Procedimiento y disposición para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas.

Procedimiento para la activación de al menos un elemento de disparo (ZP,

LEA) para un medio de protección de personas con un circuito de control de lado alto (100), que establece una primera conexión desde una fuente de energía (ER) hacia el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA), con un circuito de control de lado bajo (200), que establece una segunda conexión desde el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) hacia masa, y con una disposición de regulación (30) para la regulación de una corriente de encendido (IZP, ILEA) para el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA), caracterizado porque se prevén varios modos de encendido, uno de los cuales modos de encendido es seleccionado en función de un elemento de disparo (ZP, LEA) conectado, de manera que en un primer modo de encendido se genera una primera corriente de encendido (IZP) con un primer ciclo de tiempo para un elemento de encendido (ZP) esencialmente óhmico y en un segundo modo de encendido se genera una segunda corriente de encendido (ILEA) con un segundo ciclo de tiempo para un elemento de disparo (LEA) esencialmente inductivo, siendo realizada una función de supervisión de la corriente, que genera al menos una señal de control (S1, S2), que limita en el tiempo la corriente de encendido (IZP, ILEA) emitida en función del modo de encendido actual.

Procedimiento y disposición para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas.

Estado de la técnica

La invención parte de un procedimiento para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas del tipo de la reivindicación independiente 1 de la patente, y de una disposición para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas del tipo de la reivindicación independiente 7 de la patente.

Los sistemas de protección de personas conocidos a partir del estado de la técnica no presentan un modo de encendido para la activación de circuitos con actuadores de baja energía (LEA) . Estos actuadores magnéticos se utilizan, por ejemplo, para el disparo de abrazaderas antivuelco, en sistemas de protección de la cabeza para Cabrios y/o para el disparo de dispositivos para la elevación de capotas de motor en sistemas de protección de peatones.

La utilización de modos de encendido conocidos para actuadores pirotécnicos de Airbag en correspondencia con los requerimientos de seguridad vigentes con corrientes de encendido de 1, 2A y con una duración del impulso de 2 ms o bien 1, 75A con una duración del impulso de 0, 5 ms no cumplen los requerimientos de seguridad para los actuadores de baja energía (LEA) , que requieren una corriente en el intervalo de 1, 5A a 2, 2A con una duración del impulso en el intervalo de 1, 0 a 1, 5ms. Además, es necesario un tiempo de activación total de 3 ms, para posibilitar la subida lenta de la corriente de los actuadores inductivos de baja energía (LAE) también con una tensión de reserva de energía baja o bien tensión de la batería. Las soluciones conocidas hasta ahora utilizan, por ejemplo, fases finales lado alto discreto para la activación de tales circuitos con actuadores de baja energía (LEA) . De manera alternativa, se cumplen solucionas especiales con requerimientos reducidos a través de modos de encendidos pirotécnicos conocidos de fases finales de lado alto integradas. La simple conversión de tiempo de activación más prolongado (3ms) , con una corriente de 1, 5 a 2, 2A incrementa una fase final de lado alto integrada, que está diseñada para un circuito de encendido pirotécnico conocido.

En la publicación DE 10 2009 027 918 A1 se describen, por ejemplo, una disposición y un procedimiento para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas. La disposición escrita comprende un circuito de lado alto, que establece una primera conexión desde una fuente de energía hacia el al menos un elemento de disparo, y un circuito de lado bajo, que establece una conexión desde el al menos un elemento de disparo hacia masa. Por lo demás, está prevista una regulación, que regula una corriente de disparo para el al menos un elemento de disparo, en la que la regulación está asociada al circuito de lado alto y/o al circuito de lado bajo. Además, el circuito de lado alto y el circuito de lado bajo presentan, respectivamente, dos fases finales conectadas en paralelo para la regulación de la corriente de disparo por cada elemento de disparo, de manera que una de las al menos dos fases finales presenta una regulación de la corriente y uno o varios transistores conectados en paralelo. A través de la disposición paralela de las fases finales se puede representar una escala, es decir, que impulsos de la corriente de disparo más elevados o bien más largos son realizados con dos o más fases finales conectadas en paralelo. Los impulsos de la corriente de disparo conducen al encendido de un conjunto explosivo o bien a la activación magnética de un medio de protección de personas.

Publicación de la invención El procedimiento de acuerdo con la invención para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas con las características de la reivindicación independiente 1 de la patente así como la disposición de acuerdo con la invención para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas con las características de la reivindicación independiente 7 de la patente tienen, en cambio, la ventaja de que en un circuito de control de lado alto integrado para circuitos de encendido pirotécnicos, que presentan esencialmente elementos de disparo óhmicos, se prevé un modo de encendido adicional para circuitos de encendido electromagnéticos, que presentan esencialmente elementos de disparo inductivos, los llamados actuadores de baja energía (LEA) , sin incrementar la superficie necesaria del circuito de la fase final de lado alto integrado.

Las formas de realización de la presente invención controlan de manera ventajosa las propiedades de las diferentes cargas de circuito de encendido de un circuito de encendido pirotécnico en gran medida óhmico frente a un circuito de encendido inductivo masivo con actuadores de baja energía (LEA) , de manera que se posibilita una integración ampliamente neutra en la superficie de la fase final de lado alto. El diseño superficial de una fase final de lado alto integrada se ajusta sobre todo a la potencia de pérdida y a la energía de pérdida, que experimenta la fase fina en el caso de un cortocircuito durante un proceso de encendido. La energía convertida se introduce en la capacidad térmica de la fase final, que se da a través de la superficie de silicio necesaria y se transporta a través del efecto de la derivación de calor sobre el tiempo. En virtud de la alta velocidad de encendido, el efecto de la derivación es efectivo con demora. Aproximadamente con la misma energía límite por unidad de superficie integrada, para la

cobertura de la activación del circuito de encendido inductivo es necesaria una fase final aproximadamente 1, 76 veces mayor que para la activación del circuito de encendido óhmico. A través de formas de realización de la presente invención se impide este incremento de la superficie.

Para el circuito de encendido inductivo con un actuador magnético de baja energía (LEA) se selecciona el tiempo de activación más largo solamente porque la corriente en un circuito inductivo de este tipo, especialmente en el caso de activación desde una batería del vehículo, requiere un tiempo de subida largo para alcanzar la corriente de activación mínima. Si se cortocircuita el circuito de encendido inductivo en un caso de fallo durante la activación sobre el lado del pulso a masa, entonces no está presente ya ninguna inductividad considerable en el circuito de encendido, puesto que la corriente no fluye ya a través del actuador de baja energía (LEA) . En este caso, la energía introducida en la fase final de lado alto es máxima, puesto que la corriente adopta inmediatamente un valor máximo, que se mantiene durante un periodo de tiempo prolongado. A través de la integración de la supervisión de la corriente en el diseño de fases finales con respecto a la desconexión, después de la fijación de un criterio para la duración temporal de la corriente de activación se puede conseguir una reducción clara de la energía convertida en la fase final, sin infringir los requerimientos de seguridad para el circuito de encendido inductivo. Si está presente en el circuito de encendido una inductividad regular, entonces la corriente necesita un tiempo de subida predeterminado a través de ésta y a través de la tensión de energía de reserva existente, para alcanzar la corriente objetiva o bien para perderla de nuevo después de la desconexión a través de un diodo de marcha libre paralelamente al conmutador magnético. Por lo tanto, la fase final se controla de forma conductora en el caso de que esté presente un circuito de encendido inductivo en primer lugar durante un periodo de tiempo de activación mínimo establecido. Después de la expiración del periodo de tiempo mínimo de activación, se desconecta la fase final de lado alto dentro de un periodo de tiempo de activación máximo, tan pronto como se cumple el criterio de tiempo predeterminado. Si no se cumple el criterio de tiempo adicional, entonces se desconecta la fase final de lado alto con la expiración del periodo de tiempo máximo de activación. En este caso, el periodo de tiempo mínimo de activación corresponde también al criterio de tiempo predeterminado. Esto significa que la fase final de lado alto se puede dimensionar igual a través de la activación más inteligente escrita para un circuito de encendido inductivo, como en el caso del empleo para una bujía de encendido óhmico.

Formas de realización de la presente invención proporcionan un procedimiento para la activación de al menos un elemento de disparo para un medio de protección de personas, que comprende un circuito de control de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la activación de al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) para un medio de protección de personas con un circuito de control de lado alto (100) , que establece una primera conexión desde una fuente de energía (ER) hacia el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) , con un circuito de control de lado bajo (200) , que establece una segunda conexión desde el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) hacia masa, y con una disposición de regulación (30) para la regulación de una corriente de encendido (IZP, ILEA) para el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) , caracterizado porque se prevén varios modos de encendido, uno de los cuales modos de encendido es seleccionado en función de un elemento de disparo (ZP, LEA) conectado, de manera que en un primer modo de encendido se genera una primera corriente de encendido (IZP) con un primer ciclo de tiempo para un elemento de encendido (ZP) esencialmente óhmico y en un segundo modo de encendido se genera una segunda corriente de encendido (ILEA) con un segundo ciclo de tiempo para un elemento de disparo (LEA) esencialmente inductivo, siendo realizada una función de supervisión de la corriente, que genera al menos una señal de control (S1, S2) , que limita en el tiempo la corriente de encendido (IZP, ILEA) emitida en función del modo de encendido actual.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en el primer modo de encendido se genera una primera señal de control (S1) con un primer periodo de tiempo de activación (t1) constante y se aplica en la segunda disposición de regulación (30) para la regulación de la primera corriente de encendido (IZP) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el segundo modo de encendido se genera una segunda señal de control (S2) con un periodo de tiempo de activación (t2) variable y se aplica en la segunda disposición de regulación (30) para la regulación de la segunda corriente de encendido (ILEA) .

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la segunda señal de control (S2) se genera en el segundo modo de encendido a través de una combinación lógica de al menos otras dos señales de control (Smin, Smax, SLEA) .

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque se predeterminan un periodo de tiempo de activación máximo (tmax) de la segunda señal de control (S2) en el segundo modo de encendido a través de una tercera señal de control (Smax) y un periodo de tiempo de activación mínimo (tmin) de la segunda señal de control (S2) en el segundo modo a través de una cuarta señal de control (Smin) .

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque a partir de una señal de salidas de una disposición de supervisión (40) se genera una quinta señal de control (SLEA) , en el que la segunda señal de control (S2) se genera en el segundo modo de encendido a través de la combinación de la quinta señal de control (SLEA) con la tercera y la cuarta señal de control (Smax, Smin) con un periodo de tiempo de activación (t2) , que está entre el periodo de tiempo de activación mínimo y el periodo de tiempo de activación máximo (tmin, tmax) .

7. Disposición para la activación de al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) para un medio de protección de personas con un circuito de control de lado alto (100) , que establece una primera conexión desde una fuente de energía (ER) hacia el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) , con un circuito de control de lado bajo (200) , que establece una segunda conexión desde el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) hacia masa, y con una disposición de regulación (30) para la regulación de una corriente de encendido (IZP, ILEA) para el al menos un elemento de disparo (ZP, LEA) , caracterizado porque se prevén varios modos de encendido, de manera que una unidad de evaluación y de control (50) selecciona, como reacción a una previsión, un modo de encendido para un elemento de disparo (ZP, LEA) conectado y en un primer modo de encendido genera una primera corriente de encendido (IZP) con un primer ciclo de tiempo para un elemento de disparo (ZP) esencialmente óhmico y en un segundo modo de encendido genera una segunda corriente de disparo (ILEA) con un segundo ciclo de tiempo para un elemento de disparo (LEA) esencialmente inductivo, de manera que la unidad de evaluación y de control (50) realiza una función de supervisión de la corriente y genera al menos una señal de control (S1, S2) , que limita en el tiempo la corriente de encendido (IZP, ILEA) emitida en función del modo de encendido actual.

8. Disposición de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque la unidad de evaluación y de control (50) genera en un primer modo de encendido a través de la función de supervisión de la corriente una primera señal de control (S1) con un primer periodo de tiempo de activación (t1) constante y la aplica en la disposición de regulación (30) para la regulación de la primera corriente de encendido (IZP) .

9. Disposición de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque la unidad de evaluación y de control (50) genera en un segundo modo de encendido una segunda señal de control (S2) con un periodo de tiempo de activación (t2) variable y la aplica en la disposición de regulación (30) para la regulación de la segunda corriente de encendido (ILEA) .

10. Disposición de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque la unidad de evaluación y de control (50) genera la segunda señal de control (S2) en el segundo modo de encendido a través de una combinación lógica de al menos otras dos señales de control (Smin, Smax, SLEA) , en la que están previstos un periodo de tiempo de control

máximo (tmax) de la segunda señal de control (S2) a través de una tercera señal de control (Smax) y un periodo de tiempo de activación mínimo (tmin) de la segunda señal de control (S2) a través de una cuarta señal de control (Smin) , y en la que la unidad de evaluación y de control (40) genera una quinta señal de control (SLEA) y a través de la combinación de la quinta señal de control (SLEA) con la tercera y la cuarta señal de control (Smax, Smin) se genera la segunda señal de control (S2) con un periodo de tiempo de activación (t2) , que está entre el periodo de tiempo de activación mínimo y el periodo de tiempo de activación máximo (tmin, tmax) .