ES2225916T3 - Procedimiento para el disparo de un sistema de proteccion pasivo de ocupantes para automoviles y sistema de proteccion pasivo de ocupantes para automoviles. - Google Patents
Procedimiento para el disparo de un sistema de proteccion pasivo de ocupantes para automoviles y sistema de proteccion pasivo de ocupantes para automoviles.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN METODO PARA ACTIVAR UN SISTEMA PASIVO DE PROTECCION PARA LOS OCUPANTES DE UN VEHICULO EN DONDE, EN CASO DE CHOQUE PELIGROSO, UN AGENTE DETONANTE ELECTRICO QUE SE ACTIVA CON UNA CORRIENTE DE LIBERACION PROPORCIONA ENERGIA DE IGNICION A UN MEDIO PROTECTOR, EN PARTICULAR AIRBAG O TENSOR DE CINTURON, PARA EL OCUPANTE DEL VEHICULO. ESTA CORRIENTE DE LIBERACION, EN CASO DE UNA AVERIA FUNCIONAL DE LA RED DEL VEHICULO, SE GENERA COMO CORRIENTE DE DESCARGA DE UN CONDENSADOR AUTARQUICO (C). SEGUN LA INVENCION, ESTE CONDENSADOR AUTARQUICO (C) ALIMENTA SIMULTANEAMENTE VARIOS AGENTES DETONANTES (Z{SUB,1}, Z{SUB,2}, Z{SUB,3}, Z{SUB,4}), EN PARTICULAR CARTUCHOS FULMINANTES PARA AIRBAGS, MODULANDOSE LA CORRIENTE DE ACTIVACION DE CADA MEDIO DE ACTIVACION EN CUANTO A DURACION DE IMPULSO DE FORMA QUE LA ENERGIA DE IGNICION NECESARIA PARA CADA AGENTE DETONANTE SE AJUSTE A TRAVES DE LA RELACION IMPULSO/PAUSA DE LA CORRIENTE DE ACTIVACION. ESTA INVENCION SE CARACTERIZA PORQUE, POR UNA PARTE, PERMITE REDUCIR EL NUMERO DE MODULOS NECESARIOS, DADO QUE UN CONDENSADOR AUTARQUICO ALIMENTA AL MISMO TIEMPO A VARIOS AGENTES DETONANTES Y, POR OTRO, A CADA AGENTE DETONANTE SE LE ENVIA LA ENERGIA DE IGNICION NECESARIA PARA UNA IGNICION SEGURA SIN SOBREDIMENSIONAR EL CONDENSADOR AUTARQUICO. ADEMAS, LA INVENCION UTILIZA EN LOS TRANSISTORES DE FASE FINAL UNA SUPERFICIE DE CHIP MENOR QUE LAS UTILIZADAS ACTUALMENTE. FINALMENTE, SE INCLUYE UN CIRCUITO DE CONMUTACION PARA LA REALIZACION DEL METODO DE LA INVENCION.
Description
Procedimiento para el disparo de un sistema de
protección pasivo de ocupantes para automóviles y sistema de
protección pasivo de ocupantes para automóviles.
La invención se refiere a un procedimiento para
el disparo de un sistema de protección pasivo de ocupantes para
automóviles según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un
sistema de protección pasivo de ocupantes según el preámbulo de la
reivindicación 3.
Las características del preámbulo correspondiente
se conocen del documento DE4447174A1.
En los sistemas de protección pasivos de
ocupantes para automóviles, como por ejemplo los sistemas de airbag
o de cinturón de seguridad, se requiere una elevada fiabilidad del
sistema, ya que son especialmente críticos por lo que se refiere a
la seguridad.
Los sistemas de airbag presentan normalmente para
cada airbag un circuito de disparo con un medio de encendido que
acciona el airbag, el denominado cartucho fulminante, que está en
serie con un circuito controlable, o bien, por razones de seguridad,
en serie entre dos circuitos controlables. Una unidad de control que
actúa conjuntamente con sensores de aceleración activa el medio de
encendido en caso de una colisión peligrosa, cerrando para ello por
medio de una señal de disparo el interruptor controlable que se
encuentra en el circuito de disparo.
Adicionalmente se conoce el hecho de prever, en
caso de un fallo del sistema de alimentación de a bordo del
automóvil, o bien en el caso de un fallo de funcionamiento en el
sistema de alimentación de a bordo, un condensador de seguridad (un
condensador autárquico), que en un caso de este tipo garantice el
suministro del medio de encendido con energía eléctrica. Un
condensador autárquico de este tipo se conoce del documento DE 39 13
628 A1, el cual no sólo suministra al medio de encendido la
corriente de disparo necesaria para ello, sino que al mismo tiempo
también el circuito de disparo para el medio de encendido.
Finalmente, se comprueba de modo constante este condensador por lo
que se refiere a su estado de carga, para así garantizar su
seguridad de funcionamiento.
Adicionalmente, a partir del documento DE 44 09
019 se prevé un procedimiento de disparo para un encendedor en un
airbag, en el que se cargan dos condensadores por parte del sistema
de alimentación de a bordo del automóvil. Estos dos condensadores
están conectados en serie respecto al medio de encendido, de manera
que en el caso de un impacto, se alimenta suficiente energía en el
menor tiempo posible al medio de encendido a través de un
interruptor cerrado.
Adicionalmente, a partir del documento ya
mencionado DE 43 19 001 se conoce el hecho de, en lugar del uso
simultáneo de un único condensador autárquico para varios medios de
encendido de un dispositivo de protección de los ocupantes, prever
para cada medio de encendido un condensador autárquico,
respectivamente. Como desventaja del empleo simultáneo de un único
condensador autárquico para varios medios de encendido se indica en
este documento que aparecen problemas en tanto que los valores de
resistencia de los medios de encendido no estén compensados, y que
en caso de un cortocircuito en uno de los medios de encendido no se
puede disparar el sistema de protección de los ocupantes.
El equipamiento habitual hasta el momento de un
automóvil con dos airbag y dos tensores de cinturón requiere, así
pues, cuatro etapas finales y cuatro condensadores autárquicos para
el almacenamiento de energía. Puesto que, sin embargo, los airbags
laterales se convierten cada vez más en equipamiento de serie, se
incrementaría el número de etapas finales y de los condensadores
autárquicos hasta seis. Esto lleva a un mayor número de componentes
externos, que hacen que un sistema de seguridad de este tipo sea
considerablemente más caro.
Adicionalmente, a partir del documento DE 44 47
174 A1 se conoce un dispositivo de seguridad con dos cartuchos
fulminantes a los que se ha de suministrar energía de encendido
desde un condensador autárquico, en el que se garantiza un modo de
funcionamiento fiable gracias al hecho de que los estados de error
característicos (cortocircuitos, etc.,) se almacenan conjuntamente
con estrategias de control contrapuestas, y en caso de error se
emplea la estrategia de control asignada correspondientemente para
la activación de los medios de retención. Cada estrategia de control
se corresponde en este caso con un grupo de señales de control para
un total de seis elementos. En este documento se usa el principio
del encendido de corriente alterna, en el que el encendido del
cartucho fulminante correspondiente se consigue por medio de una
recarga repetida de la carga del condensador del que se dispone
adicionalmente y que está conectado en serie con el cartucho
fulminante. La corriente alterna necesaria para esta recarga se
genera por medio de un control temporizado de los elementos de
conexión correspondientes.
En todos los documentos mencionados, sin embargo,
se ofrece al medio de encendido, es decir, al cartucho fulminante
del airbag, mucha más energía de la que se requiere para un
encendido seguro, y que no se puede justificar únicamente por
razones de seguridad de funcionamiento. La resistencia de un
cartucho fulminante puede adoptar, por ejemplo, un valor de entre
1,6 y 6,6 ohmios, de manera que la energía almacenada en el
condensador autárquico se ha de diseñar para la mayor resistencia de
un cartucho fulminante. La energía de encendido para un cartucho
fulminante de este tipo se corresponde, por ejemplo, con una
corriente de 2A para una duración de 5 ms. En caso de que, en este
caso, se cargue un condensador con una capacidad C = 2200\muF con
una tensión de carga de 27V, entonces fluirá una corriente de
partida máxima de 16,8A, en caso de que el valor de la resistencia
del cartucho fulminante esté en un intervalo entre 1,6 y 6,6 ohmios.
Esto lleva a una gran superficie del chip de los transistores de
etapa final requeridos para el circuito de disparo, puesto que sus
superficies se comportan de modo proporcional a la corriente de
partida.
Debido a esto, el objetivo de la invención reside
en el hecho de proporcionar un procedimiento para el disparo de un
sistema pasivo de protección de los ocupantes, y un sistema pasivo
de protección de los ocupantes del tipo mencionado al comienzo, que
se pueda realizar con pocos componentes y que lleve a pequeñas
superficies de los chips de los transistores de potencia de etapa
final usados en el circuito de disparo.
Este objetivo se alcanza por medio de las
características de las reivindicaciones 1 y 3. Según esto, un único
condensador autárquico genera al mismo tiempo las corrientes de
disparo para varios medios de encendido. En este caso, las
corrientes de disparo de cada uno de los medios de disparo se
modulan por duración de impulsos de tal manera que la energía de
encendido requerida individualmente para el medio de encendido
correspondiente se ajusta por medio de la relación de
pulso-pausa de la corriente de disparo. Para ello,
en el sistema de protección de los ocupantes conforme a la invención
según la reivindicación 3, está conectado en serie con cada medio de
encendido por lo menos un interruptor controlable, en particular un
transistor de etapa final, y además está previsto un circuito de
control que controle los interruptores controlables,
respectivamente, con una señal correspondiente modulada por duración
de impulsos.
Con ello se consigue el objetivo de la invención
de reducir la cantidad de componentes externos, y al mismo tiempo se
consigue una distribución de energía mejor ajustada a los medios de
encendido que se diferencian en su valor de resistencia, de manera
que es posible, sin más, usar un condensador autárquico al mismo
tiempo para cuatro medios de encendido.
La diferencia fundamental con el estado de la
técnica viene dada por el hecho de que el interruptor que cierra el
circuito de disparo se controla de modo intermitente de tal manera
que el recorrido de la corriente se muestrea de tal manera que para
el medio de encendido correspondiente se ajusta la energía de
encendido requerida individualmente por medio de la relación de
pulso-pausa de la corriente de disparo, para de este
modo conseguir una distribución lógica de la energía.
Según una variante ventajosa del procedimiento
conforme a la invención, durante el funcionamiento del automóvil se
determina la resistencia eléctrica de cada medio de encendido, para
así, a partir de ello, determinar la energía de encendido requerida
individualmente para cada uno de los medios de energía como relación
pulso-pausa para la corriente de disparo.
La medición de la resistencia de los medios de
encendido pertenece normalmente a la comprobación del funcionamiento
del sistema de protección de los ocupantes, de manera que a partir
de los valores de resistencia determinados se puede determinar para
cada medio de encendido, de modo individual, la energía de encendido
requerida sin un coste de hardware adicional.
Según una variante ventajosa del dispositivo
conforme a la invención, el circuito de control para la
determinación de la resistencia eléctrica de cada medio de encendido
presenta medios para la solicitación del medio de encendido
correspondiente con una corriente de medida, en donde, sin embargo,
la energía alimentada al medio de encendido está por debajo de la
energía mínima requerida para un encendido.
Finalmente, en otra forma de realización de la
invención, está conectada una unidad de control antes del circuito
de control, que determina a partir de la caída de tensión medida con
el medio de encendido solicitado con la corriente de medida el valor
de resistencia del medio de encendido.
A continuación se explica el procedimiento
conforme a la invención y el dispositivo conforme a la invención a
partir de circuitos y representaciones de señales conjuntamente con
dibujos.
Se muestra:
Figura 1 un circuito conforme a la invención,
Figura 2 un diagrama temporal de la corriente
para la explicación del modo de funcionamiento del circuito según la
Figura 1,
Figura 3 un diagrama de
tiempo-energía o bien de
tiempo-potencia para la explicación del modo de
funcionamiento del circuito según la Figura 1,
Figura 4 otro diagrama de
tiempo-energía o de
tiempo-potencia,
Figura 5 un diagrama de barras para la absorción
de la energía de 4 cartuchos fulminantes con una resistencia, cada
uno de ellos, de 6,6 ohmios,
Figura 6 otro diagrama de barras para la
absorción de energía de cuatro cartuchos fulminantes con una
resistencia, cada uno de ellos, de 6,6 ohmios, delante de cada uno
de los cuales está conectada una resistencia previa,
Figura 7 un esquema de conexiones para la
generación de diferentes señales de reloj A0, A1 y A2, y
Figura 8 un circuito de una codificador para la
generación de diferentes señales PWM a partir de las señales de
reloj A0, A1, y A2 generadas con el circuito según la Figura 8,
y
Figura 9 un esquema de conexiones detallado para
la realización del procedimiento conforme a la invención.
La Figura 1 muestra la construcción principal de
un circuito de disparo con cuatro etapas finales E1, E2, E3 y E4, en
la que 4 medios de encendido Z1 a Z4 están conectados en paralelo
con un condensador autárquico C con transistores de etapa final T1 a
T4 conectados en serie, respectivamente. Este condensador autárquico
C se carga por medio de una tensión de funcionamiento U_{B}, que
puede representar la batería de a bordo o un componente del sistema
de alimentación alimentado por la batería de a bordo. Los
transistores de etapa final T1 a T4 están controlados,
respectivamente, de modo individual por medio de una línea con un
microprocesador \muP (el microprocesador no está
representado).
Estos transistores de etapa final T1 a T4 se
controlan con una señal PWM, de manera que no están cerrados
permanentemente, sino que se encuentran de modo intermitente en
estado abierto o cerrado. En este caso se produce un recorrido
muestreado de las corrientes de descarga i_{c1}, i_{c2},
i_{c3} e i_{c4} entregadas por el condensador C, tal y como esto
está representado en el diagrama de tiempo-corriente
de la Figura 2a para la corriente de descarga I_{c1} de la etapa
final E1. Las Figuras 2b, 2c y 2d, por el contrario, muestran
únicamente los tiempos de flujo de corriente correspondientes a
través de los medios de encendido Z2, Z3 y Z4. En este caso, estos
tiempos de flujo de corriente están elegidos de tal manera que a
cada medio de encendido Z1 a Z4 se le suministra la energía
suficiente, de manera que se garantiza un encendido seguro. A partir
de esta Figura 2 se puede reconocer fácilmente que a las etapas
finales que están formadas por un transistor de etapa final
T_{i}(i = 1-4) y un medio de encendido
Z_{i} (i = 1-4), se les asignan diferentes
distribuciones de pulsos, en donde la distribución de impulsos
asignada a cada etapa final se orienta según el valor de resistencia
del medio de encendido Z_{i} (i = 1-4).
Como condición de contorno para el dimensionado
del condensador autárquico C es válido el hecho de que, incluso en
el caso de una distribución desfavorable de los valores de las
resistencias, es decir, cuando todos los valores de las resistencias
de los medios de encendido Z1 a Z4 están en el mayor valor de
resistencia que se puede dar, de por ejemplo 6,6 ohmios, la energía
para todos los medios de encendido Z1 a Z4 ha de ser suficiente. La
energía total W_{ges} resulta con los valores asumidos según la
fórmula:
(1)W_{ges} =
0,024 \ W_{s} \ \text{*} \ R_{1}/\Omega \ + \ R_{2}/\Omega \ + \
R_{3}/\Omega \ + \ R_{4}/\Omega ^{2} = 0,154 \ ó \ 0,534 \
W_{s}
en donde R1 a R4 representan los
valores correspondientes de las resistencias de los medios de
encendido Z1 a Z4, y el valor de energía de 0,154 Ws ó 0,634 Ws se
produce para medios de encendido Za a Z4 con el menor valor de
resistencia de 1,6 ohmios o con el mayor valor de resistencia de 6,6
ohmios.
En caso de partir de un valor de capacidad lógico
para el condensador autárquico C de por ejemplo 4700 \muF,
entonces para una energía total requerida máxima de 0,634 Ws se da
una tensión de carga de 18,5 V. Los transistores de la etapa final
T1 a T4 han de ser diseñados entonces para una corriente de 11,57
A.
Con ello se produce, comparado con el estado de
la técnica, en donde para cada etapa final se emplea un condensador
autárquico separado, una reducción de la corriente, y con ello
también una reducción de la superficie de chip requerida para los
transistores de la etapa final. En caso de que en el estado de la
técnica se parta de un condensador autárquico para una única etapa
final de 2200\muF con una tensión de carga de 27 V, entonces en el
peor de los casos se produce una corriente máxima de 16,8 A referida
a los valores de resistencia de los medios de encendido.
Las señales PWM usadas para el control de los
transistores de etapa final T1 a T4 presentan una duración de
impulso de 33 \mus, produciéndose a continuación una división
tomando como base 3 bits -que produce una división tomando como base
1/8-. Con ello se produce una relación de
pulso-pausa de entre 1/8 y 8(8, y con ello
también una división correspondiente de la energía.
Para ello, la Figura 3 muestra la absorción de
energía o de potencia de un medio de encendido Z_{i} con un valor
de resistencia de 1,6 ohmios a partir de un condensador autárquico C
con 4700 \muF y una tensión de carga de 18,5 V. En este caso, la
relación de pulso-pausa de la señal PWM tiene un
valor de 1/8, tal y como se puede ver a partir del diagrama de
tiempo-potencia de la Figura 3.
A partir del diagrama de
tiempo-energía de la misma figura se reconoce que se
alcanza con seguridad la energía mínima requerida W_{min} de 37
mWs, y sólo se sobrepasa ligeramente, de manera que apenas tiene
lugar ningún desperdicio de energía.
En un segundo ejemplo según la Figura 4 se
representa la absorción de energía de un medio de encendido Z_{i}
con una resistencia máxima de 6,6 ohmios a partir de un condensador
autárquico con el dimensionamiento indicado anteriormente.
El diagrama superior de la Figura 4 muestra la
absorción de energía al usar una señal PWM con una relación de
pulso-pausa de 6/8. Con una señal PWM de este tipo
se sigue alcanzando la energía necesaria de W_{min} de 159 mWs. En
este caso, por razones de seguridad, se podría usar una capacidad
algo mayor o una tensión de carga mayor.
Finalmente se muestra la absorción de energía
para 4 etapas finales conectadas en paralelo según la Figura 1, en
la que se parte del caso más desfavorable con un valor de
resistencia de los medios de encendido Z1 a Z4 de 6,6 ohmios,
respectivamente. El condensador autárquico C presenta una capacidad
de 4700 \muF, y se carga con una tensión de carga de 21 v. El
diagrama de barras según la Figura 5 muestra la distribución
correspondiente de energía para los medios de encendido Z1, Z2, Z3 y
Z4. En este caso, la barra izquierda muestra la absorción de energía
real, y la barra derecha muestra la energía mínima requerida como
valor teórico, respectivamente. Las relaciones de
pulso-pausa correspondientes de las señales PWM para
los medios de encendido Z1, Z2, Z3 o Z4 son 4/8, 5/8, 6/8 ó 8/8.
La Figura 5 muestra que con ello se consigue una
distribución de energía casi óptima referida a las energías mínimas
requeridas.
Al fundirse un cartucho fulminante en caso de
disparo, esto puede llevar a breves conexiones a masa, de manera que
-por lo menos teóricamente- fluye una corriente de cortocircuito
ilimitada. Con ello existe el peligro de que el condensador
autárquico C pierda energía de modo incontrolado. Para evitar un
caso de este tipo se conectan resistencia adicionales en serie a los
medios de encendido Z1 a Z4 (comparar con la Figura 9, símbolos de
referencia R1 a R4). Con ello se incrementan los valores de
resistencia posibles de los medios de encendido Z1 a Z4 de 1,6 a 6,6
ohmios a 2,6 a 7,6 ohmios para aquéllas resistencia previas con un
valor de resistencia de 1 ohmio, respectivamente. En este caso, la
energía total requerida máxima crece hasta un valor de 0,73 Ws.
El diagrama de barras según la Figura 6 muestra
una distribución correspondiente de energía, en donde se toman
valores de resistencia, respectivamente, de 1,6 ohmios para los
medios de encendido Z1 a Z4, y el condensador autárquico C presenta
un valor de capacidad de 4700 \muF (tensión de carga 23 V). Las
relaciones de pulso-pausa de las señales PWM
correspondientes se corresponden con los valores r/8, 5/8, 6/8 y
8/8. En este caso, la corriente máxima alcanza con 2,6 \Omega un
valor de 8,85 A. En este ejemplo de realización también se puede ver
que la distribución de energía desde el condensador C a los cuatro
medios de encendido Z1 a Z4 es prácticamente óptima, y con ello
también se desperdicia menos energía.
Los circuitos según la Figura 7 y la Figura 8
muestran cómo se pueden generar las señales PWM con una división de
1/8. Según la Figura 7, una disposición de este tipo está formada
por un generador de reloj 4 para la generación de una señal de reloj
c/k (comparar con la Figura 7a), que es suministrada a un contador
de 3 bits. En las salidas A0, A1 y A2 de este contador 5 están
disponibles señales de reloj divididas, tal y como están
representadas en las Figuras 7b, 7c y 7d. Estas señales de reloj son
suministradas a un codificador 6 que genera a partir de ellas las
señales PWM con las relaciones correspondientes de
pulso-pausa. La Figura 8 muestra un esquema de
conexiones detallado de un codificador 6 de este tipo que está
construido completamente a partir de puertas NAND. Éste genera todas
las relaciones de pulso-pausa que se pueden
representar con 3 bits de una señal PWM.
En particular, este circuito de codificación 6
está construido de la siguiente manera:
La señal de reloj A0 es suministrada a una puerta
NAND 1, una puerta NAND 2 y una puerta NAND 3. La segunda señal de
reloj A1 se encuentra en una señala de la puerta NAND 1, de la
puerta NAND 2 y en la entrada de una puerta NAND 4, en donde esta
señal de reloj representa al mismo tiempo la señal PWM con una
relación de pulso-pausa de 4/8. Finalmente, la
tercera señal de reloj A2 se suministra así mismo a la puerta NAND 1
y a una puerta NAND 5.
Además, la salida de la puerta NAND 3 lleva a una
puerta NAND 6, una puerta NAND 7 y una puerta NAND 13. La salida de
la puerta NAND 4, por el contrario, está unida con la entrada de la
puerta NAND 6, una puerta NAND 11, una puerta NAND 12 y una puerta
NAND 13. La salida de la puerta NAND 5 está unida con la entrada de
una puerta NAND 10, con una entrada de la puerta NAND 7, con una
entrada de la puerta NAND 12 y con una entrada de la puerta NAND
13.
La salida de la puerta NAND 1 lleva a una puerta
NAND 8, la salida de la puerta NAND 2 lleva a una puerta NAND 9, la
salida de la puerta NAND 6 lleva a una entrada de la puerta NAND 10,
y la salida de la puerta NAND 7 lleva a una entrada de la puerta
NAND 11.
En la salida de la puerta NAND 8 o de la puerta
NAND 9 hay una señal PWM con una relación de
pulso-pausa de 1/8 ó 2/8. La salida de la puerta
NAND 10 está unida con una puerta NAND 14, en la que se genera una
señal PWM con una relación de pulso-pausa de 3/8.
Una señal PWM con una relación de pulso-pausa de 5/8
es generada por una puerta NAND 15 conectada a continuación de la
puerta NAND 11. La puerta puerta NAND 12 entrega una señal PWM con
una división 6/8, y finalmente, la puerta NAND 13 entrega una señal
PWM con una relación de pulso-pausa de 7/8.
Con la Figura 9 se representa un esquema de
conexiones detallado con cuatro etapas de encendido E1, E2, E3 y E4
conectadas en paralelo como circuito de disparo, que son controladas
por parte de un circuito de control 1 y una unidad de control 2
conformada como microprocesador.
Cada etapa de encendido E_{i} (i =
1-4) está conformada a partir de una conexión en
serie de un medio de encendido Z_{i} (i = 1-4)
como cartucho fulminante para un airbag o un tensor del cinturón de
seguridad, una resistencia R_{i} (i = 1-4), así
como un transistor de etapa final "high-side"
T_{i2} (i = 1-4) y un transistor de etapa final
"low-side" T_{i1} (i = 1-4).
Esta conexión en paralelo formada por 4 etapas finales E1 a E4 está
en serie con un interruptor de seguridad S, el cual, por su lado,
está unido con un condensador autárquico C o bien con una tensión de
funcionamiento U_{B}. Cada uno de los transistores de etapa final
"high-side" T12, T22, T32 y T42 es controlado,
respectivamente, a través de una línea de control 1a por parte del
circuito de control 1. De modo correspondiente, esto mismo es válido
para los transistores de etapa final "low-side"
T11 a T41 con una línea de control 1b, respectivamente.
Para poder determinar los valores de resistencia
de los cartuchos fulminantes Z1-Z4, por un lado,
estos cartuchos fulminantes Z1 a Z4 está conectados a través de una
línea 1d con el circuito de control 1, respectivamente, del mismo
modo que lo está el punto de nodo K del circuito paralelo con una
línea 1C. Las resistencias R1 a R4 línea 1C. Las resistencias R1 a
R4 dispuestas en las etapas finales sirven para la limitación de una
breve corriente de cortocircuito que podría producirse en el
encendido de los cartuchos fulminantes Z1 a Z4 individuales, tal y
como se ha descrito conjuntamente con la explicación de la Figura 6.
Las caídas de tensión determinadas con el circuito de control 1 en
los cartuchos fulminantes Z1 a Z4 son entregadas a través de una
línea 1f al microprocesador 2 para la determinación de los valores
correspondientes de las resistencias. A partir de ello se determina
así mismo por parte del microprocesador 2 las señales PWM con las
relaciones correspondientes de pulso-pausa, y se
entregan a través de una línea 2a al circuito de control 1, que, por
su parte, controla a través de las líneas de control 1a y 1b los
transistores de etapa final T12 a T42 o T11 a T41 correspondientes.
Para la detección de las aceleraciones que actúan sobre un automóvil
está prevista una unidad sensorial 3 con sensores de aceleración S1
y S3, cuyas señales del sensor son entregadas al microprocesador 2
para su evaluación. En el caso de que, debido a las aceleraciones
detectadas, sea detectado por parte del microprocesador 2 una
colisión que pueda poner en peligro a los ocupantes, se envía una
señal de disparo a través de la línea 2a al circuito de control 1,
de manera que a través de las líneas de control 1 a y 1b se activan
los cartuchos fulminantes Z1 a Z4.
Los ejemplos de realización representados
anteriormente para la explicación del procedimiento conforme a la
invención muestran cada uno de ellos sólo 4 etapas finales
conectadas en serie que son controladas con una señal PWM tomando
como base 3 bits. Sin embargo, el procedimiento conforme a la
invención no se limita a la conexión en paralelo de 4 etapas
finales, sino que con un diseño correspondiente del condensador
autárquico C, se puede emplear un menor número de etapas conectadas
en paralelo o un mayor número de etapas conectadas en paralelo,
pudiéndose también cambiar la base de 3 bits para la señal PWM.
Claims (5)
1. Procedimiento para el disparo de un sistema de
protección pasivo de los ocupantes para automóviles, en el que
solicitan medios de encendido eléctrico para medios que protegen a
una persona en caso de una colisión peligrosa, en particular,
airbags, cinturones de seguridad, para el suministro de energía de
encendido con una corriente de disparo que se genera en caso de
fallos de funcionamiento de la red de a bordo del automóvil como
corriente de descarga de un condensador autárquico (C), en el que
este condensador autárquico (C) pone a disposición de varios medios
de encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) al mismo tiempo
las corrientes de disparo, caracterizado porque cada uno de
los medios de encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) se
modula individualmente por duración de impulsos, de tal manera que
la energía de encendido requerida individualmente para cada medio de
encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) de modo
correspondiente a su valor de resistencia se ajusta por medio de la
relación de pulso-pausa de la corriente de disparo,
de tal manera que la energía de encendido mínima requerida para el
encendido del medio de encendido correspondiente se alcanza con
seguridad, y sólo es sobrepasada ligeramente, de manera que no tiene
lugar ningún desperdicio de energía.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque durante el funcionamiento del automóvil
se determina el valor de resistencia del medio de encendido
(Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}), y porque, a partir de ello, se
determina la energía de encendido requerida individualmente para el
medio de encendido como relación pulso-pausa para la
corriente de disparo.
3. Sistema de protección pasivo de los ocupantes
para automóviles con:
- (a)
- medios de encendido eléctrico (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) para medios que protegen a una persona en caso de una colisión peligrosa, en particular airbag, cinturones de seguridad,
- (b)
- medios (U_{B}, C) para la solicitación de los medios de encendido eléctricos (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) con corriente de disparo, con un condensador autárquico (C) para la generación de la corriente de disparo como corriente de descarga en el caso de fallos de funcionamiento del sistema de alimentación de a bordo del automóvil, en donde el condensador autárquico (C) es adecuado para poner a disposición de varios medios de encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) al mismo tiempo las corrientes de disparo,
- (c)
- por lo menos un interruptor (T_{11}, T_{12}, T_{21}, T_{22}, T_{31}, T_{32}, T_{41}, T_{42}) controlable conectado en serie con cada medio de encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}), y
- (d)
- un circuito de control (1) para el control del interruptor controlable, caracterizado porque
- (e)
- el circuito de control (1) controla los interruptores controlables de modo individual con una señal modulada por duración de impulsos, de tal manera que la energía de encendido requerida individualmente para el medio de encendido respectivo (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) correspondiente a su valor de resistencia se ajusta por medio de la relación de pulso-pausa de la corriente de disparo, de tal manera que alcanza con seguridad la energía de encendido mínima requerida para el encendido del medio de encendido correspondiente, y sólo la sobrepasa ligeramente, de manera que no tiene lugar ningún desperdicio de energía.
4. Sistema de protección pasivo de los ocupantes
según la reivindicación 3, caracterizado porque el circuito
de control (1) presenta medios para la solicitación del medio de
encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) con una corriente de
medida que no provoca ningún encendido para la determinación de la
caída de tensión correspondiente en los medios de encendido
(Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}).
5. Sistema de protección pasivo de los ocupantes
según la reivindicación 4, caracterizado porque antes del
circuito de control (1) está conectada una unidad de control (1),
que determina a partir de la caída de tensión en los medios de
encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4}) la resistencia del
medio de encendido (Z_{1}, Z_{2}, Z_{3}, Z_{4})
correspondiente.
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