DE10316694A1

DE10316694A1 - Leitungssystem in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE10316694A1
Application number: DE2003116694
Authority: DE
Inventors: Volker Hoffmann; Christian Weidenbacher; Heinz Leiber
Original assignee: Intedis GmbH and Co KG
Current assignee: Intedis GmbH and Co KG
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-10-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches und/oder elektronisches Leitungssystem (01) in einem Fahrzeug mit zumindest einem Steuergerät (02, 03, 04) und mit zumindest zwei Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09), insbesondere Sensoren und/oder Schaltern und/oder Aktoren, wobei Steuergerät (02, 03, 04) und Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09) durch Leitungen (10, 11, 12) elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Zwischen dem Steuergerät (02, 03, 04) und den Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09) ist dabei ein Verteilerelement (13) in den Leitungen zwischengeschaltet, wobei am Verteilerelement (13) eine Verteilerschaltung vorgesehen ist, die zumindest eine Leitung (11a, 12a) zwischen Steuergerät und Verteilerelement (13) gleichzeitig mit mehreren Leitungen (11b) 12b) zwischen Verteilerelement (13) und verschiedenen Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09) elektrisch leitend verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches und/oder elektronisches Leitungssystem in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Gewährleistung der elektrischen bzw. elektronischen Funktion eines Fahrzeuges sind üblicherweise Steuergeräte vorgesehen, die mit den verschiedenen Funktionseinheiten im Fahrzeug, beispielsweise Sensoren, Schaltern oder Aktoren, durch Leitungen elektrisch verbunden sind. Die Verlegung dieser Leitungen im Fahrzeug stellt bei der Fahrzeugherstellung einen nicht unbeträchtlichen Aufwand dar. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Kosten für gattungsgemäße Leitungssysteme insbesondere auch von der Anzahl der zu verlegenden Einzelleitungen zwischen den Steuergeräten und daran angeschlossenen Funktionseinheiten bestimmt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein neues Leitungssystem vorzuschlagen, mit dem die Anzahl der im Fahrzeug insgesamt zu verlegenden Leitungen reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Leitungssystem nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf der Grundüberlegung, dass für eine Vielzahl von Funktionseinheiten häufig gleiche Versorgungsfunktionen über die Leitungen zwischen den Steuergeräten und Funktionseinheiten zur Verfügung gestellt werden müssen. Erfindungsgemäß sind deshalb an dem Leitungssystem Verteilerelemente vorgesehen, die zwischen dem Steuergerät und den Funktionseinheiten in den Leitungen zwischengeschaltet sind. Eine Verteilerschaltung am Verteilerelement sorgt dafür, dass eine bestimmte Funktion, die über eine Leitung zwischen Steuergerät und Verteilerelement zur Verfügung gestellt wird, vom Verteilerelement gleichzeitig an mehrere am Verteilerelement angeschlossene Funktionseinheiten weiterverteilt wird. Die Anzahl der erforderlichen Leitungen zwischen Verteilerelement und Steuergerät kann auf diese Weise deutlich reduziert werden.
Im Ergebnis ist es somit möglich, im Fahrzeug dezentrale Verteilerelemente anzuordnen, beispielsweise als Trennstelle in einem Federdom. Diese Verteilerelemente werden dann mit wenigen Leitungen an den entsprechenden Steuergeräten im Fahrzeug verbunden. Ausgehend vom Verteilerelement können viele Funktionseinheiten, beispielsweise Sensoren an den Bremsen, an der Bereifung oder an den Achsen, am Verteilerelement angeschlossen werden. Über die Verteilerschaltung im Verteilerelement werden alle Funktionseinheiten mit den entsprechenden Versorgungsfunktionen versehen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Leitungen lösbar mit dem Verteilerelement und/oder mit den Funktionseinheiten bzw. mit dem Steuergerät verbunden werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Leitungssystem in einfacher Weise im Fahrzeug zu verlegen. Da derartige Trennstellen häufig ohnehin vorhanden sein müssen, um die Montage des Fahrzeuges zu ermöglichen, fallen letztendlich für die Schaffung der Verteilerelemente kaum Zusatzkosten an.
Lediglich müssen die bekannten Trennstellen mit entsprechend geeigneten Verteilerschaltungen ausgestattet werden.
Besonders geeignet zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen Verteilerelement, dem Steuergerät und/oder den Funktionseinheiten sind an sich bekannte Steckverbindungen.
Besonders große Vorteile bietet die Erfindung bei der Versorgung der am Leitungssystem angeschlossenen Funktionseinheiten mit der benötigten elektrischen Leistung. Da die Funktionseinheiten in den allermeisten Fällen mit jeweils 12 bzw. 48 Volt aus dem Bordnetz zu versorgen sind, reicht es erfindungsgemäß aus, allein eine spannungsführende Leitung bzw. eine Masseleitung zur Versorgung des Verteilerelements zwischen Steuergerät und Verteilerelement vorzusehen. Über die Verteilerschaltung im Verteilerelement wird die Versorgungsspannung dann an alle an das Verteilerelement angeschlossenen Funktionseinheiten verteilt.
Alternativ bzw. additiv dazu ist es auch denkbar, an der Verteilerschaltung einen Signalsammler vorzusehen. In diesem Signalsammler können dann Datensignale von verschiedenen an das Verteilerelement angeschlossenen Funktionseinheiten, insbesondere von verschiedenen Sensoren, gesammelt und über eine gemeinsame Datenleitung an das Steuergerät weitergeleitet werden.
Je nach Art der von den Funktionseinheiten gesammelten Datensignale kann es dabei erforderlich sein, eine elektronische Schaltung zur Signalaufbereitung vorzusehen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die eingehenden Datensignale in dieser elektronischen Schaltung geeignet codiert und erst anschließend über die gemeinsame Datenleitung an das Steuergerät weitergeleitet werden. Im Steuergerät können dann die codierten Signale decodiert und wiederum einzeln verarbeitet werden. Grundsätzlich ist es dabei ohne Belang, ob bei der Signalaufbereitung analoge oder digitale Datensignale verarbeitet werden.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform eines Leitungssystems im schematischen Überblick;
2 eine zweite Ausführungsform eines Leitungssystems im schematischen Überblick.
In 1 ist eine erste Ausführungsform 01 eines erfindungsgemäßen Leitungssystems mit drei Steuergeräten 02, 03 und 04 und mit fünf in der Art von Sensoren ausgebildeten Funktionseinheiten 05, 06, 07, 08 und 09 schematisch dargestellt. Die Funktionseinheiten 05 bis 09 sind durch Leitungen 10, 11, 12 elektrisch leitend mit den Steuergeräten 02 bis 04 verbunden. Die Informationen und Daten zwischen den Funktionseinheiten 05 bis 09 werden dabei über Datenleitungen 10 übertragen, die in 1 mit durchgezogenen Linien dargestellt sind. Die zur Versorgung der Funktionseinheiten 05 bis 09 erforderliche elektrische Leistung wird über strichliniert eingezeichnete Versorgungsleitungen 11 in Zusammenwirken mit punktiert gezeichneten Masseleitungen 12 vom Steuergerät 04 ausgehend zur Verfügung gestellt.
Im Leitungssystem 01 ist ein Verteilerelement 13 mit einer in 1 nicht im Einzelnen dargestellten Verteilerschaltung vorgesehen. Diese Verteilerschaltung verbindet die Leitungen 11a und 12a zwischen dem Steuergerät 04 und dem Verteilerelement 13 mit den jeweils fünf Leitungen 11b und 12b zwischen dem Verteilerelement 13 und den Funktionseinheiten 05 bis 09. Das Verteilerelement 13 kann beispielsweise als Trennstelle in einem Federdom eines Fahrzeuges ausgebildet sein. Die Funktionseinheiten 05 bis 07 repräsentieren in diesem Fall Sensoren außerhalb des Motorraums, beispielsweise an den Achsen oder an den Bremsen. Die Funktionseinheiten 08 und 09 repräsentieren dagegen Sensoren im Motorraum.
In 2 ist eine zweite Ausführungsform 14 eines erfindungsgemäßen Leitungssystems dargestellt. Ein Verteilerelement 15 mit schematisch angedeuteter Verteilerschaltung ist in das Leitungssystem 14 mit den Steuergeräten 16 bis 18 zwischengeschaltet, um auf diese Weise die Steuergeräte 16 bis 18 mit Funktionseinheiten 19 bis 26 zu verbinden. Die Funktionseinheiten 19 bis 21 sind in der Art von Schaltern ausgebildet. Die Funktionseinheiten 22 bis 26 dienen dagegen als Sensoren. Zur Spannungsversorgung der Funktionseinheiten 19 bis 26 ist eine gemeinsame Versorgungsleitung 27 vorgesehen, an die alle Funktionseinheiten 19 bis 26 gemeinsam angeschlossen sind. Der Masseanschluss der Funktionseinheiten 19 bis 26 erfolgt über das Gehäuse des Verbindungselements 15, das seinerseits über eine Masseleitung 28 mit der Fahrzeugmasse verbunden ist. Die von den verschiedenen Schaltern und Sensoren 19 bis 26 gelieferten Daten werden über Leitungen 31 zu einem Signalsammler 29 weitergeleitet, dort gesammelt, datentechnisch aufbereitet und codiert. Die codierten Daten werden dann über eine gemeinsame Datenleitung 30 an die verschiedenen Steuergeräte 16 bis 18 weitergeleitet.
Neben dem Signalsammler 29 sind am Verbindungselement 15 noch verschiedene elektrische bzw. elektronische Bauteile, insbesondere Sicherungselemente zur Absicherung gegen elektrische Fehlfunktionen, vorgesehen.

Claims

Elektrisches und/oder elektronisches Leitungssystem (01, 14) in einem Fahrzeug mit zumindest einem Steuergerät (02, 03, 04, 16, 17, 18) und mit zumindest zwei Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26), insbesondere Sensoren und/oder Schaltern und/oder Aktoren, wobei Steuergerät (02, 03, 04, 16, 17, 18) und Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) durch Leitungen (10, 11, 12, 27, 28, 30, 31) elektrisch leitend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuergerät (02, 03, 04, 16, 17, 18) und den Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) ein Verteilerelement (13, 15) in den Leitungen zwischengeschaltet ist, wobei am Verteilerelement (13, 15) eine Verteilerschaltung vorgesehen ist, die zumindest eine Leitung (11a, 12a, 30) zwischen Steuergerät und Verteilerelement (13, 15) gleichzeitig mit mehreren Leitungen (11b, 12b, 31) zwischen Verteilerelement (13, 15) und verschiedenen Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) elektrisch leitend verbindet.
Leitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (10, 11, 12, 30, 31) lösbar mit dem Verteilerelement (13, 15) und/oder mit den Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) bzw. mit dem Steuergerät (02, 03, 04, 16, 17, 18) verbunden werden können.
Leitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Leitungen (10, 11, 12, 30, 31) am Verteilerelement (13, 15) und/oder an den Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) und/oder am Steuergerät (02, 03, 04, 16, 17, 18) elektrisch leitende Steckverbindungen herstellbar sind.
Leitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerschaltung zumindest einen Leistungsverteiler aufweist, mit dem vom Steuergerät (04) über Leitungen (11a, 12a) abgegebene elektrische Leistung auf mehrere an die Verteilerschaltung des Verteilerelements (13) angeschlossene Funktionseinheiten (05, 06, 07, 08, 09) verteilt werden kann.
Leitungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verteilerschaltung (15) zumindest ein Sicherungselement vorgesehen ist.
Leitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerschaltung (15) zumindest einen Signalsammler (29) aufweist, mit dem auf Leitungen (31) von mehreren Funktionseinheiten (19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) übertragene Datensignale gesammelt und auf einer Leitung (30) ans Steuergerät (16, 17, 18) weitergeleitet werden können.
Leitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Signalsammler (29) eine elektronische Schaltung zur Signalaufbereitung vorgesehen ist.
Leitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Schaltung zur Signalaufbereitung analoge und digitale Signale verarbeitbar sind.