DE102010031596A1 - Steuergerät und Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug - Google Patents

Steuergerät und Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Es wird ein Steuergerät und ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei ein Rechner einem integrierten Schaltkreis ein Signal überträgt und in Abhängigkeit von diesem Signal eine Stromquelle im integrierten Schaltkreis einen Strom zur Aufladung von Kondensatoren, die an den integrierten Schaltkreis angeschlossen sind und sich im Zündkreis befinden, ausgibt. Über eine dritte Schnittstelle wird die Aufladung dieser Kondensatoren über ein charakterisierendes Messsignal ausgegeben.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Steuergerät bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
  • Aus DE 195 27 420 B4 ist ein elektronisches Gerät bekannt, das als Airbagsteuergerät konfiguriert ist. Dabei wird ein an das Steuergerät angeschlossenes Zündelement mit dem Ausgangssignal eines Ostrillatorschaltkreises versehen, wobei das Ausgangssignal des Ostzillatorschaltkreises mit einem Komparator geprüft wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Steuergerät bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr auch eine Überwachung von Kondensatoren möglich ist, die zwischen einem integrierten Schaltkreis und dem Zündelement, das sich außerhalb des Steuergeräts befindet, auf der Steuergerätseite eingebaut sind. Dafür wird vorteilhafter Weise ein Ladevorgang dieser Kondensatoren verwendet, um die Kondensatoren zu charakterisieren. Der integrierte Schaltkreis wird dabei über einen Rechner mittels eines Signals getriggert, die Aufladung durchzuführen. Über eine entsprechende Schnittstelle ist dann das die Aufladung der jeweiligen Kondensatoren charakterisierende Messsignal aufnehmbar. Somit ist dann eine Messung mittels eines externen Messgeräts beispielsweise in der Fertigung möglich und eine Messung über beispielsweise eine Spannungsüberwachung durch das Steuergerät insbesondere durch den integrierten Schaltkreis selber.
  • Vorteilhafter Weise kann die Stromquelle, die im integrierten Schaltkreis eingesetzt wird, auch für andere Messungen, beispielsweise des Zündelements und des Zündkreises im Allgemeinen verwendet werden. Damit kann durch nur wenige Maßnahmen die Erfindung in einfacher Art und Weise realisiert werden. Insbesondere spart dies Messpunkte auf der Leiterplatte des Steuergeräts, um in der Fertigung an diesen Messpunkten diese Kondensatoren zu prüfen. Damit kann Platz auf der Leiterplatte eingespart und somit Kosten reduziert werden. Damit kann der Prüferaufwand bei der Herstellung von solchen Steuergeräten in sinnvoller Art und Weise reduziert werden. Die Erfindung ist sowohl in der Fertigung als auch im Einsatz im Feld anwendbar.
  • Unter einem Steuergerät ist ein elektrisches Gerät zu verstehen, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon die Personenschutzmittel wie Airbags oder Gurtstraffer ansteuert. Mit der Ansteuerung ist insbesondere die Aktivierung solcher Personenschutzmittel zu verstehen.
  • Der integrierte Schaltkreis kann verschiedenste Komponenten aufweisen und ist beispielsweise als ein sogenannter System-ASIC vorhanden, der verschiedene Funktionen, die vorher auf einzelne Bauelemente verteilt waren nunmehr miteinander integriert. Dieser System-ASIC hat beispielsweise die Funktion, das Zündelement im Auslösefall durch Strom zum Zünden zu bringen und im Normalbetrieb dieses Zündelement durch einen Prüfstrom, der geringer als der Zündstrom ist, zu prüfen. Zu diesen Komponenten gehört eine Stromquelle, die schaltungstechnisch mit dem Ausgang des Steuergeräts verbunden ist, der das Steuergerät mit dem Zündelement oder den Zündelementen in den Personenschutzmitteln verbindet. Die Kondensatoren sind dabei zwischen diesem Punkt und Masse üblicher Weise geschaltet. Die Kondensatoren haben insbesondere die Aufgabe, störende Spannungspulse gegen Masse abzuleiten. Damit soll die elektromagnetische Verträglichkeit verbessert werden. Das Zündelement, das sich außerhalb des Steuergeräts befindet, ist demnach mit zwei Ports mit den Schnittstellen des integrierten Schaltkreises jeweils verbunden. Diese Verbindung wird steuergeräteseitig durch die Kondensatoren gegen Masse für solche Spannungspulse abgesichert.
  • Bei dem Rechner handelt es sich üblicher Weise um einen Mikrocontroller, der ein Einkern- oder Mehrkernrechner sein kann. Dieser Rechner ist mit dem integrierten Schaltkreis verbunden um ein Signal an diesen integrierten Schaltkreis zu übertragen, wobei dieses Signal die Ausgabe eines Stroms über die erste Schnittstelle zu dem ersten oder zweiten Kondensator führt.
  • Die dritte Schnittstelle ermöglicht, dass die Aufladung der jeweiligen Kondensatoren über ein charakterisierendes Messsignal aufnehmbar ist, ist beispielsweise lediglich eine Leitungsverbindung zu den Kondensatoren. Diese Schnittstelle kann jedoch auch ein gewisses Maß an Intelligenz mit eigener Auswertung aufweisen. Auch andere Signalverarbeitungsschritte können in diese Schnittstelle integriert sein.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens bzw. Steuergeräts zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug möglich.
  • Vorteilhafter Weise überträgt der Rechner als das Signal einen Softwarebefehl zum integrierten Schaltkreis. Dieser Softwarebefehl gibt demnach an, welchen Strom die Stromquelle auf die Leitung einprägt und ggf. noch weitere Umgebungsparameter beispielsweise wie und wann das geschieht, dass der Zähler gestartet wird usw. Der integrierte Schaltkreis hat demnach Mittel um diesen Softwarebefehl zu verstehen, beispielsweise eine Decoder und ein anschließendes Schaltwerk. Hilfreich bei solch einer Übertragung ist die Verwendung einer seriellen Schnittstelle zwischen Rechner und integrietem Schaltkreis, wie sie beispielsweise durch das Serial Perpherial Interface gegeben ist. Aber auch andere digitale Übertragungsformen sind vorliegend möglich. Beim Serial Peripherial Interface werden fünf Leitungen verwendet, die unterschiedlichen Funktionen zugeordnet sind. Neben dem Takt gibt es die Enable Leitung, die Chip Select Leitung sowie die Leitungen für die Datenübertragung vom sogenannten Master zum Slave (MOST) und die andere Leitung in die andere Richtung (MISO). Der Rechner als Master wird dem integrierten Schaltkreis als Slave über diese Leitung den Softwarebefehl übertragen. Der Softwarebefehl kann dabei unterschiedlichste Formen annehmen. Beispielsweise kann der Softwarebefehl die Stromhöhe als Datum definieren. Es kann jedoch auch ein Datum enthalten sein, das der integrierte Schaltkreis so interpretiert, dass er beispielsweise von zwei voreingestellten Strömen den jeweiligen nimmt. Damit legt also der Softwarebefehl eine Stromhöhe für die Aufladung der Kondensatoren fest.
  • Vorteilhafter Weise sind die erste und die zweite Schnittstelle des integrierten Schaltkreises auf gleichem Potential geschaltet.
  • Die dritte Schnittstelle ist wenigstens mit einem Spannungsmesser verbunden, wobei ein Zähler im Steuergerät in Abhängigkeit von einer durch den wenigstens einen Spannungsmesser gemessene Spannung betrieben wird. Unter einem Spannungsmesser werden vom Fachmann übliche Schaltungen zur Spannungsmessung verstanden.
  • Die gemessene Spannung wird vorteilhafter Weise mittels wenigstens eines Vergleichs mit einem Spannungsband verglichen, wobei der Zähler ab dem Erreichen des unteren Bandendes gestartet und mit dem Erreichen des oberen Bandendes gestoppt wird. Dies bedeutet, dass der Vergleich gemessener Spannung mit vorgegebenen Spannungswerten vergleicht, die ein Spannungsband aufspannen. Damit kann ein optimaler Spannungsbereich gewählt werden, um eine zuverlässige Messung der Spannung und damit der Aufladung des Kondensators zu gewährleisten.
  • Der Zähler zählt bis zu einem maximalen Zählerstand. Dies bedeutet, dass, wenn der Vergleicher nicht das obere Bandende feststellt, der Zähler nicht beliebig weiterzählt, sondern bis zu einem gewissen Zeitpunkt und dann stoppt. Dies kann dann beispielsweise als Fehler interpretiert werden.
  • Weiterhin ist eine Freigabeschaltung im Steuergerät vorgesehen, die in Abhängigkeit von wenigstens einer weiteren Messung bezüglich eines Zündkreises das Signal frei gibt. Dies bedeutet, wenn beispielsweise eine Messung auf Nebenschlüsse, Kurzschlüsse oder Widerstandswerte bezüglich des Zündkreises positiv verlaufen sind, d. h. solche Fehler existieren nicht und der Widerstand des Zündelements ist in einem vorgegebenen Band, dann kann die Messung der Kapazität der Kondensatoren durchgeführt werden. Verläuft jedoch eine solche Messung negativ, wird die Freigabeschaltung die Messung der Kapazität nicht freigeben, da bereits ein Fehler vorliegt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts mit angeschlossenem Zündelement,
  • 2 eine Schaltung des integrierten Schaltkreises mit angeschlossenen Komponenten,
  • 3 eine weitere Ausführungsform einer solchen Schaltung,
  • 4 ein Spannungszeitverlauf der Spannung über den Kondensatoren und
  • 5 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 1 zeigt in einem Blockschaltbild das erfindungsgemäße Steuergerät SG mit einem angeschlossenen Zündelement ZE. Vorliegend werden nur die für das Verständnis der Erfindung relevanten Komponenten dargestellt, andere Komponenten, die für den Betrieb des Steuergeräts SG notwendig sind, aber nicht für das Verständnis der Erfindung werden der Einfachheit halber weggelassen. Für die Ansteuerung von Personenschutzmitteln wie Airbags oder Gurtstraffer ist üblicher Weise im Bereich des Fahrzeugstunnels angeordnet insbesondere, wenn es Selbstbeschleunigungs- bzw. Drehratensensoren aufweist. Ein sensorloses Steuergerät könnte auch an anderen Orten, die hierfür geeignet sind platziert werden. In diesem Falle sind die Sensoren außerhalb des Steuergeräts beispielsweise in einem Sensorsteuergerät enthalten. Das Steuergerät weist üblicher Weise ein Kunststoffgehäuse oder ein Metallgehäuse auf. In diesem Gehäuse ist wenigstens eine Leiterplatte enthalten auf die die dargestellten Komponenten montiert sind.
  • Eine Beschleunigungssensorik BS überträgt ihr Messsignal an einen Rechner μC des Beschleunigungssignals gemäß einem vorgegebenen Algorithmus auswertet. Das Beschleunigungssignal der Beschleunigungssensorik BS wird jedoch parallel von einem System-ASIC IC, also einem integrierten Schaltkreis gemäß der Erfindung durch einen Safety Controller, der auf diesem integrierten Schaltkreis IC angeordnet ist, bearbeitet. Dieser Safety Controller SCON weist einen einfacheren Algorithmus auf, als der Rechner μC und prüft parallel die Beschleunigungssignale daraufhin, ob ein Auslösefall vorliegt oder nicht. Die Ansteuerentscheidung überträgt der Rechner μC an eine Ansteuerschaltung FLIC, die ebenfalls auf dem integrierten Schaftkreis IC angeordnet ist. Diese Ansteuerschaltung FLIC wird von dem Safety Controller SCON freigegeben, sofern der Safety Controller SCON festgestellt hat, dass das Beschleunigungssignal einen Auslösefall indiziert. Die Ansteuerschaltung FLIC bestromt dann ein Zündelement ZE, das sich außerhalb des Steuergeräts SG befindet, um beispielsweise einen Airbag aufzublähen. Üblicher Weise sind eine Vielzahl von Zündelementen an den integrierten Schaltkreis IC angeschlossen. Erfindungsgemäß überträgt der Rechner μC einen Softwarebefehl an den integrierten Schaltkreis IC, den dieser mittels einer Auswerteelektronik interpretieren kann. Dieser Softwarebefehl bestimmt, dass ein Diagnoseteil DIAG die Kapazität der Kondensatoren C1 und C2 prüft. Diese Kondensatoren C1 und C2 sind an die Leitung zum Zündelement ZE jeweils gegen Masse angeschlossen. Sie haben die Aufgabe, die elektromagnetische Verträglichkeit der Schaltung zu verbessern. Die Kapazität dieser Kondensatoren C1 und C2 wird an Hand deren Aufladung bestimmt. Diese Aufladung wird über einen Spannungsanstieg überwacht. Der Spannungsanstieg kann über eine Schnittstelle entweder durch den integrierten Schaltkreis IC selbst oder durch einen externen Transientenrekorder erfasst werden. Die externe Lösung bietet sich insbesondere in der Fertigung dieses Steuergeräts SG an, um dann einen Referenzwert für spätere Messungen im Feld zu haben. Für diese späteren Messungen ist es beispielsweise notwendig, dass der integrierte Schaftkreis IC über eine Spannungsmessung verfügt, um die Spannung über den Kondensatoren C1 und C2 zu erfassen. Das Zündelement ZE weist einen geringen Widerstand auf, so dass es als Kurzschluss aufgefasst werden kann. In der Fertigung kann, um die jeweilige Kapazität zu messen, das Zündelement ZE auch entfernt sein, um beispielsweise nur die Kapazität von C1 zu messen und dann, wenn das Zündelement ZE wieder angeschlossen wurde, die gemeinsame Kapazität von C1 und C2, um dann damit die Kapazität von C2 individuell zu bestimmen. Im Feld mit angeschlossenem Zündelement ZE wird dann immer nur die gemeinsame Kapazität C1 und C2 gemessen, um sie dann über die abgespeicherte Kapazität von C1 und C2 zu prüfen. Der integrierte Schaltkreis IC führt jedoch vor dieser Kapazitätsprüfung andere Messungen bezüglich von Nebenschlüssen dem ohmschen Widerstand des Zündelements ZE und von Kurzschlüssen durch. Nur wenn diese anderen Messungen bestanden wurden, wird die vorliegend beschriebene Messung der Kondensatoren C1 und C2 ausgeführt.
  • 2 zeigt in einem Schaltbild eine erste Ausführungsvariante der Erfindung, die insbesondere in der Fertigung eingesetzt werden kann. Hier wird ein Ausschnitt des integrierten Schaltkreises μC und der Zündkreisschaltung, die an den μC angeschlossen ist, dargestellt. Das Steuergerät ECU weist, wie oben dargestellt, den integrierten Schaltkreis IC auf und durch die gestrichelte Linie wird dargestellt, dass Anschlüsse ZKHx und ZKLx für den Anschluss des Zündelements ZPx vorliegen. Vorliegend ist nur ein einziger Zündkreis x dargestellt. Wie oben bereits beschrieben, weist ein Fahrzeug jedoch eine Vielzahl von solchen Zündkreisen auf, so dass entsprechende Schnittstellen auch dafür vorhanden sein müssen. Auch die Schnittstellen des integrierten Schaltkreises sowie die Kondensatoren sind entsprechend den Zündkreisen auszuführen. Durch den Spannungsteiler R20 und R23 wird an den Anschlüssen ZKHx und ZKLx eine Spannung von beispielsweise 1/3·VST33 = 1,1 V ± 5% eingestellt. Diese relativ kleine Toleranz ergibt sich aus der genauen Regelspannung VST33 ±3% und der auf dem integrierten Schaltkreis IC gut abzubildenden Widerstandsteilerverhältnisse mit ±2%. Der Innenwiderstand des Spannungsteilers ist 6,66 KΩ. Aufgrund der relativen großen Toleranz von integrierten Widerständen ergibt sich eine Toleranz der Teilerwiderstände von bis zu ± 25%.
  • Zur Messung des Zündkreiswiderstands ZPx ist über einen SPI (Serial Peripherial Interface-Befehl) über diese serielle Schnittstelle zwischen dem Rechner μC und dem integrierten Schaltkreis IC eine Stromquelle im integrierten Schaltkreis IC ansteuerbar. Diese Stromquelle ist mit IQ bezeichnet. Diese Stromquelle wird für einen Strom von 40 bis 60 Milliampere ±12% ausgelegt. Dieser Messstrom ist gut geeignet für die Widerstandsmessung des Zündkreises ohne einen negativen Einfluss auf die Zündpille ZPX auszuüben.
  • Im Rahmen dieser Erfindung kommt neu hinzu, über einen weiteren SPI-Befehl einen zweiten Stromwert der Stromquelle IQ zur Messung der Kapazität des Zündkreises in V-Kondensatoren ZKHCx und ZKLCx festzulegen. Dieser Stromwert wird so gewählt, dass eine möglichst präzise Kapazitätsmessung durchgeführt werden kann. Vorliegend wird diese Zündkreiskapazitätsmessung nach einer ersten Ausprägung durch SPI-Befehle des Rechnung im Fertigungsmode des Steuergeräts ausgeführt. Folgende Schritte werden veranlasst:
    • a) Der Zündkreis ist über einen Zündkreiswiderstand von 3 Ω (2 bis 4 Ω) geschlossen. Die Leitungslänge ist kleiner als 6 m.
    • b) Die Messstromquelle IQ im Kreis X wird auf einen Kapazitätsmessstrom von beispielsweise 4 Milliampere oder einem Bereich von 2 bis 10 Milliampere gesetzt.
    • c) Der Kapazitätsmessstrom wird eingeschaltet für eine Dauer von 200 Mikrosekunden.
    • d) Der Kapazitätsmessstrom lädt die Kapazität des Kondensators ZKHCx und über den Zündkreiswiderstand die Kapazität des Kondensators ZKLCx auf.
    • e) Die Spannung am Kondensator ZKHCx wird mit einem Transientenrekorder beim sogenannten End of Line-Test aufgezeichnet und getriggert durch das Überschreiten der ZKHx-Spannung von beispielsweise 1500 Millivolt gegen die Steuergerätemasse. Die Abtastrate beträgt eine Mikrosekunde und die Abtasttiefe 200 Mikrosekunden.
    • f) Die Messung wird bei geöffnetem Zündkreis wiederholt zur Ermittlung der ZKHx-Kapazität alleine.
    • g) Aus der ZKx-Gesamtkapazität und der ZKHx-Kapazität kann ebenfalls auf die ZKLx-Kapazität geschlossen werden.
  • Bei einer Zündkreiskapazität von 100 Nanofarad auf jeder Seite wird in erster Näherung ca. 50 Mikrosekunden für einen Spannungshub von 1 V an ZKHX an Masse benötigt.
  • Im Gleichungsmodus TM ist ungefähr 1 V·2·100 Nanofarad durch IC.
  • Ein erster Fehler wird durch den Widerstandsteiler an den Schnittstellen IGHx und IGLx im integrierten Schaltkreis IC verursacht. Dieser lässt sich aus der Kenntnis des Teilerinnenwiderstands und der Teilerspannung bis auf eine individuelle Toleranz berücksichtigen.
  • Mit RI = 6,67 KΩ ± 25% und der Teilerspannung 1,1 V ± 5% ergibt sich ein mittlerer Stromabfluss zwischen Messspannungsgrenzen 1,5 V und 2,5 V von 270 Mikroampere = 2·(((1,5 V + 2,5 V)/2) – 1,1 V)/6667 Ω. Dadurch beträgt der wirksame mittlere Zündkreiskapazitätsmessstrom ICW = 4 Milliampere ± 12% – 0,270 Milliampere ± 31% = 3,73 Milliampere ± 15%.
  • Durch die Abtastrate von 1 Mikrosekunde entsteht ein maximaler von 2 Mikrosekunden bei einer typischen Messzeit von 53,6 Mikrosekunden im Gleichungsmode TMTyp = 53,6 Mikrosekunden = (1 V·2·100 Nanofarad)/3,73 Milliampere). Dies entspricht einem weiteren Messfehler von 3,7%. Der Spannungsmessfehler des Transientenrekorders kann mit ungefähr 1% veranschlagt werden. Der wirksame mittlere Messstrom von ICW/2, der in erster Näherung in die Zündkreiskapazität an ZKLx fließt, ruft an den maximalen Widerstand von 3 Ω ± 1 Ω eine Spannung von 5,8 mmV ± 46,5% hervor. Die Induktivität der Zündkreisleitung führt ebenfalls zu einer zeitverzögerten Ladung der ZKL-Kapazität von ca. 2 Mikrosekunden ±1 Mikrosekunde. Die Summe beider Effekte verursacht eine nicht symmetrische Aufteilung des Messstroms und verursacht einen Kapazitätsmessfehler von 6%.
  • Die Summe der Zündkreiskapazitäten lässt sich mit einer Genauigkeit von ±26% überprüfen bei einer Zündkreiskabellänge von 6 m hin und zurück. Die Summe der Zündkreiskapazitäten lässt sich mit einer Genauigkeit von ±20% überprüfen bei einer Zündkreiskabellänge von 1 m hin und zurück. Mit einer Toleranz der Zündkreiskapazitäten von ±10% bei Raumtemperatur kann bei einer Nennkapazität von 100 Nanofarad ein ZKHx und ZKLx gegen Masse eine Fertigungsfehlergrenze von 140 Nanofarad bis 260 Nanofarad für die Gesamtkapazität erreicht werden.
  • Durch Öffnen des Zündkreises lässt sich die Zündkreiskapazität an ZKHx bestimmen. Das Verfahren entspricht dem oben beschriebenen, wobei nur der Zündkreiskondensator an ZKHx über den Ruhewert hinaus aufgeladen wird. Um eine vergleichbare Genauigkeit zu erzielen, wird der Spannungsanstieg von 1,5 V nach 3,5 V im Transientenrekorder ausgewertet. ICW = 4 Milliampere ± 12% – 0,2 Millimapere ± 29% = 3,8 Milliampere ± 14%.
  • Die Zündkreiskapazität an ZKHx lässt sich mit einer Genauigkeit von ungefähr 20% überprüfen. Mit einer Toleranz der Zündkreiskapazität von ±10% bei Raumtemperatur kann bei einer Nennkapazität von 100 Nanofarad an ZKHx gegen Masse eine Fertigungsfehlergrenze von 70 Nanofarad bis 130 Nanofarad erreicht werden.
  • Aus der Messung der Gesamtkapazität und der ZKHx-Kapazität kann die ZKLx-Kapazität ermittelt werden.
  • Damit kann in der Fertigung sicher gestellt werden, dass die gewählte Bestückung in einem tolerierten Band fehlerfrei durchgeführt wurde.
  • 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung da nunmehr die Variante mit der Messung entfällt. Die Zündkreiskapazitätsmessung wird demnach durch Rechner SPI-Befehle in der Startphase oder typisch im Betrieb des Steuergeräts ausgeführt. Folgende Schritte werden veranlasst:
    • a) Der Zündkreis ist über einen Zündkreiswiderstand von 2,5 Ω geschlossen. Die Leitungslänge hin und zurück ist kleiner als 20 m. Es liegt kein Zündkreisnebenschluss oder Zündkreiswiderstandsfehler vor.
    • b) Die Messstromquelle IQ im Kreis x wird auf einen Kapazitätsmessstromzielwert von 4 Milliampere wiederum gesetzt
    • c) Der Kapazitätsmessstrom wird eingeschaltet für die Dauer von 200 Mikrosekunden.
    • d) Der Kapazitätsmessstrom lässt die Zündkreiskapazität an der ZKHx-Seite über und über den Zündkreiswiderstand an die Zündkreiskapazität auf der ZKLx-Seite.
    • e) Die Spannungsanstiegszeit an ZKHx wird durch einen Zähler mit 1 Mikrosekundenauflösung getriggert durch ein Fensterkomparator FK mit den Fenstergrenzen 1500 Millivolt und 2500 Millivolt im integrierten Schaltkreis IC gemessen. Die Zählertiefe beträgt 250 Mikrosekunden. Der Zähler ist mit Z bezeichnet
  • 4 zeigt ein Spannungszeitdiagramm, bei der die Spannung über einen der Kondensatoren angezeigt wird hier am Kondensator ZKHCx. Die Spannung ist auf der Spannung 1,1 V zu Beginn, die an beiden Schnittstellen IGHx und IGLx auf den gleichen Wert festgelegt ist. Durch den eingeprägten Strom IC = 4 Milliampere wird die Spannung linear wie durch die Kurve 40 dargestellt, aufgeladen. Der Zeitpunkt T1, da er sich im Knick befindet, ist nicht als geeignet angesehen worden, um den Zähler zu starten, sondern 1,5 V und 2,5 V definieren vorliegend das Spannungsband, wobei über δ T dann die Messung erfolgt.
  • 5 zeigt in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Verfahrensschritt 500 erfolgt der Softwarebefehlt vom Rechner μC an den integrierten Schaltkreis IC. Daraufhin wird im Verfahrensschritt 501 die Stromquelle IQ eingestellt, beispielsweise auf den Messstrom von 4 Milliampere. Dieser Strom wird dann auf den Zündkreis aufgeprägt. Dadurch erfolgt im Verfahrensschritt 502 das Aufladen der Kondensatoren C1 und C2. In Verfahrensschritt 503 erfolgt die Messung der Aufladung also parallel zum Aufladen, beispielsweise durch einen im integrierten Schaltkreis vorgesehenen Spannungsmesser oder durch einen externen Transientenrekorder. Im Verfahrensschritt 504 werden diese Werte ausgewertet um die Kapazität zu bestimmen und festzustellen, ob die Kapazität im vorgegebenen Band liegt.
  • Die oben angegebenen Zahlenwerte sind rein beispielhaft. Es sind je nach Gegebenheit auch andere Zahlenwerte möglich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19527420 B4 [0002]

Claims (10)

  1. Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit – einem integrierten Schaltkreis (IC) zur Ansteuerung mit wenigstens einer Stromquelle (IQ), die über eine erste Schnittstelle (IGHx) des integrierten Schaltkreises (IC) mit einem ersten Anschluss (ZKHx) für einen außerhalb des Steuergeräts (SG) befindliches Zündelement (ZPx) verbunden ist, – wenigstens einem ersten Kondensator (ZKHCx), der mit dem ersten Anschluss (ZKHx) und mit der ersten Schnittstelle (IGHx) verbunden ist, – wenigstens einem zweiten Kondensator (ZKLCx), der mit einem zweiten Anschluss (ZKLx) für das Zündelement (ZPx) und mit einer zweiten Schnittstelle (IGIx) des integrierten Schaltkreises (IC) verbunden ist, – Einem Rechner (μC), der dem integrierten Schaltkreis (IC) ein Signal überträgt, so dass die Stromquelle durch eine Ausgabe eines Stroms (ICW) über die erste Schnittstelle (IGHx) den wenigstens einen ersten und/oder einen zweiten Kondensator (ZKHCx, ZKLCx) auflädt, – Einer dritten Schnittstelle, die derart gestaltet ist, dass ein die Aufladung der jeweiligen Kondensatoren charakterisierendes Messsignal aufnehmbar ist.
  2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (μC) als das Signal eines Softwarebefehls einen integrierten Schaltkreis (IC) überträgt.
  3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (μC) mit dem integrierten Schaltkreis (IC) über eine serielle Schnittstelle verbunden ist.
  4. Steuergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Softwarebefehl eine Stromhöhe für die Aufladung festlegt.
  5. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schnittstelle (IGHx, IGLx) auf gleichem Potential geschaltet sind.
  6. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schnittstelle mit wenigstens einem Spannungsmesser verbunden ist, wobei ein Zähler (Z) im Steuergerät in Abhängigkeit von einer durch den wenigstens einen Spannungsmesser gemessenen Spannung betrieben wird.
  7. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Spannung mit wenigstens einem Vergleicher mit einem Spannungsband verglichen wird, wobei der Zähler (Z) ab dem Erreichen des unteren Bandendes gestartet wird und mit dem Erreichen des oberen Bandendes gestoppt wird.
  8. Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler bis zu einem maximalen Zählerstand zählt.
  9. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Freigabeschaltung im Steuergerät vorliegt, die in Abhängigkeit von wenigstens einer weiteren Messung bezüglich eines Zündkreises das Signal freigibt.
  10. Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug mit folgenden Verfahrensschritten: – Übertragen eines Signals von einem Rechner (μC) an einen integrierten Schaltkreis – Ausgeben eines Stroms mittels einer Stromquelle (IQ) des integrierten Schaltkreises über eine erste Schnittstelle (IGHx) des integrierten Schaltkreises in Abhängigkeit vom Signal, wobei eine an die erste Schnittstelle (IGLx) wenigstens ein erster Kondensator (C1) und ein erster Anschluss (ZKHx) für das Zündelement (ZPx) angeschlossen sind, wobei wenigstens ein zweiter Kondensator mit einem zweiten Anschluss für das Zündelement (ZPx) und mit einer zweiten Schnittstelle des integrierten Schaltkreises (IC) verbunden ist – Aufladen des wenigstens einen ersten und/oder des wenigstens einen zweiten Kondensators mit dem Strom – Aufnehmen einen die Aufladung der jeweiligen Kondensatoren charakterisierendes Messsignal.
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