DE19702899C1 - Pyrotechnical ignition device control method for motor vehicle airbag gas generator - Google Patents

Pyrotechnical ignition device control method for motor vehicle airbag gas generator

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DE19702899C1 DE1997102899 DE19702899A DE19702899C1 DE 19702899 C1 DE19702899 C1 DE 19702899C1 DE 1997102899 DE1997102899 DE 1997102899 DE 19702899 A DE19702899 A DE 19702899A DE 19702899 C1 DE19702899 C1 DE 19702899C1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F42C11/00Electric fuzes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

The method involves feeding an ignition voltage (Uzund) to a pyrotechnical ignition unit (1) via a switching element (S) from an autonomous capacitor (C) parallel to the voltage supply (UB). Immediately after ignition of the unit the switching element returns to the open, non-conducting state. The potential drop across the capacitor is used to determine the time at which the switching element is driven into the open state.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Ansteuerung von pyro­ technischen Zündeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.The invention relates to a method for the electrical control of pyro technical ignition devices according to the preamble of the patent claim 1.

Eine derartige elektrisch ansteuerbare, pyrotechnische Zündeinrichtung ist aus der DE-OS 37 38 862 A1 bekannt. Sie weist eine elektrisch auszulösende Zündeinheit mit einem Zündkörper und einem Zündstoff auf. Durch Anlegen einer Zündspannung wird die Zündeinrichtung ausgelöst.Such an electrically controllable, pyrotechnic ignition device is known from DE-OS 37 38 862 A1. It has an electrically triggered one Ignition unit with an igniter and an igniter. By The ignition device is triggered when an ignition voltage is applied.

Bekannt ist weiterhin, daß zur Sicherstellung der Zündspannung zum Zündzeitpunkt ein Autarkie-Kondensator verwendet wird, welch er einerseits die Zündspannung auch bei kurzzeitigem Wegfall der Betriebsspannung aufrecht erhält und andererseits die Zündenergie ganz oder teilweise beinhaltet. Nachteil dieser Schaltungsanordnungen ist, daß in und nach dem Zündzeitpunkt eine hohe Belastung der Quelle der Betriebsversorgungs­ spannung auftritt. Dies kann noch verstärkt werden, falls beim Abbrand der Zündeinrichtung aufgrund der hohen mechanischen oder thermischen Belastung ein Kurzschluß der beiden Zündelektroden bzw. an einer der beiden gegen Gehäusemasse auftritt.It is also known that to ensure the ignition voltage for Ignition timing an autarky capacitor is used, which he one hand the ignition voltage even if the operating voltage is briefly lost maintains and on the other hand the ignition energy in whole or in part includes. The disadvantage of these circuit arrangements is that in and after Ignition timing a high load on the source of the company supply tension occurs. This can be intensified if the Ignition device due to the high mechanical or thermal Load a short circuit of the two ignition electrodes or on one of the both occurs against the ground.

Die DE-OS 37 38 862 A1 schlägt daher vor, daß der Zustand des Autarkie- Kondensators überprüft und bei Feststellung eines Defektes dieser abgetrennt wird. Außerdem sollen die Auslösemittel, also die pyro­ technischen Zündeinrichtungen, zu ihrer Aktivierung eine vorgebbare Zeit­ dauer mit der Betriebsversorgungsquelle verbunden werden. Dazu lehrt die DE-OS 37 38 862 A1 eine mit Zeitgliedern verbundene Auswerteeinrichtung. Dieses zeitgesteuerte Verfahren soll ergänzt werden, indem die Auswerte­ einrichtung die den Auslösemitteln zugeführte Energiemenge überwacht und feststellt, ob eine hinreichend große Energiemenge zugeführt wurde. DE-OS 37 38 862 A1 therefore proposes that the state of self-sufficiency Capacitor checked and if a defect is found this is separated. In addition, the trigger means, i.e. the pyro technical ignition devices, a predetermined time for their activation permanently connected to the operating supply source. This is what the DE-OS 37 38 862 A1 an evaluation device connected to timing elements. This time-controlled procedure is to be supplemented by the evaluations device monitors the amount of energy supplied to the release means and determines whether a sufficiently large amount of energy has been supplied.  

Eine derartige Energiemengenüberwachung wurde aber bereits in der DE-OS 37 38 862 A1 selbst im Stand der Technik als schwierig und aufwendig zu realisieren charakterisiert. Ergänzend soll das zeitgesteuerte Verfahren mittels eines Temperatursensors an die Umgebungstemperatur angepaßt und so sichergestellt werden, daß den pyrotechnischen Zündeinrichtungen die erforderliche Energiemenge zur Verfügung gestellt wurde.Such energy quantity monitoring has already been described in DE-OS 37 38 862 A1 even in the prior art as difficult and expensive realize characterized. In addition, the time-controlled process should adapted to the ambient temperature by means of a temperature sensor and thus ensure that the pyrotechnic ignition devices the required amount of energy has been made available.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur elektrischen Ansteuerung von pyrotechnischen Zündeinrichtungen zu zeigen, welches auf einfache Weise die Quelle der Betriebsversorgungsspannung möglichst gering belastet und gleichzeitig sicherstellt, daß eine hinreichend große Energie­ menge zugeführt wurde.The object of the invention is a method for electrical control of pyrotechnic ignition devices to show which is simple The source of the operating supply voltage should be as low as possible burdened and at the same time ensures that a sufficiently large energy quantity was supplied.

Die Aufgabe wurde durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruches 1 gelöst.The task was accomplished through the characteristic features of the patent Claim 1 solved.

Sofort nach dem Abbrand der pyrotechnischen Zündeinrichtung wird das Schaltelement wieder in dem geöffneten Zustand geschaltet, indem der Abfall der Zündspannung über dem Autarkie-Kondensator als Maß für die Bestimmung des Zeitpunktes zu verwenden. Dadurch wird einerseits ein langfristiger Massekurzschluß über die möglicherweise kurzgeschlossenen Elektroden der Zündeinrichtungen vermieden und andererseits der Autarkie-Kondensator, falls vorhanden, nur teilweise entladen, so daß die Quelle der Betriebsversorgungsspannung den Kondensator nur um einen geringen Betrag nachlädt. Die Quelle der Betriebsversorgungsspannung wird somit deutlich entlastet, was einerseits die Betriebssicherheit deutlich erhöht und andererseits die Möglichkeit bietet, die Quelle niedriger zu dimensionieren und so Kosten zu sparen. Außerdem ist eine Überwachung der der Zündspannung über dem Autarkie-Kondensator einfach realisierbar und bedarf keiner aufwendigen Auswerteeinrichtung.Immediately after the pyrotechnic ignition device has burned down, this becomes Switching element switched back in the open state by the Drop in ignition voltage across the self-sufficiency capacitor as a measure of that Determine when to use. On the one hand, this becomes a long-term earth short circuit over the possibly short-circuited Avoided electrodes of the ignition devices and on the other hand the Self-sufficiency capacitor, if present, only partially discharged, so that the Source the operating supply voltage to the capacitor by only one reloads small amount. The source of the operating supply voltage is thus significantly relieved, which on the one hand significantly improves operational safety increases and on the other hand offers the possibility to lower the source dimension and thus save costs. There is also surveillance that of the ignition voltage can easily be implemented via the self-sufficient capacitor and does not require a complex evaluation device.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfinderischen Verfahrens zeigen die Patentansprüche 2 bis 4.Advantageous developments of the inventive method show the Claims 2 to 4.

Patentanspruch 2 lehrt, daß zur Bestimmung des Abschaltzeitpunktes über den Zündspannungsabfall dieser vorteilhafterweise mit einer Referenz­ spannung verglichen wird, welche einen Schwellwert bildet, bei dessen Unterschreitung das Schaltelement wieder in den geöffneten Zustand gesteuert wird. Claim 2 teaches that to determine the switch-off time the ignition voltage drop this advantageously with a reference voltage is compared, which forms a threshold at which Falling below the switching element again in the open state is controlled.  

Diese Weiterbildung ermöglicht durch einfach realisierbare Verfahrens­ schritte, insbesondere ohne Meßeinrichtungen innerhalb der Zündein­ richtung, den Zeitpunkt nach dem erfolgten Abbrand der Zündeinrichtung zu erkennen, da die Zündspannung aufgrund des Zündstromes deutlich abfällt.This further development is made possible by an easily implementable method steps, in particular without measuring devices within the ignition direction, the time after the ignition device has burned down can be seen because the ignition voltage is clearly due to the ignition current falls off.

Die Verwendung dieses Verfahrens erweist sich als besonders vorteilhaft in einem BUS-System zur individuellen Ansteuerung von pyrotechnischen Zündeinrichtungen für Kfz-Sicherheitseinrichtungen, insbesondere Airbag- Gasgeneratoren, Gurtstraffer o. ä. Diese BUS-Systeme erlauben es, individuell und daher auch zeitversetzt einzelne Sicherheitssysteme auszulösen. Daher muß aber gewährleistet werden, daß nach dem ersten Auslösen einer Zündeinrichtung das BUS-System weiterhin sicher arbeitet und noch andere Zündeinrichtungen gegebenenfalls später ausgelöst werden können. Durch die weitgehende Entlastung der Quelle der Betriebsversorgungsspannung wird sichergestellt, daß diese nicht vorzeitig ausfällt und auch noch bei mehreren bereits ausgelösten Zündeinrichtungen für die anderen der geforderte Nennbetrag der Betriebsversorgungsspannung zur Kommuni­ kation anliegt. Von besonderer Bedeutung ist die Entlastung der Quelle der Betriebsversorgungsspannung in einem BUS-System, falls die Quelle neben der Betriebsversorgungsspannung auch modulierte Daten, z. B. die Zünd­ signaldaten überträgt, da hier bei einer hohen ohmsch-kapazititven Belastung von den zuerst ausgelösten Zündeinrichtungen aus die Quelle einerseits den Pegel zur Spannungsversorgung nicht mehr aufbringen und andererseits nicht mehr die geforderte Flankensteilheit für die modulierten Datenimpulse gewährleisten kann.The use of this method proves to be particularly advantageous in a BUS system for individual control of pyrotechnic Ignition devices for vehicle safety devices, in particular airbag Gas generators, belt tensioners or similar. These BUS systems allow individual and therefore also to trigger individual safety systems with a time delay. Therefore But it must be ensured that after the first triggering a Ignition device the BUS system continues to work safely and others Ignition devices can possibly be triggered later. By the extensive relief of the source of the operating supply voltage it is ensured that this does not fail prematurely and also at several already triggered ignition devices for the other of the required nominal amount of the operating supply voltage for communication cation is present. Relief of the source of the Operating supply voltage in a BUS system, if the source is next the operating supply voltage also modulated data, e.g. B. the Zünd transmits signal data, since here with a high ohmic capacitance Load from the first triggered ignition devices from the source on the one hand no longer apply the level for the power supply and on the other hand, no longer the required slope for the modulated ones Can ensure data pulses.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Fig. 1 bis 5 näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to FIGS. 1 to 5.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Blockschaltbild einer elektrisch ansteuerbaren Zündeinrichtung, Fig. 1 block diagram of an electrically controllable ignition device,

Fig. 2 Blockschaltbild einer elektrisch ansteuerbaren Zündeinrichtung mit einer Auswertung der Zünd-Spannung über dem Kondensator, Fig. 2 block diagram of an electrically controllable ignition device with an evaluation of the ignition voltage across the capacitor,

Fig. 3 Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Zündeinrichtung mit einer Vergleichsschaltung zum Rücksetzen des Schaltelements, Fig. 3 circuit arrangement for driving an ignition device with a comparison circuit for resetting the switching element,

Fig. 4 Pegelschema verfahrensrelevanter Größen vor; während und nach dem Zünden der Zündeinrichtung, Fig. 4 level scheme before process-related variables; during and after ignition of the ignition device,

Fig. 5 BUS-System mit mehreren Zündeinrichtungen und einer kombinierten Daten- und Versorgungsleitung. Fig. 5 BUS system with several ignition devices and a combined data and supply line.

Fig. 1 zeigt in Form einer Blockschaltbildes den grundlegenden Aufbau einer pyrotechnischen Zündeinrichtung. Die Pole der Zündeinheit (1) sind einer zu Masse, der andere zum ersten Pol des Schaltelements (S) hin geschaltet. An den zweiten Pol des Schaltelements (S) ist einerseits über eine Diode (D) und einen Entkoppelungswiderstand (Re) die Versorgungs­ spannung (UB) und andererseits der Autarkie-Kondensator (C) geschaltet. Der Autarkie-Kondensator (C) ist auf Masse geschaltet und wird von der Ver­ sorgungsspannung (UB) aufgeladen bzw. im geladenen Zustand gehalten. Die Zündspannung (UZünd) wird somit über dem Kondensator (C) abgegriffen. Selbst bei kurzfristigem Abfall der Versorgungsspannung (UB) kann somit die Zündspannung (UZünd) bereitgehalten werden. Erhält die Steuereinheit (2) über die Datenleitung (Data-In) ein sicherheitskritisches Signal bzw. den Befehl die Zündeinrichtung auszulösen, so schließt die Steuereinheit (2) das Schaltelement (S). Nach einer bestimmten Zeit, welche erfindungsgemäß nur gerade so groß ist, daß die Zündeinheit zünden kann, wird das Schaltelement (S) zurückgesetzt. Dies kann grundsätzlich durch verschiedene Mechanismen, z. B. durch Vorgabe einer festen Zeit, eines Pegelschwell­ wertes o. ä. erfolgen. Fig. 1 shows in the form of a block diagram the basic structure of a pyrotechnic ignition device. The poles of the ignition unit ( 1 ) are connected to ground, the other to the first pole of the switching element (S). At the second pole of the switching element (S) the supply voltage (U B ) and the self-sufficiency capacitor (C) are connected on the one hand via a diode (D) and a decoupling resistor (R e ). The self-sufficiency capacitor (C) is connected to ground and is charged by the supply voltage (U B ) or kept in the charged state. The ignition voltage (U Zünd ) is thus tapped across the capacitor (C). Even if the supply voltage (U B ) drops briefly, the ignition voltage (U Zünd ) can thus be kept ready. If the control unit ( 2 ) receives a safety-critical signal via the data line (Data-In) or the command to trigger the ignition device, the control unit ( 2 ) closes the switching element (S). After a certain time, which according to the invention is only so large that the ignition unit can ignite, the switching element (S) is reset. Basically, this can be done by various mechanisms, e.g. B. by specifying a fixed time, a level threshold or the like.

Der Ausführung des elektrisch steuerbaren Schaltelements stehen verschiedenste mögliche technische Varianten offen, z. B. als Magnet­ schalter, Schalttransistor o. ä. Entscheidend für die Erfindung ist, daß das Schaltelement nicht nur einschaltbar, sondern auch rücksetzbar ist.The execution of the electrically controllable switching element are available Various possible technical variants open, e.g. B. as a magnet switch, switching transistor or the like. It is crucial for the invention that Switching element is not only switchable, but also resettable.

In Fig. 2 wird die Steuereinheit (2) aus Fig. 1 ersetzt durch eine erweiterte Steuereinheit (3), die über den Dateneingang (Data-In) hinaus noch einen Abgriff der Zündspannung (UZünd) aufweist. In der Steuereinheit (3) wird die Zündspannung (UZünd) ausgewertet. Dies ist als Bereich (3.1) der erweiterten Steuereinheit (3) symbolisiert. Sinkt die Zündspannung (UZünd) unter einer vorgegebenen Schwellwert, wird das Schaltelement (S) wieder geöffnet bzw. kann nicht geschlossen werden. Daneben führt die erweiterte Steuer­ einheit (3) die Funktionen der Steuereinheit (2) aus Fig. 1 weiter, wie dies als Bereich (3.2) der erweiterten Steuereinheit (3), quasi identisch der Steuer­ einheit (2) in Fig. 2, dargestellt ist.In FIG. 2, the control unit ( 2 ) from FIG. 1 is replaced by an expanded control unit ( 3 ) which, in addition to the data input (Data-In), also has a tap of the ignition voltage (U Zünd ). The ignition voltage (U Zünd ) is evaluated in the control unit ( 3 ). This is symbolized as area ( 3.1 ) of the extended control unit ( 3 ). If the ignition voltage (U Zünd ) falls below a predetermined threshold value, the switching element (S) is opened again or cannot be closed. In addition, the extended control unit ( 3 ) carries out the functions of the control unit ( 2 ) from FIG. 1, as shown as area ( 3.2 ) of the extended control unit ( 3 ), quasi identical to the control unit ( 2 ) in FIG. 2 is.

Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 4. Das Schaltelement (S) ist als MOSFET (n-Kanal- Enhancement-Typ) ausgeführt. Am Sourceausgang ist die Zündeinheit (1) angeschlossen. Drainseitig befindet sich der Autarkie-Kondensator C, der von der Versorgungsspannung (UB) über einen Entkoppelungswiderstand (RE) und eine Diode (D), welche die Entladung des Kondensators in Richtung UB verhindert, ein impulsförmiges Spannungssignal erhält. Dieses impuls­ förmige Spannungssignal wird auch von der Auswerteeinheit (4), vorselektiert über die Komparatoren (K₁ und K₂), empfangen. Die Vergleichs­ spannungen (U₃, U₄) der Komparatoren (K₁, K₂) sind so gewählt, daß sie jeweils zwischen den Pegeln des impulsförmigen Signals (U₀, U₁, U₂) liegen, also U₀ < = U₃ < = U₁ < = U₄ < = U₂). Die Auswerteeinheit (4) verarbeitet die Daten und setzt nach Erhalt der Auslöseinformation das erste Schaltsignal S₁ auf "High". Im Normalbetrieb ist der Kondensator (C) mit einer Spannung annähernd dem oberen Pegel (U₂) der Betriebsversorgungsspannung (UB) geladen. Da der Pegel der Referenzspannung (Uref) deutlich unter dem Pegel (U₂), jedoch noch über dem Signalpegel (U₁) liegt, wird bei geladenem Kondensator (C) das zweite Schaltsignal (S₂) auf "High" liegen. Im logischen"UND"-Glied (5) wird beim Anstieg des ersten Schaltsignals (S₁) und dem im Normalbetrieb auf "High" liegenden Schaltsignal (S₂) das endgültige Schaltsignal (Se) gebildet und auf den Gate-Anschluß des Schaltelements (S) gelegt. Dadurch wird der Drain-Source-Kanal leitend und der Zündstrom (iZünd) kann fließen; die Zündung wird ausgelöst. Fig. 3 shows a circuit arrangement for performing the method according to claim 4. The switching element (S) is designed as a MOSFET (n-channel enhancement type). The ignition unit ( 1 ) is connected to the source output. On the drain side is the self-sufficient capacitor C, which receives a pulsed voltage signal from the supply voltage (U B ) via a decoupling resistor (R E ) and a diode (D), which prevents the capacitor from discharging in the direction U B. This pulse-shaped voltage signal is also received by the evaluation unit ( 4 ), preselected via the comparators (K₁ and K₂). The comparison voltages (U₃, U₄) of the comparators (K₁, K₂) are chosen so that they are each between the levels of the pulse-shaped signal (U₀, U₁, U₂), so U₀ <= U₃ <= U₁ <= U₄ <= U₂). The evaluation unit ( 4 ) processes the data and, after receiving the trigger information, sets the first switching signal S 1 to "high". In normal operation, the capacitor (C) is charged with a voltage approximately the upper level (U₂) of the operating supply voltage (U B ). Since the level of the reference voltage (U ref ) is significantly below the level (U₂), but still above the signal level (U₁), the second switching signal (S₂) will be "High" when the capacitor (C) is charged. In the logical "AND" element ( 5 ) the final switching signal (S e ) is formed when the first switching signal (S₁) and the switching signal (S₂) lying in normal operation at "High" and the gate connection of the switching element (S ) placed. As a result, the drain-source channel becomes conductive and the ignition current (i Zünd ) can flow; the ignition is triggered.

Sinkt die Spannung über dem Kondensator (C), also die Zündspan­ nung (UZünd), nach einigen Millisekunden unter den Schwellwert ab, welchen die Referenzspannung (Uref) definiert, so wird automatisch das zweite Schalt­ signal (S₂) "Low". Das endgültige Schaltsignal (Se) folgt aufgrund der logischen Verknüpfung (UND-Glied 5) diesem, so daß der Gate-Anschluß spannungslos wird und somit der Drain-Source-Kanal wieder nichtleitend wird.If the voltage across the capacitor (C), ie the ignition voltage (U Zünd ), drops after a few milliseconds below the threshold value which defines the reference voltage (U ref ), the second switching signal (S₂) automatically becomes "Low". The final switching signal (S e ) follows this due to the logic operation (AND gate 5 ), so that the gate connection is de-energized and the drain-source channel becomes non-conductive again.

Die Schaltung hat somit selbständig ein zu starkes Entladen des Kondensators (C) oder einen permanenten Masseschluß der Betriebs­ versorgungsquelle (Ub) aufgrund eines Kurzschlusses in der Zündeinheit (1) vermieden. Die Signalübertragung über die Impulse der Versorgungs­ spannung bleibt sichergestellt. Andere Module können weiter angesteuert werden.The circuit has thus independently over-discharging the capacitor (C) or a permanent short to ground of the operating supply source (U b ) due to a short circuit in the ignition unit ( 1 ) avoided. The signal transmission via the pulses of the supply voltage remains ensured. Other modules can still be controlled.

Fig. 4 zeigt ein Pegelschemata verfahrensrelevanter Größen vor, während und nach dem Zünden der Zündeinrichtung. Fig. 4 shows a prior level procedural schemes relevant variables, during and after ignition of the ignition device.

Im einzelnen sind dies:In detail, these are:

Fig. 4a) der Pegel der Betriebsversorgungsspannung, FIG. 4a) of the operating level of the supply voltage,

Fig. 4b) symbolisch für das Signal am Dateneingang (Data-In) eine Funktion, die die Übergabe der Auslöseinformation als Chrash- Pegel ab dem Zeitpunkt tCrash beschreibt, FIG. 4b) symbolic of the signal at the data input (Data In) is a function that t the transfer of the trigger information as Chrash- level from the time a crash describes

Fig. 4c) der zeitliche Verlauf des Zündstroms (iZünd) bei auftreten dem Kurzschluß, Fig. 4c) of the temporal course of the ignition current (i ignition) upon the occurrence of the short circuit,

Fig. 4d) der zeitliche Verlauf der Zündspannung UZünd, welche identisch der Kondensatorspannung ist und im Normalbetrieb ein zyklisches Beladen des Kondensators durch die Impulse der Betriebsversorgungsspannung zeigt, Fig. 4d) of the temporal course of the ignition voltage U ignition, which is identical to the capacitor voltage is in normal operation and a cyclic loading of the capacitor indicated by the pulses of the operating power supply voltage,

Fig. 4e) Abbrandverlauf, Fig. 4e) Abbrandverlauf,

Fig. 4f) die Schaltphasen des Schaltelements. Fig. 4f) the switching phases of the switching element.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 4 weist eine impulsförmige Betriebs­ versorgungsspannung Ub (Fig. 4a) auf, welche insbesondere bei der kombi­ nierten Übertragung von Daten mittels der Betriebsversorgungsspannung Anwendung findet. Auch bei festen Pegeln der Betriebsversorgungs­ spannung ist die Anwendung der Erfindung sinnvoll, da auch diese Quellen nicht überlastet werden dürfen. Jedoch sind Belastungen der Betriebsver­ sorgungsspannungsquelle noch kritischer, wenn mit dieser auch Daten über­ tragen werden sollen.The embodiment in Fig. 4 has a pulsed operating supply voltage U b ( Fig. 4a), which is used in particular in the combined transmission of data by means of the operating supply voltage. Even at fixed levels of the operating supply voltage, the application of the invention makes sense, since these sources must not be overloaded. However, loads on the operating supply voltage source are even more critical if they are also to be used to transmit data.

Die Zündspannung (UZünd) in Fig. 4d, welche identisch der Kondensator­ spannung ist, zeigt im Normalbetrieb ein zyklisches Beladen des Kondensators (C) und einen leichten Abfall in den jeweiligen Impulspausen. Wie in Funktion 4b symbolisch dargestellt, wird zum Zeitpunkt tCrash die Auslöseinformation (Crash-Pegel) an den Dateneingang (Data-In) der Steuereinheit gegeben. Daraufhin wird das Schaltelement (S) eingeschaltet (Fig. 4f). Der Zündstrom IZünd steigt sprunghaft (Fig. 4c) an und löst den Abbrand aus (Fig. 4e). Die Zündspannung (UZünd) über dem Kondensator sinkt dabei ab. Die Belastung der Quelle der Betriebsversorgungsspannung (Ub) ist dabei so groß, daß die Qualität der Impulse in Amplitudenhöhe und Flanken­ steilheit deutlich nachläßt (vgl. Fig. 4a). Darüber hinaus wird in Fig. 4c ein möglicherweise auftretender Kurzschlußstrom (IKurzschluß) gezeigt der aufgrund des unkontrollierbaren Abbrandes des Zündstoffes zwischen den Elektroden entstehen kann. Aufgrund der hohen Belastungen sinkt zum Zeitpunkt taus die Zündspannung (UZünd) über dem Kondensator unter den vorgegebenen Schwellwert (US), woraufhin das Schaltelement (S) wieder auf "AUS/OFFEN" gesetzt wird. Würde dies nicht erfolgen, würde zunächst die Kondensatorspannung noch weiter absacken und müßte über die Quelle (Ub) wieder aufgeladen werden. Die Impulse der Betriebsversorgungsspannung blieben dauerhaft schwach und unsauber bzw. die Quelle (Ub) fällt aus. Werden nun noch weitere Zündeinrichtungen gezündet, verstärkt sich die Belastung weiter und erhöht sich das Risiko, daß die Quelle oder das BUS-System ausfallen.The ignition voltage (U Zünd ) in Fig. 4d, which is identical to the capacitor voltage, shows a cyclical loading of the capacitor (C) and a slight drop in the respective pulse pauses in normal operation. As shown symbolically in function b 4, at time t crash, the triggering information (crash level) to the data input (Data-In), where the control unit. Then the switching element (S) is switched on ( Fig. 4f). The ignition current I Zünd increases suddenly ( FIG. 4c) and triggers the burnup ( FIG. 4e). The ignition voltage (U Zünd ) across the capacitor drops. The load on the source of the operating supply voltage (U b ) is so great that the quality of the pulses in amplitude and slope steeply decreases significantly (see. Fig. 4a). In addition, a possibly occurring short-circuit current (I short-circuit ) is shown in FIG. 4c, which can arise between the electrodes due to the uncontrollable erosion of the ignition material. Due to the high loads falls at time t from the ignition voltage (U ignition) across the capacitor falls below the predetermined threshold value (U S), whereupon the switching element (S) is set to "OFF / OPEN". If this were not done, the capacitor voltage would first drop even further and would have to be recharged via the source (U b ). The pulses of the operating supply voltage remained weak and dirty or the source (U b ) fails. If additional ignition devices are now fired, the load increases further and the risk of the source or the BUS system failing.

Die Verwendung dieses Verfahrens in einem BUS-System welches mehrere Zündeinrichtungen (ZE) ansteuert, ist in Fig. 5 gezeigt. Dieses Ausführungs­ beispiel zeigt nochmals die vorteilhafte Verwendung für BUS-Systeme mit kombinierter Versorgungs- und Datenquelle (Ub). Die Schaltungsanordnung jeder Zündeinrichtung (ZE) entspricht der in Fig. 3 dargestellten. The use of this method in a BUS system which controls a plurality of ignition devices (ZE) is shown in FIG. 5. This embodiment example again shows the advantageous use for BUS systems with a combined supply and data source (U b ). The circuit arrangement of each ignition device (ZE) corresponds to that shown in FIG. 3.

Über die Quelle (UB) wird ein impulsförmiges Spannungssignal erzeugt, welches einerseits die Spannung am Kondensator (C) in einem bestimmten Niveaubereich hält, andererseits Daten transportiert. Mittels der Dateninformation kann die individuelle Adressierung und Befehlsüber­ mittlung zu den einzelnen Zündeinrichtungen (ZEi) erfolgen. Ein Ausschnitt aus einer Impulsfolge der Betriebsversorgungsspannungsquelle (UB) weist Sequenzen auf, in denen Informationen für die einzelnen Zündeinrich­ tungen (ZEi) übertragen werden. So folgt nach einer Impulsfolge zum Laden des Kondensators (Pegel U₁ → U₂) eine erste Informationssequenz (Pegel (U₀ → U₂) für die erste Zündeinrichtung (ZEi), nach einer weiteren Lade­ impulsfolge (Pegel U₁ → U₂) eine zweite Informationssequenz, diese bzw. für die zweite Zündsequenz, diese beispielsweise für die zweite Zündeinrich­ tung (ZEi+1). Es ist auch denkbar, daß mit einer Zündsequenz eine Gruppe von Zündeinrichtungen angesprochen wird.A pulse-shaped voltage signal is generated via the source (U B ), which on the one hand holds the voltage across the capacitor (C) in a certain level range and on the other hand transports data. Using the data information, the individual addressing and command transmission to the individual ignition devices (ZE i ) can take place. A section of a pulse sequence of the operating supply voltage source (U B ) has sequences in which information for the individual ignition devices (ZE i ) is transmitted. So follows a pulse sequence for charging the capacitor (level U₁ → U₂), a first information sequence (level (U₀ → U₂) for the first ignition device (ZE i ), after another charging pulse sequence (level U₁ → U₂), a second information sequence, this or for the second ignition sequence, for example for the second ignition device (ZE i + 1 ) It is also conceivable that a group of ignition devices is addressed with one ignition sequence.

Es wird nochmal deutlich, wie wichtig es für den Betrieb derart sicher­ heitsrelevanter BUS-Systeme ist, daß die Quelle der Betriebsversorgungs­ spannung möglichst gering belastet und die Datenübertragung weiter sichergestellt wird, auch wenn eine der Zündeinrichtungen bereits gezündet wird.It becomes clear once again how important it is for the operation to be so safe safety-relevant bus systems is that the source of the company supply voltage as low as possible and the data transmission continues is ensured, even if one of the ignition devices already is ignited.

Claims (4)

1. Verfahren zur elektrischen Ansteuerung von pyrotechnischen Zünd­ einrichtungen, insbesondere Zündern von Airbag-Gasgeneratoren, bei denen zur Zündauslösung mittels eines Schaltelements (S) eine Zünd­ spannung (UZünd) von einer Betriebsspannungsquelle (Ub) sowie in einem Autarkie-Kondensator (C) parallel zur Betriebsversorgungsspannung (Ub) bereitgestellt und an eine pyrotechnische Zündeinheit (1) angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sofort nach dem Abbrand der pyrotechnischen Zündeinheit (1) das Schaltelement (S) wieder in den geöffneten nichtleitenden Zustand gesteuert wird, indem der Abfall der Spannung über dem Autarkie- Kondensator (C) zur Bestimmung des Zeitpunktes verwandt wird, in welchen das Schaltelement (S) wieder in den geöffneten nichtleitenden Zustand gesteuert wird.1. A method for the electrical control of pyrotechnic ignition devices, in particular igniters of airbag gas generators, in which an ignition voltage (U Zünd ) from an operating voltage source (U b ) and in an autarky capacitor (C) for triggering by means of a switching element (S) ) provided parallel to the operating supply voltage (U b ) and applied to a pyrotechnic ignition unit ( 1 ), characterized in that immediately after the pyrotechnic ignition unit ( 1 ) has burned down, the switching element (S) is again controlled into the open, non-conductive state by the Drop in the voltage across the self-sufficiency capacitor (C) is used to determine the time at which the switching element (S) is controlled again in the open, non-conductive state. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung über dem Autarkie-Kondensator (C) mit einer schwellwert­ bildenden Referenzspannung (Uref) verglichen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the voltage across the self-sufficient capacitor (C) is compared with a threshold-forming reference voltage (U ref ). 3. Verfahren nach einem der obenstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es in einem BUS-System zur individuellen Ansteuerung von Kfz-Sicherheitseinrichtungen verwendet wird.3. The method according to any one of the above claims, characterized records that it is in a BUS system for the individual control of Automotive security devices are used. 4. Verfahren nach einem der obenstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es für eine kombinierte Versorgungsspannungsquelle ver­ wendet wird, bei der die Spannung zum Zwecke der Datenübertragung impulsförmig ist.4. The method according to any one of the above claims, characterized records that it ver for a combined supply voltage source is used in which the voltage for the purpose of data transmission is pulse-shaped.
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