DE19708307C1

DE19708307C1 - Control device for occupant restraint esp. airbag station in motor vehicle

Info

Publication number: DE19708307C1
Application number: DE19708307A
Authority: DE
Inventors: Josef Dirmeyer; Gerhard Dr Mader
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2017-03-01

Abstract

The control device has a carrier (1) for an electric circuit and for an acceleration sensor (2). A cross-bar (3) is provided to fasten the control device into the vehicle. Each limb of the cross-bar (3) is formed to receive a fastening device. The cross-bar (3) may be conductively connected to an earth potential of the electric circuit. The circuit carrier (1) may be a cut out grid with conductive tracks cut from a metal strip. The cross-bar (3) may be mechanically and electrically connected to the circuit carrier (1). The circuit carrier (1) and the cross-bar (3) may be embedded in a plastic cladding (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Steuern eines Rückhaltemittels in einem Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a control device for controlling a Restraint means in a motor vehicle according to the preamble of Claim 1.

Ein solches Steuergerät (DE 44 06 499 C2) weist einen Träger für eine elektrische Schaltung und für einen Beschleunigungs sensor auf.Such a control device (DE 44 06 499 C2) has a carrier for an electrical circuit and for an acceleration sensor on.

Ein solcher Schaltungsträger ist üblicherweise in einem Ge häuse des Steuergeräts verschraubt. Ein solches Gehäuse weist wiederum üblicherweise Flansche mit Bohrlöchern auf, über die das Steuergerät mit einem Karosserieteil des Fahrzeugs mecha nisch fest verbunden, z. B. verschraubt ist.Such a circuit carrier is usually in a ge screwed housing of the control unit. Such a housing has again usually flanges with boreholes over which the control unit with a body part of the vehicle mecha nisch firmly connected, e.g. B. is screwed.

Systeme zum Steuern von Seitenairbags in einem Kraftfahrzeug weisen in der Regel drei Steuergeräte auf: Zwei solcher vor beschriebener Steuergeräte sind dabei in den Fahrzeughälften bezüglich der Fahrzeuglängsachse angeordnet, um bei einem Seitenaufprall mit dem Beschleunigungssensor möglichst nahe am Aufprallort Querbeschleunigungen aufnehmen zu können. In der elektrischen Schaltung dieser Steuergeräte werden die aufgenommenen Beschleunigungssignale vorausgewertet bzw. der art aufbereitet, daß sie an das dritte zentral im Fahrzeug angeordnete Steuergerät geliefert werden können. Dieses drit te Steuergerät kann zusätzlich einen Beschleunigungssensor zur Aufnahme von Querbeschleunigungen enthalten. In einer elektrischen Schaltung des dritten Steuergeräts werden sowohl die von den dezentral angeordneten Steuergeräten gelieferten Beschleunigungssignale, als auch das Beschleunigungssignal des zentralen Beschleunigungssensors ausgewertet und bei Be darf ein zugeordnetes Rückhaltemittel zum Seitenaufprall schutz ausgelöst.Systems for controlling side airbags in a motor vehicle usually have three control units: two such described control units are in the vehicle halves arranged with respect to the longitudinal axis of the vehicle in order to Side impact with the acceleration sensor as close as possible to be able to absorb lateral accelerations at the point of impact. In the electrical circuit of these control units pre-evaluated recorded acceleration signals or the Art processed so that it is central to the third in the vehicle arranged control unit can be delivered. This third The control unit can also include an acceleration sensor included to absorb lateral accelerations. In a electrical circuit of the third controller will be both those supplied by the decentralized control units Acceleration signals, as well as the acceleration signal of the central acceleration sensor evaluated and at Be an assigned restraint device for side impact protection triggered.

Je nach Kraftfahrzeugtyp sind die in den Fahrzeughälften an geordneten Steuergeräte an unterschiedlichen Orten anzubrin gen. Ein solcher Ort für ein Steuergerät mit einem Beschleu nigungssensor richtet sich im wesentlichen nach dem zur Ver fügung stehenden Raumangebot und nach der Signalübertragung von einem zu erwartenden Aufprallort über Karosseriebestand teile zu diesem Befestigungsort. Bevorzugte Befestigungsorte für solche Steuergeräte sind beispielsweise Türschweller, B- Säule oder Sitzquerträger. Je nach Einbauort und Form des Ka rosserieteils, an dem ein solches Steuergerät zu befestigen ist, sind unterschiedliche Gehäuse zu entwerfen und herzu stellen, da beispielsweise bei einem ersten Kraftfahrzeugtyp das Steuergerät auf einem horizontal ausgebildeten Karosse rieteil befestigt wird, bei einem anderen Kraftfahrzeugtyp auf einem vertikal ausgerichteten Karosserieteil. Die Lage des auf dem Schaltungsträger angeordneten Beschleunigungssen sors ist andererseits vorgegeben, da der Beschleunigungssen sor Beschleunigungen in einer festgelegten Richtung erkennen muß. Eine aufwendige Herstellung zweier unterschiedlicher Ge häuse für ein und dasselbe Produkt ist erforderlich, abhängig von den für einen Einbau des Steuergeräts vorgesehenen Kraft fahrzeugtypen. Diese Modellvielfalt ist kosten- und lagerin tensiv.Depending on the vehicle type, they are on in the vehicle halves orderly arranged control units at different locations Such a place for a control device with an accelerator inclination sensor depends essentially on the ver available space and after the signal transmission from an expected impact location over body inventory parts to this mounting location. Preferred attachment locations door sills, B- Pillar or seat cross member. Depending on the installation location and shape of the Ka rosserieteils to which to attach such a control unit different housings have to be designed and used because, for example, in a first motor vehicle type the control unit on a horizontally trained body rieteil is attached to another type of motor vehicle on a vertically aligned body part. The location of the acceleration sensor arranged on the circuit carrier On the other hand, sors is given because of the acceleration Detect accelerations in a specified direction got to. A complex production of two different Ge housing for one and the same product is required, dependent of the force provided for installing the control unit vehicle types. This variety of models is cost and storage intensive.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, den vorbeschriebenen Nachteil bekannter Steuergeräte zu vermeiden, und insbesonde re ein Steuergerät zu schaffen, das bei gleicher Einbaulage des Beschleunigungssensors entweder an einem horizontalen oder einem vertikalen Karosserieträger befestigt werden kann.The object of the invention is therefore the one described above Avoid disadvantage of known control devices, and in particular re to create a control unit with the same installation position of the acceleration sensor either on a horizontal or a vertical body support can be attached.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Patent anspruchs 1. The invention solves the problem with the features of the patent claim 1.

Das Steuergerät weist dazu ein Kreuzrohr auf, wobei jedes Rohr des Kreuzrohres zur Aufnahme eines Befestigungsmittels ausgebildet ist. Eines der etwa rechtwinklig zueinander ange ordneten Rohre nimmt bei der Befestigung des Steuergeräts an der Fahrzeugkarosserie beispielsweise eine Schraube oder ei nen Niet auf. Abhängig von der Ausrichtung des das Steuerge rät tragenden Karosserieteils kann nun alternativ entweder das eine oder das andere Rohr des Kreuzrohres zur Befestigung des Steuergeräts verwendet werden.For this purpose, the control device has a cross tube, each Tube of the cross tube for receiving a fastener is trained. One of the roughly perpendicular to each other arranged pipes takes on when attaching the control unit the vehicle body, for example, a screw or egg open a rivet. Depending on the orientation of the control area advises supporting body part can now alternatively either one or the other tube of the cross tube for attachment of the control unit can be used.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are in the Un marked claims.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention and its developments are based on the Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Steuergerät in perspektivi scher Ansicht, und Fig. 1: an inventive control device in perspektivi view; and

Fig. 2: das Steuergerät gemäß Fig. 1 vor dem Umspritzen mit einem Kunststoffmantel in perspektivischer Ansicht. FIG. 2: the control device according to FIG. 1 prior to extrusion coating with a plastic jacket in a perspective view.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Steuergerät mit einem Kunststoffmantel 4, an den eine Kunststoffhülse 42 angeformt ist, die zusammen mit nicht sichtbaren Anschlußstiften ein Steckerteil 5 bildet. Der Kunststoffmantel 4 umschließt einen nicht sichtbaren Schaltungsträger, auf dem ein Beschleuni gungssensor angeordnet ist. Ferner umschließt der Kunststoff mantel 4 ein Kreuzrohr 3 derart, daß die Öffnungen des Kreuzrohres 3 frei zugänglich sind. Dementsprechend sind in Fig. 1 die Öffnungen bzw. Stirnseiten zweier Rohre des Kreuzrohres ersichtlich. Zur Aufnahme eines Gegensteckers weist das Steckerteil 5 eine einstückig mit der Hülse 42 und mit dem Kunststoffmantel 4 geformten Schnapphaken 43 zum Ver rasten mit einer entsprechenden Schnappnase des Gegensteckers auf. Aus Kunststoff und damit einstückig mit der Hülse 42 ge formt sind ferner Codierungszapfen 44, die ein unsachgemäßes Einstecken des Gegensteckers in das Steckerteil 5 verhindern. Fig. 1 shows a control device according to the invention with a plastic jacket 4 , on which a plastic sleeve 42 is formed, which forms a plug part 5 together with invisible connecting pins. The plastic jacket 4 encloses an invisible circuit carrier on which an acceleration sensor is arranged. Furthermore, the plastic jacket 4 encloses a cross tube 3 such that the openings of the cross tube 3 are freely accessible. Accordingly, the openings or end faces of two tubes of the cross tube can be seen in FIG. 1. For receiving a mating connector, the plug part 5 has a snap hook 43 formed in one piece with the sleeve 42 and with the plastic jacket 4 for locking with a corresponding snap nose of the mating connector. From plastic and thus integrally formed with the sleeve 42 ge coding pins 44 are also prevented, which prevent improper insertion of the mating connector into the connector part 5 .

Fig. 2 zeigt das Steuergerät nach Fig. 1, bevor es mit dem Kunststoffmantel 4 umspritzt wurde. Dabei ist das Kreuzrohr 3 mit seinen beiden Rohren 31 und 32 zu sehen. Das Kreuzrohr 3 ist vorzugsweise ein gegossenes Metallbauteil. Das Kreuzrohr 3 ist über ein Masseblech 6 sowohl elektrisch als auch mecha nisch mit einem Schaltungsträger 1 verbunden. Das Kreuzrohr dient damit auch zur Masseableitung auf Karosseriepotential. Der Schaltungsträger 1 ist als Stanzgitter mit aus einem Me tallband gestanzten Leiterbahnzügen 11 ausgebildet. Einstückig mit dem Stanzgitter sind Anschlußstifte 12 des Stecker teils ausgebildet. Auf dem Stanzgitter sind elektrische Bau elemente 13, z. B. oberflächenmontierbare Widerstände, ange ordnet wie auch ein in einem Gehäuse angeordneter Beschleuni gungssensor 2. Kreuzrohr 3, Masseblech 6, und Schaltungsträ ger 1 sind auf einem Kunststoffträger 41 angeordnet. Dieser Kunststoffträger 41 verleiht den auf ihm angeordneten Bautei len 1, 3 und 6 die nötige Stabilität und Fixierung beim dar auffolgenden Umspritzen der Anordnung gemäß Fig. 2 mit Kunststoff. FIG. 2 shows the control device according to FIG. 1 before it was encapsulated with the plastic jacket 4 . The cross tube 3 with its two tubes 31 and 32 can be seen. The cross tube 3 is preferably a cast metal component. The cross tube 3 is connected via a ground plate 6 both electrically and mechanically with a circuit carrier 1 . The cross tube is also used to derive mass from body potential. The circuit carrier 1 is formed as a lead frame with stamped conductor strips 11 from a metal tape. In one piece with the lead frame, pins 12 of the plug are partially formed. On the lead frame are electrical construction elements 13 , z. B. surface mount resistors, arranged as well as a arranged in a housing acceleration sensor 2 . Cross tube 3 , ground plate 6 , and Schaltsträ ger 1 are arranged on a plastic carrier 41 . This plastic carrier 41 gives the components arranged on it len 1 , 3 and 6 the necessary stability and fixation in the subsequent encapsulation of the arrangement shown in FIG. 2 with plastic.

Eine mechanisch feste und vorzugsweise unlösbare Verbindung zwischen Kreuzrohr 3 und Schaltungsträger 1 über das Masse blech 6 bzw. eine direkte Verbindung ohne Masseblech 6 ist von großem Vorteil, da durch einen Aufprall hervorgerufene Beschleunigungssignale von dem Karosserieteil, an dem das Steuergerät befestigt ist, über das Kreuzrohr 3 und das Mas seblech 6 auf den Schaltungsträger 1 zum Beschleunigungssen sor 2 ohne große Zeit- und Intensitätsverluste übertragen werden können. Vorzugsweise ist das Kreuzrohr 3 in eine ent sprechende Ausnehmung des Stanzgitters eingeführt und ggf. mit diesem verschweißt, wobei dafür ein entsprechender großflä chiger Bereich des Stanzgitters mit der Ausnehmung versehen ist.A mechanically firm and preferably non-detachable connection between cross tube 3 and circuit carrier 1 via the ground plate 6 or a direct connection without ground plate 6 is of great advantage, since acceleration signals caused by an impact from the body part to which the control unit is attached via the Cross tube 3 and the Mas seblech 6 can be transferred to the circuit carrier 1 to the acceleration sensor 2 without great loss of time and intensity. The cross tube 3 is preferably inserted into a corresponding recess of the lead frame and, if necessary, welded to it, a corresponding large area of the lead frame being provided with the recess for this purpose.

Die Ausbildung des Schaltungsträgers 1 als Stanzgitter bzw. ausgestanzte Leiterbahnzüge (Leadframe) ist insbesondere vor teilhaft, wenn nur wenige elektrische Bauelemente auf diesem Stanzgitter anzuordnen sind. Ist der Beschleunigungssensor im Gehäuse 2 als mikromechanischer Beschleunigungsschalter aus gebildet, so erfordert die elektrische Schaltung zum Auswer ten der Beschleunigungssignale bzw. zum Testen des Beschleu nigungsschalters nur wenige Bauelemente, da eine komplexe mi krorechnergestützte Auswertung eines analogen Sensorsignales durch ein einfaches Schaltsignal des Beschleunigungsschalters ersetzt wird. In diesem Fall kann vorteilhaft ein Stanzgitter als Schaltungsträger eingesetzt werden, das aufgrund seiner geringen flächenhaften Ausdehnung im Vergleich zu einer her kömmlichen Leiterplatte mit einer mikroprozessorgesteuerten Auswerteschaltung auch in wesentlich geringerem Maße schwin gungsanfällig ist. Bei der Verwendung von Beschleunigungssen soren zum Steuern eines Rückhaltemittels in einem Kraftfahr zeug sollten elektrische Vibrationen und Schwingungen, die nicht durch einen Aufprall hervorgerufen werden, möglichst gedämpft, in keinem Fall aber durch eine schwingungsanfällige Leiterplatte verstärkt zum Beschleunigungssensor geführt wer den.The formation of the circuit carrier 1 as a lead frame or punched-out conductor tracks (lead frame) is particularly advantageous when only a few electrical components are to be arranged on this lead frame. If the acceleration sensor is formed in the housing 2 as a micromechanical acceleration switch, the electrical circuit for evaluating the acceleration signals or for testing the acceleration switch requires only a few components, since a complex microprocessor-based evaluation of an analog sensor signal is replaced by a simple switching signal of the acceleration switch . In this case, a lead frame can advantageously be used as a circuit carrier, which is also less susceptible to vibration due to its small area expansion compared to a conventional circuit board with a microprocessor-controlled evaluation circuit. When using acceleration sensors for controlling a restraint device in a motor vehicle, electrical vibrations and vibrations that are not caused by an impact should be damped as much as possible, but in no case should they be guided to the acceleration sensor by a circuit board that is susceptible to vibration.

Der Kunststoffmantel 4 schützt die Anordnung gemäß Fig. 2 dicht vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und anderen Um welteinflüssen. Ferner kann die Steckerhülse 42 gleich mitan geformt werden.The plastic jacket 4 protects the arrangement according to FIG. 2 tightly against the ingress of moisture and other environmental influences. Furthermore, the connector sleeve 42 can be molded at the same time.

Zusammengefaßt ist das erfindungsgemäße Steuergerät äußerst einfach aufgebaut und leicht zu befestigen. Dabei ragt bei spielsweise ein Gewindebolzen in ein Rohr des Kreuzrohres 3 und wird mit einer Gegenmutter verschraubt. Alternativ kann ein verformbarer Niet durch ein Rohr des Kreuzrohres geführt werden. Vorzugsweise wird das Steuergerät mit einer in ein Rohr des Kreuzrohres geführten Schraube mit dem Karosse rieteil verschraubt.In summary, the control device according to the invention is extremely simple and easy to attach. For example, a threaded bolt protrudes into a tube of the cross tube 3 and is screwed with a lock nut. Alternatively, a deformable rivet can be passed through a tube of the cross tube. The control unit is preferably screwed to the body of the body with a screw inserted into a tube of the cross tube.

Es versteht sich, daß zahlreiche Abänderungen möglich sind: Der Schaltungsträger kann als herkömmliche Leiterplatte aus gebildet sein, der von einem Aluminiumdruckgußgehäuse umgeben wird. Das Aluminiumdruckgußgehäuse enthält dann einstückig das Kreuzrohr zum Befestigen des Steuergeräts. Das Kreuzrohr kann jedoch auch insbesondere unlösbar z. B. durch Schweißen mit einem beliebigen Gehäuse eines herkömmlichen Steuergeräts verbunden werden, um den Einbau in ein Kraftfahrzeug zu er leichtern. Dem Beschleunigungssensor kann ein beliebiges phy sikalisches Prinzip zugrundeliegen. Er kann ferner beliebig gerichtet sein. Das Steuergerät kann an beliebiger Stelle im Fahrzeug angeordnet sein.It goes without saying that numerous changes are possible: The circuit carrier can consist of a conventional printed circuit board be formed, which is surrounded by an aluminum die-cast housing becomes. The die-cast aluminum housing then contains one piece the cross tube for attaching the control unit. The cross tube However, it can also be particularly unsolvable, e.g. B. by welding with any housing of a conventional control unit be connected to install it in a motor vehicle easier. The acceleration sensor can be any phy underlying the physical principle. He can also be arbitrary be directed. The control unit can be placed anywhere in the Vehicle be arranged.

Claims

1. Steuergerät zum Steuern eines Rückhaltemittels in einem Kraftfahrzeug, mit einem Träger (1) für eine elektrische Schaltung und für einen Beschleunigungssensor (2), dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreuzrohr (3) zum Befestigen des Steuergeräts im Kraftfahrzeug vorgesehen ist, wobei jedes Rohr (31, 32) des Kreuzrohrs (3) zur Aufnahme eines Befesti gungsmittels ausgebildet ist.1. Control device for controlling a restraint in a motor vehicle, with a carrier ( 1 ) for an electrical circuit and for an acceleration sensor ( 2 ), characterized in that a cross tube ( 3 ) is provided for fastening the control unit in the motor vehicle, each tube ( 31 , 32 ) of the cross tube ( 3 ) for receiving a fastening means is formed.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzrohr (3) elektrisch leitend mit einem Massepotential der elektrischen Schaltung verbunden ist.2. Control device according to claim 1, characterized in that the cross tube ( 3 ) is electrically conductively connected to a ground potential of the electrical circuit.

3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsträger (1) als Stanzgitter mit aus einem Me tallband gestanzten Leiterbahnzügen (11) ausgebildet ist.3. Control device according to claim 1, characterized in that the circuit carrier ( 1 ) is designed as a lead frame with stamped from a Me tallband conductor tracks ( 11 ).

4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzrohr (3) mechanisch und elektrisch mit dem Schal tungsträger (1) verbunden ist.4. Control device according to claim 3, characterized in that the cross tube ( 3 ) is mechanically and electrically connected to the scarf device carrier ( 1 ).

5. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsträger (1) und das Kreuzrohr (3) in einen Kunststoffmantel (4) eingebettet sind.5. Control device according to claim 3, characterized in that the circuit carrier ( 1 ) and the cross tube ( 3 ) are embedded in a plastic jacket ( 4 ).

6. Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzgitter Anschlußstifte (12) aufweist, die zusammen mit einer geformten Hülse (42) des Kunststoffmantels (4) ein Steckerteil (5) bilden.6. Control device according to claim 5, characterized in that the lead frame has connecting pins ( 12 ) which together with a shaped sleeve ( 42 ) of the plastic jacket ( 4 ) form a plug part ( 5 ).

7. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (41) vorgesehen ist, auf dem das Kreuzrohr (3) und der Schaltungsträger (1) angeordnet sind. 7. Control device according to claim 1, characterized in that a carrier ( 41 ) is provided on which the cross tube ( 3 ) and the circuit carrier ( 1 ) are arranged.

8. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzrohr (3) an einem Gehäuse für den Schaltungsträger (1) und den Beschleunigungssensor (2) befestigt ist.8. Control device according to claim 1, characterized in that the cross tube ( 3 ) on a housing for the circuit carrier ( 1 ) and the acceleration sensor ( 2 ) is attached.

9. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor (2) als mikromechanischer Beschleu nigungsschalter ausgebildet ist.9. Control device according to claim 3, characterized in that the acceleration sensor ( 2 ) is designed as a micromechanical acceleration switch.

10. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel eine Schraube oder ein Niet ist.10. Control device according to claim 1, characterized in that the fastener is a screw or rivet.