DE3733399A1 - Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und insbesondere auf einen Steuerkreis zum Aufblasen des Luftsackes.

Luftsäcke sind die neuesten aktiven Rückhaltesysteme zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei einem Unfall. Diese Luftsäcke weisen eine aufblasbare Blase, die normalerweise in einem kompakten Raum zusammengefaltet ist, einem Gasgenerator zum schlagartigen Einblasen von Druckgas in die Blase und einen Steuerkreis auf, der auf einen Zusammenstoß anspricht und den Gasgene­ rator auslöst. Es wurde festgestellt, daß der Fahrer am besten geschützt ist, wenn der Luftsack am Lenkrad angebracht ist.

Da jedoch das Lenkrad frei drehbar bleiben muß, war es bisher schwierig und teuer, eine sichere und verläßliche Stromquelle für das Luftsack-Steuersystem vorzusehen. In der US 45 04 082 beispielsweise wurde vorgeschlagen, den Luftsack-Steuerkreis über den Hupen- Schaltkreis direkt mit der Fahrzeugbatterie zu verbin­ den. Diese Verbindung erfordert jedoch größere Änderun­ gen in der Verdrahtung des Fahrzeuges und verläßt sich auf die Fahrzeugbatterie als primäre Stromquelle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere am Lenkrad eines Fahrzeuges angebrachtes Luftsack-System zu schaffen, das keine Änderungen der Fahrzeugverdrahtung erfordert, unabhängig von der Fahrzeugbatterie ist und dessen Steuerkreis aus wenigen Teilen besteht und daher billig herstellbar und aus wenig störanfällig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist die Energiequelle für das Aktivieren des Luftsack-Systems ein Speicherele­ ment, beispielsweise ein Kondensator oder eine wiederauf­ ladbare Batterie, das während des normalen Betriebes des Kraftfahrzeuges aufgeladen wird. Im Falle eines Zusammenstoßes liefert dieses Speicherelement die Energie für das Auslösen des Gasgenerators, so daß das Sicherheitssystem auch nach einem Ausfall der Fahrzeugbatterie oder einem Kabelbruch voll funktionsfähig bleibt. Da die die Hupe aktivierende Vor­ richtung, normalerweise ein Relais, gewöhnlich am Lenkrad angebracht ist, sind keine zusätzlichen elektrischen An­ schlüsse erforderlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Abwandlung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Lenkrades eines Kraftfahrzeuges mit einem Luftsack,

Fig. 2 einen Steuerkreis für den Luftsack, und

Fig. 3 eine Abwandlung des in Fig. 2 dargestellten Steuer­ kreises.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Luftsack-System bezeichnet, das an einem Lenkrad 12 mit einer Lenksäule 14 angebracht ist. Das Lenkrad 12 hat außerdem einen Hupenknopf 16, der über einen Schleifring 18 (Fig. 2) mit der Verdrahtung des Fahr­ zeuges verbunden ist.

Einzelheiten des Hupen-Schaltkreises und des Luftsack-Steuer­ kreises sind aus Fig. 2 ersichtlich. Eine die Hupe aktivie­ rende Vorrichtung, z. B. eine Relaisspule 20, ist mit einem Anschluß mit dem Pluspole der nicht dargestellten Fahrzeug- Batterie verbunden. Der andere Anschluß der Relaisspule ist über den Schleifring 18 und einen Schleifkontakt 24 mit dem Hupenknopf 16 verbunden. Der Schleifring 18 gestattet ein freies Drehen des Lenkrades 12 unter Aufrechterhaltung der elektrischen Verbindung zwischen dem Schleifkontakt 24 und der Hupen-Relaisspule 20. Der Hupen-Relaiskontakt 26 ist mit der Relaisspule 20 gekuppelt und dient zur Auslösung der Hupe 28. Wenn der Hupenknopf 16 betätigt wird, wird der Schleifkontakt 24 geerdet und die Relaisspule 20 er­ regt. Die erregte Spule schließt den Kontakt 26, wodurch die Hupe 28 ausgelöst wird. Dieser Hupen-Schaltkreis ist bei den meisten Kraftfahrzeugen üblich.

Der Luftsack-Steuerkreis 30 weist ein elektrisches Energie- Speicherelement 32, einen Sensor 34 und einen Gasgenerator- Auslöser 36 auf. Das elektrische Speicherelement 30 und der Sensor 34 sind in Reihe mit einem Vorwiderstand 38 und der Kathode einer Sperrdiode 40. Die Anode der Diode 40 ist mit dem Schleifkontakt 24 verbunden.

Vorzugsweise ist das elektrische Energie-Speicherelement 32 dynamisch wiederaufladbar. Es kann beispielsweise von einem Kondensator mit 4700 µF oder einer wiederaufladbaren NiCD- Batterie entsprechender Kapazität gebildet sein.

Der Luftsack-Steuerkreis 30 arbeitet wie folgt: Wenn der Sensor 34 einen Aufprall registriert, schließt er einen Kontakt, wodurch Strom zu dem Auflöser 36 fließen kann. Dadurch wird der Auslöser 36 aktiviert und es wird dem Luftsack Gas zum Aufblasen zugeführt. Das Energie-Speicher­ element 32 wird durch Strom aus der Fahrzeugbatterie über die Relaisspule 20, den Schleifring 18, den Schleifkon­ takt 24, die Diode 40 und den Widerstand 38 im aufgela­ denen Zustand gehalten. Wenn das Speicherelement 32 ein Kondensator ist, wird er auf die Spannung der Fahrzeug­ batterie aufgeladen. Wenn wiederaufladbare Batterien ver­ wendet werden, erfolgt ein ständiges Aufladen über den Widerstand 38, um die Batterien auf ihrer Nennspannung zu halten. In jedem Fall wird der durch den Widerstand 38 fließende Ladestrom momentan durch die Diode 40 blockiert, wenn der Hupenknopf 16 betätigt wird. Die Diode 40 gewähr­ leistet, daß das Speicherelement 32 durch die Betätigung des Hupenknopfes 16 nicht entleert wird. Mit Hilfe der Diode 40 ist der Hupenschaltkreis vollkommen unabhängig von dem Luftsack-Steuerkreis.

Wenn das Energie-Speicherelement 32 aus irgendeinem Grunde ausfällt, bleibt der Luftsack-Steuerkreis trotzdem voll funktionsfähig, und zwar erhält er dann seine Energie über die Diode 40, den Schleifring 18 und die Hupen-Relaisspule 20.

Ein weiterer Vorteil des Luftsack-Steuerkreises von Fig. 2 besteht darin, daß er nur eine Masseverbindung und eine Ver­ bindung zu dem Schleifkontakt 24 erfordert, welcher bereits mit einem Lenkradelement verbunden ist. Daher ist der Steuer­ kreis sehr leicht in ein bestehendes Fahrzeug zu integrie­ ren oder einer vorhandenen Fahrzeug-Verdrahtung anzupassen.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Hupen-Schaltkreis stän­ dig mit der Fahrzeugbatterie verbunden ist. Dadurch wird das Energie-Speicherelement 32 ständig aufgeladen, gleich­ gültig, ob das Fahrzeug fährt oder auch nur der Zündschlüs­ sel eingesteckt ist oder nicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind die gleichen Schaltkreiselemente verwendet wie in Fig. 2. Zusätzlich ist ein Spannungs-Komparator 42 zur Überwachung des Spannungs­ abfalles am Vorwiderstand 38 vorgesehen. Wenn der Strom durch den Widerstand 38 niedrig ist, hat der Komparator 42 eine hohe Ausgangsleistung. Ein hoher Ladestrom, der anzeigt, daß das Energie-Speicherelement 32 sich im entladenen Stand be­ findet, schaltet den Komparator 43 ab. Der Ausgang des Kom­ parators 42 wird dazu verwendet, eine Anzeigelampe 44, vor­ zugsweise mit einem LED, zu aktivieren, die aufleuchtet, wenn das Luftsacksystem betriebsbereit ist. Eine zweite Sperrdiode 46 isoliert den Komparator 42 von dem Speicherelement 32 .

Zusätzlich ist ein Fehlerdiagnose-Widerstand 48 vorgesehen, um die Einsatzbereitschaft des Systems ständig zu überwachen.

Anstelle des Komparators 42 kann ein Zeitglied vorgesehen werden, um anzuzeigen, daß das Luftsack-System eine vorbe­ stimmte Zeit nach dem Einschalten der Zündung einsatzbereit ist.

Claims (7)

1. Kraftfahrzeug mit einer Batterie, einem Hupen-Schalt­ kreis, bestehend aus einer Hupe, einem Hupenrelais in Reihe mit einem Hupenschalter und der Batterie, und einem Steuerkreis zum Aufblasen eines Luftsackes, gekennzeichnet durch

• a) ein Energie-Speicherelement (32), as mit dem Hupenschaltkreis zwecks Wiederaufladung verbunden ist,
• b) einen Sensor (34) der bei einem Aufprall des Fahrzeuges ein Signal erzeugt, und
• c) einen Auslöser (36) für einen den Luftsack aufblasen­ den Gasgenerator, der von dem Energie-Speicherelement aufgrund eines Signals von dem Sensor ausgelöst wird.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energie-Speicherelement (32) an das Hupenrelais (20) angeschlossen ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Energie-Speicherelement (32) mit dem Hupenrelais (20) durch eine Sperrdiode (40) verbunden ist, welche einen Stromfluß nur aus dem Hupenschaltkreis zuläßt.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energie-Speicherelement (32) einen Kondensator enthält.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energie-Speicherelement (32) eine wiederauflad­ bare Batterie ist.

6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daß der Huben-Schaltkreis von dem Luftsack-Steuerkreis (30) durch eine Sperrdiode (40) getrennt ist, die ein Entladen des Speicherelements (32) über den Hupen-Schalt­ kreis verhindert.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Ladezustand des Speicher­ elements (32) anzeigende Vorrichtung (44) vorgesehen ist.