用于驱动用于乘员保护装置的触发装置的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于驱动用于乘员保护装置的触发装置的一种方法和一种装置及一种控制装置。该方法具有以下步骤，其中，至少两个开关(高边、低边)被激活用于触发，以使至少一个触发装置与电压源(UBat)相连接：-激活用于乘员保护装置的触发装置的第一开关(高边)；-激活用于乘员保护装置的触发装置的第二开关(低边)；-获取在第二开关(低边)处的输出电压(UB)；-根据输出电压(UB)使第二开关(低边)去激活。
【专利说明】用于驱动用于乘员保护装置的触发装置的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于驱动用于乘员保护装置的触发装置的方法和一种用于触发乘员保护装置的装置以及一种控制装置。
【背景技术】
[0002]在现有技术中已经公开了一些能够驱动用于乘员保护装置的触发装置的方法，其中，为了触发该触发装置将激活至少两个开关，即所谓的末级，以使至少一个触发装置与电压源相连接。
[0003]在一般情况下用于乘员保护装置的触发装置涉及电气的或电子的构件。此外，当高的物理的力作用在车辆上时，例如在碰撞的情况下，触发装置才总是发挥作用的。这时能够由于各种不同的原因导致在点火电流电路中形成短路。
[0004]在当前的用于乘员保护装置的触发装置中，末级即使在已识别电流回路中的短路时，在触发情况下也始终被激活。从而激活保持装置的机会被提高。然而，该末级必须被设计在短路电流所通过的负载上。
[0005]与在激活后变为高电阻的烟火的致动器(安全带拉紧器、气囊)不同，在电感式的致动器(用于行人保护、安全带转动杆或类似物的磁性开关)的情况下必定导致在触发线路中的在触发后还继续流通的电流。从而导致触发装置的更高的负荷。
【发明内容】
[0006]本发明的核心是，介绍一种方法及一种装置和一种控制装置，它们分别被如此地构造，使得在与电源电压电短路的情况下乘员保护装置的触发也是可能的。依据本发明通过独立权利要求的特征会解决这个问题。优选的扩展结构和技术方案产生于从属权利要求。
[0007]依据本发明所述用于驱动用于乘员保护装置的触发装置的方法，其中，至少两个开关被激活用于触发，以使至少一个触发装置与电压源相连接。所述方法包括以下步骤:
[0008]-激活用于乘员保护装置的所述触发装置的第一开关；
[0009]-激活用于乘员保护装置的所述触发装置的第二开关；
[0010]-获取在所述第二开关处的输出电压；
[0011]-根据所述输出电压使所述第二开关去激活。
[0012]被提出的依据本发明所述的方法的优势为，即使在与所述电源电压短路的情况下通过所述方法激活乘员保护装置是可能的。因为通过获取所述第二开关处的输出电压其是可能的，由在所述第二开关激活后所获取的电压的变化识别此时已发生与电源电压的短路，所述短路在所述第二开关的较长时间的激活的情况下能够导致所述触发装置受到不能修复的损坏。
[0013]依据本发明所述的装置包括至少一个第一开关、至少一个第二开关、至少一个用于获取所述第二开关处的输出电压的装置。其中所述装置被如此地构造，使得为了触发所述乘员保护装置必须激活所述至少一个第一开关和所述至少一个第二开关。此外，所述装置被如此地构造，使得所述装置根据所述第二开关处的所述输出电压使所述第二开关去激活。
[0014]能够将上述的触发装置理解为构件，所述构件被设置用于触发或者激活乘员保护装置，例如一个或多个气囊、一个或多个安全带拉紧器、一个或多个可调节的、所谓的主动的头部支承，一个或多个可调节的、特别是可移出的安全带转动杆。
[0015]能够将上述的开关理解为构件，优选地理解为电子的构件，所述构件被设置用于断开或闭合电的电流回路。这种开关能够被设置为分立的构件或集合的构件的组成部分，即所谓的专用集成电路(AISC)的组成部分。除了作为开关的功能，这种构件也能够具有相应的装置，以便获取在所述构件处的电压，特别是输出电压并适当地输出。
[0016]当所述开关在电流回路中在从能量源至外壳电位的电流流动方向上被设置在所述触发装置前面时，则人们称之为第一开关或高边。当所述开关在电流回路中在从能量源至外壳电位的电流流动方向上被设置在所述触发装置后面时，对应地人们称之为第二开关或低边。
[0017]短路情形能够发生在执行用于驱动乘员保护装置的方法时，或在用于触发乘员保护装置的装置中，所述短路情形能够被划分为三种情况。
[0018]情况A:与电源电压的所述短路以低电阻方式发生在所述第一开关处。一旦所述第二开关被激活，则在所述第二开关处的所述输出电压以被接通的所述第二开关的内阻(RDS)与在所述第一和第二开关(RLAST)之间的负载，例如烟火的和/或可逆的或者电磁式的触发装置的(欧姆)阻抗的比例关系下落(小的数值)。所述电流以指数形式上升并通过所述乘员保护装置的所述触发装置的负载被限制。在限定的时间(如3ms)以后，所述第二开关被去激活，如有必要则所述第一开关也被去激活。当前的触发装置被设置用于这种负荷情况并因此不会受到不可修复的损坏。此外，通过这种控制所述乘员保护装置会被有效地触发。
[0019]情况B:与电源电压的短路以低电阻方式发生在所述第二开关处。一旦所述第二开关被激活，虽然在所述第二开关处的输出电压会变化，然而所述输出电压仍保持在高的水平上(在关断阈值的上方)。如果第二开关，如有必要和第一开关未在最短时间(约IOOys)内又被关断的话，则由于很高的通过电流所述触发装置能够受到不可修复的损坏。因此现在依据本发明所述第二开关，如有必要和所述第一开关在识别出情况B之后又被去激活。热的负荷会因此被限制，所述热的负荷能够由于流经所述触发装置的很高的电流产生。从而以有利的方式确保所述触发装置免受不可修复的损坏。在这种情况下不能够确保乘员保护装置的触发。但会确保所述触发装置保持完好无损。
[0020]情况C:与电源电压的短路以高电阻或不稳定方式发生在所述第二开关处。因为所述第二开关被激活，则所述与电源电压的短路会通过电流升高而解决，并且所述输出电压如情况A地下落。如情况B的提前的关断在这种情况下是不必要的。所述触发装置被设置用于此时存在的负载并且不会受到不可修复的损坏。能够确保所述乘员保护装置的触发。
[0021]依据本发明所述的方法的优势为，在事先已识别短路的情况下所述乘员保护装置的触发仍然是可能的(，尤其是当这个短路在所述第二开关闭合的情况下就被解决了)。[0022]依据本发明所述的方法的优势为，在识别出与电压源的短路后也实施所述方法。在识别出短路的情况下，当前有两种策略。要么进一步试图触发保持装置。这时能够导致所述触发装置通过高的所述短路电流而受到不可修复的损坏。要么中断对所述乘员保护装置的触发，以便保护所述触发装置免受高的通过电流。依据本发明所述的方法能够实现，在特定的短路情形下(例如情况A或情况C)确保所述乘员保护装置的触发，而在无论如何都无法实现所述乘员保护装置的触发的情形下(例如情况B)，则确保所述触发装置免受不可修复的损坏并附加地节省有价值的能量。从而以有利的方式应用较小的并且因此节省位置的和成本低廉的用于所述触发装置的能量储存装置是可能的。
[0023]在依据本发明所述方法的一个有利的设计方案中，在识别出与电源电压的短路后实施所述方法。在所述方法的这种设计方案中避免在依据本发明所述的装置中即使没有短路发生时，也必须使用例如能量储存装置的资源。从而最优地使用现有的资源。
[0024]依据本发明所述的用于触发乘员保护装置的方法的使用是特别有利的，所述乘员保护装置具有至少一个可逆的或感应式的触发装置。与不可逆的或烟火的触发装置不同，可逆的或电感式的触发装置在触发后不变为具有高电阻。即这是可能的，在所述乘员保护装置触发之后也能够通过所述触发装置流过电流。在短路情况下这个意味着，很高的短路电流能够通过所述触发装置流通。这种高的短路电流带来了能够发生所述触发装置的不可修复的损坏的危险。通过依据本发明所述的方法，这种危险被有利地防止了。
[0025]能够将上述可逆的触发装置理解为适合于在其使用寿命中多次触发的装置。对于这种可逆的触发装置的一个例子是电磁的致动器，所述致动器通过电感式的元件被驱动。这种致动器通常具有至少两个位置。第一位置或者静止位置与第二位置或者工作位置。这种致动器的激活将使这个致动器从静止位置运动到工作位置。通常这种致动器随后又能够从所述工作位置回到所述静止位置。然而本发明包括可逆式的触发装置的所有可能的类型。
[0026]在依据本发明所述方法的一个有利的设计方案中，当所述输出电压在第一时间间隔内保持高于对于所述输出电压的确定的界限值时，在所述第一时间间隔后使所述第二开关去激活。如果所述输出电压在所述第二开关被激活后没有下落，则发生所述情况B的短路。在按照情况B的短路情况下，较长时间地维持所述点火电流会产生能够导致所述触发装置损坏的热的负荷。所以所述乘员保护装置的激活尝试在第一时间间隔后被中断。通常这个第一时间间隔处于少许100μ s的数量级中。如有必要在这个第一时间间隔后使所述第一开关也去激活。
[0027]当所述输出电压在第一时间间隔内下降得低于对于所述输出电压的确定的界限值时，在依据本发明所述的方法中会以有利的方式在第二时间间隔后使所述第二开关去激活。如果在所述第二开关被激活之后在所述第二开关处的所述输出电压下降得低于确定的界限值，即所谓的关断阈值时，则发生按照情况A或情况C的短路情形。在两种情况下出现的通过所述触发装置的负荷被限制。这导致不可能有高的电流流过所述触发装置并且因此不会发生所述触发装置的高的热的负荷。因而不会存在所述触发装置的损坏的危险。所述第二时间间隔是正常情况下为了正确地触发所述乘员保护装置所必需的时间间隔。通常这个第二时间间隔在几毫秒的范围内，例如3ms。如有必要在这个第二时间间隔后使所述第一开关也去激活。[0028]在依据本发明所述方法中所述第一时间间隔以有利的方式短于所述第二时间间隔。特别地，所述第一时间间隔比所述第二时间间隔短至少一个数量级。通过所述第一时间间隔明显地短于所述第二时间间隔并且在第一时间间隔内确定中断所述触发尝试是有利的还是不利的，依据本发明所述方法以有利的方式负责保护所述触发装置免受热的过负荷。
[0029]在依据本发明所述装置的一个有利的设计方案中，所述装置具有用于识别与电源电压的短路的装置。能够将所述用于识别与电源电压的短路的装置理解为构件，所述构件通过获取在所述装置的其他的构件处的合适的物理的量，例如电压高度、电流强度、电压变化以识别短路，并且随后输出合适的信号。
[0030]在依据本发明所述装置的一个优选的设计方案中，所述用于识别与电源电压的短路的装置循环地工作。通过循环的工作以有利的方式实现提前地识别短路，而不是在所述短路应该导致所述触发装置的激活时才识别出。
[0031]在依据本发明所述装置的一个优选的设计方案中，所述装置具有用于获取时间间隔的装置，特别地，所述用于获取时间间隔的装置被如此地构造，使得所述装置获取至少相差一个数量级的时间间隔。通过应用这种装置就以有利的方式实现，所述装置能够在短路的情况下在尽可能短的时间后使所述第二开关去激活。在按照情况B的短路的情况中这绝对是必需，尽可能快地防止通过所述触发装置的继续的电流流动，以便从而防止触发装置的过闻的热的负荷和可能的损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]在下面的附图及后续的说明中进一步阐述本发明的实施例。在附图中相同的附图标记描述实现相同或类似功能的元件。
[0033]图1示出了触发装置的电路图；
[0034]图2示出了一个电压时间曲线图；
[0035]图3示出了另一个电压时间曲线图；
[0036]图4示出了 一个流程图。
【具体实施方式】
[0037]图1示出了依据本发明的一个实施例的触发装置的线路图。附图标记10表示电压源，附图标记20表示第一开关或者高边，附图标记31表示烟火的触发装置，附图标记32表示电感式的触发装置，附图标记40表示第二开关或者低边，附图标记50表示(等效)电阻RDSon,附图标记60表示接地电位。
[0038]A点和B点表示其处能够发生与电源电压10的短路的位置。当在A点处发生短路时，人们称之为高边20的短路。如果该短路以低电阻的方式发生，则涉及情况A的短路。当在B点发生短路时，则人们称之为低边40的短路。如果该短路以低电阻的方式发生，则涉及情况B的短路。如果它与此相反地以高电阻或不稳定的方式发生，则涉及情况C的短路。
[0039]图2示出了对于烟火的触发装置31或电感式的触发装置32的在A点处的短路情形的电压时间曲线图。点划线示出了烟火的触发装置31在A点处的电压变化。实线曲线示出了电感式的触发装置32在A点处的电压曲线。水平的虚线示出了关断阈值210。
[0040]在时间点t0，第二开关被闭合。在第一持续时间tl后的时间点tl必须决定是否重新关断第二开关或者是否将第二开关保持为闭合。在时间点t2，至少在电感式的触发装置的情况下实现触发。
[0041]在曲线图中明显地看出，在烟火的触发装置31的情况下电压曲线短时间地下落并且随后触发触发装置，在时间点t2后该电压曲线又上升到短路电压水平。因为烟火的触发装置在触发后总归会被破坏，故短路电压就不重要了，因为不可能流过短路电流了。过高的热的负荷是毫无可能的并且该触发装置保持完好无损。
[0042]在该曲线图中明显地看出，在电感式的触发装置32的情况下如在A和B情况中高的短路电压下落并且该电压变化通过在电感式的触发装置32的负载被限制在关断阈值210处。因此，过高的热的负荷是毫无可能的并且该触发装置保持完好无损。
[0043]图3示出了另一个对于电感式的触发装置32的在B点处的电压时间曲线图。实线的曲线示出了对于电感式的触发装置32的电压变化。水平的虚线示出了关断阈值210。
[0044]在该曲线图中明显地看出，在时间点t0发生了轻微的电压下落。但该电压下落经过时间点tl和t2时保持在高的水平上。如此高的电压在恒定的电阻的情况下，如电感式的触发装置32的情况那样，会导致高的电流。这个高的电流能够导致该触发装置的高的热的负荷。在这种情况下通过尽可能地在时间点tl之前使第二开关去激活，能够防止过高的热的负荷造成的触发装置的损坏。
[0045]图4示出了依据本发明所述方法的流程方框图。在步骤410中实现第一开关或者高边20的激活。在步骤420中实现第二开关或者低边40的激活。在步骤430中实现在第二开关40处对输出电压(Ub)的获取。此后根据在步骤430中获得的输出电压要么实施步骤440a，在第一持续时间tl后使第二开关40去激活；要么实施步骤440b，在第二持续时间t2后使第二开关40的去激活。
[0046]这里描述的并在附图中示出的实施例只是示范性地被选出。不同的实施例能够完整地或参考单个特征相互地组合构成。而且一个实施例能够通过另一个实施例的特征被补充。此外，依据本发明所述方法步骤能够被反复地以及以不同于所述顺序的其他顺序实施。
【权利要求】
1.一种用于驱动用于乘员保护装置的触发装置的方法(400)，其具有以下步骤，其中，至少两个开关(20、40)被激活用于触发，以将至少一个触发装置(31、32)与电压源(UBat)相连接: -激活(410)用于乘员保护装置的所述触发装置(31、32)的第一开关(20)； -激活(420)用于乘员保护装置的所述触发装置(31、32)的第二开关(40)； -获取(430)在所述第二开关(40)处的输出电压(Ub)； -根据所述输出电压(Ub)使所述第二开关(40)去激活(440a、440b)。
2.根据权利要求1所述的方法(400)，其特征在于， 按照与所述电压源(UBat)的短路的识别来实施所述方法。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于， 至少一个乘员保护装置具有电感式的触发装置(32)。
4.按上述权利要求中任一项所述的方法(400)，其特征在于， 当所述输出电压(Ub)在第一时间间隔U1)内保持高于用于所述输出电压(Ub)的确定的界限值(210，UMax)时，在所述第一时间间隔U1)后使所述第二开关(20)去激活。
5.按上述权利要求中任一项所述的方法(400)，其特征在于， 当所述输出电压(Ub)在所述第一时间间隔U1)内下降得低于用于所述输出电压(Ub)的确定的界限值(UMax)时，在第二时间间隔(t2)后使所述第二开关(40)去激活。
6.根据权利要求5所述的方法(400)，其特征在于， 所述第一时间间隔U1)小于所述第二时间间隔(t2)，特别地，所述第一时间间隔U1)比所述第二时间间隔(t2)短至少一个数量级。
7.一种用于触发乘员保护装置的装置(1)，其具有: 至少一个用于识别与电压源(UBat)的短路的装置；以及 至少一个第一开关(20);以及 至少一个第二开关(40);以及 至少一个用于获取所述第二开关(40)处的输出电压(Ub)的装置， 其中， 为了触发所述乘员保护装置(31、32)而设置所述至少一个第一开关(20)和所述至少一个第二开关(40)，其特征在于， 所述装置被如此地构造，使得所述装置根据所述第二开关(40)处的输出电压(Ub)使所述第二开关(40)去激活。
8.根据权利要求7所述的装置(I)，其特征在于， 所述装置被设置用于触发至少一个乘员保护装置(32)，其中，所述乘员保护装置具有至少一个电感式的触发装置(32)。
9.根据权利要求7或8所述的装置(I)，其特征在于， 至少一个用于识别短路的装置循环地工作。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置(I)，其特征在于， 所述装置具有至少一个用于获取时间间隔的装置，特别地，所述用于获取时间间隔的装置被如此地构造，使得所述装置获取至少相差一个数量级的时间间隔。
11.一种控制装置，所述控制装置具有根据权利要求7至10中任一项所述的装置(I)并且被如此地配置 ，使得所述控制装置实施根据权利要求1至6所述的方法(400)。
【文档编号】B60R21/017GK104010888SQ201280062805
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2011年12月20日
【发明者】S·巴尔茨 申请人:罗伯特·博世有限公司