DE10245782A1 - Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass durch einen Wechselspannungsanteil eines Zündimpulses ein an einem Übertrager sekundärseitig angeordnetes Zündelement gezündet wird. Damit ist es möglich, dass sekundärseitig lediglich passive elektrische Bauelemente vorhanden sind.
Description
- Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
- Aus
DE 197 40 732 A1 ist eine drahtlose Übertragungsvorrichtung bekannt, bei der mittels einer induktiven Kopplung Signale und/oder Energie zwischen der Fahrzeugkarosserie und einem Fahrzeugsitz übertragen werden. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass sekundärseitig auf eine aktive Elektronik verzichtet werden kann, da eine reine Wechselspannungsübertragung des Zündimpulses über den Übertrager ermöglicht wird. Dies führt dazu, dass sekundärseitig vorteilhafterweise lediglich passive elektrische Komponenten angeordnet sind. Der Zündimpuls, der dabei vom Steuergerät erzeugt wird, hat einen derart induktiven Anteil, der die Übertragung über den Übertrager ohne eine Signalumwandlung ermöglicht. Dabei sind die Geometrie des Übertragers, seine Induktivität und seine relative Permeabilität an diesen Zündimpuls angepasst. Wichtig ist dabei, dass aus dein vom Steuergerät abgegebenen Zündimpuls zumindest die Mindestzündenergie vom Übertrager zum Zündelement übertragen wird. Üblicherweise liegt diese Mindestzündenergie bei 3,7 mJ. Dies ist die Zündenergie, die für pyrotechnische Gurtstraffer erforderlich ist. Für Airbags liegt sie entsprechend höher.
- Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Beispiele und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel möglich.
- Als besonders vorteilhaft erweist sich, dass die passiven elektronischen Bauelemente, die sekundärseitig angeordnet sind, zum einen ein Widerstand zur Strombegrenzung und zum anderen ein Kondensator zur Überbrückung von Spannungsspitzen sind. Daneben ist natürlich noch das Zündelement vorgesehen, welches ebenfalls ein passives elektrisches Bauelement ist. Dies vereinfacht und verbilligt den Aufbau erheblich und ist insbesondere bei Low-Cost-Fahrzeugen von Vorteil und ermöglicht so den Einsatz von einer drahtlosen Übertragung, beispielsweise in einen Sitz oder in das Lenkrad. Insbesondere bei Low-Cost-Sports-Utility-Vehicles (SUV) können so herausnehmbare Sitze mit Rückhaltemitteln versehen sein, um diese dann mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu zünden. Als Rückhaltemittel sind hier Airbags und Gurtstraffer zu verstehen.
- Der Übertrager ist vorteilhafterweise gekapselt, so dass er keine Fremdimpulse einfangen kann, die zu einer unabsichtlichen Zündung des Zündelements führen können. Der Übertrager darf also nicht als empfangende Antenne wirken.
- Zeichnung
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigen
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1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
2 ein Diagramm des vom Steuergerät abgegebenen Zündimpulses und -
3 ein erster Zündimpuls an der Sekundärseite. - Beschreibung
- Zunehmend werden Fahrzeuge angeboten, die herausnehmbare Sitze aufweisen, um den Stauraum entsprechend an die Anforderungen anpassen zu können. Sitze werden auch zunehmend mit Rückhaltemitteln versehen, beispielsweise mit einem Seitenairbag oder einem Kopfstützen-Airbag bzw. einem Gurtstraffer. Um diese Rückhaltemittel zu zünden, ist eine elektrische Energieübertragung in diese Sitze notwendig. Als vorteilhaft hat sich dabei eine induktive Übertragung der Energie oder der Daten in den Sitz erwiesen. Diese ist gegenüber einer Steckerverbindung robuster und schmutzunempfindlicher.
- Bei Fahrzeugen im Niedrigpreissegment müssen jedoch bei jedem System Kosten eingespart werden. Daher wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel vorgeschlagen, die eine Low-Cost-Variante einer solchen induktiven Energieübertragung darstellt. Hier wird der Zündimpuls des Steuergeräts genommen und sein Wechselspannungsanteil wird über den Übertrager zu dem Rückhaltemittel im Sitz übertragen. Dafür ist der Übertrager bezüglich seiner Geometrie, seiner Induktivität und seiner relativen Permeabilität ausgebildet und angepasst.
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1 zeigt als Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Ein Steuergerät SG ist an eine Primärseite eines Übertragers Ü angeschlossen. Die andere Seite der Primärseite des Übertragers Ü ist an Masse angeschlossen. Sekundärseitig ist an den Übertrager auf der einen Seite ein Widerstand R und auf der anderen Seite eine Parallelschaltung eines Kondensators C und eines Zünders Z als Zündelement angeschlossen. Die Parallelschaltung aus dem Kondensator C und dem Zünder Z ist an die andere Seite des Widerstands R angeschlossen. Das Steuergerät SG erzeugt einen Zündimpuls mit einem Wechselspannungsanteil, der von dem Übertrager Ü auf die sekundäre Seite übertragen wird. Dort ist der Widerstand R zur Strombegrenzung vorgesehen und der Kondensator C zum Kurzschließen von Spannungsspitzen. Der Zünder Z wird mit dem übertragenen Zündimpulsanteil gezündet. Als verwendbar hat sich folgende Dimensionierung des induktiven Übertrager Ü erwiesen: 4 Windungen, eine Induktivität von 10-15 μH und eine relative Permeabilität von 170. Der Widerstand R ist mit 2Ω dimensioniert und der Kondensator C mit 10nF. Abwandlungen dieser Werte sind möglich, solange sich die Mindestzündenergie übertragen läßt. - Es ist alternativ möglich, sowohl auf den Widerstand R als auch auf den Kondensator C zu verzichten. Der Kondensator C und der Widerstand R sorgen für eine entsprechende vorteilhafte Formung des Zündimpulses. Dies wird in den folgenden Diagrammen dargestellt. Zur Siebung des Zündimpulses bzw. zur Optimierung des Signals kann es sinnvoll sein, eine Induktivität hinzuzuschalten.
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2 zeigt den vom Steuergerät abgegebenen Zündimpuls in einem Strom-Zeit-Diagramm. Bei einem Unfall wird eine Folge mehrerer Impuls mit zum Beispiel 300μs Dauer und 400μs Abstand ein Durchschalten der Zündtransistoren realisiert, wobei eine Zündstrom-Amplitude von ca. 3 Ampere erreicht wird. Oder bei kleinerer Versorgungsspannung wird statt der Pulsfolge ein Einzelimpuls von beispielsweise 2,3 Ampere abgegeben. Damit ist es möglich, mit denselben elektronischen Endstufen und denselben Zündimpulsen wie für die galvanisch gekoppelte Zündelemente-Ansteuerung ohne Übertrager auch über einen Übertrager zu zünden. -
3 zeigt den Zündimpuls auf der Sekundärseite, wobei sekundärseitig eine Schaltung aus dem Übertrager Ü und dem Zünder Z vorliegt. Der Zündimpuls weist den Einfluss der Induktivität auf.
Claims (4)
- Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel, wobei die Vorrichtung einen induktiven Übertrager (Ü) aufweist, über den ein Zündimpuls übertragbar ist, wobei sekundärseitig wenigstens ein Zündelement (Z) angeordnet ist und primärseitig eine Steuerschaltung (SG) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Übertragers (Ü), seine Induktivität und seine relative Permeabilität an den Zündimpuls derart angepasst sind, dass die für das Zündelement (Z) notwendige Mindestzündenergie durch den Übertrager (Ü) aus dem Zündimpuls übertragen wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sekundärseitig nur passive elektrische Bauelemente (R, C, Z) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als die passiven elektrischen Bauelemente wenigstens ein Widerstand (R) und ein Kondensator (C) zur Formung des Zündimpulses vorgesehen sind.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrager (Ü) gekapselt ist.
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