DE19748311A1

DE19748311A1 - Ansteuerungsschaltung für eine Fahreuginsassen-Sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE19748311A1
Application number: DE19748311A
Authority: DE
Inventors: Nobumasa Ueda; Nobuo Mayumi; Mitsuhiro Saitou; Shoichi Okuda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2017-11-01
Also published as: US5977651A; JPH10181519A; JP3171129B2; DE19748311B4

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine An steuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicherheits vorrichtung wie einen Airbag oder eine Fahrzeugsicherheits gurt-Vorspannvorrichtung (Festspannvorrichtung). Ebenfalls bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Konstant strom-Steuerungsschaltung, die in verschiedenen Schaltungen als Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicher heitsvorrichtung verwendbar ist.

Ein bekanntes Fahrzeug-Airbagsystem enthält Airbags und Zündvorrichtungen zum Aktivieren der jeweiligen Airbags. Die Zündvorrichtungen sind über Widerstände jeweils mit ei ner elektrischen Stromversorgung verbunden. Ein Energie speicherungssicherheitskondensator ist parallel mit der elektrischen Stromversorgung verbunden. Die Zündvorrichtun gen sind parallel zueinander angeordnet. Wenn eine der Zündvorrichtungen kurzgeschlossen wird, sorgt die mit den Zündvorrichtungen verbundene Anordnung der Widerstände da für, daß die anderen Zündvorrichtungen die notwendigen An steuerungsströme von der elektrischen Stromversorgung und dem Sicherheitskondensator empfangen. Jedoch verbrauchen die Widerstände einen bestimmten Betrag elektrischer Lei stung, wodurch eine größere Kapazität der elektrischen Stromversorgung oder des Sicherheitskondensators erfordert wird.

Das US-Patent 5,135,254, welches der veröffentlichten nicht geprüften japanischen Patentanmeldung 4-2544 ent spricht, offenbart ein Airbag-System, bei welchem Zündvor richtungen über jeweilige Konstantstromschaltungen mit ei ner Fahrzeugbatterie und einem Sicherheitskondensator ver bunden sind. Die Konstantstromschaltungen dienen dazu, An steuerungsströme (Zündströme) zu den Zündvorrichtungen auf jeweils konstante Pegel zu regulieren. Jede der Konstant stromschaltungen besitzt einen stromfühlenden Widerstand zum Erzeugen einer Spannung darüber, welche proportional zu einem Strom ist, der durch eine zugeordnete Zündvorrichtung fließt. Der stromfühlende Widerstand ist in einem Strom flußpfad zu der zugeordneten Zündvorrichtung angeordnet. Daher verbraucht der stromfühlende Widerstand einen Teil der elektrischen Leistung, welche der zugeordneten Zündvor richtung zugeführt wird.

Das US-Patent 5,204,547, welches der veröffentlichten nicht geprüften japanischen Patentanmeldung 4-500641 ent spricht, offenbart ein Airbag-System zum Schutz der Insas sen eines Kraftfahrzeugs beim Auftreten einer Kollision. Das Airbag-System besitzt eine Mehrzahl von Zündschaltungen welche in Serie mit jeweiligen Leistungstransistoren ver bundene Airbagzündvorrichtungen aufweisen, die beim Auftre ten eines Unfalls ausgelöst werden können, um eine entspre chende Anzahl von Airbags aufzublasen. Ein einziger Ener giespeicherkondensator ist mit allen Zündschaltungen zum Zuführen von Energie verbunden, um die Airbagzündvorrich tungen in dem Fall zu aktivieren, bei welchem ein Verlust einer Batteriespannung auftritt, wenn das System aktiviert worden ist. Ein Komparator überwacht den Spannungsabfall über den in Serie mit den Leistungstransistoren verbundenen jeweiligen Widerständen (stromfühlenden Widerständen) und reduziert den Strom durch diese Transistoren in dem Fall, daß übermäßige Ströme erfaßt werden. Es werden Schritte er griffen, um sicherzustellen, daß die Periode der Aktivie rung der Stromzufuhr zu den Airbagzündvorrichtungen be grenzt ist. Jeder der stromfühlenden Widerstände ist in ei nem Stromflußpfad zu den zugeordneten Airbagzündvorrichtun gen angeordnet. Daher verbraucht der stromfühlende Wider stand einen Teil der elektrischen Leistung, welche der zu geordneten Airbagzündvorrichtung zugeführt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbes serte Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Si cherheitsvorrichtung und insbesondere eine verbesserte Kon stantstrom-Steuerschaltung vorzusehen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der nebengeordneten unabhängigen Ansprüche.

Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung wird eine Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, welche die folgenden Komponenten aufweist: eine Vorrichtung zum Aktivieren der Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung; ei nen ersten Transistor, der in Serie mit der Vorrichtung verbunden ist; eine Stromversorgung; und eine Konstant stromschaltung, welche elektrische Energie von der Strom versorgung empfängt und einen Konstantstrom der Vorrichtung einspeist, wenn sich der erste Transistor in einen einge schalteten Zustand begibt; wobei die Konstantstromschaltung a) einen zweiten Transistor, welcher in Serie mit der Vor richtung verbunden ist, wobei der zweite Transistor einen N-Kanal-Feldeffekttransistor aufweist; b) einen dritten Transistor, welcher mit dem zweiten Transistor verbunden ist, wobei der zweite und dritte Transistor eine Stromspie gelschaltung bilden und der dritte Transistor einen N-Ka nal-Feldeffekttransistor aufweist; c) eine erste Einrich tung zum Regulieren einer Spannung zwischen einem Gate und einem Source des dritten Transistors auf einen konstanten Pegel; und d) eine zweite Einrichtung zum Steuern von Gate spannungen des zweiten und dritten Transistors im Anspre chen auf Sourcespannungen des zweiten und dritten Transi stors aufweist, um die Sourcespannungen des zweiten und dritten Transistors gleichzumachen.

Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung, welcher auf dem ersten Gesichtspunkt basiert, wird eine An steuerungsschaltung vorgesehen, bei welcher die erste Ein richtung eine Konstantstromquelle aufweist, um zu ermögli chen, daß ein Konstantstrom durch den dritten Transistor fließt.

Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung, welcher auf dem ersten Gesichtspunkt ba siert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei wel cher die zweite Einrichtung einen Operationsverstärker mit einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß, einem invertie renden Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß auf weist, wobei der nichtinvertierende Eingangsanschluß der Sourcespannung des zweiten Transistors unterworfen wird, der invertierende Eingangsanschluß der Sourcespannung des dritten Transistors unterworfen wird und der Ausgangsan schluß mit den Gates des zweiten und dritten Transistors verbunden ist.

Entsprechend einem vierten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung, welcher auf dem dritten Gesichtspunkt ba siert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei wel cher der Operationsverstärker eine Kompensationsschaltung zum Erlangen einer Phase und einer Verstärkungsgrenze bzw. einer Grenzverstärkung (gain margin) aufweist, wobei die Kompensationsschaltung einen Widerstand und einen Kondensa tor aufweist.

Entsprechend einem fünften Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung, der auf dem dritten Gesichtspunkt basiert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei welcher der Operationsverstärker eine Einrichtung zum Laden und Entla den der Gates des zweiten und dritten Transistors bei einem konstanten Strom aufweist.

Entsprechend einem sechsten Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung, welcher auf dem ersten Gesichtspunkt ba siert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei wel cher die zweite Einrichtung eine Spannungserhöhungsvorrich tung zum Erhöhen einer Spannung der Strom- bzw. Spannungs versorgung in eine erhöhte resultierende Spannung und eine Einrichtung zum Erzeugen der Gatespannungen im Ansprechen auf die erhöhte resultierende Spannung aufweist.

Entsprechend einem siebenten Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung, welcher auf dem ersten Gesichtspunkt ba siert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei wel cher das Source des zweiten Transistors mit einem ersten Anschluß der Vorrichtung verbunden ist und ein zweiter An schluß der Vorrichtung über den ersten Transistor geerdet ist, und welche des weiteren eine dritte Einrichtung zum Zurückführen der Sourcespannung des zweiten Transistors auf eine normale Spannung und zum Aufheben der negativen Span nung in Fällen aufweist, bei welchen eine negative Spannung an dem Source des zweiten Transistors auftritt.

Entsprechend einem achten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung, welcher auf dem siebenten Gesichtspunkt ba siert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei wel cher ein erster Widerstand parallel mit dem zweiten Transi stor verbunden ist und ein zweiter Widerstand parallel mit dem ersten Widerstand verbunden ist und wobei die dritte Einrichtung zum Setzen des ersten Transistors auf einen ausgeschalteten Zustand wirksam ist, wenn die negative Spannung an dem Source des zweiten Transistors auftritt.

Entsprechend einem neunten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung, welcher auf dem achten Gesichtspunkt ba siert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei wel cher der erste Transistor einen Feldeffekttransistor auf weist und die dritte Einrichtung einen Operationsverstärker zum Steuern einer Gatespannung des ersten Transistors auf weist, um die Sourcespannung des zweiten Transistors und eine Bezugsspannung gleichzumachen.

Entsprechend einem zehnten Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung, welcher auf dem neunten Gesichtspunkt ba siert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei wel cher der Operationsverstärker eine Einrichtung zum Laden eines Gates des ersten Transistors bei einem konstanten Strom aufweist.

Entsprechend einem elften Gesichtspunkt der vorliegen den Erfindung, welcher auf dem neunten Aspekt basiert, wird eine Ansteuerungsschaltung vorgesehen, bei welcher der Ope rationsverstärker eine Kompensierungsschaltung zum Erlangen einer Phase und einer Verstärkungsgrenze aufweist, wobei die Kompensierungsschaltung eine Kapazität zwischen einem Gate und einem Source des ersten Transistors aufweist.

Entsprechend einem zwölften Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird eine Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, welche folgende Komponenten aufweist: eine Vorrichtung zum Akti vieren der Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung; einen Transistor, welcher in Serie mit der Vorrichtung verbunden ist; einen zweiten Transistor, welcher in Serie mit der Vorrichtung verbunden ist, wobei der zweite Transistor ei nen Feldeffekttransistor aufweist; einen dritten Transi stor, welcher mit dem zweiten Transistor verbunden ist, wo bei der zweite und dritte Transistor eine Stromspiegel schaltung bilden und der dritte Transistor einen Feldef fekttransistor aufweist; eine Konstantstromquelle, welche dafür sorgt, daß ein konstanter Strom durch den dritten Transistor fließt; und eine Einrichtung zum Steuern der Gatespannungen des zweiten und dritten Transistors, um Spannungen an Elektroden des zweiten und dritten Transi stors gleichzumachen, welche sich von denjenigen an den Ba sisanschlüssen unterscheiden, und zum Zuführen eines kon stanten Zündstroms der Vorrichtung über den zweiten Transi stor, wenn der erste Transistor sich in einen eingeschalte ten Zustand begibt.

Entsprechend einem dreizehnten Gesichtspunkt der vorlie genden Erfindung wird eine Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, welche folgende Komponenten aufweist: eine Vorrichtung zum Akti vieren der Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung; einen ersten Transistor, welcher in Serie mit der Vorrichtung verbunden ist; einen zweiten Transistor, welcher in Serie mit der Vorrichtung verbunden ist; einen dritten Transi stor, welcher mit dem zweiten Transistor verbunden ist, wo bei der zweite und dritte Transistor eine Stromspiegel schaltung bilden; eine Konstantstromquelle, welche es er möglicht, daß ein erster konstanter Strom durch den dritten Transistor fließt; und eine Einrichtung zum Zuführen eines zweiten konstanten Stroms der Vorrichtung über den zweiten Transistor, wenn sich der erste Transistor in einen einge schalteten Zustand begibt, wobei der erste und zweite kon stante Strom eine Beziehung in Abhängigkeit eines Strom spiegelverhältnisses der Stromspiegelschaltung aufweisen.

Entsprechend einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Konstantstrom-Steuerschaltung vorgese hen, welche die folgenden Komponenten aufweist: eine Last; einen ersten Transistor, welcher in Serie mit der Last ver bunden ist; einen zweiten Transistor, welcher mit dem er sten Transistor verbunden ist, wobei der erste und der zweite Transistor eine Stromspiegelschaltung bilden; eine Konstantstromquelle zum Ermöglichen, daß ein erster kon stanter Strom durch den zweiten Transistor fließt; eine er ste Einrichtung zum Steuern des ersten und zweiten Transi stors, um Spannungen an Elektroden des ersten und zweiten Transistors gleichzumachen; und eine zweite Einrichtung zum Zuführen eines zweiten konstanten Stroms der Last über den ersten Transistor, wobei der erste und zweite konstante Strom eine Beziehung in Abhängigkeit eines Stromspiegelver hältnisses der Stromspiegelschaltung aufweisen.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Fahr zeug-Airbagsystems entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm einer Konstant stromquelle von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm eines ersten Operationsverstärkers von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm eines zweiten Operationsverstärkers von Fig. 1.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Diagramm eines Teils ei nes Fahrzeugairbagsystems entsprechend einer zweiten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 zeigt ein schematisches Diagramm eines Fahrzeug airbagsystems entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Erste Ausführungsform

Entsprechend Fig. 1 enthält ein Fahrzeugairbagsystem eine elektrische Strom- bzw. Spannungsversorgung 1 wie eine Fahrzeugbatterie. Der positive Anschluß der Fahrzeugbatte rie 1 ist mit einem ersten Anschluß eines Energiespeiche rungssicherheitskondensators 2 über einen Fahrzeug motor-Zündschalter 3 verbunden. Der negative Anschluß der Fahr zeugbatterie 1 ist geerdet. Ebenfalls ist ein zweiter An schluß des Sicherheitskondensators 2 geerdet. Der Fahrzeug motor-Zündschalter 3 ist geschlossen, wenn ein Fahrzeugmo tor betätigt bzw. betrieben wird. Der Fahrzeugmotor-Zündschalter 3 verbleibt während des Betriebs des Fahrzeugmo tors geschlossen.

Das Fahrzeugairbagsystem von Fig. 1 enthält Airbags und Ansteuerungsschaltungen für die jeweiligen Airbags. Die An steuerungsschaltungen sind über den Sicherheitskondensator 2 verbunden bzw. daran angeschlossen. Die Ansteuerungs schaltungen sind mit einem Kollisionsdetektor 4 verbunden. Die Ansteuerungsschaltungen dienen dazu, die jeweiligen Airbags im Ansprechen auf ein Ausgangssignal des Kollisi onsdetektors 4 zu aktivieren.

Der Kollisionsdetektor 4 besitzt einen Beschleunigungs sensor eines Halbleitertyps, welcher dazu dient, eine Be schleunigung (Verzögerung) eines Fahrzeugkörpers zu erfas sen. Der Kollisionsdetektor 4 besitzt ebenfalls einen Ab schnitt zum Entscheiden im Ansprechen auf die von dem Be schleunigungssensor erfaßte Beschleunigung (Verzögerung), ob der Fahrzeugkörper mit einem Objekt kollidiert. Wenn entschieden worden ist, daß der Fahrzeugkörper mit einem Objekt kollidiert, gibt der Kollisionsdetektor 4 ein Nied rigpegelsignal als Kollisionserfassungssignal aus. Andern falls gibt der Kollisionsdetektor 4 ein Hochpegelsignal aus.

Die Ansteuerungsschaltungen für die jeweiligen Airbags enthalten Ansteuerungsschaltungen "A" und "B". Die Ansteue rungsschaltungen "A" und "B" besitzen ähnliche Strukturen. Dementsprechend wird lediglich die Ansteuerungsschaltung "A" detailliert erklärt.

Die Ansteuerungsschaltung "A" enthält eine Zündvorrich tung 11 zum Aktivieren eines zugeordneten Airbags im An sprechen auf einen Zündstrom (einen Ansteuerungsstrom). Die Ansteuerungsschaltung "A" enthält ebenfalls einen mechani schen Kollisionssensor 12 und einen Leistungstransistor 13. Der Kollisionssensor 12 dient als Sicherheitssensor. Der Leistungstransistor 13 ist vorzugsweise als N-Kanal-MOS-Lei stungstransistor, d. h. als N-Kanal-Feldeffekttransistor ausgebildet. Der Sicherheitssensor 12 besitzt einen Schal ter. Der Sicherheitssensorschalter 12 ist in Serie mit der Zündvorrichtung 11 verbunden. Der Drain-Source-Pfad des Leistungstransistors 13 ist in Serie mit der Zündvorrich tung 11 verbunden.

Die Ansteuerungsschaltung "A" enthält des weiteren ei nen N-Kanal-MOS-Transistor (einen N-Kanal-Feldeffekttransi stor) 15, welcher als Krafttransistor 15 bezeichnet wird. Der Drain-Source-Pfad des Krafttransistors 15 ist in Serie mit der Zündvorrichtung 11 verbunden. Wie unten erklärt wird, dient der Krafttransistor 15 dazu, einen konstanten Zündstrom der Zündvorrichtung 11 einzuspeisen, wenn der Krafttransistor 13 sich in einem eingeschalteten Zustand befindet.

Ein erster Anschluß (heißer Anschluß) der Zündvorrich tung 11 ist mit dem ersten Anschluß des Sicherheitskonden sators 2 über den Drain-Source-Pfad des Krafttransistors 15 und des Sicherheitssensorschalters 12 verbunden. Ein zwei ter Anschluß (kalter Anschluß) der Zündvorrichtung 11 ist über den Drain-Source-Pfad des Leistungstransistors 13 ge erdet.

Ein Widerstand 16 ist parallel mit dem Sicherheitssen sorschalter 12 verbunden. Ein Widerstand 17 ist zwischen dem Drain und dem Source des Krafttransistors 15 ange schlossen. Ein Widerstand 18 ist zwischen dem Drain und dem Source des Leistungstransistors 13 angeschlossen.

Wenn eine (nicht dargestellte) zusätzliche Schaltung eine Diagnose ausführt, wird der Zustand des Leistungstran sistors 13 in einen eingeschalteten Zustand geändert. Wäh rend der Ausführung der Diagnose ermöglichen die Wider stände 15 und 16 die Einspeisung eines kleinen Stroms in die Zündvorrichtung 11 aus der Fahrzeugbatterie 1 oder dem Sicherheitskondensator 2. Der kleine Strom besitzt einen Pegel derart, daß die Zündvorrichtung 11 inaktiv gehalten wird. Während der Ausführung der Diagnose ruft der kleine Strom Spannungen an verschiedenen Testpunkten innerhalb der Ansteuerungsschaltung "A" hervor. Diese Spannungen werden abgetastet. Die abgetasteten Spannungen werden beim Erfas sen einer Fehlfunktion der Ansteuerungsschaltung "A" ver wendet.

Ein NPN-Transistor 14 dient dazu, den Leistungstransi stor 13 anzusteuern. Der Transistor 14 wird als Ansteue rungstransistor 14 bezeichnet. Die Basis des Ansteue rungstransistors 14 ist an einen Ausgangsanschluß des Kol lisionsdetektors 4 angeschlossen. Der Emitter des Ansteue rungstransistors 14 ist geerdet. Der Kollektor des Transi stors 14 ist an das Gate des Leistungstransistors 13 ange schlossen. Wenn der Kollisionsdetektor 4 ein Niedrigpegel signal (ein Kollisionserfassungssignal) dem Ansteue rungstransistor ausgibt, begibt sich der Ansteuerungstran sistor 14 in einen ausgeschalteten Zustand derart, daß sich der Leistungstransistor 13 in einen eingeschalteten Zustand begeben kann.

Ein N-Kanal-MOS-Transistor (ein N-Kanal-Feldeffekttran sistor) 19 ist mit dem Krafttransistor 15 verbunden. Der Transistor 19 wird als Abtasttransistor 19 bezeichnet. Der Drain des Abtasttransistors 19 ist mit dem Drain des Kraft transistors 15 verbunden. Das Gate des Abtasttransistors 19 ist mit dem Gate des Krafttransistors 15 verbunden. Der Krafttransistor 15 und der Abtasttransistor 19 bilden eine Stromspiegelschaltung. Das Source des Abtasttransistors 19 ist über eine Konstantstromquelle 20 geerdet. Die Kon stantstromquelle 20 dient dazu, einen Strom durch den Ab tasttransistor 19 auf einen konstanten Pegel zu regulieren.

Der invertierende Eingangsanschluß eines Operationsver stärkers 21 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Source des Abtasttransistors 19 und der Konstantstromquelle 20 verbunden. Der nichtinvertierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 21 ist mit dem Verbindungspunkt zwi schen dem Source des Krafttransistors 15 und dem heißen An schluß der Zündvorrichtung 11 verbunden. Der Ausgangsan schluß des Operationsverstärkers 21 ist mit den Gates des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 verbunden. Der Operationsverstärker 21 steuert die Spannung an den Gates des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 derart, daß die Sourcespannung des Krafttransistors 15 und die Sourcespannung des Abtasttransistors 19 zueinander gleich sind. Der Abtasttransistor 19, die Konstantstrom quelle 20 und der Operationsverstärker 21 wirken derart zu sammen, daß das folgende Verfahren bereitgestellt wird. Wenn der Leistungstransistor 13 einen eingeschaltenen Zu stand annimmt, begibt sich der Krafttransistor 15 in einen eingeschalteten Zustand derart, daß ein durch die Fahrzeug batterie 1 und den Sicherheitskondensator 2 erzeugter kon stanter Strom durch die Zündvorrichtung 11 fließen kann.

Eine Spannungserhöhungsvorrichtung 22 ist an dem Si cherheitskondensator 2 angeschlossen. Die Spannungserhö hungsvorrichtung 22 erzeugt eine erhöhte Spannung aus der Spannung über der Fahrzeugbatterie 1 (der Spannung über dem Sicherheitskondensator 2). Die erhöhte Spannung ist höher als die Spannung über der Fahrzeugbatterie 1 (der Spannung über dem Sicherheitskondensator 2). Die Eingangsseite einer Konstantstromschaltung 23 ist mit der Ausgangsseite der Spannungserhöhungsvorrichtung 22 verbunden. Die Ausgangs seite der Konstantstromschaltung 23 ist mit den Gates des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 verbunden. Die Spannungserhöhungsvorrichtung 22 und die Konstantstrom schaltung 23 wirken derart zusammen, daß die folgende Wir kungsweise vorzusehen wird. Sogar in dem Fall, bei welchem die Spannung über der Fahrzeugbatterie 1 (die Spannung über dem Sicherheitskondensator 2) auf 5V oder weniger abfällt, können die Gatespannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 etwa gleich 15V sein, wobei der Kraft transistor 15 und der Abtasttransistor 19 die Konstant stromeinspeisung aus führen können.

Der nichtinvertierende Eingangsanschluß eines Operati onsverstärkers 24 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Source des Krafttransistors 15 und dem heißen Anschluß der Zündvorrichtung 11 verbunden. Der invertierende Eingangsan schluß des Operationsverstärkers 24 ist mit dem positiven Anschluß einer Bezugsgleichspannungsquelle 25 verbunden. Der negative Anschluß der Bezugsgleichspannungsquelle 25 ist geerdet. Der Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 24 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Gate des Lei stungstransistors 13 und dem Kollektor des Ansteue rungstransistors 14 verbunden. Der Operationsverstärker 24 kann eine geeignete Spannung dem Gate des Leistungstransi stors 13 einspeisen. Wenn sich der Ansteuerungstransistor 14 in einem eingeschalteten Zustand befindet, wird das Gate des Leistungstransistors 13 einer niedrigen Spannung derart unterworfen, daß sich der Leistungstransistor 13 in einem ausgeschalteten Zustand befindet. Wenn der Ansteue rungstransistor 14 einen ausgeschalteten Zustand annimmt, ändert sich die Gatespannung des Leistungstransistors 13 auf einen hohen Pegel derart, daß der Leistungstransistor 13 sich in einen eingeschalteten Zustand begibt.

Der Krafttransistor 15, der Abtasttransistor 19, die Konstantstromquelle 20, der Operationsverstärker 21, die Spannungserhöhungsvorrichtung 22 und die Konstantstrom schaltung 23 bilden eine zusammengesetzte Konstantstrom schaltung zum Regulieren eines Zündstroms, welcher durch die Zündvorrichtung 11 fließt. Die zusammengesetzte Kon stantstromschaltung arbeitet wie folgt.

In der Abwesenheit einer Kollision des Fahrzeugkörpers mit einem Objekt gibt der Kollisionsdetektor 4 ein Hochpe gelsignal der Basis des Transistors 14 derart aus, daß sich der Transistor 14 in einem eingeschalteten Zustand befin det. Dementsprechend wird in diesem Fall ein Niedrigpegel signal an das Gate des Leistungstransistors 13 angelegt, und der Leistungstransistor 13 befindet sich in einem aus geschalteten Zustand.

In Abwesenheit einer Kollision hält die zusammengesetz te Konstantstromschaltung den Krafttransistor 15 und den Abtasttransistor 19 in einem eingeschalteten Zustand. Wenn das Stromspiegelverhältnis zwischen dem Krafttransitor 15 und dem Abtasttransistor 19 gleich 1000:1 ist, ist das Ver hältnis zwischen dem Widerstand des Krafttransistors 15 im eingeschalteten Zustand und dem Widerstand des Abtasttran sistors 19 im eingeschalteten Zustand gleich 1 : 1000. Bei spielsweise beträgt der Widerstand des Abtasttransistors 19 im eingeschalteten Zustand 200 Ω, während der Widerstand des Krafttransistors 15 im eingeschalteten Zustand 0,2 Ω beträgt.

Wenn ein von der Konstantstromquelle 20 bereitgestell ter konstanter Strom 1,2 mA beträgt, beträgt die Spannung zwischen dem Drain und dem Source des Abtasttransistors 19 240 mV (= 200 Ω × 1,2 mA). Es wird angenommen, daß der Wi derstandswert der Widerstände 16, 17, und 18 1kΩ, 2kΩ bzw. 4kΩ betragen und der Widerstandswert der Zündvorrichtung 11 etwa 2 Ω beträgt. In diesem Fall beträgt ein Strom, welcher durch den Drain-Source-Pfad des Krafttransistors 15 fließt, beispielsweise 2 mA. Somit beträgt die Spannung zwischen dem Drain und dem Source des Krafttransistors 15 0,4 mV (= 0,2 Ω × 2 mA). Die Spannung zwischen dem Drain und dem Source des Krafttransistors 15 liegt weit unter derjenigen des Abtasttransistors 19.

Da die Drainspannungen des Krafttransistors 19 und des Abtasttransistors 15 zueinander gleich sind, ruft der Un terschied zwischen den Drain-Source-Spannungen des Kraft transistors 15 und des Abtasttransistors 19 einen entspre chenden Unterschied zwischen den Source-Spannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 hervor. Der Operationsverstärker 21 stellt erhöhte Gatespannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 im An sprechen auf den Unterschied zwischen den Sourcespannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 be reit. Die erhöhten Gatespannungen veranlassen den Kraft transistor 15 und den Abtasttransistor 19 dazu, sich in ei nen eingeschalteten Zustand zu begeben.

Beim Auftreten einer Kollision des Fahrzeugskörpers mit einem Objekt gibt der Kollisionsdetektor 4 ein Niedrigpe gelsignal (ein Kollisionserfassungssignal) der Basis des Transistors 14 derart aus, daß sich der Transistor 14 in einen ausgeschalteten Zustand begibt. Dementsprechend wird in diesem Fall ein Hochpegelsignal an das Gate des Lei stungstransistors 13 angelegt, und der Leistungstransistor 13 begibt sich in einen eingeschalteten Zustand.

Beim Auftreten einer Kollision begibt sich der Sicher heitssensorschalter 12 in einen eingeschalteten Zustand (einen geschlossenen Zustand), bevor der Kollisionsdetektor 4 ein Kollisionserfassungssignal ausgibt. Daher fließt ein von der Fahrzeugbatterie 1 und dem Sicherheitskondensator 2 erzeugter Zündstrom (Ansteuerungsstrom) durch den Sicher heitssensorschalter 12, den Krafttransistor 15, die Zünd vorrichtung 11 und den Leistungstransistor 13. Die Zündvor richtung 11 aktiviert den zugeordneten Airbag im Ansprechen auf den Zündstrom (Ansteuerungsstrom). Wenn der von der Konstantstromquelle 20 bereitgestellte Konstantstrom 1,2 mA beträgt und das Stromspiegelverhältnis zwischen dem Kraft transistor 15 und dem Abtasttransistor 19 1000 : 1 beträgt, beträgt der Zündstrom 1,2 A.

Wenn sich der Zündstrom, welcher durch den Krafttransi stor 15 fließt, von 1,2 A erhöht, ändert sich die Source spannung des Krafttransistors 15 relativ zu der Sourcespan nung des Abtasttransistors 19. Der Operationsverstärker 21 spricht auf diese Veränderung der Sourcespannung des Kraft transistors 15 an und verringert die Gatespannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19. Das Ver ringern der Gatespannung des Krafttransistors 15 reduziert den Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15 fließt.

Wenn sich der Zündstrom, welcher durch den Krafttransi stor 15 fließt, von 1,2 A verringert, ändert sich die Sourcespannung des Krafttransistors 15 relativ zu der Sourcespannung des Abtasttransistors 19. Der Operationsver stärker 21 spricht auf diese Änderung der Sourcespannung des Krafttransistors 15 an, wodurch die Gatespannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 erhöht werden. Das Ansteigen der Gatespannung des Krafttransistors 15 erhöht den Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15 fließt.

Als Ergebnis des oben beschriebenen Verfahrens wird der Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15 fließt (d. h. der Zündstrom, welcher durch die Zündvorrichtung fließt) auf 1,2 A geregelt.

Die zusammengesetzte Konstantstromschaltung zum Regu lieren des Zündstroms durch die Zündvorrichtung 11 besitzt MOS-Transistoren einschließlich des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19. Die MOS-Transistoren sorgen für eine gute Temperaturansprechcharakteristik der zusammenge setzten Konstantstromschaltung. Experimentell wurde bestä tigt, daß der Zündstrom auf eine Genauigkeit von ± 3% oder weniger reguliert werden kann.

Wie in Fig. 2 dargestellt enthält die Konstantstrom quelle 20 NPN-Bipolartransistoren 20a und 20b und einen va riablen Widerstand 20. Die Basisanschlüsse der Transistoren 20a und 20b sind miteinander verbunden. Die Emitter der Transistoren 20a und 20b sind geerdet. Der Kollektor des Transistors 20a ist mit dem Source des Abtasttransistors 19 und dem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsver stärkers 21 verbunden. Ein erster Anschluß des variablen Widerstands 20c ist mit einer Konstantspannungsleitung ver bunden, welche einer stabilisierten Gleichspannung Vcc un terworfen ist. Die stabilisierte Gleichspannung Vcc wird von einer (nicht dargestellten) geregelten Strom- bzw. Spannungsversorgung erzeugt, welche mit dem Sicherheitskon densator 2 verbunden ist. Ein zweiter Anschluß des varia blen Widerstands 20c ist mit dem Kollektor des Transistors 20b verbunden. Das zweite Ende des variablen Widerstands 20c ist mit den Basisanschlüssen der Transistoren 20a und 20b verbunden. Die Transistoren 20a und 20b bilden eine Stromspiegelschaltung. Ein Strom, welcher durch den Transi stor 20a fließt, wird auf einen Strom, welcher durch den Transistor 20b fließt, abgeglichen bzw. gleichgemacht. Der Strom, welcher durch den Transistor 20b fließt, kann durch den variablen Widerstand 20c eingestellt werden. Somit kann der Strom, welcher durch den Transistor 20a fließt, durch den variablen Widerstand 20c eingestellt werden.

In dem Fall, bei welchem der Leistungstransistor 13 sich in einem eingeschalteten Zustand befindet, verringert der Operationsverstärker 21 die Gatespannungen des Kraft transistors 15 und des Abtasttransistors 19 derart, wenn die Sourcespannung des Krafttransistors 15 infolge eines Rauschens oder des Schwungradeffekts (flywheel effect) durch die von der Zündvorrichtung 11 gebildeten Induktivi tät in einen negativen Bereich fällt, daß sich der Zustand des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 in den ausgeschalteten Zustand ändert. Wenn eine geeignete Gegen maßnahme gegen die Änderung des Zustands des Krafttransistors 15 in einen ausgeschalteten Zustand nicht durchge führt wird, wird der Krafttransistor 15 in einem ausge schalteten Zustand gesperrt bzw. blockiert, nachdem die un günstige Beeinträchtigung durch das Rauschen oder den Schwungradeffekt verschwunden ist. Der Operationsverstärker 24 und die Gleichstrombezugsspannungsquelle 25 wirken zu sammen, um eine geeignete Gegenmaßnahme gegen die Änderung des Krafttransistors 15 in einen ausgeschalteten Zustand wie folgt bereitzustellen.

Der Operationsverstärker 24 vergleicht die Sourcespan nung des Krafttransistors 15 mit der Spannung über der Be zugsgleichspannungsquelle 25, welche auf eine niedrige po sitive Spannung (beispielsweise gleich 0,3 V) voreinge stellt ist. Wenn die Sourcespannung des Krafttransistors 15 unter die Spannung über der Bezugsgleichspannungsquelle 25 abfällt und danach infolge eines Rauschens oder des Schwungradeffekts in einen negativen Bereich fällt, gibt der Operationsverstärker 24 eine niedrige Spannung dem Gate des Leistungstransistors 13 aus. Daher begibt sich der Lei stungstransistor in einen ausgeschalteten Zustand. Wenn die ungünstige Beeinträchtigung durch das Rauschen oder den Schwungradeffekt verschwindet, steigt die Sourcespannung des Krafttransistors 15 an und kehrt auf ein normales posi tives Gebiet zurück, da sich der Leistungstransistor 13 in einem ausgeschalteten Zustand befindet, und daher wird das Source des Krafttransistors 15 nicht über den Leistungs transistor 13 auf Masse kurzgeschlossen. Als Ergebnis er höht der Operationsverstärker 21 die Gatespannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 und be ginnt erneut mit dem Stromregulierungsverfahren. Zur selben Zeit gibt der Operationsverstärker 24 eine hohe Spannung dem Gate des Leistungstransistors 13 im Ansprechen auf das Ansteigen der Sourcespannung des Krafttransistors 15 aus, und der Leistungstransistor 13 kehrt in einen eingeschalte ten Zustand zurück. Somit beginnt der Zündstrom erneut da mit, normal durch die Zündvorrichtung 11 zu fließen.

Die Diagnose enthält eine Überprüfung darüber, ob der Zustand des Leistungstransistors 13 auf einen eingeschalte ten Zustand geändert werden kann oder nicht. Die Überprü fung des Leistungstransistors 13 wird ausgeführt, wenn der Sicherungssensorschalter 12 geöffnet wird bzw. ist. Die Überprüfung des Leistungstransistors 13 bezieht sich auf die Spannung an dem heißen Anschluß der Zündvorrichtung 11. Während dieser Überprüfung wirken der Leistungstransistor 13, der Operationsverstärker 24 und die Bezugsgleichspan nungsquelle 25 zusammen, um die Spannung des heißen An schlusses der Zündvorrichtung 11 auf einen Pegel gleich der Spannung über der Bezugsgleichspannungsquelle 25 rückgekop pelt zu steuern. Somit wird die Spannung des heißen An schlusses der Zündvorrichtung 11 auf einen konstanten Pegel reguliert. Die regulierte Spannung bietet eine hohe Verläß lichkeit gegenüber der Prüfung des Leistungstransistors 13.

Der Operationsverstärker 24 kann als herkömmlicher Kom parator ausgebildet sein.

Wenn die Verbindungsleitung zwischen dem Source des Krafttransistors 15 und dem heißen Anschluß der Zündschal tung 11 infolge eines Unfalls auf Masse kurzgeschlossen ist, fällt die Sourcespannung des Krafttransistors 15 auf 0 V ab, so daß der Operationsverstärker 21 die Gatespannungen des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 ver ringert. Somit begeben sich der Krafttransistor 15 und der Abtasttransistor 19 in den ausgeschalteten Zustand. In die sem Fall fließt dementsprechend lediglich ein kleiner Strom in die Ansteuerungsschaltung "A", und die anderen Ansteue rungsschaltungen (beispielsweise die Ansteuerungsschaltung "B") werden durch den Kurzschluß in der Ansteuerungsschal tung "A" nicht ungünstig beeinflußt.

Es wird angenommen, daß die Leistungseinspeisung von der Fahrzeugbatterie 1 in die Ansteuerungsschaltung "A" ab getrennt ist und die Ansteuerungsschaltung "A" die elektri sche Spannung lediglich von dem Sicherheitskondensator 2 beim Auftreten einer Kollision empfängt. In diesem Fall fällt die Spannung über dem Sicherheitskondensator 2 ab, wenn die Zeit verstreicht. Sogar in diesem Fall stellt die Spannungserhöhungsvorrichtung 22 hohe Gatespannungen dem Krafttransistor 15 und dem Abtasttransistor 19 bereit, so daß ein normaler Betrieb der zusammengesetzten Konstant stromschaltung sichergestellt sein kann. Da der Widerstand zwischen dem Drain und dem Source des Krafttransistors 15 relativ klein sein kann, kann ein konstanter Zündstrom der Zündvorrichtung 11 sogar dann eingespeist werden, wenn die Spannung über dem Sicherheitskondensator 2 abfällt.

Wie in Fig. 3 dargestellt enthält der Operationsver stärker 21 einen invertierenden Eingangsanschluß 21a, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß 21b und einen Aus gangsanschluß 21c. Der invertierende Eingangsanschluß 21a ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Source des Ab tasttransistors 19 (vgl. Fig. 1) und der Eingangsseite der Konstantstromquelle 20 (vgl. Fig. 1) verbunden. Der nicht invertierende Eingangsanschluß 21b ist mit dem Verbindungs punkt zwischen dem Source des Krafttransistors 15 (vgl. Fig. 1) und dem heißen Anschluß der Zündvorrichtung 11 (vgl. Fig. 1) verbunden. Der Ausgangsanschluß 21c ist mit den Gates des Krafttransistors 15 (vgl. Fig. 1) und des Ab tasttransistors 19 (vgl. Fig. 1) verbunden. Der Ausgangs anschluß 21c ist ebenfalls mit der Ausgangsseite der Kon stantstromschaltung 23 (vgl. Fig. 1) verbunden.

Der Operationsverstärker 21 enthält ebenfalls einen PNP-Transistor 21d, einen NPN-Transistor 21e, einen NPN-Transistor 21f, einen PNP-Transistor 21g, einen PNP-Transi stor 21h, einen NPN-Transistor 21i und einen NPN-Transistor 21j. Der Operationsverstärker 21 enthält des weiteren Kon stantstromquellen 21k, 21l und 21m, einen Widerstand 21n, einen Kondensator 21o und einen Widerstand 21p.

Ein erster Anschluß der Konstantstromquelle 21k ist mit einer Konstantspannungsleitung verbunden, welche der stabi lisierten Gleichspannung Vcc unterworfen wird. Ein zweiter Anschluß der Konstantstromquelle 21k ist mit den Emittern der Transistoren 21d und 21g verbunden. Die Basis des Tran sistors 21d ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß 21a verbunden. Die Basis des Transistors 21g ist mit dem nicht invertierenden Eingangsanschluß 21b verbunden. Der Kollek tor des Transistors 21d ist mit dem Kollektor des Transi stors 21e verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 21e und 21f sind miteinander verbunden. Der Kollektor des Transistors 21d ist mit den Basisanschlüssen der Transisto ren 21e und 21f verbunden. Die Emitter der Transistoren 21e und 21f sind geerdet. Der Kollektor des Transistors 21g ist mit dem Kollektor des Transistors 21f verbunden.

Ein erster Anschluß der Konstantstromquelle 21l ist mit der Konstantspannungsleitung verbunden, die der stabili sierten Gleichspannung Vcc unterworfen wird. Ein zweiter Anschluß der Konstantstromquelle 21l ist mit dem Emitter des Transistors 21h und der Basis des Transistors 21i ver bunden. Die Basis des Transistors 21h ist mit dem Verbin dungspunkt zwischen den Kollektoren der Transistoren 21g und 21f verbunden. Der Kollektor des Transistors 21h ist geerdet.

Ein erster Anschluß der Konstantstromquelle 21m ist mit der Konstantspannungsleitung verbunden, welche der stabili sierten Gleichspannung Vcc unterworfen wird. Ein zweiter Anschluß der Konstantstromquelle 21m ist mit dem Kollektor des Transistors 21i verbunden. Der Emitter des Transistors 21i ist mit der Basis des Transistors 21j verbunden. Der Emitter des Transistors 21i ist über den Widerstand 21p ge erdet. Der Kollektor des Transistors 21j ist mit dem Aus gangsanschluß 21c verbunden. Der Emitter des Transistors 21j ist geerdet.

Ein erster Anschluß des Widerstands 21n ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den Kollektoren der Transistoren 21g und 21f verbunden. Ein zweiter Anschluß des Widerstands 21n ist mit einem ersten Anschluß des Kondensators 21o ver bunden. Ein zweiter Anschluß des Kondensators 21o ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des Transistors 21j und des Ausgangsanschlusses 21c verbunden. Der Wider stand 21n und der Kondensator 21o wirken zusammen, um eine Phasenverzögerung vorzusehen.

Der Operationsverstärker 21 von Fig. 3 arbeitet wie folgt.

Wenn die Spannung an dem invertierenden Eingangsan schluß 21a relativ zu der Spannung an dem nicht invertie renden Eingangsanschluß 21b abfällt, erhöht sich ein Strom, welcher durch den Transistor 21d fließt, derart, daß sich die Transistoren 21e und 21f in einen eingeschalteten Zu stand begeben. Als Ergebnis begibt sich der Transistor 21h in einen eingeschalteten Zustand, und die Transistoren 21i und 21j begeben sich in ausgeschaltete Zustände. Somit er höht sich die Spannung an dem Ausgangsanschluß 21c durch einen Strom, welcher von der Konstantstromschaltung 23 ein gespeist wird.

Wenn die Spannung an dem invertierenden Eingangsan schluß 21a relativ zu der Spannung an dem nichtinvertieren den Eingangsanschluß 21b ansteigt, erhöht sich ein Strom, welcher durch den Transistor 21g fließt. Als Ergebnis be gibt sich der Transistor 21h in einen ausgeschalteten Zu stand, und die Transistoren 21i und 21j begeben sich in ei nen eingeschalteten Zustand. Somit fällt die Spannung an dem Ausgangsanschluß 21c ab.

Die von dem Operationsverstärker 21 ausgeführten oben angezeigten Prozesse veranlassen die zusammengesetzte Kon stantstromschaltung dazu, die Spannung an dem invertieren den Eingangsanschluß 21a und die Spannung an dem nichtin vertierenden Eingangsanschluß 21b gleichzumachen.

Der Ausgangsanschluß 21c führt über den Krafttransistor 15 zu der Zündvorrichtung 11. Die Zündvorrichtung 11 be sitzt eine Induktivität. Die Phase der von dem Operations verstärker 21 ausgegebenen Spannung eilt durch die Indukti vität der Zündvorrichtung vor. Demgegenüber verzögern der Widerstand 21n und der Kondensator 21o die Phase der von dem Operationsverstärker 21 ausgegebenen Spannung. Dement sprechend ist die Phase der von dem Operationsverstärker 21 ausgegebenen Spannung geeignet eingestellt, und es wird verhindert, daß die Ausgangsspannung oszilliert.

Vorzugsweise ist der Operationsverstärker 21 in einer integrierten Schaltung (IC) gebildet. Eine kleine Kapazität des Kondensators 21o genügt infolge der Anwesenheit des Wi derstands 21n. Die kleine Kapazität des Kondensators 21o ermöglicht es, leicht den Operationsverstärker 21 in einer integrierten Schaltung (IC) zu bilden.

Wie in Fig. 4 dargestellt enthält der Operationsver stärker 24 einen invertierenden Eingangsanschluß 24a, einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß 24b und einen Aus gangsanschluß 24c. Der invertierende Eingangsanschluß 24a ist mit dem positiven Anschluß der Bezugsgleichspannungs quelle 25 (vgl. Fig. 1) verbunden. Der nichtinvertierende Eingangsanschluß 24b ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Source des Krafttransistors 15 (vgl. Fig. 1) und dem heißen Anschluß der Zündvorrichtung 11 (vgl. Fig. 1) ver bunden. Der Ausgangsanschluß 21c ist mit dem Verbindungs punkt zwischen der Basis des Leistungstransistors 13 (vgl. Fig. 1) und dem Kollektor des Ansteuerungstransistors 14 (vgl. Fig. 1) verbunden.

Der Operationsverstärker 24 enthält einen PNP-Transi stor 24d, einen NPN-Transistor 24e, einen PNP-Transistor 24f, einen PNP-Transistor 24g, einen NPN-Transistor 24h, einen PNP-Transistor 24i, einen NPN-Transistor 24j und ei nen NPN-Transistor 24k. Der Operationsverstärker 24 enthält des weiteren einen PNP-Transistor-Satz 24l, bei welchem ei ne Mehrzahl von PNP-Transistoren parallel miteinander ver bunden sind. Der Operationsverstärker 24 enthält einen PNP-Transistor-Satz 24m, bei welchem eine Mehrzahl von PNP-Transistoren bezüglich der Basen und Emitter parallel ver bunden sind. Der Operationsverstärker 24 enthält des weite ren Konstantstromquellen 24n und 24o und Widerstände 24p und 24g.

Ein erster Anschluß der Konstantstromquelle 24n ist mit einer Konstantspannungsleitung verbunden, welche der stabi lisierten Gleichspannung Vcc unterworfen wird. Ein zweiter Anschluß der Konstantstromquelle 24n ist mit den Emittern des Transistorsatzes 24l verbunden. Die Kollektoren in dem Transistorsatz 24l sind mit den Emittern der Transistoren 24f und 24i verbunden. Die Basis des Transistors 24f ist mit der Basis des Transistors 24e und dem Kollektor des Transistors 24e verbunden. Der Emitter des Transistors 24e ist mit dem Emitter des Transistors 24d verbunden. Die Ba sis des Transistors 24d ist über den Widerstand 24p mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß 24b verbunden. Der Kollektor des Transistors 24d ist geerdet.

Der Kollektor des Transistors 24f ist mit dem Kollektor des Transistors 24j verbunden. Die Basen der Transistoren 24j und 24k sind miteinander verbunden. Der Kollektor des Transistors 24f ist ebenfalls mit den Basen der Transisto ren 24j und 24k verbunden. Die Emitter der Transistoren 24j und 24k sind geerdet.

Ein erster Anschluß der Konstantstromquelle 24o ist mit der Konstantspannungsleitung verbunden, welche der stabili sierten Gleichspannung Vcc unterworfen wird. Ein zweiter Anschluß der Konstantstromquelle 24o ist mit den Emittern des Transistorsatzes 24m verbunden. Ein erster Kollektor in dem Transistorsatz 24m ist mit der Basis des Transistors 24f, dem Kollektor des Transistors 24e und der Basis des Transistors 24e verbunden. Ein zweiter Kollektor des Tran sistorsatzes 24m ist mit der Basis des Transistors 24i, dem Kollektor des Transistors 24h und der Basis des Transistors 24h verbunden.

Der Kollektor des Transistors 24i ist mit dem Kollektor des Transistors 24k verbunden. Der Ausgangsanschluß 24c ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den Kollektoren der Tran sistoren 24i und 24k verbunden.

Der Emitter des Transistors 24h ist mit dem Emitter des Transistors 24g verbunden. Der Kollektor des Transistors 24g ist geerdet. Die Basis des Transistors 24g ist über den Widerstand 24g mit dem invertierenden Eingangsanschluß 24a verbunden.

Die Basen in den Transistorsätzen 24l und 24m sind ge meinsam angeschlossen. Jeder Transistorsatz 24l und 24m kann zwischen einem eingeschalteten und ausgeschalteten Zu stand im Ansprechen auf eine an die Basen angelegte Span nung wechseln. Eine (nicht dargestellte) geeignete Vorrich tung kann die Spannung an den Basen jedes Transistorsatzes 24l und 24m steuern. Normalerweise befinden sich die Tran sistorsätze 24l und 24m in einem eingeschalteten Zustand.

Der Operationsverstärker 24 von Fig. 4 arbeitet wie folgt. Wenn die Spannung an dem invertierenden Eingangsan schluß 24a relativ zu der Spannung an dem nichtinvertieren den Eingangsanschluß 24b ansteigt, wird die Basisspannung des Transistors 24i größer als die Basisspannung des Tran sistors 24f. Daher tritt ein von der Konstantstromquelle 24n erzeugter konstanter Strom in den Emitter des Transi stors 24f über den Transistorsatz 24l ein und fließt durch den Emitter-Kollektor-Pfad des Transistors 24f. Danach fließt der konstante Strom durch den Transistor 24j.

Die Transistoren 24j und 24k bilden eine Stromspiegel schaltung. Dementsprechend wird erfordert, daß ein konstan ter Strom, welcher gleich dem konstanten Strom ist, der durch den Transistor 24j fließt, durch den Transistor 24k fließt. In diesem Fall zieht der Transistor 24k Ladungen von dem Gate des Leistungstransistörs 13 (vgl. Fig. 1) mit einer konstanten Rate. Somit wird das Gate des Leistungs transistors 13 (vgl. Fig. 1) unter einem konstanten Strom entladen, welcher durch den Transistor 24k über den Aus gangsanschluß 24c fließt.

Wenn die Spannung an dem nichtinvertierenden Eingangs anschluß 24b relativ zu der Spannung an dem invertierenden Eingangsanschluß 24a ansteigt, wird die Basisspannung des Transistors 24f größer als die Basisspannung des Transi stors 24i. Daher tritt der von der Konstantstromquelle 24n erzeugte konstante Strom in den Emitter des Transistors 24i über den Transistorsatz 24l ein und fließt durch den Emit ter-Kollektor-Pfad des Transistors 24i. Zu dieser Zeit be findet sich der Transistor 24k in einem ausgeschalteten Zu stand. Somit tritt der konstante Strom in das Gate des Lei stungstransistors 13 über den Ausgangsanschluß 24c nach dem Fluß durch den Transistor 24i ein. Dementsprechend wird das Gate des Leistungstransistors 13 (vgl. Fig. 1) durch den konstanten Strom geladen.

Vorzugsweise ist der Operationsverstärker 24 in einer integrierten Schaltung (IC) gebildet. Es gibt eine Parasi tärkapazität zwischen dem Gate und dem Source des Lei stungstransistors 13 (vgl. Fig. 1), welche beispielsweise etwa gleich 500 pF bis etwa 3000 pF ist. Der Operationsver stärker 24 verwendet die Parasitärkapazität und führt den Konstantstromladeprozeß und den Konstantstromentladepro zeß bezüglich der Parasitärkapazität aus. Dadurch verzö gert der Operationsverstärker 24 sein Ausgangssignal und verhindert eine Oszillation des Ausgangssignals. Dement sprechend ist es unnötig, den Operationsverstärker 24 mit einem Phasenkompensationskondensator zu versehen. Dadurch wird es ermöglicht, leicht den Operationsverstärker 24 in einer integrierten Schaltung (IC) zu bilden.

Die Kombination der Transistoren 24e und 24f kann durch einen einzigen Transistor ersetzt werden. Ähnlich kann die Kombination der Transistoren 24h und 24i durch einen einzi gen Transistor ersetzt werden.

Der Operationsverstärker 21 kann eine Struktur ähnlich der in Fig. 4 dargestellten Struktur aufweisen. Der Opera tionsverstärker 24 kann eine Struktur ähnlich der in Fig. 3 dargestellten Struktur aufweisen.

Der Krafttransistor 15 und der Abtasttransistor 19 kön nen aus Bipolartransistoren oder NPN-Transistoren zusammen gesetzt sein.

Der Sicherheitssensorschalter 12 kann auf eine Position zwischen dem Source des Leistungstransistors 13 und Masse bewegt werden. Die Zündvorrichtung 11 kann auf eine Positi on zwischen dem heißen Anschluß der zusammengesetzten Kon stantstromschaltung und dem positiven Anschluß der Fahr zeugbatterie 1 bewegt werden.

Das Fahrzeugairbagsystem von Fig. 1 kann zur Steuerung von Vorlasten oder anderen Vorrichtungen gegenüber den Air bags modifiziert werden.

Die zusammengesetzte Konstantstromschaltung kann zum Steuern einer induktiven Last, eines Motors, einer Lampe oder eines Summers verwendet werden.

Die Konstantstromquelle 20 kann derart entworfen wer den, daß der Wert des dadurch vorgesehenen regulierten Stroms entsprechend einem extern eingespeisten Befehl ein gestellt werden kann. Alternativ kann die Konstantstrom quelle 20 den Wert des regulierten Stroms im Ansprechen auf ein Befehlswert einstellen, welcher von einem geeigneten Speicher wie einem Permanentspeicher eingespeist wird.

Zweite Ausführungsform

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegen den Erfindung, welche ähnlich der Ausführungsform von Fig. 1 außer den im folgenden angezeigten Entwurfsänderungen ist. Die Ausführungsform von Fig. 5 enthält einen Kraft transistor 15a und einen Abtasttransistor 19a anstelle des Krafttransistors 15 und des Abtasttransistors 19 von Fig. 1. Der Krafttransistor 15a und der Abtasttransistor 19a sind P-Kanal-MOS-Transistoren. Die Ausführungsform von Fig. 5 enthält einen Operationsverstärker 21a anstelle des Ope rationsverstärkers 21 von Fig. 1.

Die Sourceanschlüsse des Krafttransistors 15a und des Abtasttransistors 19a sind miteinander verbunden bzw. ge meinsam angeschlossen. Der Operationsverstärker 21a steuert Gatespannungen des Krafttransistors 15a und des Abtasttran sistors 19a, um die Drainspannungen davon gleichzumachen.

Der Drain des Krafttransistors 15a ist mit dem inver tierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 21a verbunden. Der Drain des Abtasttransistors 19a ist mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstär kers 21a verbunden.

Die Konstantstromquelle 20 ermöglicht einen konstanten Stromfluß durch den Abtasttransistor 19a, und daher kann die Spannung zwischen dem Source und dem Drain des Abtast transistors 19a konstant sein. Wenn ein Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15a fließt, ansteigt, ändert sich die Drainspannung des Krafttransistors 15a relativ zu der Drainspannung des Abtasttransistors 19a. Der Operationsver stärker 21a spricht auf diese Änderung der Drainspannung des Krafttransistors 15a an und erhöht die Gatespannung des Krafttransistors 15a und des Abtasttransistors 19a. Das An steigen der Gatespannung des Krafttransistors 15a verrin gert den Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15a fließt.

Wenn der Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15a fließt, sich verringert, ändert sich die Drainspannung des Krafttransistors 15a relativ zu der Drainspannung des Abtasttransistors 19a. Der Operationsverstärker 21a spricht auf diese Änderung der Drainspannung des Krafttransistors 15a an, wobei die Gatespannung des Krafttransistors 15a und des Abtasttransistors 19a abfällt. Der Abfall der Gatespan nung des Krafttransistors 15a erhöht den Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15a fließt.

Als Ergebnis der oben dargestellten Prozesse wird der Zündstrom, welcher durch den Krafttransistor 15a fließt (d. h. der Zündstrom, welcher durch die Zündvorrichtung 11 fließt) auf einen konstanten Pegel geregelt.

Der Krafttransistor 15a und der Abtasttransistor 19a können aus Bipolartransistoren oder PNP-Transistoren zusam mengesetzt sein.

Dritte Ausführungsform

Fig. 6 stellt eine dritte Ausführungsform der Erfindung dar, welche ähnlich der Ausführungsform von Fig. 1 außer dem im folgenden angezeigten Entwurfsänderungen ist.

Bei der Ausführungsform von Fig. 6 ist der nichtinver tierende Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 24 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem kalten Anschluß der Zünd vorrichtung 11 und dem Drain des Leistungstransistors 13 verbunden. Daher ist die Zündvorrichtung 11 außerhalb der Rückkopplungssteuerungsschleife einschließlich des Operati onsverstärkers 24 lokalisiert. Somit wird verhindert, daß der Widerstand der Zündvorrichtung 11 und die Induktivität der Verbindung zu der Zündvorrichtung 11 die Rückkopplungs steuerungsschleife zum Oszillieren der Spannung über der Zündvorrichtung 11 veranlassen.

Vorstehend wurde eine Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung offenbart. Die An steuerungsschaltung enthält eine Vorrichtung zum Aktivieren der Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung. Ein erster Transistor ist in Serie mit der Vorrichtung verbunden. Eine Konstantstromschaltung empfängt elektrische Energie von ei ner Spannungsversorgung und speist einen konstanten Strom der Vorrichtung ein, wenn sich der erste Transistor in ei nen eingeschalteten Zustand begibt. Die Konstantstromschal tung weist einen zweiten Transistor auf, der in Serie mit der Vorrichtung verbunden ist. Der zweite Transistor weist einen N-Kanal-Feldeffekttransistor auf. Ein dritter Transi stor ist mit dem zweiten Transistor verbunden. Der zweite und dritte Transistor bilden eine Stromspiegelschaltung. Der dritte Transistor enthält einen N-Kanal-Feldeffekttran sistor. Eine Spannung zwischen einem Gate und einem Source des dritten Transistors wird auf einen konstanten Pegel ge regelt. Gatespannungen des zweiten und dritten Transistors werden im Ansprechen auf Sourcespannungen des zweiten und dritten Transistors gesteuert, um die Sourcespannungen des zweiten und dritten Transistors gleichzumachen.

Claims

1. Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Si cherheitsvorrichtung mit:
einer Vorrichtung (11) zum Aktivieren der Fahrzeugin sassen-Sicherheitsvorrichtung;
einem ersten Transistor (13), der in Serie mit der Vorrichtung (11) verbunden ist;
einer Spannungsversorgung (1, 2); und
einer Konstantstromschaltung, welche elektrische Ener gie von der Spannungsversorgung (1, 2) empfängt und einen konstanten Strom der Vorrichtung (11) einspeist, wenn sich der erste Transistor (13) in einen eingeschalteten Zustand begibt;
wobei die Konstantstromschaltung

[a] einen zweiten Transistor (15), der in Serie mit der Vorrichtung (11) verbunden ist und einen N-Kanal-Feld effekttransistor aufweist;
[b] einen dritten Transistor (19), der mit dem zweiten Transistor (15) verbunden ist, wobei der zweite und dritte Transistor eine Stromspiegelschaltung bilden und der dritte Transistor (19) einen N-Kanal-Feldeffekttransistor auf weist;
[c] eine erste Einrichtung (20) zum Regulieren einer Spannung zwischen einem Gate und einem Source des dritten Transistors (19) auf einen konstanten Pegel; und
[d] eine zweite Einrichtung (21, 22, 23) zum Steuern von Gatespannungen des zweiten und dritten Transistors (15, 19) im Ansprechen auf Sourcespannungen des zweiten und dritten Transistors (15, 19) aufweist, um die Sourcespan nungen des zweiten und dritten Transistors (15, 19) gleich zumachen.

2. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Einrichtung (20) eine Konstant stromquelle (20) aufweist, die einen konstanten Stromfluß durch den dritten Transistor (19) ermöglicht.

3. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Einrichtung (21, 22, 23) einen Operationsverstärker (21) mit einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß, einem invertierenden Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß aufweist, wobei der nichtinvertie rende Eingangsanschluß der Sourcespannung des zweiten Tran sistors (15) unterworfen wird, der invertierende Eingangs anschluß der Sourcespannung des dritten Transistors (19) unterworfen wird und der Ausgangsanschluß mit den Gates des zweiten und dritten Transistors (15, 19) verbunden ist.

4. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Operationsverstärker (21) eine Kompensa tionsschaltung zum Erlangen der Phase und der Verstärkungs grenze aufweist, wobei die Kompensationsschaltung einen Wi derstand und einen Kondensator aufweist.

5. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Operationsverstärker (21) eine Einrich tung zum Laden und Entladen der Gates des zweiten und drit ten Transistors (15, 19) unter einem konstanten Strom auf weist.

6. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die zweite Einrichtung (21, 22 und 23) eine Spannungserhöhungsvorrichtung (22) zum Erhöhen einer Span nung der Spannungsversorgung (1, 2) in eine erhöhte resul tierende Spannung und eine Einrichtung zum Erzeugen der Gatespannungen im Ansprechen auf die erhöhte resultierende Spannung aufweist.

7. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Source des zweiten Transistors (15) mit einem ersten Anschluß der Vorrichtung (11) verbunden ist und ein zweiter Anschluß der Vorrichtung (11) über den er sten Transistor (13) geerdet ist und daß eine dritte Einrichtung (24, 25) zum Zurückführen der Sourcespannung des zweiten Transistors (15) auf eine normale Spannung und zum Aufheben der negativen Spannung in Fällen vorgesehen ist, bei welchen eine negative Spannung an dem Source des zwei ten Transistors (15) auftritt.

8. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß ein erster Widerstand (17) parallel mit dem zweiten Transistor (15) verbunden ist und ein zweiter Wi derstand (18) parallel mit dem ersten Transistor (13) ver bunden ist, wobei die dritte Einrichtung (24, 25) zum Fest legen des ersten Transistors (13) auf einen ausgeschalteten Zustand operativ ist, wenn die negative Spannung an dem Source des zweiten Transistor (15) auftritt.

9. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der erste Transistor (13) aus einem Feldef fekttransistor besteht und die dritte Einrichtung (24, 25) einen Operationsverstärker (24) zum Steuern einer Gatespan nung des ersten Transistors (13) aufweist, um die Source spannung des zweiten Transistors (15) und eine Bezugsspan nung gleichzumachen.

10. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Operationsverstärker (24) eine Einrich tung zum Laden eines Gates des ersten Transistors (13) un ter einem konstanten Strom aufweist.

11. Ansteuerungsschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Operationsverstärker (24) eine Kompensa tionsschaltung zum Erlangen der Phase und der Verstärkungs grenze aufweist, wobei die Kompensationsschaltung eine Ka pazität zwischen einem Gate und einem Source des ersten Transistors aufweist.

12. Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicher heitsvorrichtung mit:
einer Vorrichtung (11) zum Aktivieren der Fahrzeug In sassen-Sicherheitsvorrichtung;
einem ersten Transistor (13), welcher in Serie mit der Vorrichtung (11) verbunden ist;
einem zweiten Transistor (15, 15a), welcher in Serie mit der Vorrichtung (11) verbunden ist und einen Feldef fekttransistor aufweist;
einem dritten Transistor (19, 19a), welcher mit dem zweiten Transistor (15, 15a) verbunden ist, wobei der zweite und dritte Transistor (15, 15a, 19, 19a) eine Strom spiegelschaltung bilden und der dritte Transistor (19, 19a) einen Feldeffekttransistor aufweist;
einer Konstantstromquelle (20) zum Ermöglichen eines konstanten Stromflusses durch den dritten Transistor (19, 19a); und
einer Einrichtung (21, 22 und 23) zum Steuern von Gate spannungen des zweiten und dritten Transistors (15, 15a, 19, 19a), um Spannungen an Elektroden des zweiten und drit ten Transistors (15, 15a, 19, 19a) gleichzumachen, welcher sich von den Basen davon unterscheiden, und zum Einspeisen eines konstanten Zündstroms der Vorrichtung (11) über den zweiten Transistor (15, 15a), wenn sich der erste Transi stor (13) in einen eingeschalteten Zustand begibt.

13. Ansteuerungsschaltung für eine Fahrzeuginsassen-Sicher heitsvorrichtung mit:
einer Vorrichtung (11) zum Aktivieren der Fahrzeugin sassen-Sicherheitsvorrichtung;
einem ersten Transistor (13), welcher in Serie mit der Vorrichtung (11) verbunden ist;
einem zweiten Transistor (15, 15a), welcher in Serie mit der Vorrichtung (11) verbunden ist;
einem dritten Transistor (19, 19a), welcher mit dem zweiten Transistor (15, 15a) verbunden ist, wobei der zweite und dritte Transistor (15, 15a, 19, 19a) eine Strom spiegelschaltung bilden;
einer Konstantstromquelle (20) zum Ermöglichen eines ersten konstanten Stromflusses durch den dritten Transistor (19, 19a); und
einer Einrichtung (21, 22, 23) zum Einspeisen eines zweiten konstanten Stroms der Vorrichtung (11) über den zweiten Transistor (15, 15a), wenn sich der erste Transi stor (13) in einen eingeschalteten Zustand begibt, wobei der erste und zweite konstante Strom eine Beziehung aufwei sen, welche von einem Stromspiegelverhältnis der Stromspie gelschaltung abhängt.

14. Konstantstromsteuerschaltung mit:
einer Last (11);
einem ersten Transistor (15, 15a), welcher in Serie mit der Last (11) verbunden ist;
einem zweiten Transistor (19, 19a), welcher mit dem er sten Transistor (15, 15a) verbunden ist, wobei der erste und zweite Transistor (15, 15a, 19, 19a) eine Stromspiegel schaltung bilden;
einer Konstantstromquelle (20) zum Ermöglichen eines ersten konstanten Stromflusses durch den zweiten Transistor (19, 19a);
einer ersten Einrichtung zum Steuern des ersten und zweiten Transistors (15, 15a, 19, 19a), um Spannungen an Elektroden des ersten und zweiten Transistors (15, 15a, 19, 19a) gleichzumachen; und
einer zweiten Einrichtung zum Einspeisen eines zweiten konstanten Stroms der Last (11) über den ersten Transistor (15, 15a), wobei der erste und zweite konstante Strom eine Beziehung zueinander aufweisen, welche von einem Stromspie gelverhältnis der Stromspiegelschaltung abhängt.