DE8815200U1 - Steuergerät - Google Patents

Description

K. 22270
6.12.1988 Be/Hm

BOBERI BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10 Steueraarät Stand der Technik

Aus der DE-OS 2 22 038 ist eine Auslösevorrichtung für eine dem Schutz der Irsassen eines Fahrzeugs dienenden Sicherheitsvorrichtung bekannt, die ein Zündelement in Form eines elektrischen Detonators umfasst« Zur kontinuierlichen Prüfung der Funktionstuchtigkeit des Zündelenents ist eine Konstantstromquelle vorgesehen/ von der ständig ein geringer Strom über das Zündelement fließt. Nachteilig sind hierbei vergleichsweise hohe Kosten/ wenn eine hochpräzise KonstantstromquAlle eingesetzt wird. Wird dagegen die Konstantstromquelle einfacher dimensioniert/ führen Bauelementetoleranzen und Temperatureinflüsse zu ungenauen Aussagen bei der überwachung des Zündelements, die bei den hohen Anforderungen an Genauigkeit und Betriebssicherheit derartiger Steuergeräte nicht hinnehmbar sind.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäOe Lösung mit dan kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bat den Vorteil/ daß trotz Verwendung einer wenig

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aufwendigen Referenzspannungsquelle eine allen Anforderungen entsprechende genaue Überwachung der Funktionsfähigkeit des Zündelements möglich ist.

Die vorgeschlagene Lösung ist unabhängig von der Größe des von der Referenzspannufljgsquelle gelieferten Stromes, da eine Brückenschaltung verwendet wird, und die Genauigkeit im wesentlichen nur durch die Widerstände dieser Brückenschaltung bestimmt ist. Die Genauigkeitsanforderungen können aber auf einfache Heise durch entsprechende Auswahl der Widerstandsbauelemente erfüllt werden.

Auf besonders vorteilhafte Weise wird die Brückenspannung an den Eckpunkten der Brücke mittels einer Spannungsvergleichsschaltung überwacht, deren Eingangsanschlüsse mit den Eckpunkten der Widerstandsbrücke verbunden siad.

Bei einer vorteilhaften weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts sind zwei Spannungsvergleichsschaltungen vorgesehen, die mit der Widerstandsbrückenschaltung so verbunden sind, **aß ein Fensterkomparator entsteht, mit dem also ein Spannungsintervall überwachbar ist. Dadurch lassen sich nicht nur zu geringe Widerstandswerte des Zündelements bzw. elektrischen Detonators, Also insbesondere Kurzschlüsse, sondern auch zu hohe Widerstandsv.rte, also insbesondere Unterbrechungen, feststellen.

Zeichnung

Ausführungebeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuergeräts mit dem in einem Brückenzweig einer Widerstandsbrücke angeordneten elektrischen

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Detonator und nur einer einzigen Spannungsvergleichsschaltung/ Figur 2/ eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit zwei als Fensterkomparator wirkenden Spannungsvergleichsschaltungen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Hin Steuergerät 1 für eine Gassack-Sicherheitseinrichtung umfasst nach Fig. 1 einen elektrischen Detonator D und eine Überwachungsschaltung für diesen Detonator. Der elektrische Detonator D ist das erste Glied einer pyrotechnische Kette sur Zündung einer Gastreibladung, die bei einem Unfall den Gassack einer Gassack-Sicherheitseinrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsas*i*n mit Gas füllt. Der elektrische Detonator D umfasst einen mittels Stromdurchfluß erhitzbaren Widerstandsdraht und ein pyrotechnisches Zündmittel, das durch Erhitzung des WiderStandsdrahtes aktivierbar ist. Bauartbedingt ist der elektrische Detonator D vergleichsweise niederohmig. Die in dem Steuergerät 1 vorgesehene Überwachungsschaltung für den Detonator dient in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zur Feststellung, ob der elektrische Detonator D funktionsfähig ist oder ob ggf. ein Kurzschluß vorliegt. Die Überwachungsschaltung umfaßt eine Referenzstromquelle 10, die mit den ersten Diagonalpunkten einer Widerstandsbrücke R , R , R , D verbunden ist. Die Widerstandsbrücke umfasst 2 Brückenzweige. In dem ersten Brückenzweig ist die Reihenschaltung des Widerstandes R&ldquor; und des elektrischen Detonators angeordnet. Im zweiten Brückenzweig befindet sich die I Reihenschaltung der Widerstände R. und R,. Die Überwachungs- g schaltung umfasst weiter eine Spannungsvergleichsschaltung Vl, deren \ Eingangsanschlüsse mit den beiden Eckpunkten der Widerstandsbrücke, ] also den Mittelabgriffen der zuvor erwähnten beiden Spannungsteiler j in den beiden Brückenzweigen, verbunden sind. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dabei der nichtinvertierende \

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Eingang der Spannungsvergleichsschaltung Vl in Form eines Operationsverstärkers mit dem Mittelabgriff der Reihenschaltung aus dem Widerstand R&ldquor; und dem elektrischen Detonator D verbunden. Der invertierende Eingang der Spannungsvergleichsschaltung Vl ist dagegen mit dem Mittelabgriff des aus den Widerständen R. und R bestehenden Spannungsteilers im zweiten Brückenzweig der Widerstandsbrücke verbunden.

Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Überwachungsschaltung kurz beschrieben. Beispielsweise kann die Widerstandskombination einschließlich des elektrischen Detonators der Widerstandsbrücke derart dimensioniert werden, daß ein meßbarer, d. h. genauer gesagt, von der Spannungsvergleitihsschaltung Vl erfaßbarer Spannungsabfall U über dem elektrischen Detonator D entsteht, der dann mit der Referenzspannung Ü vergleichbar ist. Um noch einen meßbaren Spannungsabfall U über dem elektrischen Detonator D ttu bekommen, muß der Spannungsteiler aus den Widerständen S und R im zweiten Zweig der Widerstandsbrücke wesentlich hochohiniger sein als der erste Brückenzweig der Widerstandsbrücke mit der Reihenschaltung des Widerstandes R und des elektrischen Detonators D. Auf diese Weise ergibt sich ein möglichst großer Anteil X__ durch den ersten Brückenzweig des von der Referenzspannungsquelle 10 der Widerstandsbrücke zugeführten Stroms I . Die Referenzspannung U_ wird durch den Spannungsteiler R und R erzeugt. Damit gilt für den Schaltpunkt der Spannungsvergleichsschaltung Vl die Beziehung:

^RV = ^Rl

D ^R2

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Semit kaiiin mit den Widerständen R. und R&ldquor; die Schwelle eingestellt weirden, ab der bei Überwachung des elektrischen Detonators auf einen Kurzschluß erkannt wird.

Dabei gilt:

D > Kurzschlußwelle, daraus folgt U. = High D < Kurzschlußwelle, daraus folgt U * Low

Hierin i»t mit U die am Ausgangsanschluß der Spannungsvergleichsschaltung Vl meßbare Ausgangsspannung bezeichnet, die je nach Schaltzulitand der Spannungsvergleichsschaltung Vl einen hohen Wert, d. h. aliio U * High oder einen niedrigen Wert, d. h. also U « Low, annahmen kann.

Ein ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist in der Unabhängigkeit des Meßergebnisses von dem Strom I der Referenzstromquelle 10 zu sehen, da bei einer Schwankung dieses Stroms, beispielweise infolge von Temperatureinflüssen, sowohl die Spannung U am elektrischen Detonator D als auch die Referenzspannung U_R im gleichen Verhältnis mit beeinflußt werden.

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung des Steuergerätes ist im Ausführuiagsbeispiel nach Fig. 2 dargestellt. Dieses unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß jetzt eine erste Spannungsvergleichsschaltung Vl und tine zweite Spannimgsverjjleichsschaltung V2 vorgesehen sind, die derart untereinander und mit der Widerstandsbrücke verschaltet sind, daß sie einen Fensterkomparator bilden, mit dem die Sollwerte eines Spannungsintervalls überwachbar sind. Dazu ist zunächst der invertierende Eingang der Spannungsvergleichsschaltung Vl mit dein nicht invertierenden Eingang der Spannungsvergleichsschaltung V2 verbunden. Dieser

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gemeinsame Verbindungspunkt ist an die Anzapfung des Spannungsteilers aus Widerstand R&ldquor; und elektrischem Detonator D im ersten Zweig der Widerstandsbrücke geführt« Im zweiten Zweig der Widerstandsbrücke sind jetzt 3 Widerstände R₁, R^* und R₂ in Reihe geschaltet« Der nicht invertierende Eingangsanschluß der ersten I Spannungsvergleichschaltung Vl ist mit der Verbindungsleitung zwi-

' sehen den Widerstanden R. und R',' verbunden. Der invertierende

■· Eingangsanschluß der zweiten Spannungsvergleichsschaltung V2 ist

! dagegen mit der Verbindungsleitung zwischen den Widerständen R','

I und R verbunden. Diese Schaltungsvariante ermöglicht die Fest- I Stellung, ob die Sollspannung an elektrischen Detonator D innerhalb I eines zulässigen Bereichs, also eines bestimmten Spannungsinterval- I les liegt. Dieser zulässige Spannungsbereich kann wiederum durch I geeignete Bemessung der Spannungsteilerkomponenten in den beiden I Brückenzweigen der Widerstandsbrücke festgelegt werden. Mit dieser

|, Schaltungsanordnung läßt sich demzufolge überprüfen, ob der elektri-

S sehe Widerstand des elektrischen Detonators D innerhalb eines vor

gebbaren Sollbereiches liegt oder ob ggf. ein Kurzschluß oder eine Unterbrechung festzustellen sind.

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Claims (4)

a ■ a 41*·»·· ·· ·» R. 22270 6.12.88 Be/Htn ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10 Ansprüche

1. Steuergerät für eine Gassack-Sicherheitseinrichtung mit einem elektrischen Detonator und mit einer Überwachungsschaltung für den Detonator, die eine Referenzspannungsguelle und eine Spannungsvergleichsschaltung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Detonator (D) in einem Brückenzweig einer Widerstandsbrücke R-, R , D) angeordnet ist.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsanschlüsse der Spannungsvergleichsschaltung (Vl) mit den Eckpunkten der Hiderstandsbrücke (R₇, R₁/ R₂/ D) verbunden sind.

3. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite Spannungsvergleichsschaltung (Vl, V2) vorgesehen sind, die je einen invertierenden und nicht invertierenden Eingang aufweisen, daß der invertierende Eingang der ersten Spannungsvergleichsschaltung (Vl) mit dem nicht invertierenden Eingang der zweiten Spannungsvergleichsschaltung (V2) verbunden ist, und das dieser Verbindungspunkt seinerseits mit dem Eckpunkt des den Detonator (D) umfassenden ersäen Zweiges (Ry, D) der Widerstandsbrücke verbunden ist, daß weiterhin der zweite Zweig der Widerstandsbrücke eine Reihenschaltung von Widerständen (R₁, R' , R ) umfaßt und daß der nicht invertierende Eingang der ersten Spannungsvergleichsschaltung (Vl) an die Verbindungsleitung der

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Widerstände (H., R¹»') und der invertierende Eingangsanschluß der zweiten Spannungsvergleichsschaltung an die Verbindunglextung der Widerstände (R' , E.) geführt ist.

4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstandwert des zweiten Brückenzweiges (R , K' , R,) der Wiäerstandsbrücke wesentlich größer ist aj.s der Widerstandswert des ersten Brückenzweiges (R&ldquor;, D).

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