DE19758710B4

DE19758710B4 - Vorrichtung zur Zufuhr elektrischer Energie zu elektrischen Lasten in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE19758710B4
Application number: DE19758710A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Yoshida; Hiroyuki Hitachinaka Saito; Shinichi Mito Sakamoto; Mitsuru Hitachinaka Koni; Kiyoshi Hitachi Horibe
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2017-06-14
Also published as: DE19758709B4

Abstract

Vorrichtung zur Zufuhr elektrischer Energie zu elektrischen Lasten (718-722) in einem Fahrzeug, in der eine Ansteuervorrichtung (714, 715, 716) für eine zentrale Steuerung einzelner elektrischer Lasten (718-722) im Fahrzeug angeordnet ist, wobei ein Zündschalter (709) eine Information über die Zufuhr, Unterbrechung und Verteilung der elektrischen Energie liefert und die Ansteuervorrichtung (714, 715, 716) entsprechend der über eine Multiplex-Kommunikationsvorrichtung (717) empfangenen Information die Zufuhr, Unterbrechung und Verteilung der elektrischen Energie an die elektrischen Lasten (718-722) ausführt,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Anlassermotor (704) zum Anlassen des Fahrzeugmotors durch die Informationen des Zündschalters (709) gesteuert wird,
wobei eine Signalleitung (711) vom Zündschafter (709) direkt zum Anlasserrelais (703) führt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen elektrischer Energie zu elektrischen Lasten, und insbesondere eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung sowie eine Vorrichtung zum effizienten Verdrahten von Fahrzeugen, insbesondere Automobilen.

Da beim Fahren eines Fahrzeugs verschiedene Arten von elektrischen Systemen verwendet werden, gibt es viele Systeme von elektrischen Versorgungsleitungen, beispielsweise zum Zuführen der elektrischen Leistung von einer elektrischen Leistungsvorrichtung wie einer Batterie oder einem elektrischen Leistungsgenerator, zur elektrischen Last.

In den letzten Jahren hat insbesondere bei Kraftfahrzeugen die Anzahl der elektrischen Geräte stark zugenommen, viele von ihnen werden eingesetzt. Daraus können sich ungünstige Fälle ergeben, in denen eine Zunahme der Anzahl von Ausrüstungsleitungen im Fahrzeug zu Problemen bei der Verwendung bestimmter Systeme in der Praxis führen.

Zur Lösung dieses mit der Zunahme der Anzahl der elektrischen Systeme einhergehenden Problems wird oft ein sog. "Leitungszusammenfassungs- und Verdrahtungssystem" ("line concentration and wiring system") eingesetzt, es weist eine Steuerung auf, die eine Kommunikationsfunktion sowie eine arithmetische Funktion zur Steuerung der einzelnen elektrischen Lasten hat, wobei das Steuerungssignal für die einzelne elektrische Last durch numerische Berechnung ermittelt und das so berechnete Steuerungssignal an das Endgerät, das über Verbindungsleitungen mit der Steuerung verbunden ist, übertragen wird, so daß einige mit dem Endgerät verbundene elektrische Lasten gesteuert werden können.

Mit einer solchen Steuerung kann die Anzahl der Leitungen, die zur Übertragung der Steuerungssignale notwendig sind, verringert werden, so daß die mit der Zunahme der Anzahl der Versorgungssysteme einhergehenden Probleme gelöst sind.

Als Beispiel für diese Art von Leitungszusammenfassungs- und Verdrahtungssystemen können bekannte Systeme genannte werden, beispielsweise US 5 113 410 , US 4 855 896 und US 5 438 506 .

Aus der DE 44 25 557 A1 ist ein Multiplex-Übertragungsgerät bekannt, mit dem es möglich ist, verbundene Kommunikationsknoten zwangsweise in einen Ruhezustand zu schalten, um dadurch den Ruhestromverbrauch der Kommunikationsknoten zu reduzieren.

Die DE 43 05 219 A1 beschreibt ein Automobilmehrfachkommunikationssystem, bestehend aus einer Mutterstation und mehreren Tochterstationen, wobei über das Kommunikationssystem der Betriebszustand der Tochtersysteme übermittelt wird.

Selbst aber bei Anwendung solcher Leitungszusammenfassungs- und Verdrahtungssysteme muß die Anzahl der elektrischen Leistungsversorgungsleitungen gleich oder größer als die Anzahl der elektrischen Lasten sein, weil die elektrische Leistung der einzelnen elektrischen Lasten direkt von der elektrischen Leistungsleitung über eine Sicherung zugeführt wird. In bekannten Systemen sind deshalb einzelne Teile eines Fahrzeugs, beispielsweise der Boden oder die Decke der Kabine, üblicherweise mit vielen elektrischen Leistungsversorgungsleitungen gefüllt.

In herkömmlichen elektrischen Energieversorgungssystemen für Fahrzeuge wird üblicherweise die elektrische Energieversorgung mit einseitiger Erdung eingesetzt, bei der die elektrischen Energieversorgungsleitungen von der elektrischen Energieversorgung darauf aufbauend ausgelegt sind, daß ein Teil des Fahrzeugkörpers als eine Seite der elektrischen Energieversorgungsleitung verwendet wird. Wenn hierbei irgendeine elektrische Versorgungsleitung versehentlich mit dem Fahrzeugkörper in Kontakt kommt, entsteht ein Kurzschlußfehler.

Zur Verhinderung solcher Kurzschlußfehler wird in bekannten elektrischen Energieversorgungssystemen für Fahrzeuge für ein einzelnes elektrisches Lastsystem eine unabhängige Sicherung eingebaut, mittels derer ein bestimmtes elektrisches Lastsystem geschützt werden kann, indem die Sicherung schmilzt, wenn in der elektrischen Leitungsleitung ein Kurzschluß vorliegt, so daß das elektrische Lastsystem vom elektrischen Leistungssystem getrennt ist.

Wenn in bekannten Systemen aufgrund eines Kurzschlußfehlers die Sicherung schmilzt und dann der Betrieb der entsprechenden elektrischen Laste unterbrochen ist, können Probleme dahingehend auftreten, daß die Fahrzeugsicherheit und der Fahrkomfort beim Fahren des Fahrzeugs mehr oder minder stark leiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und effiziente Vorrichtung zur Zufuhr von elektrischer Energie zu elektrischen Lasten in einem Fahrzeug zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Zufuhr elektrischer Energie zu elektrischen Lasten nach Patentanspruch 1.

Erfindungsgemäß führt eine Signalleitung direkt vom Zündschalter zum Anlasserrelais, wobei das Anlasserrelais einen hoher Strom ohne Einbindung des Leitungszusammenfassungs- und Verdrahtungssystem dem Anlassermotor zuführt, um diesen anzulassen. Dadurch dass der hohe Strom zum Anlassen des Anlassermotors nicht über das Leitungszusammenfassungs- und Verdrahtungssystem fließt, ist es möglich, das Leitungszusammenfassungs- und Verdrahtungssystem für vergleichsweise niedrige Ströme auszulegen. Durch die Signalleitung direkt vom Zündschalter zum Anlasserrelais wird eine einfache und effiziente Ansteuerung des Anlassermotors ohne Einbindung einer Multiplex-Kommunikationsvorrichtung erreicht.

Weiterhin wird die folgende Vorrichtungskonfiguration bzw. das folgende Betriebsverfahren vorgeschlagen. Eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines bestimmten elektrischen Ausrüstungsgegenstands oder ein elektrischer Energieversorgungsanschluß zum Zuführen einer großen Menge elektrischer Leistung ist in der Nähe von der Position angeordnet, an der die elektrischen Ausrüstungsgegenstände konzentriert sind, und die Verdrahtungsabschirmung hin zum elektrischen Ausrüstungsgegenstand und die Steuerungsvorrichtung sind auf den minimal nötigen Umfang begrenzt, um die Anzahl der elektrischen Leitungen zum Zuführen der elektrischen Leistung zu verringern. Außerdem wird die Ausgabeschaltung selbst so gestaltet, daß sie die Funktion eines Relais und/oder einer Sicherung hat, indem die Last über Halbleiterschaltvorrichtungen versorgt und gesteuert wird, wobei eine Schutzfunktion enthalten ist, so daß das System frei von Wartungsarbeiten ist und ein Schutzrelais und die Sicherung, die üblicherweise vorhanden sind, zumindest teilweise weggelassen werden können.

Indem außerdem diejenigen elektrischen Signale, die den Status des Zündschlüsselschalters (Motorschlüssel) darstellen, als Kommunikationsdaten mittels Multiplexkommunikation verteilt und weitergeleitet werden, werden die elektrischen Leistungsleitungen am Zündschlüssel überflüssig.

Dabei ist der Zündschlüsselschalter direkt über eine Signalleitung mit einem Anlasserrelais verbunden, das den Anlassermotor zum Anlassen des Fahrzeugmotors steuert. Hierdurch wird eine einfache und effiziente Ansteuerung des Anlassermotors durch die Informationen des Zündschlüsselschalters ohne Einbindung der Multiplexkommunikationsvorrichtung erreicht.

In der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung für ein Fahrzeug, in dem die Lastverteilung mit einseitiger Erdung verwendet wird, bei der die elektrische Energieversorgung von der elektrischen Leistungsquelle zur elektrischen Last vorgenommen wird, indem die elektrische Energie über einen elektrisch leitenden Pfad geführt wird, der im Fahrzeugkörper definiert ist, und durch eine Steuerungseinheit, an die die elektrische Leistung von der elektrischen Leistungsversorgung geführt wird, gibt es erfindungsgemäß die elektrische Leistungsversorgungsleitung zum Zuführen der elektri schen Leistung zur Steuerungseinheit, die als geschlossene Schleife ausgebildet sein kann, die mit einem der Ausgabeanschlüsse der elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist, sie ist im Inneren des Fahrzeugkörpers angeordnet; den elektrisch leitenden Körper, der die äußere Oberfläche der elektrischen Leistungsleitung abdeckt und an einzelnen Punkten aufgetrennt ist, an dem die Steuerungseinheit der elektrischen Leistungsleitung angeschlossen ist, er ist als unabhängiges Teil längs der geschlossenen Schleife ausgebildet; die Isolationsschicht, die die äußere Oberfläche des elektrisch leitenden Körpers abdeckt; und mehrere Einrichtungen zum Erfassen elektrischen Potentials zum Erfassen einer Anormalität elektrischer Potentialänderungen im elektrisch leitenden Körper, die jeweils mit den einzelnen elektrisch leitenden Körpern verbunden sind, mit denen die Position der Abnormalität identifiziert wird, indem beurteilt wird, welche Einrichtung zur Erfassung des elektrischen Potentials die Anormalität aufweist, wenn eine Anormalität auftritt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der Begriff "Schleife" unterschiedliche Bedeutungen haben kann: Zum einen kann damit der Stromkreis von + nach – angesprochen sein, zum anderen eine Ausführungsform einer mit einer Polarität verbundene Energiezuführleitung, bei der letztere als geschlossener Kreis im Fahrzeugkörper verlegt ist. Die jeweilige Bedeutung ergibt sich aus dem Zusammenhang.

In einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung für Fahrzeuge, bei der die Lastverteilung mit einseitiger Erdung verwendet wird, bei der die elektrische Leistungsversorgung von der elektrischen Leistungsquelle zur elektrischen Last erfolgt, indem die elektrische Leistung durch einen elektrisch leitenden Weg geführt wird, der im Fahrzeugkörper definiert ist, sowie über die Steuerungseinheit, an die die elektrische Leistung von der elektrischen Leistungsquelle geführt wird, wobei die Datenübertragung zwischen einzelnen Steuerungseinheiten über im Inneren des Fahrzeugkörpers angebrachte Übertragungsleitungen erfolgt, gibt es die elektrische Energieversorgungsleitung zum Zuführen der elektrischen Energie zur Steuerungseinheit, sie kann als geschlossene Schleife ausgebildet sein, ist mit einem Ausgangsanschluß der elektrischen Energieversorgung verbunden und im Inneren des Fahrzeugkörpers angeordnet; den elektrisch leitenden Körper, der die äußere Oberfläche der elektrischen Versorgungsleitungen abdeckt und an einzelnen Punkten aufgetrennt ist, an denen die Steuerungseinheit der elektrischen Versorgungsleitung angeschlossen ist, er ist als unabhängiges Teil längs der geschlossenen Schleife ausgebildet; die isolierende Schicht, die die äußere Oberfläche des elektrisch leitenden Körpers abdeckt; und mehrere Einrichtungen zur Erfassung eines elektrischen Potentials zur Erfassung einer Anormalität einer elektrischen Potentialänderung im elektrisch leitenden Körper, von denen jede mit einem bestimmten elektrisch leitenden Körper verbunden ist, wobei die Position der Abnormalität identifiziert wird, indem beurteilt wird, welche Einrichtung zur Erfassung des elektrischen Potentials die Anormalität hat, wenn die Anormalität auftritt, wobei das Ergebnis der Erfassung der Anormalität an eine andere Steuerungseinheit übertragen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist die Gesamtkonfiguration einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung sowie der Vorrichtung zur effizienten Verdrahtung in einem Fahrzeug.
2 ist eine vergrößerte Darstellung des oberen linken Teils des Blockdiagramms einer Ausführungsform der Erfindung.
3 ist eine vergrößerte Darstellung des rechten Teils des Blockdiagramms einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
4 ist eine vergrößerte Darstellung des Teils unten rechts des Blockdiagramms der erfindungsgemäßen Ausführungsform.
5 ist eine Darstellung des elektrischen Versorgungskabels, das in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird.
6 ist ein Blockdiagramm der Anormalitäterfassungsschaltung in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
7 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, das eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform zeigt.
8 ist ein Strukturdiagramm des in der Ausführungsform verwendeten elektrischen Leistungsunterbrechers.
9 ist eine Darstellung des in der Ausführungsform verwendeten Zündschalters.
10 ist eine Darstellung des in der Ausführungsform verwendeten Zündschalters.
11 ist eine Darstellung des Zündschalters dieser Ausführungsform.
12 ist ein Blockdiagramm, das einen der elektrischen Leistungsanschlüsse der Ausführungsform zeigt.
13 ist ein Blockdiagramm eines der elektrischen Leistungsanschlüsse, an den das Signal des Schlüsselschalters geschickt wird.
14 ist ein Blockdiagramm des elektrischen Leistungsanschlusses.
15 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Schaltvorrichtung mit einem Ausgang zeigt.
16 ist ein Flußdiagramm, das den Schaltersignal-Aufnahmevorgang zeigt.
17 ist ein Flußdiagramm, das den Datenübertragungsvorgang zeigt.
18 ist ein Flußdiagramm, das den Datenempfangsvorgang zeigt.
19 ist ein Flußdiagramm, das den Vorgang der Beurteilung der elektrischen Energieversorgung zeigt.
20 ist ein Flußdiagramm, das den Vorgang der Versorgung mit elektrischer Energie des elektrischen Leistungsanschlusses 714 zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
1 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung zum Zuführen elektrischer Energie sowie der Vorrichtung zum effizienten Verdrahten für Fahrzeuge; 2 bis 4 sind Blockdiagramme, in denen bestimmte Teile der Vorrichtung vergrößert dargestellt sind. Die Figuren zeigen, daß das in dieser Ausführungsform betrachtete Fahrzeug eine Batterie 3 hat, die als elektrische Leistungsquelle dient, sowie eine vom Motor angetriebene Lichtmaschine 101.
Der Minus-Anschluß (der andere Anschluß) der Batterie 3 wird mit dem Fahrzeugkörper verbunden. Mit dieser Struktur, also der einseitig geerdeten Energieversorgung, wird die elektrische Energie den einzelnen elektrischen Lasten im Fahrzeug zugeführt, und der Plus-Anschluß (der eine Anschluß) wird über eine Sicherungsverbindung 4 mit dem Kabel 40 verbunden, von dem aus elektrische Energie den einzelnen Lasten zugeführt wird.
Der Generator 101 für elektrische Leistung ist mit dem Plus-Anschluß der Batterie 3 über eine Sicherungsverbindung 102 verbunden, wodurch die Batterie 3 geladen wird.
Außerdem ist der Anlassermotor 100 direkt mit dem Plus-Anschluß der Batterie 3 verbunden, und in ähnlicher Weise wird elektrische Leistung direkt dem (später zu beschreibenden) Motor für ABS (Antiblockiersystem), in dem hohe Ströme fließen, über die Sicherungsverbindung 103 zugeführt.
Die Komponente 5 ist ein FIM (Front Ingetrated Module) und in der Vorderseite des Motorraums in der Nähe der Fahrzeuglampen und Blinkleuchten angebracht, es ist mit den Fahrzeugleuchten, den Blinkleuchten und der Hupe verbunden, die um es herum angebracht sind, um diese Teile anzusteuern.
Die Komponente 10 ist ein PCM (Power Train Control Module) zum Steuern des Brennstoffverbrauchs und des Zündzeitpunkts sowie des Betriebs des Getriebes, es ist in der Nähe des Motors angebracht, an dem viele Sensoren und Stellglieder, die zu steuern sind und für Motorsteuerungsvorgänge verwendet werden, angebracht sind.
Mit dem PCM 10 sind verschiedene Arten von Sensoren, etwa Luftflußmeßgerät und Wassertemperatursensor, sowie verschiedene Arten von Stellgliedern wie Einspritzung und Kühlgebläsemotor, verbunden.
Die Komponente 11 ist das ABS-Steuerungsmodul, es ist in nächster Nähe zum ABS-Stellglied an der Rückseite des Motorraums angebracht. Dem Stellglied 158 des ABS-Steuerungsmoduls 11 wird elektrische Energie direkt und unabhängig über die Sicherungsverbindung 103 von der Batterie 3 zugeführt.
Die Komponente 14 ist ein BCM (Body Control Module) und ist in der Nähe des Armaturenbretts angebracht, weil das BCM mit den Vorrichtungen sowie dem Zündschlüssel in der Nähe des Lenkrads verbunden ist.
Die Komponente 17 ist ein IPM (Instrument Panel Module), das im Inneren des Instrumentenanzeigeblocks angebracht ist, es wird zum Ansteuern der Lampen und Meßgeräte in der Instrumententafel verwendet.
Die Komponente 18 ist ein DDM (Driver Door Module), das in der fahrersitzseitigen Tür angebracht ist, und die Komponente 10 ist ein DDM, das in der beifahrersitzseitigen Tür angebracht ist, mit ihnen ist der Türverschlußmotor, der Fensterhebermotor, der Türverschlußschalter und der Fensterheberschalter verbunden.
Die Komponente 25 ist ein SDM (Air Bag Control Module), das in der Nähe der Mittelkonsole angebracht ist.
Die Komponente 29 ist ein RIM (Rear Integrated Module), das im Vorderbereich des Kofferraums in der Nähe der Rückleuchten und der Blinkleuchten angebracht ist, es ist mit den Rückleuchten und den Blinkleuchten, dem Türverschlußmotor und den Fensterhebermotoren in den hinteren Türen verbunden.
Wie oben beschrieben sind die einzelnen Module in der Nähe der Vorrichtungen, mit denen das jeweilige Modul verbunden ist, ange ordnet, so daß die Kabellängen, mit denen die Module und die Vorrichtungen verbunden werden, kürzer werden.
Die einzelnen Module FIM 5, IPM 17, DDM 18, PDM 20 und RIM 29 haben eine Kommunikationseinrichtung, um Daten mit einem anderen Modul auszutauschen, sowie eine Schnittstelle zu den E/A-Vorrichtungen (Eingabe/Ausgabe), die mit den Modulen verbunden sind. Eine arithmetische Verarbeitungseinrichtung (CPU) wird in dieser Ausführungsform nicht verwendet.
In einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung kann jedoch auch eine CPU vorgesehen sein.
Als nächstes wird die Auslegung des elektrischen Energieversorgungssystemsfür ein einzelnes Modul beschrieben.
In den 1 bis 5 ist die Komponente 1 ein elektrisches Leistungskabel. In 5 sieht man, daß das elektrische Leistungskabel 1 die elektrische Leistungsleitung 1a in seinem axialen Zentrum hat und Isolationsmaterial 1b aufweist, das die elektrische Leistungsleitung 1a koaxial abdeckt, wobei der elektrisch leitende Körper 1c koaxial das Isolationsmaterial 1b und das Isolationsmaterial 1d koaxial das elektrisch leitende Material 1c abdeckt.
Die elektrische Leistungsleitung 1a ist üblicherweise aus einem einzelnen Kupferdraht oder verdrillten Kupferleitungen gemacht und wird als elektrisch leitende Leitung zum Zuführen elektrischer Leistung verwendet.
Das Isolationsmaterial 1b besteht aus Gummi und Plastik und dient der Isolierung der elektrischen Leistungsleitung 1a.
Der elektrisch leitende Körper 1c besteht aus feinem Kupfergewebe, das in einer koaxialen Schicht um das Isolationsmaterial 1b herum gebildet ist, es wird für einen Kurzschlußsensor verwendet.
Das Isolationsmaterial 1d besteht aus Gummi und Plastik und wird als Schutzschicht für das Kabel verwendet.
Das elektrische Leistungskabel 1 ist wie in den 1 bis 5 gezeigt gestaltet, die Schleife läuft in der Nähe der im Inneren des Fahrzeugkörpers angebrachten Module vorbei, also im Uhrzeigersinn in der gezeigten Schleife an den Modulen FIM 5, BCM 14, PDM 20, RIM 29, DDM 18 und IPM 17 vorbei.
Außerdem ist der elektrisch leitende Körper 1c des elektrischen Leistungskabels 1 längs der Schleife an Trennpunkten A bis G, die in der Nähe der einzelnen Module FIM 5, BCM 14, PDM 20, RIM 29, DDM 18 und IPM 17 liegen, in Unterteile unterteilt. Die Unterteile weisen die einzelnen elektrisch leitenden Teile 1c-A, 1c-B, 1c-C, 1c-D, 1c-E-1c-F und 1c-G auf, was in der Figur im Uhrzeigersinn gezeigt ist.
Zunächst ist die über die Schmelzsicherung 4 vom Plus-Anschluß der Batterie 3 herauskommende Leitung 40 mit der elektrischen Leistungsleitung 1a des elektrischen Leistungskabels 1 am Punkt G verbunden, so daß der Plus-Anschluß der Batterie 3 mit der elektrischen Leistungsleitung 1a verbunden ist.
Die elektrische Leistungsleitung 1a verzweigt sich dann jeweils an den Punkten A bis F und stellt Verbindungen mit den einzelnen Eingängen für die elektrischen Leistungszuführanschlüsse der Module FIM 5, BCM 14, PDM 20, RIM 29, DDM 18 und IPM 17 her.
Bei dieser Anordnung wird elektrische Leistung direkt von der elektrischen Leistungsleitung 1a den einzelnen Modulen zugeführt.
Für diejenigen Module, für die die elektrische Energieversorgung nicht immer benötigt ist, sondern bedingt sein kann, beispielsweise lediglich dann, wenn den Zündschlüssel gedreht ist, werden die mit der elektrischen Leistungsleitung 1a in der oben beschriebenen Weise verbundenen Module nur bedingt mit elektrischer Leistung versorgt.
Beispielsweise wird elektrische Leistung vom FIM 5 über Leitung 41 den Modulen und Stellgliedern wie PCM 10 und ABS 11, die im Inneren des Motorraums angeordnet sind, zugeführt. In ähnlicher Weise wird elektrische Leistung vom BCM 10 über die Leitungen 42 und 43 den Stellgliedern und Sensoren wie Radio (Audio-Vorrichtung) 104 und SDM 25 im Inneren der Fahrerkabine zugeführt.
Das elektrische Leistungskabel 1 ist im Inneren des Fahrzeugs daher in Schleifen- bzw. Ringtopologie angeordnet, und die Module, an die elektrische Leistung direkt von der elektrischen Leistungsleitung 1a, die in Ringtopologie ausgelegt ist, zugeführt wird, sowie die Steuerungsmodule, von denen elektrische Leistung den Modulen, Stellgliedern und Sensoren wie FIM 5 und BCM 14 zugeführt wird, sind im Inneren des Motorraums, der Fahrerkabine und des Kofferraums angeordnet. Mit einer Konfiguration dieser Ausführungsform kann eine Konfiguration verhindert werden, bei der viele elektrische Leistungsleitungen redundant parallel vorgesehen sind, so daß die Anzahl der Leitungen im Inneren des Fahrzeugs auf eine geringe Zahl reduziert werden kann.
Bei der oben beschriebenen Konfiguration bricht aber, wenn die elektrische Leistungsleitung versehentlich zum Fahrzeugkörper hin kurzgeschlossen ist, die gesamte elektrische Leistungsversorgung für alle Module zusammen, was zu einem Fehler fast aller Funktionen des Fahrzeugs führt.
Um dieses Problem zu vermeiden, wird in dieser Ausführungsform ein Vorgang zur Erfassung des Auftretens eines Kurzschlusses und zur Verhinderung von Funktionsausfällen im Fahrzeug vorgesehen, wenn die Möglichkeit eines Kurzschlusses in der elektrischen Leistungsleitung auftritt.
In dieser Ausführungsform ist, wie in 6 gezeigt, der elektrisch leitende Körper 1c im elektrischen Leistungskabel, das in Ringtopologie vorliegt, vorgesehen, er wird als Kurzschlußsensor zum Erfassen einer Kurzschluß-Anormalität verwendet, dies wird weiter unten beschrieben.
Der elektrisch leitende Körper 1c des elektrischen Leistungskabels 11 ist längs der Schleife an getrennten Punkten A bis G in Unterteile unterteilt, wobei jeder Punkt mit den einzelnen Modulen verbunden ist und die Einzelteile des elektrisch leitenden Körpers 1c-A, 1c-B.
1c-C, 1c-D, 1c-E, 1c-F und 1c-G längs der geschlossenen Schleife im Uhrzeigersinn wie in der Figur gezeigt definiert sind und jeweils als Kurzschlußsensoren verwendet werden. Die Teile 1c-A bis 1c-G des elektrisch leitenden Körpers verzweigen sich an den Punkten, an denen sich die elektrische Leistungsleitung 1a verzweigt, und sie sind mit den einzelnen Modulen verbunden.
Ein mit der elektrischen Leistungsleitung 1a verbundenes Modul a hat eine Schaltung zur Erfassung einer Anormalität des jeweiligen Kurzschlußsensors, mit der die Anormalität des jeweiligen Kurzschlußsensors erfaßt werden kann.
Der eine Anschluß des Teils 1c-A des elektrisch leitenden Körpers verzweigt sich am Punkt A und ist mit der Kurzschlußsensor-Anormalitätserfassungsschaltung und der E-A-Kommunikations-Schaltung (weiterhin als "Anormalitätserfassungsschaltung" bezeichnet) 110 von FIM 5 verbunden; ein anderer Anschluß des Teils 1c-A des elektrisch leitenden Körpers ist mit einem Anschluß des Teils 1c-G des elektrisch leitenden Körpers am Punkt G verbunden, und ein weiterer Anschluß des Teils 1c-G des elektrisch leitenden Körpers ist am Punkt F offen.
Die Anormalitätserfassungsschaltung 110 von FIM 5 wirkt damit als Kurzschlußsensor, der als Teil des elektrisch leitenden Körpers zwischen den Punkten A und F definiert ist.
Die Anormalitäterfassungsschaltung 124 von BCM 14 ist mit dem Teil 1c-B des elektrisch leitenden Körpers, das zwischen den Punkten B und A liegt, verbunden und wird als Kurzschlußsensor ver wendet. In ähnlicher Weise ist die Anormalitäterfassungsschaltung 140 von PDM 20 mit dem Teil 1c-C des elektrisch leitenden Körpers, der zwischen den Punkten C und B definiert ist, verbunden, die Anormalitäterfassungsschaltung 116 von RIM 29 ist mit dem Teil 1c-D des elektrisch leitenden Körpers zwischen den Punkten D und C verbunden, die Anormalitäterfassungsschaltung 133 von DDM 18 ist mit dem Teil 1c-E des elektrisch leitenden Körpers zwischen den Punkten E und D verbunden, und die Anormalitäterfassungsschaltung 147 von IPM 17 ist mit dem Teil 1c-F des elektrisch leitenden Körpers zwischen den Punkten F und E verbunden, so daß die jeweiligen Teile des elektrisch leitenden Körpers 1c als Kurzschlußsensoren verwendet werden.
Bezug nehmend auf 6 werden nun die einzelnen Anormalitäterfassungsschaltungen 110, 124, 140, 116, 133 und 147 anhand des repräsentativen Beispiels der Anormalitäterfassungsschaltung 110 von FIM 5 beschrieben.
Zwar weist jede Anormalitäterfassungsschaltung in den einzelnen Modulen einen E/A-Kommunikations-IC auf, dieser E/A-Kommunikations-IC ist in der Figur aber nicht gezeigt.
In 6 sieht man, daß die Anormalitäterfassungsschaltung 110 eine Konstantspannungsversorgung 110a aufweist, die Kurzschlußsensor-Anormalitätbeurteilungsschaltung 110b, Widerstände 110c, 110d und 110e, und sie ist mit der elektrischen Leistungsleitung 1a und dem elektrisch leitenden Körper 1c des elektrischen Leistungskabels 1 über Verbindungsanschlüsse X, Y und Z verbunden.
Die Konstantspannungsquelle 110a erhält die Batteriespannung von der elektrischen Leistungsleitung 1a und erzeugt eine bestimmte konstante Spannung Vcc, beispielsweise 5V.
Die Kurzschlußsensor-Anormalitätbeurteilungsschaltung 115b besteht aus einer Spannungsvergleichsschaltung zum Vergleichen der Spannung Vx, die über den Widerstand 110e zugeführt wird, mit der bestimmten Bezugsspannung Vs (Vs = Vcc/2), so daß der Pegel der Eingangsspannung Vx anhand der Bezugsspannung Vs als Schwellenwert bestimmt wird; wenn die Eingangsspannung Vx kleiner ist als die Bezugsspannung Vs, wenn also Vx < Vs gilt, wird das Auftreten einer Anormalität gemeldet, und ein bestimmtes Anormalitätssignal wird erzeugt.
Die Widerstände 110c und 110d bilden eine Spannungstrennschaltung, die die Spannung Vcc, die von der Konstantspannungsquelle 110a ausgegeben wird, in die Hälfte von Vcc teilen, wobei die geteilte Spannung Vx dem Verbindungsanschluß X zugeführt wird.
Das Spannungsteilerverhältnis wird durch setzen der Widerstände 110c und 110d definiert, so daß die Beziehung Vx ≥ Vs erfüllt ist.
Der Widerstand 110e dient dem Schaltungsschutz.
Als nächstes wird die Wirkungsweise der Anormalitäterfassungsschaltung 110 beschrieben.
Der elektrisch leitende Körper 1c des elektrischen Leitungskabels 1 ist von der elektrischen Leistungsleitung 1a durch das Isoliermate rial 1b getrennt und durch das Isolationsmaterial 1d abgeschirmt. Damit ist der elektrisch leitende Körper 1c üblicherweise vom Fahrzeugkörper isoliert, wenn er im Inneren des Fahrzeugs installiert ist.
Bei üblichen Betriebsbedingungen tritt im elektrisch leitenden Körper 1c kein Stromfluß auf, obgleich die Spannung Vx an den Anschluß X angelegt wird, so daß demzufolge der elektrisch leitende Körper 1c eine Spannung gegenüber Masse (Fahrzeugkörper) hat, so daß das elektrische Potential des elektrisch leitenden Körpers 1c auf der Spannung Vx am Verbindungsanschluß X gehalten wird, so daß die Beziehung Vx ≥ Vs erfüllt ist. Dann erzeugt die Kurzschlußsensor-Anormalitätbeurteilungsschaltung 110b kein Anormalitätssignal.
Wenn fehlerhafterweise jedoch eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Körper 1c und Masse aufgrund nicht mehr bestimmter Umstände auftritt, fließt ein elektrischer Strom vom Verbindungsanschluß X zum elektrisch leitenden Körper 1c. Dadurch nimmt der Spannungsabfall im Widerstand 110c zu, und die Spannung am Verbindungsanschluß X fällt unter den Wert Vx.
Dadurch ist die Beziehung Vx ≥ Vs nicht mehr erfüllt, sondern es gilt Vx < Vs, die Kurzschlußsensor-Anormalitätbeurteilungsschaltung 110b erzeugt das Anormalitätssignal, und das Auftreten einer Anormalität wird angezeigt.
5 zeigt deutlich, daß der elektrisch leitende Körper 1c des elektrischen Leistungskabels 1 durch das Isolationsmaterial 1b von der elektrischen Leistungsleitung 1a getrennt ist und das Isolationsmaterial 1b umgibt. Da die äußere Fläche des elektrisch leitenden Kör pers 1c durch das Isolationsmaterial 1d abgeschirmt ist, ist noch bevor die elektrische Leistungsleitung 1a einen Kurzschluß nach Erde bzw. Masse hin hat, die Isolationsstruktur des Isolationsmaterials 1d gegenüber Masse als erstes unterbrochen, und es tritt ein Kurzschluß zwischen elektrisch leitendem Körper 1c und Masse auf.
Anders ausgedrückt kann man sagen, daß solange die Isolierung des Isolationsmaterials 1d gegenüber Masse bzw. Erde nicht unterbrochen ist und zwischen ihnen keine Leitung auftritt, auch ein Kurzschluß der elektrischen Leistungsleitung 1a zur Erde hin nicht möglich ist.
Da bei dieser Ausführungsform eine Kurzschlußanormalität erfaßt wird, wenn elektrische Leitung zwischen dem elektrisch leitenden Körper 1c des elektrischen Leistungskabels 1 und Masse festgestellt wird, ergibt sich die Möglichkeit, das Auftreten von Kurzschlußanormalitäten in der elektrischen Leistungsleitung 1a vorab zu verhindern, weil vorher eine Anormalität festgestellt wird.
Bei dieser Ausführungsform wird dort, wo die geschlossene Schleife der elektrischen Leistungsleitung 1a gebildet ist, der elektrisch leitende Körper 1c des elektrischen Leistungkabels 1 in unabhängige elektrisch leitende Teile 1c-A, 1c-B, 1c-C, 1c-D, 1c-E, 1c-F und 1c-G entsprechend den jeweiligen Anormalitäterfassungsschaltungen 110 der einzelnen Module unterteilt.
Damit kann bei dieser Ausführungsform in Abhängigkeit davon, welche Schaltung der Anormalitäterfassungsschaltung 110 der einzelnen Module die Anormalität erfaßt, der Ort des Auftretens der An ormalität auf der geschlossenen Schleife genau für die einzelnen elektrisch leitenden Teile 1c-A, 1c-B, 1c-C, 1c-D, 1c-E, 1c-F und 1c-G identifiziert werden.
Wenn dann die Anormalität erfaßt und die Position des Auftretens der Anormalität identifiziert ist, werden die für diese Anormalitätsinformation relevanten Daten in einem bestimmten Speicher gespeichert oder an ein anderes Modul oder eine Diagnoseeinrichtung über die Kommunikationsleitung übertragen, falls notwendig. Mit diesem Merkmal können der Fahrer oder der Händler das Auftreten der Anormalität leicht erkennen und die Position der Anormalität identifizieren.
Da bei dieser Ausführungsform der Kurzschlußsensor nach Masse hin kurzgeschlossen ist und die Kurzschlußanormalität erfaßt und dieses Phänomen dem Fahrer berichtet, bevor das Kurzschlußsymptom zwischen der elektrischen Leistungsleitung und Masse auftritt, kann eine Anormalität erkannt werden, bevor die Gesamtfunktion des Fahrzeugs gestört ist, und die Anormalität kann überwunden werden, indem lediglich der bestimmte und lokalisierte anormale Teil repariert wird.
In der in 6 gezeigten Ausführungsform ist der mit Masse verbundene und zur Spannungsteilung verwendete Widerstand 110d nicht mit dem Widerstand 110c in der Anormalitäterfassungsschaltung 110 verbunden, vielmehr ist sein Anschluß über den Verbindungsanschluß Y herausgezogen und mit der Verbindungsleitung des elektrisch leitenden Körpers 1c außerhalb verbunden. Mit dieser Schaltungskonfiguration wird der elektrische Strom, der von der Konstantspannungsquelle 110a durch die Widerstände 110c und 110d nach Masse fließt, immer zwangsweise durch den Kontaktteil des Verbindungsanschlusses X geleitet.
Der Kabelverbinder hat einen Kontaktteil, der aus metallischen Kontaktpunkten besteht. Wenn der Kabelverbinder benützt wird, besteht die Gefahr, daß aufgrund von Oxidation von Kontaktteilen ein Kontaktfunktionsfehler auftritt.
Da bei dieser Ausführungsform der elektrische Strom immer durch den Verbinder fließt, kann die Oxidation eines Kontaktpunkts ausreichend verringert werden. Demzufolge kann ein Funktionsfehler der Anormalitäterfassungsschaltung aufgrund von Kontaktpunktfehlern sicher verhindert werden, so da sich eine hohe Zuverlässigkeit ergibt.
In den 1 bis 4 ist die Komponente 4 eine Multiplex-Kommunikationsleitung, die zum Austauschen von Daten zwischen den Modulen verwendet wird. Mit dieser Anordnung erhält man bei dieser Ausführungsform die Funktion einer Vorrichtung zur effizienten Verdrahtung.
Die Figur zeigt, daß Multiplex-Kommunikationsleitung 2 auch in Ringtopologie im Fahrzeug angeordnet ist.
Die Multiplex-Kommunikationsleitung 2, die in Ringtopologie angeordnet ist, verzweigt sich an jeweils nahe an den einzelnen Modulen gelegenen Positionen und erstreckt sich hin zu den einzelnen Modulen und ist mit ihnen verbunden.
In dieser Ausführungsform ist beispielsweise FIM 5 am Punkt H mit der Kommunikationsleitung 2 verbunden, BCM 14 am Punkt K und RIM 29 am Punkt N.
Da bei dieser Ausführungsform die einzelnen Module so angeordnet sind, daß sie nahe an der anzuschließenden Vorrichtung sind und die Eingabe- und Ausgabedaten der Vorrichtungen, die nicht direkt mit dem jeweiligen Modul selbst verbunden sind, über die Multiplex-Kommunikationsleitung 2 übertragen werden, ist es nicht notwendig, ein einzelnes Modul mit einer jeweiligen Zielvorrichtung, die entfernt gelegen sein kann, durch eine getrennte Leitung zu verbinden, so daß sich der Verdrahtungsaufwand weiter verringert.
Als nächstes wird die Struktur der einzelnen Module beschrieben.
FIM 5 besteht aus der Konstantspannungsschaltung 106 zum Bereitstellen einer konstanten Spannung für die Steuerungsschaltung, der Schaltung 108 für die elektrische Energieversorgung zum Zuführen der elektrischen Leistung zur externen Lastansteuerungsschaltung 107, der Schaltung 109 für die elektrische Energieversorgung zum Zuführen der elektrischen Energie an PM und ABS und externe Lasten, der Kurzschlußsensor-Anormalitäterfassungsschaltung und dem E/A-Kommunikations-IC 110 wie oben beschrieben, und der Eingabeschaltung 111.
Die Konstantspannungsschaltung 106 und die Schaltungen 108 und 109 für elektrische Leistungszuführung sind über die elektrischen Leistungsleitung 1a des in Ringtopologie ausgebildeten elektrischen Leistungskabels mit Schmelzsicherungen 4 verbunden und treffen schließlich auf den Plus-Anschluß der Batterie 3.
Die elektrische Energiezuführschaltung 108 steuert die Zufuhr elektrischer Energie zur Ansteuerschaltung 107 für externe Lasten nach Maßgabe von durch Kommunikation erhaltener Daten und erfaßt den in der elektrischen Energiezuführschaltung 108 selbstfließenden Strom und unterbricht die elektrische Energiezufuhr zu sich selbst, wenn ein Überstrom auftritt.
Somit kann selbst dann, wenn in der externen Last ein Kurzschluß auftritt und die Ansteuerschaltung nicht isoliert werden kann, vermieden werden, daß ein Überstrom fortwährend in die elektrische Energiezuführschaltung 108 fließt, indem die elektrische Energiezuführschaltung 108 isoliert wird.
Die elektrische Energiezuführschaltung 109 steuert die elektrische Energiezufuhr zu den externen Modulen PCM und ABS nach Maßgabe von von der Kommunikationsleitung 2 erhaltener Daten und hat außerdem die Funktion, den in der elektrischen Energiezuführschaltung 109 selbst fließenden Strom zu erfassen, wobei der die elektrische Energiezufuhr zu sich selbst unterbricht, wenn ein Überstrom auftritt.
Somit kann selbst dann, wenn eine externe Last beschädigt ist oder nicht normal arbeitet, vermieden werden, daß ein Überstrom dauerhaft in der elektrischen Energiezuführschaltung 109 fließt, indem die elektrische Energiezuführschaltung 109 isoliert wird.
Die Kurzschlußsensor-Anormalitäterfassungsschaltung und der E/A-Kommunikations-IC 110 sind mit dem Kurzschlußsensor und der Kommunikationsleitung verbunden und erfassen die Anormalität des Kurzschlußsensors und tauschen Daten mit anderen Modulen aus.
Die elektrischen Energiezuführschaltungen 108 und 109 werden an- und ausgeschaltet nach Maßgabe von vom E/A-Kommunikations-IC 110 empfangener Daten.
Die Ansteuerschaltung 107 für externe Lasten ist mit dem Stellglied 113 für die Fahrzeugleuchten und der Hupe, die in der Nähe von FIM 5 angebracht sind, verbunden und steuert das Stellglied 113 nach Maßgabe eines Signals vom E/A-Kommunikations-IC 110 an.
Die Eingabeschaltung 111 überträgt das der FIM zugeführte Signal 111 an den E/A-Kommunkations-IC 110.
Ähnlich wie FIM 5 besteht RIM 29 aus der Konstantspannungsschaltung 114, der elektrischen Energiezuführschaltung 115, der Kurzschlußsensor-Anormalitäterfassungsschaltung und dem E/A-Kommunikations-IC 116, der Eingabeschaltung 118 und der Ansteuerschaltung 117 für externe Lasten.
Die Ansteuerschaltung 117 für externe Lasten ist mit dem Stellglied 120 für die Rückleuchte, dem Kofferraumöffner und der Heckscheibenheizung in der Nähe von RIM 29 verbunden und treibt das Stellglied 120 nach Maßgabe von vom E/A-Kommunikations-IC 116 gelieferter Signale an. Die Eingabeschaltung 118 überträgt das Signal von der externen Last zum E/A-Kommunikations-IC 116.
BCM 14 besteht aus der Konstantspannungsschaltung 121, der elektrischen Energiezuführschaltung 122, der elektrischen Energiezuführschaltung 123, der Kurzschlußsensor-Anormalitäterfassungsschaltung und dem E/A-Kommunikations-IC 124, der CPU 125, der Eingabeschaltung 127 und der Ansteuerschaltung 128 für die externe Last.
BCM 14 ist in der Nähe des Armaturenbretts des Fahrersitzes angebracht, die Eingabeschaltung 127 ist mit den Schaltern und Sensoren, die um den Fahrersitz herum angebracht sind, verbunden, beispielsweise zum Schalten des Zündschlüsselsignals usw., die Ansteuerschaltung 128 für die externe Last ist mit dem Stellglied 130 verbunden.
Bei dieser Auslegung ist BCM 14 gut ausgenützt und steuert das Schalten der elektrischen Energiezufuhr von den elektrischen Energiezuführschaltungen 108, 109 und 115 für FIM 5 und RIM 29 sowie die Eingabe- und Ausgabesignale von FIM 5, RIM 29, DDM 18, PDM 20 und IPM 17.
Die elektrische Energie wird den Modulen, beispielsweise Radio 104 und SDM 25, sowie den zugehörigen Sensoren von der elektrischen Energiezuführschaltung 123 nach Maßgabe des Betriebsstatus des Zündschlüsselschalters zugeführt.
Die Kurzschlußsensor-Anormalitäterfassungsschaltung und der E/A-Kommunikations-IC 124 tauschen Daten mit anderen Modulen aus.
Außerdem übernimmt die CPU 125 die an sie gesandten Daten sowie die von anderen Modulen am Kommunikations-IC 124 empfangenen Daten und führt arithmetische Vorgänge nach Maßgabe der übernommenen Daten aus, gibt Ansteuerungssignale für das direkt mit ihr verbundene Stellglied nach Maßgabe des Ergebnisses des arithmetischen Vorgangs aus und überträgt schließlich das Ergebnis des arithmetischen Vorgangs über das Kommunikations-IC 124 an andere Module.
DDM 18 und PDM 20 sind Module, die im Türinneren angebracht sind, jedes besteht aus einer Konstantspannungsschaltung 131 und 138, der elektrischen Energiezuführschaltung 132 und 139, der Kurzschlußsensor-Anormalitäterfassungsschaltung und dem E/A-Kommunikations-IC 133 und 140, der Eingabeschaltung 134 und 141, der Ansteuerschaltung 135 und 142 für eine externe Last. Deren Funktionen sind ähnlich denen aus FIM 5 und RIM 29.
Die Eingabe- und Ausgabevorrichtungen von DDM 18 und PDM 20 weisen die Stellglieder 137 und 144 für den Türverschließmotor und den Fensterhebermotor auf sowie Schalter 136 und 143 als Fensterhebermotorschalter und Türverschließschalter.
IMP 17 ist ein im Inneren der Instrumententafel angebrachtes Modul und hat die gleiche Struktur wie DDM 18 und PDM 20. Dessen Eingabe- und Ausgabesignale umfassen das Ausgabesignal an das Stellglied 151 auf, etwas einen Monitor oder Warnlampen, die im Inneren der Anzeigetafel angebracht sind, sowie die Eingabesignale von den Schaltern an der Tafel und dem Sensor 150.
PCM 10, ABS 17, RADIO 104 und SDM 25 bestehen aus Schaltungen 152, 159, 167 und 174 für elektrische Energie, den Kommunikations-ICs 153, 60, 68 und 175, CPUs 154, 161, 169 und 176, den Eingabeschaltungen 155, 162, 170 und 177 und den Ansteuerschaltungen 156, 163, 171 und 178 für externe Lasten.
Diese Module haben CPUs und führen arithmetische Vorgänge und Kommunikationssteuerungsvorgänge für die jeweils spezifizierten Steuerungsvorrichtungen aus. Die Schaltungen 152, 159, 167 und 174 für elektrische Leistung empfangen die von BCM 14, RIM 29 und FIM 5 zugeführte elektrische Energie und führen sie der elektrischen Energieversorgung der einzelnen Module und den Stellgliedern und Sensoren zu. Die Kommunikations-ICs 153, 160, 168 und 175 sind mit der Kommunikationsleitung 2 verbunden und tauschen Daten mit anderen Modulen aus.
Die Ansteuerschaltung 156, 163, 171 und 178 für externe Last sind mit den Stellgliedern 158, 165, 173 und 180 verbunden, die die Einspritzung, den Elektromagneten und den Gebläsemotor umfassen, die in der Nähe angebracht sind, sie steuern diese Stellglieder nach Maßgabe von Ergebnissen von arithmetischen Vorgängen der jeweiligen CPUs an. Die Eingabeschaltungen 155, 162, 170 und 177 übertragen die Eingabesignale 157, 164, 172 und 179 an die CPUs 154, 161, 169 und 176.
Es zeigt sich, daß bei dieser Ausführungsform verschiedene Arten elektrischer Ausrüstungsgegenstände angesteuert werden können, wobei die Anzahl der elektrischen Leitungen so weit verringert werden kann, daß sie weit geringer ist als die Anzahl von Kabeln, die für die einzelnen Module und Stellglieder notwendig wäre, wobei hohe Zuverlässigkeit und Genauigkeit gewährleistet ist. Der Verdrahtungsaufwand verringert sich selbst dann, wenn die Anzahl der elektrischen Komponenten zunimmt.
Da bei dieser Ausführungsform das Potential beim Auftreten einer Kurzschlußanormalität an einer bestimmten Position der elektrischen Leistungsleitung, die in Ringtopologie ausgelegt ist, zuverlässig festgelegt werden kann und die Erfassungsinformation an den Fahrer weitergegeben werden kann, ergibt sich die Verringerung der Anzahl der elektrischen Leistungskabel. Außerdem können Anormalitäten im Fahrzeug erkannt werden, bevor die Gesamtfunktion des Betriebs der elektrischen Lasten gestört ist. Die anormalen Teile lassen sich lokalisieren, so daß sie leicht repariert oder ausgetauscht werden können.
Bei dieser Ausführungsform können verschiedene Arten von elektrischen Ausrüstungsgegenständen mit einer geringeren Anzahl von elektrischen Kabeln als sie sich bei herkömmlichen Verfahren ergeben würden gesteuert werden, außerdem ist die Zuverlässigkeit erhöht. Somit ergibt sich selbst dann, wenn in Zukunft die Anzahl elektrischer Ausrüstungsgegenstände zunimmt, eine merkliche Verringerung des Verdrahtungsaufwands.
7 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, das ein Gesamtsystem einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. Dieses System weist insgesamt zwei elektrische Energiesysteme auf; ein elektrisches Energiezuführsystem zum Zuführen elektrischer Energie zur elektrischen Lastvorrichtung, und ein Anlaßmotorsystem, das nur dann benutzt wird, wenn der Motor des Fahrzeugs angelassen wird. Die von der Batterie 70 gelieferte elektrische Energie wird über das elektrische Hauptenergiekabel 702 dem Anlasserrelais 703 und dem elektrischen Leistungsschalter 705 zugeführt. Das Anlasserrelais 703 ist ein Relais das zum An- und Ausschalten des dem Anlassermotor 704 zugeführten Stroms verwendet wird, indem ein starker Strom fließt. Wenn das Relais 703 angeschaltet ist, fließt ein Strom in den Anlassermotor 704, und der Motor wird angelassen.
Die dem elektrischen Leistungsschalter zugeführte elektrische Leistung wird durch die Schaltvorrichtung den elektrischen Leistungskabels 706 bis 708 zugeführt und jeweils mit den elektrischen Energiezuführanschlüssen 714, 715 und 716 verbunden. In dieser Ausführungsform sind die elektrischen Energiezuführkabel in Sterntopologie konfiguriert, wobei der elektrische Leistungsschalter das Zentrum ist, das mit den einzelnen elektrischen Energiezuführanschlüssen verbunden ist. Genauso ist es möglich, die elektrischen Leistungskabel in Ringtopologie, wie in der vorherigen Ausführungsform gezeigt, zu verwenden, oder sie in Baumtopologie zu verbinden. Es ist auch möglich, Ringtopologie und Baumtopologie zu kombinieren.
Die mit den einzelnen Energiezuführanschlüssen zu verbindenden Ausrüstungsgegenstände 718 bis 722 sind elektrische Lastvorrich tungen, die mit der von den elektrischen Energiezuführanschlüssen zugeführten elektrischen Energie betrieben werden. Sie können Motoren oder Lampen sein oder Steuerungsvorrichtungen, die im Fahrzeug angebracht sind. Im allgemeinen werden solche elektrischen Lastvorrichtungen direkt vom Zündschlüsselschalter gesteuert, dessen Tätigkeit durch eine bestimmte Schlüsselstellung definiert ist, oder durch einen anderen Schalter, beispielsweise den An- und Ausschalter der Fahrzeuglampen.
Der Zündschlüsselschalter 709 ist ein durch den Fahrzeugschlüssel 710 betätigter Schalter. Allgemein bestimmt die Betriebsposition des Zündschlüsselschalters den Steuerungsmodus für die Wahl des elektrischen Energiezuführpfads und den An- Ausvorgang der elektrischen Energiezuführsteuerung. Das auf der elektrischen Leistungsleitung vom Schalter geführte Signal wird als die elektrische Leistung verwendet, die die einzelnen elektrischen Lasten betreibt, die sich im Fahrzeug befinden, es erstreckt sich über die Sicherungen hinweg zu den bestimmten Positionen.
Die erste Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl der elektrischen Leistungsleitungen, die sich durch das Fahrzeug erstrecken, deutlich zu verringern.
8 ist ein Diagramm der inneren Struktur des elektrischen Leistungsschalters 5. In dieser Ausführungsform wird eine herkömmliche mechanische Sicherung verwendet, die durchschmelzen kann und den Kontakt unterbricht, wenn in der Sicherung ein Überstrom fließt. In dieser Ausführungsform wird dadurch, daß Sicherungen 706a, 707a und 708a in die einzelnen elektrischen Leistungskabel 706 bis 708 eingearbeitet sind, der Schutz der zugehörigen Ausrüstungsgegenstände und Vorrichtungen bei Kurzschlußfehlern im elektrischen Leistungskabel, das sich zum elektrischen Energiezuführanschluß erstreckt, bewirkt, sowie der Doppelfehler in den elektrischen Energiezuführanschlüssen vermieden. Ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform ist es möglich, die einzelnen elektrischen Energiezuführleitungen mit Kurzschlußsensoren anstelle von Sicherungen zu versehen.
9 ist die Draufsicht auf das Schlüsselloch des Zündschlüsselschalters 709, in das der Fahrzeugschlüssel 710 eingeschoben wird, wobei der Fahrzeugschlüssel 710 in das rechtwinklige Loch in der Mitte der Figur eingeschoben wird. Der Zündschlüsselschalter kann in Drehrichtung in vier definierte Positionen gebracht werden, indem er eingeschoben wird. Die vier Positionen sind mit [OFF], [ACC], [RUN] und [START] bezeichnet.
In der Position [OFF] ist die Zufuhr elektrischer Energie zu all denjenigen elektrischen Lasten, denen elektrische Energie nicht direkt von der Batterie 701 zugeführt wird, unterbrochen. In der Position [ACC] wird elektrische Energie der im Fahrzeug angeschlossenen Zubehörausrüstung wie Radio zugeführt. In der Position [START] wird das Anlassenelais 702 angeschaltet, das den Anlassermotor zum Anlassen des Fahrzeugmotors dreht. In dieser Ausführungsform ist der Anlassermotor 704 so ausgelegt, daß er sich normal dreht, selbst wenn die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung für die elektrische Energiezufuhr vollständig ausgefallen ist, beispielsweise aufgrund von Störungen wie etwa ein unerwarteter Unfall, wenn ein Fahrzeug einen Bahnübergang überquert, und das Fahrzeug ist so ausgelegt, daß es bewegt werden kann.
10 zeigt den inneren Aufbau des Zündschalters 709. Die einzelnen Signalleitungen 711 bis 713, die mit dem Zündschalter verbunden sind, sind mit den Schaltern A, B und C mit Masse im Fahrzeug verbunden. Die Signalleitung 711 ist mit dem Anlasserrelais 703 verbunden, und elektrische Energie wird dem Anlassermotor 704 zugeführt, wenn der Schalter A eingeschaltet wird. Die Signalleitungen 701 bis 713 sind mit den elektrischen Energiezuführanschlüssen 715 und 716 verbunden und werden als Signalleitungen zum Übermitteln der Positionsinformation des Zündschalters verwendet.
11 ist eine Wahrheitstabelle, die die Beziehung zwischen der Schaltposition des Zündschalters 109 wie oben beschrieben und dem An/Aus-Status der einzelnen Schalter A, B und C zeigt. Wenn beispielsweise der Zündschalter in der Position [RUN] steht, ist Schalter a aus, der Schalter B an und der Schalter C an.
12 zeigt den inneren Aufbau des elektrischen Energiezuführanschlusses 714.
Die elektrische Leistungsschaltung ist eine Konstantspannungs-Energiezuführung zum Zuführen elektrischer Energie zu den inneren Schaltungen des elektrischen Energiezuführanschlusses, dem elektrische Energie durch das elektrische Leistungskabel 706 zugeführt wird. Diese Konstantspannungsleistung wird über die Zuführleitung 1434 dem Kommunikations-IC 1433 und dem Mikrocomputer 1432 zugeführt. Der Datenbus 1435 wird zum Austauschen von Daten, die für die Kommunikation mit einer anderen elektrischen Energiezuführung über den Kommunikations-IC 1433 benützt werden, verwendet.
Die elektrische Leistungsleitung 1431 ist mit FETs 1235 und 1439 verbunden und wird als elektrische Energiezuführung zum Betreiben der elektrischen Last verwendet. FET bedeutet Feldeffekttransistor, er stellt eine Art der Lastansteuerungsvorrichtungen dar. Erfindungsgemäß werden FETs mit eingebauter Temperaturerfassungsfunktion verwendet.
Die Temperaturerfassungsfunktion ist eine Funktion zum Verhindern der Beschädigung der Vorrichtung selbst, indem die elektrische Energiezufuhr zu ihm unterbrochen wird, wenn die Temperatur im Inneren des Chips des FET 150 °C (in dieser Ausführungsform) übersteigt. Erfindungsgemäß werden somit Schaltvorrichtungen mit einer Selbstschutzfunktion verwendet, die äquivalent zu einer Sicherung ist. Mit einer solchen Schaltungsanordnung ergibt sich der Vorteil, daß viele normalerweise benötigte Sicherungen im Fahrzeug eingespart werden können.
Die FETs 1436 und 1439 werden zum An- und Ausschalten der Vorrichtungen durch den Mikrocomputer 1432, der über die Signalleitungen 1437 und 1440 angeschlossen ist, gesteuert. Wenn FET 1436 angeschaltet ist, wird elektrische Energie auf der elektrischen Leistungsleitung 1431 der Lastvorrichtung 1418 über die elektrische Leistungsleitung 1438 der Last zugeführt. Genauso wird, wenn FET 1439 angeschaltet ist, elektrische Energie auf der elektrischen Lei stungsleitung 1431 der Lastvorrichtung 719 durch die elektrische Leistungsleitung 1441 der Last zugeführt.
13 ist ein inneres Blockdiagramm des elektrischen Energiezuführanschlusses 716. Er unterscheidet sich vom in 12 gezeigten elektrischen Energiezuführanschluß dadurch, daß der elektrische Energiezuführanschluß 716 drei Signale 711, 712 und 713 vom Zündschalter 709 empfängt, die Funktionen der anderen Teile des Anschlusses 716 sind aber identisch mit den in 12 gezeigten, sie werden nicht nochmals beschrieben.
Der Mikrocomputer 1351 beurteilt die Position des Zündschlüssels des Zündschalters entsprechend der vom Zündschalter 709 übernommenen Information und teilt die Information über den Kommunikations-IC 1352 allen am System angeschlossenen elektrischen Energiezuführanschlüssen mit. Die einzelnen elektrischen Energiezuführanschlüsse führen elektrische Energie den bestimmten elektrischen Lasten zu, die mit den einzelnen elektrischen Energiezuführanschlüssen verbunden sind, und zwar entsprechend der mitgeteilten und sich auf die Betätigung des Zündschalters beziehende Information. Mit diesem Steuerungsmechanismus können Änderungen, Hinzufügungen und Unterbrechungen von elektrischer Energiezufuhr, die bisher auf die Betätigung eines einzigen Zündschalters konzentriert waren, effektiv auf die einzelnen elektrischen Leistungsanschlüsse verteilt werden, so daß ein elektrisches Leistungskabel mit kleinerem Durchmesser anstelle eines elektrischen Leistungskabels mit größerem Durchmesser, das bisher die hohen Ströme im Zündschalter führen mußte, verwendet werden kann. Da Vorrichtungen mit einer Selbstschutzfunktion in den einzelnen elektrischen Energiezuführanschlüssen als Schaltvorrichtungen zum Zuführen der elektrischen Energie verwendet werden, kann die Anzahl der Sicherungen verringert werden. Außerdem kann mit den zwei oben beschriebenen Funktionen die Konfiguration der elektrischen Leistungsleitungen, die üblicherweise weit über das Fahrzeug verteilt war, vereinfacht werden, so daß die Gesamtzahl elektrischer Leistungsleitungen, die im Fahrzeug zu installieren ist, stark verringert werden kann.
Es ist möglich, daß Zielvorrichtungen, an die die elektrischen Leistungsanschlüsse elektrische Energie liefern, Steuerungseinheiten, Motoren oder Lampen aufweisen. Da es dort, wo es viele elektrische Energiezuführanschlüsse und elektrische Lasten gibt, auch viele Schalter gibt, ist es beispielsweise möglich, daß das AN-Signal des Öffnungsschalters des fahrerseitigen Fensterhebers empfangen wird und der Fensterhebermotor zum Öffnen des Fensters durch elektrische Energie, die vom elektrischen Energiezuführanschluß im Inneren der fahrerseitigen Tür betrieben wird.
Nachfolgend wird die Schaltvorrichtung beschrieben, die elektrische Energie der elektrischen Last zuführt. 14 zeigt einen Teil des elektrischen Energiezuführanschlusses 1714. FET 1036 ist ein Teil zum Zuführen der elektrischen Energie zur elektrischen Leistungsleitung 1031 nach Maßgabe des Ansteuerungssignals 1037 vom Mikrocomputer 1032 zur Lastvorrichtung 718. 15 zeigt den Mechanismus des Ansteuerns des elektrischen Energiezuführanschlusses und die Wirkungsweise der Vorrichtung für das Beispiel, das die Lastvorrichtung 718 an der Ausgabesignalleitung 1038 einen Kurzschluß erzeugt.
15 ist ein Zeitdiagramm, das den Status des Ansteuerungssignals 1037 der Lastvorrichtung und des Ausgabesignals zeigt. Allgemein sind Ansteuerungssignal für die Last und Ausgabesignal miteinander korrigiert, wobei dann, wenn das Ansteuerungssignal [HI] ist, das Ausgabesignal [HI] ist und elektrische Energie der Lastvorrichtung 718 zugeführt wird. In diesem korrelierten Zustand nimmt dann, wenn das Ausgabesignal zur Erde hin kurzgeschlossen ist, der Ausgangsstrom zu, und die Chiptemperatur des FET nimmt zu. Da, wie oben beschrieben, in dieser Ausführungsform FETs mit Temperaturerfassungsfunktion verwendet werden, unterbricht der FET automatisch das Ausgabesignal, wenn die Chiptemperatur 150 °C übersteigt. In 15 bezeichnet "Temperaturerfassungsverzögerungszeit" die Zeitspanne von der Erfassung des Temperaturanstiegs bis zur automatischen Selbstabschaltung des FETs. Diese Zeit beträgt in der Praxis einige Millisekunden und ist damit vergleichsweise kurz im Vergleich zu der Zeit, die sich bei herkömmlichen Schmelzsicherungs-Schutzmechanismen ergibt. Da damit die metallartige Temperaturunterbrecher zum Schützen von Läuferwicklungen im Fensterhebermotor vor Durchbrennen nicht mehr benötigt werden, ergibt sich insgesamt eine Kostensenkung.
Bezug nehmend auf die Flußdiagramm wird nun die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
Zunächst wird Bezug nehmend auf 16 der Teil zum Aufnehmen des Signals vom Zündschalter 709 beschrieben. Die im Flußdiagramm gezeigte Prozedur wird in zeitlich festgelegten Interrupt-Prozeduren durch den Mikrocomputer 1651 des elektrischen Ener giezuführanschlusses 715 in festgelegten Zeitintervallen wiederholt ausgeführt. Die Ausführung erfolgt in bestimmten Zeitintervallen, weil Effekte herausgefiltert werden müssen, die durch Störungen bei der Schaltung auftreten können. Zunächst wird im Schritt 101S beurteilt, ob der Zubehörschalter (Schalter C in 10) angeschaltet ist. Wenn der Zubehörschalter angeschaltet ist, wird als nächstes Schritt 102S ausgewählt, indem das Flag IGN(ACC), das anzeigt, daß der Zubehörschalter angeschaltet ist, als "1" definiert wird. Ansonsten wird im Schritt 103S das Flag IGN(ACC) auf "0" zurückgesetzt.
Im Schritt 104S wird beurteilt, ob der Zündschalter RUN (Schalter B in 10) angeschaltet ist oder nicht, wenn der Zündschalter RUN als angeschaltet beurteilt wird, wird als nächstes Schritt 105S ausgewählt, und das Flag IGN(ON) wird auf "1" gesetzt. Ansonsten wird das Flag IGN(ON) auf "0" im Schritt 106S zurückgesetzt. Schließlich wird im Schritt 107S beurteilt, ob der Zündschalter START (Schalter A in 10) angeschaltet ist oder nicht. Wenn der Zündschalter START als angeschaltet beurteilt wird, wird als nächstes Schritt 108S ausgewählt, indem das Flag IGN(ON) auf "1" gesetzt wird. Ansonsten wird schließlich Schritt 109S ausgewählt, indem das Flag IGN(ON) auf "0" gelöscht wird.
Es ist wichtig, den Zündschalter mit dem Motorschlüssel zum Fahren des Fahrzeugs zu betätigen. Wenn erfindungsgemäß das Statussignal des Zündschalters falsch oder versehentlich nicht aufgenommen wird, kann der Vorgang des Zuführens elektrischer Energie ungestört verlaufen. Um solche Fehlerfälle zu vermeiden, ist das Signalaufnahmesystem für den Zündschlüssel als doppeltes System konfiguriert. Aus diesem Grund wird das Signal vom Zündschalter redundant durch die elektrischen Energiezuführanschlüsse 715 und 716 in 7 aufgenommen. Ein weiterer Zweck dieser Konfiguration ist es, daß das Statussignal des Zündschalters selbst dann nicht verlorengeht, wenn die Sicherung des elektrischen Leistungsunterbrechers 705 beispielsweise aufgrund eines Kurzschlußfehlers im elektrischen Leistungskabel 8 durchgeschmolzen bzw. unterbrochen ist.
Deshalb wird eine Prozedur identisch zu der in 16 gezeigten auch im im elektrischen Energiezuführanschluß 715 angebrachten Mikrocomputer ausgeführt.
Als nächstes wird die Prozedur beschrieben, mit der die Mikrocomputer der einzelnen elektrischen Energiezuführanschlüsse Daten über die Kommunikations-ICs übertragen.
17 ist ein Flußdiagramm der Datenübertragungsprozedur 300S, die durch den Mikroprozessor ausgeführt wird. Zunächst wird in Schritt 301S ein Vergleich vorgenommen zwischen den in einem vorherigen Zeitrahmen übermittelten Daten und den Daten, die in der zuletzt angesetzten Interrupt-Prozedur, wie sie oben beschrieben wurde, aufgenommen wurden. Wenn im Schritt 302S beurteilt wird, daß beide Datensätze exakt gleich zueinander sind (also keine Änderung im Eingangssignal zum Schalter), ist die Prozedur ohne Datenübertragung beendet. Wenn sich eine Änderung im Eingangssignal zum Schalter ergeben hat, wird Schritt 303S ausgewählt, und die im momentanen Zeitrahmen aufgenommenen Daten werden in den Kommunikations-IC als Übertragungsdaten gesetzt, und als nächstes wird eine Übertragungsanfrage an den Kommunikations-IC im Schritt 304S ausgegeben. Schließlich werden im Schritt 305S die aufgenommenen Daten (übertragenen Daten) als die im vorherigen Zeitrahmen übertragenen Daten gespeichert, und die Prozedur ist beendet.
Als nächstes wird die Datenempfangsprozedur beschrieben. Allgemein hat der Kommunikations-IC die Funktion des Berichtens der Tatsache, daß der Kommunikations-IC Daten empfängt, wenn der Kommunikations-IC Daten empfängt. Deshalb wird in dieser Ausführungsform die Interrupt-Prozedur nach Maßgabe des Berichtssignal vom Kommunikations-IC aufgerufen, und die vom Kommunikations-IC empfangenen Daten werden gesammelt. Diese Prozedur wird als Datenempfangsprozedur 400S mit dem in 18 gezeigten Flußdiagramm vorgenommen.
Im Schritt 401S wird die Adresse der Sendestation ermittelt, um die Station zu ermitteln, von der die empfangenen Daten übertragen wurden. Als nächstes werden im Schritt 402S die empfangenen Daten gesammelt. Als nächstes wird im Schritt 403S die Adresse im RAM, an der die empfangenen Daten zu speichern sind, durch Dekodieren der Adresse der Sendestation, wie sie im Schritt 401S erhalten wurde, ermittelt. Schließlich werden im Schritt 404S die empfangenen Daten an der bestimmten Adresse im RAM gespeichert. Somit werden bestimmte Bereiche des RAM für die Verwendung zum Speichern von Daten speziell von einzelnen Übertragungsstationen freigehalten, und die Daten, die gemeinsam für verschiedene Prozeduren notwendig sind, erhält man durch Zugriff auf die festgelegte Adresse im RAM.
19 ist ein Flußdiagramm der Anormalitätbeurteilungslogik in den zwei oben beschriebenen Zündschaltersignal-Aufnahmeprozeduren (entsprechend den elektrischen Energiezuführanschlüssen 715 und 716). Im Schritt 501S werden die Informationen, die durch die Schaltersignal-Aufnahmeprozedur (in 16 gezeigt), wie sie im elektrischen Energiezuführanschluß 716 ausgeführt wurde, gewonnen wurden, und die Informationen, die durch die Schaltsignal-Aufnahmeprozedur, wie sie im elektrischen Energiezuführanschluß 716 ausgeführt wurde, gewonnen wurden, miteinander verglichen. Wenn beide Datensätze als identisch beurteilt werden, wird schließlich der Schritt 505S gewählt, bei dem die Erzeugung einer Alarmbenachrichtigung verhindert wird, und die Prozedur ist beendet. Bei der Erzeugung einer Alarmbenachrichtigung gibt es viele Alternativen, die es dem Fahrer ermöglichen festzustellen, daß im Fahrzeug ein anormaler Status vorliegt.
Wenn im Schritt 501S festgelegt wird, daß beide Datensätze nicht miteinander übereinstimmen, wird als nächstes Schritt 502S ausgewählt, und ein weiterer Vergleich. zwischen dem Status der elektrischen Energieversorgung, wie er ausgegeben wurde, und dem Status der Ausgabesignale der zwei Zündschalter findet statt. Im Schritt 503S wird der Status des Eingabesignals der Schaltsignal-Aufnahmeprozedur, die nicht übereinstimmt, außer Acht gelassen, und eine Alarmnachricht, die das Auftreten einer Anormalität anzeigt, wird im Schritt 504S erzeugt.
Indem wie oben beschrieben der Anormalitätsstatus anhand des Status des elektrischen Energiezuführvorgangs, wie er ausgegeben wurde, beurteilt wird, kann eine fehlerfreie und zuverlässige Anfrage zum Zuführen elektrischer Energie erzeugt werden, so daß ein fehlerhafter Betrieb der Vorrichtung aufgrund falscher Aufnahme der Ausgabesignale der Zündschalter vermieden werden kann.
20 zeigt den Vorgang der Zufuhr elektrischer Energie 600S im elektrischen Energiezuführanschluß 1714, hierauf Bezug nehmend wird die Prozedur zum Zuführen elektrischer Energie im elektrischen Energiezuführanschluß nach Maßgabe der wie oben ermittelten Information beschrieben.
Zunächst wird im Schritt 601S das Flag IGN[ST] überprüft, um zu beurteilen, ob sich der Zündschalter in der Position [START] befindet oder nicht. Dieses Flag wurde in der in 10 gezeigten Prozedur gesetzt.
Wenn sich der Zündschalter in der Anlaßposition befindet, also wenn der Motor angelassen werden soll, wird als nächstes Schritt 603S ausgewählt, um FET 1436 auszuschalten. Diese Prozedur hat den Zweck, unnötigen Stromverbrauch während des Anlassens des Motors zu verringern.
Wenn im Schritt 601S festgestellt wird, daß sich der Zündschalter nicht in der Position [START] befindet, wird als nächstes Schritt 602S ausgewählt, und es wird überprüft, ob der Zubehör-Energieschalter des Zündschalters angeschaltet ist oder nicht, indem auf das Flag IGN(ACC) Bezug genommen wird. Wenn das Flag IGN(ACC) "1" ist, wird als nächstes Schritt 604S gewählt, indem das Ansteuerungssignal 1437 auf HIGH geschaltet wird, um FET 1436 anzuschalten. Wenn das Flag IGN(ACC) "0" ist, wird als nächstes Schritt 603S gewählt, und das Ansteuersignal 1437 wird auf LOW geschaltet. Dadurch arbeitet FET 1436 als Schaltvorrichtung zum Zuführen elektrischer Energie zur Lastvorrichtung 718, an die elektrische Energie zugeführt wird, wenn sich der Zündschalter in der Zubehörposition befindet.
Als nächstes wird im Schritt 605S das Flag IGN(ON) überprüft, um zu beurteilen, ob der Zündschalter angeschaltet ist oder nicht. Dieses Flag wurde ebenfalls in der in 10 gezeigten Prozedur ähnlich dem Flag IGN(ACC) gesetzt. Wenn das Flag IGN(ON) "1" ist, wird als nächstes Schritt 607S gewählt, indem das Ansteuerungssignal 1440 auf HIGH geschaltet wird, um FET 1439 anzuschalten. Wenn das Flag IGN(ON) "0" ist, wird als nächstes Schritt 606S gewählt und das Ansteuerungssignal 1440 auf LOW geschaltet, die Prozedur ist damit beendet. FET 1439 wirkt damit als Schaltvorrichtung zum Zuführen elektrischer Leistung zur Lastvorrichtung 719, an die elektrische Energie geführt wird, wenn sich der Zündschalter in der AN-Stellung befindet.
Wie oben beschrieben ist der elektrische Leistungsunterbrecher zum Unterbrechen der Leistungs- bzw. Energiezufuhr in der Mitte der sich von der Batterie-Energiezufuhr aus erstreckenden Leistungsleitung angeordnet, und die elektrische Leistungsleitung erstreckt sich weiter ausgehend vom elektrischen Leistungsunterbrecher. Außerdem wird der elektrische Energiezuführanschluß in der Mitte der elektrischen Leistungsleitung angeordnet, von wo aus die elektrische Leistung an die einzelnen elektrischen Lasten verteilt wird. Dadurch, daß die Verteilung der elektrischen Leistung und die Steuerung der elektrischen Leistungszufuhr zu den elektrischen Lasten durch Multiplex-Kommunikation vorgenommen wird, entfallen die herkömmlicherweise in der Nähe des Zündschalters konzentrierten Leistungsleitungen, und die Sicherungsfunktion kann in der Schaltvorrichtung implementiert sein, indem als Schaltvorrichtung zum Zuführen elektrischer Energie eine Vorrichtung mit Selbstschutzfunktion verwendet wird, wodurch es möglich ist, Sicherungen wegzulassen. Dies führt zu dem Vorteil, daß sich ein System ergibt, in dem eine geringere Anzahl von Leistungskabeln zum Zuführen elektrischer Energie sowie von Signalkabeln vorhanden ist.

Claims

Vorrichtung zur Zufuhr elektrischer Energie zu elektrischen Lasten (718-722) in einem Fahrzeug, in der eine Ansteuervorrichtung (714, 715, 716) für eine zentrale Steuerung einzelner elektrischer Lasten (718-722) im Fahrzeug angeordnet ist, wobei ein Zündschalter (709) eine Information über die Zufuhr, Unterbrechung und Verteilung der elektrischen Energie liefert und die Ansteuervorrichtung (714, 715, 716) entsprechend der über eine Multiplex-Kommunikationsvorrichtung (717) empfangenen Information die Zufuhr, Unterbrechung und Verteilung der elektrischen Energie an die elektrischen Lasten (718-722) ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anlassermotor (704) zum Anlassen des Fahrzeugmotors durch die Informationen des Zündschalters (709) gesteuert wird, wobei eine Signalleitung (711) vom Zündschafter (709) direkt zum Anlasserrelais (703) führt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Erfassungsvorrichtung die Information über die Zufuhr, Unterbrechung und Verteilung der elektrischen Energie vom Zündschalter (709) erfasst und über die Multiplex-Kommunikationsvorrichtung (717) an die Ansteuervorrichtung (714, 715, 716) überträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Ansteuervorrichtungen (714, 715, 716) vorgesehen sind und die Ansteuervorrichtungen (714, 715, 716) als Kommunikationsknoten ausgebildet sind, die mit der Multiplex-Kommunikationsvorrichtung (717) verbunden sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Energiezufuhrinformation, die Energieunterbrechungsinformation und die Energieverteilungsinformation in jedem der Kommunikationsknoten ein Backup-System für den Ausfall eines der Kommunikationsknoten bilden.