EP2222512A1 - Steuergerät und verfahren zur ansteuerung von personenschutzmitteln für ein fahrzeug - Google Patents

Steuergerät und verfahren zur ansteuerung von personenschutzmitteln für ein fahrzeug

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Publication number
EP2222512A1
EP2222512A1 EP08851570A EP08851570A EP2222512A1 EP 2222512 A1 EP2222512 A1 EP 2222512A1 EP 08851570 A EP08851570 A EP 08851570A EP 08851570 A EP08851570 A EP 08851570A EP 2222512 A1 EP2222512 A1 EP 2222512A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
protection means
ignition
personal protection
time
data
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.)
Withdrawn
Application number
EP08851570A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alain Jousse
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 EP2222512A1 publication Critical patent/EP2222512A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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 relates to a control device or a method for controlling personal protection means for a vehicle according to the preamble of the independent claims.
  • the control device according to the invention or the inventive method for controlling personal protection means with the features of the independent claims have the advantage that now the ignition pulse is formed in dependence on the personal protection means to be controlled with respect to the ignition pulse and the Zündimpulsdauer. This makes it possible to reduce the energy reserve capacity, since the ignition energy is used more efficiently according to the invention.
  • Which personal protection devices are to be controlled for example, at what time as a result of the activation decision due to the crash severity and crash type, determines the crash scenario.
  • This crash scenario is used according to the invention, the respective Ignition pulses for the respective personal protective equipment to form so that optimum utilization of energy at the time of ignition is achieved.
  • a large but short voltage pulse and in the subsequent personal protection means a lower but wider and voltage-efficient voltage pulse can be used as the ignition pulse. This optimally takes into account the discharge of the energy reserve during the activation of the personal protection means.
  • an energy reserve which is one or more capacitors.
  • the energy reserve voltage d. H. the voltage at the energy reserve, falls during the ignition mode, as energy for the ignition of personal protection such as airbags, multi-stage, belt tensioners, crash-active headrests or pedestrian protection is removed.
  • the invention adapts ideally to this behavior and thus optimally utilizes the energy in the energy reserve.
  • control device is, for example, an airbag control device or a safety control device, which usually has a housing made of metal and / or plastic. In the housing are then the components of
  • Control unit included It is possible to provide a housing-less variant of a control unit.
  • activation means the activation of the personal protective equipment.
  • the energy reserve is, as shown above, necessary for the autonomous operation of the controller, ie when the battery voltage, for example, breaks off as a result of an accident.
  • the energy reserve consists of one or more capacitors or other suitable energy storage.
  • the energy reserve thus has the function to provide the electrical energy for the control.
  • the electrical energy is present, for example, in the case of the capacitor in the case of the energy store or an inductive energy store or, for example, indirectly in a fuel cell.
  • the control circuit is an electrical circuit that can be implemented, for example, on an integrated circuit and / or by means of discrete components.
  • the control circuit can also be designed partly or completely as software in conjunction with a processor.
  • the time is in this case the elapsed time, for example, here the time from the beginning of the ignition of the personal protection means.
  • the voltage is measured at the energy reserve by methods of voltage measurement known to those skilled in the art.
  • the at least one ignition pulse is applied to the ignition element, so the explosive charge, and should cause this ignition element to explode, so that the airbag can inflate by the subsequent gas evolution.
  • the ignition pulse thus serves to control. He is in this case from the electrical energy with respect to its Zündimpuls conception and his
  • the ignition pulse height can be determined by a corresponding load of the energy reserve as an energy source, but also by other methods, such as clipping, etc.
  • the ignition pulse duration is determined by the actuation of an electronic switch, for example a transistor switch.
  • the Zündimpulhehehe is high and the Zündimpulsdauer for short.
  • the ignition pulse is lower - A -
  • the ignition pulse duration longer. This can be exploited especially the energy from the energy reserve.
  • one or more personal protection devices can be controlled.
  • the second section can also control one or more personal protection devices.
  • time segment is therefore to be understood very generally, the terms Zündimpulsiere and Zündimpulsdauer are self-explanatory.
  • control circuit has data which define the first and the second time duration.
  • data are permanently stored, for example in an EEPROM memory of the control circuit.
  • control circuit can also receive this data from a computer and therefore only caching, the permanent memory is assigned to this computer.
  • This data can thus be used to program the apriori control.
  • the data may also be advantageously different in each case the first and the second time periods
  • the data can be generated as a function of the activation decision, because the activation decision indicates which personal protection devices are to be activated in the present crash. That's the crash scenario. For the respective crash scenarios can then, for example, stored
  • Combinations of firing pulses are used as the data.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the control device according to the invention
  • FIG. 2 shows a combination of ignition pulses for a crash scenario
  • Figure 3 is a signal flow diagram for the control circuit
  • Figure 4 is a voltage timing diagram
  • FIG. 5 shows a flowchart for the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a simplified block diagram of the control unit according to the invention. In the present case, only the necessary components for understanding the invention are shown. Others for the operation of the controller Required components, but not for understanding the invention contributing elements have been omitted for the sake of simplicity.
  • a microcontroller ⁇ C receives accident sensor signals from an accident sensor system.
  • the accident sensor system US may be located inside and / or outside the control unit and has, for example, acceleration sensors, structure-borne sound sensors, air pressure sensors and / or environment sensors.
  • the accident sensor signals are also evaluated by a safety module SCON in parallel with the microcontroller .mu.C, which calculates a complex evaluation algorithm. This module evaluates the accident sensor signals in a simpler manner, but the safety module SCON serves as an independent hardware path for the evaluation of the accident sensor signals in comparison to the microcontroller .mu.C.
  • microcontroller ⁇ C and the safety module SCON give their
  • Results of their evaluation to a logic device L on which is already part of the ignition circuit control.
  • the transmission from the microcontroller .mu.C to the logic module L can take place, for example, via the so-called SPI bus (serial peripheral interface bus).
  • SPI bus serial peripheral interface bus
  • other processor types can also be used.
  • the logic module L now links the results of the microcontroller .mu.C and the security module SCON in such a way that it determines whether, when and which personal protection devices are to be controlled.
  • the logic module L can be part of an integrated circuit in which the output stages HS and LS can also be integrated.
  • the output stage HS or highside is a power transistor which is switched through in order to supply ignition energy to the ignition element ZP.
  • the ignition element ZP is an explosive charge associated with a personal protection device such as an airbag.
  • the output stage LS or Lowside is switched through, so that this ignition energy can flow to ground.
  • the ignition energy is provided by the energy reserve ER, which in the present case is an electrolytic capacitor.
  • the energy reserve ER is, for example, via components, not shown the car battery charged, namely to a high voltage level between 20 and 40V.
  • the control circuit ST which may also be part of an IC, forms an ignition pulse from the ignition energy in the manner according to the invention, defining ignition pulse duration and ignition pulse height.
  • the control circuit ST uses data from the logic module L The data indicate for each crash scenario when with which ignition pulse the respective personal protective equipment is to be controlled.
  • the control circuit ST is connected directly to the ignition circuit via a shunt resistor Sh in order to be able to measure the ignition energy.
  • the thus formed ignition pulses or the ignition pulse thus formed are then passed over the highside to the ignition element ZP and there causes the ignition, wherein the current via the low side LS is derived to ground.
  • the ignition pulse having a high firing pulse height and a short firing pulse duration and in a second period following the first period, a lower firing pulse height, but for a longer firing pulse duration is given.
  • a single ignition circuit is shown symbolically.
  • a plurality of ignition circuits is provided, which is also the normal case, in order to control different personal protection devices.
  • Different personal protection devices are also several stages of an airbag or belt tensioner. It is also possible to provide more power amps than the illustrated two.
  • Other variants, which are known in the art, are possible in the present case.
  • FIG. 2 illustrates in a timing diagram for several ignition circuits 200-203, the
  • the activation decision or data which are permanently predetermined determine which ignition pulses are to be applied to the respective ignition elements of the respective ignition circuits.
  • the ignition pulses Z1 and Z2 are generated at a first time.
  • These ignition circuits 200 and 201 are provided for example for pyrotechnic belt tensioners.
  • the ignition pulses Z1 and Z2 are designed to be energy-efficient, ie in the present case the firing pulse height is high, but the firing pulse width is short.
  • an ignition pulse Z3 which is the same as the ignition pulses Z1 and Z2 is again generated in the ignition circuit 202, this ignition circuit, for example, being the first ignition pulse Z3
  • Airbag level of an airbag is.
  • the ignition pulse Z4 is generated in the ignition circuit 203, which is broader but lower than the ignition pulses Z1-Z3. This ignition pulse Z4 is voltage efficient to account for the decreased voltage at the energy reserve ER.
  • Figure 3 illustrates in a signal flow diagram, the function of the control circuit ST.
  • the electrical energy E goes into the block 30, in which the duration is set, with which the ignition pulse is applied to the ignition element.
  • the ignition pulse duration is determined via block 32, which takes the time t and the data Da as input data.
  • the data indicates which firing pulses are to be applied to the respective firing circuits at which time.
  • the data Da are either stored in the memory 33 and fixed apriori, the data Da are generated in dependence on the drive decision.
  • the pulse shapes are stored, for example, in the control circuit ST. After determining the Zündimpulsdauer the
  • Ignition pulse height determined in block 31 is determined in block 31.
  • block 32 influences this value on the basis of its just-mentioned input variables.
  • the pulse height is between 1 and 2 A, while the pulse width is between 0.5 ms and 2 ms.
  • FIG. 4 shows a voltage time diagram, wherein the voltage at the energy reserve is measured.
  • the curve 40 describes the slow drop of the voltage at the energy reserve over time, this drop is due to an energy extraction from the energy reserve. This behavior efficiently utilizes the present invention to optimally utilize the energy.
  • FIG. 5 shows a flowchart with the method according to the invention.
  • the crash scenario is determined on the basis of the activation decision or apriori.
  • the crash scenario indicates which ones Personal protection at which times are to be controlled. From this crash scenario results, which form the respective ignition pulses must have for the respective ignition circuits.
  • the determination of these firing pulses is made in step 501, wherein the appearance of the firing pulses was determined a priori, so that the energy reserve is optimally designed with respect to their capacity.
  • step 502 the high-side switch is actuated, the corresponding shaping of the ignition pulses being effected by this actuation. As a result, then the corresponding ignition pulses in
  • Process step 503 generated in the individual ignition circuits.

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein Steuergerät und ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei eine Energiereserve elektrische Energie für die Ansteuerung bereitstellt. Es ist eine Steuerschaltung vorgesehen, die in Abhängigkeit von den anzusteuernden Personenschutzmitteln wenigstens einen jeweiligen Zündimpuls für die Ansteuerung der jeweiligen Personenschutzmittel aus der elektrischen Energie bezüglich einer ersten Zündimpulshöhe und einer ersten Zündimpulsdauer formt.

Description

Beschreibung
Titel
Steuergerät und Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus US-5,631,834 A ist es bekannt, eine Zeitsteuerung der Energiezufuhr zu einem Zündelement vorzusehen. Dafür wird die Energiereservespannung abgetastet, die Abtastwerte aufaddiert und mit einem Grenzwert verglichen. Wird der Grenzwert überschritten, dann bedeutet der Zeitpunkt zu dieser
Grenzwertüberschreitung die Zeit, mit der das Zündelement mit Zündenergie beaufschlagt wird.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Steuergerät bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr der Zündimpuls in Abhängigkeit von den anzusteuernden Personenschutzmitteln bezüglich der Zündimpulshöhe und der Zündimpulsdauer geformt wird. Damit ist es möglich, die Energiereservekapazität zu reduzieren, da die Zündenergie erfindungsgemäß effizienter genutzt wird. Welche Personenschutzmittel beispielsweise zu welcher Zeit infolge der Ansteuerentscheidung aufgrund der Crashschwere und Crashart anzusteuern sind, bestimmt das Crashszenario. Dieses Crashszenario wird erfindungsgemäß dazu verwendet, die jeweiligen Zündimpulse für die jeweiligen Personenschutzmittel so zu formen, dass eine optimale Ausnutzung der Energie zum jeweiligen Zeitpunkt der Zündung erreicht wird. Damit kann beispielsweise zu Beginn der Zündung energieeffizient ein großer aber kurzer Spannungsimpuls und bei den nachfolgenden Personenschutzmitteln ein niedrigerer aber breiterer und dafür spannungseffizienter Spannungsimpuls als Zündimpuls verwendet werden. Dies trägt der Entladung der Energiereserve während der Ansteuerung der Personenschutzmittel optimal Rechnung.
In Steuergeräten ist es üblich, die Zündung aus einer Energiereserve, das sind ein oder mehr Kondensatoren, zu realisieren. Die Energiereservespannung, d. h. die Spannung an der Energiereserve, fällt während dem Zündungsbetrieb, da Energie für die Zündung der Personenschutzmittel wie Airbags, auch mehrstufig, Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen oder Fußgängerschutzmittel entnommen wird. Die Erfindung passt sich in idealer Weise an dieses Verhalten an und nutzt so die Energie in der Energiereserve optimal.
Das Steuergerät ist vorliegend beispielsweise ein Airbagsteuergerät oder ein Sicherheitssteuergerät, das üblicherweise ein Gehäuse aus Metall und/oder Kunststoff aufweist. In dem Gehäuse sind dann die Komponenten des
Steuergeräts enthalten. Es ist möglich, eine gehäuselose Variante eines Steuergeräts vorzusehen.
Ansteuern bedeutet vorliegend die Aktivierung der Personenschutzmittel.
Die Energiereserve ist, wie oben dargestellt, für den Autarkiebetrieb des Steuergeräts notwendig, d. h. wenn die Batteriespannung beispielsweise infolge eines Unfalls abreißt. Die Energiereserve besteht aus einem oder mehreren Kondensatoren oder anderen geeigneten Energiespeichern. Die Energiereserve hat demnach die Funktion, die elektrische Energie für die Ansteuerung bereitzustellen. Es ist im Autarkiebetrieb jedoch notwendig, auch andere Funktionen, wie die Ansteuerung der Personenschutzmittel, mit der Restenergie zu versorgen, die dann auch aus dieser Energiereserve stammt. Es ist auch möglich, im normalen Betrieb das Steuergerät aus der Energiereserve zu versorgen. Die elektrische Energie ist, wie bekannt, beispielsweise beim Kondensator beim Energiespeicher oder einem induktiven Energiespeicher oder beispielsweise auch indirekt in einer Brennstoffzelle vorhanden.
Die Steuerschaltung ist eine elektrische Schaltung, die beispielsweise auf einem integrierten Schaltkreis und/oder mittels diskreter Bauelemente realisiert sein kann. Die Steuerschaltung kann auch zum Teil oder ganz als Software in Verbindung mit einem Prozessor ausgebildet sein.
Die Zeit ist vorliegend die abgelaufene Zeit, beispielsweise hier die Zeit von Beginn des Zündvorgangs der Personenschutzmittel. Die Spannung wird an der Energiereserve gemessen, mittels dem Fachmann bekannter Methoden zur Spannungsmessung.
Der wenigstens eine Zündimpuls wird auf das Zündelement, also die Sprengladung, beaufschlagt und soll dieses Zündelement zur Explosion bringen, damit durch die nachfolgende Gasentwicklung der Airbag sich aufblähen kann. Der Zündimpuls dient demnach zur Ansteuerung. Er wird vorliegend aus der elektrischen Energie bezüglich seiner Zündimpulshöhe und seiner
Zündimpulsdauer geformt. Die Zündimpulshöhe kann durch eine entsprechende Belastung der Energiereserve als Energiequelle festgelegt werden, aber auch durch andere Methoden, wie Clipping usw.
Die Zündimpulsdauer wird durch die Betätigung eines elektronischen Schalters, beispielsweise eines Transistorschalters, festgelegt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Steuergeräts bzw. Verfahrens zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug möglich.
Es ist vorteilhaft, dass zu Beginn, also in einem ersten Zeitabschnitt des Ansteuerungsvorgangs, die Zündimpulshöhe hoch ist und die Zündimpulsdauer dafür kurz. In einem zweiten Zeitabschnitt ist dann die Zündimpulshöhe niedriger - A -
und die Zündimpulsdauer länger. Damit kann besonders die Energie aus der Energiereserve ausgenutzt werden. Im ersten Abschnitt können ein oder mehrere Personenschutzmittel angesteuert werden. Auch der zweite Abschnitt kann ein oder mehrere Personenschutzmittel ansteuern. Der Begriff Zeitabschnitt ist demnach sehr allgemein zu verstehen, wobei die Begriffe Zündimpulshöhe und Zündimpulsdauer selbsterklärend sind.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Steuerschaltung Daten aufweist, die die erste und die zweite Zeitdauer festlegen. Solche Daten sind fest abgespeichert, beispielsweise in einem EEPROM-Speicher der Steuerschaltung. Die
Steuerschaltung kann jedoch diese Daten auch von einem Rechner erhalten und demnach nur Zwischenspeichern, wobei der dauerhafte Speicher diesem Rechner zugeordnet ist. Mit diesen Daten kann damit eine Programmierung der Ansteuerung apriori erfolgen. Die Daten können jedoch auch weiterhin vorteilhafter Weise die erste und die zweite Zeitdauer jeweils unterschiedlichen
Personenschutzmitteln apriori zuordnen. Die Daten können insbesondere in Abhängigkeit von der Ansteuerungsentscheidung erzeugt werden, denn die Ansteuerungsentscheidung gibt an, welche Personenschutzmittel beim vorliegenden Crash wann anzusteuern sind. Das ist das Crashszenario. Für die jeweiligen Crashszenarien können dann beispielsweise abgespeicherte
Kombinationen von Zündimpulsen als die Daten verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergeräts,
Figur 2 eine Kombination von Zündimpulsen für ein Crashszenario,
Figur 3 ein Signalablaufdiagramm für die Steuerschaltung, Figur 4 ein Spannungszeitdiagramm und
Figur 5 ein Flussdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren.
Figur 1 zeigt in einem vereinfachten Blockschaltbild das erfindungsgemäße Steuergerät. Vorliegend sind nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Komponenten dargestellt. Andere für den Betrieb des Steuergeräts erforderliche Komponenten, aber nicht zum Verständnis der Erfindung beitragenden Elemente sind der Einfachheit halber weggelassen worden.
Ein Mikrocontroller μC erhält von einer Unfallsensorik US Unfallsensorsignale. Die Unfallsensorik US kann sich innerhalb und/oder außerhalb des Steuergeräts befinden und weist beispielsweise Beschleunigungssensoren, Körperschallsensoren, Luftdrucksensoren und/oder Umfeldsensoren auf. Die Unfallsensorsignale werden jedoch parallel zum Mikrocontroller μC, der einen komplexen Auswertealgorithmus errechnet, auch von einem Sicherheitsbaustein SCON ausgewertet. Dieser Baustein wertet die Unfallsensorsignale in einer einfacheren Art und Weise aus, aber der Sicherheitsbaustein SCON dient als unabhängiger Hardwarepfad für die Auswertung der Unfallsensorsignale im Vergleich zum Mikrocontroller μC.
Der Mikrocontroller μC und der Sicherheitsbaustein SCON geben ihre
Ergebnisse ihrer Auswertung an einen Logikbaustein L weiter, der bereits Teil der Zündkreisansteuerung ist. Die Übertragung vom Mikrocontroller μC zum Logikbaustein L kann beispielsweise über den sogenannten SPI-Bus (Serial Peripherial Interface Bus) erfolgen. Neben dem Mikrocontroller können auch noch andere Prozessortypen Anwendung finden.
Der Logikbaustein L verknüpft nun die Ergebnisse des Mikrocontrollers μC und des Sicherheitsbausteins SCON derart, dass dadurch festgelegt wird, ob, wann und welche Personenschutzmittel anzusteuern sind. Der Logikbaustein L kann Teil eines integrierten Schaltkreises sein, bei dem auch die Endstufen HS und LS integriert sein können. Die Endstufe HS oder Highside ist ein Leistungstransistor, der durchgeschaltet wird, um Zündenergie dem Zündelement ZP zuzuführen. Bei dem Zündelement ZP handelt es sich um eine Sprengladung, die einem Personenschutzmittel wie einem Airbag zugeordnet ist.
Die Endstufe LS oder auch Lowside wird durchgeschaltet, damit diese Zündenergie nach Masse abfließen kann. Die Zündenergie wird jedoch von der Energiereserve ER bereitgestellt, die vorliegend ein Elektrolytkondensator ist. Die Energiereserve ER wird beispielsweise über nicht dargestellte Komponenten aus der Autobatterie aufgeladen, und zwar auf ein hohes Spannungsniveau zwischen 20 und 40V.
Die Steuerschaltung ST, die auch Teil eines ICs sein kann, formt aus der Zündenergie in der erfindungsgemäßen Art und Weise einen Zündimpuls, wobei sie Zündimpulsdauer und Zündimpulshöhe festlegt. Dafür nutzt die Steuerschaltung ST Daten von dem Logikbaustein L Die Daten geben für das jeweilige Crashszenario an, wann mit welchem Zündimpuls das jeweilige Personenschutzmittel anzusteuern ist. Die Steuerschaltung ST ist über einen Shunt-Widerstand Sh mit dem Zündkreis direkt verbunden, um die Zündenergie auch messen zu können.
Die so geformten Zündimpulse oder der so geformte Zündimpuls werden dann über die Highside zum Zündelement ZP geleitet und bewirkt dort die Zündung, wobei der Strom über die Lowside LS nach Masse abgeleitet wird.
Vorzugsweise wird in einem ersten Zeitabschnitt der Zündimpuls mit einer hohen Zündimpulshöhe und einer kurzen Zündimpulsdauer und in einem zweiten Zeitabschnitt, der auf den ersten Zeitabschnitt folgt, eine niedrigere Zündimpulshöhe, aber dafür eine längere Zündimpulsdauer vorgegeben.
Vorliegend ist nur symbolisch ein einziger Zündkreis dargestellt. Gemäß der Erfindung ist eine Mehrzahl von Zündkreisen vorzusehen, was auch der Normalfall ist, um unterschiedliche Personenschutzmittel anzusteuern. Unterschiedliche Personenschutzmittel sind auch mehrere Stufen eines Airbags oder Gurtstraffers. Ebenso ist es möglich, mehr Endstufen vorzusehen, als die dargestellten zwei. Auch andere Varianten, die dem Fachmann bekannt sind, sind vorliegend möglich.
Figur 2 erläutert in einem Zeitdiagramm für mehrere Zündkreise 200-203, die
Abfolge der Zündimpulse in der erfindungsgemäßen Art. Die Ansteuerungsentscheidung oder Daten, die fest vorgegeben sind, bestimmen, welche Zündimpulse wann auf die jeweiligen Zündelemente der jeweiligen Zündkreise zu geben sind. In den Zündkreisen 200 und 201 werden zu einem ersten Zeitpunkt die Zündimpulse Zl und Z2 erzeugt. Diese Zündkreise 200 und 201 sind beispielsweise für pyrotechnische Gurtstraffer vorgesehen. Die Zündimpulse Zl und Z2 sind energieeffizient ausgeführt, d.h. vorliegend die Zündimpulshöhe ist hoch, aber die Zündimpulsbreite kurz. In einem zweiten Zeitabschnitt wird im Zündkreis 202 wiederum ein den Zündimpulsen Zl und Z2 gleicher Zündimpuls Z3 erzeugt, wobei dieser Zündkreis beispielsweise die erste
Airbagstufe eines Airbags ist. In einem dritten Zeitabschnitt wird im Zündkreis 203 der Zündimpuls Z4 erzeugt, der breiter aber niedriger als die Zündimpulse Z1-Z3 ist. Dieser Zündimpuls Z4 ist spannungseffizient, um der gesunkenen Spannung an der Energiereserve ER Rechnung zu tragen.
Figur 3 erläutert in einem Signalablaufdiagramm die Funktion der Steuerschaltung ST. Die elektrische Energie E geht in den Block 30 hinein, in dem die Dauer festgelegt wird, mit der der Zündimpuls auf das Zündelement gegeben wird. Die Zündimpulsdauer wird über den Block 32 festgelegt, der als Eingangsdaten die Zeit t und die Daten Da Einfluss nehmen. Die Daten Da geben an, welche Zündimpulse zu welcher Zeit auf die jeweiligen Zündkreise zu geben sind. Die Daten Da sind entweder im Speicher 33 abgelegt und apriori festgelegt, die Daten Da werden in Abhängigkeit von der Ansteuerentscheidung erzeugt. Die Impulsformen sind beispielsweise in der Steuerschaltung ST abgespeichert. Nach der Festlegung der Zündimpulsdauer wird die
Zündimpulshöhe im Block 31 festgelegt. Auch hier beeinflusst der Block 32 anhand seiner eben genannten Eingangsgrößen diesen Wert.
Die Impulshöhe liegt zwischen 1 und 2 A, während die Impulsbreite zwischen 0,5ms und 2ms liegt.
Figur 4 zeigt ein Spannungszeitdiagramm, wobei die Spannung an der Energiereserve gemessen wird. Die Kurve 40 beschreibt den langsamen Abfall der Spannung an der Energiereserve über der Zeit, wobei dieser Abfall durch eine Energieentnahme aus der Energiereserve bedingt ist. Dieses Verhalten nutzt die vorliegende Erfindung effizient, um die Energie optimal auszunutzen.
Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. In Verfahrensschritt 500 wird anhand der Ansteuerentscheidung oder apriori das Crashszenario bestimmt. Das Crashszenario gibt an, welche Personenschutzmitteln zu welchen Zeiten anzusteuern sind. Aus diesem Crashszenario ergibt sich, welche Form die jeweiligen Zündimpulse für die jeweiligen Zündkreise haben müssen. Die Bestimmung dieser Zündimpulse wird in Verfahrensschritt 501 vorgenommen, wobei das Aussehen der Zündimpulse apriori bestimmt wurde, so dass die Energiereserve bezüglich Ihrer Kapazität optimal ausgelegt ist.
In Verfahrensschritt 502 erfolgt die Ansteuerung des Highside-Schalters, wobei die entsprechende Formung der Zündimpulse durch diese Ansteuerung bewirkt wird. Dadurch werden dann die entsprechenden Zündimpulse in
Verfahrensschritt 503 in den einzelnen Zündkreisen erzeugt.

Claims

Ansprüche
1. Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug mit: einer Energiereserve (ER), die elektrische Energie für die Ansteuerung bereitstellt, gekennzeichnet, durch: eine Steuerschaltung (ST), die in Abhängigkeit von den anzusteuernden Personenschutzmitteln wenigstens einen jeweiligen Zündimpuls (Zl, Z2) für die Ansteuerung der jeweiligen Personenschutzmittel aus der elektrischen Energie bezüglich einer ersten Zündimpulshöhe und einer ersten Zündimpulsdauer formt.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (ST) den wenigstens einen Zündimpuls (Zl, Z2) in einem ersten Zeitabschnitt mit einer zweiten Zündimpulshöhe und einer zweiten Zündimpulsdauer und in einem zweiten Zeitabschnitt, der auf den ersten
Zeitabschnitt folgt, mit einer dritten Zündimpulshöhe und einer dritten Zündimpulsdauer festlegt, wobei die zweite Zündimpulshöhe größer als die dritte Zündimpulshöhe und einer dritten Zündimpulsdauer festlegt, wobei die zweite Zündimpulshöhe größer als die dritte Zündimpulshöhe und die zweite Zündimpulsdauer kürzer als die dritte Zündimpulsdauer sind, wobei der erste
Zeitabschnitt zur Ansteuerung erster Personenschutzmittel und der zweite Zeitabschnitt zur Ansteuerung zweiter Personenschutzmittel dient.
3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (ST) Daten (Da) aufweist, die die erste und die zweite
Zeitdauer festlegen.
4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (D, Da) die erste Zeitdauer den ersten Personenschutzmitteln und die zweite Zeitdauer den zweiten Personenschutzmitteln zuordnen.
5. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (Da) fest abgespeichert sind oder in Abhängigkeit von einer Ansteuerungsentscheidung erzeugt werden.
6. Verfahren zur Ansteuerung von ersten Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug, wobei eine Energiereserve (ER) elektrische Energie (E) für die Ansteuerung bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerschaltung (ST) in Abhängigkeit von den anzusteuernden Personenschutzmitteln wenigstens einen jeweiligen Zündimpuls für die Ansteuerung der jeweiligen
Personenschutzmittel aus der elektrischen Energie bezüglich einer ersten Zündimpulshöhe und einer ersten Zündimpulsdauer formt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (ST) den wenigstens einen Zündimpuls in einem ersten
Zeitabschnitt mit einer zweiten Zündimpulshöhe und einer zweiten Zündimpulsdauer und in einem zweiten Zeitabschnitt der auf den ersten Zeitabschnitt folgt, mit einer dritten Zündimpulshöhe und einer dritten Zündimpulsdauer festlegt, wobei die zweite Zündimpulshöhe größer als die dritte Zündimpulshöhe und die zweite Zündimpulsdauer kürzer als die dritte
Zündimpulsdauer sind, wobei der erste Zeitabschnitt zur Ansteuerung erster Personenschutzmittel und der zweite Zeitabschnitt zur Ansteuerung zweiter Personenschutzmittel dient.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Daten
(Da) die erste und die zweite Zeitdauer festgelegt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (D, Da) die erste Zeitdauer den ersten Personenschutzmitteln und die zweite Zeitdauer den zweiten Personenschutzmitteln zuordnet.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (Da) fest abgespeichert sind oder in Abhängigkeit von einer Ansteuerentscheidung erzeugt werden.
EP08851570A 2007-11-19 2008-09-26 Steuergerät und verfahren zur ansteuerung von personenschutzmitteln für ein fahrzeug Withdrawn EP2222512A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007055123.3A DE102007055123B4 (de) 2007-11-19 2007-11-19 Steuergerät und Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug
PCT/EP2008/062921 WO2009065655A1 (de) 2007-11-19 2008-09-26 Steuergerät und verfahren zur ansteuerung von personenschutzmitteln für ein fahrzeug

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Publication Number Publication Date
EP2222512A1 true EP2222512A1 (de) 2010-09-01

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