EP0314949B1 - Elektrische Funktionsgruppe für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektrische Funktionsgruppe für ein Fahrzeug gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
• In Fahrzeugen befindet sich eine Vielzahl von elektrischen Baueinheiten, die über Steckverbindungen elektrisch miteinander verbunden sind. Dies kann z. B. eine Glühlampe sein, die über eine Steckverbindung mit einer Spannungsquelle verbunden ist, oder auch ein Steuergerät, an dem über Steckverbindungen diverse Sensoren und zu steuernde Aggregate angeschlossen sind.
• Löst sich eine solche Steckverbindung, so sind die darüber verbundenen elektrischen Baueinheiten nicht mehr funktionsfähig. Dies stellt bei sicherheitsrelevanten Systemen, wie z. B. einer Kfz-Airbagauslöseschaltung, eine Gefahr für die beförderten Personen dar. Bei anderen Systemen, wie Zündsteuergeräten für Verbrennungskraftmaschinen, kann es zu Motorschäden kommen, die teure Reparaturen nach sich ziehen.
• Um diesen Gefahren zu begegnen, ist eine laufende Betriebsüberwachung solcher Systeme nicht ausreichend, da damit eine einmal gelöste Steckverbindung zwar sofort erkannt wird, aber die nachteiligen Wirkungen bereits eingetreten sind.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine elektrische Steckverbindung so zu überwachen, daß ein Lösevorgang der Steckverbindung erkannt werden kann, bevor der eigentliche Nutzkreis, der die elektrischen Baueinheiten miteinander verbindet, aufgetrennt ist.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist in Anspruch 1 gekennzeichnet.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Steckverbindung verwendet, die aus einem Steckteil mit Kontaktstiften und einem Buchsenteil mit Kontakthülsen zur Aufnahme der Kontaktstifte besteht. Der Steckteil hat mindestens einen Nutzkontakt, der aus einem langen Kontaktstift besteht, über den die elektrischen Baueinheiten in einem Nutzkreis verbunden werden. Zusätzlich hat der Steckteil mindestens einen Meldekontakt, der aus einem kurzen Kontaktstift besteht. Beim Zusammenschieben der Steckverbindung kommen also die Nutzkontakte vor dem Meldekontakt in elektrische Verbindung mit den entsprechenden Kontakthülsen des Buchsenteils. Beim Lösen der Steckverbindung löst dagegen der Meldekontakt vor den Nutzkontakten.
• Eine solche Steckverbindung ist aus anderen technischen Gebieten bereits bekannt. In der deutschen Offenlegungsschrift 32 12 983 ist ein abziehbarer Stecker offenbart, der zwei lange Starkstromkontaktstifte und einen kurzen Schwachstromkontaktstift umfaßt. Über die beiden Starkstromkontaktstifte ist ein Starkstromkreis geführt, der über den Schwachstromkontaktstift mit Hilfe eines Halbleiterschalters ein- und ausgeschaltet wird. Dadurch wird eine Lichtbogenbildung beim Lösen des Steckers verhindert, da der Starkstromkreis bereits abgeschaltet ist, bevor die Starkstromkontaktstifte lösen.
• Bei der erfindungsgemäßen Applikation einer solchen Steckverbindung besteht keine Wirkverbindung der über den kurzen Meldekontakt und den langen Nutzkontakt geführten Stromkreise. Der kurze Meldekontakt ist hier Teil eines Meldekreises, der eine Überwachungseinrichtung enthält, die prüft ob der Meldekreis über den Meldekontakt geschlossen ist. Ist dies nicht der Fall, so gibt die Überwachungseinrichtung eine Warnmeldung aus. Diese kann optisch oder akustisch zur Anzeige gebracht werden, so daß der Betreiber des Fahrzeuges auf die sich lösende Steckverbindung aufmerksam gemacht wird bevor der Nutzkreis unterbrochen ist.
• Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert; es zeigen

FIG 1

eine elektrische Funktionsgruppe und

FIG 2

eine elektrische Baueinheit mit einem Steckteil.

• In FIG 1 ist ein Nutzkreis mit zwei elektrischen Baueinheiten 31, 32 dargestellt, der über Leitungen und eine im aufgetrennten Zustand gezeichnete elektrische Steckverbindung aus einem Steckteil 1 und einem Buchsenteil 2 geschlossen wird.
• Die elektrischen Baueinheiten 31, 32 stehen stellvertretend für beliebige in Fahrzeugen verwendete elektrische Teile oder Einheiten, die elektrisch über Steckverbindungen miteinander verbunden sind.
• Der Steckteil 1 der Steckverbindung hat einen langen Nutzkontakt 11, der beim Zusammenschieben der Steckverbindung von einer entsprechend langen Kontakthülse 21 des Buchsenteils 2 aufgenommen wird. Beim Zusammenschieben übergreifen Haltenasen 23 des Buchsenteils 2 den Steckteil 1 und rasten in der geschlossenen Stellung in entsprechende Kerben 13 des Steckteils 1 ein.
• Der Steckteil 1 hat außerdem einen Meldekontakt 12, der kürzer als der Nutzkontakt 11 ist, und der in der geschlossenen Stellung der Steckverbindung von einer Kontakthülse 22 des Buchsenteils 2 aufgenommen wird. Über diesen Meldekontakt 12 wird ein Meldekreis geschlossen, wobei der Meldekontakt 12 mit Masse verbunden ist und die Kontakthülse 22 mit einer Überwachungseinrichtung 4. Die Überwachungseinrichtung 4 ist ein Mikroprozessor, der laufend prüft, ob das Massepotential über die Steckverbindung anliegt.
• Beim Lösen der Steckverbindung löst sich zuerst der Meldekontakt 12 aus der Kontakthülse 22 des Buchsenteils 2. Dadurch liegt am Mikroprozessor das Massepotential nicht mehr an und dieser erzeugt eine Warnmeldung W. Diese Warnmeldung W bewirkt (in FIG 1 nicht dargestellt) das Aufleuchten einer Warnlampe, die den Betreiber des Fahrzeugs auf die sich lösende Steckverbindung aufmerksam macht. Dieser kann dann entsprechend eingreifen, noch bevor über den langen Nutzkontakt 11 der Nutzkreis aufgetrennt wird.
• Bei mehreren zu überwachenden Steckverbindungen können die einzelnen Meldekontakte 12 in Reihe in einem Meldekreis zusammengeschaltet werden. Dadurch wird nicht für jede Steckverbindung ein eigener Eingang am Mikroprozessor benötigt.
• FIG 2 zeigt als elektrische Baueinheit 33 ein Steuergerät mit einem am Gehäuse angebrachten Steckteil 1A. Die Nutzkontakte 11A sind hier als Messerkontakte in Form einer Messerleiste nebeneinander angeordnet. Rechts und links neben den Nutzkontakten 11A befindet sich je ein ebenfalls als Messerkontakt ausgebildeter Meldekontakt 12A. Die Meldekontakte 12A sind in Reihenschaltung am selben Meldekreis angeschlossen. Wäre z. B. nur der in FIG 2 linke Meldekontakt 12A vorhanden, so würde ein Lösen der Steckverbindung durch schräges Abziehen nicht rechtzeitig erkannt. Würde nämlich ein aufgesteckter Buchsenteil durch eine mechanische Einwirkung nach links abgeschert, so wäre insbesondere bei den rechts liegenden Nutzkontakten 11A die elektrische Verbindung bereits aufgetrennt, bevor der links liegende Meldekontakt 12A aufgetrennt wäre. Dies ist jedoch durch die Anordnung je eines Meldekontakts 12A an beiden Seiten des Steckteils 1A verhindert.
• Die Verwendung von zwei oder mehreren Meldekontakten 12A ist nicht nur auf eine Ausführungsform gemäß FIG 2 beschränkt. Damit können ebenfalls vielpolige Rundsteckverbindungen oder asymmetrisch geformte Steckverbindungen überwacht werden. Die Anordnung der einzelnen Meldekontakte 12A hängt dabei von der Geometrie der Steckverbindung ab. Diese werden derart im Abstand voneinander angeordnet, daß beim Lösen der Steckverbindung durch ein verkantetes Abziehen in jedem Fall erst die elektrische Verbindung eines der Meldekontakte 12A unterbrochen wird.

Claims (4)

1. Elektrische Funktionsgruppe für ein Fahrzeug

   - mit einem Nutzkreis, der mindestens zwei elektrische Baueinheiten (31, 32, 33) enthält, die über mindestens eine elektrische Steckverbindung mit einem Steckteil (1, 1A) und einem Buchsenteil (2) verbunden sind,

   - wobei der Steckteil (1, 1A) mindestens einen Nutzkontakt (11, 11A) mit einem längeren Kontaktstift und mindestens einen Meldekontakt (12, 12A) mit einem kürzeren Kontaktstift hat und

   - der Buchsenteil (2) mindestens zwei Kontakthülsen (21, 22) zur reibschlüssigen Aufnahme der Kontaktstifte hat,

   dadurch gekennzeichnet, daß über den Meldekontakt (12, 12A) ein Meldekreis geführt ist, der eine Überwachungseinrichtung (4) enthält und daß die Überwachungseinrichtung (4) bei einer Unterbrechung des Meldekreises durch Lösen des Meldekontakts (12, 12A) eine Warnmeldung (W) erzeugt.
2. Elektrische Funktionsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren elektrischen Steckverbindungen der Meldekreis über jeden der Meldekontakte (12, 12A) geführt ist.
3. Elektrische Funktionsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckteil (1, 1A) mindestens zwei Meldekontakte (12, 12A) aufweist, die im Abstand voneinander angeordnet sind.
4. Elektrische Funktionsgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (4) ein Mikroprozessor ist.

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