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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen
Baugruppe für
ein Kraftfahrzeug, insbesondere Steuergerät eines Insassenschutzsystems,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
solche Baugruppe ist beispielsweise als Steuergerät eines
Insassenschutzsystems aus der
DE 198 13 955 A1 zu entnehmen. Die zum Betreiben der
Baugruppe erforderliche Energie wird dabei aus dem Bordnetz des
Kraftfahrzeuges gewonnen und über
ein Bussystem den einzelner Steuergeräten der Insassenschutzeinrichtungen
zugeführt.
Die Steuergeräte
weisen einen Autarkiekondensator als Energiespeicher auf, dessen
Energiegehalt für
eine begrenzte Zeitspanne für
den bestimmungsgemäßen Betrieb
des Steuergeräts
ausreicht.
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Für eine Reihe
von Anwendungen, bspw. Baugruppen für sicherheitskritische Bereiche
im Kraftfahrzeug, insbesondere Steuergeräte von Insassenschutzeinrichtungen,
werden jedoch Autarkiezeitspannen von mehreren Sekunden gefordert,
was relativ große
und damit teuere Autarkiekondensatoren bedingt. Das gleiche Problem
tritt für
die Bereitstellung der Zündenergie
in den Insassenschutzeinrichtungen auf, da die bereitzustellende
Zündenergie ebenfalls
große
und teure Zündkondensatoren
erfordert.
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Zudem
belastet die Aufladung der Kondensatoren, egal ob Autarkie- oder
Zündkondensatoren, bei
Inbetriebnahme der Baugruppe die oft über die gleiche Leitung erfolgende
Datenübertragung.
Aus diesem Grund schlägt
die
DE 197 51 910
C1 vor, zusätzlich
einen Akkumulator als Zwischenenergiespeicher zu verwenden, der
bei der Einschaltung des Systems zunächst die Energie bereitstellt
und nachfolgend aus dem Bordnetz langsam wieder aufgeladen wird.
Bei Abschaltung der Baugruppe wird zudem vorzugsweise die im Zündenergiespeicher
gespeicherte Energie zurück
in den Akkumulator geladen.
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Insbesondere
bei Insassenschutzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen, wie sie beispielsweise
der
DE 195 41 998
A1 zu entnehmen sind, bei denen der Datenaustausch mit
Sensoren und/oder einer Zentraleinheit über ein drahtloses Datenübertragungsmedium
erfolgt, muss die Zündenergie
aus dem Datenübertragungsmedium
gewonnen werden, was mit erheblichem Aufwand, hohen Energieverlusten
und zudem oft unerwünscht
starken Störungen
auf andere Baugruppen oder gar den Fahrzeuginsassen verbunden ist.
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Aus
der nicht vorveröffentlichten
Anmeldung
DE 100 22
173 A1 ist darüber
hinaus ein Verfahren zur Auslösung
von Insassenschutzeinrichtungen zu entnehmen, bei dem bei Erreichen
einer ersten Stufe der Unfallgefährdung
und/oder Unfallstärke
zunächst ein
mittelbarer, nicht unmittelbar zur Auslösung der Insassenschutzeinrichtung
führender
Auslösebefehl gesetzt
wird, der innerhalb einer vorgegebenen Zeit durch einen Aufhebebefehl
wieder zurückgenommen werden
kann.
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Darüber hinaus
sind beispielsweise aus der
DE-OS
37 09 742 Thermalbatterien als aktivierbare elektrochemische
Energiequellen für
Munition, Lenkwaffen etc. bekannt. Thermalbatterien sind aktivierbare
Energiequellen, bei denen durch thermoelektrische Reaktion oder
infolge der Verflüssigung
von Elektrolyten eine relativ hoch belastbare Spannungsquelle bereitgestellt
wird und die sich durch eine extrem gute Langzeitverfügbarkeit über Jahre
hinweg auszeichnen. Darüber
hinaus gibt es eine Reihe weiterer alternativer aktivierbarer elektrochemischer
Energiequellen.
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Aus
der
DE 195 23 109
A1 ist beispielsweise bekannt, anstelle einer Lichtmaschine
in einem Fahrzeug eine Brennstoffzelle zur Energieversorgung zu verwenden,
um eine konstante, von der Motordrehzahl unabhängige und bedarfsgerechte Energievorsorgung über das
Kfz-Bordnetz zu ermöglichen.
Wird jedoch die Bordnetzleitung unterbrochen, kann analog zu den
anderen drahtgebundenen Bordnetzsystemen die Baugruppe nicht weiter
funktionieren. Sollen für
eine lange Autarkiezeit ausreichende und damit entsprechend große Autarkiekondensatoren
aufgeladen werden, treten auch bei Stromversorgung über das
Bordnetz aus einer Brennstoffzelle erhebliche Einschaltstrombelastungen
auf. Direkt auf Wasserstoffbasis arbeitende Brennstoffzellen sind
zudem aufgrund des sich verflüchtigenden
Wasserstoffs derzeit noch nicht langzeitlagerfähig. Brennstoffzellen mit Gewinnung
des Wasserstoffs aus anderen Stoffen, insbesondere der Abspaltung
aus Kraftstoff sind äußerst aufwendig,
müssen
ebenfalls nachgefüllt werden
und weisen zudem derzeit noch eine nicht vernachlässigbare
Anschaltreaktionszeit auf.
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Aus
der
DE 4201651 ist darüber hinaus
eine Selbstzündeinrichtung
für Airbags
beknannt, bei der eine thermoelektrische Batterie zur Notzündung bei Erreichen
eines kritischen Temperaturbereichs vorgesehen ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine alternative Energieversorgung für elektronische
Baugruppen in Kraftfahrzeugen sowie besonders geeignete Verfahren
zum Betreiben dieser vorzustellen. Diese Aufgaben wurden durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Grundgedanke
ist dabei, die elektronischen Baugruppe zur Energieversorgung mit
einer auf ein Steuersignal hin aktivierbaren elektrochemischen Energiequelle
auszustatten, die dabei vorzugsweise unmittelbar an bzw. in der
Baugruppe im Kraftfahrzeug angeordnet ist und individuell diese
eine Baugruppe im Bedarfsfall mit Energie versorgt. Vorzugswiese
besteht die elektrochemischen Energiequelle aus einer Mehrzahl individuell
aktivierbarer Zellen, so dass entweder die Energieversorgung über einen noch
längeren
Zeitraum, für
zeitlich auseinander liegende Bedarfsfälle oder sogar angepasst an
einen unterschiedlich hohen Energiebedarf möglich ist. Insbesondere sollten
sicherheitskritische elektronische Baugruppen, insbesondere die
Steuergeräte
von Insassenschutzeinrichtungen bzw. die Zentraleinheit des Insassenschutzsystems
mit einer solchen aktivierbaren elektrochemischen Energiequelle
ausgestattet werden.
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Von
besonderer Bedeutung ist die individuelle Zuordnung der elektrochemischen
Energiequelle zu den Baugruppen auch aufgrund der damit möglichen
individuell optimierten Verfahren zum Betreiben der elektrochemischen
Energiequelle der Baugruppe, denn so wird eine für den jeweiligen Anwendungsfall
bedarfsgerechte Freisetzung von Energie möglich.
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Ein
erstes Verfahren beschäftigt
sich mit dem Betreiben einer elektronischen Baugruppe im Autarkiebetrieb,
wobei die Baugruppe im Normalbetrieb von einem Bordnetz aus mit
elektrischer Energie versorgt wird, bei Ausfall des Bordnetzes jedoch
die Elektronikbaugruppe das Steuersignal erzeugt, welches die elektrochemische
Energiequelle aktiviert. Vorzugsweise ist neben der aktivierbaren
elektrochemischen Energiequelle ein im Normalbetrieb bei intaktem
Bordnetz über
das Bordnetz aufgeladener Autarkiekondensator vorgesehen, der im
Autarkiebetrieb bei Ausfall des Bordnetzes zunächst unmittelbar die Energieversorgung übernimmt
und nachfolgend die elektrochemische Energiequelle aktiviert wird. Dadurch
können
insbesondere auch Anschaltverzögerungszeiten
mancher elektrochemischer Energiequellen überbrückt bzw. diese entsprechend
einfacher und damit preiswerter ausgelegt werden.
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Neben
der Anwendung in Kraftfahrzeugen bietet sich grundsätzlich auch
eine Übertragung
auf Flugzeuge, Schiffe und vergleichbare Transportmittel an, die über ein
Bordnetz zur Energieversorgung, jedoch nur eine begrenzte Energiebereitstellbarkeit über dieses
Bordnetz und insbesondere die Gefahr einer Bordnetzunterbrechung
verfügen.
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In
Weiterbildungen dieses Verfahrens wird die elektrochemische Energiequelle
nur dann aktiviert, wenn bei Ausfall des Bordnetzes die am Autarkiekondensator
abgreifbare Spannung unter eine vorgegebene Mindestspannung absinkt
oder wenn der Ausfall des Bordnetzes eine vorgegebene Zeitdauer übersteigt.
Zudem können
zusätzliche
Fahrzeugparameter, insbesondere die Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
erfasst sowie mit vorgegebenen Sollwerten verglichen und die Aktivierung
der elektrochemischen Energiequelle bei Ausfall des Bordnetzes zusätzlich in
Abhängigkeit
von diesem Sollwertvergleich eingeleitet werden. Dadurch kann insbesondere
sichergestellt werden, dass beispielsweise nicht unnötigerweise
bei stehendem Fahrzeug, bspw. bei Reparaturarbeiten die elektrochemische
Energiequelle aktiviert wird.
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Darüber hinaus
wird in einer Weiterbildung die Baugruppe mit Sensoren zur Erfassung
eines sicherheitskritischen Zustands, beispielsweise mit Abstandssensoren
zur Ermittlung eines drohenden Fahrzeugzusammenstosses, Aufprallsensoren
oder Beschleunigungssensoren zur Erkennung eines Unfalls aus dem
Beschleunigungsverlauf, direkt oder über eine Zentraleinheit verbunden
und die elektrochemische Energiequelle nur dann aktiviert, wenn ein
Ausfall des Bordnetzes während
eines sicherheitskritischen Zustands auftritt. Ziel dessen ist immer
eine möglichst
bedarfsgerechte Aktivierung der elektrochemischen Energiequelle
und eine Vermeidung von unnötigem
Verbrauch der elektrochemischen Energiequellen, da selbst bei mehrzelligen
Energiequellen deren Anzahl und damit die Anzahl der möglichen
Aktivierungen schon aus Kostengründen begrenzt
ist.
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Bei
elektrochemischen Energiequellen, die aus einer Mehrzahl einzeln
auf das Steuersignal hin aktivierbarer Zellen bestehen, wird vorzugsweise
auf das Steuersignal hin zunächst
eine erste noch aktivierbare Zelle der elektrochemischen Energiequelle ausgelöst und dann überwacht,
ob die aktivierte Energiemenge ausreicht, beispielsweise anhand
der abgreifbaren Spannung oder mittels einer Zeitsteuerung. Gegebenenfalls
werden weitere Zellen nacheinander aktiviert, sofern dann noch die
zur Aktivierung führenden
Bedingungen, beispielsweise Ausfall des Bordnetzes, bestimmte Fahrzeugparameter und/oder
sicherheitskritischer Zustand vorhanden sind. Vorzugsweise wird
der Fahrer des Fahrzeuges über
den Verbrauch an Zellen informiert, zumindest bei Unterschreitung
einer Mindestreservemenge an Zellen gewarnt.
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Ein
wieder entsprechend dem Anwendungsfall besonders angepasstes Verfahren
wird vorgeschlagen für
eine elektronische Baugruppe in einer Insassenschutzeinrichtung
in Kraftfahrzeugen, bei der die Insassenschutzeinrichtung zur Auslösung eine
Zündenergiemenge
erfordert und der Datenaustausch mit den Sensoren und/oder der Zentraleinheit über ein
energiearmes, insbesondere zur Übertragung
der Zündenergiemenge
nicht oder nur mit erheblichem Aufwand geeignetes Datenübertragungsmedium
erfolgt. Funk- oder Lichtwellen als Datenübertragungsmedium weisen aufgrund
der Möglichkeit der
flexiblen Verteilung der Baugruppen erhebliche Vorteile auf, nachteilig
ist jedoch die geringe Effizienz bei der Energieübertragung durch die hohen
Wirkverluste. Deshalb wird vorgeschlagen, dass die Insassenschutzeinrichtung
zur Bereitstellung der Zündenergiemenge
auf einen Auslösebefehl
oder Auslösebereitschaftsbefehl
eine elektrochemische Energiequelle aktiviert.
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Bei
Insassenschutzeinrichungen, die Bestandteil eines Insassenschutzsystems
gemäß der
DE 100 22 173 A1 sind,
bei dem bei Erreichen einer ersten Stufe der Unfallgefährdung und/oder
Unfallstärke
zunächst
ein mittelbarer, nicht unmittelbar zur Auslösung der Insassenschutzeinrichtung
führender Auslösebefehl
gesetzt wird, wird eine elektrochemische Energiequelle mit einer
Mehrzahl einzeln aktivierbarer Zellen vorgesehen und auf den mittelbaren Auslösebefehl
jeweils eine noch aktivierbare Zelle aktiviert. So wird eine bedarfsgerechte
Energiebereitstellung bei der ersten Stufe der Unfallgefährdung und/oder
Unfallstärke
noch vor der unmittelbaren Auslösung
möglich.
Sollte jedoch aufgrund des Gefahrensituationsverlaufs der mittelbare
Auslösebefehl
zurückgenommen
werden können,
steht für nachfolgende
Gefahrensituationen weiterhin die Insassenschutzeinrichtung zur
Verfügung,
die dann aus den noch verbleibenden aktivierbaren Zellen der elektrochemischen
Energiequelle ausgelöst
werden kann.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren
näher erläutert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren:
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1 elektronische
Baugruppe in einem Kraftfahrzeug mit einer Verbindung zum Bordnetz
sowie einer aus mehreren einzeln aktivierbaren Zellen bestehenden
elektrochemischen Energiequelle zum Autarkiebetrieb bei Ausfall
des Bordnetzes
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2 elektronische
Baugruppe in einer Insassenschutzvorrichtung mit einer elektrochemischen
Energiequelle als Zündenergiequelle
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3 Ablaufskizze
des Verfahrens zur Energieversorgung einer Insassenschutzvorrichtung
nach dem Prinzip der mittelbaren Auslösebefehle gemäß der
DE 100 22 173 A1
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Die 1 zeigt
eine elektronische Baugruppe 1 in einem Kraftfahrzeug mit
einer Verbindung zum Bordnetz 10 sowie einer elektrochemischen
Energiequelle 3, zur Versorgung eines Lastelements 2. Über das
Bordnetz 10 wird im Normalbetrieb die Spannung U aus einer
Fahrzeugbatterie vorzugsweise auch für weitere Baugruppen 11 bereitgestellt.
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Die
elektronische Baugruppe 1 weist eine Steuervorrichtung 4 für die bedarfsgerechte
Aktivierung der elektrochemischen Energiequelle 3 auf.
Die elektrochemische Energiequelle 3 besteht in diesem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
aus mehreren einzeln aktivierbaren Zellen 3.1, 3.2, 3.3 ...
Zwischen den einzelnen Zellen 3.1, 3.2, 3.3 ...
der elektrochemischen Energiequelle 3 und der Steuervorrichtung 4 ist
dazu ein von dieser über
das Zellenauswahlsignal sx steuerbarer Schalter 5 vorgesehen,
der jeweils auf die nächste,
noch aktivierbare Zelle zeigt. In 1 wird gerade
die Zelle 3.2 durch das Steuersignal s0 aktiviert. Nachfolgend
ist die nächste,
noch aktivierbare Zelle 3.3.
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Zudem
weist die Baugruppe in diesem Ausführungsbeispiel einen Autarkiekondensator
C auf, der im Normalbetrieb bei intaktem Bordnetz 10 bereits
aus diesem Bordnetz 10 aufgeladen wurde. Der Autarkiekondensator
C weist eine gegenüber
der Bordnetzspannung U mittels eines Aufwärtswandlers 8 erhöhte Spannung
Uc auf, die in diesem Ausführungsbeispiel
für die
Zuführung
an das Lastelement 2 wieder mittels eines Abwärtswandlers 9 herabgesetzt wird.
Vorteil dieser erhöhten
Spannung Uc am Autarkiekondensator C ist einerseits die größere Energiespeichermenge
bei gleicher Kapazität
und außerdem die
Aufrechterhaltung der Betriebsbereitschaft auch bei Absinken der
Spannung U am Bordnetz 10 bis zu einem für den Betrieb
des Aufwärtswandlers 8 zwingend
erforderlichen Mindestspannungswert. Besonders vorteilhaft ist es
dabei, die von der elektrochemischen Energiequelle 3 bereitgestellte
Energie ebenfalls über
diesen Aufwärtswandler 8 dem
Autarkiekondensator C zuzuführen,
da die elektrochemische Energiequelle 3 üblicherweise
keine Konstantspannung, sondern eine abfallende Kennlinie aufweist. Durch
den Aufwärtswandler 8 wird
dabei gerade immer so viel Energie zugeführt, dass eine konstante Spannung
Uc am Autarkiekondensator C entsteht, selbst wenn die Spannung an
der elektrochemischen Energiequelle 3 bereits deutlich
unter die Spannung Uc am Autarkiekondensator C absinkt.
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Die
Steuervorrichtung 4 für
die Aktivierung der elektrochemischen Energiequelle 3 bzw.
deren einzelner Zellen 3.1, 3.2, 3.3.
.... erfasst eine Reihe von Signalen, in Abhängigkeit derer über die
Aktivierung entscheiden wird.
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So
wird die Spannung U am Bordnetz 10 erfasst, um einen Ausfall
des Bordnetzes 10 zu erkennen. Vorzugsweise übernimmt
im Autarkiebetrieb zunächst
jedoch der Autarkiekondensator C unmittelbar die Energieversorgung,
bis die elektrochemische Energiequelle 3 aktiv ist. Der
Autarkiekondensator C muss jedoch damit nur die Anschaltverzögerung der elektrochemischen
Energiequelle 3 überbrücken und kann
daher deutlich kleiner ausgelegt werden.
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In
der vorteilhaften Weiterbildung wird jedoch zusätzlich oder alternativ zur
Spannung U am Bordnetz 10 die am Autarkiekondensator C
abgreifbare Spannung Uc von der Steuervorrichtung 4 erfasst und
die elektrochemische Energiequelle 3 erst dann aktiviert,
wenn die am Autarkiekondensator C abgreifbare Spannung Uc unter
eine vorgegebene Mindestspannung absinkt. So können kleinere Ausfälle der
Bordnetzes oder Spannungsschwankungen auf diesem allein aus dem
Autarkiekondensator C überbrückt werden,
ohne dass eine Zündung
der elektrochemischen Energiequelle 3 erfolgt. Dies ist
wichtig, da immer nur eine begrenzte Anzahl von Zellen 3.1, 3.2, 3.3 ...
zur Verfügung
stehen wird, allein schon aus Kostengründen. Zudem wird überwacht,
ob die aktivierte Energiemenge ausreicht, also beispielsweise die
Spannung am Autarkiekondensator C wieder über die Mindestspannung steigt,
und gegebenenfalls weitere Zellen (3.3, ...) nacheinander
aktiviert werden (vgl. dazu auch 3).
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Alternativ
dazu kann die Zeitdauer eines Ausfalls des Bordnetzes 10 überwacht
werden. Die elektrochemische Energiequelle 3 wird nur dann
aktiviert, wenn der Ausfall des Bordnetzes 10 eine vorgegebene
Zeitdauer übersteigt,
ggfs. nach Ablauf einer weiteren Zeitspanne jeweils eine weitere
Zelle.
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Darüber hinaus
können
jedoch noch weitere Parameter berücksichtigt werden, um tatsächlich nur in
einem wirklich existenziellen Notfall die elektrochemische Energiequelle 3 zu
aktivieren. So ist vorgesehen, zudem zusätzliche Fahrzeugparameter mittels Sensoren 6,
insbesondere die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, zu erfassen und
mit vorgegebenen Sollwerten zu vergleichen. Die elektrochemische
Energiequelle 3 wird dabei nur dann aktiviert, wenn ein Ausfall
des Bordnetzes 10 während
einer Über-
bzw. Unterschreitung der Sollwerte auftritt, im Falle der Geschwindigkeitsüberwachung
also beispielsweise nur ab einer Fahrzeuggeschwindigkeit von bspw. über 30 km/h,
da unterhalb dieses Bereichs ein vorübergehender Ausfall der Baugruppe,
beispielsweise einer aktiven Lenkhilfe oder eines Bremsassistenten, noch
zu keinen ernsthaften Sicherheitsrisiken für die Fahrzeuginsassen führt, das
Fahrzeug beispielsweise noch vom Fahrer ausreichend lenk- und abbremsbar
bleibt.
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Neben
solchen Fahrzeugparametern können auch
ergänzend
oder alternativ Sensoren 7 zur Erfassung eines sicherheitskritischen
Zustands vorgesehen werden, die direkt oder über eine Zentraleinheit mit
der Baugruppe, insbesondere einer Insassenschutzeinrichtung verbunden
sind. Die elektrochemische Energiequelle 3 nur aktiviert
wird, wenn ein Ausfall des Bordnetzes 10 während eines
sicherheitskritischen Zustands auftritt. Als Sensoren 7 zur Erfassung
eines sicherheitskritischen Zustands sind beispielsweise Abstandssensoren
zur Ermittlung eines drohenden Fahrzeugzusammenstosses, Aufprallsensoren
oder Beschleunigungssensoren zur Erkennung eines Unfalls aus dem
Beschleunigungsverlauf bekannt, deren Daten vorzugsweise in einer Zentraleinheit 7 aufbereitet,
miteinander verglichen und daraus das Auftreten eines sicherheitskritischen Zustands
abgeleitet wird. Während
die elektrochemische Energiequelle 3 in einer Baugruppe 1 also
für eine
Lenk- oder Bremshilfe bei Ausfall des Bordnetzes beispielsweise
in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit aktiviert wird, kann dies bei Baugruppen
von Insassenschutzsystemen in Abhängigkeit vom sicherheitskritischen
Zustand erfolgen.
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Dementsprechend
wird die elektrochemische Energiequelle 3 einer Baugruppe 1 für eine Lenk-
oder Bremshilfe häufiger
aktiviert werden müssen
als die einer Insassenschutzeinrichtung, so dass die Anzahl der
einzeln aktivierbaren Zellen dementsprechend angepasst wird. Selbstverständlich ist
der Energiegehalt jeder Zelle, ggfs. auch die Art der elektrochemischen
Energiequelle 3 auf die Anwendung abgestimmt. Denkbar sind
auch unterschiedlich große
Energiemengen in den einzelnen Zellen und ein Energiemanagement,
welches, die Zellen entsprechend der erforderlichen Energiemenge
gezielt, also bspw. gerade nicht entsprechend ihrer Reihenfolge sondern
entsprechend ihrer Energiemenge auswählt.
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Der
Fahrer des Fahrzeuges wird über
den Verbrauch an Zellen 3.1, 3.2, 3.3,
... an einer Anzeige 12 informiert, zumindest bei Unterschreitung
einer Mindestreservemenge an Zellen gewarnt.
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Ein
ganz besonders angepasstes Verfahren zum Betreiben einer solchen
elektronischen Baugruppe mit elektrochemischen Energiequelle 3 ergibt sich
bei der Anwendung in einem Insassenschutzsystem in Kraftfahrzeugen,
wie es in 2 gezeigt wird. Der Datenaustausch
zwischen den Insassenschutzeinrichtungen 21 und einer Zentraleinheit 20 zur
Aufbereitung der Sensorsignale der Sensoren 29 zur Erfassung
eines sicherheitskritischen Zustands erfolgt über ein energiearmes Datenübertragungsmedium 23,
insbesondere per Funk- oder Lichtwellen. In 2 weist
dazu die Zentraleinheit 20 einen Funksender 22 und
die Insassenschutzeinrichtung 21 einen Funkempfänger 24 mit
Empfangsschaltung 25 auf.
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Zwar
kann aus den Funk- oder Lichtwellen in der Empfangsschaltung 25 neben
den Daten auch in begrenztem Maße
Energie gewonnen werden, jedoch reicht diese Energiemenge oft nicht
für die
zur Auslösung
der Insassenschutzeinrichtungen 21 erforderte Zündenergiemenge
aus bzw. ist der aufwand für
eine entsprechende Energieaufnahme sehr hoch. Die aus dem Datenübertragungsmedium 23 gewinnbare
Energie reicht damit für
die Aufrechterhaltung des normalen Diagnosebetriebs der Insassenschutzeinrichtung 21,
nicht jedoch für
deren Auslösung
aus. Die Insassenschutzeinrichtung 21 aktiviert zur Bereitstellung
der Zündenergiemenge
in einem Zündkondensator
Cfire daher auf einen Auslösebefehl
oder bevorzugt einen vorherigen Auslösebereitschaftsbefehl hin wieder
eine elektrochemische Energiequelle 3. Die eigentliche
Auslösung
des Zünders 28 der
Insassenschutzvorrichtung 21, beispielsweise eines Gasgenerators
eines Airbags, erfolgt auf einen Befehl der Zentraleinheit 20,
der von der Empfangsschaltung 25 erkannt wird, die daraufhin über Signale
SH und SL die Schalter 26 und 27 schließt und so
den wieder über
einen Aufwärtswandler 8 aufgeladenen
Zündkondensator
Cfire über
den Zünder 28 kurzschließt. Es kann
zudem eine Rückübertragung
von Daten von der Insassenschutzeinrichtung 21 zur Zentraleinheit 20 erfolgen,
beispielsweise per Lastmodulation am Funkempfänger 24 über induktive
Kopplung. Eine Aktivierung weiterer Zellen 3.2, 3.3,
... erfolgt dabei vorzugsweise analog zum Ausführungsbeispiel in 1 in
Abhängigkeit
von der Spannung am Zündkondensator
Cfire.
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Ist
die Insassenschutzeinrichtung
21 Bestandteil eines Insassenschutzsystems
gemäß der
DE 100 22 173 A1 ergibt
sich noch eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung, die anhand von
3 erläutert werden
soll, wobei ergänzend
zum Verständnis auf
die Offenbarung der
DE
100 22 173 A1 verwiesen wird. Bei Erreichen einer ersten
Stufe L1 der Unfallgefährdung
und/oder Unfallstärke
wird zunächst
ein mittelbarer, nicht unmittelbar zur Auslösung der Insassenschutzeinrichtung
21 führender
Auslösebefehl L1-On
gesetzt, der innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters T von der
Zentraleinheit durch einen Aufhebebefehl L1-Off wieder zurückgenommen
werden kann. Zur Zündenergiebereitstellung
wird nun wiederum eine elektrochemische Energiequelle
3 mit
einer Mehrzahl einzeln aktivierbarer Zellen
3.1,
3.2,
3.3,
... verwendet und zumindest auf einen ersten mittelbaren Auslösebefehl
L1-On hineine noch aktivierbare Zelle, in
2 Zelle
3.2,
aktiviert. Vorzugsweise wird zudem die Spannung am Zündkondensator
C
fire erfasst und die nächste, noch aktivierbare Zelle
3.3 der
elektrochemischen Energiequelle
3 aktiviert, wenn die am
Zündkondensator
C
fire abgreifbare Spannung Uc unter eine
vorgegebene Mindestspannung Umin absinkt.
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Dies
ist insbesondere bei der Ausgestaltung des Insassenschutzsystems
gemäß der
DE 100 22 173 A1 von
Vorteil, bei dem innerhalb des Zeitfensters T durch weitere mittelbare
Auslösebefehle L1-On
der Ablauf dieses Zeitfensters T jeweils neu gestartet werden kann.
So zeigt
3 zunächst die Aufladung des Zündkondensators
C
fire durch Aktivierung der Zelle
3.1 aufgrund
des ersten mittelbaren Auslösebefehls
L1-On in t1. Beim Neustart des Zeitfensters T in to + T/2 wird hingegen
keine weitere Zelle aktiviert, da die Spannung Uc am Zündkondensator
C
fire noch über der Mindestspannung Umin
liegt. Zum Zeitpunkt t1 erfolgt die Rücknahme des mittelbaren Auslösebefehls
mittels des Rücknahmesignals L1-Off.
Erfolgt zum Zeitpunkt t2 erneut ein mittelbarer Auslösebefehl
L1-On, so wird die nächste
Zelle
3.2 aktiviert, da die Spannung Uc am Zündkondensator C
fire unter die vorgegebene Mindestspannung
Umin abgesunken ist. Die von der Zelle
3.2 bereitgestellte Energiemenge
reicht zwar für
eine Reihe von Wiederholungen des mittelbaren Auslösebefehls
L1-On aus, sinkt in t3 jedoch wieder unter die Mindestspannung Umin.
Dementsprechend wird eine nächste
Zelle
3.3 aktiviert, wobei dies vorzugsweise unmittelbar beim
Absinken in t3 erfolgt, gegebenenfalls auch aber beim nächsten mittelbaren
Auslösebefehl L1-On
(bspw. in t2 + 2T) denkbar ist. Erreicht in t4 die Unfallschwere
die zweite Stufe L2, so erfolgt ein unmittelbarer Auslösebefehl
und damit eine Zündung des
Zünders
28 der
Insassenschutzeinrichtung
21 aus dem Zündkondensator C
fire,
wie an der entsprechend steilen Entladung des Zündkondensators C
fire verdeutlicht
wird.
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Das
sich aus der Kombination der
2 und
3 ergebende
Ausführungsbeispiel
der Anwendung des Verfahrens der mittelbaren Auslösebefehle aus
der
DE 100 22 173
A1 auf ein Insassenschutzsystem mit energiearmen Datenübertragungsmedium
(gemäß
2)
ist besonders bevorzugt, jedoch kann das Verfahren der mittelbaren
Auslösebefehle aus
der
DE 100 22 173
A1 auch auf andere, insbesondere auch auf leitungsgebundene
Insassenschutzsysteme angewandt werden und die Zündenergiebereitstellung aus
einer elektrochemischen Energiequelle auf den mittelbaren Auslösebefehl
entsprechend angewandt werden. die Kombination beider Weiterbildungen
zu einem Ausführungsbeispiel ist
daher nicht einschränkend
zu verstehen.