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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522302A1
Family ID 3138755
Probable Assignee Daimler Benz Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title Trigger device for a device for protecting the occupants of
vehicles, in particular for restraining systems for impacts...
FR Title DISPOSITIF DE DECLENCHEMENT POUR UN DISPOSITIF DE PROTECTION
DE PASSAGER
Abstract
_________________________________________________________________
Trigger device for a device for protecting the occupants of vehicles,
in particular for restraining systems for impacts in vehicles,
consisting of the combination of an acceleration sensor, which
switches as instantaneously as possible at a certain acceleration
(deceleration), with an integrated circuit whose discharge time
constant is greater than the charging time constant, and with a
threshold value switch, which switches with hysteresis, and with an
acceleration switch in the firing circuit of an electrically fired
trigger element as an inexpensive, rapid-switching assembly which is
largely protected against misfirings.
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE DECLENCHEMENT POUR UN DISPOSITIF
DE PROTECTION DE PASSAGER, NOTAMMENT POUR DES SYSTEMES DE RETENUE EN
CAS DE CHOCS DANS DES VEHICULES. CE DISPOSITIF DE DECLENCHEMENT
COMPREND UN DETECTEUR D'ACCELERATION 1 AYANT LA PLUS FAIBLE INERTIE DE
COMMANDE POSSIBLE POUR UNE ACCELERATION (OU DECELERATION), DETERMINEE
UN CIRCUIT D'INTEGRATION 2 DONT LA CONSTANTE DE TEMPS DE DECHARGE EST
SUPERIEURE A LA CONSTANTE DE TEMPS DE CHARGE, UN CONTACTEUR A SEUIL 4
COMMANDE AVEC HYSTERESIS ET UN CONTACTEUR D'ACCELERATION 7 BRANCHE
DANS LE CIRCUIT D'AMORCAGE ELECTRIQUE D'UN ELEMENT DE DECLENCHEMENT 9,
L'ENSEMBLE CONSTITUANT UNE STRUCTURE PEU COUTEUSE, A COMMANDE RAPIDE
ET PROTEGEE DANS UNE LARGE MESURE CONTRE DES ENCLENCHEMENTS ERRONES.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un dispositif de declenchement pour un
dispositif de protection de passager, notamment pour des systemes de
retenue en cas de collision dans des vehicules automobiles, comportant
en serie un detecteur d'acceleration, un circuit d'integration
presentant des constantes de temps de charge et de decharge
differentes, un contacteur a seuil et un organe de commutation d'un
element de declenchement.
De tels dispositifs de declenchement sont utilises dans des systemes
de retenue tels que des dispositifs a sangles ou bien a vessies
pneumatiques, mais egalement dans des systemes de regulation
anti-blocage.
D'apres la demande de brevet allemand
DE-OS 2 044 045, on connatt un dispositif dans lequel des signaux,
produits en fonction d'une acceleration dans un detecteur
d'acceleration et qui depassent une valeur de seuil, sont integres
pour eliminer des signaux parasites et sont compares a une valeur de
seuil dont le depassement provoque la generation de signaux servant a
commander des organes d'actionnement. Ce dispositif est prevu pour une
regulation de force de freinage, ou le detecteur est monte dans le
moyeu de la roue a regler et fournit des signaux sinusoidaux
symetriques proportionnels a la vitesse de rotation de la roue et
ayant une frequence et une amplitude variables, ces signaux etant
differencies pour produire des signaux proportionnels a
l'acceleration.En cas de depassement d'une acceleration determinee, il
se produit un signal qui est integre pour pouvoir differencier des
signaux d'acceleration purs de signaux parasites (par exemple un
passage dans des nids de poule). Cela signifie un ralentissement de la
generation de signaux dont on doit cependant tenir compte.
La fin du signal doit etre transmise cependant autant que possible
sans retard. Les organes d'actionnement commandes par ces signaux
d'acceleration sont des electro-valves servant a commander la pression
de freinage de roue. Dans le cas de systemes de retenue de passagers,
qui declenchent un dispositif de protection a l'aide d'amorces
pyrotechniques, on doit tenir compte d'autres particularites. Les
signaux d'acceleration engendres, essentiellement les composantes
negatives, c'esta-dire des signaux de ralentissement qui sont produits
lors d'un choc contre un obstacle avec un detecteur solidaire de la
carrosserie, ont une autre allure que ceux d'un detecteur de roue.Les
signaux parasites sont des signaux sinusoIdaux disposes
essentiellement symetriquement par rapport a l'axe et qui
s'amortissent de facon aperiodique en moins d'environ 20 ms - comme ce
qu'on appelle un effet de coup de marteau - tandis que des
decelerations sous l'effet d'une collision ont un profil asymetrique
et sont situees, avec des debordements de l'axe, principalement dans
la zone negative d'acceleration. Des declenchements errones peuvent
avoir des consequences tres perturbatrices et d'autre part l'ensemble
du dispositif de declenchement ne doit pas etre couteux pour ne pas
empecher de nombreuses applications.
L'invention a en consequence pour but d'ameliorer un dispositif de
declenchement d'un dispositif de protection de passagers de maniere
que, avec une realisation simple et par consequent peu couteuse, il
satisfasse aux conditions particulieres des systemes de retenue a
amorcage pyrotechnique sans elimination de la securite necessaire.
Ce probleme est resolu en ce que a) comme detecteur d'acceleration, il
est prevu un contacteur qui se ferme avec le minimum de retard
possible au-dessus d'un seuil d'acceleration determine et qui s'ouvre
avec le minimum de retard possible en dessous de ce seuil, b) la
constante de temps de decharge du circuit d'integration est superieure
a la constante de temps de charge, c) il est prevu un contacteur a
seuil a effet d'hysteresis qui est enclenche ou ferme pour une
premiere valeur de seuil determinee et qui est ouvert pour une seconde
valeur de seuil determinee et plus faible, d) il est prevu un
contacteur d'acceleration ayant un comportement d'inertie a la
fermeture et a l'ouverture plus lent et un seuil d'acceleration plus
faible que celui du detecteur d'acceleration, et e) le contacteur
d'acceleration est branche dans le circuit d'excitation de l'element
de declenchement, cet element de declenchement etant dispose entre
l'organe de commutation*et le contacteur d'acceleration.
Les avantages particuliers en ce qui concerne le prix de revient sont
obtenus entre autres grace a l'utilisation comme detecteur
d'acceleration d'un simple contacteur, qui est forme d'un contact fixe
et d'un contact elastique presentant une tension elastique determinee
et de faible masse de maniere a posseder l'insensibilite necessaire a
la deceleration et qui est en mesure de suivre des aacelerations et
des decelerations alternees franchissant le seuil d'acce aeration
predetermine par la tension elastique a des intervalles de 1 a 2 mus,
c'est-a-dire qui se ferme lors de decelerations au-dessus du seuil et
qui s'ouvre lors de decelerations en dessous du seuil.En combinaison
avec les constantes de temps de charge et de decharge determinees du
circuit d'integration et du contacteur a seuil branche en aval, on
obtient ainsi d'une part une meilleure possibilite de differencier si
on a affaire a des signaux parasites ou a une collision et d'autre
part on assure une generation plus rapide de signaux dans le cas d'une
collision, ce qui est precisement important dans ce cas.
Cela sera explique de facon plus detaillee dans la suite. La relation
entre la decharge plus lente du circuit d'integration et les seuils,
selectionnes en correspondance, du contacteur a seuils permet
d'obtenir un signal de commande ayant une duree suffisante pour le
declenchement de l'element de declenchement, par exemple une pastille
d'amorcage d'un dispositif de securite a ceinture, et economise ainsi
un generateur d'impulsions relie au contacteur a seuil, par exemple un
etage basculant monostable.Enfin il est prevu dans le circuit
d'excitation de l'element de declenchement un contacteur
d'acceleration qui peut avoir la meme structure que le detecteur
d'acceleration mais qui peut cependant posseder un seuil
d'acceleration plus faible et une plus grande inertie de commande. I1
doit alors se fermet quand la comparaison entre le signal parasite et
le signal de collision est terminee et lorsque le signal d'excitation
de l'organe de commutation apparait a la sortie du contacteur a seuil.
En ce qui concerne l'inertie de commande, aucune mesure particuliere
n'est necessaire car, apres le declenchement de la pastille
d'amorcage, le dispositif de declenchement n'est plus en action.
Grace a la disposition de la pastille d'amorcage entre l'organe de
commutation et le contacteur d'acceleration, un court-circuit
s'etablissant entre une partie du dispositif de declenchement et le
ple positif ou bien le pdle negatif de la source de tension d'a
limentation n'a plus aucun effet indesirable tant que le contacteur
d'acceleration n'est pas ferme et egalement un court-circuit dans la
pastille d'amorcage, meme par exemple en cas de travaux de reparation,
reste sans consequence dans ce cas.
D'autres avantages et caracteristiques de l'invention seront mis en
evidence dans la suite de la description, donnee a titre d'exemple non
limitatif, et en regard des dessins annexes dans lesquels
- la figure 1 represente un schema du circuit d'un dispositif de
declenchement conforme a l'invention,
- la figure 2a montre l'allure typique d'un signal parasite, et
- la figure 2b montre l'allure typique d'un signal d'acceleration lors
de la collision d'un vehicule avec un obstacle fixe.
Sur la figure 1, on a represente schematiquement le schema du circuit
d'un dispositif de declenchement conforme a l'invention pour un
dispositif de securite a ceinture, qui bloque, en cas de collision, la
ceinture de securite mise en place sur un passager du vehicule. Cela
se produit, dans l'exemple de realisation, a l'aide d'une charge
pyrotechnique qui est amorcee electriquement.
Dans le circuit-serie, il est prevu entre le pole positif et le ple
negatif de la source de tension d'alimentation un detecteur
d'acceleration 1 et un circuit d'integration 2, se composant d'une
maniere connue d'une resistance de charge 2a, d'une bobine 2b, qui
peut egalement etre supprimee dans un cas particulier, d'un
condensateur 2c et d'une re sistance de decharge 3 branchee en
parallele de celui-ci.Le point de jonction entre la bobine 2b et le
condensateur 2c est relie a l'entree de comparaison d'un amplificateur
operationnel, servant de contacteur a seuil 4, par l'intermediaire
d'une resistance d'entree 4a, la valeur de seuil etant reglable par
l'intermediaire d'une resistance variable 5 reliee a la source de
tension d'alimentation et connectee a l'autre entree de
l'amplificateur operationnel.
Par un couplage de reaction (resistance 4b) etabli entre la sortie et
l'entree de comparaison de l'amplificateur operationnel, on obtient un
effet d'hyste resis, c'est-a-dire qu'il apparait a la sortie de
l'amplificateur un signal lorsque la tension a l'entree de comparaison
depasse la valeur de seuil reglee. Ce signal disparait ensuite lorsque
la tension tembe en dessous d'une valeur inferieure au seuil et
determinee par la valeur de la resistance 4b de la derivation de
couplage de reaction A la sortie du contacteur a seuil 4, il est prevu
un organe de commutation 6, se composant d'un transistor excite par le
signal de sortie du contacteur a seuil et dont la voie
collecteur-emetteur est branchee dans le circuit de courant d'amorcage
de la pastille d'amorcage.Ce circuit de courant d'amorcage relie le
pole positif de la tension de bord UB, par l'intermediaire de l'organe
de commutation 6, de la pastille d'amorcage 9 et du contacteur
d'acceleration 7, dont le mode de fonctionnement est semblable a celui
du detecteur d'acceleration 1 mais qui a une plus grande inertie de
commande et un seuil d'acceleration plus petit, au pole negatif de la
tension de bord.
On va expliquer dans la suite le mode de fonctionnement du dispositif
de declenchement. Comme in dique ci-dessus, le detecteur
d'acceleration 1 est regle a une valeur de seuil determinee, par
exemple de maniere a reagir a des decelerations de 4 g,
Pour des decelerations superieures a cette valeur, le contacteur se
ferme avec le minimum d'inertie possible et il s'ouvre en dessous de
cette valeur.
Lorsque le contacteur est ferme, le condensateur 2c est charge, avec
une constante de temps determinee par la resistance de charge 2a et la
bobine 2b, a partir de la source d'alimentation par l'intermediaire
d'un circuit 8 de regulation de tension et eventuellement par
l'intermediaire d'une source de courant constant 10. Par
l'intermediaire de la resistance de decharge 3, le condensateur est
decharge, quand le contacteur est ouvert, avec une constante de
decharge qui est superieure a la constante de charge. Cela est obtenu
par le fait que la valeur de la resistance de charge 2a est inferieure
a la valeur de la resistance de decharge 3.Si on considere la figure
2a qui donne la courbe representant l'acceleration +b et la
deceleration -b pendant le temps t pour un signal parasite et ot la
valeur de seuil, pour laquelle le contacteur est actionne, est
indiquee par une droite en trait interrompu parallele a l'axe des
abscisses, on se rend compte que, pour un choix approprie.des
constantes de temps, il ne se produit qu'une faible charge du
condensateur, lorsque cela est necessaire, cette charge ne fermant pas
le contacteur a seuil branche en aval.Par contre en cas de collision,
l'acceleration prend, par rapport a la valeur de seuil representee en
trait interrompu sur la figure 2b, principalement des valeurs pour
lesquelles le detecteur 1 est ferme et le condensateur 2c est ainsi
charge de sorte que la valeur de seuil reglee a l'aide de la
resistance 5 est rapidement depassee et que le contacteur a seuil
produit a sa sortie un signal qui ouvre la voie collecteur-emetteur de
l'organe de commutation 6 et qui enclenche ainsi la pastille
d'amorcage 9. Du fait que le contacteur d'acceleration 7 a ete regle a
une valeur de seuil plus faible, par exemple de 2,5 g, et a une
inertie plus grande, en se fermant ulterieurement mais lors de
l'actionnement l'organe de commutation 6, du courant peut passer a ce
moment dans la pastille d'amorcage 9. Pour assurer ce passage du
courant suffisamment longtemps pour que la pastille d'amorcage soit
egalement enclenchee en toute securite, c'est-a-dire approximativement
pendant 1 a 2 ms, le contacteur a seuil fonctionne avec l'hysteresis
decrite de maniere que la decharge du condensateur ait une duree,
depuis le seuil d'enclenchement jusqu'au seuil de coupure, en relation
avec les constantes de temps de decharge, et au moins suffisamment
longtemps pour que la pastille d'amor cage soit enclenchee en toute
securite.
Claims
_________________________________________________________________
1.REVENDICATION Dispositif de declenchement pour un dispositif de
protection de passager, notamment pour des systemes de retenue en cas
de collisions dans des vehicules automobiles, comportant en serie un
detecteur d'acceleration, un circuit d'integration presentant des
constantes de temps de charge, et de decharge differentes, un
contacteur a seuil et un organe de commutation d'un element de
declenchement, caracterise par la combinaison des caracteristiques
suivantes a) comme detecteur d'acceleration (1), il est prevu un
contacteur qui se ferme avec le minimum de retard possible au-dessus
d'un seuil d'acceleration determine et qui s'ouvre avec le minimum de
retard possible en dessous de ce seuil, b) la constante de temps de
decharge du circuit d'integration (2) est superieure a la constante de
temps de charge, c) il est prevu un contacteur a seuil (4) a effet
d'hysteresis qui est enclenche pour une premiere valeur de seuil
determinee et qui est ouvert pour une seconde valeur de seuil
determinee et plus faible, d) il est prevu un contacteur
d'acceleration (7) ayant un comportement d'inertie a la fermeture et a
l'ouverture plus lent et un seuil d'acceleration plus faible que celui
du detecteur d'acceleration (1), et e) le contacteur d'acceleration
(7) est branche dans le circuit d'excitation de l'element de
declenchement (9), cet element de declenchement etant dispose entre
l'organe de commutation (6) et le contacteur d 'acce- leration (7).
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