专利名称：汽车安全气囊控制点火能量的存储及放电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车安全气囊控制点火能量的存储及放电设备，属于汽车安 全气囊技术领域。
技术背景在汽车中，气囊是在汽车发生严重的碰撞时对成员进行保护而正常起爆，但 在车辆没有发生严重碰撞时，气囊爆开则为气囊误爆。汽车安全气囊控制器是在 汽车发生碰撞时能作出撞车判断，并给气体发生器提供点火能量的装置，简称气 囊控制器。汽车安全气囊电点火具安装在汽车安全气囊的气体发生器中，当接受 到一定量的电能量激励时，会瞬间起爆，达到引燃气体发生器中的药剂的作用， 简称点火具。汽车安全气囊气体发生器是当气囊控制器发出点火能量的时候，给 安全气囊气袋充满气体的装置，简称气体发生器。国外采用的是通过电容存储能量，电容给集成芯片提供能量，点火能量是通 过芯片提供，不释放电容能量。而且只能在短时间内存储能量，在所有相关的元 器件失效的情况下能量的释放比较慢。 发明内容本发明的目的是提供一种气囊控制器在给气体发生器提供点火能量时的能 量储能，和在其他模块失效时防止能量释放导致气囊误爆的汽车安全气囊控制点 火能量的存储及放电设备。为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种汽车安全气囊控制点火能量 的存储及放电设备，其特征在于，由电阻R3、 R19、 R20、 R33、 R35、 R45、 R47、 R49、 R53、 二极管D1、 D3、 D13、三极管A1、 A8、 A13、电解电容C24、 C25、 C27、 单片机AD组成，12V电源连接电阻R45的一端，电阻R45的另一端分别连接二 极管Dl和二极管D3的正极，二极管Dl的负极连接三极管A8的集电极，三极管 A8的基极接电阻R33的一端，电阻R33的另一端分别接单片机AD端口 PT7和电 阻R19的一端，电阻R19的另一端连接12V电源，三极管A8发射极接地，二极
管D3的负极分别接电阻R47的一端、电阻R20的一端、电阻R49的一端、电解 电容C24的正极、电解电容C27的正极、二极管D13的正极，电解电容24的负 极接地，电解电容C27的负极接地，电阻R47的另一端分别连接单片机AD端口 PT8和电阻R35的一端，电阻R35的另一端连接三极管A13的基极，三极管A13 集电极分别接电阻R20的另一端和三极管Al的集电极，三极管Al基极连接电阻 R3的一端，电阻R3的另一端连接单片机AD端口PT8，三极管A1的发射极接地， 三极管A13发射极接地，电阻R49的另一端分别接电容C25的一端、单片机AD 采集AT0D7端口、电阻R53的一端，电容C25的另一端接地，电阻R53的另一端 接地，二极管D13的负极为点火能量输出端。本发明采用12V的电源接一个电阻再接二极管给两个电容充电，三极管A1、 A13、和电阻R3、 R47、 R35、 R20组合成多极放电电路，通过多极放电电路，确 保所存储的电量能放掉，通过单片机控制三极管搭成的开关电路控制是否放电及 在单片机失效的情况下也能自动放电，在汽车安全气囊控制器部分元器件损坏或 工作不正常的情况下，此设备也能将存储的电量放掉，防止电路出错，防止所存 储的电量导致气体发生作用而发生误爆的现象。本发明的单片机只要控制两个管脚就能完成充电、放电过程，放电过程可 以不依赖于单片机的控制，靠自身电路的特点就能完成。本发明的优点是提高气囊控制器的点火可靠性和不点火可靠性，成本低。
图1为汽车安全气囊控制点火能量的存储及放电设备原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 实施例如图1所示，为汽车安全气囊控制点火能量的存储及放电设备原理图，所述 的汽车安全气囊控制点火能量的存储及放电设备由电阻R3、 R19、 R20、 R33、 R35、 R45、 R47、 R49、 R53、 二极管D1、 D3、 D13、三极管A1、 A8、 A13、电解电容C24、 C25、 C27、单片机AD组成。电阻R45为1K、 二极管Dl为l隨8、 二极管D3为l隨8、三极管A8为 2N4401、电阻R33为2K、电阻R33为2K、电阻R19为IOK、电阻R47为27K、电 阻R20为22 Q 、电阻R49为30K、电解电容C24为2200 u F、电解电容C27为2200 uF、 二极管D13为1N4148、电阻R35为1K、三极管A13为2N4401、三极管Al 为2N4401、电阻R3为2K、电容C25为0. 01 u F、电阻R53为15K。12V电源连接电阻R45的一端，电阻R45的另一端分别连接二极管Dl和二 极管D3的正极，二极管Dl的负极连接三极管A8的集电极，三极管A8的基极接 电阻R33的一端，电阻R33的另一端分别接单片机AD端口 PT7和电阻R19的一 端，电阻R19的另一端连接12V电源，三极管A8发射极接地，二极管D3的负极 分别接电阻R47的一端、电阻R20的一端、电阻R49的一端、电解电容C24的正 极、电解电容C27的正极、二极管D13的正极，电解电容24的负极接地，电解 电容C27的负极接地，电阻R47的另一端分别连接单片机AD端口 PT8和电阻R35 的一端，电阻R35的另一端连接三极管A13的基极，三极管A13集电极分别接电 阻R20的另一端和三极管Al的集电极，三极管Al基极连接电阻R3的一端，电 阻R3的另一端连接单片机AD端口 PT8，三极管Al的发射极接地，三极管A13 发射极接地，电阻R49的另一端分，别接电容C25的一端、单片机AD采集AT0D7 端口、电阻R53的一端，电容C25的另一端接地，电阻R53的另一端接地，二极 管D13的负极为点火能量输出端。 --、充电过程在单片机PT7端口为低电平，单片机PT8端口为低电平的时候12V电源才 会通过R45、 D3、 R49、 R53,其中R49、 R53的串联电路与R47并联组合成的电 路，对电容C27、 C24进行充电(及49 +及53)x及47充电电压为=(12V —0.7V) X,,:^47:及49+及53 +及47=lL3Vxi^^Sr10.67V其中O. 7V是二极管D3的压降由于电阻R19—端接12V电源，电阻R19的另一端分别接PT7、 R33—端， 单片机PT7端口为低电平，则电阻R33的另一端口为低电平，三极管A8基极为 低电平，三极管A8不能导通，二极管D1无电流通过。单片机PT87端口为低电平，同样三极管A1不能导通，三极管A13也不能导 通,所以电流通过电阻R45、 二极管D3流到电阻R47、 R49、 R53组合成的串并联 电路中，其电压为10.67V，电阻R47、 R49、 R53组合成的串并联电路与电解电 容C24、 C27并联，所以电解电容C24、 C27两端的电压也为10. 67V，所以电解 电容C24、 C27最后的充电电量-10.67VX (2200uF+2200uF) =46.95库。电阻R49的2端与R53的一端都接单片机AD采集端口 AT0D7，单片机通过 对AT0D7端口电压的采集可以检测到R53两端的电压，通过计算就可以知道C24、 C27两端的电压是否正常。 二、放电过程当单片机检测到其他部件有故障的时候，为了防止电解电容C24、 C27所存 储的电量外泄，导致气体发生器发生作用气囊误爆，必须将电解电容C24、 C27 所存储的电量放掉。1、 正常放电 .单片机PT7管脚输出高电平，三极管A8的发射极和集电极导通，12V电源 通过电阻R45、 二极管D1、三极管A8接地，电流不通过D3。 单片机PT8管脚输出高电平，三极管A1的发射极和集电极导通，电解电容C24、 C27所存储的电量通过电 阻R20、三极管A1接地放电。三极管A13的发射极和集电极导通，电解电容C24、 C27所存储的电量通过电 阻R20、三极管A1接地放电。30K的电阻R49与15K的R53的串联电路阻值为45K远远大于R20 (22Q ) 所以不是放电回路。2、 在部分元器件损坏的情况下的放电 (l)三极管Al损坏的情况下的放电过程当三极管A1损坏的情况下，电容C24、 C27所存储的电量，可以在单片机 PT8为高电平时三极管A13的发射极和集电极导通，12V电源通过电阻R45、 二
极管D3、 R20、三极管A13接地，则电源不给C24、 C27充电，C24、 C27所存储 的电量可以通过R20、 A13放电。 (:2)三极管A13损坏的情况下的放电过程同样在三极管A13损坏的情况下12V电源通过电阻R45、 二极管D3、 R20、 三极管A13接地，则电源不给C24、 C27充电，C24、 C27所存储的电量可以通过 电阻R20、三极管A1放电。(3) 单片机PT8管脚损坏的情况下的放电过程当单片机PT8管脚损坏的情况下，由于三极管A13基极通过电阻R35、 R47 连接高电平的二极管D3负极，三极管A13导通，12V电源通过电阻R45、 二极管 D3、 R20、三极管A13接地，则电源不给C24、 C27充电，C24、 C27所存储的电 量同样能够通过R20、 A13放电。(4) 单片机PT7端口损坏的情况下的放电过程当单片机PT7端口损坏的情况下，由于三极管A8基极通过电阻R33、 R19 连接电源12V，所以三极管A8的发射极和集电极导通，12V电源通过电阻R45、 二极管D1接地，电容C24、 C27所存储的电量自动放掉。因此在单片机不工作或者损坏的情况下，C24、 C27所存储的电量都自动放 掉，在A1或A13损坏情况下也能通过单片机管理来达到放电的目的，不会导致气囊误爆。
权利要求
1.汽车安全气囊控制点火能量的存储及放电设备，其特征在于，由电阻R3、R19、R20、R33、R35、R45、R47、R49、R53、二极管D1、D3、D13、三极管A1、A8、A13、电解电容C24、C25、C27、单片机AD组成，12V电源连接电阻R45的一端，电阻R45的另一端分别连接二极管D1和二极管D3的正极，二极管D1的负极连接三极管A8的集电极，三极管A8的基极接电阻R33的一端，电阻R33的另一端分别接单片机AD端口PT7和电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接12V电源，三极管A8发射极接地，二极管D3的负极分别接电阻R47的一端、电阻R20的一端、电阻R49的一端、电解电容C24的正极、电解电容C27的正极、二极管D13的正极，电解电容24的负极接地，电解电容C27的负极接地，电阻R47的另一端分别连接单片机AD端口PT8和电阻R35的一端，电阻R35的另一端连接三极管A13的基极，三极管A13集电极分别接电阻R20的另一端和三极管A1的集电极，三极管A1基极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接单片机AD端口PT8，三极管A1的发射极接地，三极管A13发射极接地，电阻R49的另一端分别接电容C25的一端、单片机AD采集ATOD7端口、电阻R53的一端，电容C25的另一端接地，电阻R53的另一端接地，二极管D13的负极为点火能量输出端。
全文摘要
本发明涉及一种汽车安全气囊控制点火能量的存储及放电设备，其特征在于，由电阻R3、R19、R20、R33、R35、R45、R47、R49、R53、二极管D1、D3、D13、三极管A1、A8、A13、电解电容C24、C25、C27、单片机AD组成，本发明采用12V的电源接一个电阻再接二极管给两个电容充电，三极管A1、A13、和电阻R3、R47、R35、R20组合成多极放电电路，通过多极放电电路，确保所存储的电量能放掉，在汽车安全气囊控制器部分元器件损坏或工作不正常的情况下，此设备也能将存储的电量放掉，防止电路出错，防止所存储的电量导致气体发生作用而发生误爆的现象。本发明的优点是提高气囊控制器的点火可靠性和不点火可靠性，成本低。
文档编号B60R21/017GK101148163SQ20061011614
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月18日 优先权日2006年9月18日
发明者洁 张, 张根发, 欢 胡, 高劲松 申请人:上海东方久乐汽车安全气囊有限公司