DE3400533A1

DE3400533A1 - Ausloesevorrichtung fuer eine insassenschutzvorrichtung in fahrzeugen

Info

Publication number: DE3400533A1
Application number: DE19843400533
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 7032 Sindelfingen Andres; Alban Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Bossenmaier; Luigi Dr.-Ing. 7030 Böblingen Brambilla; Heinz W. Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Knoll; Volker Dipl.-Ing. 7031 Aidlingen Petri; Hansjürgen Dipl.-Ing. 7035 Waldenbuch Scholz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1984-01-10
Filing date: 1984-01-10
Publication date: 1985-07-18
Also published as: US4608501A; GB2154753B; GB8500561D0; FR2557840A1; JPS60161234A; GB2154753A; FR2557840B1; DE3400533C2; JPH0725288B2

Description

"Λ." 3Α00533

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 439/4

Stuttgart-Untertürkheitn 09. Januar 1984

"Auslösevorrichtung für eine Insassenschutzeinrichtung in Fahrzeugen"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auslösevorrichtung in Fahrzeugen, insbesondere für eine Insassenschutzvorrichtung bei Aufprall-Rückhaitesysteinen mit einem Beschleunigungssensor, einer Auswerteschaltung und einer Schaltstufe, welche einen Zündkreis schaltet, in welchem mit dem Schalter der Schaltstufe ein Auslöseelement und ein Beschleunigungsschalter in Reihenschaltung im Erregerstromkreis des Auslöseelementes liegen. Eine derartige Einrichtung ist in der DE-OS 32 07 216 beschrieben.

Eine solche Schutzeinrichtung muß in gewissen Abständen auf Funktionsfähigkeit überprüft werden.

Bekannt ist die Prüfung von Sensoren durch äußere Erregung mittels physikalischer Größen. Weiterhin bekannt sind Selbsttest-Systeme, welche die Elektronik intern überprüfen. Aufwendige Steuereinheiten erzeugen Gebersignale, speisen diese Signale intern anstelle des Gebers ein, sperren nötigerweise die Endstufen und werten das kurzzeitige Signal aus. Nachteilig ist, daß während des Prüf- und Kontrollvorgangs das Gerät für die eigentliche Aufgabe

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nicht zur Verfügung steht und des weiteren der Bauelementeumfang in Größenordnungen liegt, die gleich oder größer als der des primären Systems sind. Äquivalent hoch sind die Kosten!

Aus Sicherheitsgründen ist es im Kraftfahrzeug jedoch nur mit hohem Aufwand möglich, direkte Geberersatzsignale extern einzuspeisen (Störabstand). Der Einbauort der Schutzeinrichtung ist zwingend durch die mechanische Aufbaustruktur jedes Fahrzeugs vorgegeben. Ein Zuleitungskabel bliebe folglich unumgänglich, um die Prüfung beispielsweise von einer anderen, zugänglichen Stelle aus durchführen zu können. Ein solchen Zuleitungskabel ist für die Prüfung des Auslöseelementes (Zündpille) bei gewissen Ausführungen vorgesehen.

Externe elektromagnetische Einflüsse (EMV) bewirken die Induktion von Störgrößen und damit die Störung des Sensors. Dieses kann zu Störungen bzw. Fehlverhalten führen und z.B. bei Crash-Sensoren mit angeschlossenen pyrotechnischen Einheiten wie Gurtstrammer und Airbag extreme Nachteile durch fehlerhafte Auslösung bewirken.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Insassenschutzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 um eine Prüfschaltung zu erweitern, welche einfach und preiswert herzustellen ist und während des Prüfvorganges auch für die eigentliche Aufgabe zur Verfügung steht, ohne zusätzliche EMV-Störungen zu induzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine in die Auslösevorrichtung integrierte

Prüfschaltung und

Fig. 2 ein alternatives Merkmal der Prüfschaltung.

In Fig. 1 ist eine Auslösevorrichtung - beispielsweise für einen Airbag - mit integrierter Prüfschaltung schematisch dargestellt. Einem Beschleunigungssensor 1 folgt eine Auswerteschaltung 2, die z.B. ein Integrierglied und einen Schwellwertschalter beinhaltet, und auf diese folgt eine Schaltstufe 3, deren symbolisch dargestellter Schalter im Erregerstromkreis des Auslöseelements 4 in Reihenschaltung mit diesem und mit einem Sicherheitsschalter 5 zwischen den Polen einer Spannungsquelle liegt. Diese Schaltung ist an sich bekannt.

Die Funktionsweise der Auslösevorrichtung ist folgende: der Beschleunigungssensor 1 ist auf einen bestimmten Schwellwert eingestellt. Beim Verzögern schließt der Schalter, die anliegende Spannung wird aufintegriert, bis sie die Schwelle des nachfolgenden Schwellwertschalters erreicht. Dadurch wird die Schaltstufe aktiviert, welche den Erregerstromkreis schließt und so das Auslöseelement zündet, wenn auch der Sicherheitsschalter, der auf einen niedrigeren Schwellwert eingestellt ist, geschlossen ist.

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Die in Reihenschaltung im Erregerstromkreis befindlichen drei Elemente - Schaltstufe, Auslöseelement und Sicherheitsschalter - können beliebig angeordnet sein, wenngleich diejenige Lösung, bei welcher sich das Auslöseelement zwischen den beiden anderen Elementen befindet, bevorzugt wird, da hier das Auslöseelement im Ruhestand potentialfrei, d.h. von den Polen der Spannungsquelle getrennt ist.

An einem solchen im Ruhezustand potentialfreien Punkt, in Fig. 1 mit A und B bezeichnet, ist der Eingang der Prüfschaltung angeschlossen. Diese besteht aus der Reihenschaltung eines Filters 6, das hier durch einen Reihenschwingkreis, bestehend aus einer Spule 6a und einem Kondensator 6b, gebildet wird sowie einem aus einer Diode 8 gebildeten Spitzenwertgleichrichter und einem aus einem Widerstand 9a und einem Kondensator 9b gebildeten Integrator 9. Zwischen Kondensator 6b und Diode 8 ist ein Widerstand 7 angeschlossen, der zum Minuspol der Spannungsquelle führt. Der Ausgang des Integrators 9 wird mit dem Punkt D zwischen dem Beschleunigungssensor 1 und der Auswerteschaltung 2 , erforderlichenfalls unter Zwischenschaltung eines Anpassungsgliedes, geringstenfalls eines Widerstandes 10, angeschlossen

Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 kann das Filter mit dem Widerstand zwischen den Punkten A und G durch einen Parallelschwingkreis 11 mit Spule 11a und Kondensator 11b und einem weiteren Kondensator 12 ersetzt werden.

Die Funktion der Prüfschaltung wird nachstehend erläutert. Im Punkt A (Fig. 1) oder, wenn für die Prüfung des Auslöseelementes 4 Adapterkabel 13a und 13b verhanden sind, an deren einem Endpunkt (hier des Kabels 13a) wird ein Frequenzgenerator 14 gegen Masse angeschlossen, der eine Wechselspannung mit

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definierter Impulsform und mit einer bestimmten Frequenz, die in einem Frequenzgebiet mit möglichst wenig Störungen durch externe elektromagnetische Einflüsse (z.B. Sendeanlagen) liegt, z.B. etwa 100 kHz, abgeben kann. Das Filter 6 ist auf diese Frequenz abgestimmt und ermöglicht nur den Transfer eines Signals mit der bestimmten Frequenz. Für nach oben und unten entfernte Frequenzen stellt der Schwingkreis je nach Güte einen hohen Widerstand dar. Die am Widerstand 7 anstehende Wechselspannung ist folglich frequenzabhängig. Der aus Schwingkreis 6 und Widerstand 7 gebildete Spannungsteiler stellt einen für die Prüfschaltung eingangsseitigen EMV-Schutz dar. Gleichspannungen werden durch den Kondensator 6b gesperrt. Eine Fehlauslösung durch eine Gleichspannung wird somit sicher verhindert. Das durchgelassene Wechselspannungssignal wird anschließend in der Diode 8 gleichgerichtet und im Integrator 9 aufintegriert. Der Integrator wirkt als weiterer EMV-Schutz. Das Ausgangssignal des Integrators 9 wird, erforderlichenfalls über Anpassungsglieder 10, z.B. Widerstände, im Punkt D als simuliertes Signal für den Beschleunigungsgeber 1 in die Auslösevorrichtung eingespeist.

In der Auslösevorrichtung wird dieses Prüfsignal wie ein Signal des Beschleunigungsgebers 1 behandelt und in der bereits beschriebenen Art weiterverarbeitet. Ist die Auswerteschaltung 2 intakt, so wird die Schaltstufe aktiviert und schaltet durch. Damit wird in dieser Schaltkonfiguration Punkt A mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden. Am gleichen Punkt, an welchem Prüfsignal eingespeist wird, kann auch das Antwortsignal abgenommen werden. Dieses besteht bei der Anordnung nach Fig.

darin, daß das eingespeiste Wechselspannungssignal nach einer durch den Integrator 9 und den Integrator der Auslösevorrichtung bestimmten Zeit verzögert, wegen der Zuschaltung des Pluspols mit einem Gleichspannungsteil addiert und dadurch angehoben wird. Im anderen Fall, wenn Schaltstufe

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und Sicherheitsschalter 5 miteinander vertauscht wären und die Messung dementsprechend am Punkt B vorweggenommen würde, würde das Wechselspannungssignal nach der Zeitverzögerung infolge Kurzschließens durch die Schaltstufe zusammenbrechen. Die Auswertung des Prüfsignals kann durch ein Auswertegerät 15 vorgenommen werden, welches entweder ein Oszilloskop oder ein Schwellwertschalter mit nachgeschalteter Lampe o.a. sein kann.

Zuletzt sei noch erwähnt, daß die Ankoppelung des Ausgangs der Prüfschaltung sowohl seriell als auch parallel und galvanisch wie auch kapazitiv möglich ist. Die gewählte Schaltungsanordnung gestattet es weiterhin, statt der einfachen Gleichrichtung durch die Diode 8 bekannte Spannungsvervielfacherschaltungen einzusetzen.

Es ist auch möglich, nicht dargestellte Verstimmungsschaltungen an Meßwertgebern in Brückenschaltungen sinnvoll anzuwenden. Zur Funktionsprüfung kann der zweite Anschluß des Auslöseelements (Punkt B in Fig. 1) mit einem hochohmigen Widerstand, der zum Minuspol geschaltet wird, versehen werden, um den Querstrom durch das Auslöseelement auf eine ungefährliche Größe zu begrenzen.

Die gewählte Prüfungsanordnung gestattet somit eine Prüfung und eine Aussage über die Funktions- und Betriebssicherheit des Auslösegerätes im eingebauten Zustand bzw. beim komplett montierten Fahrzeug, ohne die angeschlossenen Auslöseelemente vom Ausgang abzutrennen.

Eine Funktionsprüfung der Auswerte-Elektronik vom Geräteausgang mit Quittung am Geräteausgang ist somit bei erhöhtem Sicherheitsniveau auf einfache Weise möglich.

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 439/4

Stuttgart-Untertürkheim 09. Januar 1984

Patentansprüche

. Auslösevorrichtung in Fahrzeugen, insbesondere für eine Insassenschutzvorrichtung bei Aufprall-Rückhaltesystemen, mit einem Beschleunigungssensor, einer Auswerteschaltung und einer Schaltstufe, welche einen Zündkreis schaltet, in welchem mit dem Schalter der Schaltstufe ein Äuslöseelement und ein Beschleunigungselement, in Reihenschaltung im Erregerstromkreis des Auslöseelementes liegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfschaltung vorgesehen ist, welche aus der Reihenschaltung eines auf eine bestimmte Frequenz abgestimm ten Filters (6), eines Spitzenwertgleichrichters (8) und eines Integrators (9) besteht und deren Eingang, dem ein aus einer Wechselspannung mit einer auf das Filter abgestimmten Frequenz bestehendes Prüfsignal zuführbar ist, an einem im Ruhezustand potentialfreien Punkt (A) des Erregerstromkreises zwischen dem Schalter der Schaltstufe (3) und dem Beschleunigungsschalter (5) angeschlossen ist und deren Ausgang mit dem Eingang der Atiswerteschaltung verbunden ist, und daß das Antwortsignal am Eingang der Prüfschaltung abgreifbar ist.

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2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (6) als Reihenschwingkreis ausgebildet ist, der zwischen den Eingang (A) der Prüfschaltung und den Spitzenwertgleichrichter geschaltet ist.
3. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter als Parallelschwingkreis (11) gebildet ist, welcher über einen Kondensator (12) zwischen den Eingang der Prüfschaltung und den Spannungsbezugspunkt geschaltet ist.