DE102006011687A1 - Steuerschaltung für Insassenschutzsystem - Google Patents

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Abstract

Eine Steuerschaltung (1) für eine in einem Fahrzeug zu montierende Insassenschutzvorrichtung enthält eine Zündkapsel (10) zum Betätigen der Schutzvorrichtung, wenn ein elektrischer Strom einer voreingestellten Stromstärke von der Gleichstromleistungsquelle (2) an dieser bereitgestellt wird, ein Paar von ersten und zweiten Transistoren (11, 12), welche zwischen der Zündkapsel (10) und der Gleichstromleistungsquelle (2) verbunden ist, sowie eine Transistorsteuerschaltung (3, 131, 132, 136, 137, 133, 135, 138). Die Transistorsteuerschaltung (3, 131, 132, 136, 137, 133, 135, 138) steuert den ersten Transistor (11) derart, dass dieser einen elektrischen Strom einer ersten voreingestellten Stromstärke passieren lässt, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) höher als eine erste Schwellspannung ist, und einen elektrischen Strom einer bestimmten Stromstärke passieren lässt, so dass die an den ersten Transistor (11) angelegte Spannung kleiner der zweiten Schwellspannung eingestellt werden kann, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) größer als die Schwellspannung wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für ein Fahrzeuginsassenschutzsystem.
  • Ein Airbagsystem für eine Insassenschutzvorrichtung gilt als bekannt. Falls ein mit einem Airbagsystem ausgerüstetes Fahrzeug eine Kollision hat, wird ein Airbag durch eine Airbagsteuerschaltung (oder eine Zündungsvorrichtung) aufgeblasen, um die Insassen zu schützen, wie z. B. in der JP-A-11-70850 oder ihrem Pendant US 6,157,246 offenbart ist.
  • Die Airbagsteuerschaltung enthält einen mechanischen Kollisionserfassungssensor, eine Konstantstromschaltung, eine Zündkapsel, einen Zündungsleistungstransistor, etc. Die Konstantstromschaltung ist eine Stromspiegelschaltung, welche aus einem Stromerfassungs-MOS-Transistor und einem Stromversorgungs-MOS-Transistor besteht. Der Source-Anschluss des Stromversorgungs-MOS-Transistors ist mit einem Ende der Zündkapsel verbunden, und sein Drain-Anschluss ist über den mechanischen Kollisionssensor mit einer Verstärkerschaltung zum Verstärken der Batteriespannung verbunden. Das andere Ende der Zündkapsel ist mit dem Drain-Anschluss des Zündungsleistungstransistors verbunden, dessen Source-Anschluss geerdet ist. Das Gate des Zündungsleistungstransistors ist mit einer Kollisionserfassungseinheit verbunden.
  • Wenn ein mit einem solchen Airbagsystem ausgerüstetes Fahrzeug eine Kollision hat, kann ein Draht bzw. eine Leitung, welcher elektrische Lasten mit einer Batterie verbindet, aufgrund eines Kollisonsstoßes brechen. Der Leistungsverbrauch des Fahrzeugs wird daher abrupt verringert, so dass die Anschlussspannung der Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung stark ansteigt, wodurch eine Lastabfallüberspannung (load dump surge) erzeugt wird, die sich auf die Airbagsteuerschaltung auswirkt. Da der Zündungs leistungstransistor eingeschaltet worden ist, liegt die Lastabfallüberspannung an einem Abschnitt zwischen dem Drain-Anschluss und dem Source-Anschluss des Stromversorgungs-MOS-Transistors an, welcher den Zündungsstrom der Zündkapsel geleitet hat.
  • D. h. der Stromversorgungstransistor muss einen Kondensator aufweisen, um sowohl den Zündungsstrom der Zündkapsel als auch den Strom der Lastabfallüberspannung zu leiten.
  • Diese Höhe des Verlusts bewirkt, dass die Größe des Stromversorgungstransistors zu groß für die Steuerschaltung ist.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung eine kompakte Airbag-Steuerschaltung vorzusehen, welche mit einem kompakten Stromversorgungstransistor versehen ist, in dem der Verlust des Transistors unterdrückt wird, wenn die Batteriespannung stark ansteigt.
  • Entsprechend einem wesentlichen Merkmal der Erfindung enthält eine Steuerschaltung für eine Insassenschutzvorrichtung eine Zündkapsel zum Betätigen der Schutzvorrichtung, wenn ein Strom mit voreingestellter Stromstärke von einer Gleichstromleistungsquelle bereitgestellt wird, in Reihe geschaltete erste und zweite Transistoren, welche zwischen der Zündkapsel und der Gleichstromleistungsquelle verbunden sind, Befehlssignalerzeugungseinrichtungen zum Erzeugen des Befehlssignals, wenn das Fahrzeug eine Kollision hat, sowie Transistorsteuereinrichtungen zum Steuern des ersten Transistors, wenn das Befehlssignal erzeugt wird. In der obigen Steuerschaltung steuert die Transistorsteuereinrichtung den ersten Transistor derart, dass dieser einen Strom einer ersten voreingestellten Stromstärke passieren lässt, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle höher als eine erste Schwellspannung ist, und einen elektrischen Strom passieren lässt, damit die Spannung, welche am ersten Transistor anliegt, derart eingestellt werden kann, dass diese kleiner oder gleich einer zweiten Schwellspannung ist, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle höher als die Schwellspannung wird.
  • Die Transistorsteuereinrichtung der obigen Steuerschaltung kann eine erste Stromsteuerschaltung zum Steuern des ersten Transistors enthalten, um einen elektrischen Strom einer voreingestellten Stromstärke passieren zu lassen, eine Spannungssteuerschaltung zum Steuern des ersten Transistors, um einen elektrischen Strom einer geeigneten Stromstärke passieren zu lassen, so dass die an dem ersten Transistor anliegende Spannung, kleiner oder gleich der ersten Schwellspannung, eingestellt werden kann, sowie eine erste Umschalteinrichtung zum Umschalten der Verbindung mit dem Gate des ersten Transistors zwischen der ersten Stromsteuerschaltung und der Spannungssteuerschaltung, entsprechend der Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle. Falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle kleiner oder gleich der ersten Schwellspannung ist, verbindet die erste Schalteinrichtung den ersten Transistor mit der ersten Stromsteuerschaltung. Andererseits verbindet die erste Schalteinrichtung den ersten Transistor mit der Spannungssteuerschaltung, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle höher als die erste Schwellspannung ist.
  • Die erste Schwellspannung ist vorzugsweise eingestellt, größer oder gleich einer Nennausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle zu sein, und die zweite Schwellspannung ist eingestellt, kleiner oder gleich der Nennausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle zu sein.
  • Die Transistorsteuereinrichtung der obigen Steuerschaltung kann den zweiten Transistor derart steuern, dass dieser einen elektrischen Strom einer zweiten voreingestellten Stromstärke passieren lässt, welcher nicht kleiner als der elektrische Storm der ersten voreingestellten Stromstärke ist, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle größer als die erste Schwellspannung ist.
  • Die Transistorsteuereinrichtung enthält vorzugsweise eine zweite Stromsteuerschaltung zum Steuern des zweiten Transistors um den zweiten Transistor derart zu steuern, dass dieser den elektrischen Strom der zweiten voreingestellten Stromstärke passieren lässt, eine Schaltsteuerschaltung zum Einschalten des zweiten Transistors; und eine zweite Umschalteinrichtung zum Schalten bzw. Umschalten einer Verbindung mit dem Gate des zweiten Transistors zwischen der zweiten Stromsteuerschaltung und der Schaltsteuerschaltung. Falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle kleiner oder gleich der ersten Schwellspannung ist, verbindet die zweite Schalteinrichtung den zweiten Transistor mit der Schaltsteuerschaltung. Andererseits verbindet die zweite Schalteinrichtung den zweiten Transistor mit der zweiten Stromsteuerschaltung, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle höher als die erste Schwellspannung ist.
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung als auch die Funktionen verwandter Teile der vorliegenden Erfindung sind anhand eines Studium der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, der beigefügten Ansprüche, sowie der Zeichnung ersichtlich. Die einzige Figur zeigt:
    eine Airbagsteuereinheit entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform entsprechend der Erfindung wird mit Bezug auf die Figur beschrieben. Wie in der Figur gezeigt enthält ein Airbag System eine Airbagsteuerschaltung 1, eine Gleichstromleistungsquelle 2 und eine Zündungssteuerschaltung 3. Die Airbagsteuerschaltung 1 ist mit der Gleichstromleistungsquelle 2 verbunden, um mit einem Zündungsstrom versorgt zu werden.
  • Die Gleichstromleistungsquelle 2 enthält eine Batterie 20 und eine Verstärkerschaltung 21. Die Batterie 20 ist eine gewöhnliche wiederaufladbare Batterie, welche eine 12 Volt Gleichstromleistung vorsieht. Der positive Anschluss der Batterie 20 ist mit der Verstärkerschaltung und verschiedenen elektrischen Lasten 4 verbunden, und ihr negativer Anschluss ist geerdet. Die Verstärkerschaltung 21 verstärkt die Anschlussspannung der Batterie 20 auf z. B. 25 Volt. Der Eingangsanschluss der Verstärkerschaltung 21 weist einen mit dem positivem Anschluss der Batterie 20 verbundenen Eingangsanschluss und einen mit der Steuerschaltung 1 verbundenen Ausgangsanschluss auf. Wenn ein Fahrzeug eine Kollision hat, kann ein Draht, welcher die elektrischen Lasten 4 und die Batterie 20 verbindet, aufgrund eines Kollisionsstoßes, brechen und die Anschlussspannung der Batterie 20 steigt aufgrund einer Lastabfallüberspannung an, so dass die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 21 z. B. 35 Volt beträgt.
  • Die Zündungssteuerschaltung 3 ist eine Schaltung zum Vorsehen eines Zündungssteuersignals entsprechend verschiedener Sensorsignale und weist ein paar von Ausgangsanschlüssen auf, welche mit der Steuerschaltung 1 verbunden sind.
  • Die Airbag-Steuerschaltung 1 enthält eine Zündkapsel 10, einen ersten Feldeffekttransistor 11, einen zweiten Feldeffekttransistor 12, eine Transistorsteuerschaltung 13, etc.
  • Die Zündkapsel 10 zündet, um einen Airbag aufzublasen, wenn elektrischer Storm durch diese fließt. Der durch die Zündkapsel 10 fließende Strom wird durch die Feldeffekttransistoren 11 und 12 gesteuert. Der Feldeffekttransistor 11 weist einen Source-Anschluss auf, welcher mit einem Ende der Zündkapsel 10 verbunden ist, sowie einen Drain-Anschluss, welcher über einem Stromerfassungswiderstand 130 mit dem Ausgangsanschluss der Verstärkerschaltung 21 verbunden ist. Der Feldeffekttransistor 12 weist einen Drain-Anschluss auf, welcher mit dem anderen Ende der Zündkapsel 10 verbunden ist, sowie einen Source-Anschluss, welcher mit der Karosserie eines Fahrzeugs verbunden ist, mit welcher der negative Anschluss der Batterie 20 über einen Stromerfassungswiderstand 134 verbunden ist.
  • Die Transistorsteuerschaltung 13 enthält zwei Stromerfassungswiderstände 130, 134, zwei Konstantstromsteuerschaltungen 131, 135, eine Konstantspannungssteuerschaltung 132, eine Schaltsteuerschaltung 133, eine Spannungserfassungsschaltung 136, zwei Umschaltschaltungen 137, 138, etc.
  • Der Widerstand 130 wandelt einen durch den Feldeffekttransistor 11 fließenden Strom in eine Spannung um. Ein Ende des Widerstands 130 ist mit dem Ausgangsan schluss der Verstärkerschaltung 21 verbunden und das andere Ende ist mit dem Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors 11 verbunden.
  • Die Konstantstromsteuerschaltung 131 steuert den Feldeffekttransistor 11 über die Umschaltschaltung 137, wenn durch die Zündungssteuerschaltung 3 ein Zündungssteuersignal ausgegeben wird. Die Konstantstromsteuerschaltung 131 steuert den durch den Feldeffekttransistor 11 oder die Zündkapsel 10 fließenden Strom derart, so dass dieser ein Zündungsstrom einer ersten voreingestellten Stromstärke von z. B. 1,5 Ampere entsprechend der an dem Stromerfassungswiderstand 130 anliegenden Spannung ist. Die Konstantstromsteuerschaltung 131 weist drei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss auf: einer der Eingangsanschlüsse ist mit einem der Ausgangsanschlüsse der Zündungssteuerschaltung 3 verbunden; die anderen beiden Eingangsanschlüsse sind jeweils mit den gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Enden des Stromerfassungswiderstands 130 verbunden; und der Ausgangsanschluss ist mit der Umschaltschaltung 137 verbunden.
  • Die Konstantspannungssteuerschaltung 132 steuert die Drain-Source-Spannung des Feldeffekttransistors 11 über die Umschaltschaltung 137, wenn ein Zündungsbefehlssignal durch die Zündungssteuerschaltung 3 ausgegeben wird. Die Konstantspannungssteuerschaltung 132 steuert die Drain-Source-Spannung des Feldeffekttransistors 11 auf eine zweite Konstantspannung. Die zweite Konstantspannung kann im Übrigen weniger als 35 Volt, oder in dieser Ausführungsform 20 Volt betragen. Die Konstantspannungssteuerschaltung 132 weist drei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss auf: einer der Eingangsanschlüsse ist mit einem der Ausgangsanschlüsse der Zündungssteuerschaltung 3 verbunden; die anderen beiden Eingangsanschlüsse sind jeweils mit dem Drain-Anschluss des Feldeffektransistors 11 sowie dem Source-Anschluss desselben verbunden.
  • Die Steuerschaltung 133 schaltet den Feldeffekttransistor 12 über die Umschaltschaltung 138 ein, wenn durch die Zündungssteuerschaltung 3 ein Zündungssteuersignal ausgegeben wird. Die Schaltsteuerschaltung 133 weist einen mit dem anderen Aus gangsanschluss der Zündungssteuerschaltung 3 verbundenen Eingangsanschluss, sowie einen mit der Umschaltschaltung 138 verbundenen Ausgangsanschluss auf.
  • Der Stromerfassungswiderstand 134 wandelt einen durch den Feldeffekttransistor 12 fließenden Strom in eine Spannung um. Der Stromerfassungswiderstand 134 weist ein Ende, welches mit dem Source-Anschluss des Feldeffekttransistors 12 verbunden ist auf, und das andere Ende ist geerdet. Beide Enden desselben sind mit der Konstantstromsteuerschaltung 134 verbunden.
  • Die Konstantstromsteuerschaltung 135 steuert den Feldeffekttransistor 12 über die Umschaltschaltung 138, wenn ein Zündungssteuersignal durch die Zündungssteuerschaltung 3 ausgegeben wird. Die Konstantstromsteuerschaltung 131 steuert den durch den Feldeffekttransistor 12, sowie die Zündkapsel 10 fließenden Strom auf ein zweites Zündungsstromniveau entsprechend der an dem Stromerfassungswiderstand 134 anliegenden Spannung. Der zweite voreingestellte Zündungsstrom ist eingestellt, nicht geringer als der erste voreingestellte Zündungsstrom zu sein, so dass der Verlust des Feldeffekttransistors 11 nicht größer als sein Verlust ist, wenn der erste voreingestellte Zündungsstrom, wie z. B. 1,5 Ampere durch diesen fließt. Die Konstantstromsteuerschaltung 135 weist drei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluss auf: einer der Eingangsanschlüsse ist mit dem anderen Ausgangsanschluss der Zündungssteuerschaltung 3 verbunden; die anderen beiden Eingangsanschlüsse sind jeweils mit den entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Enden des Stromerfassungswiderstands 134 verbunden; und der Ausgangsanschluss ist mit der Umschaltschaltung 138 verbunden.
  • Die Spannungserfassungsschaltung 136 erfasst die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 21. Die Spannungserfassungsschaltung 136 erzeugt ein Niedrig-Pegel-Spannungssignal, wenn die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung geringer als eine erste Schwellspannung ist, sowie erzeugt anderenfalls ein Hoch-Pegel-Signal. Die erste Schwellspannung ist höher als die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 21 (z. B. 25 Volt) und geringer als die Maximalspannung (z. B. 35 Volt), wie z. B. 27 Volt. Die Spannungserfassungsschaltung 136 weist einen Eingangsanschluss auf, welcher mit dem Ausgangsanschluss der Verstärkerschaltung verbunden ist, sowie einen Ausgangsanschluss auf, welcher mit den Schaltschaltungen 137, 138 verbunden ist.
  • Die Umschaltschaltung 137 schaltet die Verbindung einer der Konstantstromsteuerschaltungen 131 und der Konstantspannungssteuerschaltung 132 mit dem Feldeffekttransistor 11 auf die andere entsprechend dem Ausgangssignal der Spannungserfassungsschaltung 136 um. Die Umschaltschaltung 137 weist einen mit dem Ausgangsanschluss der Spannungserfassungsschaltung 136 verbundenen Steueranschluss, einen mit dem Ausgangsanschluss der Konstantstromsteuerschaltung 131 verbundenen Anschluss 137a, einen mit dem Ausgangsanschluss der Konstantspannungssteuerschaltung 132 verbundenen Anschluss 137b und einen mit dem Gate des Feldeffekttransistors 11 verbunden Anschluss 137c auf. Wenn das Niveau des Ausgangssignals der Spannungserfassungsschaltung 136 gering wird, verbindet die Umschaltschaltung 137 die Konstantstromsteuerschaltung 131 mit dem Gate des Feldeffekttransistors 11. Die Umschaltschaltung 137 verbindet andererseits die Konstantspannungssteuerschaltung 132 mit dem Gate des Feldeffekttransistors 11, wenn das Niveau des Ausgangssignals der Spannungserfassungsschaltung 136 ein Hoch-Pegel ist.
  • Die Umschaltschaltung 138 schaltet die Verbindung mit dem Gate des Feldeffekttransistors 12 von einer der Schaltsteuerschaltungen 133 und der Konstantstromsteuerschaltung 136 auf die andere entsprechend dem Ausgangssignal der Spannungserfassungsschaltung 136 um. Die Umschaltschaltung 138 weist einen mit dem Ausgangsanschluss der Spannungserfassungsschaltung 136 verbundenen Steueranschluss, einen mit dem Ausgangsanschluss der Schaltsteuerschaltung 133 verbundenen Anschluss 138a, einen mit dem Ausgangsanschluss der Konstantstromsteuerschaltung 135 verbundenen Anschluss 138b und einen mit dem Gate des Feldeffekttransistors 12 verbunden Anschluss 138c auf. Wenn das Niveau des Ausgangssignals der Spannungserfassungsschaltung 136 gering wird, verbindet die Umschaltschaltung 138 die Schaltsteuerschaltung 133 mit dem Gate des Feldeffekttransistors 12. Die Umschaltschaltung 138 verbindet die Konstantstromsteuerschaltung 135 andererseits mit dem Gate des Feldeffekttran sistors 12, wenn das Niveau des Ausgangssignals der Spannungserfassungsschaltung 136 ein Hoch-Pegel wird.
  • Im Betrieb: wenn ein Zündungsschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, wird die Ausgangsleistung der Batterie 20 bereitgestellt, um die Airbagsteuereinheit 1, die Zündungssteuerschaltung 3 und die elektrischen Lasten 4 zu betreiben. Die Verstärkerschaltung 21 sieht eine 25 Volt Leistung vor. Da die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung nicht höher als 27 Volt ist, erzeugt die Spannungserfassungsschaltung 136 ein Niedrig-Pegel-Signal. Die Umschaltschaltung 137 verbindet dementsprechend das Gate des Feldeffekttransistors 11 mit der Konstantstromsteuerschaltung 131, und die Umschaltschaltung 138 verbindet das Gate des Feldeffekttransistors 12 mit der Schaltsteuerschaltung 133, wie in den Figuren gezeigt.
  • Falls ein Fahrzeug eine Kollision hat, erzeugt die Zündungssteuerschaltung 3 einen Zündungssteuerbefehl, um einen Airbag entsprechend spezifischer Sensorsignale aufzublasen.
  • Falls keiner der Drähte, welche die elektrischen Lasten 4 und die Batterie 20 verbinden, bricht, wird kein Belastungsanstieg erzeugt, so dass die Verstärkerschaltung 21 ihre Nennspannung von 25 Volt beibehält, infolgedessen die Umschaltschaltungen 137, 138 ihren Betrieb nicht ändern. Die Schaltsteuerschaltung 133 schaltet den Feldeffekttransistor 12 über die Umschaltschaltung 138 ein, und die Konstantstromsteuerschaltung 131 steuert den Feldeffekttransistor 11, so dass ein durch den Feldeffekttransistor 11 und die Zündkapsel 10 fließender Strom auf einen ersten Zündungsstrom von 1,5 Ampere geregelt werden kann. Die Zündkapsel 10 wird demzufolge mit einem Strom von 1,5 Ampere betrieben, um den Airbag aufzublasen. Davon ausgehend, dass die Zündkapsel 10 einen Widerstand von 2 Ω aufweist und der Einschaltwiderstand des Feldeffekttransistors 1 Ω beträgt, wird der Verlust des Feldeffekttransistors 11, sowie des Feldeffekttransistors 12 jeweils wie folgt berechnet: (25 V – (2 Ω + 1 Ω) × 1,5 A) × 1,5 A = 30,75 W 1 Ω × 1,5 A × 1,5 A = 2,25 W
  • Falls andererseits einer der Drähte, welche die elektrischen Lasten 4 und die Batterie 40 verbindet, bricht, wird eine Lastabfallüberspannung erzeugt, so dass die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung so hoch wie ihre Maximalspannung von 35 Volt wird, was sehr viel höher als die erste Feldspannung von 27 Volt ist. Die Spannungserfassungsschaltung 136 gibt dementsprechend ein Hoch-Pegel-Signal aus. Die Umschaltschaltung 137 verbindet anschließend das Gate des Feldeffekttransistors 11 mit der Konstantspannungsteuerschaltung 132. Die Umschaltschaltung 138 verbindet ebenfalls das Gate des Feldeffekttransistors 12 mit der Konstantstromsteuerschaltung 135. Das Zündungsbefehlssignal bewirkt, dass die Konstantspannungssteuerschaltung 132 den Feldeffekttransistor 11 steuert, so dass die Drain-Source-Spannung des Feldeffekttransistors 11 bei 20 Volt beibehalten werden kann. Das Zündungsbefehlssignal bewirkt ebenfalls, dass die Konstantstromsteuerschaltung 135 den Feldeffekttransistor 12 steuert, so dass der durch den Feldeffekttransistor 12 und die Zündkapsel 10 fließende Strom als der Zündungsstrom zweiter Stromstärke von 1,5 Ampere beibehalten werden kann. Die Zündkapsel 10 wird demzufolge mit einem Strom von 1,5 Ampere betrieben, um den Airbag aufzublasen.
  • Der Verlust des Feldeffekttransistors 11 wird indessen wie folgt berechnet: 20 V × 1,5 A = 30 W.
  • Der Verlust des Feldeffekttransistors 12 wird ebenfalls wie folgt berechnet: (35 V – 20 V – 2 Ω × 1,5 A) × 1,5 A = 18 W
  • Falls andererseits der Feldeffekttransistor 12 eingeschaltet ist und der Feldeffekttransistor 11 gesteuert wird, einen Strom konstanter Stromstärke unabhängig von der Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 21 passieren zu lassen, wie zuvorgehend im Rahmen des Stands der Technik diskutiert wurde, wird die Ausgangsspannung des Verlusts des Feldeffekttransistors 11 wie folgt berechnet: (35 V – (2 Ω + 1 Ω) × 1,5 A) × 1,5 A = 45,75 W
  • Da die Drain-Source-Spannung des Feldeffekttransistors 11 auf einer Spannung von unter 20 Volt gehalten wird, auch für den Fall dass die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 21 entsprechend der Erfindung auf über 35 V steigt, kann der Verlust des Transistors bedeutend verringert werden.
  • In der vorangehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde die Erfindung mit Bezug auf ihre spezifischen Ausführungsformen offenbart. Es ist jedoch ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen an den spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen. Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung sollte dementsprechend in einem veranschaulichten Sinne und nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden.

Claims (7)

  1. Steuerschaltung (1) für eine Insassenschutzvorrichtung, welche in einem Fahrzeug montiert ist, aufweisend eine Gleichstromleistungsquelle (2), eine Zündkapsel (10) zum Betätigen der Schutzvorrichtung wenn ein elektrischer Strom einer voreingestellten Stromstärke von der Gleichstromleistungsquelle (2) an diesen angelegt wird, einen ersten Transistor (11), welcher mit einem Ende der Zündkapsel (10) und einem Ende der Gleichstromleistungsquelle (2) verbunden ist, ein zweiter Transistor (12), welcher mit dem anderen Ende der Zündkapsel (10) und dem anderen Ende der Gleichstromleistungsquelle (2) verbunden ist; und eine Transistorsteuereinrichtung (3, 131, 132, 136, 137) zum Steuern des ersten Transistors (11), wenn ein Befehlssignal an diese ausgegeben wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Transistorsteuereinrichtung (3, 131, 132, 136) den ersten Transistor (11) derart steuert, dass dieser einen elektrischen Strom einer ersten voreingestellten Stromstärke passieren lässt, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) größer als eine erste Spannung ist, und einem elektrischen Strom einer bestimmten Stromstärke passieren lässt, so dass die an dem ersten Transistor (11) anliegende Spannung kleiner oder gleich einer zweiten Schwellspannung eingestellt werden kann, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) höher als die Schwellspannung wird.
  2. Steuerschaltung (1) nach Anspruch 1, wobei die Transistorsteuereinrichtung (3, 131, 132, 136) dadurch gekennzeichnet ist, dass diese aufweist: eine erste Stromsteuerschaltung (131) zum Steuern des ersten Transistors (11), dass dieser den elektrischen Strom voreingestellter Stromstärke passieren lässt; eine Spannungssteuerschaltung (132) zum Steuern des ersten Transistors (11), dass dieser einen elektrischen Strom einer bestimmten Stromstärke passieren lässt, so dass die an einem ersten Transistor (11) anliegende Spannung kleiner oder gleich der ersten Schwellspannung eingestellt werden kann; und eine erste Schalteinrichtung (137) zum Umschalten einer Verbindung mit dem Gate des ersten Transistors (11) zwischen der ersten Stromsteuerschaltung (131) und der Spannungssteuerschaltung (131) entsprechend der Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2), wobei die erste Schalteinrichtung (137) das Gate des ersten Transistors (11) mit der ersten Stromsteuerschaltung verbindet, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) kleiner oder gleich der ersten Schwellspannung ist, und das Gate des ersten Transistors (11) mit der Spannungssteuereinrichtung (132) verbindet, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) größer als die erste Schwellspannung ist.
  3. Steuerschaltung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwellspannung größer oder gleich einer Nennausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) ist.
  4. Steuerschaltung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwellspannung kleiner oder gleich einer Nennausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) ist.
  5. Steuerschaltung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transistorsteuereinrichtung (3, 131, 132, 136, 137, 133, 135, 138) ebenfalls den zweiten Transistor (12) derart steuert, dass dieser einen elektrischen Strom einer zweiten voreingestellten Stromstärke passieren lässt, welcher nicht kleiner als der elektrische Strom der ersten voreingestellten Stromstärke ist, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) größer als die erste Schwellspannung ist.
  6. Steuerschaltung (1) nach Anspruch 5, wobei die Transistorsteuereinrichtung (3, 131, 132, 136, 137, 133, 135, 138) dadurch gekennzeichnet ist, dass diese aufweist: eine zweite Stromsteuerschaltung (135) zum Steuern des zweiten Transistors, dass dieser einen elektrischen Strom einer zweiten voreingestellten Stromstärke passieren lässt; eine Schaltsteuerschaltung (133) zum Einschalten des zweiten Transistors; und eine zweite Umschalteinrichtung (138) zum Umschalten einer Verbindung mit einem Gate des zweiten Transistors (12) zwischen der zweiten Stromsteuerschaltung (135) und der Schaltsteuerschaltung (133), wobei die zweite Umschalteinrichtung (138) das Gate des zweiten Transistors (12) mit der Schaltsteuerschaltung (133) verbindet, falls die Ausgangsspannung der Gleichstromleistungsquelle (2) kleiner oder gleich der ersten Schwellspannung ist, und das Gate des zweiten Transistors (12) mit der zweiten Stromsteuerschaltung (135) verbindet, falls die Ausgangsspannung der zweiten Gleichstromleistungsquelle (2) größer als die erste Schwellspannung ist.
  7. Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom einer zweiten voreingestellten Stromstärke derart eingestellt ist, dass dieser den Verlust des ersten Transistors (11), welcher durch den Strom der zweiten voreingestellten Stromstärke verursacht wird, nicht größer als der Verlust des ersten Transistors (11) sein kann, welcher durch den Strom der ersten voreingestellten Stromstärke verursacht wird.
DE102006011687A 2005-03-23 2006-03-14 Steuerschaltung für Insassenschutzsystem Withdrawn DE102006011687A1 (de)

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