DE19917340C1 - Vorrichtung zum Auslösen von Insassenschutzmitteln eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Mehrere Zündelemente (1) bilden zusammen mit jeweils in Reihe geschalteten Leistungsschaltern (2) Zündkreise, die parallel zu einem Energiespeicher (3) geschaltet sind. Der Energiespeicher (3) weist einen einzelnen oder mehrere Zündkondensatoren auf und ist derart ausgelegt, daß sie nur Zündenergie für einen Teil der vorhandenen Zündkreise bereitstellt. Für den Fall, daß die bereitgestellte Energie nicht für alle nach einem von einem Steuergerät (4) auf Basis von Sensorsignalen erzeugten Auslösealgorithmus zu zündenden Zündkreise reicht, wird die Energie entsprechend Prioritäten verteilt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslösen von In­ sassenschutzmitteln eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Die zunehmende Konzentration der Automobilhersteller auf die Insassensicherheit bei Unfällen führt zum einen zu immer neu­ eren, pyrotechnisch ausgelösten Schutzeinrichtungen und zum anderen zu einer der Unfall- und Insassensituation besser an­ gepaßten Auslösecharakteristik. Neben Gurtstraffern und klas­ sischen Frontairbags werden heute auch Seitenairbags und teilweise sogar Kopf-Airbags in vielen Fahrzeugen als Serien- oder zumindest Sonderausstattung angeboten. Die Forderung nach intelligenten Auslösecharakteristiken hat auch zur Ent­ wicklung von Airbagsystemen mit mehrstufigen Gasgeneratoren geführt. Für die elektronische Steuereinrichtung bedeuten diese Entwicklungen aber eine stark anwachsende Zahl benötig­ ter Zündkreise.

Die für einen Zündkreis benötigte Zündenergie wird üblicher­ weise durch einen oder mehrere Zündkondensatoren bereitge­ stellt, um bei einer Unfallsituation auch bei Funktionsstö­ rungen des Bordnetzes ein sicheres Auslösen der Insassen­ schutzmittel zu gewährleisten. Aus der gattungsbildenden EP 08 18 369 A2 ist ein Verfahren zur Auslösung eines passi­ ven Insassenschutzsystems für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem ein einziger Zündkondensator mehrere Zündkreise mit Energie versorgt. Dabei wird die für die einzelnen Zündkreise benö­ tigte Energie in Abhängigkeit vom momentanen Widerstandswert der entsprechenden Zündmittel festgelegt. Auf diese Weise läßt sich der Zündkondensator so auslegen, daß er zwar genü­ gend Energie zur Zündung aller vorhandenen Zündkreise bereit­ stellt, eine unnötige Überdimensionierung aber vermieden wird.

Trotz derartiger Maßnahmen zur Reduzierung der in einem ein­ zigen oder mehreren Zündkondensatoren bereitgestellten Zün­ denergie, führt die stetig wachsende Anzahl an Zündkreisen aber dennoch zu Problemen bezüglich Kostenaufwand und Platz­ bedarf für die Steuergeräte von Insassenschutzsystemen, wenn Zündenergie für den ungünstigsten Fall, also das gleichzeiti­ ge Zünden aller Zündkreise, vorgehalten werden soll.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum Auslösen von Insassenschutzmitteln eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die bei kompaktem und kostenspa­ rendem Schaltungsaufbau einen zuverlässigen Insassenschutz gewährleistet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Auf Basis von Sensorsignalen, z. B. von Beschleunigungs- oder Drucksensoren, wird durch ein Steuergerät ein auf die jewei­ lige Unfallsituation abgestimmter Auslösealgorithmus erzeugt. Dabei stellt der Auslösealgorithmus eine für die jeweilige Aufprallkonfiguration optimale Auslösestrategie der vorhande­ nen Zündkreise bezüglich Dauer, Reihenfolge und Zeitversatz der Ansteuerungen der Leistungsschaltelemente dar. Mit zuneh­ mender Anzahl an Insassenschutzmitteln und Zündkreisen nehmen auch die Variationsmöglichkeiten für die Auslösealgorithmen stetig zu. Es zeigt sich nun, daß die Wahrscheinlichkeit für das gemeinsame Zünden von Zündkreisen für einige Zündkreis­ kombinationen selbst bei Betrachtung aller denkbaren Unfall­ situationen äußerst gering ist. Dies gilt insbesondere für die gleichzeitige Aktivierung aller vorhandenen Zündkreise. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß darauf verzichtet, Energiereserven zum Auslösen aller vorhandenen Zündkreise be­ reitzustellen. Statt dessen wird nur für eine Anzahl von Zündkreisen Energie bereitgestellt, deren Wahrscheinlichkeit für ein gemeinsames Zünden überhalb eines vorgegebenen Grenz­ wertes liegt. Informationen über die gleichzeitige Auslöse­ wahrscheinlichkeit von Zündkreisen lassen sich dabei aus sta­ tistischen Untersuchungen von Unfallsituationen und den dabei erzeugten Auslösealgorithmen bezüglich zu zündender Zündkrei­ se ermitteln.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der einzigen Figur, die eine schematisch Darstellung ei­ ner Vorrichtung zum Auslösen von Insassenschutzmitteln eines Kraftfahrzeugs zeigt, erläutert.

Sechs Zündelemente 1a bis f bilden zusammen mit jeweils in Reihe geschalteten steuerbaren Leistungsschaltern 2a bis f, die vorzugsweise als Leistungstransistoren ausgebildet sind, sechs Zündkreise, die parallel zu einem Energiespeicher 3 ge­ schaltet sind. Alternativ können die Zündelemente 1 auch zwi­ schen steuerbaren Leistungsschaltern 2 angeordnet sein. Der Energiespeicher 3 weist einen einzelnen oder mehrere Zündkon­ densatoren auf und wird über eine Betriebsspannung, welche die Bordbatterie oder ein von der Bordbatterie gespeistes Netzteil darstellen kann, geladen. Die Leistungsschalter 2a bis f sind jeweils über eine Leitung mit einem Steuergerät 4 verbunden. Dieses Steuergerät 4 wird üblicherweise mit einem Mikroprozessor betrieben und erzeugt auf Basis von Sensorsi­ gnalen, z. B. von Beschleunigungs- oder Drucksensoren - in der Figur zusammengefaßt in einem Block Sensorik 5 - einen Auslösealgorithmus auf dessen Basis Steuerbefehle für die Leistungsschalter 2a bis f erzeugt werden. Dieser Auslöseal­ gorithmus stellt eine für die momentan auftretende Unfallsi­ tuation optimale Auslösestrategie der vorhandenen Insassen­ schutzmittel oder Zündkreise dar.

Erfindungsgemäß ist der Energiespeicher 3 so ausgestaltet, daß sie nur Energie für einen Teil der vorhandenen Zündkrei­ se, z. B. für vier Zündkreise, bereitstellt. Reicht die vor­ handene Energiereserve nicht aus, um die vom Steuergerät in Form des Auslösealgorithmus geforderte Anzahl an Zündkreisen zu zünden, so wird die Energie entsprechend vorgegebenen Prioritäten der einzelnen Zündkreise verteilt. Diese Priori­ täten werden abhängig von der Aufprallkonfiguration auf Basis der Relevanz des entsprechenden Insassenschutzmittels für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen festgelegt und in einem Spei­ cher 6, der vorzugsweise in das Steuergerät 4 integriert ist, abgespeichert.

Die von einem Zündelement (Zündpille) benötigte Zündenergie ist abhängig vom Widerstandswert des Zündelements. Deshalb werden in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Zündelementwiderstände kontinuierlich oder zyklisch über­ wacht. Reicht die vorhandene Energiereserve in einer speziel­ len Unfallsituation nicht aus, um die vom Steuergerät in Form des Auslösealgorithmus geforderte Anzahl an Zündkreisen zu zünden, so wird die Energie entsprechend den vorgegebenen Prioritäten der einzelnen Zündkreise unter Berücksichtigung der Zündelementwiderstände verteilt. Auf diese Weise wird ei­ ne effiziente Nutzung der vorhandenen Zündenergie sicherge­ stellt.

Mit der Erfindung ist es somit möglich, eine Vorrichtung zum Auslösen von Insassenschutzmitteln in einem Kraftfahrzeug ef­ fizient zu betreiben, ohne Energiereserven für alle vorhande­ nen Zündkreise bereitzustellen. Auf diese Weise werden sowohl Kosten als auch Bauraum eingespart.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Auslösen von Insassenschutzmitteln eines Kraftfahrzeugs mit

• - mindestens zwei Zündkreisen, die jeweils ein Zündelement (1) und mindestens ein steuerbares Leistungsschaltele­ ment (2) aufweisen, zum Zünden von Insassenschutzmitteln
• - einem Steuergerät (4) zum Erzeugen eines Auslösealgo­ rithmus auf Basis von Sensorsignalen und zum Steuern der Leistungsschaltelemente (2) auf Basis des Auslösealgo­ rithmus und
• - einem Energiespeicher (3) zum Versorgen der Zündkreise mit Energie,dadurch gekennzeichnet,
• - daß durch den Energiespeicher (3) nur Energie für einen Teil der Zündkreise bereitgestellt wird und
• - daß die Energie je Zündkreis abhängig von vorgegebenen Prioritäten ist, falls die Energiereserve nicht für alle zu zündenden Zündkreise ausreicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie je Zündkreis abhängig von den Widerstandswer­ ten der Zündelemente (1) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prioritäten in einem Speicher (6), der in das Steuergerät (4) integriert ist, abgespeichert werden.