DE3937376C2 - Gassacksystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gassacksystem, das in einem Kraft­ fahrzeug installiert wird, um den Fahrer sowie Fahrgäste im Falle eines Frontalzusammenstoßes des Fahrzeugs zu schützen; insbesondere betrifft die Erfindung eine Schaltung zur Betäti­ gung des Gassacksystems.

Ein Gassack ist in einem Gehäuse zusammengefaltet und unter­ gebracht, welches an einem Lenkrad oder am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs montiert ist. Während eines Zusammenstoßes wird der Gassack innerhalb eines Bruchteiles einer Sekunde aufgeblasen, und zwar in Abhängigkeit von einem Signal von ei­ nem Beschleunigungssensor oder einem Abbremsmeßgerät, um den Fahrer und den Fahrgast zu schützen. Um den Gassack aufzubla­ sen, ist eine Aufblaseinrichtung am Lenkrad vorgesehen.

Die Aufblaseinrichtung ist mit einem Heizelement als Auslöser, einem Zünder, sowie einer Gassack-Betätigungs­ schaltung versehen, die eine Versorgung, einen Beschleunigungs­ sensor sowie eine Verbindungseinrichtung aufweist, um diese Komponenten elektrisch miteinander zu verbinden. Bei einem Zu­ sammenstoß wird ein Strom von der Versorgung an den Auslöser angelegt, um Gas in der Aufblaseinrichtung zu erhitzen, um es explosionsartig entweichen zu lassen, so daß der Gassack aufge­ blasen wird.

Aus der DE 37 33 399 A1 ist ein Gassacksystem bekannt, bei wel­ chem nicht nur der Gassack und die üblichen Schalter im Lenker untergebracht sind, sondern auch der Beschleunigungssensor. Aus diesem Grund können kurze, harte Beschleunigungsstöße auf das Lenkrad, z. B. Schläge, zum ungewollten Auslösen des Gassacks führen. Andererseits muß dann, wenn bei einem Unfall ein sehr schneller Beschleunigungsstoß auftritt, das Gassacksystem zu­ verlässig gezündet werden. Das bekannte Gassacksystem kann dies jedoch nicht vollständig sicherstellen.

Ein Gassacksystem mit außerhalb des Lenkrades angeordnetem Kollisionssensor ist aus der US 4 504 082 bekannt. Dieses System umfaßt jedoch nur einen einzigen Sensor, der über eine einzige Leitung mit den im Lenkrad untergebrachten Systemkomponenten verbunden ist. Ein Ausfall des Sensors oder eine Unterbrechung der Leitung hat daher die Funktionsunfähigkeit des Gesamtsystems zur Folge.

Aus der DE 31 08 757 A1 ist eine Schleifringanordnung für Lenkräder von Kraftwagen bekannt, die elektrische Verbindungen sowohl zu einem Gaserzeuger eines Gassacksystems, als auch zu einem Signalhornschalter, die beide im Lenkrad untergebracht sind, bereitstellt. Schaltungstechnische Aspekte dieser Verbindungen werden in der letztgenannten Druckschrift jedoch nicht behandelt.

Fig. 2 zeigt eine herkömmliche Gassack-Betätigungsschaltung. Eine Aufblaseinrichtung 1 ist an einem Lenkrad vorgesehen. Fer­ ner sind ein Hupenschalter 2 sowie ein Fahrtsteuerschalter, der einen Vorgabeschalter 3a und einen Wiederaufnahmeschalter 3b umfaßt, an dem Lenkrad vorgesehen.

Am Fahrzeugkörper sind ein Paar von ersten Beschleunigungssen­ soren 5a und 5b im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehen, und ein Paar von zweiten Beschleunigungssensoren 6a und 6b sind an Sei­ tenrahmen in einem vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers ange­ bracht, um einen Zusammenstoß des Fahrzeugs festzustellen. Eine Hupe 8, eine Relaisspule 7a und ein Relaisschalter 7b sowie eine Fahrtsteuereinheit 9 sind ebenfalls vorgesehen.

Eine Verbindungseinrichtung 25 ist am Lenkrad vorgesehen, um die Komponenten am Lenkrad und am Fahrzeugkörper elektrisch miteinander zu verbinden. Die Verbindungseinrichtung 25 umfaßt eine Trommel mit einem Gehäuse 25a, das an einem festen Teil, wie zum Beispiel einer Lenksäule, befestigt ist, sowie eine Achse 25b, die am Lenkrad befestigt ist.

Ein Flachkabel mit einer Vielzahl von Leitungen ist mit eini­ gen Wicklungen lose um die Achse 25b gewickelt. Das eine Ende der Aufblaseinrichtung 1 ist an eine Leitung 10a des Kabels in der Verbindungseinrichtung 25 angeschlossen und außerdem über die Beschleunigungssensoren 5a und 5b mit einer Versor­ gung B1 verbunden. Das andere Ende der Aufblaseinrichtung ist über eine Leitung 10b und die Beschleunigungssensoren 6a und 6b an Masse gelegt.

Der Hupenschalter 2 ist an seinem einen Ende auf Masse gelegt, während das andere Ende des Hupenschalters 2 mit einer anderen Versorgung B2 verbunden ist, und zwar über eine Leitung 10c und die Relaisspule 7a. Der Relaisschalter 7b ist mit der Ver­ sorgung B2 sowie der Hupe 8 verbunden. Der Vorgabeschalter 3a und der Wiederaufnahmeschalter 3b sind parallel zueinander an­ geordnet und mit der Leitung 10c einerseits sowie der Fahrt­ steuereinheit 9 andererseits über Leitungen 10d und 10e in Reihe geschaltet.

Die Eingänge der Fahrtsteuereinheit 9 sind über entsprechende Widerstände mit vergleichsweise hohen Werten (2 kΩ) auf Masse gelegt. Wenn somit einer der Schalter 3a und 3b geschlos­ sen wird, nimmt der Strom ab, der zur Relaisspule 7a fließt, und dadurch wird verhindert, daß der Relaisschalter 7b schließt.

Das herkömmliche Gassacksystem umfaßt eine einzige Schaltung, welche die Beschleunigungssensoren 5a, 5b, die Leitung 10a, die Aufblaseinrichtung 1, die Leitung 10b sowie die Beschleunigungs­ sensoren 6a und 6b umfaßt. Wenn die Schaltung unterbrochen wird, fließt der Strom nicht in der Aufblaseinrichtung 1, so daß der Gassack nicht arbeiten kann.

Um derartige gravierende Probleme zu lösen, kann man daran den­ ken, daß eine Schaltung parallel zu der einzigen Gassackschal­ tung angeschlossen wird. Die Hinzufügung einer solchen Schal­ tung erhöht jedoch die Anzahl der Leitungen von fünf auf sieben. Da jedoch der Raum in der Trommel klein ist, ist es schwierig, die zusätzlichen Leitungen in dem Gehäuse der Trommel 25a unter­ zubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Gas­ sacksystem dahingehend weiterzubilden, daß die Sicherheit ohne vergrößerten Aufwand erhöht wird.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte konstruktive Details sind im Anspruch 2 beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Gassacksystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 2 ein herkömmliches Gassacksystem.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Hupenschalter 21 ist mit einer Leitung 12c einer Verbindungseinrichtung 26 an ihrem einen Ende verbunden, während das andere Ende des Hupenschalters 21 mit Erde bzw. Masse verbunden ist. Die Lei­ tung 12c ist an eine Relaisspule 22a eines Relais 22 angeschlos­ sen, das seinerseits mit der Stromversorgung B2 verbunden ist. Ein Relaisschalter 22b des Relais 22 ist mit einer Hupe 23 so­ wie der Stromversorgung B2 verbunden.

Eine Parallelschaltung aus einem Vorgabeschalter 31 und einem Wiederaufnahmeschalter 32 von Fahrtsteuerschaltern sind über eine Diode D1 mit der Leitung 12c verbunden. Der Vorgabeschal­ ter 31 und der Wiederaufnahmeschalter 32 sind mit Leitungen 12d und 12e verbunden, die an eine Fahrtsteuereinheit 33 sowie über Widerstände R3 bzw. R4 mit Masse verbunden sind.

Das eine Ende einer Aufblaseinrichtung 11 ist mit einem Paar von parallelen Leitungen 12a und 12b einer Verbindungseinrichtung 26 verbunden, und das andere Ende der Aufblaseinrichtung 11 ist über Dioden D2 bzw. D3 mit den paral­ lelen Leitungen 12d und 12e verbunden. Die Leitungen 12a und 12b sind an die Stromversorgung 31 über ein Paar von paralle­ len Beschleunigungssensoren 13 und 14 angeschlossen, die im Fahrzeugraum vorgesehen sind.

Widerstände R1 und R2 sind parallel zu den Beschleunigungssen­ soren 13 und 14 vorgesehen. Die Leitungen 12d und 12e sind mit Masse verbunden, und zwar über ein Paar von Beschleunigungs­ sensoren 16 und 17, die in Frontbereichen des Fahrzeugkörpers vorgesehen sind. Ein Paar von Widerständen R5 und R6 sind je­ weils parallel zu den Beschleunigungssensoren 16 und 17 geschal­ tet.

Somit hat das Gassacksystem parallele Schaltungen zur Betätigung der Aufblaseinrichtung 11. Genauer gesagt, die Aufblaseinrichtung 11 ist mit den Beschleunigungs­ sensoren 13 und 14 über parallele Leitungen 12a und 12b sowie mit den Beschleunigungssensoren 16 und 17 über die parallelen Leitungen 12d und 12e verbunden. Da die Leitungen 12d und 12e gemeinsam für die Gassackschaltung und die Fahrtsteuerschal­ tung vorgesehen sind, nimmt die Anzahl von Leitungen nicht zu.

Wenn bei einem Zusammenstoß mindestens einer der Beschleuni­ gungssensoren 13 und 14 und mindestens einer der Beschleuni­ gungssensoren 16 und 17 zur gleichen Zeit eingeschaltet wer­ den, fließt ein Strom in der Aufblaseinrichtung 11, so daß die Aufblaseinrichtung 11 arbeitet, um den Gassack aufzublasen.

Wenn eine der Leitungen 12a und 12b mit Masse kurzgeschlossen wird und einer der Fahrtsteuerschalter 31 oder 32 geschlossen ist, wird ein Schaltkreis von der Stromversorgung B2 zu Masse gebildet, der durch die Relaisspule 22a, die Diode D1, den Fahrtsteuerschalter 31 oder 32, die Diode D2 oder D3 sowie die Aufblaseinrichtung 11 hindurchgeht.

Die Diode D2 bzw. D3 verhindert jedoch, daß ein Strom in dem Schaltkreis fließt, um eine Betätigung der Aufblaseinrichtung 11 zu verhindern. Außerdem wirken die Dioden D2 und D3 so, daß sie die Fahrtsteuerschaltung von der Gassackschaltung trennen, so daß die Schaltung in zuverlässiger Weise arbeitet.

Die Beschleunigungssensoren 13 und 14, die im Fahrgastraum vor­ gesehen sind, sind so ausgelegt, daß sie bei einer kleineren Beschleunigung G arbeiten als die Beschleunigungssensoren 16 und 17. Es kann somit der Fall auftreten, daß der Hupenschal­ ter 21, einer der Fahrtsteuerschalter 31 und 32 und einer der Beschleunigungssensoren 13 und 14 zur gleichen Zeit geschlossen werden und eine Aufblaseinrichtungs-Betätigungsschaltung gebil­ det wird, die durch diese Schalter und Sensoren hindurchgeht. Die Diode D1 verhindert jedoch, daß ein Strom in der Aufblas­ einrichtung 11 fließt.

Das Gassacksystem umfaßt parallele Schal­ tungen. Auch wenn somit eine der Schaltungen unterbrochen oder abgeschaltet wird, betätigt die andere Schaltung die Aufblas­ einrichtung gegebenenfalls, um den Gassack aufzublasen. Daher wird die Sicherheit des Gassacksystems wesentlich verbessert.

Da die Anzahl von Leitungen in der Verbindungseinrichtung nicht größer wird, kann die Verbindungseinrichtung kleine Abmessungen haben. Somit ergibt sich keine Schwierigkeit bei der Unterbrin­ gung der Verbindungseinrichtung am Lenkrad.

Claims (2)

1. Gassacksystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Verbindungseinrichtung (26) mit mindestens 5 Leitun­ gen (12a-12e) zum elektrischen Verbinden von am Lenkrad montierten Komponenten mit am Fahrzeug montierten Kompo­ nenten;
vier Beschleunigungssensoren (13, 14; 16, 17), von denen jeweils zwei parallel geschaltet sind;
einen Gassack-Stromkreis von einer ersten Stromversorgung (B1) durch die erste Parallelschaltung aus Beschleuni­ gungssensoren (13, 14), durch mindestens eine Leitung (12a, 12b) in der Verbindungseinrichtung (26), durch eine Aufblaseinrichtung (11) für den Gassack am Lenkrad, durch mindestens eine Leitung (12d, 12e) in der Verbindungsein­ richtung (26) und durch die zweite Parallelschaltung von Beschleunigungssensoren (16, 17) zu Masse;
einen Betätigungsstromkreis zum Ansteuern von im Fahrzeug untergebrachten Betätigungssystemen (Hupe 22, 23; Fahrt­ steuerschaltung 33), der von einer zweiten Stromversorgung (B2) durch eine Leitung (12c) zu Schaltern (21; 31; 32) am Lenkrad und von diesen über zwei Steuerleitungen (12d, 12e) in der Verbidungseinrichtung (26) zu einem Betäti­ gungssystem (33) im Fahrzeug und zu Masse führt, wobei die Beschleunigungssensoren (13, 14; 16, 17) jeweils über zwei Paare von Leitungen (12a, 12b; 12d, 12e) in der Ver­ bindungungseinrichtung (26) parallel geschaltet sind, und das erste Paar von Leitungen (12a, 12b) als unabhängiges Leitungspaar gebildet ist, das lenkradseitig mit der Auf­ blaseinrichtung (11) verbunden ist, während das zweite Paar von Leitungen von den Steuerleitungen (12d, 12e) ge­ bildet ist, die jeweils über eine Diode (D2, D3) lenkrad­ seitig mit der Aufblaseinrichtung (11) verbunden sind.

2. Gassacksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungssystem (33) eine Fahrtsteuerschaltung (33) ist, wobei die Schalter (31; 32) ein Vorgabeschalter (31) und ein Wiederaufnahmeschalter (32) sind.