WO2011009660A1 - Anordnung und verfahren zur ansteuerung von wenigstens einem auslöseelement für ein personenschutzmittel - Google Patents

Anordnung und verfahren zur ansteuerung von wenigstens einem auslöseelement für ein personenschutzmittel Download PDF

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WO2011009660A1
WO2011009660A1 PCT/EP2010/057202 EP2010057202W WO2011009660A1 WO 2011009660 A1 WO2011009660 A1 WO 2011009660A1 EP 2010057202 W EP2010057202 W EP 2010057202W WO 2011009660 A1 WO2011009660 A1 WO 2011009660A1
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tripping
side circuit
control
parallel
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PCT/EP2010/057202
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Inventor
Alain Jousse
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Robert Bosch Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves

Definitions

  • the invention relates to an arrangement or a method for controlling at least one triggering element for a personal protection device according to the
  • DE 10 2004 010 135 A1 discloses a device for energizing at least one ignition output stage by means of an ignition current from an energy reserve.
  • a voltage regulator is provided between the energy reserve and the at least one ignition output, which adjusts a voltage at the at least one ignition output to a predetermined value.
  • Output stages has a current control and one or more amplifiers connected in parallel.
  • the disadvantages are avoided that at low Zündstroman researchen oversized transistors are provided and a discrete solution is provided at a high Zündstroman flesh.
  • Due to the parallelization of the output stages a scaling can be represented, ie Higher or longer trip current pulses are realized with two or more amplifiers connected in parallel. This also smaller power amplifiers can be used. This leads to a simplification or cost reduction of the arrangement.
  • the arrangement in the present case is understood to be the control device or the part of the circuit of the control device which effects the actuation of the at least one triggering element for a personal protection device.
  • control leads to the energization of the trigger element and thus to the ignition of an explosive device or in
  • the triggering element is, for example, an ignition element which ultimately represents an explosive charge in order, for example, to pyrotechnically activate an airbag or belt tensioner.
  • an electromagnetic actuator for example, with the triggering element, a coil is called, which generates a magnetic field through the flow of current, the actuation of a
  • Personal protective equipment such as airbags, seatbelt pretensioners, crash-active headrests, but also pedestrian protection devices etc. are to be understood as a personal protective equipment.
  • the circuit is referred to, which is arranged between the trigger element and the power source and ultimately the
  • connection between the power source and the trigger element. Since the high-side circuit is not only ultimately a switch, but also a regulation of the current flowing from the power source to the trigger element, is a current control in the high-side circuit and / or at the low-side circuit that makes the second connection from the trigger element to the mass provided.
  • an energy reserve is one or more To understand capacitors and the connection is merely meant that a current can flow here.
  • mass is to be understood as meaning the mass in the control unit which may be identical to the mass on the chassis.
  • the control of the tripping current can be arranged either in the high-side circuit or the low-side circuit or even in both circuits.
  • the control leads to the setting of the tripping current to a specific shape. This means that only one current value and therefore one amplitude can be meant, but also the one
  • a preferred embodiment of the current control compares a measured via a shunt ignition current, which will flow through the output stage, with a reference current. Depending on this comparison, the control of the output stage, ie the base or the gate of the
  • circuits connected in parallel are meant, wherein at least one of the output stages has a current regulation and one or more transistors connected in parallel. Is only one
  • This parallel connection of at least two output stages is provided per triggering element, so that, when a triggering element is energized, these parallel-connected output stages provide for the shaping of the tripping current.
  • the parallel connection of the at least two output stages can be arranged either in the high-side circuit or in the low-side circuit or in both circuits.
  • At least two output stages ie at least two transistors per trigger element, are now used, - A - which in itself represents a cost factor but can cover a wider range of tripping current requirements.
  • a larger number of, for example, ASICs can be produced with the arrangement according to the invention and, in turn, a cost advantage can be achieved.
  • the sectionzündströme that flow through the parallel connected power amplifiers the same size, for example, to evenly distribute the thermal load and above all to be able to switch parallel to the same transistors, which brings significant cost advantages.
  • a respective output stage has a respective current control associated with only this output stage.
  • the two output stages are each provided with a current control. This makes it possible for each output stage, therefore each transistor, for example, a MOSFET or another power transistor to undergo individual current regulation.
  • the current control transmits a drive signal to both a first and a second output stage, wherein the second output stage does not have its own current control.
  • the transistors of the output stages are triggered. This can cause each transistor to receive the same signal from this one
  • Each output stage is assigned a respective output pin on the ASIC, so that there is great flexibility with regard to the use of the output stages.
  • the high-side circuit and the low-side circuit can be arranged on the integrated circuit.
  • control of the tripping current is designed such that at least one tripping current pulse is generated with the duration and height set by the control for the at least one tripping element. This is described that by the scheme, in particular at several
  • Transistors occurs, by superposition a complex trip current pulse is generated.
  • the control takes place, for example, in a control device for controlling personal protection means by a microcontroller in
  • the ASIC has a processing logic which causes a predetermined ignition pulse to be generated by the output stages. Either by a corresponding control signal of the current control is superimposed or by the current control causes this ignition pulse.
  • SPI Serial Peripheral Interface
  • FIG. 1 is a block diagram of a control device for controlling
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the inventive arrangement
  • Figure 3 shows a second embodiment of the inventive arrangement
  • Figure 4 shows a third embodiment of the inventive arrangement
  • FIG. 5 shows typical triggering current pulses
  • FIG. 6 shows a flowchart of the method according to the invention.
  • FIG. 7 is a circuit diagram of the control according to the invention. 1 shows a block diagram of a control unit SG with the
  • the arrangement according to the invention essentially comprises the integrated circuit FLIC with the output stage.
  • control unit SG initially has an acceleration sensor B whose signal is input to a microcontroller ⁇ C on the one hand and to a safety controller SCON on the other hand. This will be the
  • Evaluation results or control signals come via the SPI line and / or other lines to the power amplifier circuit FLIC and there into a logic section L.
  • control signals of the microcontroller ⁇ C and the security controller SCON are linked.
  • the link serves to ensure that the output stage circuit recognizes that the trigger element Z is to be activated. Then, the high-side circuit HS connects the trigger Z with the
  • the low-side circuit LS on the integrated circuit FLIC connects the trigger Z with the mass M, which represents the mass of the controller or the chassis.
  • the high-side circuit HS and the low-side circuit LS may have one or more
  • the goal is to set the ignition current to a predetermined shape as
  • the ignition current comes from the energy reserve CER, as soon as the transistors Tl and T2 are open.
  • the power from the power reserve CER is divided into a first path to the current measuring point SS1 and a second path to the current measuring point SS2.
  • These current measuring points SS1 and SS2 provide the measured value for the current regulation SR1 and SR2.
  • the current measuring points are usually designed as a shunt resistor. The current then flows on to the transistors Tl and T2, here as
  • Transistors are thus formed circuit breakers, however, which are variable in their volume resistance and are driven accordingly.
  • the current regulation SRI and SR2 regulate this volume resistance
  • Transistors Tl and T2 to interfaces of the integrated circuit FLIC and are additively superimposed outside the integrated circuit FLIC. This additive superimposed tripping current flows to the ignition element Z.
  • Ignition element flowing through current is taken from the low-side circuit, consisting only of a transistor T3, and derived to ground. For this purpose, the transistor T3 is driven accordingly. It is possible that instead of the transistors T1, T2 and T3 there is a parallel connection of a plurality of transistors.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of the device according to the invention. In contrast to the previous figure is now provided that the
  • FIG. 5 illustrates in a current-time diagram various examples that can be achieved by the circuit according to the invention. First, a broad pulse is shown with AT1 and the amplitude II. However, pulses with the amplitude 12 and the pulse width AT2 are also possible.
  • FIG. 6 explains the method according to the invention in a flow chart.
  • Method step 600 is detected by the crash sensor a trigger case in which the crash signal is evaluated by the microcontroller ⁇ C and the safety controller SCON independently.
  • the merging of these partial results takes place in the output stage circuit FLIC by a logic, for example a logical AND.
  • the trigger element Z is connected to the energy reserve and ground by the high-side circuit and the low-side circuit, respectively.
  • the tripping current is controlled through the use of partial tripping currents, as already shown above.
  • Step 603 is the output of the trigger signal by the
  • Fig. 7 shows one embodiment of a current control that may be implemented in the high side and / or the low side circuit.
  • the current IER comes from the energy reserve CER and is measured across the shunt resistor RSH and goes into a first input of a comparator 73.
  • a reference current IREF is input from a reference current source 74.
  • the output of the comparator leads to the gate of the transistor 70 and to the source of a transistor 71 driving the transistor 71, which is controlled via the above-mentioned logic part by the signal DIS_AHP. That is, the current-regulated current flows through the transistor 71 to ground and leads to a voltage at the gate of the transistor 70th

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Abstract

Es wird eine Anordnung zur Ansteuerung von wenigstens einem Auslöseelement für ein Personenschutzmittel vorgeschlagen. Dazu sind eine High-Side- Schaltung, die eine erste Verbindung von einer Energiequelle zu dem wenigstens einen Auslöseelement herstellt und eine Low-Side-Schaltung, die eine zweite Verbindung von dem wenigstens einen Auslöseelement zur Masse herstellt, vorgesehen. Weiterhin ist eine Regelung vorgesehen, die einen Auslösestrom für das wenigstens eine Auslöseelement regelt, wobei die Regelung der High-Side- Schaltung und/oder der Low-Side-Schaltung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die High-Side-Schaltung und/oder die Low-Side-Schaltung jeweils zwei parallel geschaltete Endstufen für die Regelung des Auslösestroms pro Auslöseelement aufweisen, wobei zumindest eine der wenigstens zwei Endstufen eine Stromregelung und einen oder mehrere parallel geschaltete Transistoren aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Anordnung und Verfahren zur Ansteuerung von wenigstens einem
Auslöseelement für ein Personenschutzmittel
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Anordnung bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung von wenigstens einem Auslöseelement für ein Personenschutzmittel nach der
Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Aus DE 10 2004 010 135 Al ist eine Vorrichtung zur Bestromung wenigstens einer Zündendstufe mittels eines Zündstroms aus einer Energiereserve bekannt. Dabei wird zwischen der Energiereserve und der wenigstens einen Zündendstufe ein Spannungsregler vorgesehen, der eine Spannung an der wenigstens einen Zündendstufe auf einen vorgegebenen Wert einstellt.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung von wenigstens einem Auslöseelement für ein
Personenschutzmittel mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass eine Skalierung durch parallel zueinander geschaltete Endstufen gegeben ist, wobei zumindest eine der
Endstufen eine Stromregelung und einen oder mehrere parallel geschaltete Endstufen aufweist. Damit werden die Nachteile vermieden, dass bei niedrigen Zündstromanforderungen überdimensionierte Transistoren vorgesehen sind und bei einer hohen Zündstromanforderung eine diskrete Lösung vorgesehen wird. Durch die Parallelisierung der Endstufen ist eine Skalierung darstellbar, d. h. höhere bzw. längere Auslösestromimpulse werden mit zwei oder mehr parallel geschalteten Endstufen realisiert. Damit können auch kleinere Endstufen verwendet werden. Dies führt zu einer Vereinfachung bzw. Kostenreduktion der Anordnung.
Unter der Anordnung ist vorliegend das Steuergerät bzw. der Teil der Schaltung des Steuergeräts zu verstehen, der die Ansteuerung des wenigstens einen Auslöseelements für ein Personenschutzmittel bewirkt. Mit Ansteuern ist vorliegend die Aktivierung des Auslöseelements für das
Personenschutzmittel gemeint. D. h. die Ansteuerung führt zur Bestromung des Auslöseelements und damit zur Zündung eines Sprengsatzes oder im
elektromagnetischen Fall zur magnetischen Betätigung eines
Personenschutzmittels.
Bei dem Auslöseelement handelt es sich beispielsweise um ein Zündelement, das eine Sprengladung letztlich darstellt, um beispielsweise einen Airbag oder Gurtstraffer pyrotechnisch zu aktivieren. Im Falle einer elektromagnetischen Aktuatorik wird beispielsweise mit dem Auslöseelement eine Spule bezeichnet, die durch den Stromfluss ein Magnetfeld erzeugt, das die Betätigung eines
Personenschutzmittels bewirkt.
Unter einem Personenschutzmittel sind Personenschutzmittel wie Airbags, Gurtstraffer, crashaktive Kopfstützen, aber auch Fußgängerschutzmittel usw. zu verstehen.
Mit der High-Side-Schaltung ist die Schaltung bezeichnet, die zwischen dem Auslöseelement und der Energiequelle angeordnet ist und letztlich die
Verbindung zwischen der Energiequelle und dem Auslöseelement herstellt. Da es sich bei der High-Side-Schaltung nicht nur letztlich um einen Schalter handelt, sondern auch um eine Regelung des Stroms, der von der Energiequelle zum Auslöseelement fließt, handelt, ist eine Stromregelung bei der High-Side- Schaltung und/oder bei der Low-Side-Schaltung, die die zweite Verbindung vom Auslöseelement zur Masse herstellt, vorgesehen. Mit der Energiequelle ist vorliegend beispielsweise eine Energiereserve mithin ein oder mehrere Kondensatoren zu verstehen und mit der Verbindung ist lediglich gemeint, dass ein Strom vorliegend fließen kann.
Unter Masse ist vorliegend die Masse im Steuergerät zu verstehen, die identisch mit der Masse am Chassis sein kann.
Die Regelung des Auslösestroms kann entweder in der High-Side-Schaltung oder der Low-Side-Schaltung oder sogar in beiden Schaltungen angeordnet sein. Die Regelung führt zur Einstellung des Auslösestroms auf eine bestimmte Form. Damit kann nur ein Stromwert mithin eine Amplitude gemeint sein, aber auch die
Dauer eines Auslösestromimpulses. Auch Formungen des Impulses an sich sind dabei möglich. Eine bevorzugte Ausführungsform der Stromregelung vergleicht einen über einen Shunt gemessenen Zündstrom, der durch die Endstufe fließen wird, mit einem Referenzstrom. In Abhängigkeit von diesem Vergleich erfolgt die Ansteuerung der Endstufe, also der Basis oder des Gates des
Endstufentransistors. Dieser Regelstrom überlagert das Ansteuersignal, dass den Endstufentransistor ansteuert, wenn ein Ansteuern ngsf all erkannt wurde.
Mit den parallel geschalteten Endstufen sind parallel geschaltete Schaltungen gemeint, wobei zumindest eine der Endstufen eine Stromregelung und einen oder mehrere parallel geschaltete Transistoren aufweist. Ist nur eine
Stromregelung vorzugsweise vorgesehen, dann regelt diese eine Stromregelung auch den Strom des oder der Transistoren der anderen Endstufe. Weiterhin ist es möglich, dass die Endstufe eine Vielzahl von parallel geschalteten
Transistoren aufweist, die durch die Stromregelung angesteuert werden.
Diese Parallelschaltung von mindestens zwei Endstufen ist pro Auslöseelement vorgesehen, so dass bei der Bestromung eines Auslöseelements diese parallel geschalteten Endstufen für die Formung des Auslösestroms sorgen. Wie oben bereits angedeutet, kann die Parallelschaltung der wenigstens zwei Endstufen entweder in der High-Side-Schaltung oder in der Low-Side-Schaltung oder in beiden Schaltungen angeordnet sein.
Im Gegensatz zum Stand der Technik werden nunmehr mindestens zwei Endstufen mithin mindestens zwei Transistoren pro Auslöseelement eingesetzt, - A - was zwar an sich ein Kostenfaktor darstellt, aber eine größere Bandbreite von Anforderungen an den Auslösestrom abdecken kann. Dadurch kann eine größere Zahl von beispielsweise ASICs mit der erfindungsgemäßen Anordnung hergestellt werden und damit wiederum ein Kostenvorteil erzielt werden.
Vorzugsweise sind die Teilzündströme, die durch die parallel geschalteten Endstufen fließen, gleich groß, um beispielsweise die thermische Belastung gleichmäßig zu verteilen und vor allem um die gleichen Transistoren parallel schalten zu können, was erhebliche Kostenvorteile mit sich bringt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und
Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Anordnung bzw. des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens möglich.
Vorteilhafter Weise weist eine jeweilige Endstufe eine nur dieser Endstufe zugeordnete jeweilige Stromregelung auf. Damit sind also im einfachsten Fall die beiden Endstufen jeweils mit einer Stromregelung versehen. Dies ermöglicht, dass jede Endstufe mithin jeder Transistor beispielsweise ein MOSFET oder ein anderer Leistungstransistor eine individuelle Stromregelung erfährt.
Vorteilhafter Weise weist nur eine einzige Endstufe eine nur ihr zugeordnete einzige Stromregelung verbunden, wobei diese Stromregelung jedoch
wenigstens eine weitere Endstufe für die Regelung des Auslösestroms ansteuert. D. h. die Stromregelung überträgt ein Ansteuersignal sowohl an eine erste, als auch an eine zweite Endstufe, wobei die zweite Endstufe dabei keine eigene Stromregelung aufweist.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die einzige Stromregelung alle
Teilauslöseströme, die zu den jeweiligen Endstufen fließen, misst und in
Abhängig von diesen Messungen die Transistoren der Endstufen ansteuert. Dies kann dazu führen, dass jeder Transistor das gleiche Signal von dieser
Stromregelung erhält oder auch ein individuelles Signal. Damit würde eine mehrkanalige Stromregelung vorliegen. Wie oben angegeben wird diese
Messung üblicherweise mittels eines Shunt-Widerstands ausgeführt. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, dass die parallel geschalteten Endstufen auf einem integrierten Schaltkreis angeordnet sind und eine Zusammenfassung der Teilzündströme außerhalb des integrierten Schaltkreises erfolgt. Damit werden die Vorteile eines integrierten Schaltkreises ausgeschöpft, aber die hohe
Stromhöhe, die durch die Addition der Teilauslöseströme erfolgt, wird nur außerhalb dieses ASICs (= anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) durch Überlagerung bzw. Addition der Ströme erzeugt. Dies vermeidet, dass für den integrierten Schaltkreis üblicherweise ein ASIC teuere Maßnahmen für diesen großen Auslösestrom vermieden werden können. Auch dies verbilligt die
Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung. Jeder Endstufe ist dabei auf dem ASIC ein jeweiliger Ausgangspin zugeordnet, so dass ein große Flexibilität hinsichtlich der Verwendung der Endstufen besteht. Vorteilhafter Weise können die High-Side-Schaltung und die Low-Side-Schaltung auf dem integrierten Schaltkreis angeordnet sein.
Vorteilhafter Weise ist die Regelung des Auslösestroms derart gestaltet, dass wenigstens ein Auslösestromimpuls mit durch die Regelung eingestellter Dauer und Höhe für das wenigstens eine Auslöseelement erzeugt wird. Damit wird beschrieben, dass durch die Regelung, die insbesondere an mehreren
Transistoren erfolgt, durch Superposition ein komplexer Auslösestromimpuls erzeugt wird. Die Ansteuerung erfolgt beispielsweise bei einem Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln durch einen Mikrocontroller im
Steuergerät über die sogenannte SPI (Serial Peripherial Interface) -Leitung, also einer seriellen Schnittstelle zum ASIC, der die Zündkreisschaltung gemäß der Erfindung beinhaltet. Dafür weist der ASIC eine Verarbeitungslogik auf, die bewirkt, dass ein vorbestimmter Zündimpuls durch die Endstufen erzeugt wird. Entweder indem ein entsprechendes Ansteuersignal der Stromregelung überlagert wird oder indem die Stromregelung diesen Zündimpuls bewirkt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts zur Ansteuerung von
Personenschutzmitteln mit der erfindungsgemäßen Anordnung,
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung, Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung, Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung,
Figur 5 typische Auslösestromimpulse,
Figur 6 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 7 ein Schaltdiagramm der erfindungsgemäßen Regelung. Figur 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein Steuergerät SG mit der
erfindungsgemäßen Anordnung. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst im Wesentlichen den integrierten Schaltkreis FLIC mit der Endstufe. Das
Steuergerät SG weist jedoch zunächst einen Beschleunigungssensor B auf, dessen Signal zum einen in einem Mikrocontroller μC und zum anderen in einen Sicherheitscontroller SCON eingegeben werden. Damit werden die
Beschleunigungssignale unabhängig voneinander ausgewertet und die
Auswerteergebnisse beziehungsweise Ansteuersignale kommen über die SPI- Leitung und/oder andere Leitungen zum Endstufenschaltkreis FLIC und dort in einen Logikteil L.
In Abhängigkeit von einer logischen Verknüpfung, beispielsweise einer logischen UND-Verknüpfung, werden die Ansteuersignale des Mikrocontrollers μC und des Sicherheitscontrollers SCON verknüpft. Die Verknüpfung dient dazu, dass der Endstufenschaltkreis erkennt, dass das Auslöseelement Z angesteuert werden soll. Dann verbindet die High-Side-Schaltung HS das Auslöseelement Z mit der
Energiereserve CER einem Kondensator, der von der Batteriespannung auf eine höhere Spannung aufgeladen wurde. Die Low-Side-Schaltung LS auf dem integrierten Schaltkreis FLIC verbindet das Auslöseelement Z mit der Masse M, die die Masse des Steuergeräts bzw. des Chassis darstellt. Die High-Side- Schaltung HS und die Low-Side-Schaltung LS können einen oder mehrere
Transistoren als Leistungsschalter aufweisen. Diese Transistoren und die jeweilige Stromregelung bilden die erfindungsgemäßen Endstufen, von denen jeweils mindestens zwei parallel geschaltet sind. Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel in der erfindungsgemäßen
Anordnung. Ziel ist es, den Zündstrom auf eine vorgegebene Form als
Auslösestromimpuls zu formen. Der Zündstrom kommt von der Energiereserve CER, sobald die Transistoren Tl und T2 geöffnet sind. Der Strom von der Energiereserve CER teilt sich auf in einen ersten Pfad zur Strommessstelle SSl und in einen zweiten Pfad zur Strommessstelle SS2. Diese Strommessstellen SSl und SS2 liefern den Messwert für die Stromregelung SRI und SR2. Die Strommessstellen sind üblicherweise als Shunt-Widerstand ausgebildet. Der Strom fließt dann weiter zu den Transistoren Tl und T2, die hier als
Transistoren mithin Leistungsschaltern ausgebildet sind, die jedoch in ihrem Durchgangswiderstand variabel sind und entsprechend angesteuert werden. Die Stromregelung SRI und SR2 regeln diesen Durchgangswiderstand der
Transistoren Tl und T2 entsprechend. Dabei ist auch die oben beschriebene Impulsform möglich. Die so geregelten Teilauslöseströme fließen von den
Transistoren Tl und T2 zu Schnittstellen des integrierten Schaltkreises FLIC und werden außerhalb des integrierten Schaltkreises FLIC additiv überlagert. Dieser additiv überlagerte Auslösestrom fließt zum Zündelement Z. Der das
Zündelement durchfließenden Strom wird von der Low-Side-Schaltung, bestehend lediglich aus einem Transistor T3, aufgenommen und zur Masse abgeleitet. Dazu wird der Transistor T3 entsprechend angesteuert. Es ist möglich, dass anstatt der Transistoren Tl, T2 und T3 eine Parallelschaltung einer Mehrzahl von Transistoren vorliegt.
Herr Jousse: Wenn Sie hier noch Details angeben könnten, wäre das hilfreich!
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Anordnung, wobei vorliegend gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Wiederum gelangt der Auslösestrom von der Energiereserve CER zu den beiden Pfaden mit den Transistoren Tl und T2. Der erste Pfad hat jedoch nach wie vor die Strommessung SSl, die an die Stromregelung SRI weitergegeben wird, aber die Stromregelung SRI steuert nicht nur den
Transistor Tl an wie bisher, sondern auch noch den Transistor T2. Damit kann die Implementierung von Stromregelung und entsprechenden Messpunkten reduziert werden. Dies kann auch für eine Mehrzahl von weiteren Transistoren ohne Stromregelung vorgenommen werden. Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Im Gegensatz zur vorherigen Figur ist nunmehr vorgesehen, dass die
Stromregelung SRI nicht nur den Strom SSl misst, sondern zusätzlich noch den Strom SS2. Die Ansteuerung der Transistoren Tl und T2 erfolgt wiederum durch die Stromregelung SRI, aber nunmehr auf Basis zweier Messungen, nämlich derer SSl und SS2. Der Transistor T3 wird wieder nur durchgeschaltet, wenn ein Auslösefall erkannt wurde. Figur 5 erläutert in einem Stromzeitdiagramm verschiedene Beispiele, die durch die erfindungsgemäße Schaltung erreicht werden können. Zunächst wird ein breiter Puls mit ATl gezeigt und der Amplitude II. Es sind jedoch auch Impulse mit der Amplitude 12 und der Impulsbreite AT2 möglich. Figur 6 erläutert in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren. In
Verfahrensschritt 600 wird durch die Crashsensorik ein Auslösefall erkannt, in dem das Crashsignal durch den Mikrocontroller μC und den Sicherheitscontroller SCON unabhängig voneinander ausgewertet wird. Die Zusammenfügung dieser Teilergebnisse erfolgt im Endstufenschaltkreis FLIC durch eine Logik, beispielsweise ein logisches UND.
In Verfahrensschritt 601 erfolgt die Verbindung des Auslöseelements Z mit der Energiereserve und Masse durch jeweils die High-Side-Schaltung und die Low- Side-Schaltung. In Verfahrensschritt 602 erfolgt die Regelung des Auslösestroms durch die Verwendung von Teilsauslöseströmen, wie oben bereits gezeigt. In
Verfahrensschritt 603 erfolgt die Ausgabe des Auslösesignals durch die
Superposition der Teilansteuerströme. In Verfahrensschritt 604 erfolgt dann letztlich die Auslösung des Auslöseelements und damit des
Personenschutzmittels.
Fig. 7 zeigt eine Ausführung einer Stromregelung, die in der Highside- und/oder der Lowsideschaltung implementiert sein kann. Der Strom IER kommt von der Energiereserve CER und wird über dem Shunt-Widerstand RSH gemessen und geht in einen ersten Eingang eines Komparators 73. In den zweiten Eingang wird ein Referenzstrom IREF von einer Referenzstromquelle 74 eingegeben. Der Widerstand 72 ist so bemessen, dass die angestrebte Funktion erreicht wird. Der Ausgang des Komparators führt an das Gate des Transistors 70 und an die Source eines den Transistors 70 ansteuernden Transistors 71, der über den oben genannten Logikteil durch das Signal DIS_AHP angesteuert wird. D.h. der stromgeregelte Strom fließt durch den Transistor 71 zur Masse und führt zu einer Spannung am Gate des Transistors 70.

Claims

Ansprüche
1. Anordnung zur Ansteuerung von wenigstens einem Auslöseelement (Z) für ein Personenschutzmittel mit:
einer High-Side-Schaltung (HS), die eine erste Verbindung von einer Energiequelle (CER) zu dem wenigstens einen Auslöseelement (Z) herstellt, einer Low-Side-Schaltung (LS), die eine zweite Verbindung von dem wenigstens einen Auslöseelement zur Masse herstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass die High-Side-Schaltung (HS) und/oder die Low-Side-Schaltung (LS) jeweils wenigstens zwei parallel geschaltete Endstufen für eine Regelung des Auslösestroms pro Auslöseelement (7) aufweisen, wobei zumindest eine der wenigstens zwei parallel geschalteten Endstufen eine erste Stromregelung und einen oder mehrere parallel geschaltete Transistoren aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Endstufe nur eine dieser Endstufe zugeordneten zweiten Stromregelung aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige Endstufe eine nur ihr zugeordneten einzige dritte Stromregelung aufweist und diese dritte Stromregelung wenigstens eine weitere Endstufe für die
Regelung des Auslösestroms ansteuert.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzige dritte Stromregelung alle Teilauslöseströme, die zu den jeweiligen Endstufen fließen, misst und in Abhängigkeit von diesen Messungen den oder die
Transistoren ansteuert.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die parallel geschalteten Endstufen auf einem integrierten Schaltkreis (FLIC) angeordnet sind und eine Zusammenfassung der Teilauslöseströme außerhalb des integrierten Schaltkreises (FLIC) erfolgt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die High-Side- Schaltung (HS) und die Low-Side-Schaltung (LS) auf dem integrierten
Schaltkreis (FLIC) angeordnet sind.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Regelung des Auslösestroms derart erfolgt, dass wenigstens ein Auslösestromimpuls mit durch die jeweilige Stromregelung eingestellter Dauer und Höhe für das wenigstens eine Auslöseelement erzeugt wird.
8. Verfahren zur Ansteuerung von wenigstens einem Auslöseelement (Z) für ein Personenschutzmittel mit folgenden Verfahrensschritten:
Herstellen einer ersten Verbindung des wenigstens einen Auslöseelements mit einer Energiequelle (CER) durch eine High-Side-Schaltung (HS)
Herstellen einer zweiten Verbindung des wenigstens eine Auslöseelements (Z) zur Masse (M) durch eine Low-Side-Schaltung (LS)
gekennzeichnet, durch folgende Verfahrensschritte:
Regeln des Auslösestroms pro Auslöseelement (Z) durch eine
Parallelschaltung von den wenigstens zwei Endstufen (Tl, T2), die der High- Side- und/oder der Low-Side-Schaltung jeweils zugeordnet sind, wobei zumindest eine der wenigstens zwei Endstufen eine erste Stromregelung und einen oder mehrere parallel geschaltete Transistoren aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige Endstufe mit einer nur ihr zugeordneten einzigen zweiten Stromregelung verbunden ist und diese zweite Stromsregelung wenigstens eine weitere
Endstufe für die Regelung des Auslösestroms ansteuert.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Regelung des Auslösestroms derart erfolgt, dass wenigstens ein Auslösestromimpuls mit durch die Stromregelung eingestellter Dauer und Höhe für das wenigstens eine Auslöseelement (Z) erzeugt wird.
PCT/EP2010/057202 2009-07-22 2010-05-26 Anordnung und verfahren zur ansteuerung von wenigstens einem auslöseelement für ein personenschutzmittel WO2011009660A1 (de)

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