DE10260271B4

DE10260271B4 - Vorrichtung zum Auslösen einer elektrischen Sicherung in einem Versorgungsstromkreis

Info

Publication number: DE10260271B4
Application number: DE2002160271
Authority: DE
Inventors: Thomas Blitzer; Martin Kurz; Wolfgang Bass
Original assignee: Robert Seuffer GmbH and Co KG; HKR Climatec GmbH
Current assignee: HKR Automotive GmbH
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2022-12-21
Also published as: DE10260271A1

Abstract

Vorrichtung zum Auslösen einer elektrischen Sicherung in einem Versorgungsstromkreis eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf Masse liegender elektrischer Leiter (3) und ein Plus-Leiter (4) des Versorgungsstromkreises im Kraftfahrzeug so angeordnet sind, dass durch eine bei einem Unfall einwirkende Kraft die beiden Leiter (3, 4) niederohmig kurzgeschlossen sind und durch die beiden niederohmig kurzgeschlossenen Leiter (3, 4) die elektrischen und elektronischen Bauelemente des Versorgungsstromkreises sowie der elektrische Verbraucher (1) von der Stromversorgungsquelle (6) abgetrennt sind und im wesentlichen der gesamte Versorgungsstrom in die Sicherung (2) eingeleitet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslösen einer elektrischen Sicherung in einem Versorgungsstromkreis eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Verbrauchers.

Eine derartige DE 43 05 819 A1 bekannte Vorrichtung weist eine Schmelzsicherung im Versorgungsstromkreis für einen elektrischen Motor auf. Bei einem Kurzschluss im Versorgungsstromkreis schmilzt die Sicherung. Die Gefahr, dass bei einem Unfall der Versorgungsstrom weiterhin dem Motor zugeführt wird, wird dadurch behoben, dass ein Beschleunigungssensor vorgesehen, welcher im Crashfall einen Unterbrecher betätigt, der die Verbindung zwischen der Stromversorgungsquelle und der Steuervorrichtung, über welche die Stromversorgung erfolgt, unterbricht.

Aus US 5,847,643 A ist ein im Normalzustand offener Versorgungsstromkreis für eine Alarmvorrichtung bekannt. Der Stromkreis wird im Normalzustand dadurch offengehalten, dass zwei Leiter im Abstand voneinander gehalten werden. Der eine Leiter ist ein Plusleiter und der andere Leiter ist an die Alarmeinrichtung angeschlossen. Wenn eine Kollision mit einem für den Fahrzeuglenker unsichtbaren Gegenstand stattfindet, sollen die beiden Leiter miteinander in Berührung gebracht werden, um den Fahrer durch das Alarmsignal der Alarmeinrichtung auf die Kollision mit dem nicht sichtbaren Gegenstand aufmerksam zu machen. Dabei wird der Stromkreis geschlossen, damit durch den Verbraucher (Alarmeinrichtung) der Strom für die Alarmbetätigung fließt.

Aus WO 87/01663 A1 ist es bekannt, mittels einer relativ aufwendig zu betätigenden Relaisanordnung einen mit dem Pluspol einer Batterie verbundenen Ausgang bei einem Crash an Masse zu legen. Aus EP 0 527 492 A2 ist eine Crashsensoreinrichtung bekannt, durch die ein Gasgenerator bei einem Unfall in Betrieb gesetzt wird. Aus DE 22 12 190 ist es bekannt, durch Verformung von Kontaktelemente einen Stromkreis zu schließen, mit dem ein Zünder für ein Rückhaltesystem ausgelöst wird. Der im Normalbetrieb nicht versorgte Verbraucher wird im Crashfall mit Strom versorgt. Aus DE 42 41 673 A1 ist ein Crashsensor bekannt, durch welchen eine Sicherheitseinrichtung im Fahrzeug ausgelöst wird. Dabei wird der elektrische Verbraucher, durch welchen die Befüllung eines Airbags ausgelöst wird, mit Strom versorgt. Aus DE 197 12 544 A1 ist es bekannt, bei einem Unfall den Versorgungsstromkreis mittels einer Unterbrechereinrichtung von der Stromversorgung zu trennen. Aus EP 0 699 563 A2 ist es bei einem Kraftfahrzeug bekannt, in Abhängigkeit vom Crashsensor ein Relais oder einen Leistungstransistor so zu betätigen, dass der Pluspol der Batterie über eine Sicherung an Masse gelegt wird.

In der Fahrzeugtechnik ist es erforderlich, dass elektronische/elektrische Steuergeräte in unmittelbarer Nähe der Verbraucher angeordnet werden. Dabei lässt aus einbautechnischen Gründen und auch aus Funktionsgründen es sich nicht vermeiden, dass der Verbraucher mit dem zugeordneten Steuergerät nur im Crash-Bereich des Fahrzeugs angeordnet werden kann. Beispielsweise Lüftermotoren und deren Steuereinrichtungen befinden sich an Einbauorten, an denen bei einem Unfall (Crash) eine hohe Gefahr eines Kurzschlusses aufgrund der Crash-Einwirkung besteht. Ein Kurzschluss kann zu einem Fahrzeugbrand führen, der für die Fahrzeuginsassen lebensbedrohend sein kann. Wenn in herkömmlicher Weise die Brandgefahr durch eine Sicherung in der Zuleitung vermieden werden soll, verbleibt das Risiko, dass der hierzu hergestellte Kurzschluss nicht ausreichend niederohmig ist, um die Sicherung auszulösen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein niederohmiger Verbraucher, beispielsweise mit einem Widerstand von kleiner als 0,2 Ohm vorliegt. Dies ist beispielsweise bei herkömmlichen Kühlerlüftermotoren der Fall. Bei einem Kurzschluss im Versorgungsstromkreis eines niederohmigen Verbrauchers besteht daher weiterhin die Gefahr, dass die Sicherung nicht auslöst und ein Brand entsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher ein Auslösen der Sicherung im Crash-Fall mit Sicherheit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die beiden Leiter aufeinander zu zu bewegende und niederohmig kurzzuschließende sind niederohmig, d.h. sie besitzen gegenüber den Leiterbahnen des Versorgungsstromkreises einen relativ großen Querschnitt und sind vorzugsweise als niederohmige Bügel, insbesondere aus Kupfer hergestellt. Einer der beiden Leiter, vorzugsweise der auf Masse liegende Leiter ist derart verformbar ausgebildet, dass aufgrund der Krafteinwirkung bei einem Unfall (Crash) die beiden Leiter miteinander in Berührung gebracht werden und einen niederohmigen Kurzschluss bilden, durch den die Sicherung ausgelöst wird. Hierzu können die beiden Leiter im wesentlichen parallel zueinander verlaufend im Kraftfahrzeug angeordnet sein. Dabei liegen die beiden elektrischen Leiter in Richtung einer bei einem Crash einwirkenden Kraft hintereinander, so dass bei der Vorformung des wenigstens einen Leiters der niederohmige Kurzschluss gebildet wird. Die beiden Leiter können auch koaxial angeordnet sein, wobei der Masseleiter außen und der Plus-Leiter innen liegen.

Anhand der Figur wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel enthält eine Leiterplatte 5, insbesondere gedruckte Leiterplatte, auf welcher die elektrischen und elektronischen Bauelemente des Versorgungsstromkreises für einen Verbraucher 1 angeordnet und miteinander verschaltet sind. In den Versorgungsstromkreis sind ferner zumindest ein an Masse liegender elektrischer niederohmiger Leiter 3 und zumindest ein ebenfalls niederohmiger elektrischer Plus-Leiter 4 angeordnet. Vorzugsweise sind die beiden Leiter als niederohmige Bügel, beispielsweise aus Kupfer gebildet. Die beiden Leiter 3, 4 können geradlinig verlaufen oder gebogen, beispielsweise kreisförmig gebogen sind. Die beiden Leiter 3 und 4 können auch eine oval oder mäanderförmig gebogene Gestalt aufweisen. Die beiden Leiter 3 und 4 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Wie aus der Figur zu ersehen ist, sind die beiden Leiter 3 und 4 in Richtung (Pfeil 7) einer bei einem Crash einwirkenden Kraft hintereinander angeordnet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die einwirkende Kraft einen Kurzschluss zwischen den beiden Leitern 3 und 4 herstellt.
Die Krafteinleitung kann beispielsweise mit Hilfe eines oder mehrerer Vorsprünge an einem Deckel, mit welchem die Anordnung der Versorgungsschaltung nach außen hin abgedeckt wird, eingeleitet werden. Die Krafteinleitung kann in einen der beiden Leiter 3 und 4, vorzugsweise in den auf Masse liegenden Leiter 3 erfolgen.
Die beiden elektrischen Leiter 3 und 4 können auch andere Anordnungen aufweisen und anderweitig, beispielsweise mäanderförmig oder dergleichen gestaltet sein, um eine niederohmige Kontaktgabe im Crashfall zu gewährleisten. Eine weitere Anordnungsmöglichkeit ist auch eine koaxiale Anordnung der beiden elektrischen Leiter 3 und 4, wobei der auf Masse liegende Leiter 3 außen und der Plus-Leiter 4 innen angeordnet sind.
Wie aus der Figur zu ersehen ist, sind die beiden Leiter 3 und 4 im Versorgungsstromkreis des Verbrauchers 1, der einen niedrigen Lastwiderstand von beispielsweise kleiner 0,2 Ohm besitzen kann, so angeordnet, dass durch den Kurzschluss der gesamte von einer Stromversorgungsquelle, beispielsweise einer Fahrzeugbatterie 6 gelieferte Strom in eine elektrische Sicherung 2, welche in der kritischen Leitung, nämlich der Plus-Leitung liegt, eingeleitet wird. Durch den Kurzschluss sind die elektronischen und elektrischen Bauelemente des Versorgungsstromkreises sowie der Verbraucher 1 von der Stromversorgungsquelle, insbesondere der Fahrzeugbatterie 6 abgetrennt.
Zur Erzielung eines niederohmigen Kurzschlusses können die beiden Leiter 3 und 4, welche den Kurzschluss bei einem Crashfall herstellen, flach ausgebildet sein, wobei die beiden Leiter vorzugsweise im Bereich ihrer breiten Flächen miteinander in Berührung kommen. Die beiden Leiter 3 und 4 können beispielsweise eine Breite von etwa 5 bis 10 mm, insbesondere 7 mm, und eine Dicke von 0,5 bis etwa 1,0 mm, insbesondere 0,7 mm, aufweisen.

1: Verbraucher
2: elektrische Sicherung
3: an Masse liegender elektrischer Leiter
4: Plus-Leiter
5: Leiterplatte
6: Batterie
7: Kraftrichtung

Claims

Vorrichtung zum Auslösen einer elektrischen Sicherung in einem Versorgungsstromkreis eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf Masse liegender elektrischer Leiter (3) und ein Plus-Leiter (4) des Versorgungsstromkreises im Kraftfahrzeug so angeordnet sind, dass durch eine bei einem Unfall einwirkende Kraft die beiden Leiter (3, 4) niederohmig kurzgeschlossen sind und durch die beiden niederohmig kurzgeschlossenen Leiter (3, 4) die elektrischen und elektronischen Bauelemente des Versorgungsstromkreises sowie der elektrische Verbraucher (1) von der Stromversorgungsquelle (6) abgetrennt sind und im wesentlichen der gesamte Versorgungsstrom in die Sicherung (2) eingeleitet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der beiden Leiter (3, 4) verformbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der auf Masse liegende Leiter (3) verformbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (3, 4) im wesentlichen parallel zueinander verlaufend im Kraftfahrzeug angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (3, 4) als niederohmige Bügel ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (3, 4) im Versorgungsstromkreis für einen elektrischen Lüftermotor, insbesondere Kühlerlüftermotor eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leiter (3, 4) an einer die elektronischen und elektrischen Bauelemente des Versorgungsstromkreises aufweisende Leiterplatte (5) befestigt sind.