專利名稱：借助于能量儲備器的點火電流給至少一個點火級電流饋電的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按獨立要求前序部分所述的借助于能量儲備器的點火電流給至少一個點火級電流饋電的裝置。
背景技術(shù)：
由DE 100 57 917 A1已知，在起動時點火級用能量儲備器的點火電流來電流饋電。由此點火元件可以借助于該點火電流進行點火。能量儲備器通常是一個或者多個電容器，優(yōu)選是電解質(zhì)電容器。

發(fā)明內(nèi)容
與現(xiàn)有技術(shù)相反，按本發(fā)明的具有獨立權(quán)利要求所述特征的借助于能量儲備器的點火電流給至少一個點火級電流饋電的裝置的優(yōu)點是，在能量儲備器和點火級之間設(shè)置一個電壓調(diào)節(jié)器，其可以將點火級上的電壓設(shè)定到一個預(yù)設(shè)值。為了使損失功率最小，該電壓調(diào)節(jié)器將該值設(shè)定到一個盡可能小的值上。在自給自足運行時，也就是在電池電壓點火時，控制器本身消耗能量儲備器的電流，這會引起能量儲備器的電壓降。另外為了使控制器在點火級點火期間的自給自足的情況下無故障地繼續(xù)工作，建立了比所需要的能量儲備器電壓高得多的能量儲備器電壓以補償能量儲備器電容器內(nèi)阻上的電壓降。但是這種較高的電壓也會導(dǎo)致點火級的功率損失也必定比較高。通過將按本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器插入能量儲備器和點火級之間，點火級上的電壓總是保持在所需要的最低值上。在不點火的自給自足的情況下，該電壓調(diào)節(jié)器是高電阻的，因為控制器只消耗很少的電流。如果要點火并且釋放點火級并由此使點火電流流動，那么內(nèi)阻變小，使得可以提供所需要的點火電流。最后可以使點火級的功率損失比目前為止能達到的功率損失小。由此點火級可以制造得小且更加成本經(jīng)濟。
通過在從屬權(quán)利要求中實施的措施和改進方案可以獲得獨立權(quán)利要求給出的借助于能量儲備器的點火電流給至少一個點火級電流饋電的裝置的有利的改進。
特別有利的是，一種可切斷的電壓調(diào)節(jié)器也具有安全半導(dǎo)體的功能，其中安全半導(dǎo)體實現(xiàn)了至少一個點火級的電流饋電(安全半導(dǎo)體接通)或者不進行電流饋電(安全半導(dǎo)體切斷)。安全半導(dǎo)體是與點火級無關(guān)的獨立元器件，以便在點火級故障(包括損壞)時以及由此可能引起的點火級誤起動時能夠成功地克服。安全半導(dǎo)體如同其名稱所述是電子實現(xiàn)的。
另外還可以為安全半導(dǎo)體設(shè)置一個診斷器，該診斷器例如可以是一種可接通的接地的電阻負(fù)荷，其中該電阻模擬點火。在診斷電阻接合時，點火級上的電壓取決于安全半導(dǎo)體狀態(tài)如果安全半導(dǎo)體接通，那么點火級上的電壓高，如果安全半導(dǎo)體切斷，電壓就低。
此外有利的是，安全半導(dǎo)體具有至少一個功率晶體管，優(yōu)選是MOSFET晶體管(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。
如果使用N溝道MOSFET晶體管，用附加的門電路(gate)給二極管和電容器供能是有利的。該輸入是緩和的能量儲備器電壓，從而在能量儲備器電壓降期間可以使用較高的電壓用于功率晶體管的門電路致動。由此在能量儲備器下降到一個比所調(diào)節(jié)的電壓小的電壓時(功率晶體管接通)實現(xiàn)了較小的晶體管內(nèi)阻(RDS(ON))。
另外有利的是，給電壓調(diào)節(jié)器附設(shè)至少一個電流源例如用于至少一個點火級的診斷。該電流源對點火級進行診斷，方法是該電流源提供一個電流，該電流小于用于起動點火元件所必須的電流，但是在診斷電容器中(安全半導(dǎo)體和點火級之間的電容器)激發(fā)了足夠的能量用于末級診斷。特別是由此可以識別出老化過程。電流源例如可以是可調(diào)整晶體管的形式，其橋接電壓調(diào)節(jié)器或者直接在電壓調(diào)節(jié)器上實現(xiàn)可變的電流調(diào)節(jié)。
也有利的是在能量儲備器和電壓調(diào)節(jié)器之間設(shè)置一個反極性保護二極管，其任務(wù)是在能量儲備器與錯誤的極錯誤連接時提高了對能量儲備器電壓的保護，其中將該錯誤設(shè)置的電容器隔離。反極性保護二極管、安全半導(dǎo)體的電流源以及電壓調(diào)節(jié)器可以全部設(shè)置在特定用途集成電路(ASIC)中。但是也可以將這些功能分成兩個或者三個半導(dǎo)體過程。例如可以在第一ASIC中設(shè)置具有電壓調(diào)節(jié)器的安全半導(dǎo)體和反極性保護二極管，并在第二ASIC中設(shè)置用于診斷安全半導(dǎo)體診斷功能以及致動安全半導(dǎo)體的電流源。也可以進行其它分配。


在附圖中示出了本發(fā)明的實施例，在下面的說明中對其進行詳細(xì)描述。附圖示出圖1是按本發(fā)明的裝置的方框圖。
具體實施例方式
用于氣囊的點火元件通常只由一個能量儲備器電容器進行電流饋電，以進行點火。在此能量儲備器電容器的電壓的大小必須使得在汽車電路斷開后保持控制器的預(yù)設(shè)的自身供能時間，并且通過能量儲備器電容器的內(nèi)阻引起的電壓擾動在點火期間不影響控制器的功能。在現(xiàn)有技術(shù)中已知，為了補償能量儲備器電容器內(nèi)阻上的電壓降建立一個比用于運行所需要的能量儲備器電壓高的多的能量儲備器電壓。
因此根據(jù)本發(fā)明提出，在能量儲備器和點火級之間設(shè)置一個電壓調(diào)節(jié)器，以便將點火級上的電壓總是設(shè)置在盡可能低的值上，以使得由點火級上的電壓引起的損失功率最小。
圖1示出了按本發(fā)明的裝置的方框圖。
能量儲備器ER在其一側(cè)接地而在另一側(cè)與模塊100連接。模塊100也與一個微控制器105連接以及接地、最后與診斷電容器106和點火電路致動裝置107連接。診斷電容器106可以提供點火級測試所必須的能量。點火電路致動裝置107具有用于各個點火元件108的點火級。在此在大地和點火元件108之間分別連接一個負(fù)末極，并在模塊100和點火元件108之間連接一個或者多個正末極。這些末極在起動情況下通過導(dǎo)線、通常為SPI導(dǎo)線由微控制器105連通，使得可以通過點火級接通點火電流。點火電流來自能量儲備器ER。但是點火電流必須首先流過反極性保護二極管109以及安全半導(dǎo)體102，以便到達點火電路致動裝置107中的點火級。安全半導(dǎo)體102通過位于ASIC 100上的控制模塊103致動。模塊103通常致動功率晶體管的門電路，以保證模塊100的兩個主要功能(安全半導(dǎo)體、電壓調(diào)節(jié)器)。為此模塊103與控制安全半導(dǎo)體狀態(tài)(接通或者切斷)的微控制器105連接，并且也出于電方面的原因接地。在模塊100上也設(shè)置了診斷模塊104，其例如可以是可接通的接地的電阻負(fù)荷。為此診斷模塊104同樣與微控制器105連接。與其中有電壓調(diào)節(jié)器的安全半導(dǎo)體102并行設(shè)置一個電流源101，其通過診斷電容器106提供用于點火級107的診斷能量。模塊100如上所述通過輸出端與診斷電容器106和點火電路致動裝置107連接，這兩者分別接地。診斷電容器106提供了末極診斷所必須的能量。點火電路制動裝置107與點火元件108連接，其通過點火級用能量儲備器ER的點火電流進行電流饋電。具有二極管110和電容器111的可選的門電路供能表現(xiàn)為緩和的能量儲備器電壓，使得在能量儲備器電壓下降期間為晶體管的門電路致動提供了較高的電壓。由此在能量儲備器的電壓下降到小于所調(diào)節(jié)的電壓(功率晶體管接通)時實現(xiàn)了晶體管較小的內(nèi)阻(RDS(ON))。
權(quán)利要求
1.借助于能量儲備器(ER)的點火電流給至少一個點火級進行電流饋電的裝置，其特征在于在能量儲備器(ER)和至少一個點火級之間連接一個電壓調(diào)節(jié)器，使得該電壓調(diào)節(jié)器將至少一個點火級上的電壓設(shè)定到一個預(yù)設(shè)值。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述電壓調(diào)節(jié)器是可以切斷的并且根據(jù)外部(微控制器)信號可以給至少一個點火級進行電流饋電。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于設(shè)置一個用于安全半導(dǎo)體的診斷器(104)。
4.按權(quán)利要求2或者3所述的裝置，其特征在于所述安全半導(dǎo)體(102)具有至少一個功率晶體管。
5.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于為所述電壓調(diào)節(jié)器附設(shè)至少一個電流源(101)用于診斷至少一個點火級。
6.按前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于在所述能量儲備器(ER)和電壓調(diào)節(jié)器之間設(shè)置一個反極性二極管(109)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助于能量儲備器(ER)的點火電流給至少一個點火級進行電流饋電的裝置，其中在能量儲備器和至少一個點火級之間設(shè)置一個電壓調(diào)節(jié)器，該電壓調(diào)節(jié)器將至少一個點火級上的電壓設(shè)定到一個預(yù)設(shè)值。
文檔編號B60R21/01GK1926010SQ200580006264
公開日2007年3月7日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者H·舒馬赫爾, B·羅斯, R·卡納, A·尤澤 申請人:羅伯特·博世有限公司