本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的內(nèi)容的用于約束裝置的電磁執(zhí)行器的操控裝置。
背景技術(shù):
電磁執(zhí)行器逐漸越來越多地使用在用于車輛的約束裝置中。所述電磁執(zhí)行器用于激活安全帶轉(zhuǎn)動桿、頭托或者作為用于冷氣體生成裝置的閥。在用于冷氣體生成裝置的閥中通常需要的是,對應(yīng)的安全氣囊不是一次地充氣,而是安全氣囊的充氣適配于事故發(fā)生情況和要保護(hù)的人員,并且使安全氣囊更快地或更慢地填充。為此氣體輸送在確定的例如大約50ms的時間間隔內(nèi)以填充和間歇時間適合的順序來控制。
DE 101 07 273 A1公開了一種用于車輛的乘客的安全裝置以及一種用于控制安全裝置的方法。安全裝置包括至少一個能以限定的氣體量填充的安全氣囊、用于將氣體量輸送到安全氣囊的裝置和用于激活安全裝置的控制單元。在此,目前的安全氣囊內(nèi)壓根據(jù)車輛延遲和安全氣囊內(nèi)壓關(guān)于時間的變化曲線來控制。
由DE 103 04 142 A1公知了一種用于控制用于給安全氣囊充氣的連續(xù)氣體生成器的方法。在此,氣體生成裝置根據(jù)碰撞特征的關(guān)系來控制。在此,特別是可變閾值根據(jù)碰撞嚴(yán)重程度和乘客特征形成。所述裝置具有電磁執(zhí)行器以及分析和控制單元,所述分析和控制單元根據(jù)相關(guān)的觸發(fā)判決生成至少一個控制信號,所述控制信號確定出控制所述執(zhí)行器的時間上的變化曲線并且預(yù)定具有至少一個操控時間段和至少一個間歇時間段的操控順序,在所述至少一個操控時間段內(nèi)激活執(zhí)行器,在所述至少一個間歇時間段內(nèi)去激活執(zhí)行器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
與此相對地,根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的用于約束裝置的電磁執(zhí)行器的操控裝置具有的優(yōu)點(diǎn)是,用于煙幕爆發(fā)式約束裝置而存在的點(diǎn)火級可以用于控制所述電磁執(zhí)行器,或者用于要新開發(fā)的控制級的面積需求和由此的成本可以通過監(jiān)測操控裝置中的損耗功率減小到最小程度。通過集成的、在達(dá)到預(yù)定的閾值時使電磁執(zhí)行器去激活的計數(shù)器能夠以有利的方式明顯地減小操控裝置超熱負(fù)荷的危險。此外,操控裝置在電磁執(zhí)行器的關(guān)閉狀態(tài)中被減輕熱負(fù)荷。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式提供一種用于約束裝置的電磁執(zhí)行器的操控裝置,其具有分析和控制單元,所述控制信號確定出控制執(zhí)行器的時間上的變化曲線并且預(yù)定具有至少一個操控時間段和至少一個間歇時間段的操控順序,在所述至少一個操控時間段內(nèi)激活執(zhí)行器,在所述至少一個間歇時間段內(nèi)去激活執(zhí)行器。根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置帶計數(shù)器的保護(hù)電路,所述計數(shù)器監(jiān)測操控順序,并且將其計數(shù)器讀數(shù)在至少一個操控時間段內(nèi)增大并且在至少一個間歇時間段內(nèi)減小,其中,當(dāng)計數(shù)器讀數(shù)達(dá)到或超過預(yù)定的第一閾值時,保護(hù)電路引起執(zhí)行器的去激活,并且當(dāng)計數(shù)器讀數(shù)在達(dá)到或超過第一閾值之后達(dá)到或超過預(yù)定的第二閾值時,所述保護(hù)電路實現(xiàn)重新激活執(zhí)行器。在此,第一計數(shù)器讀數(shù)大于第二計數(shù)器讀數(shù)。
通過根據(jù)從屬權(quán)利要求中實施的措施和擴(kuò)展方案實現(xiàn)了有利地改進(jìn)獨(dú)立權(quán)利要求中給出的用于約束裝置的電磁執(zhí)行器的操控裝置。
特別有利地,至少一個操控時間段可以對應(yīng)于脈沖持續(xù)時間或者保持持續(xù)時間。由此可以在三個階段中控制磁性執(zhí)行器。在第一階段中,所述分析和控制單元可以利用第一控制信號生成脈沖式的執(zhí)行器電流,所述脈沖式的執(zhí)行器電流激活所述執(zhí)行器。這意味著,電磁執(zhí)行器能夠以高的短的電流脈沖激活。在第二階段中,當(dāng)脈沖式的執(zhí)行器電流達(dá)到預(yù)定的第一閾值時,分析和控制單元可以利用第二控制信號生成具有預(yù)定值的基本恒定的執(zhí)行器電流。恒定的執(zhí)行器電流可以使執(zhí)行器保持在激活狀態(tài)中。這意味著,電磁執(zhí)行器能夠以恒定的保持電流保持在激活狀態(tài)中,所述保持電流例如對應(yīng)于激活電流脈沖的幅值的大約10%-20%。在第三階段中,分析和控制單元可以利用第三控制信號去激活執(zhí)行器。這意味著,電磁執(zhí)行器可以通過斷開保持電流而不被激活。通過第一階段能夠以有利的方式確??焖俚丶せ铍姶艌?zhí)行器。輸出級以最小的接通電阻或最小的回路電阻來控制。由此生成操控裝置中的最小可能損耗功率,因為電磁執(zhí)行器的電感阻止電流升高并且由此電磁執(zhí)行器接收損耗功率。在達(dá)到確定的電流閾值時轉(zhuǎn)換到第二階段,所述第二階段代表節(jié)能地保持電磁執(zhí)行器的期望的激活狀態(tài)。這通過對電磁執(zhí)行器的保持電流上的輸出級進(jìn)行電流限制來實現(xiàn)。在第三階段中,電磁執(zhí)行器被斷開,以便減輕操控裝置的熱負(fù)荷。分析和控制單元可以通過兩個開關(guān)生成不同的執(zhí)行器電流,所述開關(guān)通過兩個不同的歐姆電阻生成用于輸出級的不同的控制電流,其中,執(zhí)行器可以通過一個另外的開關(guān)不被激活。通過開關(guān)的實施方案實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的用于約束裝置的電磁執(zhí)行器的操控裝置的一個簡單和成本低廉的實施方案。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以替代所述開關(guān)實現(xiàn)用于生成不同的執(zhí)行器電流的其他適合的技術(shù)解決方案,由此也可以例如使用不同的優(yōu)選地通過鏡像電流構(gòu)成的電流源,以便生成不同的執(zhí)行器電流。
在根據(jù)本發(fā)明的操控裝置的一個另外的設(shè)計方案中,計數(shù)器可以使計數(shù)器讀數(shù)在脈沖持續(xù)時間內(nèi)以預(yù)定的第一計數(shù)級增大并且在保持持續(xù)時間內(nèi)以預(yù)定的第二計數(shù)級增大,所述第二計數(shù)級小于第一計數(shù)級。第一計數(shù)級可以例如取決于脈沖式的執(zhí)行器電流的預(yù)定的第一閾值。第二計數(shù)級可以例如取決于恒定的執(zhí)行器電流的預(yù)定值。此外,計數(shù)器可以使計數(shù)器讀數(shù)在間歇時間段內(nèi)以預(yù)定的第三計數(shù)級減小。第三計數(shù)級可以例如取決于操控裝置的熱電阻和/或當(dāng)前溫度。計數(shù)器安裝用于監(jiān)測操控裝置的載荷。計數(shù)器的數(shù)值根據(jù)當(dāng)前階段在固定的時間間隔內(nèi)以預(yù)定的級增大或減小。在達(dá)到確定的最終值時,輸出級則自動地斷開。所述計數(shù)器對應(yīng)于三個階段來控制。在第一階段中,計數(shù)器以高的第一計數(shù)級增大。在第二階段中,計數(shù)器以較小的第二計數(shù)級增大,其中,第二計數(shù)級與第一計數(shù)級的比例優(yōu)選地等于恒定的保持電流與激活電流脈沖的幅值的比例。因此,當(dāng)保持電流具有激活電流脈沖的幅值的大約10%的值時,第一階段中的第一計數(shù)級可以例如具有20的值,從而第二階段中的第二計數(shù)級具有2的值。在第三階段中,對應(yīng)于可能的熱學(xué)加熱而選擇用于減小計數(shù)器讀數(shù)的第三計數(shù)級。
在根據(jù)本發(fā)明的操控裝置的另外的設(shè)計方案中,磁性的執(zhí)行器可以設(shè)計為磁閥,通過所述磁閥能夠以冷氣體填充設(shè)計為安全氣囊的約束裝置。能夠根據(jù)每個時間單位內(nèi)安全氣囊期望的填充量來預(yù)定在預(yù)定的時間間隔內(nèi)的操控時間段和間歇時間段的數(shù)量。為了在每個時間單位內(nèi)以期望的填充量給安全氣囊充氣,根據(jù)輸出級的設(shè)計方案以在確定的時間間隔內(nèi)的操控時間段和間歇時間段的確定的數(shù)量來預(yù)定填充和間歇時間的可靠的順序。
本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在下述說明中詳細(xì)地闡述。在附圖中,相同的附圖標(biāo)記表示實施相同或類似的功能的部件或元件。
附圖說明
圖1示出用于約束裝置的電磁執(zhí)行器的根據(jù)本發(fā)明的操控裝置的一個實施例的示意性的方框連接圖。
圖2示出通過根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)圖1的操控裝置生成的執(zhí)行器電流變化曲線。
圖3示出用于根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)圖1的操控裝置的計數(shù)器的計數(shù)器讀數(shù)變化曲線。
具體實施方式
如同由圖1至3明顯看出的那樣,用于未詳細(xì)示出的約束裝置的電磁執(zhí)行器9的根據(jù)本發(fā)明的操控裝置的所述實施例包括分析和控制單元5,所述分析和控制單元根據(jù)相關(guān)的觸發(fā)判決生成至少一個控制信號SR1,SR2,SOff,所述控制信號確定出控制執(zhí)行器9的時間上的變化曲線并且預(yù)定具有至少一個操控時間段tI,tH1,tH2,tH3,tH4和至少一個間歇時間段tP1,tP2,tP3,tP4的操控順序,在所述至少一個操控時間段內(nèi)激活所述執(zhí)行器9,在所述至少一個間歇時間段內(nèi)去激活所述執(zhí)行器9。根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置具有計數(shù)器7的保護(hù)電路10,所述計數(shù)器監(jiān)測操控順序,并且將其計數(shù)器讀數(shù)Z在至少一個操控時間段tI,tH1,tH2,tH3,tH4內(nèi)增大并且在至少一個間歇時間段tP1,tP2,tP3,tP4內(nèi)減小。在此,當(dāng)計數(shù)器讀數(shù)Z達(dá)到或超過預(yù)定的第一閾值ZS1時,保護(hù)電路10實現(xiàn)去激活執(zhí)行器9,并且當(dāng)計數(shù)器讀數(shù)Z在達(dá)到或超過第一閾值ZS1之后達(dá)到或超過預(yù)定的第二閾值ZS2時,所述保護(hù)電路實現(xiàn)重新激活執(zhí)行器9,其中,第一計數(shù)器讀數(shù)ZS1大于第二計數(shù)器讀數(shù)ZS2。
如同由圖1至3明顯看出的那樣,至少一個操控時間段對應(yīng)于脈沖持續(xù)時間tI或保持持續(xù)時間tH1,tH2,tH3,tH4。分析和控制單元5利用第一控制信號SR1閉合第一開關(guān)S1并且通過第一電阻R1以與一個另外的電阻R3和供應(yīng)電壓UB的連接在第一階段中生成輸出級3中的脈沖式的執(zhí)行器電流IA,所述輸出級激活電磁執(zhí)行器9。同時,將第一控制信號SR1施加在計數(shù)器7的第一輸入端Z1上。通過施加在第一輸入端Z1上的控制信號SR1調(diào)節(jié)第一計數(shù)級,計數(shù)器7使用所述第一計數(shù)級用于增大計數(shù)器讀數(shù)Z。
如同由圖1至3明顯看出的那樣,當(dāng)脈沖式的執(zhí)行器電流IA已達(dá)到預(yù)定的第一閾值IP時,分析和控制單元5利用第二控制信號SR2閉合第二開關(guān)S2并且通過第一電阻R2以與另外的電阻R3和供應(yīng)電壓UB的連接在第二階段中生成輸出級3中的具有預(yù)定值IH的基本恒定的執(zhí)行器電流IA。恒定的執(zhí)行器電流IA使執(zhí)行器9保持在激活狀態(tài)中。同時,將第二控制信號SR2施加在計數(shù)器7的第二輸入端Z2上。通過施加在第二輸入端Z2上的控制信號SR2調(diào)節(jié)第二計數(shù)級,計數(shù)器7使用所述第二計數(shù)級用于增大計數(shù)器讀數(shù)Z。
如同由圖1至3明顯看出的那樣,分析和控制單元5利用第三控制信號SOff斷開第三開關(guān)S3并且在第三階段去激活執(zhí)行器9。同時,將第三控制信號SOff施加在計數(shù)器7的第三輸入端Z3上。通過施加在第三輸入端Z3上的控制信號SOff調(diào)節(jié)第三計數(shù)級,計數(shù)器7使用所述第三計數(shù)級用于減小計數(shù)器讀數(shù)Z。
計數(shù)器7安裝用于監(jiān)測操控裝置的載荷。計數(shù)器7的計數(shù)器讀數(shù)Z根據(jù)當(dāng)前階段在固定的時間間隔內(nèi)以對應(yīng)的計數(shù)級增大或減小。在達(dá)到或超過確定的表示斷開閾值的第一閾值ZS1時,輸出級3則自動地斷開。如果計數(shù)器讀數(shù)Z在輸出級3和電磁執(zhí)行器9斷開之后達(dá)到或超過表示再次接通閾值的第二閾值ZS2,則又可以重新激活輸出級3和電磁執(zhí)行器9。
如同由圖1至3明顯看出的那樣,計數(shù)器7相應(yīng)地在對應(yīng)于脈沖持續(xù)時間tI的第一階段中以高的第一計數(shù)級增大計數(shù)器讀數(shù)Z。計數(shù)器7在分別對應(yīng)于保持持續(xù)時間tH1,tH2,tH3,tH4的第二階段中相應(yīng)地以較小的第二計數(shù)級增大計數(shù)器讀數(shù)Z。第二計數(shù)級與第一計數(shù)級的比例優(yōu)選地等于恒定的保持電流IH與激活電流脈沖的幅值IP的比例。因此,當(dāng)保持電流IH具有激活電流脈沖的幅值IP的大約10%的值時,第一計數(shù)級例如具有20的值,則第二計數(shù)級具有2的值。對應(yīng)于可能的熱學(xué)加熱而選擇用于減小計數(shù)器讀數(shù)的第三計數(shù)級。在所示的實施例中,第三計數(shù)級根據(jù)操控裝置1的熱電阻來選擇。一個可能的優(yōu)化方案在于,用于減小計數(shù)器讀數(shù)的第三計數(shù)級的值在每個時間單位內(nèi)根據(jù)操控裝置中的當(dāng)前溫度改變。分析和控制單元5在所示實施例中對外部控制信號SR1作出反應(yīng)地輸出控制信號SR1,SR2,SOff的順序,所述控制信號用于生成具有至少一個操控時間段tI,tH1,tH2,tH3,tH4和至少一個間歇時間段tP1,tP2,tP3,tP4的期望的操控順序,在所述至少一個操控時間段內(nèi)激活執(zhí)行器9。
如同由圖1至3明顯看出的那樣,當(dāng)計數(shù)器讀數(shù)Z達(dá)到或超過用作斷開閾值的第一閾值ZS1時,輸出級3并且由此電磁執(zhí)行器9斷開。在此,計數(shù)器可以通過內(nèi)部比較將相應(yīng)的斷開信號輸出到分析和控制單元5上,所述分析和控制單元對所接收的斷開信號作出反應(yīng)地生成并且輸出第三控制信號SOff。如果計數(shù)器讀數(shù)Z達(dá)到或超過預(yù)定的用作再次接通閾值的第二閾值ZS2,則又可以激活輸出級3和電磁執(zhí)行器9。在此,計數(shù)器可以通過內(nèi)部比較將相應(yīng)的再次接通信號輸出到分析和控制單元5上,所述分析和控制單元對所接收的再次接通信號作出反應(yīng)地結(jié)束輸出第三控制信號SOff。替換地,計數(shù)器可以僅僅將計數(shù)器讀數(shù)Z輸出到分析和控制單元5上。分析和控制單元5則進(jìn)行與閾值ZS1,ZS2的相應(yīng)的比較。
在所示的實施例中,分析和控制單元5通過開關(guān)S1,S2生成不同的執(zhí)行器電流IA并且通過第三開關(guān)S3去激活執(zhí)行器9。這以有利的方式實現(xiàn)了簡單地和成本低廉地實施用于約束裝置的電磁執(zhí)行器9的根據(jù)本發(fā)明的操控裝置1。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以替代開關(guān)S1,S2,S3實現(xiàn)用于生成不同的執(zhí)行器電流IA的其他適合的技術(shù)解決方案,由此也可以例如使用不同的電流源,以便生成不同的執(zhí)行器電流IA。
根據(jù)本發(fā)明的操控裝置1的實施方式可以例如用于控制設(shè)計為磁閥的電磁執(zhí)行器9,通過所述電磁執(zhí)行器能夠以冷氣體填充設(shè)計為安全氣囊的約束裝置。根據(jù)每個時間單位內(nèi)安全氣囊期望的填充量則可以預(yù)定在預(yù)定的例如50ms的時間間隔內(nèi)的操控時間段tI,tH1,tH2,tH3,tH4和間歇時間段tP1,tP2,tP3,tP4的數(shù)量。