CIRCUIT ARRANGEMENT, IN PARTICULAR FOR A HOLD-BACK SYSTEM IN AUTOMOTIVE VEHICLES

Abstract: 1. Circuit arrangement, particularly for a retention system in motor vehicles, comprising an integrator (2) which is connected to a threshold switch (3) comprising an operational amplifier with feedback, characterized in that the integrator (2) is supplied with a voltage reference value by means of a voltage divider (R11, R12) and that at the output of the threshold switch (3), circuit means (4, 41, 42, 43) are provided which differentiate the output signal of the threshold switch (3) and feed the differential signal to the input of the integrator (2) for the purpose of displacing the reference value.

Description: Schaltungsanordnung, insbesondere für ein Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung, insbesondere für ein Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen, nach der Gattung des Hauptanspruches. Aus der DE-OS 21 51 399 ist bereits eine stossempfindliche Anordnung, insbesondere für ein Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem piezoelektrischen Kristall als mechanisch-elektrischem Umformer bekannt, wobei an den mechanisch-elektrischen Umformer ein Spannungsbegrenzer, an diesen ein Integrator und an jenen eine Schwellwertschaltung angeschlossen ist. Diese stossempfindliche Anordnung kann als Auslösevorrichtung für, dem Schutz von Fahrgästen eines Kraftfahrzeuges dienender Einrichtungen wie aufblasbare Schutzkissen (Airbag) oder Gurtstraffer angeschlossen sein. Bei einem Stoss der am mechanisch-elektrischen Umformer ein Signal verursacht, ist es möglich, dass das Ausgangssignal des Integrators die Schwellwertschaltung nur sehr kurzfristig erregt, so dass die Schwellwertschal- tung einen sehr kurzen Ausgangsimpuls liefert. Damit ist die Gefahr gegeben, dass eine Auslösung des aufblasbaren Schutzkissens oder der Gurtstraffer, etwa durch Zündung von Zündpillen, nicht sicher gewährleistet ist. Hierzu ist es bekannt, die Schwellwertschaltung in der Art eines Schmitt-Triggers mit einer Hysterese auszugestalten. Da jedoch keine Beeinflussung des Integrators gegeben ist, lassen sich nicht immer ausreichend grobe minimale Ansprechzeiten der Schwellwertschaltung, d.h. minimale Zeitdauern des Ausgangsimpulses der Schwellwertschaltung, erreichen. Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die minimale Ansprechzeit der Schwelllwertschaltung auch bei kurzen Eingangsimpulsen ein sicheres Ansprechen der erfindungsgemässen Schaltung, insbesondere eine sichere Auslösung des Rückhaltesystems gevährleistet ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Bei einem Integrator, der einen Referenzwert als Ans?rechschwelle besitzt, ist es möglich, durch ein Rückkoppelnetzwerk diesen Referenzwert so zu beeinflussen, dass das Eingangssignal für eine minimale Zeit über dem Referenzwert des Integrators zu liegen kommt, wenn eine Bandbegrenzung des Eingangsignales gegeben ist. Das Rückkopplungsnetzwerk erkennt hierfür eine Flanke des Ausgangsignales des Schwellwertschalters durch Differentiation und führt ein so gewonnenes differenziertes Signal an die Referenzwertbildung des Integrators zurück. Vorteilhaft sind weiter Mittel, die eine Differentiation nur bei einer Flankenrichtung erlauben, damit keine Referenzwertbeeinflussung durch die hintere Flanke des Ausgangspulses des Schwellwertschalters möglich ist. Bei eine Integrator ohne Referenzwertbildung ist es möglich, das Ausgangssignal des Schwellwertschalters einerseits auf eine monostabiles Element und andererseits auf einen Summierer zu geben. In digitaler Ausgestaltung wird das monostabile Element als Monoflop und die Summiervorrichtung als ODER-Glied ausgestaltet sein. In analoger Technik ist ein monostabiles Element durch eine Differenzierstufe und der Summierer durch ein Widerstandsnetzwerk realisierbar. Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Blockschaltbildung des ersten Ausführungsbeispieles, Figur 2 eine detaillierte schaltungstechnische Ausgestaltung und Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel. Beschreibung der Ausführungsbeispiele Figur 1 zeigt einen Integrator 2, dem ein Eingangssinal UE zur Integration zugeführt wird, und eine Referenzwertbi;l- dung 1, die einen Referenzwert als Ansprechschwelle ebenfalls dem Integrator 2 zuführt. Das Eingangssignal UE ist ein Signal, dass von einem mechanisch-elektrischen Umformer abgeleitet wurde. Zur Vereinfachung der Darstellung ist dieses jedoch nicht weiter gezeigt. Das Ausgangssignal des Integrators 2 wird auf einen Schwellwertschalter 3 geführt, der dann einen Impuls abgibt, wenn das Ausgangssignal des Integrators 2 den Schwellwert des Schwellwertschalters 3 übersteigt. Das Ausgangssignal des Schwellwertschalters 3 ist gleichzeitig das Ausgangssignal UA der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung. Über ein Rückkopplungsnetzwerk 4 wird eine Beeinflussung der Referenzwertbildung 1 durchgeführt, so dass sich eine minimale Ansprechzeit des Schwellwertschalters 3 ergibt. In Figur 2 ist eine detaillierte schaltungstechnische Ausführung des in Figur 1 gezeigten Blockdiagramms angegeben. Das Eingangssignal UE ist an eine Eingangsklemme 6 gelegt. Der Integrator 2 wird durch einen Differenzverstärker 22 gebildet, der mit einem Integrationskondensator 23, einem Integrationswiderstand 21 und einem Ausgangswiderstand 24 beschaltet ist. Die Schaltung ist dabei zwischen einer Versorgungsspannungsklemme 5 und einem Massepotential 7 auf gebaut, wobei zur Vereinfachung der Darstellung Versor-. gungsleitungen und Kompensationsbeschaltungen des Differenzverstärkers 22 nicht gezeigt sind. Die Referenzwertbildung 1 wird durch einen Widerstandsspannungsteiler, bestehend aus zwei Widerständen 11 und 12 am Plus-Eingang des Differenzverstärkers 22 gebildet. Eine in Flussrichtung vom Minus-Eingang des Differeznverstärkers 22 zum Verbindungspunkt der Widerstände 11, 12 geschaltete Diode 25 begrenzt die Aufladung des Integrationskondensators 23 bei grosser positiver Eingangsspannung UE. Das Ausgangssignal des Integrators 2 führt auf den Plus-Eingang eines Diffe renzverstärkers 33, der mit einer Schwelleinstellung, bestehend aus zwei Widerständen 31, 32 am Minus-Eingang und einem Ausgangswiderstand 34 beschaltet ist. Der Ausgang des Differenzverstärkers 33 führt auf eine Ausgangsklemme 8. Das Rückkopplungsnetzwerk 4 ist ausgeführt durch eine Diode ki, die in Flussrichtung über einen Widerstand 2 gegen Masse gepolt ist. Ein Kondensator 43 differenziert die Spannung, die am Widerstand.42 anliegt, und bildet über eine Rückkopplungsleitung 44 eine Referenzwertbeein- flussung am Verbindungspunkt der Widerstände 11 und 12. Zu Beginn sei die das Eingangssignal UE an das Potential am Plus-Eingang des Differenzverstärkers 22 gelegt. Dann ist der Integrationskondensator 23 so geladen, das der Ausgang des Differenzverstärkers 22 an Masse liegt, der Ausgang des Differenzverstärkers 33 liegt dann ebenfalls an Masse. Unterschreitet nun durch einen Stoss, der am nicht dargestellten mechanisch-elektrischen Umwandler ein Signal erzeugt, das Eingangssignal UE Referenzwert des Integrators 2, so fliesst ein Strom in den Integrationskondensator 23, wodurch sich dieser umlädt und sich das Potential des Ausgangs des Differenzverstärkers 22 anhebt. Wird nun die Schwelle des Schwellwertschalters 3 überschritten, so erscheint eine positive Signalflanke am Ausgang des Differenzverstärkers 33. Diese positive Signalflanke führt über die Diode 41 zu einem Spannungsabfall am Widerstand 42, der über den Kondensator 43 differenziert wird, wodurch ein zusätzlicher Strom vom Kondensator 43 in den Spannungsteiler der Widerstände 11, 12 der Referenzwertbildung 1 fliesst. Dieser zusätzliche Strom führt zu einer Anhebung des Referenzwertes des Integrators 2, wodurch die Zeit vergrössert wird, die das Eingangssignal UE den Referenzwert unterschreitet. Somit wird eine minimale Ansprechzeit des Schwellwertschalters 3 erreicht. Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung angegeben. Hierzu wird das Ausgangsignal des Schwellwertschalters 3 einerseits auf ein monstabiles Element 51 geführt und andererseits auf einen Eingang eines ODER-Gliedes 52 geführt. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 52 ist mit dem Ausgang des monostabilen Elementes 51 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 52 führt an die Ausgangsklemme 8. Bei einer positiven Flanke am Ausgang des Schwellwertschalters 3 wird das monostabile Element 51 getriggert, so dass sich auch bei kurzen Ausgangsimpulsen des Schwellwertschalters 3 am Ausgang 8 eine Ausgangsspannung UA ergibt, deren minimale Zeit durch die Ansprechzeitkonstante des monostabilen Elementes 51 festgelegt ist. Eine zusätzliche Sicherheit der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung lässt sich bei beiden Ausführungsbeispielen dadurch erreichen, dass der Schweliwertschalter 3 mit einer Hysterese versehen wird. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ist selbstverständlich nicht nur für Rückhaltesysteme in Kraftfahrzeugen geeignet. Sie ist überall dort einsetzbar, wo ein durch die Schaltungsanordnung angesteuertes System eine minimale Ansteuerzeit, etwa aus Sicherheitsgründen, benötigt, wie z.B. Lasten mit grosser Eingangskapazität, Relais und Stromversorgungen.

Claims: Ansprüche 1. Schaltungsanordnung, insbesondere für ein Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen, mit einem Integrator (2), an den ein Schwellwertschalter (3) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, das Mittel (4) vorgesehen sind, die eine minimale Ansprechzeit des Schwellwertschalters (3) bewirken. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (2) einen Referenzwert besitzt, und dass die Mittel (4) durch Differentiation (43) des Ausgangssignales des Schwellwertschalters (3) eine Verschiebung des Referenzwertes des Integrators (2) bewirken. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (41) vorgesehen sind, so dass die Differentiation (43) nur bei einer Flankenrichtung des Ausgangssignales des Schwellwertschalters (3) geschieht. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Schwellwertschalters (3) auf ein monostabiles Element (51) und einen Eingang eines Summiergliedes, vorzugsweise ein ODER-Glied (52), geführt wird, und dass das Ausgangssignal des monostabilen Elementes (41) auf den anderen Eingang des Summiergliedes geführt wird.

Inventors: MATTES, BERNHARD, DIPL.-ING., OSWALD, KLAUS, DIPL.-ING., SUCHOWERSKYJ, WADYM, DR. DIPL.-ING.
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1984
Main classification: B60R21
IPC codes: B60R21, G01P15, H03K5, B60R22