DE112006000561B4

DE112006000561B4 - Elektronisches Airbag-Steuergerät mit zentraler Zündladungsstrombegrenzung

Info

Publication number: DE112006000561B4
Application number: DE200611000561
Authority: DE
Inventors: Scott White Lake Morell
Original assignee: Siemens VDO Automotive Corp
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2026-03-08
Also published as: DE112006000561T5; WO2006101705A1; US20060208569A1

Abstract

Elektronisches Steuergerät (10) für ein Airbagauslösungssystem mit:
einer Energiequelle (14); und
einer Mehrzahl von Stromreglern (22), von denen jeder mit der besagten Energiequelle (14) über einen Stromreglerschalter (30) verbunden ist, wobei die besagte Mehrzahl von Stromreglern (22) jeweils mit einer Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) verbunden ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität aus der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/663,518, eingereicht am 18. März 2005.
Diese Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät mit zentraler Stromregelung für eine Anzahl von Airbagzündladungs-Auslösungsschaltungen.
DE 38 76 454 T2 , DE 33 26 277 C2 und DE 196 27 877 A1 offenbaren Elektronische Steuergeräte welche für die Auslösung pyrotechnischer Rückhaltevorrichtungen, z. B. Airbags und Gurtstraffer, während eines Unfalls verwendet werden. Jeder Airbag enthält eine Zündladungs-Auslösungsschaltung zur Veranlassung der Airbagauslösung. Für jede Zündladungs-Auslösungsschaltung steht eine Stromregelung bereit, um die Stromlast für jede Zündladungs-Auslösungsschaltung zu regeln. In elektronischen Steuergeräten nach dem Stand der Technik beinhaltet somit jede Zündladungs-Auslösungsschaltung einen dedizierten Stromregler. In einem typischen Unfall löst das elektronische Steuergerät nicht das gesamte Rückhaltesystem aus und zündet somit nicht sämtliche Airbagzündladungen. Daher werden die Stromregler auf den unbenutzten Zündladungs-Auslösungsschaltungen nicht verwendet. Zudem ist es üblich, eine Sicherheitsschaltung in einer Zündladungs-Auslösungsschaltung bereitzustellen, die eine redundante Funktion zur Umschaltung des Auslösestroms wahrnimmt. Dies dient dazu, unerwünschte Auslösungsvorgänge aufgrund eines Defekts in der primären Zündladungs-Auslösungsschaltung zu vermeiden.
Die Verringerung der Anzahl unbenutzter Stromregler würde die Hardware entsprechend verringern und die Schaltung vereinfachen, verbunden mit niedrigeren Kosten und höherer Wirtschaftlichkeit. Es ist daher wünschenswert, ein elektronisches Steuergerät mit einer Stromregelung für jede Zündladungs-Auslösungsschaltung zu entwickeln und zu entwerfen, die die Menge der Hardware verringert und die Schaltung des elektronischen Steuergeräts vereinfacht.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts beinhaltet eine Airbagauslösungsschaltung mit einem zentralen Mehrkanal-Stromregler für alle Zündladungs-Auslösungsschaltungen.
Ein Beispiel eines elektronischen Steuergeräts für einen Airbag beinhaltet mindestens eine Airbagauslösungsschaltung und eine Energiequelle. Die Energiequelle wird für mehrere Airbagauslösungsschaltungen verwendet, so etwa für einen Seitenvorhangairbag und einen Seitenthoraxairbag. Jede Airbagauslösungsschaltung beinhaltet einen einzelnen Stromregler und mehrere Zündladungs-Auslösungsschaltungen, die mit dem Stromregler verbunden sind. In einem Unfall werden nicht notwendigerweise alle Zündladungs-Auslösungsschaltungen ausgelöst. Einige Zündladungs-Auslösungsschaltungen müssen allerdings gleichzeitig ausgelöst werden. Ein Beispiel hierfür wären die Seitenvorhangairbags und die Seitenthoraxairbags auf derselben Seite eines Fahrzeugs. Zündladungs-Auslösungsschaltungen, die nicht gleichzeitig ausgelöst werden, sind mit demselben Stromregler verbunden. Das elektronische Steuergerät sendet ein Signal an die Airbagauslösungsschaltung. Ein in jedem Kanal des Stromreglers befindlicher Stromreglerschalter schließt, wenn eine der mit dem zugehörigen Stromregler verbundenen Zündladungs-Auslösungsschaltungen ausgelöst werden muss.
Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden am besten anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen deutlich, die im Folgenden kurz beschrieben werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, in dem das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät zum Einsatz kommt.
2 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektronischen Steuergeräts.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Rückhaltesystem 102. Das Rückhaltesystem 102 beinhaltet ein elektronisches Steuergerät 10 zur Steuerung des Rückhaltesystems 102. Dargestellt werden ein Seitenvorhangairbag 104, ein Seitenthoraxairbag 106 und ein Frontaufprallairbag 108. Das Rückhaltesystem 102 kann weitere Airbags und (pyrotechnische) Rückhaltevorrichtungen beinhalten, wie in der Technik bekannt ist. Das elektronische Steuergerät 10 beinhaltet eine Mehrzahl von Airbagauslösungsschaltungen 12a, 12b und 12c für jeden Airbag in dem Rückhaltesystem 102. Die Airbagauslösungsschaltung 12a ist dem Seitenvorhangairbag 104 zugeordnet, die zweite Airbagauslösungsschaltung 12b ist dem Seitenthoraxairbag 106 zugeordnet und die dritte Airbagauslösungsschaltung 12c ist dem Frontaufprallairbag 108 zugeordnet.
2 zeigt das erfindungsgemäße, beispielhafte elektronische Steuergerät 10 für das Rückhaltesystem 102. Das elektronische Steuergerät 10 beinhaltet die Airbagauslösungsschaltungen 12a, 12b, 12c und eine Energiequelle 14. Die Energiequelle 14 ist vorzugsweise eine Batterie. Die Energiequelle 14 kann zudem eine Energiereserve 16 beinhalten. Die Energiereserve 16 ist über einen Energiereserveschalter 18 verbunden. Der Energiereserveschalter 18 wird geschlossen, um die Verbindung zur Energiereserve 16 herzustellen, wenn die Energiereserve 16 erforderlich ist. Die Energiequelle 14 ist in mehreren Airbagauslösungsschaltungen 12 verwendbar. Beispielsweise in der Airbagauslösungsschaltung 12a für den Seitenvorhangairbag 104 und für den Seitenthoraxairbag 106. In dem gezeigten Beispiel sind zwei Airbagauslösungsschaltungen 12 mit der Energiequelle 14 verbunden. Weitere Airbagauslösungsschaltungen 12 können hinzugefügt und, wie an Bezugsziffer 20 dargestellt, verbunden werden.
Jede Airbagauslösungsschaltung 12 beinhaltet einen Stromregler 22. Mindestens eine Zündladungs-Auslösungsschaltung 24 ist mit dem Stromregler 22 verbunden. In dem dargestellten Beispiel sind vier Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24 mit dem Stromregler 22 verbunden. Die Zahl der mit jedem Stromregler 22 verbundenen Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24 kann variieren. Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24, die nicht gleichzeitig ausgelöst werden, sind mit demselben Stromregler 22 verbunden. Normalerweise sind dies zwischen zwei und vier Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24. Mit anderen Worten müssen nicht alle Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24 in einer Airbagauslösungsschaltung 12 für einen Unfall ausgelöst werden. Allerdings müssen einige Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24 gleichzeitig ausgelöst werden. Die Anzahl der Stromregler 22 in dem elektronischen Steuergerät 10 ist daher gleich der Anzahl der Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24, die gleichzeitig ausgelöst werden müssen.
Jede Zündladungs-Auslösungsschaltung 24 beinhaltet einen Hochspannungsseiten-Transistorschalter 26 und einen Niederspannungsseiten-Transistorschalter 28 und eine (als Widerstand dargestellte) Airbagzündladung 32. Der Hochspannungsseiten-Transistorschalter 26 und der Niederspannungsseiten-Transistorschalter 28 steuern die Aktivierung der zwischen diesen angeordneten Airbagzündladung 32. Alternativ kann die Airbagauslösungsschaltung 12 ausschließlich Hochspannungsseiten-Transistorschalter 26 beinhalten.
In einem Unfall sendet das elektronische Steuergerät 10 ein Signal an die Airbagauslösungsschaltung 12. Ein Stromreglerschalter 30 ist vor jedem Stromregler 22 angeordnet. Alternativ kann der Stromreglerschalter 30 auch vor dem Stromregler 22 angeordnet sein. Der Stromreglerschalter 30 wird geschlossen, wenn eine der mit dem zugehörigen Stromregler 22 verbundenen Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24 ausgelöst werden muss. Basierend auf den Signalen aus dem elektronischen Steuergerät 10 kann ein Stromreglerschalter 30 oder können alle Stromreglerschalter 30 für einen gegebenen Unfall geschlossen werden. Zudem werden der Hochspannungsseiten-Transistorschalter 26 und der Niederspannungsseiten-Transistorschalter 28 für jede der auszulösenden Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24 geschlossen. Um den Strom zu jeder Zündladungs-Auslösungsschaltung 24 zu regeln, braucht nur eine Zündladungs-Auslösungsschaltung 24 gleichzeitig pro Stromregler ausgelöst zu werden. Mit dieser Anordnung kann somit ein gemeinsamer Stromregler den Strom einer Mehrzahl der Zündladungs-Auslösungsschaltungen 24 regeln.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben wurde, würde ein einschlägiger Fachmann erkennen, dass bestimmte Modifikationen in den Schutzbereich der Erfindung fallen. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche eingehend gelesen werden, um den wahren Schutzbereich und Inhalt dieser Erfindung zu ermitteln.

Claims

Elektronisches Steuergerät (10) für ein Airbagauslösungssystem mit: einer Energiequelle (14); und einer Mehrzahl von Stromreglern (22), von denen jeder mit der besagten Energiequelle (14) über einen Stromreglerschalter (30) verbunden ist, wobei die besagte Mehrzahl von Stromreglern (22) jeweils mit einer Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) verbunden ist.
Elektronisches Steuergerät (10) nach Anspruch 1, wobei die besagte Mehrzahl von Stromreglern (22) parallel zu der besagten Energiequelle (14) geschaltet ist, und die besagte Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) parallel zu der besagten Mehrzahl von Stromreglern (22) geschaltet ist.
Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der besagten Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) mit einem Hochspannungsseiten-Transistorschalter (26) und einem Niederspannungsseiten-Transistorschalter (28) verbunden ist.
Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die besagte Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24), die einem Stromregler (22) aus der besagten Mehrzahl von Stromreglern (22) zugeordnet ist, so angeordnet ist, dass sie nicht gleichzeitig ausgelöst werden muss.
Elektronisches Steuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die besagte Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) zwischen zwei und vier Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) umfasst.
Elektronisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die besagte Energiequelle eine Fahrzeugbatterie ((14) ist.
Elektronisches Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die besagte Energiequelle eine Energiereserve (16) beinhaltet, die über einen Energiereserveschalter (18) mit der besagten Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) verbunden ist.
Verfahren zur Steuerung eines elektronischen Steuergeräts (10) für ein Rückhaltesystem (102) mit: a) Steuerung des Stromflusses von einer Energiequelle (14) zu einer ersten Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) mit einem ersten Stromregler (22); b) Schließen eines ersten Reglerschalters (30), um dem ersten Stromregler (22) und der ersten Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) Strom bereitzustellen; c) Steuerung des Stromflusses von der Energiequelle (14) zu einer zweiten Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) mit einem zweiten Stromregler (22); und d) Schließen eines zweiten Reglerschalters (30), um dem zweiten Stromregler (22) und der zweiten Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) Strom bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der besagte Schritt b) das Bereitstellen von Strom für die erste Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) gleichzeitig beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der besagte Schritt b) das Schließen eines Hochspannungsseiten-Transistorschalters (26) und eines Niederspannungsseiten-Transistorschalters (28) für jede Zündladungs-Auslösungsschaltung (24) aus der ersten Mehrzahl von Zündladungs-Auslösungsschaltungen (24) beinhaltet.