DE4028956C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufprallschutzsystem für einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Ein solches Aufprallschutzsystem ist nach der nicht vor­ veröffentlichten, jedoch prioritätsälteren DE-OS 39 37 832 bekannt. Bei diesem System verlaufen die beiden Signal­ leitungen durch ein aufrollbares Flachkabel. Es ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die sich auf lösbare Verbindungen wie Stecker und dergleichen richtet.

Aufblasvorrichtungen, die in einem solchen Aufprallschutz­ system verwendbar sind, sind nach der DE-AS 21 22 018 bekannt. Auslöser für solche Aufblasvorrichtungen sind in der US-PS 38 90 594 beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Aufprallschutzsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, das auch bei einem Kurzschluß der Signalleitungen zuverlässig arbeitet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine Ausführungsform des Aufprallschutzsystems wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Eine Steuereinheit 1 mit einem Beschleunigungssensor 2 dient zum Erfassen einer Beschleunigung bei einem Auf­ prall des Fahrzeugs. Die Steuereinheit 1 ist über Siche­ rungen 3 und 4 mit einer Spannungsquelle 5 verbunden.

Ein Zünder 7 eines Gaserzeugers 6 ist mit der Steuer­ einheit 1 durch zwei Signalleitungen 8 und 9 verbunden. Zwischen parallelen Abschnitten der beiden Signalleitungen 8 und 9 verläuft über im wesentlichen die gesamte Länge dieser Abschnitte parallel eine Überwachungsleitung 10. Der Gaserzeuger 6 ist an einem Lenkrad (nicht gezeigt) zusammen mit einem Gaskissen (nicht gezeigt) angebracht. Um Abschnitte der Signalleitungen 8 und 9 am Lenkrad nachgiebig mit Abschnitten der Signalleitungen 8 und 9 an der Karosserie zu verbinden, ist an dem Lenkrad eine Ka­ belwinde 11 angebracht, auf der ein Kabelbaum aus Ab­ schnitten der Signalleitungen 8 und 9 und der Überwachungs­ leitung 10 aufgewickelt ist.

In der Steuereinheit 1 ist eine Verstärkerschaltung 12 (Booster) vorgesehen, die eine konstante vorbestimmte Spannung (z. B. 12 V) auch dann abgibt, wenn sich die Aus­ gangsspannung (z. B. 12 V) der Spannungsquelle 5 ändert. Die vorbestimmte Spannung ist auf einen Wert eingestellt, der hoch genug ist, um bei einem Aufprall des Fahrzeugs einen genügend hohen Stromfluß durch den Zünder 7 zu bewirken. Die Eingangsseite der Verstärkerschaltung 12 ist über eine Diode D₁ mit der Sicherung 3 verbunden. Die Ausgangsseite der Verstärkerschaltung 12 ist über eine Diode D₂ mit dem Beschleunigungssensor 2 und über eine Diode D₃ mit der Eingangsseite einer geregelten Spannungsversorgung 13 verbunden. Die Eingangsseite der Verstärkerschaltung 12 und die Ausgangsseite der Diode D₃ sind über eine Diode D₄ verbunden, wodurch an der Ausgangsseite der Diode D₃ ein Verbindungspunkt X im wesentlichen auf der vorbe­ stimmten Spannung gehalten wird. Die Eingangsseite des Beschleunigungssensors 2 ist mit den Sicherungen 3 und 4 über Dioden D₅ und D₆ verbunden. Somit kann elektrischer Strom durch jede der Dioden D₂, D₅ und D₆ zu der Eingangs­ seite des Beschleunigungssensors 2 fließen.

Der Beschleunigungssensor 2 weist einen Überwachungswider­ stand R₁ und einen parallel zu dem Überwachungswiderstand R₁ liegenden Schalter 2a auf. Der Schalter 2a wird, wenn er einen Stoß erhält, der von einem Aufprall des Fahrzeugs herrührt, geschlossen. Die Ausgangsseite des Beschleu­ nigungssensors 2 ist über die Signalleitung 8 mit einem Ende des Zünders 7 verbunden. Das andere Ende des Zünders 7 ist über die Signalleitung 9 geerdet. Der Innenwider­ stand R₂ des Zünders 7, der in Serie zu dem Überwa­ chungswiderstand R₁ des Beschleunigungssensors 2 liegt, ist sehr klein (z. B. 2 Ω) im Vergleich zu dem des Über­ wachungswiderstands R₁ (z. B. 2 KΩ).

Ein Ende der Überwachungsleitung 10 ist mit dem Verbin­ dungspunkt X verbunden; ihr anderes Ende ist offen. Da­ durch ist das Potential an jedem Punkt der Überwachungs­ leitung 10 gleich dem Potential des Verbindungspunkts X, das heißt im wesentlichen gleich der vorbestimmten Spannung. In einen Zwischenabschnitt der Überwachungslei­ tung 10 ist ein Widerstand R₃ eingesetzt, der sehr viel größer (z. B. 1,5 KΩ) als der Innenwiderstand R₂ des Zünders 7 ist.

Die geregelte Spannungsversorgung 13 hat eine Ausgangs­ seite, die mit einer Überwachungseinrichtung 14 verbunden ist und diese mit einer konstanten Spannung (z. B. 5 V) ver­ sorgt. Die Überwachungseinrichtung 14 überwacht dauernd die Potentiale der beiden Signalleitungen 8 und 9. Die Überwachungseinrichtung 14 kann derart ausgebildet sein, daß sie eine Blinklampe oder einen Alarmsummer betätigt, um einen Kurzschluß des Zünders 7 anzuzeigen, wenn eine ab­ norme Änderung des Potentials einer der beiden Signallei­ tungen 8 und 9 erfaßt wird.

Im folgenden wird der Betrieb des Aufprallschutzsystems be­ schrieben.

Wenn ein Fahrzeug unter normalen Betriebsbedingungen fährt, ist der Schalter 2a des Beschleunigungssensors 2 offen, so daß von einer der Dioden D₂, D₅ und D₆ elektrischer Strom durch den Überwachungswiderstand R₁ fließt. Dadurch ist der elektrische Strom, der durch die in Serie mit dem Über­ wachungswiderstand R₁ geschaltete Zündladung 7 fließt, so klein, daß der Gaserzeuger 6 außer Betrieb bleibt.

Wenn sich unter solchen normalen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs aus irgendeinem Grund die beiden Signalleitungen 8 und 9 aufeinander zu bewegen, wird eine der Signallei­ tungen 8 bzw. 9 mit der Überwachungsleitung 10 kurzgeschlos­ sen, bevor beide Signalleitungen 8 und 9 miteinander kurz­ geschlossen werden. Entsprechend steigt das Potential einer der Signalleitungen 8 bzw. 9 von z. B. 6 V auf das Potential an dem Verbindungspunkt X, an dem das eine Ende der Über­ wachungsleitung 10 angeschlossen ist, das heißt auf das Po­ tential der vorbestimmten Spannung (z. B. 12 V). Die Über­ wachungseinrichtung 14 erfaßt einen solchen Anstieg des Po­ tentials der Signalleitungen 8 bzw. 9 und läßt daher erken­ nen, daß eine der Signalleitungen 8 bzw. 9 mit der Über­ wachungsleitung 10 kurzgeschlossen ist. Die Überwachungs­ einrichtung 14 betätigt dann die Alarmlampe oder den Summer, um den Kurzschluß anzuzeigen.

Wenn das Fahrzeug einen Stoß erfährt, der von einem Auf­ prall herrührt, während keine der Signalleitungen 8 und 9 mit der Überwachungsleitung 10 kurzgeschlossen ist, erfaßt der Beschleunigungssensor 2 den Stoß und schließt den Schal­ ter 2a. Dies bewirkt einen genügend hohen Stromfluß durch den Zünder 7, um ein Zündmittel in dem Gaserzeuger 6 zu zünden, durch das ein Stickstoffgas erzeugendes Mittel angezündet wird und Stickstoffgas erzeugt, das das Gas­ kissen füllt, so daß das Gaskissen unverzüglich aufgeblasen wird. Hierdurch verhindert das Gaskissen, daß das Gesicht des Insassen als Folge eines Stoßes durch einen Aufprall des Fahrzeugs gegen das Lenkrad oder die Windschutzscheibe prallt. Auch wenn sich ein Aufprall des Fahrzeugs ereignet, während eine der Signalleitungen 8 und 9 mit der Über­ wachungsleitung 10 kurzgeschlossen ist, fließt auf einen Auf­ prall des Fahrzeugs hin ein genügend hoher Strom durch den Zünder 7, um ein unverzügliches Aufblasen des Gaskissens zu sichern, weil der Widerstand R₃ in der Überwachungslei­ tung 10 viel größer ist als der Innenwiderstand R₂ des Zünders 7.

Wenn die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 12 wegen eines Kurzschlusses zwischen einer der Signalleitungen 8 und 9 und der Überwachungsleitung 10 oder zwischen anderen Teilen abnorm erniedrigt wird, wird durch die Diode D₄ der Überwachungsleitung 10 sowie der geregelten Spannungsver­ sorgung 13 eine Spannung im wesentlichen gleich der Aus­ gangsspannung der Spannungsquelle 5 zugeführt, was eine Erfassung des Kurzschlusses ermöglicht.

Claims (6)

1. Aufprallschutzsystem für einen Fahrer eines Kraftfahr­ zeugs, mit einem aufblasbaren Gaskissen, das zusammen mit einem Gaserzeuger (6) in einem Lenkrad angeordnet ist, mit einem bei einem Aufprall vorgegebener Intensität ein Auslösesignal liefernden Beschleunigungssensor (2) und mit einem elektrischen Zünder (R2, 7) zum Anzünden des Gaserzeugers (6), bei dem der Zünder (R2, 7) zwei An­ schlüsse aufweist, die mit je einer Signalleitung (8 bzw. 9) verbunden sind, bei dem relativ zueinander bewegliche Systemteile verbindende Abschnitte dieser beiden Signallei­ tungen (8 und 9) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, bei dem eine (8) der beiden Signalleitungen (8 und 9) den Beschleunigungssensor (2) mit dem Zünder (R2, 7) ver­ bindet und bei dem eine Überwachungseinrichtung (13, 14) zum Überwachen von Potentialen der beiden Signalleitungen (8 und 9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß etwa parallel zu den parallelen Abschnitten der beiden Signalleitungen (8 und 9) eine Überwachungsleitung (10) verläuft, deren eines Ende offen ist und deren anderes Ende mit der Überwachungseinrichtung (13, 14) verbunden ist und eine Spannung aufweist, die sich bei normalem Fahrzeugbetrieb von den Potentialen der beiden Signalleitungen (8 und 9) unterscheidet.

2. Aufprallschutzsysstem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zünder (R2, 7) einen Innenwiderstand (R2) aufweist, der sehr viel kleiner ist als ein Widerstand (R3), der in einen Zwischenabschnitt der Überwachungs­ leitung (10) eingesetzt ist.

3. Aufprallschutzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor (2) einen Schalter (2a) aufweist, der eine Spannungsquelle (5) mit einer (8) der Signalleitungen (6 bzw. 9) verbindet und in Antwort auf eine Beschleunigung des Fahrzeugs mit einem höheren als einem vorbestimmten Wert geschlossen wird, um die Spannungsquelle (5) mit dieser einen (8) der beiden Signalleitungen (8 bzw. 9) zu verbinden, daß der Zünder (R2, 7) einen Innenwiderstand (R2) aufweist, der sehr viel kleiner ist als ein Überwachungswiderstand (R1), der parallel zu dem Schalter (2a) liegt, und daß die Überwachungseinrichtung (13, 14) das Potential an einer Verbindungsstelle des Überwachungswiderstands (R1) mit der einen (8) der beiden Signalleitungen (8 bzw. 9) überwacht.

4. Aufprallschutzsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkerschaltung (12) vorgesehen ist, die eine von einer Spannungsquelle (5) abgegebene Spannung auf eine vorbestimmte Spannung regelt und dem anderen Ende der Überwachungsleitung (10) (12) zuführt.

5. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß parallel zu der Verstärkerschaltung (12) eine Diode (D4) liegt, die die vorbestimmte Spannung im wesentlichen auf der Höhe der Spannung der Spannungs­ quelle (5) hält und dem anderen Ende der Überwachungs­ leitung (10) zuführt.

6. Aufprallschutzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (13, 14) eine geregelte Spannungsversorgung (13) enthält, die an die Verstärkerschaltung (12) und die Diode (D4) ange­ schlossen ist.