EP1562790A1 - Vorrichtung zur ansteuerung von wenigstens einem r ckhaltemi ttel - Google Patents

Vorrichtung zur ansteuerung von wenigstens einem r ckhaltemi ttel

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Publication number
EP1562790A1
EP1562790A1 EP03729887A EP03729887A EP1562790A1 EP 1562790 A1 EP1562790 A1 EP 1562790A1 EP 03729887 A EP03729887 A EP 03729887A EP 03729887 A EP03729887 A EP 03729887A EP 1562790 A1 EP1562790 A1 EP 1562790A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
transmitter
ignition pulse
secondary side
controlling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP03729887A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Kazmierczak
Hartmut Schumacher
Bernhard Mattes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1562790A1 publication Critical patent/EP1562790A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves

Definitions

  • the invention is based on a device for controlling at least one L 5 restraint device according to the type of the independent patent claim.
  • DE 197 40 732 AI discloses a wireless transmission device in which signals and / or energy are transmitted between the vehicle body and a vehicle seat by means of inductive coupling.
  • the ignition pulse, which is generated by the control unit, has such an inductive component that the transmission
  • the geometry of the transmitter, its inductance and its relative permeability are adapted to this ignition pulse. It is important that at least the minimum ignition energy is transmitted from the transmitter to the ignition element from the ignition pulse emitted by the control unit. This minimum ignition energy is usually 3.7 mJ. This is the ignition energy
  • the passive electronic components which are arranged on the secondary side are, on the one hand, a resistor for current limitation and, on the other hand, a capacitor for bridging voltage peaks.
  • the ignition element is also provided, which is also a passive electrical
  • .0 component is. This considerably simplifies and reduces the cost of the construction and is particularly advantageous in low-cost vehicles and thus enables the use of wireless transmission, for example in a seat or in the steering wheel. Particularly in the case of low-cost sports utility vehicles (SUVs), removable seats can be provided with restraint means in order to use them according to the invention
  • the transmitter is advantageously encapsulated so that it cannot catch any external pulses that can lead to an unintentional ignition of the ignition element.
  • the 10 transmitter must not act as a receiving antenna.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention
  • FIG. 2 is a diagram of the ignition pulse delivered by the control unit
  • Figure 3 shows a first ignition pulse on the secondary side.
  • Vehicles are increasingly being offered that have removable seats in order to be able to adapt the storage space accordingly to the requirements.
  • Seats are also increasingly being provided with restraint devices, for example with a side airbag or a headrest airbag or a belt tensioner. In order to ignite these restraint devices, electrical energy transfer into these seats is necessary.
  • An inductive transmission of energy or data to the seat has proven to be advantageous. This is more robust and less sensitive to dirt than a plug connection.
  • a device for controlling at least one restraint device is therefore proposed according to the invention, which represents a low-cost variant of such an inductive energy transmission.
  • the ignition pulse of the control unit is taken and its AC voltage component is transmitted via the transformer to the restraint in the seat.
  • the transformer is designed and adapted with regard to its geometry, its inductance and its relative permeability.
  • FIG. 1 shows the device according to the invention as a block diagram.
  • a control unit SG is connected to a primary side of a transformer Ü. The other side of the primary side of the transformer U is connected to ground.
  • a resistor R is connected to the transformer on the one side and a capacitor C and an igniter Z as an ignition element are connected in parallel on the other side.
  • the parallel connection of the capacitor C and the igniter Z is connected to the other side of the resistor R.
  • the control unit SG generates an ignition pulse with an AC voltage component, which is transmitted from the transformer U to the secondary side.
  • the resistor R is provided for current limitation and the capacitor C for short-circuiting voltage peaks.
  • the igniter Z is ignited with the transmitted ignition pulse component.
  • the following dimensioning of the inductive transformer U has proven to be usable: 4 turns, an inductance of 10-15 ⁇ H and a relative permeability of 170.
  • the resistor R is dimensioned with 2 ⁇ and the capacitor C with 10nF. These values can be modified as long as the minimum ignition energy can be transferred. Alternatively, it is possible to dispense with both the resistor R and the capacitor C.
  • the capacitor C and the resistor R ensure a corresponding advantageous shaping of the ignition pulse. This is shown in the following diagrams. To sieve the ignition pulse or to optimize the signal, it may be useful to add an inductor.
  • Fig. 2 shows the ignition pulse delivered by the control unit in a current-time diagram.
  • a sequence of several pulses with a duration of, for example, 300 ⁇ s and a spacing of 400 ⁇ s results in the ignition transistors being switched through, an ignition current amplitude of approximately 3 amperes being achieved. Or with smaller ones
  • FIG 3 shows the ignition pulse on the secondary side, with a circuit comprising the transformer U and the igniter Z being present on the secondary side.
  • the ignition pulse shows the influence of the inductance.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass durch einen Wechselspannungsanteil eines Zündimpulses eine an einem Übertrager (ü) sekundärseitig angeordnetes Zündelement (z) gezündet wird. Damit ist es möglich, dass sekundärseitig lediglich passive elektrische Bauelemente vorhanden sind.

Description

.0 Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem L 5 Rückhaltemittel nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus DE 197 40 732 AI ist eine drahtlose Übertragungsvorrichtung bekannt, bei der mittels einer induktiven Kopplung Signale und/oder Energie zwischen der Fahrzeugkarosserie und einem Fahrzeugsitz übertragen werden.
- 0
Vorteile der Erfindung
Die erfmdungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat
.5 demgegenüber den Vorteil, dass sekundarseitig auf eine aktive Elektronik verzichtet werden kann, da eine reine Wechselspannungsübertragung des Zündimpulses über den Übertrager ermöglicht wird. Dies führt dazu, dass sekundarseitig vorteilhafterweise lediglich passive elektrische Komponenten angeordnet sind. Der Zündimpuls, der dabei vom Steuergerät erzeugt wird, hat einen derart induktiven Anteil, der die Übertragung
30 über den Übertrager ohne eine Signalumwandlung ermöglicht. Dabei sind die Geometrie des Übertragers, seine Induktivität und seine relative Permeabilität an diesen Zündimpuls angepasst. Wichtig ist dabei, dass aus dem vom Steuergerät abgegebenen Zündimpuls zumindest die Mindes tzündenergie vom Übertrager zum Zündelement übertragen wird. Üblicherweise liegt diese Mindestzündenergie bei 3,7 mJ. Dies ist die Zündenergie, die
35 für pyrotechnische Gurtstraffer erforderlich ist. Für Airbags liegt sie entsprechend höher. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Beispiele und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel möglich. 5
Als besonders vorteilhaft erweist sich, dass die passiven elektronischen Bauelemente, die sekundarseitig angeordnet sind, zum einen ein Widerstand zur Strombegrenzung und zum anderen ein Kondensator zur Überbrückung von Spannungsspitzen sind. Daneben ist natürlich noch das Zündelement vorgesehen, welches ebenfalls ein passives elektrisches
.0 Bauelement ist. Dies vereinfacht und verbilligt den Aufbau erheblich und ist insbesondere bei Low-Cost-Fahrzeugen von Vorteil und ermöglicht so den Einsatz von einer drahtlosen Übertragung, beispielsweise in einen Sitz oder in das Lenkrad. Insbesondere bei Low-Cost-Sports-Utility-Vehicles (SUV) können so herausnehmbare Sitze mit Rückhaltemitteln versehen sein, um diese dann mittels der erfindungsgemäßen
L 5 Vorrichtung zu zünden. Als Rückhaltemittel sind hier Airbags und Gurtstraffer zu verstehen.
Der Übertrager ist vorteilhafterweise gekapselt, so dass er keine Fremdimpulse einfangen kann, die zu einer unabsichtlichen Zündung des Zündelements fuhren können. Der 10 Übertrager darf also nicht als empfangende Antenne wirken.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der _ 5 nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
30
Figur 2 ein Diagramm des vom Steuergerät abgegebenen Zündimpulses und
Figur 3 ein erster Zündimpuls an der Sekundärseite.
35 Beschreibung
Zunehmend werden Fahrzeuge angeboten, die herausnehmbare Sitze aufweisen, um den Stauraum entsprechend an die Anforderungen anpassen zu können. Sitze werden auch zunehmend mit Rückhaltemitteln versehen, beispielsweise mit einem Seitenairbag oder einem Kopfstützen-Airbag bzw. einem Gurtstraffer. Um diese Rückhaltemittel zu zünden, ist eine elektrische Energieübertragung in diese Sitze notwendig. Als vorteilhaft hat sich dabei eine induktive Übertragung der Energie oder der Daten in den Sitz erwiesen. Diese ist gegenüber einer Steckerverbindung robuster und schmutzunempfindlicher.
Bei Fahrzeugen im Niedrigpreissegment müssen jedoch bei jedem System Kosten eingespart werden. Daher wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel vorgeschlagen, die eine Low-Cost- Variante einer solchen induktiven Energieübertragung darstellt. Hier wird der Zündimpuls des Steuergeräts genommen und sein Wechselspannungsanteil wird über den Übertrager zu dem Rückhaltemittel im Sitz übertragen. Dafür ist der Übertrager bezüglich seiner Geometrie, seiner Induktivität und seiner relativen Permeabilität ausgebildet und angepasst.
Figur 1 zeigt als Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Ein Steuergerät SG ist an eine Primärseite eines Übertragers Ü angeschlossen. Die andere Seite der Primärseite des Übertragers Ü ist an Masse angeschlossen. Sekundarseitig ist an den Übertrager auf der einen Seite ein Widerstand R und auf der anderen Seite eine Parallelschaltung eines Kondensators C und eines Zünders Z als Zündelement angeschlossen. Die Parallelschaltung aus dem Kondensator C und dem Zünder Z ist an die andere Seite des Widerstands R angeschlossen. Das Steuergerät SG erzeugt einen Zündimpuls mit einem Wechselspannungsanteil, der von dem Übertrager Ü auf die sekundäre Seite übertragen wird. Dort ist der Widerstand R zur Strombegrenzung vorgesehen und der Kondensator C zum Kurzschließen von Spannungsspitzen. Der Zünder Z wird mit dem übertragenen Zündimpulsanteil gezündet. Als verwendbar hat sich folgende Dimensionierung des induktiven Übertrager Ü erwiesen: 4 Windungen, eine Induktivität von 10-15 μH und eine relative Permeabilität von 170. Der Widerstand R ist mit 2Ω dimensioniert und der Kondensator C mit lOnF. Abwandlungen dieser Werte sind möglich, solange sich die Mindestzündenergie übertragen läßt. Es ist alternativ möglich, sowohl auf den Widerstand R als auch auf den Kondensator C zu verzichten. Der Kondensator C und der Widerstand R sorgen für eine entsprechende vorteilhafte Formung des Zündimpulses. Dies wird in den folgenden Diagrammen dargestellt. Zur Siebung des Zündimpulses bzw. zur Optimierung des Signals kann es sinnvoll sein, eine Induktivität hinzuzuschalten.
Fig. 2 zeigt den vom Steuergerät abgegebenen Zündimpuls in einem Strom-Zeit- Diagramm. Bei einem Unfall wird eine Folge mehrerer Impuls mit zum Beispiel 300μs Dauer und 400 μs Abstand ein Durchschalten der Zündtransistoren realisiert, wobei eine Zündstrom-Amplitude von ca. 3 Ampere erreicht wird. Oder bei kleinerer
Versorgungsspannung wird statt der Pulsfolge ein Einzelimpuls von beispielsweise 2,3 Ampere abgegeben. Damit ist es möglich, mit denselben elektronischen Endstufen und denselben Zündimpulsen wie für die galvanisch gekoppelte Zündelemente-Ansteuerung ohne Übertrager auch über einen Übertrager zu zünden.
Fig. 3 zeigt den Zündimpuls auf der Sekundärseite, wobei sekundarseitig eine Schaltung aus dem Übertrager Ü und dem Zünder Z vorliegt. Der Zündimpuls weist den Einfluss der Induktivität auf.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ansteuerung von wenigstens einem Rückhaltemittel, wobei die Vorrichtung einen induktiven Übertrager (Ü) aufweist, über den ein Zündimpuls übertragbar ist, wobei sekundarseitig wenigstens ein Zündelement (Z) angeordnet ist und primärseitig eine Steuerschaltung (SG) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Übertragers (Ü), seine Induktivität und seine relative Permeabilität an den Zündimpuls derart angepasst sind, dass die für das Zündelement (Z) notwendige Mindestzündenergie durch den Übertrager (Ü) aus dem Zündimpuls übertragen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sekundarseitig nur passive elektrische Bauelemente (R, C, Z) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als die passiven elektrischen Bauelemente wenigstens ein Widerstand (R) und ein Kondensator (C) zur Formung des Zündimpulses vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrager (Ü) gekapselt ist.
EP03729887A 2002-10-01 2003-05-13 Vorrichtung zur ansteuerung von wenigstens einem r ckhaltemi ttel Ceased EP1562790A1 (de)

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PCT/DE2003/001531 WO2004030997A1 (de) 2002-10-01 2003-05-13 Vorrichtung zur ansteuerung von wenigstens einem rückhaltemittel

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