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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur
Ansteuerung eines Elektromotors, der eine Gurtspule eines Sicherheitsgurtaufrollers
in einem Fahrzeug antreibt.
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Bei
Sicherheitsgurtaufrollern muß ein
Sperrmechanismus nach vorbestimmten Auslösekriterien aktiviert werden,
die vom Automobilhersteller oder durch behördliche Vorschriften festgelegt
werden. Moderne Gurtaufroller sind zusätzlich zu den Sperrfunktionen
mit weiteren Sicherheitsfunktionen sowie mit Komfortfunktionen ausgerüstet. Zu
den Sicherheitsfunktionen zählt
beispielsweise das Straffen des Gurtes in der Precrash-Phase, zu
den Komfortfunktionen die Lockerung des Gurtes nach dem Anschnallen
und nach dem Beseitigen der Gurtlose. Die Implementierung dieser
Funktionen setzt herkömmlicherweise
einen Prozessor voraus, in dem Auslösealgorithmen, Diagnosehilfen
und ähnliches
gespeichert sind. Entsprechend werden aufwendige elektronische Bauelemente
für jeden
der beispielsweise vier oder fünf
im Fahrzeug eingebauten Sicherheitsgurtaufroller benötigt.
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Durch
die Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem ein Elektromotor
für die
Gurtspule eines Sicherheitsgurtaufrollers so angesteuert wird, daß verschiedene
Sicherheits- und Komfortfunktionen mit einem einfachen Mikrocontroller
und wenigen zusätzlichen
elektronischen Bauelementen realisiert werden können. Des weiteren liefert
die Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Elektromotors
für einen
Gurtaufroller.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
löst ein
Auslösesignal
eine Sequenz von verschiedenen Drehmomentwerten im Elektromotor
mit vorgegebenen Zeitdauern für
die Drehmomentwerte aus.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
empfängt
ein Mikrocontroller das Auslösesignal
von einer Sensorzentrale und startet ansprechend auf das Auslösesignal
ein Ansteuerprogramm, das im Mikrocontroller abgelegt ist. Das Ansteuerprogramm
löst eine
Sequenz von Steuersignalen aus, wobei in der Sequenz jeweils Zeitdauern
für die
Steuersignale festgelegt sind. Jedes Steuersignal löst im Elektromotor
ein unterschiedliches Stromniveau und damit ein unterschiedliches
Drehmoment aus. Verschiedene Auslösesignale lösen verschiedene Ansteuerprogramme
aus. In dem Mikrocontroller ist ein Ansteuerprogramm für jedes
vorgesehene Auslösesignal
abgelegt, das von dem an den Mikrocontroller angelegten Auslösesignal
abgerufen und für
die Dauer des Auslösesignals
durchgeführt
wird. Dieses Ansteuerprogramm legt einen zeitlichen Ablauf für die Steuersignale
fest, die vom Mikrocontroller abgegeben werden und unterschiedliche
Drehmomentwerte im Elektromotor auslösen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgt in dem einfachen und kostengünstigen Mikrocontroller keine
Auswertung von Sensorsignalen, sondern nur die Auswertung von Auslösesignalen,
die fest eingespeicherte Ansteuerprogramme auslösen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist jedem Steuersignal eine PWM-Signalquelle
zugeordnet, die ein pulsdauermoduliertes Signal mit einem festen
Tastverhältnis
bereitstellt. Verschiedene PWM-Signalquellen haben verschiedene
Tastverhältnisse,
und jedes Steuersignal bewirkt, daß das pulsdauermodulierte Signal
der jeweils zugeordneten PWM-Signalquelle auf die Basis eines Ansteuertransistors
geschaltet wird. Die Ansteuerung eines Elektromotors mit pulsdauermodulierten
Signalen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Je nach Tastverhältnis werden
im Elektromotor unterschiedliche Drehmomentwerte hervorgerufen.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, daß durch die Verwendung von
verschiedenen PWM-Signalquellen mit fest vorgegebenen Tastverhältnissen
der Schaltungsaufwand verringert werden kann. Jedem Steuersignal
ist eine feste PWM-Signalquelle, also ein festes, pulsdauermoduliertes
Signal mit einem festen Tastverhältnis
zugeordnet und damit ein fester Drehmomentwert im Elektromotor.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Erzeugung der pulsdauermodulierten Signale durch den Mikrocontroller
gesteuert. Hierzu gibt der Mikrocontroller beispielsweise ein Impulssignal
Signal mit einem Tastverhältnis
1:20 ab. Der kurze Impuls wird dann zum Triggern einer Multivibratorstufe
mit fest eingestellter Triggerkonstante benutzt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
gibt der Mikrocontroller ein Richtungssignal für den Elektromotor ab. Somit
ist nicht nur die Straffung des Gurtes möglich, sondern auch eine motorgestützte Lockerung.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird nach einer Verzögerungszeit
im Anschluß an
die Beendigung eines bestimmten Auslösesignals ein weiteres Ansteuerprogramm
aufgerufen. Dieses weitere Ansteuerprogramm ist beispielsweise ein
Entriegelungszyklus, bei dem der Gurt noch einmal kurz angezogen
und dann wieder gelockert wird, um eine möglicherweise eingerastete Sperrklinke
wieder zu lösen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird während
einer Zeitdauer, in der ein Auslösesignal
am Mikrocontroller anliegt, im Elektromotor ein erster Drehmomentwert
ausgelöst.
Mit diesem Drehmoment wird die Gurtlose beseitigt. Nach Beendigung
des Auslösesignals
bleibt der Elektromotor während
einer kurzen Verzögerungszeit
stromlos; während
einer anschließenden
Zeitdauer löst
das weitere Ansteuerprogramm, bei dem es sich um einen Entriegelungszyklus
handelt, zunächst
einen zweiten Drehmomentwert im Elektromotor aus, der größer ist
als der erste Drehmomentwert. Der Gurt wird also noch einmal kräftiger angezogen.
Dann bewirkt das Ansteuerprogramm eine Richtungsumkehr im Elektromotor
und einen dritten Drehmomentwert, mit dem die möglicherweise eingerastete Sperrklinke gelöst wird.
Diese Ausführungsform
unterstützt
also das Anlegen des Gurtes, indem die Gurtlose nach dem Einrasten
des Gurtschlosses entfernt wird und ein Entriegelungszyklus die
Sperrklinke entrastet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
löst das
vom Auslösesignal
aktivierte Ansteuerprogramm zunächst
einen vierten Drehmomentwert im Elektromotor aus. Nach einer im
Ansteuerprogramm vorgegebenen Zeitdauer wird ein fünfter Drehmomentwert
ausgelöst,
der kleiner ist als der vierte Drehmomentwert. Nach einer weiteren
vorgegebenen Zeitdauer wird ein sechster Drehmomentwert im Elektromotor
ausgelöst,
der wiederum niedriger ist als der fünfte Drehmomentwert. Dieser
sechste Drehmomentwert bleibt bis zur Beendigung des Auslösesignals
bestehen. Der Gurt wird also zunächst
kräftig
und dann immer sanfter angezogen. Während einer Verzögerungszeit
bleibt der Elektromotor stromlos, bevor wieder der Entriegelungszyklus
ausgelöst
wird. Bei dieser Ausführungsform
handelt es sich um ein Verfahren, das in einer Precrash-Phase zur Anwendung
kommt. Der Gurt wird nach Erkennen einer Precrash-Situation zunächst mit
einem hohen Drehmoment schnell straffgezogen; anschließend wird
stufenweise die Anzugskraft verringert. Abschließend erfolgt die Entriegelung
der Sperrklinke.
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Die
erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
zur Ansteuerung eines Elektromotors, der eine Gurtspule eines Sicherheitsgurtaufrollers
in einem Fahrzeug antreibt, umfaßt einen Mikrocontroller, der mit
einer Sensorzentrale verbunden ist und von dieser Auslösesignale
empfängt.
Ansprechend auf ein Auslösesignal
löst der
Mikrocontroller ein entsprechendes Ansteuerprogramm aus, das eine
Sequenz von Steuersignalen auslöst
und an Steuerausgängen abgibt.
Die Schaltungsanordnung umfaßt
weiterhin verschiedene PWM-Signalquellen, von denen jede ein pulsdauermoduliertes
Signal (PWM-Signal) mit einem jeweils anderen, festen Tastverhältnis bereitstellt.
Die PWM-Signalquellen sind jeweils an einem Eingang mit dem Mikrocontroller
verbunden. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
umfaßt
weiterhin einen Ansteuertransistor, einen MOS- Leistungstransistor, ein Relais und
mehrere Schalter. Der MOS-Leistungstransistor
ist an seinem Gate mit dem Ansteuertransistor verbunden. Das Relais
wird über die
Drain-Source-Strecke des MOS-Leistungstransistors geschaltet. Das
Relais umfaßt
zwei Ausgänge,
zwischen denen der Elektromotor liegt. Somit kann über Ansteuertransistor
und MOS-Leistungstransistor der Elektromotor an- und ausgeschaltet werden.
Mittels des Relais kann die Drehrichtung des Elektromotors geändert werden.
Die PWM-Signalquellen sind an ihrem jeweiligen Ausgang über jeweils
einen zugeordneten Schalter mit der Basis des Ansteuertransistors
verbunden, wobei jeder Schalter mit einem Steuerausgang des Mikrocontrollers
verbunden ist und von den Steuersignalen entsprechend dem Ansteuerprogramm
betätigt
wird. Wird ein Schalter aufgrund eines vom Mikrocontroller abgegebenen
Steuersignals geschlossen, so ist der Ausgang der entsprechenden
PWM-Signalquelle mit der Basis des Ansteuertransistors verbunden.
Damit liegt ein pulsdauermoduliertes Signal mit einem bestimmten
Tastverhältnis
an der Basis des Ansteuertransistors.
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In
einer besonderen Ausführungsform
umfaßt
die Schaltungsanordnung PWM-Signalquellen, die einen Multivibrator
und ein AND-Gatter umfassen. Der Multivibrator besitzt einen Triggereingang, der
mit einem Ausgang des Mikrocontrollers verbunden ist. Der Multivibrator
hat eine feste Retrigger-Zeitkonstante.
Der Multivibrator empfängt
am Triggereingang ein vom Mikrocontroller abgegebenes PWM-Triggersignal.
Ein erster Eingang des AND-Gatters
ist mit einem Ausgang des Multivibrators verbunden, ein zweiter
Eingang des AND-Gatters ist mit dem Mikrocontroller verbunden. Der
Ausgang des AND-Gatters
bildet den Ausgang der jeweiligen PWM-Signalquelle.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und aus
der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 das
Blockschaltbild einer Anordnung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren
ausgeführt werden
kann;
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2 wesentliche
Bausteine einer PWM-Signalquelle;
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3 Zeitdiagramme
zur Elektromotoransteuerung nach einem ersten Ansteuerprogramm; und
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4 Zeitdiagramme
zur Elektromotoransteuerung nach einem weiteren Ansteuerprogramm.
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Das
Blockschaltbild in 1 zeigt, daß die Schaltungsanordnung zur
Ausführung
des Verfahrens zwei große
Funktionsblöcke
umfaßt:
einen Steuerteil 12 und eine Leistungsstufe 14.
Der Steuerteil 12 enthält
einen Mikrocontroller 16, einen Sequenzschalterblock 18 mit
Schaltern 20a–d,
einen PWM-Block 22 mit PWM-Signalquellen 24a–d sowie einen
Watch-Dog Baustein 26. Der Mikrocontroller 16 hat
einen Eingang 28, der über
einen CAN-Bus des Fahrzeuges, in dem das Verfahren eingesetzt werden
soll, mit einer im Fahrzeug eingebauten Sensorzentrale verbunden
ist. Vier Steuerausgänge 30a–d des Mikrocontrollers 16 sind
mit vier Eingängen
des Sequenzschalterblocks 18 über Steuerleitungen 32a–d verbunden
und jeweils einem der Schalter 20a–d zugeordnet. Ein PWM-Ausgang 34 des
Mikrocontrollers 16 ist mit den jeweiligen Eingängen der PWM-Signalquellen 24a–d verbunden.
Die Ausgänge
der PWM-Signalquellen 24a–d sind jeweils über einen
zugehörigen
Schalter 20a–d
mit der Basis eines Ansteuertransistors 36 der Leistungsstufe 14 verbunden,
während
ein Ausgang 38 des Mikrocontrollers 16 mit einem
Steuereingang eines Relais 40 in der Leistungsstufe verbunden
ist. Mikrocontroller 16 ist außerdem mit Watchdog-Baustein 26 verbunden. Bei
der Ansteuerung eines Elektromotors für die Gurtspule eines Sicherheitsgurtaufrollers
handelt es sich um ein für
den Fahrzeuginsassen sicherheitskritisches Verfahren. Daher überwacht
Watch-Dog Baustein 26 ständig die Betriebsbereitschaft
des Mikrocontrollers.
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Die
Leistungsstufe 14 umfaßt
neben dem Ansteuertransistor 36 und dem Relais 40 einen MOS-Leistungstransistor 42,
einen Elektromotor 44, der eine nicht dargestellte Gurtspule
eines Sicherheitsgurtaufrollers antreibt, eine Freilaufdiode 46 sowie
einen Kondensator C und einen Widerstand R. Die Emitter-Kollektor
Strecke des Ansteuertransistors 36 liegt über Widerstand
R zwischen einer positiven Spannungsversorgung und Masse. Der Kollektor
des Ansteuertransistors 36 ist mit dem Gate des MOS-Leistungstransistors 42 verbunden.
Die Source des MOS-Leistungstransistors 42 liegt an Masse, während der
Drain an einem Schalteingang des Relais 40 liegt. Ein weiterer
Schalteingang des Relais 40 liegt an der positiven Spannungsversorgung.
Elektromotor 44 liegt zwischen zwei Ausgängen des
Relais 40. Mit dem Relais 40 wird der Elektromotor
umgepolt, um seine Drehrichtung zu wechseln. Parallel zum Elektromotor 44 liegt
die Freilaufdiode 46. Kondensator C liegt zwischen Elektromotor 44 und
Masse. Freilaufdiode 46 dient dazu, in stromlosen Zeitperioden
die Induktivitätsströme des Elektromotors kurzzuschließen. Da
dies schnell vonstatten gehen muß, wird vorzugsweise eine Schottky-Diode
gewählt.
Kondensator C dient als Pufferkondensator. Im Betrieb stellt die
Sensorzentrale ein Auslösesignal 48 bereit.
Es wird über
einen Algorithmus berechnet, mit dem Sensordaten von fahrzeugrelevanten
Werten wie beispielsweise Vertikal- und Horizontalbeschleunigung,
Raddrehzahl oder Informationen von einem Bordradar verarbeitet werden.
Das Auslösesignal 48, das
nur zwischen zwei Zuständen,
einem High-Level und einem Low-Level unterscheiden muß, wird
am Eingang 28 vom Mikrocontroller empfangen. Bei der beschriebenen
Ausführungsform
wird das Auslösesignal 48 über einen
CAN-Bus übertragen.
Alternativ werden verschiedene Auslösesignale über separate Leitungen übertragen.
Das Auslösesignal 48 löst im Mikrocontroller
ein dort gespeichertes Ansteuerprogramm aus. Verschiedenen Auslösesignalen,
die z. B. unterschiedliche Bit-Plätze im CAN-Bus belegen, können unterschiedliche
Ansteuerprogramme auslösen.
Das Ansteuerprogramm gibt nach einer im Programm festgelegten Sequenz
zeitlich aufeinanderfolgend mindestens zwei Steuersignale auf je
einer bestimmten Leitung der Steuerleitungen 32a–d an die Schalter 20a–d im Sequenzschalterblock 18 ab.
Jeder der Steuerleitungen 32a–d ist ein Schalter 20a–d zugeordnet.
Ein Steuersignal bewirkt, daß der
zugeordnete Schalter 20a–d geschlossen wird. Gleichzeitig
gibt Mikrocontroller 16 am Ausgang 34 ein PWM-Steuersignal
ab. Bei der Ausführungsform nach 1 enthält PWM-Block 22 vier
verschiedene PWM-Signalquellen 20a–d. Je nach Ausführung können mehr
oder weniger PWM-Signalquellen vorgesehen sein. Jede der PWM-Signalquellen 24a–d stellt an
ihrem Ausgang ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einem festen
Tastverhältnis
bereit. Verschiedene PWM-Signalquellen haben verschiedene Tastverhältnisse.
Die Erzeugung der pulsdauermodulierten Signale wird vom Mikrocontroller 16 über das
am Ausgang 34 abgegebene PWM-Steuersignal gesteuert. Die
Funktionsweise der PWM-Signalquellen 24a–d wird
an Hand von 2 weiter unten erläutert.
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Löst nun beispielsweise
das Ansteuerprogramm am Steuerausgang 30a ein Steuersignal
für eine
bestimmte Zeitdauer T aus, so wird während dieser Zeit T Schalter 20a,
der über
Steuerleitung 32a mit Steuerausgang 30a verbunden
ist, geschlossen. Das PWM-Signal, das von PWM-Signalquelle 24a an
ihrem Ausgang bereitgestellt wird, liegt damit während der Zeitdauer T an der
Basis des Ansteuertransistors 36 an. Dieser schaltet über MOS-Leistungstransistor 42 und
Relais 40 den Elektromotor 44 an. Jedem Tastverhältnis eines
PWM-Signals entspricht ein festes Stromniveau. Damit wird im Elektromotor 44 ein
Stromfluß erzeugt,
der jeweils einem bestimmten Motordrehmoment entspricht. Je nach Tastverhältnis des
PWM-Signals erzeugt der Elektromotor 44 also ein bestimmtes
Drehmoment. Nach der Zeitdauer T bewirkt das Ansteuerprogramm, daß am Ausgang 30a kein
Steuersignal mehr anliegt, Schalter 20a öffnet. Statt
dessen liegt jetzt beispielsweise ein Steuersignal an Ausgang 30d,
und Schalter 20d wird geschlossen. Der Elektromotor 44 wird
daher mit dem von PWM-Signalquelle 24d gelieferten PWM-Signal
angesteuert, das ein anderes Tastverhältnis besitzt. Der Elektromotor 44 erzeugt
folglich einen anderen Drehmomentwert.
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Neben
dem PWM-Steuersignal an Ausgang 34 und den Steuersignalen
zur Ansteuerung der Schalter 20a–d im Sequenzschalterblock 18,
gibt Mikrocontroller 16 noch ein Richtungssignal am Ausgang 38 ab.
Das Richtungssignal wird ebenfalls vom Ansteuerprogramm ausgelöst. Mit
diesem Richtungssignal, das auf Relais 40 gegeben wird,
kann die Drehrichtung des Elektromotors geändert werden.
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In 2 sind
die wesentlichen Bausteine einer PWM-Signalquelle 24a–d dargestellt:
ein Multivibrator 50 und ein AND-Gatter. Das PWM-Steuersignal
am Ausgang 34 des Mikrocontrollers liegt an einem Triggereingang 52 des
Multivibrators 50 und triggert den Multivibrator. Bei dem
PWM-Steuersignal handelt es sich beispielsweise um ein Impulssignal mit
95 % Tastverhältnis.
Bei jedem Triggerimpuls kippt Multivibrator 50 einmalig
an einem Ausgang 54 mit einer Retrigger-Zeitkonstante um,
d.h. er schaltet von z.B. Low-Level auf High-Level und nach der Retrigger-Zeitkonstante
wieder zurück.
Jeder Multivibrator 50 einer PWM-Signalquelle 24a–d ist für eine andere,
jeweils feste Retrigger-Zeitkonstante
eingestellt. Daher hat je nach Retrigger-Zeitkonstante jede PWM-Signalquelle 24a–d an ihrem
Ausgang 54 ein anderes PWM-Tastverhältnis.
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An
dem einen Eingang des AND-Gatters liegt das PWM-Steuersignal an,
an dem anderen Eingang das Ausgangssignal vom Ausgang 54 des
Multivibrators 50. Überschreitet
das PWM-Steuersignal mit seinem Duty-cycle den Zeitwert des Retriggerns, so
ergibt die anschließende
logische Addition im AND-Gatter des PWM-Steuersignals und des Ausgangssignals
vom Ausgang 54 des Multivibrators 50 eine logische
Null am Ausgang des AND-Gatters, welches das Ausgangssignal der
PWM-Signalquelle 24a–d
darstellt. Somit kann mit dem PWM-Block 22 in 1 sichergestellt
werden, daß auch
bei einem fehlerhaften Ansteuerprogramm im Mikrocontroller 16 nur
fest vorgewählte
PWM-Tastverhältnisse über den
Sequenzschalterblock 18 weitergeleitet werden. Ist der
Duty-cycle des PWM-Steuersignals
zeitlich größer als
die Retrigger-Zeitkonstante, gelangt kein Signal an den Sequenzschalterblock 18.
Eine zusätzliche
Möglichkeit
der Signalsteuerung stellt eine aktive, als Prozeßsteuerung
ausgeführte
Resetsteuerung an einem anderen der Multivibratoreingänge dar.
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Anhand
von 3 wird nun das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Ein
erstes Diagramm 56 in 3 zeigt
schematisch das zeitliche Andauern eines Auslösesignals 48, das
auf Mikrocontroller 16 gegeben wird. Auf der y-Achse ist eine Spannung
U aufgetragen, auf der x-Achse eine Zeit t. Das Auslösesignal 48 unterscheidet
wie bereits erläutert
nur zwischen zwei Zuständen.
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Liegt
der Spannungspegel in einem oberen schraffierten Bereich 58,
so wird ein Ansteuerprogramm im Mikrocontroller abgerufen bzw. eine
einmal begonnene Sequenz läuft
weiter. Liegt der Spannungspegel in einem unteren schraffierten
Bereich 60, so wird die vom Ansteuerprogramm abgerufene Sequenz
beendet bzw. es wird kein Ansteuerprogramm aufgerufen.
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In
einem zweiten Zeitdiagramm 62 der 3 wird der
zeitliche Ablauf des über
Relais 40 in den Elektromotor 44 eingespeisten
Stromniveaus dargestellt. Während
auf der X-Achse wiederum die Zeit t aufgetragen ist, ist auf der
Y-Achse das Stromniveau I
dargestellt. In 3 wird angenommen, daß das dargestellte
Auslösesignal
die Komfortfunktion „Anschnallen" auslöst, d.h.
der Prozeß des
Anschnallens wird vom Motor unterstützt, genauer wird nach dem Anschnallen
die Gurtlose entfernt, der Gurt wird sanft straff gezogen. Dafür wird nur
ein Stromniveau, d.h. nur eine der PWM-Signalquelle 24a–d aus PWM-Block 22 benötigt. Das
Straffziehen wird nach der Zeit t1 beendet, wenn Auslösesignal 48 in
den unteren schraffierten Bereich 60 gefallen ist, d.h.
der Spannungspegel von High auf Low gesetzt wurde. In der hier gezeigten
bevorzugten Ausführungsform
beginnt mit dem Übergang
des Auslösesignalpegels vom
High- in den Low-Level
eine Verzögerungszeit t2,
nach deren Beendigung ein weiteres Ansteuerprogramm abgerufen wird.
Dieses weitere Ansteuerprogramm ist in seiner Zeitdauer t3 fest
vorgegeben, während
dieses Ansteuerprogramms ist kein Auslösesignal am Eingang des Mikrocontrollers
notwendig. Dieses Ansteuerprogramm, auch Entriegelungszyklus (Release
Cycle) genannt, setzt sich zusammen aus einem kurzen starken Anziehen
des Gurtes und einer kurzfristigen Richtungsumkehr des Elektromotors,
um einen kurzen Rückdrehimpuls
zu erzeugen. Mit diesem Entriegelungszyklus kann vermieden werden,
daß der
Sicherheitsgurtaufroller in einem verriegelten Zustand bleibt. Wie
Diagramm 62 zu entnehmen ist, werden für diesen Zyklus zwei verschiedene
Stromniveaus und das vom Mikrocontroller 16 abgegebene
Richtungssignal benötigt.
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4 zeigt
den Ablauf, wenn ein anderes Ansteuerprogramm abgerufen wird. In
Diagramm 64 ist wiederum Auslösesignal 48 dargestellt.
Die y-Achse ist hier mit Spannungswerten in Volt beschriftet, die
x-Achse zeigt wieder die Zeit t. In diesem Fall wird von einer diskreten
Beschaltung ausgegangen, das Auslösesignal 48 wird nicht über einen
CAN-Bus sondern über
eine separate Leitung übermittelt.
Da im Kraftfahrzeug mit der Batteriespannung eine Spannung von 12
Volt zur Verfügung
steht, wird ein oberer schraffierter Bereich 66 angenommen,
der zwischen etwa 8 und 12 Volt liegt, und ein unterer schraffierter Bereich 68,
der zwischen 0 und 4 Volt liegt. Der im Diagramm 70 dargestellte
Ablauf eines Ansteuerprogramms zeigt ein Precrash-Ansteuerprogramm.
In diesem Fall signalisiert die Abarbeitung eines Algorithmus in
der Sensorzentrale einen unmittelbar bevorstehenden Zusammenstoß. Der Elektromotor 44 wird
zunächst
mit einem hohen Stromniveau betrieben, d.h. der Gurt wird schnell
straff gezogen, und anschließend
wird das Motordrehmoment stufenweise verringert. Das letzte Stromniveau
wird gehalten, bis Auslösesignal 48 auf
Low-Level fällt
bzw. in den unteren schraffierten Bereich 68 eintritt.
Im Fall des Ansteuerprogramms für
die Precrash-Phase werden also im PWM-Block 22 der 1 drei
PWM-Signalquellen 24a–c
benötigt
und im Sequenzschalterblock 18 entsprechend drei Schalter 20a–c, die
nacheinander jeweils einzeln geschlossen sind. Auch im Fall des
Ansteuerprogramms für
die Precrash-Phase ist nach einer Verzögerungszeit t2 der Aufruf des
Release-Cycle-Ansteuerprogramms
vorgesehen, das wiederum die Zeit t3 andauert.
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Das
Verfahren wurde nur anhand von zwei Ansteuerprogrammen erläutert, weitere
Ansteuerprogramme oder eine andere, z.B. feinere Abstufung der zur
Verfügung
gestellten Stromniveaus sind im Rahmen der Erfindung vorgesehen.