DE19712544A1 - Stromkreisunterbrecher und Stromkreisunterbrecherschaltung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Stromkreisunterbrecher und Stromkreisunterbrecherschaltung für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stromkreis
unterbrecher für ein Kraftfahrzeug und eine Stromkreisunter
brecherschaltung für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf einen Stromkreisunterbrecher und eine
Stromkreisunterbrecherschaltung, die die Stromzuführung von der
Batterie zu einer Last am Fahrzeug im Falle eines Aufpralls,
wie beispielsweise bei einem Unfall, in den das Fahrzeug
verwickelt ist, zwangsweise unterbricht.
Wenn ein Kraftfahrzeug einen starken Aufprall erfährt, wie
beispielsweise im Falle eines Auffahrunfalls, in den das
Kraftfahrzeug verwickelt ist, können aufgrund der Stromver
sorgung der elektrischen Kreise des Fahrzeugs durch die im
Fahrzeug installierte Batterie Funken erzeugt werden. Diese
Funken können austretenden Kraftstoff zünden und dadurch ein
Feuer oder einen anderen Sekundärunfall hervorrufen.
Um dergleichen zu vermeiden, sind bereits Stromkreisunter
brecher entwickelt worden. Diese Stromkreisunterbrecher
unterbrechen die Stromzuführung zu einem elektrischen System
des Fahrzeugs bei einem Aufprall, wobei das elektrische System
die Last der Batterie darstellt.
Unter solchen Stromkreisunterbrechern gibt es solche, die eine
Schmelzsicherung aufweisen, die sich zwischen der Batterie und
dem elektrischen System des Fahrzeugs befindet. Im Falle von
Überstrom an der Batterie, wie er auch durch einen Unfall
hervorgerufen werden kann, schmilzt die Sicherung und
unterbricht die Stromversorgung zu den angeschlossenen
Verbrauchern.
Der vorgenannte Stromkreisunterbrecher ist in einer Einheit
integriert und gewöhnlich im Motorraum des Fahrzeugs unterge
bracht. Er muß auch dann wirksam sein, wenn der Motorraum durch
einen Frontalaufprall des Fahrzeugs zerstört worden ist. Selbst
in einem solchen Fall muß somit ein elektrischer Strom zwischen
der Schmelzsicherung und der Batterie und ein Strom im Kabel
baum des Fahrzeugs zuverlässig verhindert werden, um Gefahr zu
vermeiden, die dadurch hervorgerufen werden könnte, daß Öl,
Kraftstoff und dergleichen von Funken entzündet werden könnten,
die von elektrischem Strom in den Leitungen hervorgerufen
werden könnten.
Sobald ein elektrischer Stromweg sich im Chassis des Fahrzeugs
od. dgl. ausgebildet hat, d. h. ein Stromweg, der nicht über die
Schmelzsicherung verläuft, fließt durch Letztere kein Über
strom, und es kann daher geschehen, daß die Schmelzsicherung
nicht durchgeschmolzen wird. Selbst in einem solchen Fall muß
daher das Auftreten von elektrischen Stromwegen der letztge
nannten Art verhindert werden.
Man darf davon ausgehen, daß ein Zusammenhang zwischen einer
Verzögerung, die ein Kraftfahrzeug durch einen Unfall, wie
beispielsweise einen Zusammenstoß erfährt, und dem Auftreten
von Batterieleckströmen der vorgenannten Art besteht.
Fig. 15 zeigt ein Beispiel einer Verzögerungskurve, wenn ein
Kraftfahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h auf ein
Hindernis aufgefahren ist. Gemäß Fig. 15 tritt eine erste Spitze
75 ms nach dem Aufprall auf und eine zweite Spitze 125 ms nach
dem Aufprall.
Da es wahrscheinlich ist, daß ein elektrischer Leckstrom der
vorgenannten Art nach der Ermittlung der ersten Spitze auftre
ten wird, kann daher das Auftreten einer diesem Leckstrom
zuzuschreibenden Verschlimmerung der Situation unterdrückt
werden, wenn der Stromversorgungsweg von der Batterie des
Kraftfahrzeugs innerhalb von 75 ms nach dem Aufprall unterbro
chen wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Strom
kreisunterbrecher für ein Kraftfahrzeug anzugeben, der bei
einem übermäßigen Aufprall, wie beispielsweise einem Zusam
menstoß eines Kraftfahrzeugs die Stromversorgung im Kraftfahr
zeug zuverlässig und schnellstmöglich bei einfachster
Konstruktion unterbrechen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Strom
kreisunterbrecher für ein Kraftfahrzeug der vorgenannten Art
anzugeben, der nicht nur die Stromversorgung in einer Situation
der vorgenannten Art zuverlässig unterbricht, sondern auch eine
einfache Wiedereinschaltung der Stromversorgung ermöglicht.
Eine dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Strom
kreisunterbrechungssystem für ein Kraftfahrzeug anzugeben, das
bei einem übermäßigen Aufprall, wie beispielsweise einem
Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis, nicht nur
die Stromversorgung zuverlässig und schnell bei einfachem
Aufbau unterbricht, sondern es dem Unfallfahrzeug auch
ermöglicht, leicht an den Straßenrad od. dgl. bewegt zu werden,
nachdem die Stromversorgung unterbrochen worden ist.
Bezüglich des Stromkreisunterbrechers wird die Aufgabe durch
die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Das
Stromkreisunterbrechersystem ist Gegenstand des Patentanspruchs
14. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhäng
igen Patentansprüchen beschrieben.
Demgemäß empfängt die Stromkreisunterbrechersteuereinrichtung
ein Aufpralldetektorsignal, das von außen zugeführt wird, wenn
ein Aufprall, wie beispielsweise ein Zusammenstoß des Kraft
fahrzeugs mit einem Hindernis ermittelt worden ist, und sie
erzeugt ein Stromkreisunterbrechungssteuersignal auf der
Grundlage des Aufpralldetektorsignals und führt dieses dem
Stromkreisunterbrecher zu. Wegen weiterer Ausgestaltungen der
Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus eines
Stromkreisunterbrechungssystems für ein Kraftfahrzeug als erste
Ausführungsform;
Fig. 2 ein Schaltbild eines detaillierten Aufbaus eines
Stromkreisunterbrechers in der ersten Ausführungsform;
Fig. 3(a) bis 3(c) Darstellungen des äußeren Erscheinungs
bildes des Stromkreisunterbrechers gemäß der ersten Ausfüh
rungsform;
Fig. 4 ein Anschlußdiagramm des Stromkreisunterbrechers der
ersten Ausführungsform;
Fig. 5 eine Einzelheit des Montagezustandes des Stromkreis
unterbrechers an der Fahrzeugbatterie;
Fig. 6 ein Flußdiagramm des Betriebsablaufs in der ersten
Ausführungsform;
Fig. 7 ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus eines
Stromkreisunterbrechungssystems einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 8 eine Teilschnittdarstellung des Stromkreisunter
brechers in der zweiten Ausführungsform;
Fig. 9 ein Montagebild des Stromkreisunterbrechers an der
Fahrzeugbatterie;
Fig. 10(a) bis 10(d) Darstellungen des Betriebsverhaltens
des Stromkreisunterbrechers der zweiten Ausführungsform;
Fig. 11 ein Blockschaltbild des Stromkreisunterbrechungs
systems einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines detaillierten Aufbaus des
Stromkreisunterbrechers der dritten Ausführungsform;
Fig. 13(a) und 13(b) Teilschnittdarstellungen des Strom
kreisunterbrechers der dritten Ausführungsform;
Fig. 14 ein Montagediagramm des Stromkreisunterbrechers der
dritten Ausführungsform an einer Fahrzeugbatterie, und
Fig. 15 ein Diagramm, das die eingangs erläuterten Probleme
illustriert.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus einer
ersten Ausführungsform der Erfindung.
Ein Stromversorgungsunterbrechungssystem 1 für ein Kraftfahrzeug
enthält: eine Batterie 2, die am Kraftfahrzeug zu montieren
ist, einen Stromkreisunterbrecher 5 und eine Stromkreisunter
brechungssteuereinheit 6. Die Batterie 2 führt den verschiede
nen elektrischen Systemen des Kraftfahrzeugs Strom zu. Der
Stromkreisunterbrecher 5 ist in dem Stromversorgungsweg zu
einem ersten elektrischen System 3 angeordnet, das ein
Verbraucher ist, dem Strom von der Batterie 2 zugeführt ist.
Der Stromkreisunterbrecher befindet sich weiterhin in einem
zweiten Stromversorgungsweg zu einem zweiten elektrischen
System 4, das ein zweiter Verbraucher ist, dem Strom von der
Batterie 2 zugeführt ist. Er unterbricht die Stromzuführung zum
ersten elektrischen System 3 auf der Grundlage eines Unterbre
chungssteuersignals SSD. Die Stromkreisunterbrechungssteuer
einheit 6 erzeugt das Steuersignal SSD auf der Grundlage eines
Airbag-Auslösesignals SAB, das von einer elektronischen
Airbag-Steuereinheit zugeführt wird, wenn der Airbag aufgeblasen wird,
und gibt dieses Steuersignal SSD ab.
In diesem Fall bezieht sich das erste elektrische System 3 auf
Vorrichtungen, wie die Klimaanlage und ein Antiblockierbrems
system, die nicht unbedingt notwendig sind, um das Kraftfahr
zeug zu fahren, während das zweite elektrische System 4 sich
auf Vorrichtungen bezieht, wie den Anlasser und ein elektro
nisches Kraftstoffeinspritzsystem, die zum Fahren des Fahrzeugs
wesentlich sind.
Die Stromkreisunterbrechungseinheit 5 und die Stromkreisunter
brechungssteuereinheit 6 bilden zusammen den Stromkreisun
terbrecher 7 des Kraftfahrzeugs.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das einen detaillierten Aufbau des
Stromkreisunterbrechers 7 zeigt.
Der Stromkreisunterbrecher 7 enthält: eine erste Schmelz
sicherung FL₁, eine zweite zweite Schmelzsicherung FL₂, einen
Transistor 6A und eine Relaisschaltung 5A. Die erste Schmelz
sicherung FL₁ ist mit einem Ende mit dem positiven Anschluß der
Batterie 2 und mit dem anderen Ende mit dem ersten elektrischen
System 3 verbunden. Die zweite Schmelzsicherung FL₂ ist mit
einem Ende mit dem positiven Anschluß der Batterie 2 und dem
anderen Ende mit dem zweiten elektrischen System 4 verbunden.
Der Transistor 6A empfängt ein Airbag-Auslösesignal SAB an
seiner Basis, verstärkt dieses Signal SAB und gibt das ver
stärkte Airbagsignal als Stromkreisunterbrechungssteuersignal
SSD ab. Die Relaisschaltung 5A ist nicht nur mit der ersten
Schmelzsicherung FL₁ verbunden, sondern schließt auch die erste
Schmelzsicherung FL₁ gegen Masse kurz, wenn sie von dem
Stromkreisunterbrechungssteuersignal SSD angesteuert wird, um
den normalerweise offenen Kontakt zu schließen. Die Schmelz
sicherung FL₁ wird somit zwangsweise zum Schmelzen gebracht,
gleichgültig, ob in dem angeschlossenen ersten elektrischen
System 3 ein Kurzschluß auftritt oder nicht.
In diesem Fall ist die Nennstromstärke der zweite Schmelz
sicherung FL₂ auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist, als
der Nennwert der ersten Schmelzsicherung FL₁, um zum Nennstrom
des zweiten elektrischen Systems 4 zu passen, der kleiner ist
als der Nennstrom des ersten elektrischen Systems 3. Gleiches
gilt für die nachfolgenden Ausführungsformen.
Fig. 3(a) ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des
Stromkreisunterbrechers 7; Fig. 3(b) ist eine perspektivische
Darstellung des äußeren Erscheinungsbildes des Stromkreis
unterbrechers 7 mit daran angebrachten Kabeln, und Fig. 3(c)
ist eine Ansicht des Stromkreisunterbrechers von der Seite, die
die Kabelanschlüsse zeigt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, besteht der Stromkreisunterbrecher 7 aus
einer Druckschaltkarte 7B und einem Gehäuse 7C. Die Druck
schaltkarte 7B trägt die erste Schmelzsicherung FL₁, die zweite
Schmelzsicherung FL₂, die Relaisschaltung 5A, den Transistor 6A
und einen Verbinder CN sowie eine gedruckte Verdrahtung 7A, die
die Stromwege bildet, und einen Befestigungsanschluß 7D für die
Verbindung mit der Batterie. Das Gehäuse 7C hat Deckelteile
7C₁, 7C₂, die es ermöglichen, die Druckschaltkarte 7B in das
Gehäuse einzusetzen, um sie zu schützen. Es ist anzumerken, daß
die Deckelabschnitte 7C₁ und 7C₂ in Fig. 3 im offenen Zustand
dargestellt sind.
Wie in den Fig. 3(b) und 3(c) gezeigt, sind isolierte Kabel mit
Anschlüssen T₁ und T₄ (siehe Fig. 4) der gedruckten Leiter
bahnen 7A verbunden.
Fig. 5 ist eine Darstellung des Montagezustandes des Strom
kreisunterbrechers 7.
Zunächst wird ein Klemmabschnitt 10A einer Montagekonsole 10
auf den positiven Anschluß 2A der Batterie 2 aufgesetzt und
daran durch Festziehen einer Montageschraube 10B befestigt.
Sodann wird eine Befestigungsschraube 10C in ein Montageloch
7D₁ des Befestigungsanschlusses 7D eingeführt und eine Mutter
10D aufgeschraubt, womit der Stromkreisunterbrecher 7 an der
Batterie 2 befestigt ist.
Der Betrieb des Stromkreisunterbrechers wird nun unter Bezug
nahme auf das Flußdiagramm von Fig. 6 sowie mit Hilfe der Fig.
1 und 2 erläutert.
Wenn der Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet ist (Schritt
S1), dann beurteilt der (nicht dargestellte) Airbag-Steuerkreis,
ob ein Beschleunigungssensor (G-Sensor) eine Beschleuni
gung ermittelt hat, die äquivalent einer Beschleunigung ist,
die gleich oder größer als eine voreingestellte, vorbestimmte
Beschleunigung ist (Schritt S2).
Wenn beurteilt wird, daß die Beschleunigung nicht größer als
die voreingestellte, vorbestimmte Beschleunigung ist, die als
Vergleichswert für eine Unfallermittlung dient, ist die Antwort
im Schritt S2 "Nein", und der Airbag-Steuerkreis wartet.
Wenn aber beurteilt ist, daß eine Beschleunigung herrscht, die
gleich oder größer als die voreingestellte, vorbestimmte
Beschleunigung ist (die Antwort im Schritt S2 lautet "Ja"),
dann beginnt der Betrieb des Airbag-Steuerkreises im Schritt
S3, und es wird auf der Grundlage des Verlaufs des Beschleu
nigungssignals beurteilt, ob der Airbag ausgelöst werden soll,
oder nicht (Schritt S4).
Wenn der Airbag nicht ausgelöst wird (die Antwort im Schritt S4
lautet "Nein"), dann geht der Airbag-Steuerkreis zum Schritt S2
über und wartet.
Wenn der Airbag auszulösen ist (die Antwort im Schritt S4
lautet "Ja"), dann legt der Airbag-Steuerkreis ein
Airbag-Auslösesignal an den Airbagfüller und an
Stromkreisunterbrechungseinheit 6.
Als Folge davon schaltet der Transistor 6A der Stromkreis
unterbrechungssteuereinheit 6 ein und legt ein Stromkreis
unterbrechungssteuersignal SSD an die Stromkreisunter
brechungseinheit (Schritt S5).
Wenn das Stromkreisunterbrechungssteuersignal SSD empfangen
worden ist, schließt die Relaisschaltung 5A den normalerweise
offenen Kontakt, was einen Stromkreis durch die erste Schmelz
sicherung FL₁ kurzschließt.
Durch die erste Schmelzsicherung FL₁ fließt nun ein Überstrom
aufgrund des Kurzschlusses, so daß die erste Schmelzsicherung
FL₁ durchschmilzt (Schritt S6). Da in diesem Fall Strom zur
Zuführung des Stromkreisunterbrechungssteuersignals SSD über
die zweite Schmelzsicherung FL₂ geliefert wird, kann die
Relaisschaltung 5A geschlossen, d. h. erregt gehalten werden.
Selbst wenn also die erste Schmelzsicherung FL₁ aufgrund ihrer
Eigenerwärmung nicht geschmolzen sein sollte, wird sie nun
zwangsweise geschmolzen. Die Stromzuführung zum ersten
elektrischen System 3 wird somit unterbrochen, was zur
Unterdrückung von Feuer beiträgt, das durch Kurzschlüsse od. dgl.
in Kabelbäumen ausgelöst werden könnte.
Da in diesem Falle die zweite Schmelzsicherung FL₂ leitfähig
bleibt, kann das havarierte Kraftfahrzeug zum Straßenrand od. dgl.
mit eigener Kraft gefahren werden, sofern der Zustand des
Fahrzeuges dieses noch zuläßt.
Bei der obengenannten ersten Ausführungsform ist der
Stromkreisunterbrecher 7 von einfachem Aufbau und kann mit
niedrigen Kosten herstellt werden. Zur Wartung ist lediglich
erforderlich, die gesamte Einheit des Stromkreisunterbrechers 7
auszutauschen. Die Wartung ist daher einfach.
Bei der erläuterten ersten Ausführungsform kann die Relais
schaltung 5A, die die Stromkreisunterbrechungseinheit 5 bildet,
eine billige Relaisschaltung sein, deren normalerweise geöff
neter Kontakt bei Betätigung verschmilzt und zusammenbäckt,
solange eine solche preiswerte Relaisschaltung nur die erste
Schmelzsicherung FL₁ sicher zum schmelzen bringt.
Im Ergebnis kann der Stromkreisunterbrecher 7 mit niedrigen
Kosten hergestellt werden.
Wenn auch die elektrischen Systeme hier als in zwei Systeme
unterteilt beschrieben worden sind, kann die Anordnung auch so
getroffen werden, daß die beiden elektrischen Systeme zu einem
einzigen System zusammengefaßt sind, das in der erfindungsge
mäßen Weise von der Stromversorgung abgetrennt wird, wenn einer
Beweglichkeit des Fahrzeugs aus eigener Kraft nach einem Unfall
keine Beachtung geschenkt wird.
Im dargestellten Beispiel enthält der Stromversorgungsweg eine
zweite Schmelzsicherung FL₂, die einem zweiten elektrischen
System 4 Strom zuführt und die in dem Stromkreisunterbrecher 7
integral enthalten ist. Diese zweite Sicherung FL₂ kann jedoch
auch außerhalb dieses Stromkreisunterbrechers 7 angeordnet
sein. Die Größe des Stromkreisunterbrechers 7 läßt sich dann
verkleinern.
Während eine Schmelzsicherung dafür vorgesehen ist, in der
vorgenannten ersten Ausführungsform in einem Kurzschlußzustand
geschmolzen zu werden, ist die zweite Ausführungsform dadurch
gekennzeichnet, daß die Stromversorgung durch mechanisches
Zerschneiden einer Schmelzsicherung unterbrochen wird. Gleiche
oder ähnliche Teile und Komponenten, wie jene der ersten
Ausführungsform, sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen
versehen, und die detaillierte Beschreibung dieser Teile wird
daher weggelassen.
Fig. 7 ist ein Schaltbild, das den allgemeinen Aufbau eines
Stromkreisunterbrechungssystems 20 zeigt.
Das Stromkreisunterbrechungssystem 20 hat eine Stromkreisunter
brechungseinheit 20A, eine zweite Schmelzsicherung FL₄ und
einen Transistor 20B. Die Stromkreisunterbrechungseinheit 20A
enthält eine erste Schmelzsicherung FL₃ (siehe Fig. 8), von der
ein Ende mit dem positiven Anschluß der Batterie 2 verbunden
ist und das andere Ende mit dem ersten elektrischen System 3
verbunden ist. Die erste Schmelzsicherung FL₃ wird mechanisch
zerschnitten, wenn die Stromkreisunterbrechungseinheit 20A
betätigt wird. Die zweite Schmelzsicherung FL₄ ist mit einem
Ende mit dem positiven Anschluß der Batterie 2 und mit dem
anderen Ende mit dem zweiten elektrischen System 4 verbunden.
Der Transistor 20B empfängt ein Airbag-Auslösesignal SAB an
seinem Basisanschluß, verstärkt dieses Signal und gibt das
verstärkte Signal als Stromkreisunterbrechungssteuersignal SSD
ab.
Fig. 8 ist eine Teilschnittdarstellung der Stromkreisunterbre
chungseinheit.
Die Stromkreisunterbrechungseinheit 20A enthält: ein Gehäuse
21, einen Aufbläser 22, einen Rotor 24, eine erste Befesti
gungskonsole 31 und eine zweite Befestigungskonsole 32. Der
Aufbläser 22 ist innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet und
erzeugt Hochdruckstickstoffgas bei Empfang eines Airbag-Auslösesignals
SAB (siehe Fig. 1) über eine Signalleitung. Der
Rotor 24 dreht nicht nur mit einer Welle 23 als Drehwelle
aufgrund des Hochdruckstickstoffgases, das vom Aufbläser 22
erzeugt wird, sondern hat auch ein keramisches Messer 24A, das
als Klinge dient, um die erste Schmelzsicherung FL₃ (äquivalent
der Schmelzsicherung FL₁ von Fig. 2), die im Gehäuse 1 angeord
net ist, zu zerschneiden. Der Rotor 24 besteht aus nicht
leitender Keramik. Die erste Befestigungskonsole 31 dient der
Befestigung der Stromkreisunterbrechungseinheit 20A an der
Batterie 2. Die zweite Befestigungskonsole 32 dient dem
Anschluß von Kabeln an die Stromkreisunterbrechungseinheit 20A,
die zum ersten elektrischen System 3 führen.
Der Aufbläser 22 enthält: ein elektrisches Heizelement 26, eine
Transferladung (Beschleuniger) 28 und ein Filter 30. Das
elektrische Heizelement 26 wird bei Empfang eines Stromkreis
unterbrechungssteuersignals SSD, das in der vorerwähnten Weise
erzeugt wird, heiß und zündet eine Zündladung 25. Die Trans
ferladung 28 wird durch die Zündladung 25 und verbrennt einen
gaserzeugenden Wirkstoff 27, der eine Mischung aus Natrium
azid, Molybdändisulfid u. dgl. ist, um dadurch ein Hochdruck
stickstoffgas zu erzeugen. Das Filter 30 verhindert, daß der
gaserzeugende Wirkstoff 27 nach außen gelangt. Es läßt nur das
Hochdruckstickstoffgas in eine Druckkammer 29 durch.
Fig. 9 zeigt die Montage der Stromkreisunterbrechungseinheit
20A an der Batterie.
Zunächst wird ein Klemmteil 10A einer Montagekonsole 10 auf den
positiven Anschluß 2A der Batterie aufgesetzt und daran durch
Festziehen einer Montageschraube 10B befestigt.
Sodann wird eine Montageschraube 10C der Montagekonsole 10 in
ein Montageloch 31A der ersten Befestigungskonsole 31 geführt,
und sodann wird eine Montagemutter 10D aufgeschraubt. Damit ist
die Stromkreisunterbrechungseinheit 20A an der Batterie 2
befestigt.
Es wird nun der Betrieb der Stromkreisunterbrechungseinheit 20A
unter Bezugnahme auf die Teilschnittdarstellung der Fig. 8 und
der Fig. 10(a) bis 10(d) erläutert.
Wenn der Zündschalter des Kraftfahrzeugs eingeschaltet ist,
beurteilt die hier nicht dargestellte Airbag-Steuereinheit, ob
der Beschleunigungssensor (G-Sensor) eine Beschleunigung
(besser gesagt eine Verzögerung) ermittelt hat, die äquivalent
einer Beschleunigung (die Beschleunigung, bei der das Kraft
fahrzeug auf ein Hindernis aufprallt) ist, die gleich oder
größer einer voreingestellten, vorbestimmten Beschleunigung
ist.
Wenn entschieden wird, daß die festgestellte Beschleunigung
gleich oder größer der voreingestellten, vorbestimmten
Beschleunigung ist, beginnt die Airbag-Steuereinheit mit dem
Betrieb und prüft, ob der Airbag auszulösen ist, oder nicht,
auf der Grundlage des zeitlichen Verlaufs des Beschleuni
gungssignals. Wenn entschieden ist, daß der Airbag auszulösen
ist, für die Airbag-Steuereinheit ein Airbag-Auslösesignal zum
Aufbläser und das Stromkreisunterbrechungssteuersystem 20.
Als Folge davon wird das Airbag-Auslösesignal SAB auf dem
Transistor 20B des Stromkreisunterbrechungssteuersystems 20
zugeführt, und der Transistor 20B verstärkt das Airbag-Aus
lösesignal SAB und gibt das verstärkte Signal als Stromkreis
unterbrechungssteuersignal SSD über die Signalleitung an das
elektrische Heizelement 26 des Aufbläsers 22 ab.
In diesem Fall wird angenommen, daß der Rotor 24 durch eine
Schraubenfeder 33 in einer vorbestimmten Ruhestellung (vor der
Zündung, siehe Fig. 10(a)) gehalten ist.
Das elektrische Heizelement 26 heizt sich bei Empfang eines
Stromkreisunterbrechungssteuersignals SSD auf und zündet die
Zündladung 25.
Wenn Letztere brennt, wird die Transferladung (Beschleuniger)
28 gezündet, was zur Folge hat, daß der Gaserzeugungswirkstoff
27, der eine Mischung aus Natriumazid, Molybdändisulfid u. dgl.
ist, abbrennt und dadurch Hochdruckstickstoffgas erzeugt.
Dieser Brennvorgang ist in Fig. 10(b) dargestellt.
Das Hochdruckstickstoffgas, das im Aufbläser 22 erzeugt wird,
durchströmt das Filter 30, das dazu dient, ein Entweichen des
Gaserzeugungswirkstoffs 27 nach außen zu verhindern, es dehnt
sich aus und dreht den Rotor 24 mit der Welle 23 als Drehwelle,
in dem es auf einen Flügelabschnitt 24B des Rotors 24 drückt.
Dieser Zustand ist in Fig. 10(c) dargestellt. Das erzeugte
Hochdruckstickstoffgas entspannt sich weiter und sorgt dafür,
daß die erste Schmelzsicherung FL₃ durch das keramische Messer
24 zerschnitten wird, in dem es den Rotor 24 dreht. Dieser
Endzustand ist in Fig. 10(d) dargestellt. In diesem Zustand ist
die Schmelzsicherung FL₃ von dem keramischen Messer 24 zer
schnitten und der daran angeschlossene Stromkreis unterbrochen.
Wenn die erste Schmelzsicherung FL₃ vollständig zerschnitten
ist, hat der Flügelabschnitt 24B eine Lage, die neben einer
Gasauslaßöffnung 24 des Gehäuses liegt. Das erzeugte Hochdruck
gas kann somit aus dem Gehäuse 21 nach außen entlassen werden,
so daß der Gasdruck im Gehäuse 21 auf einen vorbestimmten Pegel
abnehmen kann.
Selbst wenn also die erste Schmelzsicherung FL₃ aufgrund ihrer
Eigenerwärmung nicht geschmolzen sein sollte, wird sie zwangs
weise sehr schnell mechanisch zerschnitten. Die Stromversorgung
zum ersten elektrischen System 3 wird somit unterbrochen, was
wiederum dazu beiträgt, das Auftreten von Bränden zu verhin
dern, die durch Kurzschlüsse od. dgl. in Kabelbäumen ausgelöst
werden könnten. Da das keramische Messer aus isolierendem
Material besteht, hat es selbst keinen Einfluß auf die Isola
tion des Stromkreises, in dem sich die erste Schmelzsicherung
FL₃ befindet. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Strom
kreisunterbrechung erreicht.
Auch in diesem Fall bleibt, vergleichbar der ersten Ausfüh
rungsform, die zweite Schmelzsicherung FL₄ leitfähig. Das
beschädigte Fahrzeug kann daher zum Straßenrand od. dgl. mit
eigener Kraft gefahren werden, sofern der Zustand des Fahrzeugs
dieses noch zuläßt.
Da die Stromkreisunterbrechungseinheit 20A bei der zweiten
Ausführungsform der Erfindung von einfachem Aufbau ist, hat sie
eine hohe Zuverlässigkeit und kann sie auf einfache Weise
hergestellt werden.
Nach einem Unfall, wobei dem die Stromkreisunterbrechungs
einheit wirksam geworden ist, braucht diese lediglich als
Ganzes ausgetauscht zu werden. Fig. 9 hat gezeigt, daß dieses
in einfacher Weise möglich ist. Die Wartung ist daher sehr
einfach.
Vorangehend ist beschrieben worden, daß die elektrischen
Systeme in zwei Systeme unterteilt sind. Wenn jedoch einer
Beweglichkeit des Fahrzeugs aus eigener Kraft nach dem Unfall
keine Beachtung geschenkt wird, können die elektrischen Systeme
auch derart ausgeführt sein, daß sie zu einem einzigen System
zusammengefaßt sind, so daß die Stromversorgung zum elektri
schen Gesamtsystem durch die Anordnung nach der Erfindung
unterbrochen werden kann.
Während der Stromversorgungsweg, dem die zweite Schmelzsiche
rung FL₄ liegt und der Strom zum zweiten elektrischen System 4
liefert, außerhalb der Stromkreisunterbrechungseinheit 20A bei
dieser Ausführungsform angeordnet ist, können diese Elemente
doch auch integral mit der Stromkreisunterbrechungseinheit
ausgebildet sein. Als Folge sind Montage und Betrieb verein
facht, wodurch auch die Wartung verbessert werden kann.
Im dargestellten Beispiel ist die Klinge, die die Schmelz
sicherung zerschneidet, drehbar gelagert und zerschneidet die
Sicherung in einer Drehbewegung. Die Anordnung kann aber auch
so getroffen werden, daß die Klinge eine lineare Bewegung
ausführt, um die Schmelzsicherung zu zerschneiden.
Bei den ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung ist
der Stromkreisunterbrechungszustand, der durch die erfindungs
gemäßen Maßnahmen hervorgerufen wird, irreversibel, und er
verlangt, daß die Stromkreisunterbrechungseinheit nach Gebrauch
ersetzt wird. Bei der dritten Ausführungsform wird jedoch ein
Stromkreisunterbrecher verwendet, der in einfacher Weise
rückgestellt werden kann.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus eines
solchen Stromkreisunterbrechungssystems 40. In Fig. 11 sind
vergleichbare Teile aus Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen
versehen, und deren detaillierte Beschreibung kann hier
weggelassen werden.
Das Stromkreisunterbrechungssystem 40 hat eine Stromkreisunter
brechungseinheit 41 und eine Schmelzsicherung FL₅. Die Strom
kreisunterbrechungseinheit 41 ist an ihrem Eingangsanschluß mit
dem positiven Anschluß der Batterie verbunden und an ihrem
Ausgangsanschluß mit dem ersten elektrischen System 3 verbun
den. Sie empfängt ein Airbag-Auslösesignal SAB. Die Schmelz
sicherung FL₅ ist mit ihrem einen Ende mit dem positiven
Anschluß der Batterie 2 und mit ihrem anderen Ende mit dem
zweiten elektrischen System 4 verbunden.
Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das den inneren Aufbau der
Stromkreisunterbrechungseinheit 41 zeigt.
Die Stromkreisunterbrechungseinheit 41 hat eine Überstromdetek
torschaltung 42, eine ODER-Schaltung 43 und eine Schalterschal
tung 45. Die Überstromdetektorschaltung 42 ermittelt einen
Überstrom im Stromversorgungsweg und gibt ein Überstromdetek
torsignal SSA im normalen Betrieb ab. Die ODER-Schaltung 43
empfängt das Überstromdetektorsignal SSA an einem Eingangsan
schluß und ein Airbag-Auslösesignal SAB am anderen Eingangsan
schluß und gibt ein Stromkreisunterbrechungssteuersignal SBL
ab. Die Schalterschaltung 45 öffnet Unterbrecherkontakte 44 auf
der Grundlage eines Stromkreisunterbrechungssteuersignals SBL.
Fig. 13(a) ist eine Teilschnittdarstellung der Stromkreisunter
brechungseinheit 41 im unterbrochenen Zustand, und Fig. 13(b)
ist eine Teilschnittdarstellung der Stromkreisunterbrechungs
einheit 41 im leitenden Zustand.
Wie in Fig. 13(a) dargestellt ist, hat die Stromkreisunterbre
chungseinheit 41 ein Gehäuse 41A und enthält eine Druckschalt
karte 60, einen Rücksetzschalter 61, ein Schwingteil 62, einen
Druckblock 63 und eine Elektromagnetspule 45A innerhalb des
Gehäuses 41A. Die Druckschaltkarte 60 trägt eine Überstromde
tektorschaltung 42, die ODER-Schaltung 43 und die Schalter
schaltung 45. Der Rücksetzschalter 61 setzt manuell die
Stromkreisunterbrechungseinheit 41 zurück, nachdem sie den
Stromkreis unterbrochen hat. Das Schwingteil 62 schwingt durch
Betätigung des Rücksetzschalters 61 und drückt dadurch auf den
Druckblock 63. Der Druckblock 63 erlaubt es der Schaltung zu
leiten, in dem ein beweglicher Kontakt 44A, der zum Stromkreis
unterbrecher 44 gehört, auf einen festen Kontakt 44B gedrückt
wird (siehe Fig. 13(b)), und hält den Leitfähigkeitszustand im
Zusammenwirken mit einem Halteteil 64 aufrecht. Die Elektroma
gnetspule 45A bildet einen Teil der Schalterschaltung 45 und
löst den Haltezustand des Halteteils 44, um den Unterbrecher 44
zu öffnen.
Fig. 14 zeigt, wie die Stromkreisunterbrechungseinheit 41 an
der Batterie 2 befestigt wird.
Zunächst wird eine Montagekonsole 50 auf den positiven
Batterieanschluß 2A aufgesetzt, so daß der Batterieanschluß 2A
eine entsprechende Bohrung 50A in der Montagekonsole 50
durchdringt.
Sodann wird ein Krimpanschluß 49A der Stromzuführungsleitung 49
zum zweiten elektrischen System 40 auf einen Schraubzapfen 50B
der Montagekonsole 50 aufgesetzt. Anschließend wird die
Befestigungskonsole 46D der Stromkreisunterbrechereinheit 41 an
der Montagekonsole 50 befestigt, in dem die Bohrung 46D₁ der
Befestigungskonsole 46D auf den Schraubzapfen 50B aufgesetzt
wird. Mit einer Montageschraube 50D wird die Anordnung
befestigt. Ein Verbinder 41A der Stromkreisunterbrechereinheit
41 wird mit einem hier nicht gezeigten Anschluß an der
Airbag-Steuereinheit verbunden, so daß über den Verbinder 41A ein
Airbag-Auslösesignal SAB zugeführt werden kann.
Auf diese Weise ist die Stromkreisunterbrechereinheit 41 an der
Batterie 2 mechanisch und elektrisch angeschlossen.
Der Betrieb Stromkreisunterbrechungseinheit wird nun unter
Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 erläutert. In diesem Fall hat
die Stromkreisunterbrechungseinheit 41 geschlossene Unter
brecherkontakte 44 im Urzustand, wie in Fig. 13(b) gezeigt.
Die Überstromdetektorschaltung 42 der Stromkreisunterbrecher
einheit 41 führt der ODER-Schaltung 43 ein "H"-Pegel-Überstrom
detektorsignal SSA zu, wenn auf dem Stromversorgungsweg ein
Überstrom festgestellt worden ist.
Wenn der Zündschalter des Kraftfahrzeugs eingeschaltet ist,
beurteilt die hier nicht gezeigte Airbag-Steuereinheit, ob der
Beschleunigungssensor G-Sensor eine Beschleunigung (bzw.
Verzögerung) ermittelt hat, die äquivalent einer Verzögerung
(einer solchen, die einem Auffahrunfall entspricht) ist, die
gleich oder größer als ein voreingestellter, vorbestimmter Wert
ist.
Wenn beurteilt wird, daß eine Beschleunigung ermittelt worden
ist, die gleich oder größer ist als die voreingestellte, vorbe
stimmte Beschleunigung ist, beginnt die Airbag-Steuereinheit
mit ihrem Betrieb und beurteilt, ob der Airbag auszulösen ist,
oder nicht, und zwar auf der Grundlage des zeitlichen Verlaufs
des Beschleunigungssignals. Wenn beurteilt wird, daß der Airbag
auszulösen ist, führt die Airbag-Steuereinheit ein
"H"-Pegel-Airbag-Auslösesignal SAB an den Aufbläser und die
Stromkreisunterbrechereinheit 41.
Bei Empfang eines "H"-Pegel-Überstromdetektorsignals SSA oder
eines "H"-Pegel-Airbag-Auslösesignals SAB legt die ODER-Schaltung
43 ein Stromkreisunterbrechungssteuersignal SBL an
die Schalterschaltung 45.
Bei Empfang dieses Signal SBL erregt die Schalterschaltung 45
die Elektromagnetspule 45A, um dadurch den Haltezustand des
Halteteils 64 freizugeben und die Unterbrecherkontakte 44 zu
öffnen.
Selbst wenn die Überstromdetektorschaltung 42 fälschlicherweise
keinen Überstrom festgestellt hat und kein "H"-Pegel-Überstrom
detektorsignal SSA abgibt, wird ein "H"-Pegel-Airbag-Auslösesignal
SAB abgegeben, so daß die Unterbrecherkontakte 44
schnell und zwangsweise geöffnet werden können. Die Stromver
sorgung zum ersten elektrischen System 3 kann daher unter
brochen werden, was dazu beiträgt, daß Auftreten von Feuer zu
verhindern, das durch Kurzschlüsse od. dgl. in Kabelbäumen
ausgelöst werden könnte.
Nach dem Prüfen des sicheren Zustandes kann die
Stromkreisunterbrechereinheit in den leitfähigen Zustand
einfach rückgesetzt werden, in dem lediglich Rücksetzschalter
41 betätigt wird.
Da die Schmelzsicherung FL₅ in diesem Fall leitfähig bleibt,
kann das Kraftfahrzeug zum Straßenrand od. dgl. mit eigener
Kraft bewegt werden, falls der allgemeine Zustand des Fahrzeugs
dieses noch zuläßt.
In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform ist die
Stromkreisunterbrechungseinheit 41 von einfachem Aufbau und
kann nicht nur mit niedrigen Kosten hergestellt werden, sondern
auch einfach rückgestellt werden. Als Folge kann die Wartung
sehr einfach gemacht werden.
Während die elektrischen Systeme hier als in zwei Systeme
unterteilt dargestellt sind, ist es doch auch möglich, die
Systeme zu einem Einzigen zusammenzufassen, sofern der
Beweglichkeit des Fahrzeugs nach einem Unfall keine Beachtung
geschenkt werden muß. Hierzu können das erste elektrische
System 3 und das zweite elektrische System 4 zu einem einzigen
elektrischen System zusammengefaßt werden, und die Stromver
sorgung zu diesem elektrischen System wird im Falle eines
Unfalls unterbrochen.
Während der Stromversorgungsweg mit der Schmelzsicherung FL₅,
der Strom im zweiten elektrischen System 4 leitet, außerhalb
der Stromkreisunterbrechungseinheit 41, bei dieser Ausführungs
form angeordnet ist, können diese Elemente doch auch integral
mit der Stromkreisunterbrechungseinheit 41 ausgebildet sein.
Gemäß der Erfindung des ersten Aspektes empfängt die Strom
kreissteuereinrichtung ein Aufpralldetektorsignal, das von
außen abgegeben wird, wenn ein Aufprall, wie beispielsweise ein
Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs ermittelt worden ist, und
erzeugt ein Stromkreisunterbrechungssteuersignal auf der
Grundlage des Aufpralldetektorsignals und gibt dieses ab. Die
Stromkreisunterbrechungseinheit unterbricht die Stromzuführung
zwangsweise und stoppt die Stromzuführung zur Last auf der
Grundlage des Stromkreisunterbrechungssteuersignals. Die
Stromzuführung kann daher sofort unterbrochen werden, sobald
ein Aufprall ermittelt worden ist.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Aufprallde
tektorsignal ein Airbag-Auslösesignal, das dem Airbag zugeführt
wird, wenn dieser auszulösen ist. Hierdurch erwächst der
zusätzliche Vorteil zum ersten Aspekt der Erfindung, daß der
Gesamtaufbau vereinfacht wird. Die Stromzuführung kann daher zu
dem Zeitpunkt unterbrochen werden, zu welchem der Airbag
ausgelöst wird, ohne daß irgendwelche weiteren Spezialschal
tungen erforderlich sind.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung bleibt der durch die
erfindungsgemäßen Maßnahmen herbeigeführte Zustand der
Stromkreisunterbrechung irreversibel erhalten, so daß die
Stromzuführung unterbrochen bleibt. Dieses trägt weiter zur
Sicherheit bei.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung bringt die Stromkreis
unterbrechungseinrichtung die Schmelzsicherung zwangsweise in
einen unterbrochenen Zustand durch mechanisches Zerschneiden
auf der Grundlage des Stromkreisunterbrechungssteuersignals, so
daß die Stromzuführung unterbrochen wird, zusätzlich zu dem
Vorteil, der durch den dritten Aspekt der Erfindung gewährt
wird. Die Stromzuführung kann daher zuverlässig unterbrochen
werden, selbst wenn die Schmelzsicherung nicht durch einen
durch Unfall ausgelösten Überstrom zum Schmelzen gebracht
worden sein sollte.
Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung ist eine Kurzschluß
einrichtung vorgesehen, die die Schmelzsicherung zwangsweise in
einen Kurzschlußstromkreis bringt, so daß die Stromzuführung
unterbrochen wird. Dieses ist ein zum vierten Aspekt der
Erfindung zusätzlicher Vorteil.
Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung ist eine mechanische
Schneideinrichtung vorgesehen, die die Schmelzsicherung
mechanisch zwangsweise zerstört, um die Stromzuführung zu
unterbrechen. Dieses ist ein zum vierten Aspekt zusätzlicher
Vorteil der Erfindung. Die Stromzuführung wird daher zuver
lässig unterbrochen, indem die Schmelzsicherung mechanisch
zerstört wird, selbst wenn sie nicht durch elektrischen
Überstrom geschmolzen sein sollte.
Gemäß dem siebenten Aspekt der Erfindung wird der Aufbläser der
mechanischen Zwangszerstörungseinrichtung der Schmelzsicherung
auf der Grundlage des Stromkreisunterbrechungssteuersignals
gezündet, und die Schneidvorrichtung zerstört die Schmelz
sicherung mechanisch, in dem sie durch den Druck des von dem
Aufbläser erzeugten Gases angetrieben wird. Die Stromzuführung
kann daher zuverlässig und schnell unterbrochen werden, ohne
durch abnorme Zustände elektrischer Systeme beeinflußt zu
werden.
Gemäß dem achten Aspekt der Erfindung zerschneidet eine Klinge
der Schneideinrichtung mechanisch die Schmelzsicherung, in dem
sie um eine Drehwelle dreht, die von dem Gasdruck angetrieben
wird, so daß die Stromzuführung unterbrochen wird. Diese
Konstruktion ist einfach und schnell im Ansprechverhalten.
Gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung sind die Stromkreis
unterbrechungssteuereinrichtung und der Stromkreisunterbrecher
integral miteinander ausgebildet. Dieses ist ein zu den ersten
bis achten Aspekten zusätzlich hinzutretender Vorteil. Die
Gesamtanordnung kann daher als integraler Körper ersetzt
werden, und die Wartung ist sehr einfach.
Gemäß dem zehnten Aspekt der Erfindung bringt die Stromkreis
unterbrechungseinrichtung den Stromkreisunterbrechungszustand
aufgrund eines entsprechenden Signals zwangsweise hervor,
jedoch sind Mittel vorgesehen, mit denen dieser Zustand umge
kehrt werden kann, d. h. der unterbrochene Zustand kann in
einfacher Weise rückgesetzt werden. Dieses ist ein Vorteil, der
sich zu den anderen Vorteilen der Erfindung addiert.
Gemäß dem elften Aspekt der Erfindung hat die Stromkreisunter
brechungsvorrichtung einen zweiten Stromweg zum Zuführen von
Strom von der Batterie zu einem zweiten Lastkreis, wobei der
zweite Lastkreis vom ersten Lastkreis unterscheidet. Wenn die
Stromzuführung zum ersten Lastkreis unterbrochen wird, kann
dennoch Strom zum zweiten Lastkreis zugeführt werden. Wenn
beispielsweise ein elektrisches System, das für die Bewegung
des Fahrzeugs wesentlich ist, als zweiter Lastkreis ausgewählt
wird, dann kann das Fahrzeug auch nach einem Unfall noch mit
eigener Kraft bewegt werden, sofern der Allgemeinzustand des
Fahrzeugs es zuläßt.
Gemäß dem zwölften Aspekt der Erfindung ist der Nennstrom, der
dem zweiten Lastkreis über den zweiten Stromversorgungsweg
zugeführt wird, auf einen kleineren Wert eingestellt, als der
Nennstrom, der über dem ersten Stromweg zu einem Lastkreis
zugeführt wird. Im Falle, daß der zweite Lastkreis kontinuier
lich mit Strom versorgt wird und eine unabhängige Stromkreis
unterbrechungsvorrichtung im zweiten Lastkreis angeordnet ist,
kann eine Stromkreisunterbrechung mit kleinem Nennstrom
verwendet werden, was wiederum zur Erhöhung der Sicherheit
beiträgt.
Beim dreizehnten Aspekt der Erfindung ist der zweite Lastkreis
ein elektrisches Minimalsystem, das lediglich solche Einheiten
umfaßt, die zum Fahren des Kraftfahrzeugs notwendig sind.
Unwichtige Teile gehören nicht zu diesem zweiten Stromkreis.
Das Kraftfahrzeug kann daher weiter gefahren werden, selbst
wenn die Stromversorgung zu allen unwesentlichen Verbrauchern
unterbrochen ist. Das Fahrzeug kann daher ggf. zum Straßenrand
od. dgl. nach einem Unfall gefahren werden, sofern der Zustand
des Fahrzeugs dieses noch zuläßt.
Gemäß dem vierzehnten Aspekt der Erfindung liefert der zweite
Stromversorgungsweg Strom von der Batterie zu einer zweiten
Last, die sich von der ersten Last unterscheidet. Wenn z. B. ein
elektrisches Minimalsystem vorgesehen ist, das wesentlich für
das Fahren des Fahrzeugs ist und die zweite Last bildet, kann
das Kraftfahrzeug auch nach einem Unfall weiter bewegt werden
usw.
Beim fünfzehnten Aspekt der Erfindung ist der Nennstrom, der
der zweiten Last über den zweiten Stromversorgungsweg zugeführt
wird, auf eine Größe eingestellt, die kleiner ist als der
Nennstrom, der der Last über den ersten Weg zugeführt wird.
Dieses ist ein weiterer Vorteil zusätzlich zum vierzehnten
Aspekt der Erfindung. Im Falle, daß die zweite Last konti
nuierlich mit Strom versorgt wird und eine unabhängige
Stromkreisunterbrechungsvorrichtung auf der zweiten Lastseite
angeordnet ist, kann ein Stromkreisunterbrecher kleinen
Nennstroms verwendet werden, was wiederum zur Erhöhung der
Sicherheit beiträgt.
Gemäß dem sechzehnten Aspekt der Erfindung ist die zweite Last
ein elektrisches Minimalsystem, das wesentlich für den weiteren
Betrieb des Fahrzeugs nach einem Unfall ist. Das Fahrzeug kann
daher weiter betrieben werden, selbst wenn die Stromzuführung
zur Last unterbrochen ist. Als Folge davon kann das Fahrzeug
zum Straßenrand od. dgl. bewegt werden, selbst wenn es einen
Unfall gehabt hat.
Bezugszeichenliste
Fig. 1
2 Batterie
3 erstes elektrisches System (erste Last)
4 zweites elektrisches System (zweite Last)
5 Unterbrechungseinheit
6 Unterbrechungssteuereinheit
2 Batterie
3 erstes elektrisches System (erste Last)
4 zweites elektrisches System (zweite Last)
5 Unterbrechungseinheit
6 Unterbrechungssteuereinheit
Fig. 2
zum zweiten elektrischen System 4
zum ersten elektrischen System 3
vom positiven Batterieanschluß
zum zweiten elektrischen System 4
zum ersten elektrischen System 3
vom positiven Batterieanschluß
Fig. 4
vom positiven Batterieanschluß
zum zweiten elektrischen System 4
zum ersten elektrischen System 3
zum negativen Batterieanschluß
vom positiven Batterieanschluß
zum zweiten elektrischen System 4
zum ersten elektrischen System 3
zum negativen Batterieanschluß
Fig. 6
Start
S1: Zündung ist eingeschaltet
S2: G-Sensor Beschleunigungsermittlung Nein/Ja
S3: Airbag-Steuereinheit
S4: Airbag-Auslösung
S5: Unterbrechungssignal
S6: Unterbrechungseinheit ist betätigt Ende
Start
S1: Zündung ist eingeschaltet
S2: G-Sensor Beschleunigungsermittlung Nein/Ja
S3: Airbag-Steuereinheit
S4: Airbag-Auslösung
S5: Unterbrechungssignal
S6: Unterbrechungseinheit ist betätigt Ende
Fig. 7
3 erstes elektrisches System
4 zweites elektrisches System
20A Stromkreisunterbrechungseinheit
3 erstes elektrisches System
4 zweites elektrisches System
20A Stromkreisunterbrechungseinheit
Fig. 8
zum ersten elektrischen System
zum ersten elektrischen System
Fig. 11
3 erstes elektrisches System
4 zweites elektrisches System
41 Stromkreisunterbrechungseinheit
4 zweites elektrisches System
41 Stromkreisunterbrechungseinheit
Fig. 12
42 Überstromdetektorschaltung
45 Schalterschaltung
42 Überstromdetektorschaltung
45 Schalterschaltung
Fig. 15
Zeit (ms)
Zeit (ms)
Claims (17)
1. Stromkreisunterbrechungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug,
die den von einer Batterie einer Last zugeführten Strom unter
bricht und im Stromweg des Kraftfahrzeugs anzuordnen ist,
enthaltend:
eine Stromkreisunterbrechungssteuereinrichtung zum Empfangen eines Aufpralldetektorsignals, das abgegeben wird, wenn ein Aufprall, wie beispielsweise ein Zusammenstoß des Kraftfahr zeugs, von außen ermittelt worden ist, und zum Erzeugen und Zuführen eines Stromkreisunterbrechungssteuersignals auf der Grundlage des Aufpralldetektorsignals, und
eine Stromkreisunterbrechungseinrichtung zum zwangsweisen Unterbrechen des Stromversorgungsweges und zum Unterbrechen der Stromzuführung zu der Last auf der Grundlage des Stromkreis unterbrechungssteuersignals.
eine Stromkreisunterbrechungssteuereinrichtung zum Empfangen eines Aufpralldetektorsignals, das abgegeben wird, wenn ein Aufprall, wie beispielsweise ein Zusammenstoß des Kraftfahr zeugs, von außen ermittelt worden ist, und zum Erzeugen und Zuführen eines Stromkreisunterbrechungssteuersignals auf der Grundlage des Aufpralldetektorsignals, und
eine Stromkreisunterbrechungseinrichtung zum zwangsweisen Unterbrechen des Stromversorgungsweges und zum Unterbrechen der Stromzuführung zu der Last auf der Grundlage des Stromkreis unterbrechungssteuersignals.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Aufpralldetektor
signal ein Airbag-Auslösesignal ist, das zuzuführen ist, wenn
ein Airbag ausgelöst wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Stromversorgungsweg
eine den unterbrochenen Zustand haltende Einrichtung zum
irreversiblen Aufrechterhalten eines unterbrochenen Zustandes
enthält und die Stromkreisunterbrechungseinrichtung die
Halteeinrichtung zwangsweise in den Stromkreisunterbrechungs
zustand auf der Grundlage des Stromkreisunterbrechungssteuer
signals bringt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Halteeinrichtung
eine Schmelzsicherung enthält und die Stromkreisunterbrechungs
einrichtung die Schmelzsicherung zwangsweise in einen zerstör
ten Zustand bringt auf der Grundlage des Stromkreisunter
brechungssteuersignals, um die Halteeinrichtung für den
unterbrochenen Zustand in den unterbrochenen Zustand zu
bringen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Stromkreisunter
brechungseinrichtung eine Zwangskurzschließeinrichtung zum
zwangsweisen Einrichten eines Kurzschlusses im Stromkreis der
Schmelzsicherung aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Stromkreisunter
brechungseinrichtung eine Zwangszerstörungseinrichtung
aufweist, um die Schmelzsicherung mechanisch zu zerstören.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Zwangszerstörungs
einrichtung enthält:
einen Aufbläser, der auf der Grundlage des Stromkreisunter brechungssteuersignals gezündet wird, und
eine Schneideinrichtung, die durch den Druck einer von dem Aufbläser erzeugten Gases angetrieben ist.
einen Aufbläser, der auf der Grundlage des Stromkreisunter brechungssteuersignals gezündet wird, und
eine Schneideinrichtung, die durch den Druck einer von dem Aufbläser erzeugten Gases angetrieben ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Schneideinrichtung
enthält:
eine Drehwelle, und
eine Klinge zum mechanischen Zerschneiden der Schmelzsicherung durch Drehung um die Drehwelle, die durch Druck des Gases angetrieben ist, wobei die Klinge aus einem nicht-leitenden Material besteht.
eine Drehwelle, und
eine Klinge zum mechanischen Zerschneiden der Schmelzsicherung durch Drehung um die Drehwelle, die durch Druck des Gases angetrieben ist, wobei die Klinge aus einem nicht-leitenden Material besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Stromkreisunter
brechungssteuereinrichtung und die Stromkreisunterbrechungs
einrichtung integral miteinander ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Stromzuführungsweg
eine den unterbrochenen Zustand haltende Einrichtung enthält,
die nicht nur einen unterbrochenen Zustand irreversibel
aufrechterhalt, sondern auch manuell aus dem unterbrochenen
Zustand in einen leitfähigen Zustand rücksetzbar ist, und
die Stromkreisunterbrechungseinrichtung die den unterbrochenen
Zustand aufrechterhaltende Einrichtung zwangsweise in den
unterbrochenen Zustand auf der Grundlage des Stromkreisunter
brechungssteuersignals bringt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend einen
zweiten Stromversorgungsweg zum Zuführen von Strom von der
Batterie zu einem zweiten Lastkreis, wobei der zweite Lastkreis
sich vom ersten Lastkreis unterscheidet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Nennstrom, der
dem zweiten Lastkreis über den zweiten Stromversorgungsweg
zugeführt ist, auf einen um eine vorbestimmte Größe kleineren
Wert eingestellt ist, als der Nennstrom, der dem ersten Strom
kreis über den Stromversorgungsweg zugeführt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der der zweite Lastkreis
ein elektrisches Minimalsystem ist, das wesentlich ist, um ein
Fahren mit dem Kraftfahrzeug zu ermöglichen.
14. Stromkreisunterbrechungssystem für ein Kraftfahrzeug,
enthaltend:
eine Stromkreisunterbrechungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
nach Anspruch 1, und
einen zweiten Stromversorgungsweg zum Zuführen von Strom von der Batterie zu einem zweiten Lastkreis, der sich vom ersten Lastkreis unterscheidet.
einen zweiten Stromversorgungsweg zum Zuführen von Strom von der Batterie zu einem zweiten Lastkreis, der sich vom ersten Lastkreis unterscheidet.
15. System nach Anspruch 14, bei dem der Nennstrom, der dem
zweiten Lastkreis über den zweiten Stromversorgungsweg
zugeführt ist, auf einen Wert eingestellt ist, der um eine
vorbestimmte Größe kleiner als der Nennstrom ist, der dem
Lastkreis über den Stromversorgungsweg zugeführt ist.
16. System nach Anspruch 14, bei dem der zweite Lastkreis ein
elektrisches Minimalsystem ist, das wesentlich ist, um das
Kraftfahrzeug fahrfähig zu halten.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07479096A JP3334841B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 車両用電源遮断装置及び車両用電源遮断システム |
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ID=13557449
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---|---|---|---|
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