关(214、216)中的至少之一个的控制信号。
10.一种计算机程序，被设置为实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法(580)的所有步骤。
11.一种机器可读的存储介质，具有存储在其上的根据权利要求10所述的计算机程序。
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