专利摘要:

公开号:WO1989004779A1
申请号:PCT/DE1988/000372
申请日:1988-06-23
公开日:1989-06-01
发明作者:Wilfried Burger;Werner Nitschke;Peter Taufer;Hugo Weller
申请人:Robert Bosch Gmbh;
IPC主号:B60R21-00
专利说明:
[0001] Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitseinrichtunσ für Fahrzeuσinsassen
[0002] Stand der Technik
[0003] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Sicher¬ heitseinrichtung für Fahrzeuginsassen nach der Gattung des Hauptan¬ spruches. Bei einer aus DE-A-28 51 330 bekannten Sicherheitseinrich¬ tung ist aus Sicherheitsgründen eine Speichereinrichtung für elek¬ trische Energie vorgesehen, um die Sicherheitseinrichtung mittels elektrisch betätigbarer Auslösemittel auch dann noch betätigen zu können, wenn beispielsweise die Verbindung zur Hauptenergiequelle des Fahrzeugs, also der Fahrzeugbatterie, unterbrochen ist. Als elektrisch betätigbares Auslösemittel werden in Sicherheitseinrich¬ tungen häufig sogenannte Zündpillen verwendet, die bei Stromdurch¬ fluß elektrisch erhitzt werden und dadurch eine pyrotechnische Reaktion in Gang setzen. Derartige Zündpillen neigen jedoch nach der Zündung zu Nebenschlüssen, die die begrenzte Energiereserve der Speichereinrichtung beanspruchen. Aufgrund der unerwünschten Ent¬ ladung der Speichereinrichtung reicht die dann noch zur Verfügung stehende Energiemenge häufig nicht mehr aus, um weitere, für zeit¬ lich aufeinanderfolgende Auslösung bestimmte Auslösemittel auch anderer Rückhaltemittel noch zu betätigen. In der älteren Patentanmeldung P 37 29 785.6 wird daher weiter vor¬ geschlagen, nach Betätigung jedes Auslösemittels die dem Auslöse¬ mittel zugeführte Energie zu messen und nach Erreichen eines fest¬ legbaren Energiegrenzwertes die Energiezufuhr zu dem zuvor betätig¬ ten Auslösemittel zu unterbrechen. Wenn jedoch nun die Speicherein¬ richtung für elektrische Energie defekt ist, so kann es dazu kommen, daß die Auswerteeinrichtung der Sicherheitseinrichtung die aus der Speichereinrichtung abgeschlossene Energie fehlerhaft ermittelt und den Zündvorgang beendet, bevor die zur Zündung notwendige Energie aufgebracht worden ist.
[0004] Vorteile der Erfindung
[0005] Die erfindungsgemäße Lösung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat den Vorteil, daß die Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuginsassen auch dann zuverlässig arbeitet, wenn ein Defekt der Speichereinrichtung festgestellt wird. Trotz eines Defektes der Speichereinrichtung wird nämlich sichergestellt, daß die Auslöse¬ mittel die für ihre Aktivierung notwendige Energie erhalten, indem die Auslösemittel für eine vorgebbare Zeitdauer mit der Fahrzeug¬ batterie verbunden werden.
[0006] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor¬ teilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des im Hauptanspruchs angegebenen Verfahrens möglich. Weiter werden in den ünteranspruchen zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Einrichtungen beschrieben.
[0007] Zeichnung
[0008] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Ablau diagramm mit Darstellung der einzelnen Verfahrens¬ schritte, Figur 2 ein Blockschaltbild einer Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuginsassen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens, Figur 3 in einem Diagramm die Darstellung der an der Speichereinrichtung anliegenden Spannung als Funktion der Zeit bei intakter Speichereinrichtung, Figur 4 ein Spannungsdiagramm als Funktion der Zeit zur Erläuterung der Funktion der die Auslösemittel aktivierenden Schaltelemente im Fall einer defekten Speicherein¬ richtung.
[0009] Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0010] Eine Sicherheitseinrichtung 1 für Fahrzeuginsassen (Figur 2) besteht aus einem Beschleunigungsaufnehmer Sl, an dessen Ausgang entweder ein beschleunigungsproportionales Signal erzeugt wird oder ein Signal, das erst bei Überschreiten einer festlegbaren Beschleuni¬ gungsschwelle entsteht. Dieses Signal wird einer Auswerteeinrichtung 10 zugeführt, in der das vom Beschleunigungsaufnehmer Sl abgegebene Signal daraufhin untersucht wird, ob eine Unfallsituation vorliegt. Mit der .Auswerteeinrichtung 10 verbunden und von dieser betätigbar sind Schaltelemente 11a, 11b, 11c, über die mit den vorgenannten Schaltelementen in Serie geschaltete Auslöseelemente mit dem posi¬ tiven Anschluß einer Betriebsspannungsquelle 17, nämlich der Fahr¬ zeugbatterie, verbindbar sind. Parallel zur Betriebsspannungsquelle 17 ist weiter eine Speichereinrichtung C12 für elektrische Energie geschaltet, die mittels eines Schaltelementes 20 oder alternativ durch Dioden D24, D25 von dieser Betriebsspannungsquelle 17 abtrenn¬ bar ist. Zwischen die Schaltelemente 11a, 11b und 11c und die Aus¬ werteeinrichtung 10 sind Zeitglieder 19a, 19b, 19c eingeschaltet, die, gesteuert von der Auswerteeinrichtung 10, bestimmen, wie lange die Schaltelemente 11a, 11b, 11c geschlossen bleiben. Die Zeit¬ glieder 19a, 19b, 19c können auch Bestandteil der Auswerteeinrich¬ tung 10 selbst sein. Weiter mit der Auswerteeinrichtung 10 verbunden ist ein Temperatursensor 21, der die Umgebungstemperatur erfaßt und diese bespielsweise in eine temperaturproportionale Spannung um- setzt. Die elektrisch betätigbaren Auslöseelemente 14a, 14b, 14c sind jeweils Rückhaltmitteln 18 zugeordnet. Bei den Rückhaltemitteln 18 handelt es sich um einen Luftsack, Gurtstraffer oder dergleichen. Bei Betätigung eines Schaltelementes 11a, 11b, 11c durch die Aus¬ werteeinrichtung 10 wird ein Stromkreis geschlossen, dessen Bestand¬ teil mindestens eines der Auslösemittel 14a, 14b, 14c ist. Bei diesen Auslösemitteln handelt es sich vorzugsweise um sogenannte Zündpillen, die z. B. bei Stromdurchfluß stark erhitzt werden und dadurch die Zündung einer pyrotechnischen Zündkette einleiten. Mittels der pyrotechnischen Zündkette wird schließlich auf pyrotech- nischem Weg ein Gas erzeugt, das z. B. den Luftsack in sehr kurzer Zeit aufbläst. Aus Sicherheitsgründen ist neben der Betriebs¬ spannungsquelle 17, nämlich der Fahrzeugbatterie, eine von dieser Betriebsspannungsquelle unabhängige Speichereinrichtung C12 vor¬ gesehen, in der eine elektrische Energiereserve zur Betätigung der Auslösemittel 14a, 14b, 14c für den Fall gespeichert wird, daß bei¬ spielsweise in Folge eines Unfalls die Verbindung der Sicherheits¬ einrichtung 1 zur Betriebsspannungsquelle 17 unterbrochen wird. Als Speichereinrichtung C12 wird in herkömmlichen Sicherheitseinrich¬ tungen ein Kondensator verwendet, dessen Kapazitätswert jedoch be¬ grenzt ist, da aus Platzgründen kein beliebig großes Bauvolumen zur Verfügung steht. In der Speichereinrichtung C12 ist daher nur eine begrenzte Energiemenge speicherbar. Bei herkömmlichen Sicherheits¬ einrichtungen mit Zündpillen als Auslösemittel hat es sich nun als nachteilig herausgestellt, daß die Zündpillen zu Nebenschlüssen neigen, d. h., trotz der Aktivierung der Zündpille durch Stromer¬ wärmung, die in der Regel eine Zerstörung der Zündpille und damit eine Unterbrechung des die Zündpille aktivierenden Stromkreises zur Folge hat, kann ein vergleichsweise geringer Restwiderstand erhalten bleiben, der einen geschlossenen Stromkreis aufrechterhält und damit zu einem unerwünschten Abfluß von Energie aus der Speichereinrich¬ tung C12 führt. Dies ist insbesondere dann außerordentlich nach¬ teilig und für die Betriebssicherheit der Sicherheitseinrichtung abträglich, wenn in einem zeitlichen Abstand nacheinander mehrere Zündpillen aktiviert werden sollen, die einzeln mehreren Rückhalte¬ mitteln zugeordnet sind. Ein bestehender Nebenschluß einer zeitlich zuvor aktivierten Zündpille verbraucht in unerwünschter Weise die in der Speichereinrichtung C12 abgespeicherte Energie, so daß keine ausreichende Energiemenge für die nachfolgende Aktivierung weiterer Zündpillen zur Verfügung steht. Gemäß der in der älteren Patentan¬ meldung P 37 29 785.6 vorgeschlagenen Lösung könnte dieses Problem dadurch gemeistert werden, daß nach Betätigung jedes Auslösemittels die dem Auslösemittel zugeführte Energie gemessen und daß nach Er¬ reichen eines festlegbaren Energiegrenzwertes die Energiezufuhr zu den jeweils betätigten Auslösemitteln unterbrochen wird. Dies funktioniert allerdings zufriedenstellend nur, solange sich die Speichereinrichtung in einem einwandfreien Zustand befindet. Im normalen Betriebszustand ist die Speichereinrichtung nämlich, bei¬ spielsweise durch einen zwischengeschalteten Spannungswandler, auf ein höheres Potential aufgeladen als die Betriebsspannungsquelle 17. Bei der Aktivierung eines Auslösemi'ttels wird daher zuerst aus der Speichereinrichtung Energie entnommen. Wenn nun im Verlauf des oder der Aktivierungsvorgänge das Potential der Speichereinrichtung unter das der Betriebsspannungsquelle 17 sinkt, liefert letztere die für die Aktivierung der Auslösemittel erforderliche Energie. Wenn nun die Speichereinrichtung defekt ist, kann es dazu kommen, daß die Auswerteeinrichtung die den Auslösemitteln zugeführte Energie fehlerhaft bemißt und den Zündvorgang beendet, bevor die zur Akti¬ vierung der Auslösemittel erforderliche Energie zugeführt worden ist und bevor bei angeschlossener Betriebsspannungsquelle 17 diese Energie liefert. Diese nachteilige Folge wird durch das erfindungs¬ gemäße Verfahren vermieden, das im folgenden anhand des Ablaufdia¬ gramms in Figur 1 erläutert wird. Im Verf hrensschritt 100 wird der Zustand der Speichereinrichtung C12 überwacht, beispielsweise durch Messung der Spannung V. In einem anschließenden Verfahrensschritt 101 wird überprüft, ob die Sicherheitseinrichtung 1 aufgrund eines entsprechenden Signals des Sensors Sl aktiviert worden ist. Sofern das nicht der Fall ist, wird erneut der Verfahrensschritt 100 durch¬ geführt. Sobald festgestellt wird, daß die Sicherheitseinrichtung aktiviert worden ist (Verfahrensschritt 101), wird erneut im Ver¬ fahrensschritt 102 überprüft, ob die Speichereinrichtung C12 ein¬ wandfrei funktioniert. Wenn das der Fall ist, wird beispielsweise über das geschlossene Schaltelement 11a dem Auslösemittel 14a Energie aus der Speichereinrichtung C12 zugeführt. Zum Zeitpunkt des Schließens des Schaltelementes 11a, dieser Zeitpunkt entspricht dem Zeitpunkt tl im Diagramm nach Figur 3, befindet sich die Speicher¬ einrichtung C12 auf dem Potential VI. Der Stromfluß über das geschlossene Schaltelement 11a durch das Auslösemittel 14a führt zu einem Absinken des Potentials V an der Speichereinrichtung C12, so daß zum Zeitpunkt t2 das Potential V2 erreicht wird. Der zuvor beschriebene Vorgang entspricht dem Verfahrensschritt 103 in Figur 1. Gemäß Verfahrensschritt 104 prüft die Auswerteeinrichtung 10 ständig, ob dem Auslösemittel 14a eine hinreichend große Energie¬ menge zugeführt worden ist. Sofern das nicht der Fall ist, wird der Verfahrensschritt 103 fortgesetzt. Sobald jedoch die Auswerteein¬ richtung 10 feststellt, daß dem Auslösemittel 14a eine hinreichend große Energiemenge zugeführt worden ist, wird das Auslösemittel 14a durch Offnen des Schaltelementes 11a gemäß Verfahrensschritt 105 von der Speichereinrichtung für elektrische Energie C12 wieder abge¬ trennt. Dies ist gemäß Diagramm in Figur 3 zum Zeitpunkt t2 der Fall, in dem das Potential der Speichereinrichtung C12 den Wert V2 erreicht hat. Für das Folgende wird angenommen, daß nach ordnungs¬ gemäßer Aktivierung des Auslösemittels 14a im Verfahrensschritt 102 des Ablaufdiagramms von Figur 1 ein Versagen der Speichereinrichtung C12 festgestellt wird, wobei die Auslösemittel 14b und 14c noch nicht aktiviert worden sind. In diesem Fall trennt die Auswerteein¬ richtung 10 die Speichereinrichtung C12 durch Öffnen des Schaltele¬ mentes 20 ab oder automatisch durch Dioden D24, D25, so daß ledig¬ lich die Betriebsspannungsquelle 17, nämlich die Fahrzeugbatterie, als Energieversorgung für die Auslösemittel 14b, 14c zur Verfügung steht. Zum Zeitpunkt t3 (Figur 4) steuert die Auswerteeinrichtung 10 das Schaltelement lld an und schließt damit einen das Auslösemittel 14b umfassenden Stromkreis, wodurch das Auslösemittel 14b aktiviert wird. Gemäß Verfahrensschritt 105 nach Figur 1 erhält somit das Aus¬ lösemittel 14b Strom aus der Betriebsspannungsquelle 17. Die An- steuerung des Schaltelementes 11b erfolgt über ein Zeitglied 19b, das das Schaltelement 11b für eine vorgebbare Zeit geschlossen hält. Gemäß dem Diagramm von Figur 4 erstecke sich dieser vorgebbare Zeit¬ raum über das Zeitintervall t3 bis t4. Gemäß Verfahrensschritt 107 überprüft dabei die Auswerteeinrichtung 10 ständig, ob das vorge¬ gebene Zeitintervall bereits abgelaufen ist. Solange der vorgegebene Zeitraum noch nicht verstrichen ist, läuft der Verfahrensschritt 105 ab, d. h. , dem Auslösemittel 14b wird ständig Energie aus der Be¬ triebsspannungsquelle 17 zugeführt, die ein Potential V17 aufweist. Sobald jedoch die Auswerteeinrichtung 10 feststellt, daß die Grenze des vorgegebenen Zeitintervalls, also der Zeitpunkt t in Figur 4 erreicht ist, wird das Schaltelement 11b erneut angesteuert und dadurch gemäß Verfahrensschritt 108 das Auslösemittel 14b von der Betriebsspannungsquelle 17 abgetrennt..Durch die vorstehend be¬ schriebenen Maßnahmen wird erreicht, daß durch die Kontrolle der Zeitdauer der Aktivierung des Auslösemittels 14b diesem auch bei defektem Zustand der Speichereinrichtung C12 immer eine hinreichende Energiemenge zugeführt wird, solange die Betriebsspannungsquelle 17 angeschlossen ist. In gleicher Weise wird zum Zeitpunkt t5 durch Ansteuerung des Schaltelementes 11c das Auslösemittel 14c aktiviert. Diesem Auslösemittel 14c wird gemäß Figur 4 im Zeitintervall von t5 bis tδ Energie zugeführt.
[0011] In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Zeitintervalle zur Ansteuerung der Auslösemittel 14a, 14b, 14c auch variabel vorgegeben werden, um unterschiedlichen Aus¬ lösemitteln unterschiedliche Energiemengen zuzuführen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können bei der Bmessung der Energiezufuhr Umweltbedingungen, insbesondere die Um¬ gebungstemperatur, berücksichtigt werden. Dadurch kann beispiels¬ weise die Temperaturabhängigkeit der als Speichereinrichtung C12 verwendeten Kapazität berücksichtigt werden. Zur Erfassung der Um¬ gebungstemperatur ist gemäß Blockschaltbild nach Figur 2 ein Tempe¬ ratursensor 21 mit der Auswerteeinrichtung 10 verbunden. Dieser Temperatursensor 21 wandelt beispielsweise die erfaßte Umgebungs¬ temperatur in einen temperaturproportionalen Spannungswert um, der von der Auswerteeinrichtung 10 leicht verarbeitet werden kann.
权利要求:
Claims-.5 -Ansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitseinrichtung für Fahrzeug¬ insassen mit einer zusätzlich zur Fahrzeugbatterie vorgesehenen Speichereinrichtung für elektrische Energie sowie mit durch Energie¬ zufuhr aktivierbaren Auslösemitteln für Rückhaltemittel, wie Luft¬ sack, Gurtstraffer oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand der Speichereinrichtung (C12) überprüft wird und daß bei Feststellung eines Defektes an der Speichereinrichtung .diese durch Schaltmittel (20) abgetrennt wird, und daß die Aulösemittel (14a, * 14b, 14c) -zu ihrer Aktivierung eine vorgebbare Zeitdauer mit der Betriebsspannungsquelle (17) (Fahrzeugbatterie) verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vor¬ gebbare Zeitdauer für alle Auslösemittel (14a, 14b, 14c) gleich lang bemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vor¬ gebbare Zeitdauer variabel bemessen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Zeitdauer des Anschlusses der Auslösemittel (14a, 14b, 14c) an die Betriebsspannungsquelle (17) abhängig von Umweltbe¬ dingungen, insbesondere von der Umgebungstemperatur, veränderbar ist. -ΛQ-
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Betriebsspannungsquelle (17), eine parallel zur Betriebsspannungsquelle (17) geschaltete Speichereinrichtung für elektrische Energie (C12), Auslösemittel (14a, 14b, 14c) zur Auslösung von Rückhaltemitteln (18), die mittels Schaltelementen (11a, 11b, 11c) mit der Betriebsspannungsquelle (17) bzw. der Speichereinrichtung für elektrische Energie (C12) verbind¬ bar sind, eine Auswerteeinrichtung (10) zur Auswertung des Ausgangs¬ signales eines beschleunigungsempfindlichen Sensors (Sl) und zur Ansteuerung der Schaltelemente (11a, 11b, 11c), zwischen die Aus¬ werteeinrichtung (10) und die Schaltelemente (11a, 11b, 11c) ge¬ schaltete Zeitglieder (19a, 19b, 19c), sowie ein von der Auswerte¬ einrichtung (10) ansteuerbares Schaltelement (20) oder Dioden (D24, D25) zur Abtrennung der Speichereinrichtung (C12).
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Umgebungstemperatur ein mit der Auswerteeinrichtung (10) verbundener Sensor (21) vorgesehen ist.
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1989-06-01| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
1990-04-19| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988905354 Country of ref document: EP |
1990-12-05| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988905354 Country of ref document: EP |
1991-08-14| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1988905354 Country of ref document: EP |
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
DEP3738862.2||1987-11-16||
DE19873738862|DE3738862A1|1987-11-16|1987-11-16|Verfahren zum betrieb einer sicherheitseinrichtung fuer fahrzeuginsassen|DE19883864267| DE3864267D1|1987-11-16|1988-06-23|Verfahren zum betrieb einer sicherheitseinrichtung fuer fahrzeuginsassen.|
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