DE19717155A1 - Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung - Google Patents

Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung

Info

Publication number
DE19717155A1
DE19717155A1 DE19717155A DE19717155A DE19717155A1 DE 19717155 A1 DE19717155 A1 DE 19717155A1 DE 19717155 A DE19717155 A DE 19717155A DE 19717155 A DE19717155 A DE 19717155A DE 19717155 A1 DE19717155 A1 DE 19717155A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
accident
circuit
monitoring device
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19717155A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19717155B4 (de
Inventor
Nobuo Mayumi
Nobumasa Ueda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE19717155A1 publication Critical patent/DE19717155A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19717155B4 publication Critical patent/DE19717155B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017Electrical 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H02M3/073Charge pumps of the Schenkel-type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine verbesserte Schaltungsstruktur eines Insassenrück­ haltesystems für Kraftfahrzeuge wie ein Airbagsystem oder eine Vorspanneinrichtung für einen Sicherheitsgurt und ins­ besondere auf eine Energiereserveschaltung, die zum Zufüh­ ren von elektrischer Energie entworfen ist, um ein Insas­ senrückhaltesystem für eine gegebene Zeitperiode zu betrei­ ben, nachdem die Leistungszufuhr von einer Hauptleistungs­ quelle zu dem Insassenrückhaltesystem durch einen Unfall des Fahrzeugs unterbrochen wurde.
Bei einem typischen Airbagsystem für Kraftfahrzeuge überwacht ein Beschleunigungssensor die Beschleunigung des Fahrzeugs. Wenn auf der Grundlage der überwachten Be­ schleunigung des Fahrzeugs festgestellt worden ist, daß ein Unfall aufgetreten ist, wird ein Detonator bzw. eine Zündkapsel in Betrieb gesetzt, um einen Airbag zu entfal­ ten, so daß ein Insasse vor dem Zusammenprall geschützt wird.
Eine Zündschaltung, welche den Detonator aktiviert, und eine Unfallüberwachungseinrichtung werden üblicherweise mit elektrischer Leistung aus einer in dem Fahrzeug angebrach­ ten Speicherbatterie versorgt. Ein Sicherheitskondensator ist vorgesehen, der als Ersatz- bzw. Hilfsleistungsquelle für die Zündschaltung und die Unfallüberwachungseinrichtung dient, wenn die elektrische Verbindung der Zündschaltung und der Unfallüberwachungseinrichtung mit der Speicherbat­ terie durch die Wucht des Unfalls blockiert ist. Von dem Sicherheitskondensator wird eine zur Speicherung von elek­ trischer Energie hinreichende Kapazität erfordert, um den Detonator über eine gegebene Zeitperiode zu aktivieren, nachdem die Leistungszufuhr zu der Zündschaltung und der Unfallüberwachungseinrichtung blockiert ist.
Da die Betätigung des Airbagsystems innerhalb eines normalen Betriebsspannungsbereichs liegt (beispielsweise von 6 V bis 16 V), wird ein Sicherheitskondensator erfordert, dessen Kapazität für den praktischen Gebrauch zu groß ist. Um diese Schwierigkeit zu vermindern, wird bei einem her­ kömmlichen Airbagsystem eine Aufwärtsschaltung bzw. eine Aufwärtstransformierungsschaltung (step-up circuit) verwen­ det, welche die Spannung der Speicherbatterie zum Laden des Sicherheitskondensators auf einen gegebenen erhöhten Pegel (beispielsweise 14 V) anhebt. Dadurch wird die Verwendung eines Sicherheitskondensators mit einer kleineren Kapazität ermöglicht.
Das herkömmliche Airbagsystem besitzt jedoch den fol­ genden Nachteil. Der Sicherheitskondensator ist üblicher­ weise direkt mit der Zündschaltung und der Unfallüberwa­ chungseinrichtung verbunden. Die Aufwärtsschaltung muß der­ art entworfen sein, daß sie zum Laden des Sicherheitskon­ densators auf eine gegebene erhöhte Spannung und zum Halten der Spannung zum Betätigen sowohl der Zündschaltung als auch der Unfallüberwachungseinrichtung geeignet ist, wenn die Batteriespannung aus irgendeinem Grund abgefallen ist. Insbesondere wird von der Aufwärtsschaltung verlangt, daß sie die Möglichkeit einer hohen Ausgangsleistung bietet (beispielsweise 14 V, 100 mA). Eine derartige Aufwärtsschal­ tung benötigt gewöhnlich großräumige Teile wie Spulen, wel­ che sich nachteilig bezüglich einer Miniaturisierung oder einer Reduzierung der Herstellungskosten auswirken können.
Zur Vermeidung des oben dargestellten Nachteils verwen­ det ein in der ersten japanischen Patentveröffentlichungs­ schrift Nr. 7-96 815 offenbartes System zwei Sicherheitskon­ densatoren für eine Zündschaltung und eine Unfallüberwa­ chungseinrichtung, welche von einer Aufwärtsschaltung gela­ den werden. Ein Schalttransistor ist zwischen den Sicher­ heitskondensatoren angeordnet. Die Sicherheitskondensatoren werden üblicherweise miteinander durch eine Einschaltopera­ tion des Schalttransistors miteinander verbunden, während sie durch eine Ausschaltoperation des Schalttransistors voneinander getrennt werden, wenn die Unfallüberwachungs­ einrichtung ein Zündsignal der Zündschaltung im Fall einer Fahrzeugskollision ausgibt. Wenn die Kommunikation bzw. Verbindung der Aufwärtsschaltung mit einer Speicherbatterie blockiert ist, wird die Zündschaltung mit elektrischer Energie versorgt, die in einem der Sicherheitstransistoren gespeichert ist, um einen Airbag zu entfalten.
Das oben beschriebene System nach dem Stand der Technik besitzt jedoch den Nachteil, daß der Schalttransistor über­ haupt nicht zur Reduzierung der Ausgangsleistungsfähigkeit der Aufwärtsschaltung beiträgt, und die Verwendung der zwei Sicherheitskondensatoren führt zu einem Ansteigen der Kom­ ponenten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bei dem Stand der Technik auftretenden Nachteile zu vermeiden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine ein­ fache und kompakte Schaltungsstruktur eines Fahrzeuginsas­ senrückhaltesystems bereitgestellt, welches derart entwor­ fen ist, daß eine zum Betrieb des Systems für eine gegebene Zeitperiode hinreichende elektrische Leistung zugeführt wird, nachdem die Leistungszufuhr von einer Hauptleistungs­ quelle zu dem System durch einen Unfall des Fahrzeugs un­ terbrochen worden ist.
Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegen­ den Erfindung wird eine Insassensicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den folgenden Komponenten bereitgestellt:
  • (a) einem Insassenschutzmechanismus, welcher einen Fahrzeuginsassen vor der Wucht infolge eines Unfalls schützt;
  • (b) einer Aufwärtsschaltung, welche die von einer Batte­ rie zugeführte Spannung herauftransformiert;
  • (c) einem Sicherheitskondensator, welcher mit der Bat­ terie und der Aufwärtsschaltung verbunden ist, um darin elektrische Energie unter einer gegebenen Spannung zu spei­ chern;
  • (d) einer Unfallüberwachungseinrichtung, welche die Verzögerung des Fahrzeugs zur Bestimmung, ob ein Unfall aufgetreten ist oder nicht, überwacht und ein diesbezügli­ ches Unfallsignal bereitstellt;
  • (e) einer Betätigungssteuerschaltung, welche auf das Unfallsignal von der Unfallüberwachungseinrichtung an­ spricht, um den Insassenschutzmechanismus zu betätigen; und
  • (f) einem Umschalte-Schaltkreis, welcher zwischen einem ersten und einem zweiten Leistungszufuhrmodus wählt; wobei der erste Leistungszufuhrmodus festgesetzt wird, die Ver­ bindung bzw. Kommunikation zwischen dem Sicherheitskonden­ sator und der Unfallüberwachungseinrichtung zu blockieren, wenn die elektrische Energie der Batterie der Unfallüberwa­ chungseinrichtung innerhalb eines vorgewählten Betriebs­ spannungsbereichs der Überwachungseinrichtung zugeführt wird, und der zweite Leistungszufuhrmodus festgesetzt wird, den Sicherheitskondensator mit der Unfallüberwachungsein­ richtung zu verbinden, wenn die elektrische Energie der Batterie unter einen gegebenen Spannungspegel fällt, zum Zuführen von in dem Sicherheitskondensator gespeicherter Energie der Unfallüberwachungseinrichtung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs.
Entsprechend dem bevorzugten Modus der Erfindung enthält der Umschalte-Schaltkreis einen Spannungsdetektor, welcher die Spannung der der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführten elektrischen Energie der Batterie erfaßt, ein Halbleiterbauelement, welches die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und der Unfallüberwachungseinrich­ tung herstellt und blockiert, und eine Steuerschaltung, die auf einen Abfall der von dem Spannungsdetektor erfaßten Spannung unter den gegebenen Spannungspegel anspricht, um das Halbleiterbauelement zum Herstellen der Verbindung zwi­ schen dem Sicherheitskondensator und der Unfallüberwa­ chungseinrichtung in dem zweiten Leistungszufuhrmodus zu aktivieren.
Der Umschalte-Schaltkreis kann einen ersten Spannungs­ detektor enthalten, welcher die Spannung der der Un­ fallüberwachungseinrichtung zugeführten elektrischen Ener­ gie der Batterie erfaßt, ein Halbleiterbauelement, welches den Grad der Verbindung bzw. Kommunikation zwischen dem Si­ cherheitskondensator und einem ersten Schaltungspfad steu­ ert, ein Halbleiterschaltelement, welches die Verbindung zwischen dem ersten Schaltungspfad und einem zweiten Schal­ tungspfad blockiert, welcher mit der Unfallüberwachungsein­ richtung in dem ersten Leistungszufuhrmodus verbunden ist, wenn die elektrische Energie der Batterie der Unfallüberwa­ chungseinrichtung innerhalb des vorgewählten Betriebsspan­ nungsbereichs zugeführt wird, und welches die Verbindung zwischen dem ersten Schaltungspfad und dem zweiten Schal­ tungspfad in dem zweiten Leistungszufuhrmodus herstellt, wenn die elektrische Energie der Batterie unter einen gege­ benen Spannungspegel fällt, einen zweiten Spannungsdetek­ tor, welcher die Spannung eines Ausgangs von dem Halblei­ terbauelement erfaßt, und eine Steuerschaltung, welche das Halbleiterbauelement steuert, um den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und dem ersten Schal­ tungspfad zu verringern, um eine erste Spannung an das Halbleiterschaltelement anzulegen, welches die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Schaltungspfad blockiert, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereich liegt, und um den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherheitskon­ densator und dem ersten Schaltungspfad zu erhöhen, um eine zweite Spannung, die größer als die erste Spannung ist, dem Halbleiterschaltelement anzulegen, um die Verbindung zwi­ schen dem ersten und zweiten Schaltungspfad herzustellen, wenn der erste Spannungsdetektor einen Abfall der Spannung der der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführten elektri­ schen Energie der Batterie unter den gegebenen Spannungspe­ gel erfaßt, zur Zufuhr der in dem Sicherheitskondensator gespeicherten elektrischen Energie der Unfallüberwachungs­ einrichtung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbe­ reichs.
Das Halbleiterbauelement ist ein Transistor. Das Halb­ leiterschaltelement enthält eine Diode, deren Anode mit dem Transistor und deren Kathode mit der Unfallüberwachungsein­ richtung verbunden sind. Der erste und zweite Spannungsde­ tektor erfassen die Spannungen, welche an der Kathode bzw. der Anode der Diode auftreten. Die Steuerschaltung enthält eine Bezugsleistungszufuhreinrichtung, welche eine Bezugs­ spannung erzeugt, und einen Differentialverstärker, welcher die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor derart zu steuern, daß die erste Spannung der Diode bereitgestellt wird, wenn die von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßte Spannung niedriger ist als die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung, und wel­ cher ebenfalls die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem ersten Spannungsdetektor erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor derart zu steuern, daß die zweite Spannung der Diode bereitgestellt wird, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung sich unter die von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßte Spannung ver­ ringert hat.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be­ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches ein Insas­ senrückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches eine Zünd­ schaltung und eine Unfallüberwachungseinrichtung des in Fig. 1 dargestellten Insassenrückhaltesystems darstellt;
Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches eine Auf­ wärtstransformierungsschaltung darstellt;
Fig. 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen Um­ schalte-Schaltkreis darstellt;
Fig. 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen Ope­ rationsverstärker darstellt, der bei dem in Fig. 4 darge­ stellten Umschalte-Schaltkreis verwendet wird; und
Fig. 6 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches eine Schaltung darstellt, die äquivalent zu der in Fig. 5 darge­ stellten Schaltungsanordnung ist.
In Fig. 1 ist ein Insassenrückhaltesystem für Kraft­ fahrzeuge entsprechend der vorliegenden Erfindung darge­ stellt.
Das Insassenrückhaltesystem ist nahe dem Sitz des Fahr­ zeugführers angeordnet und enthält ein (nicht dargestelltes) herkömmliches Airbag, eine Zünd- bzw. Aktivierungsschaltung 10, eine Unfallüberwachungseinrichtung 20, eine Aufwärts­ schaltung bzw. Aufwärtstransformierungsschaltung (step-up circuit) 30, einen Sicherheitskondensator 40 und einen Um­ schalte-Schaltkreis 50.
Die Zündschaltung 10 enthält wie in Fig. 2 dargestellt einen Detonator bzw. eine Zündkapsel 11, welche wie in Fig. 1 dargestellt an einem Ende mit einem positiven Anschluß einer Speicherbatterie Ba über eine Parallelschaltung, die sich aus einem Sicherungssensor 12 und einem Widerstand 13 zusammensetzt, einem Leiter 10a, eine in Sperrichtung be­ triebene Diode D1 und einen Zündschalter IG verbunden ist, und die an ihrem anderen Ende mit Masse über eine Parallel­ schaltung verbunden ist, die sich aus einem Zündtransistor 14 und einem Widerstand 15 zusammensetzt.
Der Sicherungssensor 12 ist als normalerweise geöffne­ ter mechanischer Schalter ausgebildet, welcher eingeschal­ tet wird, um Strom hindurchzulassen, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs einen gegebenen Wert erreicht. Insbesondere ermöglicht der Sicherungssensor 12 in einem eingeschalteten Zustand, daß die Spannung von der Batterie Ba direkt an die Zündkapsel 11 über den Zündschalter IG und die Diode D1 an­ gelegt wird. Der Zündtransistor 14 spricht wie später be­ schrieben auf ein Unfallsignal an, welches von der Un­ fallüberwachungseinrichtung 2 ausgegeben wird, um einge­ schaltet zu werden. Der Widerstand 15 ist zwischen einem Drain und einem Source des Zündtransistors 14 angeschlos­ sen.
Wenn keine auf den Fahrzeugkörper ausgerichtete Einwir­ kung infolge eines Unfalls des Fahrzeugs vorliegt, werden der Zündtransistor 14 und der Sicherungssensor 12 offenge­ halten, so daß ein kleiner Strombetrag durch den Widerstand 13, die Zündkapsel 11 und den Widerstand 15 zum Erfassen eines Fehlers der Zündschaltung 10 fließt. Wenn alternativ der Zündtransistor 14 und der Sicherungssensor 12 durch ei­ nen Unfall des Fahrzeugs eingeschaltet werden, fließt der Strom von der Batterie Ba durch die Diode D1, den Siche­ rungssensor 12, die Zündkapsel 11 und den Drain und das Source des Zündtransistors 14 als Airbagentfaltungssignal.
Der Unfallmonitor 20 enthält wie in Fig. 2 dargestellt eine Stabilisierungsleistungsquelle 21, eine Unfallfest­ stellungsschaltung 23 und einen Beschleunigungssensor (d. h. einen G-Sensor) 22. Die Stabilisierungsleistungsquelle 21 stabilisiert die Spannung, welche von der Batterie Ba durch den Zündschalter IG, die Diode D2 und den Leiter 20a zuge­ führt wird, und stellt eine konstante Spannung von 4,4 V dem G-Sensor 22 und der Unfallfeststellungsschaltung 23 bereit.
Der G-Sensor 22 überwacht die Beschleunigung des Fahr­ zeugs und stellt ein diesbezügliches Signal der Unfallfest­ stellungsschaltung 23 bereit. Die Unfallfeststellungsschal­ tung 23 spricht auf das Signal, welches das Geschehnis ei­ nes Unfalls des Fahrzeugs anzeigt, von dem G-Sensor 22 an, um ein Unfallsignal dem Gate des Zündtransistors 14 über den Leiter 20b bereitzustellen, um den Zündschalter 14 ein­ zuschalten. Die Unfallüberwachungseinrichtung 20 ist derart entworfen, daß sie ohne Zufuhr von in dem Sicherheitskon­ densator 40 gespeicherter elektrischer Energie arbeitet, d. h. von der Spannung, die von der Aufwärtsschaltung 30 her­ auftransformiert wird, so lange wie die von der Batterie Ba auf den Leiter 20a aufgebrachte Spannung größer als 4,8 V ist.
Der Aufwärtsschaltung 30 wird wie in Fig. 1 dargestellt elektrische Energie von der Batterie Ba über den Zündschal­ ter IG, die in Sperrichtung betriebene Diode D3 und den Leiter 30a zugeführt, um den Sicherheitskondensator 40 auf eine gegebene Spannung zu laden.
Die Aufwärtsschaltung 30 enthält wie in Fig. 3 darge­ stellt einen Oszillator 31, einen Ausgangsspannungsdetektor 32, Aufwärtstreiber (step-up driver) 33 und 34, Aufwärts­ pumpkondensatoren (step-up pumping capacitor) 35a bis 35c und Dioden 36a bis 36d.
Der Oszillator 31 stellt Oszillationssignale den Aufwärtstreibern 33 und 34 bereit, um sie unter der Steue­ rung des Ausgangsspannungsdetektors 32 zu betätigen. Der Aufwärtstreiber 33 steuert die Aufwärtspumpkondensatoren 35a und 35c an, während der Aufwärtstreiber 34 den Auf­ wärtspumpkondensator 35b ansteuert. Die Aufwärtstreiber 33 und 34 werden bei einer logischen Operation umgekehrt.
Der Kondensator 35a ist zwischen einem Ausgangsanschluß des Aufwärtstreibers 33 und einer Verbindung der Kathode der Diode 36a und der Anode der Diode 36b angeordnet. Der Kondensator 35b ist zwischen einem Ausgangsanschluß des Aufwärtstreibers 34 und einer Verbindung der Kathode der Diode 36b und der Anode der Diode 36c angeordnet. Der Kon­ densator 35c ist zwischen dem Ausgangsanschluß des Auf­ wärtstreibers 33 und einer Verbindung der Kathode der Diode 36c und der Anode der Diode 36d angeordnet.
Die Dioden 36a bis 36d sind in Serie in derselben Pola­ rität miteinander verbunden. Die Diode 36a ist wie Fig. 1 und 3 dargestellt an ihrer Anode mit der Kathode der Di­ ode D3 über den Leiter 30a verbunden. Die Diode 36d ist an ihrer Kathode mit dem Sicherheitskondensator und dem Um­ schalte-Schaltkreis 50 über den Leiter 30b verbunden.
Wenn keine Last mit der Kathode der Diode 36d verbunden ist und sich der Oszillator 31 im Betrieb befindet, ergeben sich die Spannung V1, die an den Dioden 36b und 36c an­ liegt, die Spannung V2, die an den Dioden 36c und 36d an­ liegt, und die Ausgangsspannung Vout, die an der Kathode der Diode 36d ausgegeben wird, durch die folgenden Glei­ chungen (1) bis (3).
V1 = Vin + (Vin - Vb - Va) - 2Vf (1)
V2 = V1 + (Vin - Vb - Va) - Vf (2)
Vout = V2 + (Vin - Vb - Va) - Vf (3)
wobei Vf den Spannungsabfall in Durchlaßrichtung jeder der Dioden 36a bis 36b anzeigt, Vin die Spannung an dem Leiter 30a anzeigt, welche von der Batterie Ba über den Zündschalter IG und die Diode D3 eingegeben wird, Va den Spannungsabfall an einem niedrigen Signalspannungspegelaus­ gang von einem der entsprechenden Aufwärtstreiber 33 und 34 anzeigt und Vb einen Spannungsabfall eines hohen Signals­ pannungspegelausgang von einem der entsprechenden Aufwärt­ streiber 33 und 34 anzeigt.
Setzt man V2 der Gleichung (2) in Gleichung (3) ein, ergibt sich Gleichung (4)
Vout = Vin +3(Vin - Vb - Va) - 4Vf = 4Vin - Vb - Va4Vf (4)
Wenn der Ladestrom Iout aus der Kathode der Diode 36d erhalten wird, wird die Ausgangsspannung Vout durch Glei­ chung (5) bestimmt.
Vout = 4Vin - Vb - Va - 4Vf - {3Iout/(Cfo)} (5)
wobei C die Kapazität jedes der Kondensatoren 35a bis 35c und f₀ die Frequenz eines Ausgangssignals des Oszilla­ tors 31 darstellen.
Wenn beispielsweise gilt Vin = 6 V, Va = Vb = 0,5 V, Vf = 1 V, lout = 5 mA, C = 10 × 10⁴ (pF) und f₀ = 50 kHz, dann gilt Vout = 16 V.
Der Ausgangsspannungsdetektor 32 enthält Spannungstei­ lerwiderstände 32a und 32b, einen Komparator 32c und eine Bezugsleistungszufuhreinrichtung 32d. Die Widerstände 32a und 32b besitzen die Widerstandswerte Ra bzw. Rb und erzeu­ gen einen gewünschten Bruch der herauftransformierten Span­ nung, welche an der Kathode der Diode 36d auftritt, um die Spannung Vdiv an einem gemeinsamen Anschluß zu erzeugen. Der Komparator 32c vergleicht die Spannung Vdif mit einer Bezugsspannung Vref von der Bezugsleistungszufuhreinrich­ tung 32d. Wenn die Spannung Vdiv größer als die Bezugsspan­ nung VRef ist, deaktiviert der Komparator 32c den Oszilla­ tor 31. Es ist zu beachten, daß die Bezugspannung Vref auf der Grundlage eines gewünschten Spannungsausgangs bestimmt wird, welcher von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransfor­ miert wird.
Beispielsweise wird die Einstellung der Ausgangsspan­ nung Vout auf eine gegebene herauftransformierte Spannung von 11 V durch Deaktivieren des Oszillators 31 erzielt, wenn der Ausgang des Komparators 32 auf einen niedrigen Pegel unter den Bedingungen geändert wird, daß für die Bezugsspan­ nung Vref = 1 V, den Widerstandswert Ra des Spannungsteiler­ widerstands 32a = 50 kΩ, den Widerstandswert Rb des Span­ nungsteilerwiderstands 32b = 5 kΩ gelten.
Die von der Aufwärtsschaltung 30 in dem Sicherheitskon­ densator 40 gespeicherte elektrische Energie oder die von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransformierte Spannung wird sowohl von der Kapazität des Sicherheitskondensators 40 als auch der elektrischen Leistung bestimmt, die zum Betreiben des Insassenrückhaltesystems für eine gegebene Zeitperiode (beispielsweise 100 ms) erfordert wird, nachdem die Lei­ stungszufuhr von der Batterie Ba durch eine Kollision des Fahrzeugs blockiert worden ist. Bei dieser Ausführungsform beträgt die von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransfor­ mierte Spannung 11 V, sie kann jedoch wenn nötig geändert werden.
Mit den obigen Anordnungen kann die Aufwärtsschaltung 30 den zum Laden des Sicherheitskondensators 40, zum Betä­ tigen des Umschalte-Schaltkreises 50 und Erfassen eines Fehlers der Zündschaltung 10 benötigten Strom bereitstel­ len. Dieser Strom beträgt bei dieser Ausführungsform 5 mA.
Der Sicherheitskondensator 40 wird sowohl von der Bat­ terie Ba als auch von der Aufwärtsschaltung 30 geladen. Der Sicherheitskondensator 40 dient der Zufuhr der geladenen Energie der Zündschaltung 10 und der Unfallüberwachungsein­ richtung 20 über den Umschalte-Schaltkreis 50 für eine ge­ gebene Zeitperiode, wenn die elektrische Verbindung zwi­ schen der Batterie Ba und dem Zündschalter IG während einer durch eine Kollision des Fahrzeugs hervorgerufenen plötz­ liche Verzögerung unterbrochen worden ist. Der Sicherheits­ kondensator 40 ist wie in Fig. 1 dargestellt an einem Ende an Masse angeschlossen und besitzt eine Kapazität von 6800 µF, die nötigenfalls geändert werden kann.
Der Umschalte-Schaltkreis 50 ist derart entworfen, daß die Verbindung der Aufwärtsschaltung 30 und des Sicher­ heitskondensators 40 mit der Unfallüberwachungseinrichtung 20 blockiert wird, wenn die Spannung normalerweise von der Batterie Ba an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 über die Diode D2 und den Leiter 20a angelegt wird, und daß die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator 40 und der Unfallüberwachungseinrichtung 20 für die Zufuhr der in dem Sicherheitskondensator 40 geladenen elektrischen Energie zu der Unfallüberwachungseinrichtung 20 hergestellt wird, be­ vor die von der Batterie Ba der Unfallüberwachungseinrich­ tung 20 zugeführte Spannung unter einen Betriebsspannungs­ bereich (4,8 V oder mehr) abgefallen ist, wenn die Lei­ stungszufuhr von der Batterie Ba zu der Unfallüberwachungs­ einrichtung 20 durch einen Unfall des Fahrzeugs unterbro­ chen worden ist.
Der Umschalte-Schaltkreis 50 enthält wie in Fig. 4 dar­ gestellt einen Steuertransistor 50A, der durch einen Opera­ tionsverstärker 50B eingeschaltet wird, um in dem Sicher­ heitskondensator 40 gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung 20 durch eine rückwärts sper­ rende Diode 50C zuzuführen. Der Steuertransistor 50A blockiert im ausgeschalteten Zustand die Leistungszufuhr von dem Sicherheitskondensator 40 zu der Unfallüberwachungsein­ richtung 20.
Der Operationsverstärker 50B besitzt einen positiven Eingangsanschluß (d. h. einen nicht invertierenden Eingang) 51, zwei negative Eingangsanschlüsse (d. h. invertierende Eingänge) 52a und 52b und einen Ausgangsanschluß 53 und enthält wie in Fig. 5 dargestellt die Schaltungsstruktur, welche einen differentiellen Amplitudenbetrieb (differential amplitude Operation) bezüglich einem der Ein­ gangsanschlüsse 52a und 52b durchführt, in welche eine nie­ dere Spannung eingegeben wird.
Die Schaltungsstruktur von Fig. 5 ist äquivalent einer in Fig. 6 dargestellten Schaltung, und der Umschalte-Schalt­ kreis 50 wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.
Der Operationsverstärker 50B enthält ein Paar von Tran­ sistoren 54 und 55, die an die Eingangsanschlüsse 52a und 52b angeschlossen sind, einen Eingangstransistor TR1, wel­ cher mit dem Eingangsanschluß 51 verbunden ist, einen Aus­ gangstransistor TR2, welcher mit dem Ausgangsanschluß 53 verbunden ist, und Konstantstromquellen Is und 56.
Wenn die an den Eingangsanschluß angelegte Spannung kleiner als die an den Eingangsanschluß 52b angelegte Span­ nung ist, ist der Transistor 54 durch die an dem Eingangs­ anschluß 52a auftretende Spannung vorgespannt, um die von der Konstantstromquelle 56 angelegte Spannung zu verstär­ ken. Der Transistor TR1 wird von einer Bezugsspannung vor­ gespannt, die von der Bezugsleistungszufuhreinrichtung 50D über den Eingangsanschluß 51 eingegeben wird, um die von der Konstantstromquelle 56 angelegte Spannung zu verstär­ ken. Die Bezugsspannung der Bezugsleistungszufuhreinrich­ tung 50D wird derart bestimmt, daß eine Emitterspannung des Steuertransistors 50A auf einen bestimmten Pegel gesetzt wird.
Der Transistor TR2 wird durch die Differenz zwischen den von den Transistoren 52a und TR1 ausgegebenen Spannun­ gen vorgespannt, um die von der Stromquelle Is angelegte Spannung zu verstärken, und stellt sie der Basis des Steu­ ertransistors 50A über den Ausgangsanschluß 53 bereit. Ins­ besondere wird der Grad der Leitung des Steuertransistors 50A durch den Ausgang von dem Transistor TR2 über den Aus­ gangsanschluß 53 gesteuert.
Wenn alternativ die an den Eingangsanschluß 52b ange­ legte Spannung kleiner als die an den Eingangsanschluß 52a angelegte Spannung ist, wird der Transistor TR2 durch die Differenz zwischen den von den Transistoren 52b und TR1 verstärkten Spannungen vorgespannt, um die von der Strom­ quelle Is angelegte Spannung zu verstärken, welche der Ba­ sis des Steuertransistors 50A über den Ausgangsanschluß 53 bereitgestellt wird.
Der Grund dafür, daß die zwei negativen Eingangsan­ schlüsse 52a und 52b in dem Operationsverstärker 50B vorge­ sehen sind, wird unten erörtert.
Der Umschalte-Schaltkreis 50 stellt wie bereits erwähnt die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator 40 und der Unfallüberwachungseinrichtung 20 her, um in dem Sicher­ heitskondensator 40 gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung 20 zur Aufrechterhaltung der an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegten Spannung auf über 4,8 V zuzuführen, wenn die Leistungszufuhr von der Batterie Ba zu der Unfallüberwachungseinrichtung 20 unter­ brochen wird. Dies wird durch Überwachen der Spannung an dem Eingangsanschluß 52a erzielt, d. h. der Spannung, die an der Kathode der Diode D2 auftritt (d. h. der an die Un­ fallüberwachungseinrichtung 20 angelegten Spannung), um die Erregung des Steuertransistors 50A zu steuern.
Jedoch trifft das Überwachen lediglich der Spannung an der Kathode der Diode D2 auf die folgenden Nachteile.
Wenn ein hinreichend großer Betrag an elektrischer Energie von der Batterie Ba der Unfallüberwachungseinrich­ tung 20 zugeführt wird, wird die dem negativen Eingangsan­ schluß 52a des Operationsverstärkers 50B angelegte Spannung über der Spannung aufrechterhalten, welche dem positiven Eingangsanschluß 51 angelegt wird (d. h. der Bezugsspannung von der Bezugsleistungszufuhreinrichtung 50D), wodurch der Steuertransistor 50A vollständig ausgeschaltet wird.
Wenn die Leistungszufuhr von der Batterie Ba blockiert wird, während der Steuertransistor 50A ausgeschaltet ist, wird die Zeit zwischen der Erfassung des Spannungsabfalls an der Kathode der Diode D2 von dem Operationsverstärker 50B verbraucht und der Steuertransistor 50A eingeschaltet, wodurch die Spannung an der Kathode der Diode D2 geändert wird, was zu einer Störung der Unfallüberwachungseinrich­ tung 20 führt. Dieser Nachteil wird wie später detailliert beschrieben bei dieser Ausführungsform durch Vorsehen eines Kondensators 50I vermieden, dessen Kapazität hoch genug ist, um die Änderung der Spannung an der Kathode der Diode D2 zu kompensieren.
Insbesondere ist wie in Fig. 4 dargestellt eine Diode 50C zwischen der Unfallüberwachungseinrichtung 20 und dem Steuertransistor 50A angeordnet. Ein zusätzlicher negativer Eingangsport ist als negativer Eingangsanschluß 52b bei dem Operationsverstärker 50B vorgesehen, welcher mit der Anode der Diode 50C über Spannungsteilerwiderstände 50G und 50H verbunden ist. Der Operationsverstärker 50B ist wie oben beschrieben derart beschaffen, daß einer der negativen Ein­ gangsanschlüsse 52a und 52b, an welche eine niedrige Spann­ ung angelegt wird, als negativer Eingangsport arbeitet.
Sogar wenn bei den obigen Anordnungen die Spannung ei­ nes hohen Pegels normalerweise von der Batterie Ba an die Kathode der Diode D2 angelegt wird, wird die Spannung an dem Emitter des Steuertransistors 50A durch den Operations­ verstärker 50B auf der Grundlage einer an den Eingangsan­ schluß 52b angelegten Eingangsspannung auf 5,6 V gesteuert.
Da der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung der Diode 50C 0,7 V beträgt, wird ein Ausgang des Steuertransistors 50A nicht der Unfallüberwachungseinrichtung 20 über die Diode 50C hinzugefügt.
Wenn die Leistungszufuhr von der Batterie Ba unterbro­ chen wird, legt der Steuertransistor 50A die Spannung von dem Sicherheitskondensator 40 an die Diode 50C an. Dadurch wird eine konstante Spannung von 5 V an der Kathode der Di­ ode 50C erzeugt. Insbesondere wird eine Änderung der an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegten Spannung, wel­ che durch den Block der Spannungszufuhr von der Batterie Ba hervorgerufen wird, schnell kompensiert.
Der Umschalte-Schaltkreis 50 enthält ebenfalls ein Paar von Spannungsteilerwiderständen 50E und 50F, welche einen gegebenen Bruch der an der Kathode der Diode 50C erzeugten Spannung dem Eingangsanschluß 52a des Operationsverstärkers 50B bereitstellt. Widerstandswerte der Teilerwiderstände 50E und 50F werden derart bestimmt, daß, wenn die Spannung an der Kathode der Diode 50C 5 V beträgt (größer oder gleich einer niedrigsten Betriebsspannung der Unfallüberwachungs­ einrichtung 20), die Spannung an dem Eingangsanschluß 52a gleich der Bezugsspannung der Bezugsleistungszufuhreinrich­ tung 50D wird.
Der Umschalt-Schaltkreis 50 enthält ebenfalls wie oben beschrieben das Paar von Spannungsteilerwiderständen 50G und 50H, welche einen gegebenen Bruch der Spannung, die an dem Emitter des Steuertransistors 50A anliegt, dem Ein­ gangsanschluß 52b des Operationsverstärkers 50B bereit­ stellt. Widerstandswerte der Teilerwiderstände 50G und 50H werden derart bestimmt, daß, wenn die Spannung an dem Emit­ ter des Steuertransistors 50A 5,6 V beträgt, die Spannung an dem Eingangsanschluß 52b gleich der Bezugsspannung der Be­ zugsleistungszufuhreinrichtung 50D wird.
Der Kondensator 50I ist parallel zu den Spannungstei­ lerwiderständen 50E und 50F angeordnet und dient als Span­ nungsänderungsdämpfungsfilter, welcher die Frequenzkompo­ nenten einer Spannungsänderung entfernt, welche an der Ka­ thode der Diode 50C auftritt, um einen Ausgang des Um­ schalte-Schaltkreises 50 konstant zu halten.
Wenn beim Betrieb der Zündschalter IG eingeschaltet wird, wird die in der Batterie Ba gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwachungseinrichtung 20 und der Auf­ wärtsschaltung 30 über die Diode D2 bzw. D3 zugeführt. Die elektrische Energie der Batterie Ba wird ebenfalls über die Diode D1 dem Sicherheitskondensator 40, der Zündschaltung 10 und dem Umschalte-Schaltkreis 50 zugeführt.
Der Sicherheitskondensator 40 wird durch die über die Diode D1 zugeführte elektrische Energie und die von der Aufwärtsschaltung 30 zugeführten elektrischen Energie gela­ den. Die Spannung der Batterie Ba des Fahrzeugs beträgt üb­ licherweise 12 V und bei diesem Ausführungsbeispiel 6 V, um den Betrieb des Systems innerhalb eines Bereichs von 6 V bis 16 sicherzustellen. Somit wird die an die Unfallüberwa­ chungseinrichtung 20 angelegte Eingangsspannung 5,3 V betra­ gen, welche durch den Abfall der Durchlaßspannung der Diode 2 verringert ist.
Daher wird die an den Eingangsanschluß 52b des Operati­ onsverstärkers 50B des Umschalte-Schaltkreises 15 angelegte Eingangsspannung höher als die an den Eingangsanschluß 51 angelegte Spannung, wodurch der Operationsverstärker 50B zum Ausschalten des Steuertransistors 50A veranlaßt wird. Die Aktivität der Diode 50C veranlaßt jedoch die an den Eingangsanschluß 52a des Operationsverstärkers 50B ange­ legte Eingangsspannung unter die an den Eingangsanschluß 52b angelegte Spannung abzufallen, so daß der Operations­ verstärker 50B den Steuertransistor 50A zum Erzeugen von 5,6 V an dem Emitter davon steuert.
Wenn die von der Aufwärtsschaltung 30 herauftransfor­ mierte Spannung 11 V erreicht, erfaßt der Ausgangsspannungs­ detektor 32 das Geschehnis, um den Oszillator 31 zu deakti­ vieren, wodurch die Aufwärtsschaltung 30 ausgeschaltet wird. Die geladene Spannung des Sicherheitskondensators 40 wird somit auf 11 V gehalten.
Die Diode 50C wird in Sperrichtung betrieben, wodurch die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator 40 und der Unfallüberwachungseinrichtung 20 blockiert wird. Die Aufwärtsschaltung 30 führt somit den Betrag von elektri­ scher Energie lediglich durch Laden des Sicherheitskonden­ sators 40, Betreiben des Umschalten-Schaltkreises 50 und Erfassen eines Fehlers des Zündmechanismus 10 ohne Energie­ zufuhr zum Betreiben der Unfallüberwachungseinrichtung 20 zu. Der Steuertransistor 50A wird nicht vollständig ausge­ schaltet wie bei dem Standby-Zustand, bei welchem der Emit­ ter davon auf einen gegebenen Spannungspegel, d. h. 5,6 V, gehalten wird (niedriger als die Spannung an der Kathode der Diode 50C).
Wenn die Verbindung zwischen der Batterie Ba und dem Zündschalter IG durch den Unfall des Fahrzeugs blockiert wird, so daß die Energiezufuhr zu der Unfallüberwachungs­ einrichtung 20 durch die Diode D2 unterbrochen wird, wird der Operationsverstärker 50B dazu veranlaßt, den Grad der Leitung des Steuertransistors 50A im Ansprechen auf die Spannung zu erhöhen, welche von den Spannungsteilerwider­ ständen 50E und 50F bereitgestellt wird und dem Eingangsan­ schluß 52a angelegt wird, um die in dem Sicherheitskonden­ sator 40 gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwa­ chungseinrichtung 20 über die Diode 50C zuzuführen. Dadurch wird die an die Unfallüberwachungseinrichtung 20 angelegte Spannung auf über 4,8 V gehalten.
Wenn die Unfallfeststellungsschaltung 23 ein Unfallsi­ gnal dem Zündtransistor 14 im Ansprechen auf ein Ausgangs­ signal des G-Sensors 22 ausgibt, welcher eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs anzeigt, wird der Zündtransistor 14 eingeschaltet, um die in dem Sicherheitskondensator 40 geladene Spannung der Zündkapsel 11 über den Sicherungssen­ sor 12 anzulegen, so daß die Zündkapsel 11 eingeschaltet wird, um den Airbag zu entfalten.
Während die vorliegende Erfindung bezüglich der bevor­ zugten Ausführungsform offenbart worden ist, um ein besse­ res Verstehen diesbezüglich zu erleichtern, ist festzustel­ len, daß die Erfindung auf verschiedene Arten ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen dargestellt werden kann. Daher ist die Erfindung dahingehend zu verstehen, daß sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifizierungen zu den dargestellten Ausführungsformen umfaßt, welche entsprechend den beigefügten Ansprüchen ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen dargestellt werden können.
Wenn beispielsweise ein hinreichend großer Betrag elek­ trischer Energie von der Batterie Ba der Unfallüberwa­ chungseinrichtung 20 zugeführt wird, kann der Steuertransi­ stor 50A vollständig ausgeschaltet werden. Dadurch wird die Notwendigkeit der Diode 50C aufgehoben.
Der Kondensator 501 kann durch Steuern der Spannung an dem Emitter des Steuertransistors 50A weggelassen werden, um eine Änderung der an der Kathode der Diode 50C auftre­ tenden Spannung zu minimieren, die durch die Unterbrechung der Verbindung zwischen der Batterie Ba und dem System her­ vorgerufen wird.
Zum Vorteil der Erfindung kann der Eingangsanschluß 52b des Operationsverstärkers 50B weggelassen werden.
Vorstehend wurde ein Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesy­ stem mit Energiereserveschaltung offenbart. Das Kraftfahr­ zeugs Insassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung enthält einen Insassenrückhaltemechanismus, eine Aufwärts­ schaltung, einen Sicherheitskondensator, eine Unfallüberwa­ chungseinrichtung, eine Zündschaltung und einen Umschalte-Schalt­ kreis. Die Aufwärtsschaltung transformiert die von einer Batterie zugeführte Spannung zur Ladung des Sicher­ heitskondensators auf einen gegebenen Spannungspegel her­ auf. Die Unfallüberwachungseinrichtung überwacht einen Un­ fall des Fahrzeugs, um ein Unfallsignal bereitzustellen. Die Zündschaltung spricht auf das Unfallsignal an, um den Insassenrückhaltemechanismus zu aktivieren. Der Umschalte-Schalt­ kreis wählt zwischen einem ersten und einem zweiten Leistungszufuhrmodus. Der erste Leistungszufuhrmodus wird hergestellt, um die Verbindung zwischen dem Sicherheitskon­ densator und der Unfallüberwachungseinrichtung zu blockie­ ren, wenn ein hinreichend großer Betrag von elektrischer Energie der Batterie der Unfallüberwachungseinrichtung zu­ geführt wird, während der zweite Leistungszufuhrmodus her­ gestellt wird, um den Sicherheitskondensator mit der Un­ fallüberwachungseinrichtung zu verbinden, wenn die von der Batterie zugeführte elektrische Energie unter einen gegebe­ nen Spannungspegel abfällt, um in dem Sicherheitskondensa­ tor gespeicherte elektrische Energie der Unfallüberwa­ chungseinrichtung zuzuführen.

Claims (4)

1. Insassensicherungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit:
einem Insassenschutzmechanismus, welcher einen Insas­ sen vor der Wucht infolge eines Unfalls des Fahrzeugs schützt;
einer Aufwärtsschaltung, welche die von einer Batterie zugeführte Spannung herauftransformiert;
einem Sicherheitskondensator, welcher mit der Batterie und der Aufwärtsschaltung verbunden ist, um elektrische Energie unter einer gegebenen Spannung zu speichern;
einer Unfallüberwachungseinrichtung, welche die Verzö­ gerung des Fahrzeugs zum Bestimmen, ob ein Unfall des Fahr­ zeugs aufgetreten ist, überwacht und ein diesbezügliches Unfallsignal bereitstellt;
einer Betätigungssteuerschaltung, welche auf das Un­ fallsignal von der Unfallüberwachungseinrichtung anspricht, um den Insassenschutzmechanismus zu betätigen; und
einem Umschalte-Schaltkreis, welcher zwischen einem ersten und einem zweiten Leistungszufuhrmodus wählt, wobei der erste Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um die Verbindung zwischen dem Sicherheitskondensator und der Un­ fallüberwachungseinrichtung zu blockieren, wenn die elek­ trische Energie der Batterie der Unfallüberwachungeinrich­ tung innerhalb eines vorgewählten Betriebsspannungsbereichs der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführt wird, und der zweite Leistungszufuhrmodus hergestellt wird, um den Si­ cherheitskondensator mit der Unfallüberwachungseinrichtung zu verbinden, wenn die elektrische Energie der Batterie un­ ter einen gegebenen Spannungspegel abfällt, zur Zufuhr von elektrischer Energie, die in dem Sicherheitskondensator ge­ speichert ist, zu der Unfallüberwachungseinrichtung inner­ halb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs.
2. Insassensicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalte-Schaltkreis einen Span­ nungsdetektor, welcher die Spannung der elektrischen Ener­ gie der Batterie, welche der Unfallüberwachungseinrichtung zugeführt wird, ein Halbleiterbauelement, welches die Ver­ bindung zwischen dem Sicherheitskondensator und der Un­ fallüberwachungseinrichtung herstellt oder blockiert, und eine Steuerschaltung enthält, welche auf einen Abfall der von dem Spannungsdetektor erfaßten Spannung unter den gege­ benen Spannungspegel anspricht, um das Halbleiterbauelement zum Herstellen der Verbindung zwischen dem Sicherheitskon­ densator und der Unfallüberwachungseinrichtung bei dem zweiten Leistungszufuhrmodus zu aktivieren.
3. Insassensicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalte-Schaltkreis einen ersten Spannungsdetektor, welcher die Spannung der elektrischen Energie der Batterie erfaßt, welche der Unfallüberwachungs­ einrichtung zugeführt wird, ein Halbleiterbauelement, wel­ ches den Grad der Verbindung zwischen dem Sicherheitskon­ densator und einem ersten Schaltungspfad steuert, ein Halb­ leiterschaltelement, welches die Verbindung zwischen dem ersten Schaltungspfad und einem zweiten Schaltungspfad blockiert, welcher mit der Unfallüberwachungseinrichtung in dem ersten Leistungszufuhrmodus verbunden ist, wenn die elektrische Energie der Batterie der Unfallüberwachungsein­ richtung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbe­ reichs zugeführt wird, und die Verbindung zwischen dem er­ sten Schaltungspfad und dem zweiten Schaltungspfad in dem zweiten Leistungszufuhrmodus herstellt, wenn die elektri­ sche Energie der Batterie unter den gegebenen Spannungspe­ gel abfällt, einen zweiten Spannungsdetektor, welcher die Spannung eines Ausgangs von dem Halbleiterbauelement er­ faßt, und eine Steuerschaltung enthält, welche das Halblei­ terbauelement zum Verringern des Grads der Verbindung zwi­ schen dem Sicherungskondensator und dem ersten Schaltungs­ pfad steuert, um eine erste Spannung an das Halbleiter­ schaltelement anzulegen, welches die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Schaltungspfad blockiert, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor ′erfaßte Spannung innerhalb des vorgewählten Betriebsspannungsbereichs liegt, und zum Erhöhen des Grads der Verbindung zwischen dem Sicherheits­ kondensator und dem ersten Schaltungspfad, um eine zweite Spannung, die größer als die erste Spannung ist, dem Halb­ leiterschaltelement anzulegen, um die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Schaltungspfad herzustellen, wenn der erste Spannungsdetektor einen Abfall der Spannung der elektrischen Energie der Batterie, welche der Unfallüberwa­ chungseinrichtung zugeführt wird, unter einen gegebenen Spannungspegel erfaßt, zum Zuführen der in dem Sicherheits­ kondensator gespeicherten elektrischen Energie der Un­ fallüberwachungseinrichtung innerhalb des vorgewählten Be­ triebsspannungsbereichs.
4. Insassensicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterbauelement einen Transi­ stor enthält, wobei das Halbleiterschaltelement eine Diode enthält, welche an der Anode mit dem Transistor und an der Kathode mit der Unfallüberwachungseinrichtung verbunden ist, wobei der erste und zweite Spannungsdetektor die Span­ nungen erfassen, welche an der Kathode bzw. der Anode der Diode auftreten, wobei die Steuerschaltung eine Bezugslei­ stungszufuhreinrichtung, welche eine Bezugsspannung er­ zeugt, und einen Differentialverstärker enthält, welcher die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor dahingehend zu steuern, daß die erste Span­ nung der Diode bereitgestellt wird, wenn die von dem zwei­ ten Spannungsdetektor erfaßte Spannung niedriger als die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung ist, und welcher ebenfalls die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der von dem ersten Spannungsdetektor erfaßten Spannung verstärkt, um den Transistor dahingehend zu steuern, daß die zweite Spannung der Diode bereitgestellt wird, wenn die von dem ersten Spannungsdetektor erfaßte Spannung sich un­ ter die von dem zweiten Spannungsdetektor erfaßte Spannung verringert hat.
DE19717155A 1996-04-24 1997-04-23 Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung Expired - Lifetime DE19717155B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-102968 1996-04-24
JP08102968A JP3090037B2 (ja) 1996-04-24 1996-04-24 車両用乗員保護装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19717155A1 true DE19717155A1 (de) 1997-10-30
DE19717155B4 DE19717155B4 (de) 2006-04-27

Family

ID=14341578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19717155A Expired - Lifetime DE19717155B4 (de) 1996-04-24 1997-04-23 Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5995891A (de)
JP (1) JP3090037B2 (de)
DE (1) DE19717155B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050106A1 (de) * 1998-03-28 1999-10-07 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Verfahren zur energie- und datenübertragung in einem bussystem für insassenschutzeinrichtungen
WO2001092065A1 (de) * 2000-05-31 2001-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur energieversorgung eines zündmittels eines insassenrückhaltemittels
DE102004044761A1 (de) * 2004-09-16 2006-04-06 Conti Temic Microelectronic Gmbh Schaltungsanordnung zur kurzzeitigen Aufrechterhaltung einer Versorgungsspannung
CN103826931A (zh) * 2011-08-31 2014-05-28 罗伯特·博世有限公司 用于向人员保护系统的供电的装置和方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3702577B2 (ja) * 1997-04-04 2005-10-05 株式会社デンソー 乗員保護装置の故障診断装置
DE59800564D1 (de) * 1997-05-21 2001-04-26 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur übertragung von digitalen daten von einer messstation eines insassenschutzsystems eines kraftfahrzeugs zu einem airbagsteuergerät
DE19955551A1 (de) * 1998-11-19 2000-05-25 Inova Gmbh Tech Entwicklungen Airbagvorrichtung und Auslöseverfahren dafür
US6266588B1 (en) * 1999-03-01 2001-07-24 Mcclellan Scott B. Vehicle motion detection and recording method and apparatus
FR2810601B1 (fr) * 2000-06-21 2002-10-31 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de commande securise de moyens pyrotechniques embarques a bord d'un vehicule
US6637757B2 (en) 2001-03-03 2003-10-28 American Axle & Manufacturing, Inc. Apparatus and method for coupling a disconnectable stabilizer bar system
US6591176B1 (en) * 2002-09-11 2003-07-08 Ford Global Technologies, Llc Backup power supply for a crash notification system for an automotive vehicle and method of operating the same
DE10255432A1 (de) * 2002-11-28 2004-06-09 Conti Temic Microelectronic Gmbh Mobile Stromversorgungseinheit
JP2005261047A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Denso Corp 車両用電源装置
JP4306534B2 (ja) * 2004-05-25 2009-08-05 株式会社デンソー 乗員保護装置
JP4407430B2 (ja) * 2004-08-27 2010-02-03 トヨタ自動車株式会社 自動車
FR2887649B1 (fr) * 2005-06-24 2007-10-05 Valeo Electronique Sys Liaison Dispositif et procede d'alimentation d'un organe elctrique, tel qu'un boitier comprenant au moins un composant electrique
US7890232B2 (en) * 2005-08-23 2011-02-15 Fujitsu Ten Limited Airbag system
DE102005061967B9 (de) * 2005-12-23 2013-03-28 Infineon Technologies Ag Leistungsversorgungsanordnung zum Bereitstellen eines Ausgangssignals mit einem vorbestimmten Ausgangssignalpegel
DK2084802T3 (da) * 2006-10-25 2019-05-13 Hoffmann La Roche Uafbrydelig strømforsyning til medicinsk apparat
WO2009058054A1 (en) * 2007-10-29 2009-05-07 Autoliv Development Ab A backup power supply arrangement to a deployment circuit for triggering the activation of an occupant restraint system
US7887072B2 (en) 2008-10-09 2011-02-15 American Axle & Manufacturing, Inc. Stabilizer bar with disconnectable link
JP5400449B2 (ja) * 2009-04-07 2014-01-29 富士通テン株式会社 電源回路
DE102009020731A1 (de) * 2009-05-11 2010-11-25 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Steuereinheit zum Betreiben eines flüchtigen Speichers, Schaltungsanordnung und Fahrtenschreiber
US7956490B2 (en) * 2009-09-16 2011-06-07 Jack Sotnikow Battery backup for vehicle emergency communicator
EP2497692B1 (de) * 2011-03-07 2013-03-06 Autoliv Development AB Airbagsteuerung
US9296347B2 (en) * 2011-10-31 2016-03-29 Continental Automotive Systems, Inc. Method and system for satelite connection interruption prevention
US9209628B2 (en) * 2012-01-09 2015-12-08 Johnson Controls Technology Llc Systems and methods for de-energizing battery packs
US10014716B2 (en) 2015-12-22 2018-07-03 Robert Bosch Gmbh Discrete energy reservoir with diagnostics
KR102364037B1 (ko) * 2017-10-11 2022-02-17 현대모비스 주식회사 차량용 에어백 ecu 제어 장치
KR20220053762A (ko) * 2020-10-22 2022-05-02 현대자동차주식회사 운전자의 안전 지원 장치 및 그 방법

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3916376A (en) * 1972-11-17 1975-10-28 Eaton Corp Actuating and monitoring device for inflatable occupant restraint system
US4974873A (en) * 1987-02-26 1990-12-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Malfunction preventing device for air bag module in automobiles
EP0283188B1 (de) * 1987-03-09 1990-11-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vorrichtung zum Verhindern der Fehlfunktion eines Airbags in Kraftfahrzeugen
JPH01274628A (ja) * 1988-04-25 1989-11-02 Nippon Denso Co Ltd 乗員保護装置の異常判定装置
US5331211A (en) * 1988-05-23 1994-07-19 Nippondenso Co., Ltd. Releasing circuit for actuating vehicular safety device
DE3920713A1 (de) * 1989-06-24 1991-01-10 Bosch Gmbh Robert Insassen-sicherheitseinrichtung fuer fahrzeuge
DE3921305A1 (de) * 1989-06-29 1991-01-10 Bosch Gmbh Robert Spannungsversorgungseinrichtung fuer ein elektronisches geraet
JPH03103040A (ja) * 1989-09-12 1991-04-30 Aisin Seiki Co Ltd 自動車用電装機器の給電装置
JP2629436B2 (ja) * 1989-10-31 1997-07-09 日本電気株式会社 車載電子機器用電源装置
JPH0748934B2 (ja) * 1990-04-16 1995-05-24 日本電装株式会社 乗員保護装置の故障検出装置
JP2510326B2 (ja) * 1990-04-18 1996-06-26 日本電装株式会社 エアバッグ作動装置
JP2692497B2 (ja) * 1992-06-29 1997-12-17 株式会社デンソー 車両用乗員保護システムの故障検出装置
JPH0640308A (ja) * 1992-07-21 1994-02-15 Naldec Kk 車両の安全装置
US5341034A (en) * 1993-02-11 1994-08-23 Benchmarq Microelectronics, Inc. Backup battery power controller having channel regions of transistors being biased by power supply or battery
JP3095569B2 (ja) * 1993-03-16 2000-10-03 富士通テン株式会社 車両のエアバッグシステムのスクイブ点火回路
AU6983794A (en) * 1993-06-28 1995-01-17 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Starting device for crew protecting system
JPH0781515A (ja) * 1993-09-14 1995-03-28 Nippondenso Co Ltd 車両用乗員保護装置
JPH0796815A (ja) * 1993-09-27 1995-04-11 Toyota Motor Corp エアバック装置のための電気制御装置
US5488283A (en) * 1993-09-28 1996-01-30 Globe-Union, Inc. Vehicle battery system providing battery back-up and opportunity charging
JP2730853B2 (ja) * 1993-10-15 1998-03-25 富士通テン株式会社 エアバッグ電子制御装置
JP3135772B2 (ja) * 1993-12-27 2001-02-19 アスコ株式会社 車両用安全装置
US5420790A (en) * 1994-03-10 1995-05-30 Delco Electronics Corporation Energy reserve circuit for supplemental inflatable restraint
JP3369307B2 (ja) * 1994-06-20 2003-01-20 三菱電機株式会社 エアバッグ起動装置
US5747890A (en) * 1995-06-05 1998-05-05 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Power supply switch reference circuitry
JP3445041B2 (ja) * 1995-11-13 2003-09-08 三菱電機株式会社 半導体集積回路
US5760489A (en) * 1996-10-04 1998-06-02 Motorola, Inc. Method for transmitting signals between a microprocessor and an interface circuit

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050106A1 (de) * 1998-03-28 1999-10-07 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Verfahren zur energie- und datenübertragung in einem bussystem für insassenschutzeinrichtungen
AU744682B2 (en) * 1998-03-28 2002-02-28 Robert Bosch Gmbh Method for transmitting power and data in a bus system provided for occupant protection devices
US6477457B1 (en) 1998-03-28 2002-11-05 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Method for transmitting power and data in a bus system provided for occupant protection devices
WO2001092065A1 (de) * 2000-05-31 2001-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur energieversorgung eines zündmittels eines insassenrückhaltemittels
US7352080B2 (en) 2000-05-31 2008-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Device and method for supplying the triggering device of an occupant restraint system with power
DE102004044761A1 (de) * 2004-09-16 2006-04-06 Conti Temic Microelectronic Gmbh Schaltungsanordnung zur kurzzeitigen Aufrechterhaltung einer Versorgungsspannung
CN103826931A (zh) * 2011-08-31 2014-05-28 罗伯特·博世有限公司 用于向人员保护系统的供电的装置和方法
CN103826931B (zh) * 2011-08-31 2016-06-22 罗伯特·博世有限公司 用于向人员保护系统的供电的装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3090037B2 (ja) 2000-09-18
US5995891A (en) 1999-11-30
JPH09290704A (ja) 1997-11-11
DE19717155B4 (de) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19717155A1 (de) Kraftfahrzeuginsassenrückhaltesystem mit Energiereserveschaltung
DE4432444C2 (de) Fahrzeuginsassen-Schutzsystem
DE4138943C1 (de)
EP0380485B1 (de) Verfahren zum betrieb einer sicherheitseinrichtung für fahrzeuginsassen
EP0781216B1 (de) Elektronische sicherheitseinrichtung für fahrzeuginsassen
DE102013106854B4 (de) Schaltung zur Einschaltstrombegrenzung
DE4134537B4 (de) Stromversorgungsschaltung für eine Entladungslampe in einem Kraftfahrzeug
EP0400002B1 (de) Verfahren zum betrieb einer sicherheitseinrichtung für fahrzeuginsassen
DE10133098C1 (de) Zusatzfunktionsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben derselben
EP0850506A1 (de) Vorrichtung zur spannungsversorgung in einem kraftfahrzeug
EP2250051B1 (de) Steuergerät und verfahren zur ansteuerung von personenschutzmitteln
DE102014102948B4 (de) Airbag-Vorrichtung
WO2001036232A1 (de) Zwei-batteriensystem
DE2251402A1 (de) Steuerschaltung fuer eine fahrzeuginsassen-auffangvorrichtung
DE10014243A1 (de) Zwei-Batteriensystem
DE102012110281A1 (de) Steuereinheit für Fahrzeuge
EP0629161B1 (de) Auslöseschaltung eines crashsensor-gesteuerten schutzsystemes eines fahrzeuges
WO1991000636A1 (de) Insassen-sicherheitseinrichtung für fahrzeuge
DE4210861B4 (de) Elektrischer Steuerschaltkreis für ein Insassen-Schutzsystem in Kraftfahrzeugen
DE19627665A1 (de) Insassenschutzsystem für ein Kraftfahrzeug
DE19904367B4 (de) Zündungssteuerverfahren bei einer passiven Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE19620661A1 (de) Vorrichtung zum Testen eines betätigbaren Rückhaltesystems
EP2766595A1 (de) Verfahren zur überprüfung einer versorgungsschaltung und zugehörige versorgungsschaltung für mindestens einen zündkreis
DE4447174A1 (de) Elektronische Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuginsassen
WO1988001241A1 (en) Driving and monitoring element for ingnition circuits

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: B60R 2101

8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right