DE102008041101A1 - Device for operating electrical consumers of ignition circuit, has switching element with switching element contacts, and other multiple switching elements - Google Patents

Device for operating electrical consumers of ignition circuit, has switching element with switching element contacts, and other multiple switching elements Download PDF

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    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves

Abstract

The device has a switching element (102) with switching element contacts, and other multiple switching elements (103). The former switching element contact is fitted to connect the former switching element with a voltage (105). A multiplexer (104) is provided with multiplexer contacts. The former multiplexer contact is connected with the latter switching element contact of the former switching element. The latter multiplexer contact is fitted to connect the multiplexer with a connection of multiple electrical consumers (101). An independent claim is included for an ignition circuit with an ignition device.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie auf einen Zündkreis gemäß Anspruch 9.The The present invention relates to a device according to claim 1 and to a starting circuit according to claim 9th

Zur Auslösung von Airbags sehen Insassenschutzsysteme je einen Zündkreis pro Auslösegerät oder Auslösestelle vor. Eine Ausstattung der Oberklasse kann aktuell über 20 Zündkreise beinhalten.to Activation of airbags see occupant protection systems one each Ignition circuit per trip unit or trip point in front. A feature of the upper class can currently over 20 ignition circuits included.

Eine gängige Konfiguration eines einzelnen Zündkreises ist in 3 gezeigt. Die Konfiguration weist eine Zündpille 101, einen Highside-Schalter 102, einen Lowside-Schalter 103, eine Energiequelle (ER) 105 und einen Masseanschluss (PGND) 106 auf. Der Highside-Schalter 102 ist mit einer Stromregelung 312 und der Lowside-Schalter 103 mit einem Treiber 313 (Lowside Driver) gekoppelt. Die Stromregelung 312 des Highside-Schalters 102 weist einen Treiber (Highside Driver) und eine Zündstromsteuerung (Firing Current Control) auf.A common configuration of a single ignition circuit is in 3 shown. The configuration has a squib 101 , a highside counter 102 , a low-side switch 103 , an energy source (ER) 105 and a ground connection (PGND) 106 on. The highside counter 102 is with a current control 312 and the lowside switch 103 with a driver 313 (Lowside Driver) coupled. The current regulation 312 the highside switch 102 has a driver (Highside Driver) and a Firing Current Control.

Der Highside-Schalter 102 ist im Bereich der sogenannten „Highside Power Stage” und der Lowside-Schalter 103 im Bereich der sogenannten „Lowside Power Stage” angeordnet. Die Zündpille 101 ist als elektrischer Widerstand RSquib dargestellt und über einen ersten Anschluss IGH mit dem Highside-Schalter 102 und über einen zweiten Anschluss IGL mit dem Lowside-Schalter 103 verbunden. Pro Zündkreis werden jeweils ein Highside-Schalter 102, ein Lowside-Schalter 103 und eine Zündpille 101 benötigt.The highside counter 102 is in the area of the so-called "highside power stage" and the lowside switch 103 arranged in the area of the so-called "Lowside Power Stage". The squib 101 is shown as electrical resistance R squib and via a first terminal IGH with the highside switch 102 and a second port IGL with the lowside switch 103 connected. Each ignition circuit will be a highside switch 102 , a low-side switch 103 and a squib 101 needed.

KR-591831-B1 befasst sich mit einer Auslöseeinrichtung für Airbags. Eine Mehrzahl von Schaltern zum Ansteuern der Airbags wird dabei von einzelnen Diagnoseblöcken überwacht. KR-591 831-B1 deals with an airbag deployment device. A plurality of switches for controlling the airbags is monitored by individual diagnostic blocks.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben einer Mehrzahl elektrischer Verbraucher sowie ein Zündkreis gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.In front In this background, the present invention provides a device for operating a plurality of electrical consumers and an ignition circuit according to the independent claims presented. Advantageous embodiments emerge from the respective Subclaims and the description below.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass Highside- und Lowside-Schalter nur einmal realisiert werden. Diese können dann per Multiplex-Verfahren für mehrere Zündkreise verwendet werden. Somit ist die Verwendung mehrerer Zündkreise bei nur einem Highside- und/oder Lowside-Schalter möglich.Of the The core of the invention is that high side and low side switches be realized only once. These can then be multiplexed for several ignition circuits are used. Thus, the use several ignition circuits with only one highside and / or low side switch possible.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Betreiben einer Mehrzahl elektrischer Verbraucher, mit einem ersten Schaltelement mit einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt, wobei der ersten Schaltelementkontakt geeignet ist, um das erste Schaltelement mit einem ersten Spannungspotential zu verbinden und mit einem ersten Multiplexer mit einem ersten Multiplexerkontakt und einer Mehrzahl zweiter Multiplexerkontakte, wobei der erste Multiplexerkontakt mit dem zweiten Schaltelementkontakt des ersten Schaltelements verbunden ist und die Mehrzahl zweiter Multiplexerkontakte jeweils geeignet sind, um den ersten Multiplexer mit jeweils einem ersten Anschluss der Mehrzahl elektrischer Verbraucher zu verbinden.The The present invention provides an apparatus for operating a Plurality of electrical consumers, with a first switching element with a first switching element contact and a second switching element contact, wherein the first switching element contact is adapted to the first Switching element with a first voltage potential to connect and with a first multiplexer having a first multiplexer contact and a plurality of second multiplexer contacts, wherein the first Multiplexer contact with the second switching element contact of the first Switching element is connected and the plurality of second multiplexer contacts are each suitable to the first multiplexer with one each connect first terminal of the plurality of electrical loads.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Zusammenhang mit einem Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs eingesetzt werden und beispielsweise Teil eines Zündkreises für das Insassenschutzsystem sein. Insbesondere kann die Vorrichtung Teil eines Airbag-Systems sein und zur Ansteuerung von Airbags eingesetzt werden. Die elektrischen Verbraucher können demnach Zündeinrichtungen sein, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Zündspannung oder einem Zündstrom versorgt werden können. Dazu kann es sich bei dem ersten Schaltelement um einen Highside-Schalter oder einen Lowside-Schalter handeln. Verbindungen zwischen einzelnen Elementen können als di rekte elektrische Verbindungen oder unter Einbeziehung weiterer Schaltungselemente ausgeführt sein.The Device according to the invention can be related be used with an occupant protection system of a vehicle and, for example, part of an ignition circuit for be the occupant protection system. In particular, the device can Be part of an airbag system and used to control airbags become. The electrical consumers can therefore ignition devices be that of the device according to the invention supplied with an ignition voltage or an ignition current can be. This can be the first switching element to trade a highside switch or a lowside switch. Connections between individual elements can be considered direct electrical connections or incorporating other circuit elements be executed.

Erfindungsgemäß können mehrere elektrische Verbraucher über ein einziges erstes Schaltelement mit dem ersten elektrischen Potential verbunden werden. Es ist nicht mehr erforderlich, dass für jeden elektrischen Verbraucher ein eigenes Schaltelement bereitgestellt wird. Die Reduktion der erforderlichen Schaltelemente weist mehrere Vorteile auf. Von Vorteil ist zum einen die deutliche Einsparung von Siliziumfläche, die stark in die Kosten des Insassenschutzsystems eingeht. Die deutliche Einsparung der Siliziumfläche ergibt sich dadurch, dass das Schaltelement einen großen Flächenbedarf aufweist. Der große Flächenbedarf ergibt sich aus der erforderlichen Dimensionierung des Schaltelements, die es dem Schaltelement im Zündfall ermöglicht, eine hohe Zündspannung und einen hohen Zündstrom bereitzustellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Diagnoseaufwand in Software und Hardware reduziert werden kann. Der Diagnoseaufwand fällt für jedes Schaltelement an und ist erforderlich, um die Funktionsfähigkeit eines jeden Schaltelements zu überprüfen. Da der erfindungsgemäße Ansatz eine Reduktion der Anzahl der erforderlichen Schaltelemente ermöglicht, reduziert sich der Diagnoseaufwand entsprechend. Außerdem kann das System durch den erfindungsgemäßen Ansatz eine höhere Sicherheit erreichen, da nur ein Schaltelement, also beispielsweise ein Highside-Schalter erforderlich ist.According to the invention, a plurality of electrical consumers can be connected to the first electrical potential via a single first switching element. It is no longer necessary that a separate switching element is provided for each electrical consumer. The reduction of the required switching elements has several advantages. An advantage on the one hand is the significant savings of silicon area, which is greatly reflected in the cost of the occupant protection system. The significant saving of the silicon area results from the fact that the switching element has a large space requirement. The large area requirement results from the required dimensioning of the switching element, which allows the switching element in the ignition case to provide a high ignition voltage and a high ignition current. Another advantage is that the diagnostic effort in software and hardware can be reduced. The diagnostic effort is incurred for each switching element and is required to check the operability of each switching element. Since the inventive approach allows a reduction in the number of required switching elements, the diagnostic effort is reduced accordingly. In addition, the system can achieve higher security by the approach according to the invention, since only one switching element, ie For example, a highside switch is required.

Der erste Multiplexer kann ausgebildet sein, um ansprechend auf ein Auswahlsignal, eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Schaltelementkontakt des ersten Schaltelements und einem durch das Auswahlsignal definierten zweiten Multiplexerkontakt des ersten Multiplexers bereitzustellen. Somit kann über den Multiplexer ein bestimmter Zündkreis ausgewählt und angesteuert werden. Wird der Trend zu kürzeren Zündzeiten fortgesetzt, dann wird durch die vorliegende Erfindung eine sequentielle Zündung möglich. Das Auswahlsignal kann beispielsweise von einer Airbagsteuerung bereitgestellt werden. Alternativ können durch das Auswahlsignal auch zwei oder mehr elektrische Verbraucher ausgewählt werden. In diesem Fall kann der Multiplexer ausgebildet sein, um zeitgleich eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Schaltelementkontakt des ersten Schaltelements und mehreren durch das Auswahlsignal definierten zweiten Multiplexerkontakten des ersten Multiplexers bereitzustellen.Of the first multiplexer may be configured to be responsive to a Selection signal, an electrical connection between the second Switch element contact of the first switching element and a through the Selection signal defined second multiplexer contact of the first To provide multiplexers. Thus, via the multiplexer a certain ignition circuit selected and controlled become. Will the trend to shorter firing times continued, then by the present invention, a sequential Ignition possible. The selection signal may be, for example be provided by an airbag control. Alternatively you can by the selection signal also two or more electrical consumers to be selected. In this case, the multiplexer can be formed be at the same time an electrical connection between the second Switch element contact of the first switching element and several by the Selection signal defined second multiplexer contacts of the first To provide multiplexers.

Gemäß einer Ausgestaltung kann die Vorrichtung eine Mehrzahl zweiter Schaltelemente mit jeweils einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt aufweisen, wobei die ersten Schaltelementkontakte der Mehrzahl zweiter Schaltelemente jeweils geeignet sind, um die zweiten Schaltelemente jeweils mit einem zweiten Anschluss der Mehrzahl elektrischer Verbraucher zu verbinden und wobei die zweiten Schaltelementkontakte der Mehrzahl zweiter Schaltelemente jeweils geeignet sind, um die zweiten Schaltelemente jeweils mit einem zweiten Spannungspotential zu verbinden. Somit kann ein Zündkreis geschaffen werden, der beispielsweise eine der Anzahl der elektrischen Verbraucher entsprechende Anzahl von Lowside-Schaltern aufweist, jedoch nur einen einzigen Highside-Schalter aufweist.According to one Embodiment, the device may have a plurality of second switching elements each having a first switching element contact and a second Have switching element contact, wherein the first switching element contacts the plurality of second switching elements are each suitable to the second Switching elements each with a second terminal of the plurality electrical consumer to connect and wherein the second switching element contacts the plurality of second switching elements are each suitable to the second switching elements each having a second voltage potential connect to. Thus, an ignition circuit can be created for example, one of the number of electrical consumers corresponding number of low-side switches, but only has a single highside switch.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung einen zweiten Multiplexer mit einer Mehrzahl erster Multiplexerkontakte und einem zweiten Multiplexerkontakt aufweisen, wobei die Mehrzahl erster Multiplexerkontakte des zweiten Multiplexers jeweils geeignet sind, um den zweiten Multiplexer mit jeweils einem zweiten Anschluss der Mehrzahl elektrischer Verbraucher zu verbinden und ein zweites Schaltelement mit einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt aufweisen, wobei der ersten Schaltelementkontakt des zweiten Schaltelements mit dem zweiten Multiplexerkontakt des zweiten Multiplexers verbunden ist und der zweite Schaltelementkontakt des zweiten Schaltelements geeignet ist, um das zweite Schaltelement mit einem zweiten Spannungspotential zu verbinden. Somit können die elektrischen Verbraucher über ein einziges zweites Schaltelement mit dem zweiten elektrischen Potential verbunden werden. Dies ist beispielsweise für einen Zündkreis vorteilhaft, der bei einer Mehrzahl elektrischer Verbraucher nur einen einzigen Lowside-Schalter und nur einen einzigen Highside-Schalter aufweisen braucht.According to one Another embodiment, the device can be a second multiplexer having a plurality of first multiplexer contacts and a second multiplexer contact, wherein the plurality first multiplexer contacts of the second multiplexer respectively are to the second multiplexer, each with a second connection to connect the plurality of electrical consumers and a second Switching element with a first switching element contact and a second Have switching element contact, wherein the first switching element contact of the second switching element with the second multiplexer contact of second multiplexer is connected and the second switching element contact of the second switching element is suitable for the second switching element to connect with a second voltage potential. Thus, you can the electrical consumers over a single second Switching element to be connected to the second electrical potential. This is advantageous, for example, for an ignition circuit, in a plurality of electrical consumers only a single Lowside switch and only a single highside switch needs.

Erfindungsgemäß können das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement als Leistungstransistor ausgebildet sind. Somit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenhang mit bekannten Zündstufen eingesetzt werden.According to the invention the first switching element and the second switching element as a power transistor are formed. Thus, the inventive Device used in conjunction with known ignition stages become.

Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in integrierter Halbleitertechnik gefertigt sein. Somit können das erste und das zweite Schaltelement sowie der erste und der zweite Multiplexer gemeinsam mit einer integrierten Schaltung bereitgestellt werden.advantageously, the device according to the invention can be integrated Semiconductor technology to be manufactured. Thus, the first and the second switching element and the first and the second multiplexer be provided together with an integrated circuit.

Gemäß einer Ausgestaltung kann die Vorrichtung ein weiteres erstes Schaltelement mit einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt aufweisen, wobei der erste Schaltelementkontakt des weiteren ersten Schaltelements geeignet ist, um das weitere erste Schaltelement mit dem ersten Spannungspotential zu verbinden und der zweite Schaltelementkontakt des weiteren ersten Schaltelements geeignet ist, um das weitere erste Schaltelement mit einem ersten Anschluss eines weiteren elektrischer Verbrauchers zu verbinden. Typischerweise sind auf einem Systemchip mehrere Zündkreise, beispielsweise 10–12 Zündreise angeordnet. Der erfindungsgemäße Ansatz kann für Gruppen mit einer bestimmten Anzahl von Zündkreisen, z. B. 3–4 Zündkreise eingesetzt werden. Die übrigen Zündkreise können ohne Einsatz eines Multiplexers, jeweils von einem eigenen Highside-Schalter und Lowside-Schalter angesteuert werden.According to one Embodiment, the device can be a further first switching element with a first switching element contact and a second switching element contact have, wherein the first switching element contact of the other first Switching element is suitable to the other first switching element to connect to the first voltage potential and the second switching element contact the further first switching element is suitable to the other first switching element with a first terminal of another electrical Consumer to connect. Typically, several are on a system chip Ignition circuits, for example 10-12 ignition trip arranged. The inventive approach can for Groups with a certain number of firing circuits, eg. B. 3-4 ignition circuits are used. The remaining Ignition circuits can be used without the use of a multiplexer, each from its own highside switch and lowside switch be controlled.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner einen Zündkreis mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betreiben einer Mehrzahl elektrischer Verbraucher und mindestens einem elektrischen Verbraucher. Ein solcher Zündkreis eignet sich beispielsweise zur Auslösung mehrerer Airbags. Dazu kann mindestens ein elektrischer Verbraucher eine Zündeinrichtung, beispielsweise in Form einer Zündpille aufweisen.The The present invention further provides an ignition circuit a device according to the invention for operating a plurality of electrical consumers and at least one electrical Consumer. Such an ignition circuit is suitable, for example to trigger multiple airbags. This can be at least one electrical consumer an ignition device, for example have in the form of a squib.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be described below with reference to the accompanying drawings exemplified in more detail. Show it:

1 ein Schaltbild eines Zündkreises gemäß einem Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 1 a circuit diagram of a Zündkreises according to an embodiment of the present invention;

2 ein Schaltbild eines Zündkreises gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und 2 a circuit diagram of a Zündkreises according to another embodiment of the vorlie present invention; and

3 ein Schaltbild eines Zündkreises gemäß dem Stand der Technik. 3 a circuit diagram of a starting circuit according to the prior art.

Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.Same or similar elements can be found in the following Figures provided by the same or similar reference numerals be. Further included in the figures of the drawings, their description and the claims numerous features in combination. a It is clear to a person skilled in the art that these features are also considered individually or they become further combinations not explicitly described here can be summarized.

1 zeigt eine Vorrichtung zum Betreiben einer Mehrzahl elektrischer Verbraucher 101, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung weist ein erstes Schaltelement 102, eine Mehrzahl zweiter Schaltelemente 103 und einen Multiplexer 104 auf. 1 shows a device for operating a plurality of electrical consumers 101 , according to an embodiment of the present invention. The device has a first switching element 102 , a plurality of second switching elements 103 and a multiplexer 104 on.

Das erste Schaltelement 102 weist einen Kontakt zum Verbinden des ersten Schaltelements 102 mit einem ersten elektrischen Potential 105 auf. Das erste Schaltelement 102 weist ferner einen Kontakt zum Verbinden des ersten Schaltelements 102 mit dem Multiplexer 104 auf. Über einen Steuerkontakt kann das erste Schaltelement 102 mit einer Stromregelung verbunden sein.The first switching element 102 has a contact for connecting the first switching element 102 with a first electrical potential 105 on. The first switching element 102 further comprises a contact for connecting the first switching element 102 with the multiplexer 104 on. Via a control contact, the first switching element 102 be connected to a power control.

Der Multiplexer 104 ist mit dem ersten Schaltelement 102 verbunden. Ferner weist der Multiplexer 104 eine Mehrzahl von Kontakten auf, die jeweils mit einem der elektrischen Verbraucher 101 verbunden werden können. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Multiplexer 104 ausgebildet, um zeitlich nacheinander jeweils einen der elektrischen Verbraucher 101 mit dem ersten Schaltelement 102 zu verbinden. Dazu kann der Multiplexer 104 einen Eingang zum Empfangen eines Auswahlsignals aufweisen, dass ausgebildet ist, um einen ausgewählten elektrischen Verbraucher anzuzeigen. Alternativ kann der Multiplexer 104 ausgebildet sein, um gleichzeitig oder zumindest zeitlich überlappend mehrere oder alle der elektrischen Verbraucher 101 mit dem ersten Schaltelement 102 zu verbinden.The multiplexer 104 is with the first switching element 102 connected. Furthermore, the multiplexer points 104 a plurality of contacts, each with one of the electrical loads 101 can be connected. According to this embodiment, the multiplexer 104 designed to time each time one of the electrical loads 101 with the first switching element 102 connect to. This can be done by the multiplexer 104 an input for receiving a selection signal configured to indicate a selected electrical load. Alternatively, the multiplexer 104 be formed to simultaneously or at least temporally overlapping several or all of the electrical consumers 101 with the first switching element 102 connect to.

1 zeigt beispielhaft drei elektrische Verbraucher 101, die jeweils als Widerstände dargestellt sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Multiplexer 104 mit jeweils einem Anschluss der drei elektrischen Verbraucher 101 verbunden werden. Somit können die drei elektrischen Verbraucher 101 über ein einziges erstes Schaltelement 102 mit dem ersten elektrischen Potential 105 verbunden werden. 1 shows by way of example three electrical consumers 101 , which are each shown as resistors. According to this embodiment, the multiplexer 104 each with a connection of the three electrical loads 101 get connected. Thus, the three electrical consumers 101 via a single first switching element 102 with the first electrical potential 105 get connected.

Die zweiten Schaltelemente 103 weisen jeweils einen Kontakt auf, über den die zweiten Schaltelemete 103 jeweils mit einem weiteren Anschluss der elektrischen Verbraucher 101 verbunden werden können. Ferner weisen die zweiten Schaltelemente 103 jeweils einen Kontakt zum Verbinden der zweiten Schaltelemente 103 mit einem zweiten elektri schen Potential 106 auf. Über einen Steuerkontakt können die zweiten Schaltelemente 103 jeweils mit einem Treiber verbunden sein.The second switching elements 103 each have a contact via which the second Schaltelemete 103 each with a further connection of the electrical consumers 101 can be connected. Furthermore, the second switching elements 103 each contact for connecting the second switching elements 103 with a second electrical potential 106 on. Via a control contact, the second switching elements 103 each connected to a driver.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als integrierte Schaltung realisiert sein. Bei dem ersten elektrischen Potential 105 kann es sich um eine, von einer Energiequelle (ER) bereitgestellte Versorgungsspannung und bei dem zweiten elektrischen Potential 106 um einen Masseanschluss (PGND) handeln. Das erste Schaltelement 102 und die zweiten Schaltelemente 103 können jeweils als Transistoren ausgebildet sein.The device according to the invention can be realized as an integrated circuit. At the first electrical potential 105 it may be a supply voltage provided by a power source (ER) and the second electrical potential 106 to act around a ground connection (PGND). The first switching element 102 and the second switching elements 103 can each be designed as transistors.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die in 1 gezeigte Schaltung einen Highside-Schalter-Multiplex auf mehrere Zündkreise darstellen. Somit kann es sich bei dem ersten Schaltelement 102 um einen Higside-Schalter, bei den zweiten Schaltelementen 103 um Lowside-Schalter und bei den elektrischen Verbrauchern 101 um Zündpillen RSquib handeln. Die dargestellten Zündkreise können als Loop 1, Loop 2 und Loop 3 bezeichnet werden und weisen jeweils den gemeinsamen Higside-Schalter 102, eine Zündpille 101 und einen separaten Lowside-Schalter 103 auf. Der Multiplexer 104 kann über Kontakte (IGH) und die Lowside-Schalter 103 können über Kontakte (IGL) mit den elektrischen Verbrauchern 101 verbunden werden.According to one embodiment, the in 1 shown circuit represent a highside switch multiplex on multiple ignition circuits. Thus, the first switching element may be 102 around a Higside switch, at the second switching elements 103 to lowside switches and electrical consumers 101 to act on squibs R Squib . The ignition circuits shown can be referred to as Loop 1, Loop 2 and Loop 3 and each have the common Higside switch 102 , a squib 101 and a separate lowside switch 103 on. The multiplexer 104 can via contacts (IGH) and the lowside switch 103 can use contacts (IGL) with the electrical consumers 101 get connected.

Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur ein Highside-Schalter vorgesehen, der über den ersten Multiplexer 104 die elektrischen Verbraucher 101 ansteuern kann. Pro elektrischen Verbraucher 101 ist ein Lowside-Schalter vorgesehen. Alternativ kann nur ein einziger Lowside-Schalter vorgesehen sein, der über einen Multiplexer die elektrischen Verbraucher ansteuern kann. Pro elektrischen Verbraucher kann dann jeweils ein Highside-Schalter vorgesehen sein.According to the in 1 shown embodiment, only a high-side switch is provided, via the first multiplexer 104 the electrical consumers 101 can drive. Per electrical consumer 101 a lowside switch is provided. Alternatively, only a single low-side switch can be provided, which can control the electrical consumers via a multiplexer. Per electrical consumer can then be provided in each case a highside switch.

2 zeigt eine Vorrichtung zum Betreiben einer Mehrzahl elektrischer Verbraucher 101, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung weist ein erstes Schaltelement 102, eine zweites Schaltelemente 103 einen ersten Multiplexer 104 und einen zweiten Multiplexer 204 auf. 2 shows a device for operating a plurality of electrical consumers 101 , according to another embodiment of the present invention. The device has a first switching element 102 , a second switching elements 103 a first multiplexer 104 and a second multiplexer 204 on.

Das erste Schaltelement 102 weist einen Kontakt zum Verbinden des ersten Schaltelements 102 mit einem ersten elektrischen Potential 105 auf. Das erste Schaltelement 102 weist ferner einen Kontakt zum Verbinden des ersten Schaltelements 102 mit dem Multi plexer 104 auf. Über einen Steuerkontakt kann das erste Schaltelement 102 mit einer Stromregelung verbunden sein.The first switching element 102 has a contact for connecting the first switching element 102 with a first electrical potential 105 on. The first switching element 102 further comprises a contact for connecting the first switching element 102 with the multi plexer 104 on. Via a control contact, the first switching element 102 with a Be connected current control.

Der erste Multiplexer 104 ist mit dem ersten Schaltelement 102 verbunden. Ferner weist der erste Multiplexer 104 eine Mehrzahl von Kontakten auf, die jeweils mit einem der elektrischen Verbraucher 101 verbunden werden können. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Multiplexer 104 ausgebildet, um zeitlich nacheinander jeweils einen der elektrischen Verbraucher 101 mit dem ersten Schaltelement 102 zu verbinden. Dazu kann der erste Multiplexer einen Eingang zum Empfangen eines Auswahlsignals aufweisen, dass ausgebildet ist, um einen ausgewählten elektrischen Verbraucher anzuzeigen. Alternativ kann der erste Multiplexer 104 ausgebildet sein, um gleichzeitig oder zumindest zeitlich überlappend mehrere oder alle der elektrischen Verbraucher 101 mit dem ersten Schaltelement 102 zu verbinden.The first multiplexer 104 is with the first switching element 102 connected. Further, the first multiplexer 104 a plurality of contacts, each with one of the electrical loads 101 can be connected. According to this embodiment, the first multiplexer 104 designed to time each time one of the electrical loads 101 with the first switching element 102 connect to. For this, the first multiplexer may have an input for receiving a selection signal that is configured to indicate a selected electrical load. Alternatively, the first multiplexer 104 be formed to simultaneously or at least temporally overlapping several or all of the electrical consumers 101 with the first switching element 102 connect to.

2 zeigt beispielhaft drei elektrische Verbraucher 101, die jeweils als Widerstände dargestellt sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der erste Multiplexer 104 mit jeweils einem Anschluss der drei elektrischen Verbrauchern 101 verbunden werden. Somit können die drei elektrischen Verbraucher 101 über ein einziges erstes Schaltelement 102 mit dem ersten elektrischen Potential 105 verbunden werden. 2 shows by way of example three electrical consumers 101 , which are each shown as resistors. According to this embodiment, the first multiplexer 104 each with a connection of the three electrical loads 101 get connected. Thus, the three electrical consumers 101 via a single first switching element 102 with the first electrical potential 105 get connected.

Der zweite Multiplexer 204 ist mit dem zweiten Schaltelement 103 verbunden. Ferner weist der zweite Multiplexer 204 eine Mehrzahl von Kontakten auf, die jeweils mit einem der elektrischen Verbraucher 101 verbunden werden können. Entsprechend zu dem ersten Multiplexer 104 kann der zweite Multiplexer 204 ausgebildet sein, um jeweils einen oder mehrere der elektrischen Verbraucher 101 mit dem zweiten Schaltelement 103 zu verbinden.The second multiplexer 204 is with the second switching element 103 connected. Further, the second multiplexer 204 a plurality of contacts, each with one of the electrical loads 101 can be connected. Corresponding to the first multiplexer 104 may be the second multiplexer 204 be formed to each one or more of the electrical consumers 101 with the second switching element 103 connect to.

Das zweite Schaltelement 103 weist einen Kontakt auf, über den das zweite Schaltelement 103 mit dem zweiten Multiplexer 204 elektrisch verbunden ist. Ferner weist das zweite Schaltelement 103 einen Kontakt zum Verbinden des zweiten Schaltelements 103 mit einem zweiten elektrischen Potential 106 auf. Über einen Steuerkontakt kann das zweite Schaltelement 103 mit einem Treiber verbunden sein. Somit können die drei elektrischen Verbraucher 101 über ein einziges zweites Schaltelement 102 mit dem zweiten elektrischen Potential 106 verbunden werden.The second switching element 103 has a contact via which the second switching element 103 with the second multiplexer 204 electrically connected. Furthermore, the second switching element 103 a contact for connecting the second switching element 103 with a second electrical potential 106 on. Via a control contact, the second switching element 103 be connected to a driver. Thus, the three electrical consumers 101 via a single second switching element 102 with the second electrical potential 106 get connected.

Das erste Schaltelement 102 und die zweiten Schaltelemente 103 können jeweils als Transistoren ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als integrierte Schaltung realisiert sein. Bei dem ersten elektrischen Potential 105 kann es sich um eine, von einer Energiequelle (ER) bereitgestellte Versorgungsspannung und bei dem zweiten elektrischen Potential 106 um einen Masseanschluss (PGND) handeln.The first switching element 102 and the second switching elements 103 can each be designed as transistors. The device according to the invention can be realized as an integrated circuit. At the first electrical potential 105 it may be a supply voltage provided by a power source (ER) and the second electrical potential 106 to act around a ground connection (PGND).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die in 2 gezeigte Schaltung einen Highside- und Lowside-Schalter-Multiplex auf mehrere Zündkreise dar stellen. Somit kann es sich bei dem ersten Schaltelement 102 um einen Higside-Schalter, bei den zweiten Schaltelementen 103 um Lowside-Schalter und bei den elektrischen Verbrauchern 101 um Zündpillen RSquib handeln. Die dargestellten Zündkreise können als Loop 1, Loop 2 und Loop 3 bezeichnet werden und weisen jeweils den gemeinsamen Higside-Schalter 102, eine Zündpille 101 und einen gemeinsamen Lowside-Schalter 103 auf. Der erste Multiplexer 104 kann über Kontakte (IGH) und der zweite Multiplexer 204 kann über Kontakte (IGL) mit den elektrischen Verbrauchern 101 verbunden werden.According to one embodiment, the in 2 shown circuit is a highside and lowside switch multiplex on multiple ignition circuits represent. Thus, the first switching element may be 102 around a Higside switch, at the second switching elements 103 to lowside switches and electrical consumers 101 to act on squibs R Squib . The ignition circuits shown can be referred to as Loop 1, Loop 2 and Loop 3 and each have the common Higside switch 102 , a squib 101 and a common lowside switch 103 on. The first multiplexer 104 can via contacts (IGH) and the second multiplexer 204 Can via contacts (IGL) with the electrical consumers 101 get connected.

Gemäß den Ausführungsbeispielen können Highside- und Lowside-Schalter sowie deren Ansteuerung in integrierter Halbleiterschaltungstechnik in Form eines ASIC realisiert werden. Der Highside-Schalter ist aufgrund seiner Stromregelfähigkeit verlustleistungsdimensioniert. Der Lowside-Schalter ist dagegen bezüglich seines Einschaltwiderstands ausgelegt. Infolgedessen wird für die Fläche des Highside-Schalters mehr Siliziumsfläche benötigt als für die Fläche des Lowside-Schalters.According to the Embodiments may include high side and low side switches as well as their control in integrated semiconductor circuit technology be realized in the form of an ASIC. The highside counter is due to its current control capability loss power dimensioned. By contrast, the low-side switch is designed with regard to its switch-on resistance. As a result, for the area of the highside counter more silicon area needed than for the area of the lowside switch.

Die Schaltelemente 102, 104 können als Leistungstransistoren, beispielsweise als DMOS ausgeführt sein. Die Leistungstransistoren sind ausgebildet, um eine große Verlustleistung aufzunehmen. Im Zündfall ist der Highside Leistungstransistor ausgebildet, um den Zündstrom zu liefern und zu regeln. Der Lowside Leistungstransistor stellt im Zündfall einen Kurzschluss nach Masse dar und ist ebenfalls zur Durchleitung hoher Ströme und zur Aufnahme hoher Spannungen ausgelegt.The switching elements 102 . 104 can be designed as power transistors, for example as DMOS. The power transistors are designed to absorb a large power loss. In the case of ignition, the highside power transistor is designed to supply and regulate the ignition current. The lowside power transistor is a short circuit to ground in the event of ignition and is also designed to carry high currents and to absorb high voltages.

Die Multiplexer 104, 204 können eine Mehrzahl von Transistoren aufweisen, um die erforderlichen Schaltvorgänge innerhalb der Multiplexer 104, 204 durchführen zu können. Die Transistoren müssen nicht als Leistungstransistoren ausgebildet sein. Somit weisen die Transistoren der Multiplexer 104, 204 einen wesentlich geringeren Flächenbedarf auf, als die Leistungstransistoren 102, 103.The multiplexers 104 . 204 may include a plurality of transistors to facilitate the required switching operations within the multiplexers 104 . 204 to carry out. The transistors do not have to be designed as power transistors. Thus, the transistors of the multiplexers 104 . 204 a much smaller space requirement, as the power transistors 102 . 103 ,

Mehrere zu realisierende Zündkreise können in einzelne Gruppen unterteilt werden. Die einzelnen Gruppen können gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschaltet werden. Zudem können die beschriebenen Ausführungsbeispiele mit Einzelschaltungen von Zündkreisen kombiniert werden, wie sie in 3 gezeigt sind.Several ignition circuits to be realized can be divided into individual groups. The individual groups may be connected in accordance with different embodiments of the present invention. In addition, the described embodiments can be combined with individual circuits of ignition circuits, as in 3 are shown.

Der erfindungsgemäße Ansatz kann als Multiplex von integrierten Zündstufen auf mehrere Zündkreise für Airbagsysteme eingesetzt werden. Alternativ kann der erfindungsgemäße Ansatz im Bereich von Antiblockiersystemen (ABS) oder elektronischen Stabilitätsprogrammen (ESP) bei der Ventilansteuerung eingesetzt werden.The inventive approach can be used as a multiplex of integrated ignition stages on several Zünd circles for airbag systems. Alternatively, the inventive approach in the field of anti-lock braking systems (ABS) or electronic stability programs (ESP) can be used in the valve control.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden. Die gezeigten Schaltungselemente können durch andere Schaltungselemente gleicher oder ähnlicher Funktionalität ersetzt werden. Auch ist die Anzahl der Schaltungselemente nicht auf die in den Figuren gezeigte Anzahl von Elementen beschränkt.The described embodiments are only exemplary chosen and can be combined with each other. The circuit elements shown may be the same by other circuit elements or similar functionality. Also the number of circuit elements is not on those in the figures limited number of elements shown.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - KR 591831 B1 [0005] - KR 591831 B1 [0005]

Claims (10)

Vorrichtung zum Betreiben einer Mehrzahl elektrischer Verbraucher (101), mit folgenden Merkmalen: einem ersten Schaltelement (102) mit einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt, wobei der ersten Schaltelementkontakt geeignet ist, um das erste Schaltelement mit einem ersten Spannungspotential (105) zu verbinden; und einem ersten Multiplexer (104) mit einem ersten Multiplexerkontakt und einer Mehrzahl zweiter Multiplexerkontakte, wobei der erste Multiplexerkontakt mit dem zweiten Schaltelementkontakt des ersten Schaltelements (102) verbunden ist und die Mehrzahl zweiter Multiplexerkontakte jeweils geeignet sind, um den ersten Multiplexer (104) mit jeweils einem ersten Anschluss der Mehrzahl elektrischer Verbraucher (101) zu verbinden.Device for operating a plurality of electrical consumers ( 101 ), comprising: a first switching element ( 102 ) with a first switching element contact and a second switching element contact, wherein the first switching element contact is suitable for connecting the first switching element to a first voltage potential ( 105 ) connect to; and a first multiplexer ( 104 ) with a first multiplexer contact and a plurality of second multiplexer contacts, wherein the first multiplexer contact with the second switching element contact of the first switching element ( 102 ) and the plurality of second multiplexer contacts are each adapted to connect the first multiplexer ( 104 ) each having a first connection of the plurality of electrical consumers ( 101 ) connect to. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der erste Multiplexer (104) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein Auswahlsignal, eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Schaltelementkontakt des ersten Schaltelements (102) und einem durch das Auswahlsignal definierten zweiten Multiplexerkontakt des ersten Multiplexers (104) bereitzustellen.Device according to Claim 1, in which the first multiplexer ( 104 ) is formed in response to a selection signal, an electrical connection between the second switching element contact of the first switching element ( 102 ) and a second multiplexer contact of the first multiplexer defined by the selection signal ( 104 ). Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer Mehrzahl zweiter Schaltelemente (103) mit jeweils einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt, wobei die ersten Schaltelementkontakte der Mehrzahl zweiter Schaltelemente (103) jeweils geeignet sind, um die zweiten Schaltelemente (103) jeweils mit einem zweiten Anschluss der Mehrzahl elektrischer Verbraucher (101) zu verbinden und wobei die zweiten Schaltelementkontakte der Mehrzahl zweiter Schaltelemente (103) jeweils geeignet sind, um die zweiten Schaltelemente (103) jeweils mit einem zweiten Spannungspotential (106) zu verbinden.Device according to one of claims 1 or 2, having a plurality of second switching elements ( 103 ) each having a first switching element contact and a second switching element contact, wherein the first switching element contacts of the plurality of second switching elements ( 103 ) are each suitable to the second switching elements ( 103 ) each with a second terminal of the plurality of electrical consumers ( 101 ) and wherein the second switching element contacts of the plurality of second switching elements ( 103 ) are each suitable to the second switching elements ( 103 ) each with a second voltage potential ( 106 ) connect to. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem zweiten Multiplexer (204) mit einer Mehrzahl erster Multiplexerkontakte und einem zweiten Multiplexerkontakt, wobei die Mehrzahl erster Multiplexerkontakte des zweiten Multiplexers (204) jeweils geeignet sind, um den zweiten Multiplexer (204) mit jeweils einem zweiten Anschluss der Mehrzahl elektrischer Verbraucher (101) zu verbinden und mit einem zweiten Schaltelement (103) mit einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt, wobei der ersten Schaltelementkontakt des zweiten Schaltelements (103) mit dem zweiten Multiplexerkontakt des zweiten Multiplexers (204) verbunden ist und der zweite Schaltelementkontakt des zweiten Schaltelements (103) geeignet ist, um das zweite Schaltelement (103) mit einem zweiten Spannungspotential (106) zu verbinden.Device according to one of claims 1 or 2, comprising a second multiplexer ( 204 ) having a plurality of first multiplexer contacts and a second multiplexer contact, wherein the plurality of first multiplexer contacts of the second multiplexer ( 204 ) are each suitable to the second multiplexer ( 204 ) each having a second terminal of the plurality of electrical consumers ( 101 ) and with a second switching element ( 103 ) having a first switching element contact and a second switching element contact, wherein the first switching element contact of the second switching element ( 103 ) with the second multiplexer contact of the second multiplexer ( 204 ) and the second switching element contact of the second switching element ( 103 ) is adapted to the second switching element ( 103 ) with a second voltage potential ( 106 ) connect to. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der das erste Schaltelement (102) und das zweite Schaltelement (103) als Leistungstransistor ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, in which the first switching element ( 102 ) and the second switching element ( 103 ) are designed as a power transistor. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, die in integrierter Halbleitertechnik gefertigt ist.Device according to one of the preceding Claims made in integrated semiconductor technology is. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, die zur Auslösung von Airbags geeignet ist.Device according to one of the preceding Claims that are suitable for triggering airbags is. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem weiteren ersten Schaltelement mit einem ersten Schaltelementkontakt und einem zweiten Schaltelementkontakt, wobei der erste Schaltelementkontakt des weiteren ersten Schaltelements geeignet ist, um das weitere erste Schaltelement mit dem ersten Spannungspotential (105) zu verbinden und der zweite Schaltelementkontakt des weiteren ersten Schaltelement geeignet ist, um das weitere erste Schaltelement mit einem ersten Anschluss eines weiteren elektrischer Verbrauchers zu verbinden.Device according to one of the preceding claims comprising a further first switching element having a first switching element contact and a second switching element contact, wherein the first switching element contact of the further first switching element is adapted to the further first switching element with the first voltage potential ( 105 ) and the second switching element contact of the further first switching element is suitable for connecting the further first switching element to a first connection of a further electrical load. Zündkreis, mit folgenden Merkmalen: einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; und mindestens einem elektrischen Verbraucher (101).Ignition circuit, comprising: a device according to one of claims 1 to 8; and at least one electrical consumer ( 101 ). Zündkreis gemäß Anspruch 6, bei dem der mindestens eine elektrische Verbraucher (101) eine Zündeinrichtung aufweist.Ignition circuit according to claim 6, wherein the at least one electrical consumer ( 101 ) has an ignition device.
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KR100591831B1 (en) 2005-05-03 2006-06-20 주식회사 현대오토넷 Air bag multiplexing ignition apparatus

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