(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの点火回路のための供給回路を検査する方法であって、前記供給回路が、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）と、供給電圧（ＵＢ）を所定の電圧レベル（ＶＵＰ）へ上昇させて前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）を充電させる第１の変換回路（５）と、必要な際に前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）を放電させる制御可能な放電回路（１６）とを含み、前記エネルギーアキュムレータ（Ｃ）が第１のカップリングダイオード（Ｄ１）を介して前記少なくとも１つの点火回路（２０，３０）と接続され、前記供給電圧（ＵＢ）が第２のカップリングダイオード（Ｄ２）を介して前記少なくとも１つの点火回路（２０，３０）に印加される前記方法において、
制御可能な充電回路（１２）が、前記供給電圧の検査の間、非作動状態を維持して、前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）を前記第１の変換回路（５）から切り離し、
その間、前記供給電圧（ＵＢ）が供給される状態で、前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）を検出して、少なくとも１つの所定の閾値（ＵＢ＿ｍｉｎ，ＵＢ＿ｍａｘ，Ｖ＿ｍｉｎ）と比較し、少なくとも１つの比較に依存して前記供給回路（１０）のエラーのないカップリングダイオードまたは少なくとも１つのエラーを検知することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の検出した充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）が第１の閾値（ＵＢ＿ｍｉｎ）を下回っていれば、前記少なくとも１つの点火回路（２０，３０）における前記供給回路（１０）のエラーのないカップリングダイオードが検出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の閾値（ＵＢ＿ｍｉｎ）が前記供給電圧（ＵＢ）の最小値をベースにして予め設定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の検出した充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）が第２の閾値（ＵＢ＿ｍａｘ）を越えていれば、エラーのある第２の変換回路（７）またはウォーム・リセット・エラーが検知されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の閾値（ＵＢ＿ｍａｘ）が前記供給電圧（ＵＢ）の最大値を表わしていることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の検出した充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）が第１の閾値（ＵＢ＿ｍｉｎ）を下回っていれば、前記少なくとも１つの点火回路（２０，３０）における前記供給回路（１０）のエラーのないカップリングダイオードが検出され、
前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の検出した充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）が第２の閾値（ＵＢ＿ｍａｘ）を越えていれば、エラーのある第２の変換回路（７）またはウォーム・リセット・エラーが検知され、
前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の検出した充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）が前記第１の閾値（ＵＢ＿ｍｉｎ）と前記第２の閾値（ＵＢ＿ｍａｘ）との間にあれば、前記放電回路（１６）を所定時間（ｔ３−ｔ２）の間作動させ、前記所定時間（ｔ３−ｔ２）の終了後、前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の充電状態（ＶＥＲ）を新たに検出することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記所定時間（ｔ３−ｔ２）の終了後に充電状態減少（ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａ）が検出されなければ、欠陥のある前記第１のカップリングダイオード（Ｄ１）が検知されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記所定時間の終了後に充電状態減少（ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａ）が検出され、且つ前記所定時間の前に検出した前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）が前記第１の閾値（ＵＢ＿ｍｉｎ）と第３の閾値（Ｖ＿ｍｉｎ）との間にあれば、エラーのない供給回路（１０）が検知されることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記所定時間の終了後に充電状態減少（ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａ）が検出され、且つ前記所定時間の前に検出した前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）の充電状態（ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ）が第３の閾値（Ｖ＿ｍｉｎ）と前記第２の閾値（ＵＢ＿ｍａｘ）との間にあれば、エラーのある前記第２の変換回路（７）またはウォーム・リセット・エラーが検知されることを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第３の閾値（Ｖ＿ｍｉｎ）が前記第２の変換回路（７）の入力電圧（ＶＵＰ）の最小値を表わしていることを特徴とする、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）と、供給電圧（ＵＢ）を所定の電圧レベル（ＶＵＰ）へ上昇させて前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）を充電させる第１の変換回路（５）とを備えた、少なくとも１つの点火回路のための供給回路であって、
前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）と前記少なくとも１つの点火回路（２０，３０）との間に第１のカップリングダイオード（Ｄ１）が配置され、供給電圧（ＵＢ）を第２のカップリングダイオード（Ｄ２）を介して前記少なくとも１つの点火回路（２０，３０）に印加可能であり、制御可能な放電回路（１６）が、必要な際に前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）を放電させるようにした前記供給回路において、前記第１の変換回路（５）と前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）との間に、制御可能な充電回路（１２）が組み込まれており、
前記制御可能な充電回路（１２）に対し並列に逆方向ダイオード（１４）が配置され、該逆方向ダイオードが前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）を第２の変換回路（７）と冗長性接続させ、該第２の変換回路が入力電圧（ＶＵＰ）から制御器（３）のための少なくとも１つの作動電圧を生成させることを特徴とする供給回路。
【請求項１２】
必要な際に前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータ（Ｃ）を充電または放電させるため、評価・制御ユニット（μＣ）が前記充電回路（１２）および／または放電回路（１６）を制御することを特徴とする、請求項１１に記載の供給回路。
【請求項１３】
前記評価・制御ユニット（μＣ）が、請求項１から１０のいずれか一項に記載の、少なくとも１つの点火回路（２０，３０）のための供給回路（１０）を検査する方法を実施することを特徴とする、請求項１２に記載の供給回路。
【請求項１４】
少なくとも１つの点火回路（２０，３０）を備えた、人身保護システムのための点火回路装置において、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の供給回路（１０）が前記少なくとも１つの点火回路（２０，３０）に給電することを特徴とする点火回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１に記載の種類の、少なくとも１つの点火回路のための供給回路を検査する方法、独立請求項１１に記載の種類の、少なくとも１つの点火回路のための供給回路、および、このような供給回路を備えた対応する点火回路装置から出発している。
【背景技術】
【０００２】
乗員保護システムは点火回路装置を有し、点火回路装置は拘束手段を起動させるための少なくとも１つの点火回路を有している。拘束手段を起動させるためのエネルギーは通常エネルギーアキュムレータ、および／または、発電機と少なくとも１つのバッテリーとを含んでいる車載電源から提供される。このことは、エンジンが作動している場合にはエネルギーアキュムレータおよび／または発電機が、そしてエンジンが停止している場合にはエネルギーアキュムレータおよび／またはバッテリーが拘束手段を起動させるために必要なエネルギーを提供することを意味している。異なる拘束手段のための点火回路装置は通常２つの回路ブロックを含み、これらの回路ブロックはそれぞれ半導体最終段と対応する駆動および／または制御回路とを有している。この場合、エネルギー供給線にはハイサイド点火回路が組み込まれ、帰線にはローサイド点火回路が組み込まれている。点火回路装置の安全性を向上させるため、ハイサイド点火回路のエネルギー供給線の中央部に他の半導体最終段を組み込むことができる。
【０００３】
前記の半導体最終段は通常パワートランジスタによって形成され、パワートランジスタはパワーＭＯＳＦＥＴとして実施されて、それぞれソース・ドレイン・リバース・ダイオードを有している。特にスタート段階で点火回路内での供給電圧短絡の際の誤作動のリスクを最小限に抑えるため、エネルギーアキュムレータおよび／または車載電源電圧は点火回路に逆極性保護されて接続される。
【発明の概要】
【０００４】
これに対し、独立請求項１の構成を備えた、本発明による少なくとも１つの点火回路のための供給回路を検査する方法、および、独立請求項１１の構成を備えた、少なくとも１つの点火回路のための供給回路には、点火回路用供給回路内の逆極性保護要素またはカップリングダイオードのブロッキング能力が検査され、エラーの場合には表示させることができるという利点がある。これにより、事前にエラーを表示させずにエラーが発生する危険を阻止できるので有利である。
【０００５】
本発明の実施態様は、少なくとも１つの点火回路のための供給回路を検査する方法であって、前記供給回路が、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータと、供給電圧を所定の電圧レベルへ上昇させて前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを充電させる第１の変換回路と、必要な際に前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを放電させる制御可能な放電回路とを含み、前記エネルギーアキュムレータが第１のカップリングダイオードを介して前記少なくとも１つの点火回路と接続され、前記供給電圧が第２のカップリングダイオードを介して前記少なくとも１つの点火回路に印加される前記方法を提供する。本発明によれば、制御可能な充電回路は、前記供給電圧の検査を終了するまでシステムスタートにより非作動状態を維持して、前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを前記第１の変換回路から切り離し、システムスタート後に、前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの充電状態を検出して、少なくとも１つの所定の閾値と比較し、少なくとも１つの比較に依存してエラーのない前記供給回路または少なくとも１つのエラーを検知する。
【０００６】
さらに、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータと、供給電圧を所定の電圧レベルへ上昇させて前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを充電させる第１の変換回路とを備えた、少なくとも１つの点火回路のための供給回路であって、前記エネルギーアキュムレータと前記少なくとも１つの点火回路との間に第１のカップリングダイオードが配置され、供給電圧を第２のカップリングダイオードを介して前記少なくとも１つの点火回路に印加可能であり、制御可能な放電回路が前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを放電させるようにした前記供給回路が提案される。本発明によれば、前記第１の変換回路と前記少なくとも１つのエネルギーアキュムレータとの間に、制御可能な充電回路が組み込まれている。
【０００７】
第１の変換回路によって生成された所定の電圧レベルは第２の変換回路の入力部に印加され、第２の変換回路は対応する制御器のために少なくとも１つの作動電圧を生成させる。上昇した所定の電圧レベルは、本発明による制御可能な充電回路を介して少なくとも１つのエネルギーアキュムレータと接続され、これを充電する。さらに、ＭＯＳスイッチとして作用する充電回路は、車載電圧とは独立に制御器に給電するため（エネルギー自給）、充電回路の入力側での電圧レベルが少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの電圧レベルよりも低いときに、エネルギーアキュムレータを第２の変換回路と逆方向に接続させる。これに加えて、制御可能な充電回路に対し並列に、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを第２の変換回路と冗長性接続させる逆方向ダイオードを配置することができる。これにより、ＭＯＳスイッチとして作用する充電回路内のエラーを補償することができる。
【０００８】
本発明による供給回路は、たとえば人身保護システム用の点火回路装置内で使用でき、少なくとも１つの点火回路以外に、該少なくとも１つの点火回路によって点火することのできる点火要素を含んでいる。検出したエラー状態または検出したエラーのない状態は、適当な光学的表示手段および／または音響的表示手段を介して利用者に出力することができる。
【０００９】
従属請求項に記載した処置および更なる構成により、独立請求項１に記載した少なくとも１つの点火回路のための供給回路を検査する方法、および、独立請求項１１に記載した少なくとも１つの点火回路のための供給回路の有利な改善が可能である。
【００１０】
特に有利には、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの検出した充電状態が第１の閾値を下回っていれば、少なくとも１つの点火回路における供給回路のエラーのないカップリングが検出される。第１のカップリングダイオードに欠陥またはエラーがある場合にはエネルギーアキュムレータが第２のカップリングダイオードを介して車両の正の供給電圧によって充電されるので、エネルギーアキュムレータの充電電圧または充電状態は、第２のカップリングダイオードの順電圧のぶんだけ減少した車両の正の供給電圧のレベルに相当している。従って、下側ボーダーラインのケースで第１のカップリングダイオードに欠陥がある場合のエネルギーアキュムレータの充電電圧または充電状態は、第２のカップリングダイオードの順電圧のぶんだけ減少した車両の正の供給電圧の最小レベルに相当している。それ故、第１の閾値は好ましくは供給電圧の最小値をベースにして予め設定され、その結果この第１の閾値を下回った場合には、供給回路に単純なエラーは存在しないとの前提に立つことができる。
【００１１】
本発明による方法の有利な構成では、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの検出した充電状態が第２の閾値を越えていれば、エラーのある第２の変換回路またはウォーム・リセット・エラーが検知される。上述したように、第１のカップリングダイオードに欠陥またはエラーがある場合、エネルギーアキュムレータは第２のカップリングダイオードを介して車両の正の供給電圧によって充電されるので、エネルギーアキュムレータの充電電圧または充電状態は、第２のカップリングダイオードの順電圧のぶんだけ減少した車両の正の供給電圧のレベルに相当している。従って、上側ボーダーラインのケースで第１のカップリングダイオードに欠陥がある場合のエネルギーアキュムレータの充電電圧または充電状態は、第２のカップリングダイオードの順電圧のぶんだけ減少した車両の正の供給電圧の最大レベルに相当している。さらに、車両内には、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータまたはエネルギーリザーブの名目充電電圧の最大レベルよりも高いレベルをもった標準供給電圧または検知されない不正確な供給電圧が発生することはないので、第２の閾値は好ましくは供給電圧の正確な最大値を表わしており、その結果この第２の閾値を越えた場合には、第２の変換回路内に単純なエラーがあり、または、制御器内にウォーム・リセット・エラーがあり、第１のカップリングダイオードには欠陥またはエラーがないと前提づけることができる。
【００１２】
本発明による方法のさらに有利な構成では、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの検出した充電状態が第１の閾値と第２の閾値との間にあれば、放電回路を所定時間の間作動させ、該所定時間の終了後、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの充電状態を新たに検出することができる。
【００１３】
エネルギーアキュムレータの検出した充電状態が第１の閾値と第３の閾値との間にあれば、第１のカップリングダイオードに欠陥またはエラーがあるか、或いは、この状況は危険性のない高速オフ・オン・供給・サイクルに起因させることができる。このケースでは、第２の変換回路の入力電圧下限値または最小入力電圧に到達した後に、高速オフ・オン・供給・サイクルによる制御器の次のリセット状態でもって、制御器作動電圧の新たな通電によるエネルギーアキュムレータの更なる放電が阻止され、供給回路内または第１のカップリングダイオード内に欠陥またはエラーは存在しない。それ故、第３の閾値は好ましくは第２の変換回路の入力電圧の最小値を表わしている。第３の閾値との比較により、発生するエラーの更なる制限またはエラーのない供給回路の検知が可能であるので有利である。たとえば、所定時間終了後に、テストを目的として充電回路を作動させずに放電回路を作動させることによる少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの充電状態減少が検出されなければ、欠陥のある第１のカップリングダイオードを検知することができる。このことは、新たに検出したエネルギーアキュムレータの充電状態が、システムスタート時に検出されたエネルギーアキュムレータの充填状態に相当していることを意味している。所定時間の終了後に充電状態減少が検出され、且つシステムスタートのために検出した少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの充電状態が第１の閾値と第３の閾値との間にあれば、エラーのない供給回路が検知される。
【００１４】
所定時間の終了後に、テストを目的として充電回路を作動させずに放電回路を作動させることによる少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの充電状態減少が検出され、且つシステムスタートのために検出した少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの充電状態が第３の閾値と第２の閾値との間にあれば、エラーのある第２の変換回路またはウォーム・リセット・エラーが検知されるので有利である。エネルギーアキュムレータの充電状態が第３の閾値と第２の閾値との間にあれば、第２の変換回路か制御器のリセット構造のいずれかに欠陥がある。というのは、充電電圧の検出差に基づく第１のカップリングダイオード内での単純な欠陥またはエラーは除外できるからである。エネルギーアキュムレータの充電電圧または充電状態が第２の変換回路の最小入力電圧よりも上にあれば、危険性のない高速オフ・オン・供給・サイクルは除外できるので、第２の変換回路にエラーがあること、または、制御器内にウォーム・リセット・エラーがあることが推定できる。それ故、第３の閾値は好ましくは第２の変換回路の入力電圧の最小値を表わしている。
【００１５】
本発明による供給回路の有利な構成では、制御可能な充電回路に対し並列に逆方向ダイオードが配置され、該逆方向ダイオードは少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを第２の変換回路と接続させ、該第２の変換回路は入力電圧から制御器のための少なくとも１つの他の作動電圧を生成させる。これにより、第２の変換回路または制御器の、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータからの車両供給電圧によるエネルギー自給を、充電回路に対して冗長性のある逆方向ダイオードを介して行うことが可能になり、その結果ＭＯＳスイッチとして作用する充電回路のエラーを補償できるので有利である。
【００１６】
本発明による供給回路の更なる有利な構成では、必要な際に少なくとも１つのエネルギーアキュムレータを充電または放電させるため、評価・制御ユニットが充電回路および／または放電回路を制御する。また、評価・制御ユニットは、少なくとも１つの点火回路のための供給回路を検査する本発明による方法を実施することができる。
【００１７】
図面には本発明の実施形態が図示されており、以下の説明で詳細に説明する。図面において、同一の参照符号は同一または類似の機能を実施する構成要素または要素を表わしている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】人身保護システムの少なくとも１つの点火回路のための本発明による供給回路の第１実施形態のブロック構成図である。
【図２】人身保護システムの少なくとも１つの点火回路のための本発明による供給回路の第２実施形態のブロック構成図である。
【図３】図１または図２の少なくとも１つの点火回路のための本発明による供給回路の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの、システムスタートのために検出した充電状態の、異なる範囲を示す図である。
【図４】供給回路を検査するための本発明による方法を実施している間における、いくつかのエラーケースに関する図１または図２の本発明による供給回路の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの１つの充電状態の特性曲線グラフである。
【図５】供給回路を検査するための本発明による方法を実施している間における、いくつかのエラーケースに関する図１または図２の本発明による供給回路の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの１つの充電状態の特性曲線グラフである。
【図６】供給回路を検査するための本発明による方法を実施している間における、いくつかのエラーケースに関する図１または図２の本発明による供給回路の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの１つの充電状態の特性曲線グラフである。
【図７】供給回路を検査するための本発明による方法を実施している間における、いくつかのエラーケースに関する図１または図２の本発明による供給回路の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータの１つの充電状態の特性曲線グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１および図２から明らかなように、少なくとも１つの点火回路２０，３０のための本発明による供給回路１０は、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣと、車載電源の供給電圧ＵＢを所定の電圧レベルＶＵＰへ上昇させ、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣを充電させる第１の変換回路５と、その下流側に接続されている第２の変換回路７とを含んでいる。第２の変換回路７は、標準作動時には実質的に一定の入力電圧ＶＵＰから、或いは、供給電圧ＵＢによる自給作動時には少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣに蓄積されている充電電圧ＶＥＲから、対応する制御器３のための少なくとも１つの作動電圧を生成させる。エネルギーアキュムレータＣと少なくとも１つの点火回路２０，３０との間には第１のカップリングダイオードＤ１が配置され、第２のカップリングダイオードＤ２を介して供給電圧ＵＢを少なくとも１つの点火回路２０，３０に印加可能である。必要な場合には、制御可能な放電回路１６が少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣを放電させる。本発明によれば、第１の変換回路５と少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣとの間に、制御可能な充電回路１２が組み込まれている。たとえば制御器３の評価・制御ユニット（好ましくはマイクロコンピュータ（μＣ）として実施されている）によって制御可能な充電回路１２を介して、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣが第１の変換回路５から充電される。充電過程の終了時には、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣ（エネルギーリザーブとも呼ばれる）の電圧レベルＶＥＲは、実質的に、供給電圧ＵＢから生成される電圧レベルＶＵＰに相当している。放電回路１６の制御は、充電回路１２の非作動時に制御器３のリセット状態で自動的に行われ、そうでなければ、たとえば制御器３のマイクロコンピュータ（μＣ）によって同様に行われる。
【００２０】
図１および図２からさらに明らかなように、制御可能な充電回路１２に並列に逆方向ダイオード１４が配置されている。逆方向ダイオード１４は、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣと第２の変換回路７との冗長性受動接続部であり、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの電圧レベルＶＥＲが供給電圧ＵＢから生成される電圧レベルＶＵＰよりも大きな、供給電圧ＵＢによる自給作動時に、入力電圧から少なくとも１つの他の作動電圧を制御器３のために生成させ、所定時間の間これを維持する。第１の変換回路５と少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣとの間の冗長性接続を提供するため、第１の変換回路５と少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣとの間に配置され、メインスイッチとしてのＭＯＳ電界効果トランジスタを備えた、充電回路１２の充電流制御器は、供給電圧ＵＢによる自給作動時に、逆方向ダイオード１４が並列に接続されている導電スイッチのように振る舞う。標準作動時には、すなわち供給電圧ＵＢによる自給作動時以外では、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣを必要時に充電または放電させるため、制御器３の評価・制御ユニットμＣは充電回路１２および／または放電回路１６を制御する。
【００２１】
図１および図２からさらに明らかなように、本発明による人身保護用点火回路装置１，１’の図示した実施形態は、それぞれ、拘束手段を起動させるための少なくとも１つの点火回路２０，３０であって、該少なくとも１つの点火回路２０，３０によって点火することのできる少なくとも１つの点火要素ＺＰを介して拘束手段を起動させるための前記少なくとも１つの点火回路２０，３０と、少なくとも１つの点火回路２０，３０にエネルギーを供給する本発明による供給回路１０とを含んでいる。点火要素ＺＰを介して拘束手段を起動させるためのエネルギーは、エネルギーアキュムレータＣから、および／または、車載電源から提供することができる。車載電源は発電機と少なくとも１つのバッテリーとを含み、発電機と少なくとも１つのバッテリーとは供給電圧ＵＢを提供する。このことは、エンジンが作動している場合にはエネルギーアキュムレータＣおよび／または発電機が、エンジンが停止している場合にはエネルギーアキュムレータＣおよび／またはバッテリーが拘束手段を起動させるために必要なエネルギーを提供することを意味している。もちろん、本発明による点火回路装置の実施形態は、本発明による供給回路１０の実施形態を介してエネルギーを供給することのできる任意の数量の点火回路２０，３０，を含んでいてよい。
【００２２】
図示した実施形態では、点火回路装置１，１’は、それぞれハイサイドブロック２０とローサイドブロック３０とを含んでおり、ハイサイドブロックとローサイドブロックとはそれぞれ半導体最終段ＬＳＨ，ＬＳＬと対応する駆動および／または制御回路２２，３２とを有している。この場合、ハイサイドブロック２０のハイサイド最終段は点火要素ＺＰのエネルギー供給線に組み込まれ、ローサイドブロック３０のローサイド最終段は点火要素ＺＰの帰線に組み込まれている。半導体最終段ＬＳＨ，ＬＳＬはパワーＭＯＳＦＥＴの形態のパワートランジスタとして実施され、それぞれソース・ドレイン・リバース・ダイオードを有している。駆動および／または制御回路２２，３２は制御器３の評価・制御ユニットμＣによって制御されて、点火要素ＺＰにエネルギーを供給することで点火を発生させ、これによって対応する拘束手段が起動する。これに加えて、駆動および／または制御回路２２，３２は、半導体最終段ＬＳＨ，ＬＳＬを制御するために、それぞれ、たとえばアナログ、デジタル補助電圧のような補助量ＶＨ、ならびに／または、たとえば参照電流および／もしくは参照電圧のような参照量ＶＲを受信してもよい。特にスタート段階での点火回路２０，３０の１つにおいて点火要素ＺＰの帰線に供給電圧短絡が発生した場合の誤起動のリスクを最小限に抑えるため、エネルギーアキュムレータＣおよび／または車載電源からの供給電圧ＵＢは、それぞれカップリングダイオードＤ１，Ｄ２を介して逆極性保護されて点火回路２０，３０に接続され、よって点火要素ＺＰに接続される。
【００２３】
図１に図示した本発明による点火回路装置１の第１実施形態と、図２に図示した本発明による点火回路装置１’の第２実施形態との相違は、点火回路装置１’の信頼性を向上させるためにハイサイドブロック２０のエネルギー供給線の中央に組み込まれている他の半導体最終段ＬＳにある。他の半導体最終段ＬＳも同様にパワーＭＯＳＦＥＴの形態のパワートランジスタとして実施され、その構成によりソース・ドレイン・リバース・ダイオードをも有し、制御器３の評価・制御ユニットμＣによって制御される。供給回路１０と点火回路２０，３０とは、または、ハイサイドブロック２０とローサイドブロック３０は、両実施形態において同一に構成されている。
【００２４】
技術水準から公知の非損傷型点火回路装置では、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣはシステムスタートの間に第１の変換回路５によって充電され、最終的に所定の電圧値へ調整され、その際第１の変換回路５は、ほぼ６Ｖないし１８Ｖの範囲にある供給電圧ＵＢのレベルを、実施態様に応じてはほぼ２４Ｖないし２５Ｖの範囲或いは３３Ｖないし３５Ｖの範囲にある所定の点火電圧レベルへ上昇させる。点火回路２０，３０の１つで点火要素ＺＰの帰線において車両の正の供給電圧ＵＢに対し短絡が発生した場合、点火を可能にする電流は少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣへ逆流しない。というのは、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣと少なくとも１つの点火回路２０，３０との間に配置されている第１のカップリングダイオードＤ１が遮断するからである。しかしながら第１のカップリングダイオードＤ１が故障していて遮断できなければ、点火要素ＺＰが誤起動することになる。このような、点火回路２０，３０の１つでの車両の正の供給電圧ＵＢに対する短絡は、公知のすべての人身保護システムで認められる。技術水準から公知のシステムの場合、第１のカップリングダイオードＤ１の短絡または第１のカップリングダイオードＤ１の誤遮断動作は検知することができない。それ故、このように点火回路２０，３０の１つにおいて点火要素ＺＰのマイナス側で車両の正の供給電圧ＵＢに対する短絡がある場合には、第１のカップリングダイオードＤ１の、検知されずに表示されなかった「眠っている」欠陥が、システムスタート時に誤起動を生じさせる。
【００２５】
少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣおよび／または車両の正の供給電圧ＵＢを介した少なくとも１つの点火回路２０，３０の冗長性二重供給を全面的に使用することにより、点火回路用供給回路１０におけるカップリングエラーを本発明に従って検知するために必要な前提が満たされる。さらに、本発明に従って第１の変換回路５と少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣとの間に充電回路１２を使用し、且つ少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣとアースとの間に放電回路１６を使用することにより、システムスタート時の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態または充電電圧ＶＥＲは、制御器３内の評価・制御ユニットμＣを介してコントロール可能になり、よってカップリングエラーを検知するための十分な条件が提供される。制御器３はたとえばエアバッグ制御器として実施されており、人身保護システム内でエアバッグとして実施されている拘束手段の起動または点火を実施し、監視する。
【００２６】
標準時の場合、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲまたはエネルギー蓄積電圧は、制御器３が給電されないときの自給電により急速に崩壊し、その際少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲまたはエネルギー蓄積電圧は通常ほぼ１０秒の時間内に崩壊する。急速な崩壊は、第２の変換回路７の入力電圧ＶＵＰが所定の最小値（ほぼ９Ｖ）以下にあることを特徴とする制御器３のリセット状態（ＲＥＳＥＴ）導入後にかなり緩速になる。リセット状態での更なる放電は、他のわずかな負荷および漏れ以外に、自動的に放電回路１６が用を成す。
【００２７】
制御器３を再び新たに始動させると、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣは当初非充電状態を維持する。制御可能な充電回路１２によって初めて、評価・制御ユニットμＣの命令で少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣは所望の充電電流で充電される。点火回路用供給回路１０内の第１のカップリングダイオードＤ１が故障していて遮断できない場合には、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣは、充電回路１２とは独立に、第２のカップリングダイオードＤ２を介して車両の正の供給電圧ＵＢからの高電流で急速に充電される。第１のカップリングダイオードＤ１のこのような欠陥またはエラーを検知するため、或いは、本発明による供給回路１０を検査するため、制御可能な充電回路１２は、システムスタートのために供給電圧検査が終了するまで非作動状態を維持し、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣは第１の変換回路５から切り離され、その際システムスタート後に、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが検出される。エネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲは、制御器３の評価・制御ユニットμＣにより、たとえば該評価・制御ユニットμＣの分圧器およびアナログデジタル変換器を介して検出することができる。検出した、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔは、少なくとも１つの所定の閾値ＵＢ＿ｍｉｎ，ＵＢ＿ｍａｘ，Ｖ＿ｍｉｎと比較され、その際少なくとも１つの比較に依存してエラーのない供給回路１０または少なくとも１つのエラーが検知される。この場合、所定の閾値ＵＢ＿ｍｉｎは、最大ダイオード電圧（ほぼ１Ｖ）のぶんだけ減少した制御器３の作動電圧下限値に相当している。所定の閾値ＵＢ＿ｍａｘは、最小ダイオード電圧（ほぼ０Ｖ）のぶんだけ減少した制御器３の作動電圧上限値に相当し、Ｖ＿ｍｉｎは第２の変換回路７の作動電圧最小限界値に相当している。
【００２８】
図３は、所定の閾値ＵＢ＿ｍｉｎ，ＵＢ＿ｍａｘ，Ｖ＿ｍｉｎによって決定される、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔに対する種々の範囲Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示している。図示した実施形態の場合、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲは、該少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣにおいて測定可能なエネルギー蓄積電圧によって特定される。図３から明らかなように、第１の電圧範囲Ａは第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎによって上側を制限されている。第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎは供給電圧ＵＢの最小値をベースにして特定される。第２の電圧範囲Ｂは下側を第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎによって制限され、上側を第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎによって制限される。第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎは第２の変換回路７の入力電圧ＶＥＲの最小値を表わしている。第３の電圧範囲Ｃは下側を第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎによって制限され、上側を第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘによって制限される。第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘは供給電圧ＵＢの最大値を表わしている。第４の電圧範囲Ｄは下側を第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘによって制限されている。
【００２９】
制御器３の評価・制御ユニットμＣは、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎを下回っていれば、供給回路１０が正常であると認定する。このことは、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第１の電圧範囲Ａにあることを意味している。少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎよりも下にあれば、エラーは存在していない。というのは、カップリングダイオードＤ１に欠陥またはエラーがある場合、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣは、第２のカップリングダイオードＤ２を介して、少なくとも、第２のカップリングダイオードＤ２の順電圧の値だけ減少している供給電圧ＵＢの最小値で充電されるからである。供給電圧ＵＢの最小値はほぼ６Ｖに相当しているので、第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎはたとえばほぼ５Ｖに設定される。
【００３０】
少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第２の閾値ＵＢｍａｘよりも上の第４の電圧範囲Ｄにあれば、制御器３の評価・制御ユニットμＣは、第２の変換回路７の領域でのエラーおよび／または制御器内でのウォーム・リセット・エラーを検知する。これは制御器３の自給動作が正常でなかったということである。なぜなら、そうでなければ、エネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔは、逆方向に基づいて、充電回路１２または逆方向ダイオード１４を介して第２の変換回路７の入力電圧ＶＵＰの最小値（たとえばほぼ９Ｖ）以下へ放電されるからである。この第２の変換回路７の入力電圧ＶＵＰは、制御器３に対する作動電圧がもはや表示不能であり、制御器３がリセット状態へ交替するような最小電圧レベルに相当している。さらに、車載電源によって提供される供給電圧ＵＢに対しては、供給電圧ＵＢの上限値または最大値（たとえばほぼ１８Ｖ）よりも上にある値を発生させることができないので、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘ（ほぼ１８Ｖ）よりも上にあれば、第１のカップリングダイオードＤ１に検知可能なエラーは存在しない。
【００３１】
エネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが、第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎ（ほぼ９Ｖ）と第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘ（ほぼ１８Ｖ）の間の第３の電圧範囲Ｃにあれば、制御器３の評価・制御ユニットμＣは、第１のカップリングダイオードＤ１または第２の変換回路７のエラーか、或いは、制御器３のリセット構造部でのエラーのいずれかを検知する。少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが、第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎ（ほぼ５Ｖ）と第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎ（ほぼ９Ｖ）との間の第２の電圧範囲Ｂにあれば、制御器３の評価・制御ユニットμＣは、第１のカップリングダイオードＤ１の欠陥またはエラーを検知するか、或いは、供給回路１０にエラーがないことを検知する。というのは、この状況は危険性のない高速オフ・オン・供給・サイクルに起因させることができるからである。このケースでは、第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎに相当する第２の変換回路７の入力電圧ＶＵＰの最小値を下回った後、次の制御器３のリセット過程により該制御器への給電を新たにオンにすることで少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの更なる放電が阻止される。第２および第３の電圧範囲Ｂ，Ｃでの第１のカップリングダイオードＤ１の欠陥またはエラーを検出するため、第２のステップで、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔを放電回路１６によって減少させる。放電回路１６は、たとえばほぼ１０ｍＡないし１００ｍＡの範囲で放電電流を設定してよい。少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが十分に減少して、放電時間の終了後に充電差ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａが検出されれば、第１のカップリングダイオードのエラーまたは欠陥はない。
【００３２】
このことは、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの検出した充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎと第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘとの間にあれば、制御器３の評価・制御ユニットμＣが放電回路１６を所定時間の間作動させることを意味している。この所定時間が経過した後、制御器３の評価・制御ユニットμＣは少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの新たな充電状態ＶＥＲを検出する。
【００３３】
前記所定時間の経過後に充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａが検出されなければ、制御器３の評価・制御ユニットμＣは第１のカップリングダイオードＤ１に欠陥があると認定する。前記所定時間の経過後に充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａが検出され、且つシステムスタート時に検出した少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎと第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎとの間にあれば、制御器３の評価・制御ユニットμＣは供給回路１０に欠陥がないと認定する。前記所定時間の経過後に充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａが検出され、且つシステムスタート時に検出した少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔが第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎと第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘとの間にあれば、制御器３の評価・制御ユニットμＣは第２の変換回路７にエラーがあると認定し、または、ウォーム・リセット・エラーがあると認定する。
【００３４】
図４は本発明による供給回路１０の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲの第１の特性曲線Ｂ１を示し、図５は本発明による供給回路１０の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲの第２の特性曲線Ｂ２を示している。図示した特性曲線Ｂ１，Ｂ２では、システムスタートのために検出した少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔは、第１の閾値ＵＢ＿ｍｉｎと第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎとの間の第２の電圧範囲Ｂ内にある。図示した特性曲線Ｂ１，Ｂ２の場合、第１の時点ｔ０は制御器３への供給スタートに相当している。第２の時点ｔ１は制御器３のリセット状態のレリーズに相当している。第３の時点ｔ２で、制御器３の評価・制御ユニットμＣは、システムスタートを行うための少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔを検出する第１の測定Ｍ１を実施する。図示した特性曲線Ｂ１，Ｂ２の場合、第２の電圧範囲Ｂで少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＥＲ＿ｓｔａｒｔを検出すると、制御器３の評価・制御ユニットμＣは、第１のカップリングダイオードＤ１で欠陥またはエラーがあると認定することができ、或いは、供給回路１０内にエラーはないと認定することができる。というのは、この状況は危険性のない高速オフ・オン・供給・サイクルに起因させることができるからである。区別のため、制御器３の評価・制御ユニットμＣは第３の時点ｔ２で放電回路１６を起動させることで、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態を第４の時点ｔ３まで減少させる。第４の時点ｔ３で、制御器３の評価・制御ユニットμＣは少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの現在の充電状態ＶＥＲを検出する第２の測定Ｍ２を実施し、充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａがあるかどうかを検査する。
【００３５】
図４に図示した第１の特性曲線Ｂ１の場合、制御器３の評価・制御ユニットμＣは充電状態減少ＥＲ＿ｄｅｌｔａを検出することができ、その結果制御器３の評価・制御ユニットμＣは供給回路１０にエラーがないと認定する。
【００３６】
図５に図示した第２の特性曲線Ｂ２の場合、制御器３の評価・制御ユニットμＣは充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａを検出することができない。というのは、放電回路１６が充電状態の減少を達成できなかったからである。それ故、制御器３の評価・制御ユニットμＣは第１のカップリングダイオードＤ１にエラーまたは欠陥があると認定する。
【００３７】
図６は本発明による供給回路１０の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲの第３の特性曲線Ｃ１を示し、図７は本発明による供給回路１０の少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲの第４の特性曲線Ｃ２を示している。図示した特性曲線Ｃ１，Ｃ２では、システムスタートのために検出した少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔは、第３の閾値Ｖ＿ｍｉｎと第２の閾値ＵＢ＿ｍａｘとの間の第３の電圧範囲Ｃ内にある。図示した特性曲線Ｃ１，Ｃ２の場合、第１の時点ｔ０は、図４または図５の特性曲線グラフに対応して、制御器３への供給スタートに相当している。第２の時点ｔ１は制御器３のリセット状態のレリーズに相当している。第３の時点ｔ２で、制御器３の評価・制御ユニットμＣは、システムスタートを行うための少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔを検出する第１の測定Ｍ１を実施する。図示した特性曲線Ｃ１，Ｃ２の場合、第３の電圧範囲Ｃで少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔを検出すると、制御器３の評価・制御ユニットμＣは、第１のカップリングダイオードＤ１で欠陥またはエラーがあると認定することができ、或いは、第２の変換回路７内または制御器３のリセット構造部内にエラーがあると認定する。区別のため、制御器３の評価・制御ユニットμＣは第３の時点ｔ２で放電回路１６を起動させることで、少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの充電状態を第４の時点ｔ３まで減少させる。第４の時点ｔ３で、制御器３の評価・制御ユニットμＣは少なくとも１つのエネルギーアキュムレータＣの現在の充電状態ＶＥＲを検出する第２の測定Ｍ２を実施し、充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａがあるかどうかを検査する。
【００３８】
図６に図示した第３の特性曲線Ｃ１の場合、制御器３の評価・制御ユニットμＣは充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａを検出することができ、その結果制御器３の評価・制御ユニットμＣは第２の変換回路７内または制御器３のリセット構造部内にエラーがあると認定する。
【００３９】
図７に図示した第２の特性曲線Ｂ２の場合、制御器３の評価・制御ユニットμＣは充電状態減少ＶＥＲ＿ｄｅｌｔａを検出することができない。というのは、放電回路１６が充電状態ＶＥＲの減少を達成できなかったからである。それ故、制御器３の評価・制御ユニットμＣは第１のカップリングダイオードＤ１にエラーまたは欠陥があると認定する。
【００４０】
制御器３の評価・制御ユニットμＣは、検出したエラー状態または検出したエラーのない状態を、適当な光学表示手段および／または音響表示手段を介して利用者に出力することができる。
【００４１】
本発明の実施形態は、少なくとも１つの点火回路のための供給回路を検査するための本発明による方法と、少なくとも１つの点火回路のための供給回路とを提供する。前記方法および供給回路とは、有利には、点火回路用供給回路内の逆極性保護要素またはカップリングダイオードのブロッキング能力を検査して、エラーがある場合には表示させることができる。これにより、エラーを事前に表示させずにエラーが発生する危険を阻止できるので有利である。
【符号の説明】
【００４２】
３  制御器
５  第１の変換回路
７  第２の変換回路
１０  供給回路
１２  充電回路
１４  逆方向ダイオード
１６  放電回路
２０，３０  点火回路
Ｃ  エネルギーアキュムレータ
Ｄ１  第１のカップリングダイオード
Ｄ２  第２のカップリングダイオード
ＵＢ  車載電源の供給電圧
ＵＢ＿ｍｉｎ  第１の閾値
ＵＢ＿ｍａｘ  第２の閾値
Ｖ＿ｍｉｎ  第３の閾値
ＶＥＲ＿ｓｔａｒｔ  システムスタート後のエネルギーアキュムレータＣの充電状態
ＶＵＰ  供給電圧の電圧レベル
μＣ  評価・制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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