DE4113710C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein sicherheitsrelevantes Steuergerät mit einer über eine Steckverbindung angeschlossenen Kontroll­ leuchte, insbesondere an einem Kraftfahrzeug.

Sicherheitsrelevante Steuergeräte an einem Kraftfahrzeug sind beispielsweise Steuergeräte für die Aktivierung eines Airbag­ systems, eines Gurtstrammersystems oder eines Antiblockier- bzw. Antischlupfsystems. Durch solche Steuergeräte werden am Fahrzeug selbsttätig Maßnahmen und Betriebszustände herbeige­ führt, die bei richtiger Funktion die Fahrzeugsicherheit ver­ bessern, jedoch bei einer Fehlfunktion kritische Betriebszu­ stände mit der Gefahr von Verletzungen für die Fahrzeuginsas­ sen herbeiführen können. Es ist daher besonders wichtig, die Funktion solcher Steuergeräte, einschließlich ihrer richtigen elektrischen Anschlüsse, selbsttätig zu überprüfen und das Er­ gebnis dieser Überprüfung über eine zugeordnete Kontrolleuch­ te anzuzeigen. Üblicherweise wird dazu eine Kontrolleuchte so angesteuert, daß sie bei einer Fehlfunktion ständig leuchtet oder blinkt.

Es ist bekannt (DE-OS 39 37 411), in ein Kraftfahrzeug eine hochwertige Sicherheitseinrichtung zur Ansteuerung eines Air­ bags einzubauen, mit einer Steuerelektronik, die zusätzlich zu ihrer Steuerfunktion eine interne Diagnose der Funktion des Steuergeräts und/oder der gesamten Sicherheitseinrichtung durchführt. Diese interne Diagnose wird anfangs beim Aktivie­ ren des Steuergeräts, beispielsweise beim Einschalten der Zün­ dung, als Initialtest durchgeführt.

Dabei wird nach dem Einschalten der Zündung eine am Armaturen­ brett angeordnete Kontrolleuchte angesteuert, die üblicherwei­ se während des Initialtests leuchtet und dabei auch eine Kon­ trolle der Funktion der Lampe in der Kontrolleuchte erlaubt. Nach dem Motorstart und/oder dem Abschluß der internen Diagno­ se, wenn keine Fehlfunktion erkannt wird, wird die Ansteue­ rung unterbrochen und die Kontrolleuchte erlischt. Wird eine Fehlfunktion erkannt, leuchtet dagegen die Kontrolleuchte ständig weiter.

Wenn die Kontrolleuchte nach einem positiven Initialtest er­ loschen ist, werden üblicherweise auch während des weiteren Fahrbetriebs Testprogramme abgearbeitet. Beim Erkennen einer Fehlfunktion wird die Kontrolleuchte wieder angesteuert und so der Fahrer auf den Ausfall der Sicherheitseinrichtung hin­ gewiesen. Je nach Fahrzeugausrüstung kann ein Airbag nur für den Fahrer oder auch ein zusätzlicher Airbag auf der Beifah­ rerseite installiert sein. Aus Kostengründen wird für beide Einbaumöglichkeiten ein von außen weitgehend gleich aussehen­ des Steuergerät verwendet, das aber ersichtlich gewisse Modi­ fikationen zur Ansteuerung nur eines oder von zwei Airbags enthalten muß. Diese Modifikationen sind geräteintern ausge­ führt und dem Gerätegehäuse außen praktisch nur durch unter­ schiedliche Aufdrucke und Gerätenummern anzusehen. Daher kön­ nen beide Gerätemodifikationen leicht sowohl bei der Fahrzeug­ montage als auch bei einer evtl. Reparatur in einer Reparatur­ werkstätte verwechselt werden. Besonders fatal wäre es, wenn ein Steuergerät, das nur zur Ansteuerung eines Fahrer-Airbags ausgerüstet ist, anstelle eines äußerlich praktisch gleichen Steuergeräts für die zusätzliche Ansteuerung eines Beifahrer- Airbags eingebaut werden würde, da dann dieser im Ernstfall überhaupt nicht aktiviert werden könnte.

Eine Lösung dieses Problems wird dadurch erreicht, daß die Kontrolleuchte extern, das heißt nicht aus dem Steuergerät, mit Spannung versorgt wird. Zusätzlich zum fahrzeugseitigen Lampenkabel und der geräteseitigen Lampensteuerleitung wird jeweils eine Masseleitung geführt, die an unterschiedlichen, den Gerätemodifikationen zugeordneten Anschlußkontakten bzw. Steckerkontakten angeschlossen sind. An den für die bestimmte Modifikation geräteseitig nicht belegten Anschlußkontakten für die Lampensteuerleitung und der zugeordneten Masseleitung sind Kurzschlußbrücken vorgesehen. Bei der Verwendung einer ungeeigneten Modifikation erfolgt daher ein Kurzschluß des Stromkreises für die Kontrolleuchte über eine der Kurzschluß­ brücken, so daß die Warnlampe ständig angesteuert wird und leuchtet. Es wird somit nach dem Einbau einer falschen Modifi­ kation in jedem Fall erkannt, daß ein Fehler vorliegt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß hier die Kurzschluß­ brücken im Steuergerät enthalten sind und der Kurzschluß bzw. die Ansteuerung der Kontrolleuchte bei eingestecktem Steuerge­ rät (der falschen Modifikation) durchgeführt wird.

Ein besonders kritischer Zustand, der mit der vorstehend be­ schriebenen Schaltungsanordnung nicht gelöst wird, besteht dann, wenn das Steuergerät mit seinem Systemstecker überhaupt nicht mit dem leitungssatzseitigen Stecker verbunden ist, bei­ spielsweise wenn bei der Montage die Herstellung einer ent­ sprechenden Steckverbindung vergessen wurde. Damit ist auch die Kontrolleuchte vom Steuergerät abgekoppelt und ständig dunkel gesteuert. Der Fahrer eines Kraftfahrzeugs erhält somit während des Fahrbetriebs durch die dunkle Kontrollampe die Fehlinformation, sein Sicherheitssystem sei in Ordnung, obwohl die Steuerung überhaupt keine Verbindung hat. Dies hat eine erhebliche Verringerung der Fahrzeugsicherheit zur Folge.

Weiter ist eine Steckvorrichtung bekannt (DE 39 09 912 A1), die zum Verbinden eines Kabelbaums mit einem elektrischen Schaltgerät in einem Kraftfahrzeug dient. Der Steckverbinder der Steckvorrichtung ist mit einer Kurzschlußbrücke versehen, die bei abgezogenem Steckverbinder durch Kurzschließen zuge­ ordneter Kontaktteile verhindert, daß durch Anschließen von stromführenden Geräten Kontaktpaare durch elektrostatische Aufladung am Kabelbaum angeschlossene Aggregate in uner­ wünschter Weise angetrieben werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein sicherheits­ relevantes Steuergerät mit einer über eine Steckverbindung an­ geschlossenen Kontrolleuchte so weiterzubilden, daß eine feh­ lende Steckverbindung selbsttätig angezeigt wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 sind an einem leitungssatzseitigen Stecker als Bestandteil der Steckverbindung ein Massesteckanschluß und ein Batteriesteckanschluß, in dessen Anschlußleitung die Kontrolleuchte liegt, durch eine auftrennbare Kurzschluß­ brücke verbunden. Die Auftrennung der Kurzschlußbrücke er­ folgt beim Einstecken des am Steuergerät angeordneten System­ steckers in den leitungssatzseitigen Stecker bzw. in den zuge­ ordneten Massesteckanschluß und den Batteriesteckanschluß.

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird erreicht, daß die Kontrolleuchte bei nicht eingestecktem Systemstecker des Steuergeräts in einem über die Kurzschlußbrücke geschlossenen Stromkreis liegt und damit ständig leuchtet. Zweckmäßig ist die Anschlußleitung zum Batteriesteckanschluß, in der die Kon­ trolleuchte liegt, über das Zündschloß steuerbar. Die Kon­ trolleuchte wird damit bei nicht eingestecktem Systemstecker und angeschalteter Zündung angesteuert und über die Kurz­ schlußbrücke ständig mit Spannung versorgt. Das ständige Leuchten der Kontrolleuchte weist in jedem Fall auf einen Feh­ ler hin. Bei einer Fehlersuche ist dann als erstes zu prüfen, ob die Steckverbindung zwischen dem Steuergerät und dem lei­ tungssatzseitigen Stecker hergestellt ist.

Beim Einstecken des Systemsteckers vom Steuergerät in den lei­ tungssatzseitigen Stecker wird die Kurzschlußbrücke aufge­ trennt, wobei anstelle der Kurzschlußbrücke Ansteuerelemente für die Kontrolleuchte innerhalb des Steuergeräts angeschlos­ sen sind. Diese Ansteuerelemente wirken als schaltende Elemen­ te und schließen bei einer erkannten Fehlfunktion im Steuerge­ rät oder im System den Stromkreis für die Kontrolleuchte.

Bei einem nicht eingesteckten Systemstecker zeigt eine leuch­ tende Kontrolleuchte somit eine fehlende Steckverbindung an. Wird die Steckverbindung ordnungsgemäß hergestellt und leuch­ tet dann die Kontrolleuchte, ist dies ein Hinweis auf einen Fehler im Steuergerät oder ggfs. in den angeschlossenen, wei­ teren Komponenten des vom Steuergerät aktivierbaren Sicher­ heitssystems. Der Fahrer eines Kraftfahrzeugs oder bereits der Kontrolleur bei der Endkontrolle nach der Fahrzeugmontage wird somit sicher auf eine fehlende Steckverbindung zwischen dem Systemstecker am Steuergerät und dem leitungssatzseitigen Gegenstecker, was einem völligen Ausfall des Sicherheits­ systems gleichkommt, durch eine ständig leuchtende Kontroll­ euchte hingewiesen.

Eine auftrennbare Kurzschlußbrücke könnte beispielsweise eine Drahtverbindung sein, die beim Einstecken des Systemsteckers in den leitungssatzseitigen Gegenstecker abgerissen wird. Eine solche Anordnung wäre jedoch nur bei der Erstmontage wirksam. Mit Anspruch 3 wird daher vorgeschlagen, daß die Kurzschlußbrücke federbelastete Kontaktteile enthält, die bei nicht eingestecktem Systemstecker für eine Kontaktgabe im Massesteckanschluß und im Batteriesteckanschluß anliegen und die durch eine Drahtbrücke verbunden sind. Diese federbelaste­ ten Kontaktteile werden beim Einstecken des Systemsteckers durch dessen Steckerstifte und/oder ggfs. separate Druck­ stücke aus ihrer Kontaktstellung gegen ihre Federkraft wegge­ drückt. Beim Herausziehen des Systemsteckers werden die Kon­ taktteile durch die Federkraft wieder in ihre Kontaktstellung zurückgeführt, so daß die selbsttätige Anzeige eines nicht eingesteckten Systemsteckers wieder eingeschaltet ist.

Gemäß Anspruch 4 ist das Steuergerät Bestandteil eines Air­ bag- und/oder Gurtstrammersystems mit elektrisch aktivier­ baren Zündpillen. Zur Erkennung eines Auslösefalls bei einem Aufprall sind an geeigneten Stellen der Fahrzeugkarosserie Beschleunigungssensoren angebracht, deren Signale dem Steuer­ gerät über Steckanschlüsse des leitungssatzseitigen Steckers zugeführt werden. Weiter ist der elektrische Stromkreis für die Zündung der Zündpillen über den leitungssatzseitigen Stecker geführt. Ersichtlich sind somit am Steuergerät eine Mehrzahl von Eingängen und Ausgängen, unter anderem der Aus­ gang für die Kontrolleuchtenansteuerung, die über die Steck­ verbindung geführt sind. Zum Schutz vor einer ungewollten Aus­ lösung der Zündpillen sind auch deren Anschlußkontakte am lei­ stungssatzseitigen Stecker über eine auftrennbare Kurzschluß­ brücke geführt, die ebenfalls beim Einstecken des System­ steckers in der vorbeschriebenen Art geöffnet wird, so daß dann die Anschlußleitungen über entsprechende Steuerelemente des Steuergerätes miteinander verbunden sind.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen leitungssatzseitigen Stecker einer Steckverbindung, in den ein Systemstecker eines Steuergeräts einsteckbar ist,

Fig. 2 einen Stecker gemäß Fig. 1 in schematischer Darstel­ lung mit angeschlossener Kontrolleuchte und angeschlos­ senen Zündpillen als Bestandteil eines Airbag-Sicher­ heitssystems,

Fig. 3 einen schematisierten Schnitt durch den Stecker nach Fig. 1 im Bereich der Anschlußkontakte für die Kon­ trolleuchte mit einer Kurzschlußbrücke mit federbela­ steten Kontaktteilen und ein Steuergerät mit zugeordne­ ten Kontaktstiften und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts mit Systemstecker und einem leitungssatzseitigen Stecker mit auftrennbarer Kurzschlußbrücke.

In Fig. 1 ist ein leitungssatzseitiger Stecker 1 dargestellt, der in einer Fahrzeugkarosserie als Gegenstecker für einen Systemstecker eines Steuergeräts fest angebracht ist. Der Stecker 1 enthält eine Mehrzahl von Steckbuchsen 2, die mit Kabeln eines Mehrfachkabels 3 verbunden sind. An diese Kabel sind die Stromversorgung, Beschleunigungssensoren, Zünd­ pillen, eine Kontrolleuchte, etc. eines Airbag-Sicherheits­ systems angeschlossen.

Der Anschluß ist im Detail in der schematischen Darstellung nach Fig. 2 eingezeichnet. Mit den ersten beiden Steckbuchsen ist jeweils eine Masseleitung 4 und eine Anschlußleitung 5 zu einem positiven Batterieanschluß 6 verbunden. In der Anschluß­ leitung 5 liegt eine Kontrolleuchte 7, die beim Aufleuchten einen Fehler im Airbag-System signalisiert.

Die Steckbuchsenanschlüsse (Massesteckanschluß 21, Batterie­ steckanschluß 22) sind (bei nicht eingestecktem Systemstecker des Steuergeräts) mit einer auftrennbaren Kurzschlußbrücke 8 (strichliert dargestellt) verbunden.

Am zweiten Steckbuchsenpaar 23, 24 ist am jeweiligen Anschluß eine Plusleitung 9 und eine Minusleitung 10 zu einer Zündpil­ lenanordnung 11 angeschlossen. Auch diese Steckbuchsenan­ schlüsse 23 und 24 sind durch eine auftrennbare Kurzschluß­ brücke 12 miteinander verbunden. An den anderen Steckbuchsen­ paaren sind schematisch weitere Leitungen zu (nicht darge­ stellten) Sensoren und Betätigungselementen eingezeichnet.

Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, daß bei geschlossener Kurzschluß­ brücke 8 der Stromkreis für die Kontrolleuchte 7 geschlossen ist und diese damit ständig leuchtet.

Weiter ist Fig. 2 zu entnehmen, daß bei geschlossener Kurz­ schlußbrücke 12 die beiden Leitungen 9 und 10 auf gleichem Potential liegen und somit die Zündpillen 11 nicht unbeabsich­ tigt gezündet werden können, da dafür eine Potentialdifferenz auf den Leitungen erforderlich ist.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Stecker 1 im Bereich des ersten Steckbuchsenpaars 21, 22 in schematischer Weise darge­ stellt. An der Steckbuchse 21 ist die Masseleitung 4 ange­ schlossen und mit der Steckbuchse 22 ist die Anschlußleitung 5 mit der Kontrolleuchte 7 verbunden.

Die Kurzschlußbrücke 8 besteht aus federbelasteten Kontakttei­ len 13, 14, die bei nicht eingestecktem Systemstecker 1 in der Steckbuchse 21 als Massesteckanschluß und in der Steck­ buchse 22 als Batteriesteckanschluß für eine Kontaktgabe anlie­ gen. Die Kontaktteile 13, 14 sind durch ein Brückenteil 15, das mit dem Stecker 1 befestigt ist, verbunden.

Weiter ist in Fig. 3 ein Gehäuse eines Steuergeräts 16 darge­ stellt mit den Steckbuchsen 21, 22 zugeordneten Steckerstif­ ten 17, 18 eines Systemsteckers, der entsprechend dem Gegen­ stecker 1 ausgeführt ist. Beim Einstecken der Steckerstifte 17, 18 in die Steckbuchsen 21, 22 werden die Kontaktteile 13, 14 aus ihrer dargestellten Kontaktlage weggedrängt (Pfeile 19), so daß die Funktion der Kurzschlußbrücke 8 unterbrochen ist. Die Masseleitung 4 und die Anschlußleitung 5 sind damit über die Steckverbindung mit nicht näher dargestellten An­ steuerelementen im Steuergerät 16 verbunden.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, mit einem Steuergerät 16 und einem über eine Kabelverbindung 20 angeschlossenen Systemstecker 21. Ansteuerbauteile im Steuer­ gerät, insbesondere zur Ansteuerung der Kontrolleuchte 7, sind schematisch als Schalttransistor 26 eingezeichnet.

An einen leitungsseitigen Stecker 1 als Gegenstecker zum Systemstecker 21 ist wiederum eine Masseleitung 4 und eine Anschlußleitung 5 mit Kontrolleuchte 7 angeschlossen. In der Anschlußleitung 5 ist zudem ein Schalter 27 angeordnet, der das Zündschloß darstellen soll, so daß die Leitung 5 nur bei eingeschalteter Zündung Verbindung zum positiven Batteriean­ schluß 6 hat. Die Kurzschlußbrücke 8 ist hier als strichlier­ te Leitung eingezeichnet, die beim Einstecken des System­ steckers 25 aufgetrennt wird.

Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion: Bei nicht eingestecktem Systemstecker 21 bzw. eingesteckten Steckerstif­ ten 17, 18 sind die Kurzschlußbrücken 8 und 12 in Funktion, so daß (bei eingeschalteter Zündung) einerseits die Kontrol­ leuchte 7 ständig leuchtet und andererseits die Zündungspil­ len 11 vor einer unbeabsichtigten Zündung geschützt sind. Das ständige Leuchten der Kontrolleuchte 7 weist dabei darauf hin, daß keine Verbindung zum Steuergerät hergestellt ist und somit die gesamte Airbag-Sicherheitsanordnung nicht funktions­ fähig ist.

Beim Einstecken des Systemsteckers 21 bzw. der Steckerstifte 17, 18 werden die Kurzschlußbrücken 8 und 12 aufgetrennt und die entsprechenden Anschlüsse mit den Ansteuerelementen im Steuergerät 16 verbunden. Damit kann über das Steuergerät 16 die erforderliche Spannung zur Zündung auf die Zündpillen 11 aufgebracht werden. Bei einem vom Steuergerät erkannten Feh­ ler wird über das Steuergerät der Stromkreis für die Kontroll­ euchte 7 geschlossen, so daß diese für eine Fehlersignalisie­ rung aufleuchtet.

Claims (4)

1. Sicherheitsrelevantes Steuergerät mit einer über eine Steckverbindung angeschlossenen Kontrolleuchte, insbeson­ dere an einem Kraftfahrzeug, mit einem leitungssatzseiti­ gen Stecker als Bestandteil der Steckverbindung, einem Massesteckanschluß und einem Batteriesteckanschluß, in dessen Anschlußleitung die Kontrolleuchte liegt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Massesteckanschluß (21) und der Batteriesteck­ anschluß (22) durch eine auftrennbare Kurzschlußbrücke (8) verbunden sind und
daß die Auftrennung der Kurzschlußbrücke (8) beim Ein­ stecken des am Steuergerät (16) angeordneten System­ steckers (17, 18; 25) in den leitungssatzseitigen Stecker (1) bzw. in den zugeordneten Massesteckanschluß (21) und den Batteriesteckanschluß (22) durchführbar ist.

2. Sicherheitsrelevantes Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung (5) zum Batterie­ steckanschluß (22) über das Zündschloß (Schalter 27) steuerbar ist.

3. Sicherheitsrelevantes Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurzschlußbrücke (8) feder­ belastete Kontaktteile (13, 14) enthält, die bei nicht ein­ gestecktem Systemstecker (17, 18; 25) im Massesteckan­ schluß (21) und im Batteriesteckanschluß (22) des leitungs­ satzseitigen Steckers (1) für eine Kontaktgabe anliegen und die durch eine Brücke (15) verbunden sind und
daß die federbelasteten Kontaktteile (13, 14) beim Ein­ stecken des Systemsteckers (25) durch Steckerstifte (17, 18) und/oder Druckstücke aus ihrer Kontaktstellung wegge­ drückt werden.

4. Sicherheitsrelevantes Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (16) Bestandteil eines Airbag- und/oder Gurtstrammersystems mit elektrisch aktivierbaren Zündpillen (11) ist und der Strom­ kreis für die Zündpillen (Leitungen 9, 10) über eine auf­ trennbare Kurzschlußbrücke (12) am leitungssatzseitigen Stecker (1) geschlossen ist.