Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The invention relates to a device for controlling an ignition element according to the preamble of the independent claim.
Aus DE 37 29 785 C1 ist es bereits bekannt, dass die einem Auslösemittel zugeführte Energie gemessen wird und bei dem Erreichen eines vorgebbaren Energiegrenzwertes die Energiezufuhr zu dem bereits betätigten Auslösemittel unterbrochen wird.Out DE 37 29 785 C1 It is already known that the energy supplied to a release means is measured and when a predefinable energy limit value is reached, the energy supply to the already actuated release means is interrupted.
Aus der DE 198 19 124 A 1 ist ein Steuergerät zur Auslösung eines Zünders einer Insassenschutzeinrichtung, insbesondere in Kraftfahrzeugen, bekannt, bei dem auf einen Zündbefehl hin in einem Zündstromkreis mittels wenigstens einem Schaltmittel ein Zündstrom zur Auslösung des Zünders freigegeben wird, wobei eine Detektorschaltung vorgesehen ist, die feststellt, ob das oder die Schaltmittel geschlossen werden bzw. ein Zündstrom durch die Schaltmittel fließt, und darüber hinaus ist eine Informationsspeicherung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Detektorschaltung eine Zündinformation setzt.From the DE 198 19 124 A 1 is a control device for triggering a detonator of an occupant protection device, in particular in motor vehicles, known in which an ignition is released in a Zündkreiskreis by means of at least one switching means an ignition current for triggering the igniter, wherein a detector circuit is provided which determines whether the or the switching means are closed or an ignition current flows through the switching means, and moreover an information storage is provided, which sets in dependence on the detector circuit an ignition information.
Aus der DE 197 52 622 C 1 ist ein Insassenschutzsystem bekannt, das eine Mehrzahl von Zündpillen aufweist, die an einen gemeinsamen Zündkreis angeschlossen sind und durch Zündimpulse unterschiedlich großen Energieinhalts gezündet werden. Die Zündpillen sind entweder auslegungsgemäß oder durch zusätzliche Beschaltung auf mindestens teilweise unterschiedlichen Zündenergiebedarf eingestellt. Zusätzlich können einzelne Zündpillen mit gegenseitig gepolten Gleichrichtern verbunden sein, wobei das Steuergerät in diesem Fall Zündimpulse unterschiedlicher Polarität erzeugen kann, so daß die Selektionsmöglichkeiten durch Festlegen des Energieinhalts der Zündimpulse und deren Polarität noch weiter erhöht ist.From the DE 197 52 622 C 1, an occupant protection system is known, which has a plurality of squibs, which are connected to a common ignition circuit and are ignited by ignition pulses of different sized energy content. The squibs are set either by design or by additional wiring to at least partially different ignition energy requirements. In addition, individual squibs may be connected to each other with mutually poled rectifiers, wherein the control unit in this case can generate ignition pulses of different polarity, so that the selection options by setting the energy content of the ignition pulses and their polarity is further increased.
Aus der DE 100 57 917 A 1 ist eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung von Zündkreisen für Rückhaltemittel bekannt,wobei einzelne Transistoren der Endstufen durch Bitkombinationen angesteuert werden und unzulässige Bitkombinationen zu einer Fehlermeldung an einen Prozessor führen. Darüber hinaus wird der Zündstrom gemessen, um daraus eine Zündenergie abzuschätzen, so dass ein effizientes Energiemanagement durchgeführt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Zündstrombestimmung, ein Crashprotokoll dahingehend zu ergänzen, ob der Zündkreis aktiviert wurde oder nicht. Weiterhin wird vorgeschlagen, bei Überschreiten einer Spannung der Energiereserve auf Pulsbetrieb für das Betreiben von Endstufen umzuschalten. Dadurch wird eine größere Kurzschlußfestigkeit und ein höherer Wirkungsgrad erreicht.From the DE 100 57 917 A 1 is a device or a method for controlling ignition circuits for retaining means known, wherein individual transistors of the output stages are driven by bit combinations and inadmissible bit combinations lead to an error message to a processor. In addition, the ignition current is measured in order to estimate an ignition energy, so that an efficient energy management can be performed. In addition, the Zündstrombestimmung allows to supplement a crash protocol to the effect whether the ignition circuit has been activated or not. Furthermore, it is proposed to switch over to pulsed operation for the operation of output stages when a voltage is exceeded, the energy reserve. As a result, a greater short-circuit strength and a higher efficiency is achieved.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements hat demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr zwei Arbeitspunkte vorzusehen sind, wobei der zweite Arbeitspunkt in Abhängigkeit von Messgrößen, die am Zündkreis ermittelt werden, eingestellt wird oder überhaupt zum Tragen kommt. Unter einem Arbeitspunkt ist eine Größe zu verstehen, die durch die Angabe von Strom und Zeit definiert ist. D. h. ein minimaler Strom wird für eine vorgegebene Zeit auf das Zündelement gegeben, um dieses Zündelement sicher zu zünden. Dabei wird zwischen einem fast fire Arbeitspunkt mit einem hohen Zündstrom und kurzer Zündzeit und einem slow fire Arbeitspunkt mit einem niedrigeren Zündstrom und dafür einer längeren Zündzeit unterschieden. Dies kann auch über zwei Arbeitspunkte hinaus erweitert werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Zuverlässigkeit der Zündung weiter gesteigert und gleichzeitig der Energieverlust im Falle von Zündkreisfehlern verringert. Zündkreisfehler sind beispielsweise Kurzschlüsse oder Nebenschlüsse. Die Messwerte im Verlauf der Zündung, also der Bestromung des Zündelements, werden derart ausgewertet, dass jede aus Sicht des Zündelements normal verlaufende Zündung und damit aus Sicht der nicht erbrachten Nachweisbarkeit des Arbeitspunkts bei hohem Zündstrom und kurzer Zündzeit im Steuergerät zu einer zusätzlichen Erweiterung der Zündung auf den zweiten Arbeitspunkt, d. h. niedrigerer Zündstrom aber dafür längere Zündzeit, automatisch übergegangen wird. Damit wird sichergestellt, dass ein Zündstrom nicht das Ergebnis eines Steuergeräte-externen Fehlers, beispielsweise einer Mikro-Unterbrechung im Zündkreis oder ähnliches ist. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme eine sichere Zündung auch bei vor und während der Zündung des Zündelements auftretender Widerstandserhöhung im Zündkreis bis beispielsweise 9,5 Ω ermöglicht.The device according to the invention for controlling an ignition element has the advantage that now two operating points are to be provided, wherein the second operating point in dependence on measured variables which are determined on the ignition circuit, is set or comes to fruition. An operating point is a quantity defined by the specification of current and time. Ie. a minimum current is applied to the ignition element for a predetermined time to safely ignite this ignition element. A distinction is made between an almost fire operating point with a high ignition current and a short ignition time and a slow fire operating point with a lower ignition current and therefore a longer ignition time. This can also be extended beyond two operating points. By the device according to the invention, the reliability of the ignition is further increased while reducing the energy loss in the event of Zündkreisfehlern. Ignition circuit faults are, for example, short circuits or shunts. The measured values in the course of ignition, so the energization of the ignition element are evaluated so that each from the point of view of the ignition normally running ignition and thus from the viewpoint of not provided proof of the operating point at high ignition and short ignition in the control unit to an additional extension of the ignition to the second operating point, d. H. lower ignition current but for longer ignition, automatically transferred. This ensures that an ignition current is not the result of a controller-external error, such as a micro-break in the ignition circuit or the like. Furthermore, by the measure according to the invention a reliable ignition even when occurring before and during the ignition of the ignition element resistance increase in the ignition circuit allows, for example, 9.5 Ω.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ebenfalls eine sichere Zündung falls im Zündverlauf nur noch die Batteriespannung zur Verfügung steht. Zündverlauf bedeutet, dass das Zündelement mit dem Zündstrom bestromt wird.The device according to the invention also enables reliable ignition if in the course of ignition only the battery voltage is available. Ignition process means that the ignition element is supplied with the ignition current.
Charakteristisch für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, dass unabhängig von Fehlern zunächst der Versuch unternommen wird, das Zündelement bei dem ersten Arbeitspunkt, also bei dem hohen Zündstrom und kurzer Zündzeit zu zünden und damit die beste Leistung zu ermöglichen. Durch den Übergang zum zweiten Arbeitspunkt gewinnt man eine hohe Zuverlässigkeit der Zündung, wobei bei dem zweiten Arbeitspunkt mit seiner verbesserten Fähigkeit, den Zündstrom in einen größeren Zündelement-Widerstand einzuprägen bzw. mit weniger Zündspannung auszukommen, eine verbesserte Zuverlässigkeit erreicht wird, auch wenn eine Reduktion der Zündgeschwindigkeit damit bedingt ist. Die niedrigere Zündkreisspannung ist insbesondere vorteilhaft bei einem Zünden auf einem Potential der Fahrzeugbatterie, die ein niedrigeres Potential als das einer Energiereserve, also eines Zündkondensators hat. Das Potential eines Zündkondensators liegt üblicherweise bei über 30 Volt, während die Batteriespannung darunter liegt.It is characteristic of the device according to the invention that, independently of errors, an attempt is first made to ignite the ignition element at the first operating point, that is to say at the high ignition current and short ignition time, and thus to enable the best performance. By the transition to the second operating point one obtains a high reliability of the ignition, whereby at the second operating point with its improved Ability to impress the ignition current in a larger Zündelement- resistance or get along with less ignition voltage, improved reliability is achieved, even if a reduction in the ignition speed is due to it. The lower ignition circuit voltage is particularly advantageous when ignited at a potential of the vehicle battery, which has a lower potential than that of an energy reserve, that is, a starting capacitor. The potential of a firing capacitor is usually over 30 volts, while the battery voltage is lower.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung eines Zündelements möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim device for driving an ignition element are possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Strombegrenzung einem Zündschalter zugeordnet ist und dabei insbesondere dem High Side Leistungsschalter, während der Low Side Leistungsschalter direkt von einem Prozessor im Airbagsteuergerät, der den Auslösealgorithmus rechnet, angesteuert wird. Damit wird die komplette Freigabe, die durch die Zündzeitmesseinrichtungen auch gewährt wird, auf den High-side-Schalter konzentriert und die Ansteuerlogischik für den Low-side-Schalter ist dementsprechend einfach.It is particularly advantageous that the current limit is assigned to an ignition switch and in particular the high side power switch, while the low side circuit breaker is controlled directly by a processor in the airbag control unit, which calculates the triggering algorithm. Thus, the complete release, which is also provided by the Zündzeitmesseinrichtungen, concentrated on the high-side switch and the Ansteuerlogischik for the low-side switch is therefore simple.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass ein Speicher vorzugsweise ein Crashrecorder vorgesehen ist, in den die Zeiten abgespeichert werden, für die der Zündstrom über den vorgegebenen Schwellen liegt. Dies ist wichtig für die Nachweisbarkeit nach einem Unfall, sodass die Hersteller nachweisen können, dass das Personenschutzsystem korrekt funktioniert hat. Weiterhin können hier auch die Zündzeiten abgespeichert werden, mit denen die High-side-Schalter angesteuert werden, sodass auch nachgewiesen werden kann, dass für die vorgegebene Zeit der High-side-Schalter freigegeben wurde. Diese Abspeicherung in einen festen nicht löschbaren Speicher wird insbesondere dann vorgenommen, wenn der Prozessor seinen Zündbefehl zurücknimmt. Dieser Zeitpunkt, zu dem der Prozessor seinen Zündbefehl zurück nimmt, ist vorgegeben und erheblich länger als die vorgegebenen Zündzeiten. Üblicherweise liegt dieser Zeitpunkt bei 2500 Mikrosekunden und damit erheblich über einer Zünddauer von 800 Mikrosekunden.Furthermore, it is advantageous that a memory is preferably provided a Crashrecorder, in which the times are stored, for which the ignition current is above the predetermined thresholds. This is important for traceability after an accident, so that manufacturers can prove that the personal protection system has worked properly. Furthermore, the firing times with which the high-side switches are actuated can also be stored here so that it can also be demonstrated that the high-side switch has been enabled for the given time. This storage in a fixed, non-erasable memory is carried out in particular when the processor withdraws its ignition command. This point in time at which the processor takes back its ignition command is predetermined and considerably longer than the given ignition times. Usually, this time is 2500 microseconds and thus significantly over a firing time of 800 microseconds.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung derart gestaltet, dass die Logik, die beispielsweise den High-Side-Schalter ansteuert, die Strombegrenzung zuerst auf das höchste Stromniveau einstellt, sodass die Zündung bei dem ersten Arbeitspunkt durchführbar ist. Die Strombegrenzung ist beispielsweise als Stromspiegel ausgeführt. Dem Fachmann ist klar, dass hier auch andere Schaltungen, die zur Strombegrenzung üblich sind, verwendet werden können. Das Stromniveau wird dann kaskadierend bei der Strombegrenzung gesenkt.Advantageously, the device is designed such that the logic that controls, for example, the high-side switch, the current limit first sets to the highest current level, so that the ignition at the first operating point is feasible. The current limit is performed, for example, as a current mirror. It is clear to the person skilled in the art that other circuits which are customary for current limitation can also be used here. The current level is then lowered in cascading at the current limit.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Zündzeitmesseinrichtungen gemeinsam einen Zündzeitzähler haben, der bei einem vorgegebenen Takt, beispielsweise 40 kHz, arbeitet, und jeweils eine Vergleichseinheit vorliegt, die die gezählte Zündzeit mit einem vorgegebenen Schwellwert beispielsweise 800 Mikrosekunden für die Zündzeit bei einem hohen Schwellwert der Strombegrenzung und 2050 Mikrosekunden für die Zündzeit bei einem niedrigeren Schwellwert der Strombegrenzung für den Zündstrom. Es sind also zwei Zündzeiten vorgegeben, die 800 Mikrosekunden für den hohen Zündstrom und die 2050 Mikrosekunden für den niedrigen Zündstrom. Die jeweiligen Vergleichseinheiten sind weiterhin mit der Strombegrenzung und dem Zündschalter verbunden, um den Zündschalter freizugeben und die Strombegrenzung entsprechend einzustellen. D. h. nach Ablauf der Zündzeit für den hohen Zündstrom, die geringer ist als die für den niedrigen Zündstrom, wird die Strombegrenzung herunter geschaltet auf einen Wert für den niedrigeren Zündstrom. Die Vergleichseinheiten geben weiterhin den Zündschalter solange frei, wie die Zündzeit andauert. D. h. der Zündschalter wird für die längere Zündzeit freigegeben, wobei die Vergleichseinrichtung für die niedrigere Zündzeit nur dafür verwendet wird, die Strombegrenzung auf den höheren Wert einzustellen und wenn diese Zündzeit abgelaufen ist, dann auf den niedrigeren Wert für die Strombegrenzung festzulegen.It is further advantageous that the Zündzeitmesseinrichtungen together have a Zündzeitzähler which operates at a predetermined clock, for example, 40 kHz, and in each case a comparison unit is present, the counted ignition with a predetermined threshold, for example, 800 microseconds for the ignition at a high threshold of current limit and 2050 microseconds for the ignition time at a lower threshold of the current limit for the ignition current. So there are two ignition times specified, the 800 microseconds for the high ignition current and the 2050 microseconds for the low ignition current. The respective comparison units are further connected to the current limit and the ignition switch to release the ignition switch and adjust the current limit accordingly. Ie. after the ignition time for the high ignition current is lower than that for the low ignition current, the current limit is switched down to a value for the lower ignition current. The comparison units continue to release the ignition switch as long as the ignition time lasts. Ie. the ignition switch is released for the longer ignition time, the lower ignition timing comparator being used only to set the current limit to the higher value, and then setting the lower limit for the current limit when this ignition time has expired.
Die Strommesseinrichtungen weisen vorteilhafterweise einen Shuntwiderstand auf, der entweder einen definierten Teil des Zündstromes führt, beispielweise 10%, oder auch den gesamten Zündstrom, sodass über den Shuntwiderstand eine Spannung entsprechend dem Zündstrom abfällt, die dann beispielsweise mittels eines Operationsverstärkers ausgewertet wird, um dann die Zeit zu zählen, für die der Zündstrom über den jeweiligen vorgegebenen Stromniveaus liegt.The current measuring devices advantageously have a shunt resistor, which leads either to a defined part of the ignition current, for example 10%, or even the entire ignition current, so that via the shunt resistor a voltage corresponding to the ignition current drops, which is then evaluated for example by means of an operational amplifier, then the Time to count for which the ignition current is above the respective predetermined current levels.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.
E zeigen:
- 1a-e erste Blockschaltbilder der erfindungsgemäßen Vorrichtung
- 2 ein zweites Blockschaltbild
- 3 ein erstes Zeitdiagramm
- 4 ein zweites Zeitdiagramm
- 5 ein drittes Zeitdiagramm und
- 6 ein viertes Zeitdiagramm.
E show: - 1a-e first block diagrams of the device according to the invention
- 2 a second block diagram
- 3 a first time chart
- 4 a second time diagram
- 5 a third time chart and
- 6 a fourth time diagram.
Beschreibungdescription
Personenschutzmittel weisen häufig ein Zündelement auf, das eine pyrotechnische Ansteuerung eines Personenschutzmittels wie einem Airbag oder Gurtstraffer ermöglicht. Dabei ist zu gewährleisten, dass dieses Zündelement gezündet wird, wenn ein Auslöseralgorithmus dies so bestimmt hat. Kurzschlüsse und Nebenschlüsse können dabei ein Problem darstellen.Personal protection means often have an ignition element which allows a pyrotechnic control of a personal protection means such as an airbag or belt tensioner. It must be ensured that this ignition element is ignited when a triggering algorithm has determined this. Short circuits and shunts can be a problem here.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, nicht nur bei einem Arbeitspunkt die Zündung vorzunehmen, also einen vorgegebenen Mindeststrom für eine vergebene Zündzeit, sondern wenigstens zwei Stromniveaus für den Zündstrom vorzusehen, wobei dann bei einem höheren Strom eine niedrigere Zündzeit verlangt wird und bei einem niedrigeren Strom eine längere Zündzeit vorgesehen ist.According to the invention it is therefore proposed not only to perform the ignition at one operating point, ie to provide a predetermined minimum current for a given ignition time, but at least two current levels for the ignition current, then at a higher current a lower ignition time is required and at a lower current longer Ignition time is provided.
1a zeigt in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Eine außerhalb eines Steuergeräts SG angeordnete Beschleunigungssensorik BS ist an einen IF-Schnittstellenbaustein im Steuergerät SG angeschlossen. Weiterhin sind an den oder die IF-Schnittstellenbausteine eine Insassensensorik IOS und eine Umfeldsensorik US angeschlossen. Es kann vorgesehen sein, dass für jede Sensorik ein eigener Interface-Baustein vorgesehen ist und insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Busverbindung hier vorgesehen ist; es ist jedoch auch möglich, dass Punkt-zu-Punkt Verbindungen vorgesehen sind. 1a shows a block diagram of the device according to the invention. An acceleration sensor system arranged outside of a control unit SG BS is at one IF Interface module connected in the control unit SG. Furthermore, to the or IF Interface modules connected to an occupant sensor IOS and an environment sensor US. It can be provided that a separate interface module is provided for each sensor, and in particular it can be provided that a bus connection is provided here; However, it is also possible that point-to-point connections are provided.
Die Beschleunigungssensorik BS liefert ihre Signale an den Interface-Baustein IF. Die Beschleunigungssensorik ist üblicherweise als so genannte Upfront-Sensorik an der Fahrzeugfront angeordnet, beispielsweise am Kühlergrill oder am Stoßfänger und als Seiten-Aufprall-Sensorik in der A-, B- oder C-Säule oder anderen Orten an den Fahrzeugseitenteilen. Zur Initialisierung etc. können auch Signale vom oder von den IF-Bausteinen zu den Sensoren übertragen werden.The acceleration sensor system BS delivers its signals to the interface module IF , The acceleration sensor system is usually arranged as a so-called upfront sensor system on the vehicle front, for example on the radiator grille or on the bumper and as side impact sensors in the A, B or C pillar or other locations on the vehicle side parts. For initialization, etc., signals can also be transmitted to or from the IF modules to the sensors.
Die Insassensensorik IOS kann eine bildgebende Sensorik sein, wie eine Videokamera oder auch Radar-basiert sein; sie kann jedoch auch als Sitzmatte ausgeführt sein oder auch als Gewichtsmessbolzen, die in den Verstrebungen des Fahrzeugsitzes als Schrauben oder Bolzen vorgesehen sind. Mit der Innenraumsensorik IOS wird das Gewicht und die Position und die Körperhaltung des zu schützenden Fahrzeuginsassen bestimmt, sodass in Abhängigkeit davon die Personenschutzmittel, wie Airbags angesteuert werden können.The occupant sensor system IOS can be an imaging sensor, such as a video camera or even radar-based; However, it can also be designed as a seat mat or as weight measuring bolts, which are provided in the struts of the vehicle seat as screws or bolts. The interior sensor system IOS determines the weight and the position and the posture of the vehicle occupant to be protected, so that the personal protective equipment, such as airbags, can be controlled in dependence thereon.
Die Umfeldsensorik ist insbesondere eine Ultraschallsensorik; es können jedoch auch zusätzlich oder anstatt Radar, Lidar oder Kameras verwendet werden.The environment sensor is in particular an ultrasonic sensor; however, it can also be used in addition to or instead of radar, lidar or cameras.
Diese Sensorsignale werden vom Schnittstellenbaustein IF vorzugsweise über einen SPI-Bus an einen Mikrocontroller µC im Steuergerät SG übertragen. Eine Beschleunigungssensorik oder auch eine Drehratensensorik kann insbesondere im Steuergerät SG zusätzlich vorhanden sein und ebenfalls vom Mikrocontroller µC ausgewertet werden. Die Anbindung kann ebenfalls über einen SPI-Bus oder I/Os und ADC-Kanäle des Mikrocontrollers µC erfolgen. Diese Sensorsignale, insbesondere von der Beschleunigungssensorik BS werden doch zusätzlich auch von einem elektronischen Sicherheitscontroller SCON ausgewertet. Damit ist gewährleistet, dass eine fehlerhafte Auswertung des Mikrocontrollers µC nicht zu einer ungewollten Auslösung der Rückhaltemittel führt. Anstatt eines elektronischen Sicherheitscontrollers SCON ist es möglich bei stark reduzierter Performance, auch einen mechanischen Sicherheitsschalter anstatt zu verwenden. Sowohl der Mikrocontroller µC als auch der elektronische Sicherheitscontroller SCON sind mit der Zündkreisansteuerung FLIC verbunden. Nur wenn sowohl der Mikrocontroller µC als auch der Sicherheitsschalter SCON die Auslösung anzeigen, dann steuert die Zündkreisansteuerung FLIC die Rückhaltemittel RHS und dabei insbesondere die extern angeordneten Zündelemente mit einem Zündstrom an und bringt diese zur Explosion, sodass sich beispielsweise ein Airbag entfalten kann. Erfindungsgemäß wird nunmehr der Zündstrom, den die Zündkreisansteuerung FLIC erzeugt, mit mindestens zwei Schwellwerten verglichen, und es wird in Abhängigkeit von diesen Messwerten sukzessive auf niedrigere Stromniveaus umgeschaltet, durch eine Strombegrenzung, wobei bei einem niedrigeren Stromniveau dafür eine längere Zündzeit dann vorgesehen wird. Neben dem Aufbau gemäß 1a sind auch die Alternativen gemäß 1b, 1c, 1d und 1e möglich. Dabei bezeichnet IS eine interne Beschleunigungssensorik und/oder eine Drehratensensorik. UB bezeichnet einen Energieversorgungsschaltung.These sensor signals are from the interface module IF preferably via an SPI bus to a microcontroller μC in the control unit SG transfer. An acceleration sensor system or even a rotation rate sensor can additionally be present in particular in the control unit SG and can likewise be evaluated by the microcontroller .mu.C. The connection can also be made via an SPI bus or I / Os and ADC channels of the microcontroller μC. These sensor signals, in particular from the acceleration sensor BS are additionally evaluated by an electronic safety controller SCON. This ensures that a faulty evaluation of the microcontroller μC does not lead to an unwanted triggering of the retaining means. Instead of an electronic security controller SCON It is also possible to use a mechanical safety switch instead of using it with greatly reduced performance. Both the microcontroller .mu.C as well as the electronic security controller SCON are with the ignition circuit control FLIC connected. Only if both the microcontroller .mu.C as well as the safety switch SCON indicate the release, then controls the ignition circuit control FLIC the retaining means RHS and in particular the externally arranged ignition elements with an ignition current and causes them to explode, so that, for example, an airbag can deploy. According to the invention now the ignition current, the ignition circuit FLIC is generated, compared with at least two thresholds, and it is switched in response to these measurements successively to lower current levels, by a current limiting, wherein at a lower current level for a longer ignition time is then provided. In addition to the structure according to 1a are also the alternatives according to 1b . 1c . 1d and 1e possible. In this case, IS denotes an internal acceleration sensor and / or a rotation rate sensor. UB denotes a power supply circuit.
2 zeigt in einem weiteren Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung im Detail. Eine Leitung 203 übermittelt den decodierten SPI-Befehl desMikrocontrollers µC an ein UND Gatter 201 und zu einem Zündzeitzähler ZZZ in die endstufennahe Logik. Der Zündzeitzähler ZZZ ist einerseits mit einer Vergleichseinheit CMP800 und andererseits mit einer Vergleichseinheit CMP2050 verbunden. Der Zündzeitzähler arbeitet mit einem Takt von 40 kHz. Die Vergleichseinheiten CMP800 und CMP2050 vergleichen die gezählten Zeiten mit vorgegebenen Schwellwerten. Dabei vergleicht die Vergleichseinheit CMP800 den durch den Zündzeitzähler gezählten Wert mit Schwellwert 800 Mikrosekunden und die Vergleichseinheit CMP2050 mit dem vorgegebenen Schwellwert 2050 Mikrosekunden. Über die Leitung 203 wird der Zündbefehl vom Mikrocontroller µC übertragen. Damit wird dann der Zündzeitzähler ZZZ zurückgesetzt und aktiviert und das UND Gatter 201 an diesem ersten Eingang freigegeben. Die Vergleichseinheit CMP2050 ist ebenfalls über einen Ausgang mit dem UND Gatter 201 verbunden. Die Vergleichseinheit CMP2050 gibt das UND Gatter 201 so lange frei, bis die Zündzeit 2050 Mikrosekunden erreicht wurde. An einen dritten Eingang des UND Gatters 201 ist ein OR Gatter 200 angeschlossen. An einen ersten Eingang des OR Gatters 200 ist die Vergleichseinheit CMP800 angeschlossen. Das bedeutet, solange die Vergleichseinheit CMP800 die Zündzeit 800 Mikrosekunden noch nicht erreicht hat, so lange wird das UND Gatter 201 frei gegeben. An einen zweiten Eingang des OR Gatters 200 ist die Vergleichseinheit CMP700 angeschlossen. Diese gibt über das OR Gatter 200 das UND Gatter 201 so lange frei, wie der Zündstrom den ersten Schwellwert AP1 von 1,75 A überschritten hat. Dies ist das höchste Stromniveau. Das UND Gatter 201 ist über einen Ausgang HST mit einer Ansteuerung 207 des High Side Leistungsschalters 206 verbunden. Das UND Gatter gibt über seinen Ausgang und die Ansteuerschaltung 207 den Leistungsschalter 206 frei, sodass dieser durchschaltet und den Zündstrom zum Zündelement 211 freigibt. Die Ansteuerschaltung 207 weist auch die Strombegrenzung auf, d. h. welchen maximalen Zündstrom auf das Zündelement 211 gegeben werden kann. In die Ansteuerschaltung 207 können im Fehlerfalle, beispielsweise keine Hardware-Crasherkennung, weitere Verriegelungssignale verarbeitet werden. Dies wird durch die Vergleichseinheit CMP800 eingestellt. So lange die Zündzeit von 800 Mikrosekunden noch nicht erreicht wird, so lange kann ein höherer Strom zum Zündelement fließen, d. h. die Strombegrenzung ist auf das höchste Stromniveau eingestellt. Sind die 800 Mikrosekunden erreicht, dann wird auf ein niedrigeres Stromniveau umgeschaltet. Die Ansteuerschaltung 207 wird mit der Betriebsspannung VH mit Energie versorgt. Hier ist eine direkte Ansteuerung des Low-Side-Schalters 205 durch den Mikrocontroller µC möglich. Der Low-Side-Schalter 205 schaltet also direkt auf den Befehl des Mikrocontrollers µC durch. Es ist möglich, dass im Fehlerfalle weitere Verriegelungssignale in der Ansteuerschaltung 202 verarbeitet werden. 2 shows in a further block diagram the device according to the invention in detail. A line 203 transmits the decoded SPI command of the microcontroller μC to an AND gate 201 and to a Zündzeitzähler ZZZ in the endstufennahe logic. The Zündzeitzähler ZZZ is on the one hand with a comparison unit CMP800 and on the other hand connected to a comparison unit CMP2050. The ignition timing counter works with a clock of 40 kHz. The comparison units CMP800 and CMP2050 compare the counted times with preset thresholds. The comparison unit compares CMP800 the value counted by the ignition timing counter with threshold value 800 Microseconds and the comparison unit CMP2050 with the specified threshold value 2050 Microseconds. About the line 203 the ignition command is transmitted by the microcontroller μC. This will then the Zündzeitzähler ZZZ reset and activated and the AND gate 201 released at this first input. The comparison unit CMP2050 is also via an output with the AND gate 201 connected. The comparison unit CMP2050 gives the AND gate 201 Free as long as the ignition time 2050 Microseconds has been achieved. To a third input of the AND gate 201 is an OR gate 200 connected. To a first entrance of the OR gate 200 is the comparison unit CMP800 connected. That means as long as the comparison unit CMP800 the ignition time 800 Microseconds has not yet reached, so long is the AND gate 201 Approved. To a second input of the OR gate 200 is the comparison unit CMP700 connected. This gives over the OR gate 200 the AND gate 201 as long as the ignition current has exceeded the first threshold AP1 of 1.75 A. This is the highest power level. The AND gate 201 is via an output HST with a control 207 of the high side circuit breaker 206 connected. The AND gate gives over its output and the drive circuit 207 the circuit breaker 206 free, so that this turns on and the ignition to the ignition element 211 releases. The drive circuit 207 also has the current limit, ie which maximum ignition current to the ignition element 211 can be given. In the drive circuit 207 can in case of failure, for example, no hardware crash detection, further interlock signals are processed. This is done by the comparison unit CMP800 set. As long as the ignition time of 800 microseconds is not reached, so long can flow to the ignition element, ie the current limit is set to the highest current level. When the 800 microseconds are reached, it switches to a lower current level. The drive circuit 207 is supplied with the operating voltage VH with energy. Here is a direct control of the low-side switch 205 through the microcontroller .mu.C possible. The low-side switch 205 thus switches directly to the command of the microcontroller μC. It is possible that in case of failure further locking signals in the drive circuit 202 are processed.
Der Zündstrom wird entweder aus der Energiereserve über die Diode 209 oder aus der Batteriespannung UB über die Diode 210 bei einem gemeinsamen Potentialpunkt VH bereitgestellt. Der Zündstrom kann dann vom Verknüpfungspunkt VH zum High-Side-Schalter 206 geführt werden. Als High-Side-Schalter wird hier ein MOSFET-Leistungsschalter verwendet, wie auch für den Low Side Leistungsschalter 205, die auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet werden können. Es ist jedoch alternativ möglich, dass sie auf unterschiedlichen Substraten aus Zuverlässigkeitsgründen angeordnet sein können. Zwischen den beiden Leistungsschaltern 206 und 205 ist das Zündelement 211 angeordnet. Der Low-Side-Schalter 205 ist auf seiner anderen Seite mit Masse verbunden. Die Leitung 204 übermittelt den decodierten SPI-Befehl des Mikrocontrollers µC an die endstufennahe Logik 202 des Low-Side-Schalters 205. Vorliegend ist ein Shuntwiderstand R in einen definierten Teil des Zündstromes geschaltet, um eine Messung des Zündstroms vornehmen zu können. Alternativ kann auch der gesamte Zündstrom durch den Shuntwiderstand zur Stromerfassung geleitet werden. Der Shuntwiderstand R ist dafür mit einem Operationsverstärker 208 Verbunden, der die über dem Shuntwiderstand R abgefallene Spannung mit vorgegebenen Schwellwerten vergleicht, die entsprechend dem voreingestellten Stromniveaus von 1,75 A und 1,2 A für den niedrigeren Schwellwert eingestellt sind. Sind die jeweilige Schwellwerte überschritten, dann werden die an den Operationsverstärker 208 angeschlossenen Zündstromzähler ZI-AP1 und ZI-AP2 aktiviert und zählen die Zündzeit für die der Zündstrom über den jeweiligen Schwellwerten von 1,75 A bzw. 1,2 A ist. Diese Zeit wird in den Registern AP1 und AP2 abgelegt. Der Zündstromzähler ZI-AP1 ist dafür mit der Vergleichseinheit CMP700 verbunden, die misst, ob der Zündstrom für maximal 700 Mikrosekunden über der Grenze von 1,75 A liegt.The ignition current is either from the energy reserve via the diode 209 or from the battery voltage UB via the diode 210 provided at a common potential point VH. The ignition current can then from the node VH to the high-side switch 206 be guided. As a high-side switch, a MOSFET circuit breaker is used here as well as for the low-side circuit breaker 205 which can be arranged on a common substrate. However, it is alternatively possible that they may be arranged on different substrates for reasons of reliability. Between the two circuit breakers 206 and 205 is the ignition element 211 arranged. The low-side switch 205 is connected to ground on its other side. The administration 204 transmits the decoded SPI command of the microcontroller μC to the endstage logic 202 the low-side switch 205 , In the present case, a shunt resistor R is connected in a defined part of the ignition current in order to be able to measure the ignition current. Alternatively, the entire ignition current can be passed through the shunt resistor for current detection. The shunt resistor R is for it with an operational amplifier 208 Connected, which compares the voltage dropped across the shunt resistor R with predetermined thresholds set at the preset current level of 1.75 A and 1.2 A for the lower threshold value. If the respective thresholds are exceeded, then those to the operational amplifier 208 connected Zündstromzähler ZI-AP1 and ZI-AP2 Enables and counts the ignition time for which the ignition current is above the respective thresholds of 1.75 A or 1.2 A. This time will be in the registers AP1 and AP2 stored. The ignition current meter ZI-AP1 is for it with the comparison unit CMP700 which measures whether the ignition current is above the limit of 1.75 A for a maximum of 700 microseconds.
Durch den Mikrocontroller µC im Personenschutzsystem wird im Falle eines Crashes das Zündelement 211 über den High- und Low-Side-Schalter 205 und 206 aktiviert. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird die Information vom Mikrocontroller µC, dass ein Feuerbefehl vorliegt, als eine logischische Eins am Eingang des UND Gatters 201 interpretiert. Außerdem wird diese als ein Startsignal für den Zündzeitzähler ZZZ gewertet. Der Zähler ZZZ wird mit dem Taktsignal von beispielsweise 40 kHz nach Start aufwärts gezählt.The microcontroller μC in the personal protection system in the event of a crash, the ignition element 211 over the high and low side switches 205 and 206 activated. In the embodiment according to 2 For example, the information from the microcontroller .mu.C that a fire command is present as a logical one at the input of the AND gate 201 interpreted. In addition, this is evaluated as a start signal for ZZZ Zündzeitzähler. The counter ZZZ is counted up with the clock signal of, for example, 40 kHz after start.
Die Vergleichseinheit CMP2050 vergleicht den Zählerstand des Zählers ZZZ mit einem festen Wert, der mindestens der maximalen Zündzeit für das Zündelement 211 im zweiten Arbeitspunkt entspricht. Dieser zweite Arbeitspunkt entspricht der Liefervorschrift des Arbeitskreises der deutschen Automobilindustrie. Hier ist dieser Grenzwert mit 2050 Mikrosekunden gewählt, was bei einer Taktfrequenz von 40 kHz einem Zählerstand von 82 dezimal entspricht.The comparison unit CMP2050 compares the count of the counter ZZZ with a fixed value of at least the maximum ignition time for the ignition element 211 corresponds to the second operating point. This second operating point corresponds to the delivery instructions of the working group of the German automotive industry. Here, this limit value of 2050 microseconds is selected, which corresponds to a count of 82 decimal at a clock frequency of 40 kHz.
So lange die Vergleichseinrichtung CMP2050 nicht die Vergleichsbedingung nachgewiesen hat, wird am negierten Ausgang /CMP logisch 1 ausgegeben.As long as the comparison device CMP2050 has not detected the comparison condition, logic 1 is output at the negated output / CMP.
So lange über den High-Side-Schalter und damit auch über den Shunt R kein Strom fließt, sind die Zündstromzähler ZI-AP1 und ZI-AP2 nicht gestartet. Die Vergleichseinrichtung CMP700 kann daher nicht die Erfüllung der Vergleichsbedingung nachweisen. Es wird daher an /CMP logisch 1 ausgegeben (/CMP_2050=log1). Ebenso wird durch die Vergleichseinheit CMP800 zu Beginn des Fire Befehls eine logisch 1 ausgegeben (/CMP_700=log1), da der Zündzeitzähler ZZZ noch nicht den Wert 32 dezimal, das entspricht 800 Mikrosekunden, erreicht hat. Das OR Gatter verknüpft die Signale der Vergleichseinheiten CMP700 und CMP800 zum Signal /AP1. Dieses Signal /AP1 ist damit ebenso auf logisch 1 und zeigt damit an, dass der Zündarbeitspunkt 1 noch nicht nachgewiesen ist. As long as no current flows through the high-side switch and therefore also via the shunt R, the ignition current meters are ZI-AP1 and ZI-AP2 not started. The comparison device CMP700 can therefore not prove the fulfillment of the comparison condition. It is therefore output to / CMP logical 1 (/ CMP_2050 = log1). Likewise by the comparison unit CMP800 At the beginning of the Fire command, a logical 1 is issued (/ CMP_700 = log1) because the ignition timing counter ZZZ not yet the value 32 decimal, which equates to 800 microseconds. The OR gate links the signals of the comparison units CMP700 and CMP800 to the signal / AP1. This signal / AP1 is thus also logically 1, indicating that the ignition point 1 not yet proven.
Damit sind die Eingangssignale /AP1, /CMP2050 des UND Gatters 201 zu Beginn der Zündung auf logisch 1. Durch den Mikrocontroller wird ebenfalls das Signal logisch 1 durch den Fire Befehl signalisiert, sodass das UND Gatter 201 damit am Ausgang ebenfalls auf logisch 1 sitzt und die Treiberschaltung 207 steuert die High Side Endstufe 206 stromlimitiert an. Die Strombegrenzung wird durch das Signal /CMP800 = logisch 1 zu Beginn der Zündung auf das höchste Niveau AP1 eingestellt. Das ist hier ein Wert von über 1,75 A, beispielsweise zwischen 1,9 und 2,6 A.Thus, the input signals / AP1 , / CMP2050 of the AND gate 201 at the beginning of the ignition to logical 1. The microcontroller also signals the logical 1 signal through the Fire command, so that the AND gate 201 so that the output is also at logic 1 and the driver circuit 207 controls the high side power amplifier 206 current limited. The current limit is indicated by the signal / CMP800 = logical 1 at the beginning of the ignition to the highest level AP1 set. This is a value of over 1.75 A, for example between 1.9 and 2.6 A.
Das UND Gatter 201 führt die Eingangssignale aus Zündbefehl der nachweisbaren Erfüllung des Zündarbeitspunktes 1 und die Erfüllung der Zündstromdauer im Arbeitspunkt 2 logischisch zusammen.The AND gate 201 executes the input signals Ignition command of demonstrable fulfillment of the ignition point 1 and the fulfillment of the ignition duration at the operating point 2 logically together.
Wird in einem vollständigen System bei leitender Low Side Endstufe 205 und der hier betrachteten High Side Endstufe 206 ein Stromfluss im Zündkreis ermöglicht, so kann dieser am Shunt R nachgewiesen werden.Will be in a complete system with conductive low side power amplifier 205 and the high side amplifier considered here 206 allows a current flow in the ignition circuit, it can be detected at the shunt R.
Eine Zündstrombewertungsschaltung oder Zündstrommesseinrichtung ist derart gestaltet, dass Ströme z. B. über 1,75 A erkannt werden und als Zündstromzähler ZI-AP1-Start und Ströme unter diesem Wert als Zündstromzähler ZI-AP1-Stopp Signale ausgegeben werden. Ferner ist die Schaltung so gestaltet, dass Ströme beispielsweise über 1,2 A für den zweiten Arbeitspunkt erkannt werden und als Zündstromzähler ZI-AP2-Start und Ströme unter diesem Wert als Zündstromzähler ZI-AP2-Stopp Signale ausgegeben werden.A Zündstrombewertungsschaltung or Zündstrommesseinrichtung is designed such that currents z. B. over 1.75 A and be recognized as Zündstromzähler ZI-AP1 -Start and currents below this value as Zündstromzähler ZI-AP1 Stop signals are output. Furthermore, the circuit is designed so that currents are recognized, for example, about 1.2 A for the second operating point and as a Zündstromzähler ZI-AP2 -Start and currents below this value as Zündstromzähler ZI-AP2 Stop signals are output.
Fließt ein Strom, der größer ist als der Strom, der durch den ersten Arbeitspunkt vorgegeben ist, beispielsweise 1,75 A, so wird der Zündstromzähler ZI-AP1 gestartet und mit einer Taktfrequenz von 40 kHz gezählt. Fließt ein Strom, der größer ist als der Zündstrom am Arbeitspunkt 2, das sind hier 1,2 A, so wird unabhängig von ZI-AP1 der Zündstromzähler ZI-AP2 gestartet und mit einer Taktfrequenz von 40 kHz gezählt. D. h. wenn der Strom über 1,75 A liegt, dann werden beide Zündstromzähler gezählt.If a current greater than the current specified by the first operating point flows, for example 1.75 A, then the ignition current counter will flow ZI-AP1 started and counted with a clock frequency of 40 kHz. Flows a current that is greater than the ignition current at the operating point 2 , this is 1.2 A, so regardless of ZI-AP1 the Zündstromzähler ZI-AP2 started and counted with a clock frequency of 40 kHz. Ie. if the current is above 1.75 A, then both ignition current meters are counted.
Nach Ende der Zündung, also der Rücknahme des Fire Befehls durch den Mikrocontroller werden die Inhalte der Zähler in den Registern dadurch gerettet, dass sie in einen nicht flüchtigen Speicher, also einen Crashrecorder übernommen werden. Dies dient dann als Nachweis der Stromabgabe an das Zündelement. Dies kann in Ergänzung auch auf den Zündzeitzähler ZZZ zutreffen.After the end of the ignition, ie the withdrawal of the Fire command by the microcontroller, the contents of the counters in the registers are saved by the fact that they are transferred to a non-volatile memory, so a Crashrecorder. This then serves as proof of the current output to the ignition element. This can also be supplemented with the ignition time counter ZZZ hold true.
Die Zündstrommesseinrichtung kann auch alternativ den gesamten Strom in der High Side Endstufe 206 erfassen, d. h. alle drei Endströme laufen über den Shunt R.The Zündstrommesseinrichtung can also alternatively the entire power in the high-side power amplifier 206 capture, ie all three end streams run over the shunt R.
3 zeigt in einem Zeitdiagramm die in 2 relevanten Signale. Als oberstes Signal wird das Zählsignal des Zündzeitzählers ZZZ dargestellt. Darauf folgt das Signal des Zündstromzähler ZI-AP2 und dann das des Zündstromzählers ZI-AP1. Dann folgt, ob der Strom über der Schwelle IAP2, also den niedrigen Schwellwert, ist und dann entsprechend ob der Strom über dem höheren Schwellwert IAP1 ist. Dann folgt das Signal IGH Limit, das aussagt, ob der Zündstrom die Strombegrenzung erreicht. Dann wird der Zündstrom IGH dargestellt und das Signal HST, das vom UND Gatter an die Ansteuerung 207 übertragen wird. Dann folgt das Signal /AP1, das das Ausgangssignal des ODER Gatters 200 ist und die Signale /CMP700 und /CMP2050, die die Ausgangssignale der Vergleichseinheit CMP700 und CMP2050 sind. Das vorletzte Signal ist das /CMP800, das das Ausgangssignal der Vergleichseinheit CMP800 ist und das letzte Signal ist der Feuerbefehl des Mikrocontrollers. 3 shows in a time chart the in 2 relevant signals. The highest signal is the counting signal of the ignition time counter ZZZ shown. This is followed by the signal from the ignition current meter ZI-AP2 and then that of the Zündstromzählers ZI-AP1 , Then follow if the current is above the threshold IAP2 , that is, the low threshold, and then whether or not the current is above the higher threshold IAP1 is. Then follows the signal IGH Limit, which states whether the ignition current reaches the current limit. Then the ignition current IGH is displayed and the signal HST, the AND gate to the drive 207 is transmitted. Then the signal follows / AP1, this is the output of the OR gate 200 is and the signals / CMP700 and / CMP2050 representing the output signals of the comparison unit CMP700 and CMP2050 are. The penultimate signal is / CMP800 that is the output of the comparison unit CMP800 is and the last signal is the fire command of the microcontroller.
Mit dem Softwarebefehl „Feuer“ wird das Ausgangssignal des UND Gatters 201, das hier mit HST bezeichnet ist, auf logisch 1 gesetzt und der High-Side-Schalter 206 eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Feuerzündbefehl Low Side ON gesendet hat. Die Höhe des Stroms ist für die normalen Anforderungen auf Werte von über, beispielsweise 1,75 A für den ersten Arbeitspunkt ausgelegt und unterstützt damit den so genannten fast fire Arbeitspunkt AP1 des Zündelements. Die obere Grenze dieses Stroms wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung des High-Side-Schalters 206 eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1 bei Null und damit /CMP800=logisch 1. Die High Side Strombegrenzung ist damit gemäß 2 auf High gesetzt. Dies entspricht in der Regel einem maximalen Stromnet von 1,9 bis 2,6 A.The software command "Fire" turns on the output signal of the AND gate 201 , which is here designated HST, set to logical 1 and the high-side switch 206 switched on. It can generate a current IGH, if previously the software has sent the fire ignition command Low Side ON. The magnitude of the current is designed for the normal requirements to values of, for example, 1.75 A for the first operating point and thus supports the so-called fast fire operating point AP1 of the ignition element. The upper limit of this current is indicated by a signal above / CMP800 Switchable current limit of the high-side switch 206 set. At the beginning of the ignition is the counter ZI-AP1 at zero and thus / CMP800 = logical 1. The high-side current limitation is accordingly 2 set to high. This usually corresponds to a maximum current of 1.9 to 2.6 A.
Im Falle eines Kurzschlusses an Zündkreis + wird der Strom IGH mit Werten über 1,75 A, in 3 mit 2 A gewählt, so lange fließen, bis
- a. der Zündstromzähler ZI-AP1 auf mindestens 28 dezimal gezählt hat, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 700 Mikrosekunden entspricht und
- b. der Zündzeitzähler auf mindestens 32 gezählt hat, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 800 Mikrosekunden entspricht.
In the case of a short circuit to ignition + the current IGH with values above 1.75 A, in 3 chosen with 2 A, flow as long as, until - a. the ignition current meter ZI-AP1 has counted at least 28 decimal, which corresponds to 700 microseconds at a counting frequency of 40 kHz, and
- b. the ignition timing counter has counted to at least 32, which corresponds to 800 microseconds at a 40 kHz counting frequency.
Dies hat den Vorteil, dass auch in solchen Systemen, in denen der Strom nach dem Softwarebefehl nicht schlagartig die Schwelle von IAP1=1,75 A überschreitet, bei einer Anstiegszeit von beispielsweise 50 Mikrosekunden innerhalb der Zünddauer von 800 Mikrosekunden mit Sicherheit, mindestens 700 Mikrosekunden über IAP1=1,75 Volt, liegen können. D. h. im Falle der hier betrachteten Zündung bei einem Kurzschluss auf der Zündkreis + Seite kann nach 800 Mikrosekunden Zünddauer der Nachweis einer Stromabgabe von mindestens 700 Mikrosekunden im ersten Arbeitspunkt, also der fast fire Bedingung sicher erbracht werden und damit eine Energieabgabe bis zur maximalen Zündverzugszeit von 700 Mikrosekunden sichergestellt werden.This has the advantage that even in those systems where the current after the software command does not abruptly exceed the threshold of IAP1 = 1.75 A, with a rise time of, for example, 50 microseconds within the firing time of 800 microseconds with certainty, at least 700 microseconds above IAP1 = 1.75 volts, can lie. Ie. In the case of the ignition considered here in the event of a short circuit on the ignition circuit + side, detection of a current output of at least 700 microseconds at the first operating point, that is to say the fast fire condition, can be reliably ensured and thus an energy output up to the maximum ignition delay time of 700 microseconds be ensured.
Unter diesen Bedingungen ermitteln die Vergleichseinheiten CMP700, CMP800 die Erfüllung der Vergleichsbedingungen /CMP700=0, /CMP800=0 und damit /AP1=0 wodurch HST=0 entsteht und der High-Side-Schalter 206 ausgeschaltet wird. Der Zündstromzähler ZI-AP2 hat ebenfalls, abgesehen von geringen Abweichungen, verursacht durch endliche Stromanstiegszeiten, den Zählerstand von ZI-API angenommen, da ein Strom, der über der ZI-AP1-Zählschwelle von 1,75 A auch über der ZI-AP2-Zählschwelle von 1,2 A liegt.Under these conditions, the comparison units determine CMP700 . CMP800 the fulfillment of the settlement conditions / CMP700 = 0, / CMP800 = 0 and thus / AP1 = 0 causing HST = 0 and the high-side switch 206 is turned off. The ignition current meter ZI-AP2 also has, apart from small deviations, caused by finite current rise times, the count of ZI API assumed that a current above the ZI-AP1 count threshold of 1.75 A is also above the ZI-AP2 Count threshold of 1.2A.
4 zeigt ein weiteres Zeitdiagramm, wobei die gleichen Signale unter veränderten Bedingungen dargestellt werden. Mit dem Softwarebefehl Fire High Side ON wird das Ausgangssignal HST des UND Gatters 201 auf logisch 1 gesetzt und der High-Side-Schalter 206 eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Befehl Fire Low Side ON gesendet hat. Die Höhe des Stroms ist für die normalen Anforderungen auf Werte von über 1,75 A ausgelegt und unterstützt damit den fast fire Arbeitspunkt also den ersten Arbeitspunkt. Die obere Grenze dieses Stroms wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung der High Side Leistungsstufe eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1=0 und damit /CMP800=1. Die High Side Strombegrenzung ist damit nach 2 auf high gesetzt. Dies entspricht in der Regel 1,9 - 2,6 A. 4 shows another time chart, wherein the same signals are displayed under changed conditions. With the software command Fire High Side ON, the output signal HST of the AND gate 201 set to logical 1 and the high-side switch 206 switched on. A current IGH may be generated if the software has previously sent the Fire Low Side ON command. The height of the current is designed for the normal requirements to values of more than 1.75 A and thus supports the fast fire operating point, ie the first operating point. The upper limit of this current is set by a current limit of the high-side power stage, which can be switched via the signal / CMP800. At the beginning of the ignition is the counter ZI-AP1 = 0 and thus / CMP800 = 1 , The high-side current limit is thus behind 2 set to high. This usually corresponds to 1.9 - 2.6 A.
Im Falle eines worst case Falles ohne Zündkreisfehler wird der Strom IGH mit Werten über 1,75 A so lange fließen bis
- a. der Zündstromzähler ZI-API auf 28 dezimal gezählt hat, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 700 Mikrosekunden entspricht. Dann hat gemäß Definition ein worst case Zündelement gezündet und der Strom unterbricht aufgrund dieses physikalischen Ereignisses.
- b. Die Vergleichseinheit CMP800, die den Zündzeitzähler auf Erfüllung der Bedingung von >=800 Mikrosekunden prüft, entscheidet, ob der High-Side-Schalter 206 durch die Hardware des Steuergeräts SG ausgeschaltet wird. Hier wird damit, unter Einbeziehung von Anstiegsgeschwindigkeiten, nach einer Überlappungszeit von 100 Mikrosekunden mit dem Erreichen des Zählerstandes von ZZZ 32, das 800 Mikrosekunden entspricht, die Endstufe abgeschaltet. D. h. /CMP800=0 und damit /AP1=0 und damit HST=0.
In the case of a worst case case without ignition circuit fault, the current IGH will flow with values above 1.75 A until - a. the ignition current meter ZI-API has counted to 28 decimal, which corresponds to 700 microseconds at a counting frequency of 40 kHz. Then, according to the definition, a worst case ignition element has ignited and the current interrupts due to this physical event.
- b. The comparison unit CMP800 that checks the ignition timing counter for fulfillment of the condition of> = 800 microseconds, decides whether the high-side switch 206 through the hardware of the controller SG is turned off. Here, with the inclusion of slew rates, after an overlap time of 100 microseconds with the achievement of the count of ZZZ 32 , which corresponds to 800 microseconds, the power amp off. Ie. / CMP800 = 0 and thus / AP1 = 0 and thus HST = 0.
Dies hat den Vorteil, dass auch in realen Systemen, in denen der Strom nach dem Softwarebefehl nicht schlagartig die Schwelle von 1,75 A überschreitet, innerhalb der Zünddauer von 800 Mikrosekunden mit Sicherheit mindestens 700 Mikrosekunden über 1,75 A liegen können. D. h. im Falle der hier betrachteten Zündung eines fehlerfreien Zündkreises mit worst case Zündelement kann nach 800 Mikrosekunden Ansteuerzeit der High-Side-Schalter 206 der Nachweis einer Stromabgabe von mindestens 700 Mikrosekunden im Arbeitspunkt 1 sicher erbracht werden und damit eine Energieabgabe bis zur maximalen Zündverzugszeit von 700 Mikrosekunden sichergestellt werden.This has the advantage that even in real systems where the power after the software command does not abruptly exceed the threshold of 1.75 A, within the firing time of 800 microseconds it can certainly be at least 700 microseconds above 1.75 A. Ie. in the case of the here considered ignition of a fault-free ignition circuit with worst case ignition element can after 800 microseconds drive time of the high-side switch 206 the proof of a current output of at least 700 microseconds at the operating point 1 be safely provided and thus an energy output up to the maximum ignition delay of 700 microseconds are ensured.
5 zeigt ein weiteres Zeitdiagramm mit den gleichen Größen. Mit dem Softwarebefehl Fire Zündbefehl High Side ON wird das Ausgangssignal HST des UND Gatters 201 auf logisch 1 gesetzt und der High-Side-Schalter eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Fire Zündbefehl Low Side ON gesendet hat. Die Höhe des Stroms wird für die normalen Anforderungen auf Werte von über 1,75 A ausgelegt und unterstützt damit den fast fire Arbeitspunkt des Zündelements. Diese Auslegung bedeutet, dass bei einer bestimmten minimalenVersorgungsspannung VH der High-Side-Schalter und einem bestimmten maximalen Zündkreiswiderstand, dies gegeben sein muss. 5 shows another time chart with the same sizes. With the software command Fire ignition command High Side ON, the output signal HST of the AND gate 201 set to logical 1 and the high-side switch turned on. A current IGH may be generated if the software has previously sent the Fire Ignition Command Low Side ON. The magnitude of the current is rated above 1.75 amps for normal requirements, thus supporting the fast fire operating point of the firing element. This design means that at a certain minimum supply voltage VH, the high-side switch and a certain maximum ignition circuit resistance, this must be given.
Zur Begrenzung von undefinierten Energieabflüssen im Zündkreis, insbesondere im Fehlerfalle, wird der maximale abgebbare Strom des High-Side-Schalters begrenzt. Diese obere Grenze wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung des High-Side-Schalters in 2 eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1=0 und damit /CMP800=1. Die High Side Strombegrenzung ist somit nach 2 auf high gesetzt. Dies entspricht in der Regel 1,9 - 2,6 A.To limit undefined energy drains in the ignition circuit, in particular in case of failure, the maximum deliverable current of the high-side switch is limited. This upper limit is determined by a current limit of the high-side switch, which can be switched via the signal / CMP800 2 set. At the beginning of the ignition is the counter ZI-AP1 = 0 and thus / = CMP800. 1 The high side current limit is thus behind 2 set to high. This usually corresponds to 1.9 - 2.6 A.
Nach Ablauf der Zündbedingung des Arbeitspunkts 1 wird durch das Signal /CMP800=0 800 Mikrosekunden nach Beginn der Software-Zündanforderung die Strom Begrenzung auf IGH Limit low = 1,3 - 1,7 A gesetzt. Dieser Stromwert ist über IAP2 also über 1,2 A.After expiration of the ignition condition of the operating point 1 is signaled by the signal / CMP800 = 0 800 microseconds after the start of the software ignition request, the current limit is set to IGH Limit low = 1.3 - 1.7A. This current value is over IAP2 So over 1.2 A.
Im Falle eines typischen Zündelements wird der Strom IGH mit Werten von über 1,75 A so lange fließen, bis eine Unterbrechung des Zündstromkreises aufgrund der pyrotechnischen Auslösung erfolgt. Dies wurde gemäß 5 bei 350 Mikrosekunden angenommen. Da die Stromhöhe über IAP1 und IAP2 liegt, werden beide Zündstromzähler aufwärts zählen.In the case of a typical ignition element, the current IGH will flow at levels greater than 1.75 amperes until the ignition circuit is broken due to the pyrotechnic trip. This was according to 5 at 350 Microseconds accepted. As the current height over IAP1 and IAP2 if both ignition current meters are counting up.
Die Zündstromzähler ZI-AP1 und ZI-AP2 erreichen damit 16 dezimal, was bei einer Zählfrequenz von 40 kHz 350 Mikrosekunden entspricht. In Realität kann es zu geringfügigen Unterschieden von 1 - 2 Zählwerten im Zählerstand von ZI-AP1 und ZI-AP2 kommen. Dies entsteht aufgrund endlicher Stromanstiegsgeschwindigkeiten von IGH.The ignition current meter ZI-AP1 and ZI-AP2 reach 16 decimal, which corresponds to 350 microseconds at a counting frequency of 40 kHz. In reality, there may be slight differences of 1 - 2 counts in the count of ZI-AP1 and ZI-AP2 come. This is due to finite current slew rates of IGH.
Die Ansteuerung der High Side Leistungsstufe 206 wird durch die Stromunterbrechung nicht beeinflusst und geht zunächst ohne Einfluss weiter, bis der Zündzeitzähler ZZZ den Wert 800 Mikrosekunden erreicht.The control of the high side power level 206 is not affected by the power interruption and continues without influence until the ignition timing counter ZZZ the value 800 Reached microseconds.
Die Vergleichseinheit CMP800, die den Zündzeitzähler auf Erfüllung der Bedingung von >=800 Mikrosekunden prüft, entscheidet durch /CMP800=0, dass die Strombegrenzung des High-Side-Schalters auf IGH Limit Low = 1,3 - 1,7 A gesetzt wird.The comparison unit CMP800 which checks the ignition timing counter for fulfillment of the condition of> = 800 microseconds, decides by / CMP800 = 0 in that the current limit of the high-side switch is set to IGH Limit Low = 1.3 - 1.7 A.
Da der Zündstromzähler ZI-AP1 nicht den Wert von >=28 aufweist, dies entspricht einer nachweisbaren Stromabgabe von >=700 Mikrosekunden im ersten Arbeitspunkt, wird nun zur Sicherheit bei gleichzeitiger verbesserter Nachweisbarkeit der Stromabgabe auf den low speed fire Arbeitspunkt 2 des Zündelements umgeschaltet. Dieser Arbeitspunkt schreibt eine mögliche totale Zündzeit von mindestens 2 Millisekunden unter Verwendung eines Zündstroms von IAP2 von beispielsweise 1,2 A vor. Durch das Signal /CMP700=1 der Vergleichseinheit CMP700 wird das Ausgangssignal des ODER Gatters 200 /AP1 und nach einer Zündzeit von 800 Mikrosekunden auf logisch 1 gehalten und damit ebenso der Zustand des UND Gatters 201, wodurch die Ansteuerung des High-Side-Schalters 206 mit der Zündstrombegrenzung auf den niedrigeren Wert fortgesetzt wird.Since the Zündstromzähler ZI-AP1 does not have the value of> = 28, this corresponds to a detectable current output of> = 700 microseconds in the first operating point, now becomes a security with simultaneous improved detectability of the current output to the low speed fire operating point 2 the ignition element switched. This operating point writes a possible total ignition time of at least 2 milliseconds using an ignition current of IAP2 of, for example, 1.2A. By the signal / CMP700 = 1 the comparison unit CMP700 becomes the output of the OR gate 200 / AP1 and after an ignition time of 800 microseconds to logic 1, and thus also the state of the AND gate 201 , thereby controlling the high-side switch 206 continues with the ignition current limit to the lower value.
Sollte wieder Erwarten das Zündelement einen Stromfluss im weiteren Zündvorgang ermöglichen, so könnte dieser nun ausschließlich mit den Zündstromzähler ZI-AP2 erfasst werden, da dieser Ströme ab 1,2 A bereits zählen kann. Der Zähler ZI-AP1 wird nicht mehr bedient, da der Zündstrom auf werte von 1,3 - 1,7 A, also kleiner als 1,75 A, was IAP1 entspricht, begrenzt ist.Should the ignition element again allow a flow of current in the further ignition process, then this could now only with the Zündstromzähler ZI-AP2 be detected, since these currents can count from 1.2 A already. The counter ZI-AP1 is no longer served, since the ignition current on values of 1.3 - 1.7 A, that is less than 1.75 A, what IAP1 corresponds, is limited.
Erreicht der Zündzeitzähler ZZZ den Zählstand 82, was 2050 Mikrosekunden entspricht, so bestimmt die Vergleichseinheit CMP2050 durch das Signal /CMP2050=0 das Ende der Hardware-Ansteuerung des High-Side-Schalters 206 durch Änderung des UND Gatter Ausgangssignals HST auf logisch 0.Reached the ignition time counter ZZZ the count 82 , which corresponds to 2050 microseconds, so determines the comparison unit CMP2050 through the signal / CMP2050 = 0 the end of the hardware control of the high-side switch 206 by changing the AND gate output signal HST to logical 0.
Damit ist der High-Side-Schalter 206 gesperrt. Die Rücknahme der Software Zündanforderung erfolgt nach 2500 Mikrosekunden, dies wird in der Regel auch dazu benutzt, um den Inhalt der Zündstromzählerstände ZI-AP1 und ZI-AP2 in einen Crashrecorder abzuspeichern und die Zähler zurückzusetzen.This is the high-side switch 206 blocked. The withdrawal of the software ignition request occurs after 2500 microseconds, this is usually also used to the contents of Zündstromzählerstände ZI-AP1 and ZI-AP2 to store in a Crashrecorder and reset the counters.
In einer Erweiterung kann auch der Inhalt des Zündzeitzählers ZZZ gerettet werden und auch dieser zurückgesetzt werden. Die Registerinhalte werden nach der Zündung separat für jeden Zündkreis in einem Crashrecorder durch die Mikrocontroller µC geschrieben.In an extension, the contents of the Zündzeitzählers ZZZ be rescued and also reset this. The register contents are written after the ignition separately for each ignition circuit in a Crashrecorder by the microcontroller μC.
In 6 wird ein weiteres Zeitdiagramm dargestellt. Mit dem Softwarebefehl Fire Zündbefehl High Side ON wird das Ausgangssignal HST des UND Gatters 201 auf logisch 1 gesetzt. Der High-Side-Schalter 206 ist damit eingeschaltet. Es kann ein Strom IGH entstehen, falls zuvor die Software den Fire Zündbefehl Low Side ON gesendet hat. Aufgrund eines angenommenen Fehler, nämlich der Zündung mit reduzierte Zündkreisversorungsspannung VH, beispielsweise nur der Fahrzeugspannung UB können beispielsweise nicht mehr die hohen Stromwerte der Zündelementspezifikation nach dem fast fire Arbeitspunkt garantiert werden.In 6 another time chart is displayed. With the software command Fire ignition command High Side ON, the output signal HST of the AND gate 201 set to logical 1. The high-side switch 206 is turned on. A current IGH may be generated if the software has previously sent the Fire Ignition Command Low Side ON. Due to an assumed error, namely the ignition with reduced Zündkreisversorungsspannung VH, for example, only the vehicle voltage UB For example, it is no longer possible to guarantee the high current values of the ignition element specification after the fast fire operating point.
In diesem Fall stellt die Anordnung nach 2 zum Nachweis eines geflossenen Zündstroms neben dem Zündstromzähler für Stromwerte entsprechend dem ersten Arbeitspunkt von > 1,75 A, außerdem einen Zähler für die Stromwerte entsprechend dem zweiten Arbeitspunkt > 1,2 A zur Verfügung.In this case, the arrangement diminishes 2 for the detection of a spark-ignition current in addition to the ignition current meter for current values corresponding to the first operating point of> 1.75 A, as well as a counter for the current values corresponding to the second operating point> 1.2 A.
Zur Begrenzung von undefinierten Energieabflüssen im Zündkreis, insbesondere im Fehlerfall, wird der maximale abgebbare Strom des High-Side-Schalters 206 begrenzt. Diese Begrenzung erfolgt zu Beginn der Zündung auf werte von über IAP1, also von größer als 1,75 A mit IGH Limit High = 1,9 - 2,6A.To limit undefined energy drains in the ignition circuit, especially in the event of a fault, the maximum deliverable current of the high-side switch 206 limited. This limit is set at the beginning of ignition at values above IAP1, ie greater than 1.75 A with IGH Limit High = 1.9 - 2.6A.
Die obere Grenze der Strombegrenzung wird durch eine über das Signal /CMP800 schaltbare Strombegrenzung der High Side Leistungsstufe 206 in 2 eingestellt. Zu Beginn der Zündung ist der Zähler ZI-AP1=0 und damit /CMP800=1. Die High Side Strombegrenzung ist somit nach 2 auf high gesetzt. Diese entspricht in der Regel 1,9 - 2,6 A, diese Limitierung ist nicht abhängig von der Endstufenversorungsspannung VH. Dies bedeutet im betrachteten Fall von reduzierter Versorgungsspannung VH, dass vom System keine Beschränkungen vorgenommen werden, dieses in den slow fire Arbeitspunkt 2 zu setzten, falls doch Zündkreisströme aufgrund typischen Zündelementwiderstands oder nicht paralleler Zündung oder ausreichend hohe Bordnetzspannung auftreten könnten.The upper limit of the current limit is provided by a switchable via the signal / CMP800 current limit of the high side power level 206 in 2 set. At the beginning of the ignition, the counter ZI-AP1 = 0 and thus / CMP800 = 1. The high side current limit is thus behind 2 set to high. This usually corresponds to 1.9 - 2.6 A, this limitation is not dependent on the power amp supply voltage VH. This means in the considered case of reduced supply voltage VH that the system does not impose any restrictions, this in the slow fire operating point 2 if ignition circuit currents could occur due to typical ignition element resistance or not parallel ignition or sufficiently high vehicle electrical system voltage.
Nach Ablauf der Zündbedingungen des Arbeitspunkts 1 wird durch das Signal /CMP800=0 800 Mikrosekunden nach Beginn der Softwarezündanforderung die Strombegrenzung auf IGH Limit Low = 1,3 - 1,7 A gesetzt. Dieser Stromwert ist größer als IAp2, also als 1,2 A.After expiration of the ignition conditions of the operating point 1 if the signal / CMP800 = 0 800 microseconds after the start of the software ignition request sets the current limit to IGH Limit Low = 1.3 - 1.7 A. This current value is greater than IAp2, ie 1.2A.
Im Falle eines Anzünders, der bei reduzierter Zündkreisspannung, z. B. VH = 11 Volt, nur noch mit IGH-Werten von etwas über 1,2 A beaufschlagt wird und sich typisch verhält, erfolgt eine Unterbrechung des Zündstromkreises aufgrund der pyrotechnischen Auslösung. Dies wurde im Beispiel nach 6 bei 1500 Mikrosekunden angenommen.In the case of a lighter, the case of reduced ignition circuit voltage, z. B. VH = 11 volts, only with IGH values of slightly above 1.2 A is applied and behaves typically, there is an interruption of the ignition circuit due to the pyrotechnic triggering. This was after in the example 6 at 1500 Microseconds accepted.
Da die Stromhöhe über IAP2 und nicht über IAP1 liegt, wird nur der Zündstromzähler ZI-AP2 aufwärts gezählt. Der Zündstromzähler ZI-AP2 reicht bei einer angenommenen Stromunterbrechung nach 1500 Mikrosekunden den Wert 60 dezimal bei einer Zählfrequenz von 40 kHz. Die Ansteuerung der High Side Powerleistungsstufe 206 wird durch den Zündzeitzähler ZZZ nach Ende des ersten Zündabschnitts 800 Mikrosekunden mit Unterstützung des ersten Arbeitspunkts, welcher in unserem Beispiel aufgrund zu geringer Zündkreisspannung nicht genutzt werden konnte, auf den Arbeitspunkt 2 umgeschaltet, um bei erhöhter Zündzeit nicht durch zu hohe Strombegrenzung unnötig hohe Energie in den Zündkreis abzugeben.As the current height over IAP2 and not over IAP1 is, only the Zündstromzähler ZI-AP2 counted up. The ignition current meter ZI-AP2 If the power interruption is assumed to be 1.500 microseconds, it will be enough 60 decimal at a counting frequency of 40 kHz. The control of the high side power level 206 is determined by the ignition timing counter ZZZ after the end of the first ignition section 800 Microseconds with support of the first operating point, which could not be used in our example due to low ignition circuit voltage, to the operating point 2 switched to not give too high power in the ignition circuit with increased ignition time by excessive current limit unnecessarily high energy.
Die Vergleichseinheit CMP800, die den Zündzeitzähler auf Erfüllung der Bedingung von >=800 Mikrosekunden prüft, entscheidet durch /CMP800=0, dass die Strombegrenzung der High Side Power States auf IGH Limit Low = 1,3 - 1,7 A gesetzt wird. Da der Zündstromzähler ZI-AP1 nicht den Wert von >=28 aufweist, dies entspricht einer nicht nachweisbaren Stromabgabe von >=700 Mikrosekunden im ersten Arbeitspunkt, wird nun zur Sicherheit bei gleichzeitig unveränderter Nachweisbarkeit der Stromabgabe auf low speed fire Arbeitspunkt 2 des Zündelements umgeschaltet. Dieser Arbeitspunkt schreibt eine mögliche totale Zündzeit von mindestens 2 Millisekunden, unter Verwendung eines Zündstroms von IPA2 von =1,2 A vor.The comparison unit CMP800 which checks the ignition timing counter for fulfillment of the condition of> = 800 microseconds, decides by / CMP800 = 0 in that the current limit of the High Side Power States is set to IGH Limit Low = 1.3 - 1.7 A. Since the Zündstromzähler ZI-AP1 does not have the value of> = 28, this corresponds to an undetectable current output of> = 700 microseconds in the first operating point, now becomes a security with at the same time unchanged traceability of the current output to low speed fire operating point 2 the ignition element switched. This operating point writes a possible total ignition time of at least 2 milliseconds, using an ignition current of IPA2 of = 1.2 A before.
Durch das Signal /CMP700=1 der Vergleichseinheit CMP700 wird das Ausgangssignal des ODER Gatters /AP1 und nach einer Zündzeit von 800 Mikrosekunden auf logisch 1 gehalten, d. h. eine Zündung nach dem ersten Arbeitspunkt konnte noch nicht nachgewiesen werden. Durch /AP1=1 verbleibt der Zustand des UND Gatters 201 auf HST=1 wodurch die Ansteuerung der High Side Leistungsstufe 206 mit der niedrigeren Strombegrenzung fortgesetzt wird.By the signal / CMP700 = 1 of the comparison unit CMP700 the output signal of the OR gate / AP1 and after an ignition time of 800 microseconds is kept at logical 1, ie an ignition after the first operating point could not yet be detected. By / AP1 = 1 the state of the AND gate remains 201 on HST = 1 which enables the control of the high side power level 206 continues with the lower current limit.
Nach der pyrotechnischen Auslösung, mit angenommener Unterbrechung des Zündstroms bei 1500 Mikrosekunden nach Zündanforderung, kann der Zündstromzähler ZI-AP2 nicht mehr weiter zählen. Der ZI-AP2 Zählerstand in diesem Beispiel ist damit 60 dezimal.After the pyrotechnic release, with assumed interruption of the ignition current at 1500 microseconds after ignition request, the ignition current counter can ZI-AP2 stop counting. Of the ZI-AP2 Counter reading in this example is thus 60 decimal.
Erreicht der Zündzeitzähler ZZZ den Zählstand 82, was 2050 Mikrosekunden entspricht, so bestimmt die Vergleichseinheit CMP2050 durch das Signal /CMP2050=0 das Ende der Hardware-Ansteuerung des High Side Leistungsschalters 206 durch Änderung des UND Gatter Ausgangssignals auf logisch 0.Reached the ignition time counter ZZZ the count 82 , which corresponds to 2050 microseconds, so determines the comparison unit CMP2050 signal / CMP2050 = 0 indicates the end of the hardware control of the high-side circuit-breaker 206 by changing the AND gate output signal to logical 0.
Damit ist die High Side Leistungsstufe 206 gesperrt. Die Rücknahme der Software-Zündanforderung erfolgt nach 2500 Mikrosekunden, dies wird in der Regel auch dazu benutzt, um den Inhalt der Zündstromzählerstände ZI-AP1 und ZI-AP2 zu retten und die Zähler zurückzusetzen.This is the high side performance level 206 blocked. The withdrawal of the software ignition request occurs after 2500 microseconds, this is usually also used to the contents of Zündstromzählerstände ZI-AP1 and ZI-AP2 to save and reset the counters.
In einer Erweiterung kann auch der Inhalt der Zündzeitzähler in ein Register gerettet und dieser zurückgesetzt werden. Die Registerinhalte werden je nach Zündung separat für jeden Zündkreis in einem Crashrecorder durch den Mikrocontroller geschrieben.In an extension, the contents of the ignition time counter can be saved in a register and this reset. Depending on the ignition, the register contents are written separately for each ignition circuit in a Crashrecorder by the microcontroller.
Sollte Zündelemente nach zukünftigen Vorschriften auch mehr als zwei Arbeitspunke unterstützen, so lassen sich analog zum hier beschriebenen Verfahren weitere Zündstromzähler ZI-API hinzufügen. Die analoge Ausgestaltung sieht dann für jeden weiteren Arbeitspunkt ein eigenes Stromniveau IAPI vor und zwei Vergleichseinrichtungen. Ein Vergleicher für die Stromflussdauer und ein Vergleicher für die abgelaufene Zündzeit des Arbeitspunkts I.If, according to future regulations, ignition elements also support more than two working points, further ignition current meters ZI-API can be added analogously to the method described here. The analogous embodiment then provides a separate current level IAPI for each further operating point and two comparison devices. A comparator for the current flow time and a comparator for the expired ignition time of the working point I.
