DE19843074A1

DE19843074A1 - Zündstromkreis für Auslösemittel passiver Insassenschutzeinrichtungen

Info

Publication number: DE19843074A1
Application number: DE1998143074
Authority: DE
Inventors: Rudi Rothbauer; Anton Woermann; Helmut Rauh
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1998-09-19
Filing date: 1998-09-19
Publication date: 1999-12-23

Abstract

In bisherigen Zündstromkreisen konnte es bereits aufgrund von Einfachfehlern in der Steuereinheit zur Auslösung des Auslösemittels kommen, da alle Schaltmittel eines Zündstromkreises eines Auslösemittels über einen Zündbefehl gesteuert wurden. Bisher wird deshalb ein zusätzlicher Schwellwertschalter, bspw. ein beschleunigungssensitiver mikromechanischer Schalter vorgesehen, der jedoch teuer und bei der Vielzahl von Zündstromkreisen nicht immer für alle Zündstromkreise gemeinsam einsetzbar ist. DOLLAR A Durch zwei voneinander unabhängig steuerbare Gruppen von seriell im Zündstromkreis angeordneten Schaltmitteln, die über separate Signalleitungen mit separaten, unabhängig voneinander gesteuerten Ausgängen der Steuereinheit ansteuerbar sind, kann äußerst einfach und dennoch sicher dies auch ohne mikromechanische Schalter gelöst werden. Die unabhängigen Freigabeschalter sind vorzugsweise auch als separate Bauelemente ausgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zündstromkreis für Auslösemittel passiver In sassenschutzeinrichtungen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Derartige Insassenschutzsysteme werden derzeit in vielen Kraftfahrzeugen eingesetzt. Da jedoch die Steuereinheiten für ihre komplexen Steuerungs aufgaben meist einen nicht immer fehlerfrei arbeitenden Microcontroller aufweisen, soll redundant dazu eine möglichst einfache Sicherung vor gesehen werden, welche eine Auslösung der Zündeinheit(en) aufgrund von Microcontrollerfehlern vermeidet, bei denen der Microcontroller trotz anderslautender Signale von der Sensoranordnung einen Zündbefehl erzeugt.

Bisher wird dazu ein zusätzlicher Schwellwertschalter, bspw. ein beschleu nigungssensitiver mikromechanischer Schalter vorgesehen.

Da jedoch aus Kostengründen nicht für alle möglichen Aufprallrichtungen eines Kraftfahrzeuges entsprechende redundante Schwellwertschalter vorgesehen werden können, ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zündstromkreis vorzustellen, mit dem ebenso auf einfache Weise eine Auslösung der Zündeinheit aufgrund von Fehlern der Steuereinheit vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die separate Ansteuerung der zwei Gruppen von Schaltmitteln kann durch einen Einfachfehler der Steuereinheit die Auslösemittel noch nicht ausgelöst werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 Zündstromkreis mit n zusätzlichen Freigabeschaltern in High side-Schaltung zu den Auslösemitteln,

Fig. 2 Zündstromkreis mit einem gemeinsamen zusätzlichen Frei gabeschalter in Lowside-Schaltung zu den Auslösemitteln.

Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Zündstromkreises, bei dem für jedes der n-Auslösemittel z₁ . . . z_n jeweils ein zusätzlicher Freigabeschalter sf₁ . . . sf_n in Highsideschaltung vorgesehen ist. Dabei weist jedes Auslösemittel z_x (x: 1 . . . n) einen seriell angeordneten Highsideschalter hs_x und einen zur Masse hin geschalteten Lowsideschalter ls_x auf. Der Highside- und der Lowsideschalter (hs_x, ls_x) werden üblicherweise gemeinsam in einem Zündendstufen-IC integriert. Beide Schalter werden über den Zündbefehl zb von der Steuereinheit µP aus angesteuert. Die Lowsideschalter (ls_x) sind dabei einzig zur zusätzlichen Absicherung eingefügt, werden aber dennoch im allgemeinen nicht unabhängig von den Highsideschaltern (hs_x) angesteuert.

Die Steuereinheit µP erzeugt neben dem Zündbefehl zb in Abhängigkeit von den Sensorsignalen der Sensoranordnung 1 zusätzlich ein Zündfreigabe signal zf an einem separaten und unabhängigen Ausgang der Steuereinheit µP. von diesem Zündfreigabesignal zf wird über eine separate Signalleitung eine zweite Gruppe von Schaltmitteln, nämlich die Freigabeschalter sf₁ . . . sf_n, unabhängig von der ersten Gruppe von Schaltmitteln, den High- und Lowsideschaltern (hs_x, ls_x), gesteuert. Die Freigabeschalter sf₁ . . . sf_n sind vorzugsweise auch nicht bei der ersten Gruppe von Schaltmitteln in einem gemeinsamen IC integriert, sondern als separate Freigabeschalter aus geführt und über externe Leitung mit den Auslösemitteln verbunden. Die Freigabeschalter sf₁ . . . sf_n sind dabei jeweils seriell in einen der Zündstrom kreise für jeweils ein Auslösemittel z₁ . . . z_n geschaltet. Die Freigabeschalter sf₁ . . . sf_n sind dabei in einer Highsideschaltung angeordnet, d. h. von den Auslösemitteln z₁ . . . z_n aus seriell zu der Betriebsversorgungsspannung U_batt geschaltet, die über einen DC-DC-Wandler in einem Speicherelement C bereitgestellt wird. Zusätzlich zeigt die Fig. 1 direkt vor dem Speicher element C noch einen zusätzlichen gemeinsamen beschleunigungs sensitiven mikromechanischen Schalter 2, der als zusätzliches Sicherheits element weiterhin in einen solchen Zündstromkreis mit aufgenommen werden kann. Entscheidend ist die unabhängige Ansteuerung zweier Gruppen von Schaltmittel über zwei voneinander unabhängige Signal leitungen (Zündfreigabeleitung zf und Zündbefehlleitung zb). Selbst verständlich entspricht es auch dem erfindungsgemäßen Prinzip, wenn bspw. die Lowsideschalter (ls_x) anstelle von der Zündbefehlsleitung zb von der Zündfreigabeleitung zf angesteuert würden. Die Erfindung ist nicht auf Zündendstufen mit High- und Lowsideschaltern (hs_x, ls_x) begrenzt.

Die Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der ein gemeinsamer zusätzlicher Freigabschalter sf0 für alle Auslösemittel Z₁ . . . Z_n gemeinsam eingefügt wird. Wieder wird der Freigabeschalter sf0 getrennt von der ersten Gruppe von Schaltmitteln, bestehend aus den Highsideschaltern hs₁ . . . hs_n und Lowsideschaltern ls₁ . . . ls_n, über die Zündfreigabeleitung zf von Steuereinheit µp angesteuert. In diesem Ausführungsbeispiel ist neben der Sensoranordnung 3 auch der beschleunigungssensitive micromechanische Schalter 2 als zusätzliches Sicherheitselement mit der Steuereinheit µP verbunden. In Abhängigkeit von diesen Sensorsignalen werden in diesem Ausführungsbeispiel n-Zündbefehlsleitungen zb₁ . . . zb_n für die n-Auslöse mittel Z₁ . . . Z_n gesteuert. In diesem Ausführungsbeispiel können also alle Auslösemittel Z₁ . . . Z_n zusätzlich unabhängig voneinander gezündet werden, wenn neben dem jeweiligen Zündbefehl zb_{1. . .n} auch die Zündfreigabe zf gesetzt ist. Durch den einen gemeinsamen Lowside-Freigabeschalter sf0 werden also ohne großen schaltungstechnischen Aufwand die Zündstrom kreise aller Auslösemittel Z₁ . . . Z_n abgesichert. Die Spannungsversorgung der Auslösemittel Z₁ . . . Z_n erfolgt wiederum gemeinsam aus dem Speicher element C, welches über einen DC-DC-Wandler von der Versorgungs spannung U_batt aufgeladen wird.

Claims

1. Zündstromkreis für Auslösemittel (Z₁ . . . Z_n) passiver Insassenschutz einrichtungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, welcher von einer Steuereinheit (µP) aus ansteuerbare erste Gruppe von Schaltmitteln (hs₁ . . . hs_n; ls₁ . . . ls_n) zur Auslösung der Auslösemittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Gruppe von wenigstens einem Schaltmittel (sf0; sf₁-sf_n) in Serie zu den Schaltmitteln der ersten Gruppe (hs₁-hs_n; ls₁-ls_n) angeordnet ist und die zweite Gruppe von Schaltmitteln (sf0; sf1-sfn) unabhängig von der ersten Gruppe von der Steuereinheit (µP) angesteuert wird.

2. Zündstromkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gruppe von Schaltmitteln über separate Signal leitungen (zf, zb) mit separaten, unabhängig voneinander gesteuerten Ausgängen der Steuereinheit (µP) verbunden sind.

3. Zündstromkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe von Schaltmitteln (sf0, sf₁ . . . sf_n) physisch von der ersten Gruppe von Schaltmitteln (ls₁ . . . ls_n; hs₁ . . . hs_n) getrennt als separate Freigabeschalter ausgeführt und über externe Leiter mit den Auslöse mitteln (Z₁ . . . Z_n) verbunden sind.

4. Zündstromkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Auslösemittel (Z₁ . . . Z_n) gemeinsam ein Freigabeschalter (sf0) vorgesehen ist, der von der Steuereinheit (µP) unabhängig von der ersten Gruppe von Schaltmitteln (ls₁ . . . ls_n; hs₁ . . . hs_n) angesteuert wird.