[发明专利]汽车车载电气系统的释放元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车车载电气系统中的电流路径的释放元件。

背景技术

现代汽车的安全规程通常要求发生事故(碰撞)时持续断开汽车的车载电气系统或者车载电气系统内部的特定电流路径。特别是由此减少由于短路造成的燃烧危险。为此一般使用自燃技术，也就是采用自燃技术燃料驱动的断路元件，这种断路元件在碰撞事故中由于点燃燃料和由此产生的高压使有电流流过的导线受到破坏或者断开，并因此在极短的时间内持续断开由这些导线所体现的电流路径。

借助自燃技术工作的自燃技术断开装置例如由EP 1447640B1所公开。通过断路柱塞驱动断路闸刀的驱动加载在所公开的装置中通过两条连接线以电气方式被点燃，该连接线例如与用于在汽车发生事故时释放安全气囊的传感器的控制电路相连接。

发明内容

本发明的目的在于，在不使用自燃技术的情况下，提供一种用于汽车车载电气系统或车载电气系统的电流路径的简单和可靠的释放元件。

该目的根据本发明通过权利要求1的特征得以实现。为此所述释放元件包括热保护开关，该保护开关连接在电压输入端与释放元件的负载输出端之间的电流路径内，并根据控制信号最好持续地在电流上断开电流路径。控制信号例如由用于释放汽车上的安全气囊(安全气囊信号)的传感器产生。

保护开关特别是最好按照拉伸线技术的快速热保护开关。这种保护开关通过确定的短路被释放。为此具有连接在保护开关后面并与负载输出端并联的功率半导体(半导体开关)，向其控制输入端输送控制信号。

为了向半导体开关的控制输入端施加控制信号，所述释放元件具有控制接线端，该控制接线端的内部引至半导体开关的控制输入端，其外部引至相应的传感器(安全气囊或者碰撞传感器)。在这种情况下，优选利用由所谓的碰撞传感器为释放安全气囊所使用的信号。

为了产生短路，最好作为半导体开关的晶闸管例如通过电子控制装置转换到接通状态。在这种情况下，电子控制装置对安全气囊传感器信号或者监测不同汽车状态的不同或其他传感器信号进行分析。

为此，热保护开关被设置和构造为在流经该保护开关并由此流经电流路径的总电流大于或等于10倍标称电流时，在小于20ms、最好小于5ms的释放时间内释放。其中总电流由可以从负载输出端上分接出来并由此流经负载的负载电流以及流经与负载并联的半导体开关的触发电流组成。其中标称或额定电流是允许持续流动的电流。

热保护开关作为无自动复位的开路器来实现。这意味着在释放之后需要人为例如手动重新接通，以便取消电流路径的断开并由此重新闭合流经所连接的负载的电流回路。

符合目的的是，保护开关具有可熔断的额定断点，以便在热保护开关失灵的情况下确保可靠断开电流回路。在按照拉伸线技术实现的热保护开关的情况下，拉伸线在该断点处熔断。这种所谓的故障保护功能保证了在热保护开关失灵的情况下简单的冗余度。

附图说明

下面借助附图对本发明的实施例进行详细说明。其中：

图1示出依据本发明的释放元件工作原理的比较详细的电路图；

图2示出具有图1所示输入端和输出端以及与碰撞传感器连接的释放元件的电路框图；以及

图3示出在释放情况下不同电流和信号变化的电流和信号-时间曲线图。

彼此相应的部件在所有附图中具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出汽车车载电气系统的电流路径2内根据本发明的释放元件1。释放元件1具有用于与提供电源电压U_q的电源3的正极相连接的电压输入端E₍₊₎。这种电源3在汽车的车载电气系统中通常是车载电气系统电池或者汽车蓄电池。电源3的负极引至释放元件1的地线E_(-)上。电源3与释放元件1的电压输入端E₍₊₎之间所示的欧姆电阻代表电源3的内阻R_i。

释放元件1此外还具有负载接线端(负载输出端)A_L，在该负载接线端上连接具有负载阻抗Z_L的负载4。与负载接线端A_L相连接的负载4同样与释放元件1的地线E_(-)相连接。

释放元件1还包括信号接线端(信号输入端)E_S。此外，释放元件1还包括状态信号接线端A_Z。图2中也示出释放元件1的这些输入和输出端或接线配置E_(±)、E_S、A_L、A_Z，其中地线E_(-)表示接地。