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Verdrahtungsanordnung für das Armaturenbrett eines Fahrzeugs - Dokument DE69930579T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69930579T2 31.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001110796
Titel Verdrahtungsanordnung für das Armaturenbrett eines Fahrzeugs
Anmelder AutoNetworks Technologies, Ltd., Nagoya, Aichi, JP;
Sumitomo Wiring Systems, Ltd., Yokkaichi, Mie, JP;
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, JP
Erfinder Sudo, c/o Harness Syst. Tech. Res., Hiroshi, Nagoya-shi, Aichi, JP;
Kobayashi, Harness Syst. Tech. Res., Takashi, Nagoya-shi, Aichi, JP;
Abe, c/o Harness Syst. Tech. Res., Hisashige, Nagoya-shi, Aichi, JP
Vertreter Kuhnen & Wacker Patent- und Rechtsanwaltsbüro, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 69930579
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.12.1999
EP-Aktenzeichen 991258021
EP-Offenlegungsdatum 27.06.2001
EP date of grant 29.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.08.2006
IPC-Hauptklasse B60K 37/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B60R 16/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdrahtungsanordnung für das Armaturenbrett eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1.

Aus EP-A-0 714 812 ist eine Struktur eines elektrischen Kabelbaums bzw. eines Kabelbaums für ein Fahrzeug bekannt, der so gestaltet ist, daß er ein Multiplex-Übertragungsnetz in einem Fahrzeug bildet, in dem ein Fahrzeugkörper in mehrere Blöcke unterteilt ist. Gemäß dieser bekannten Anordnung werden elektrische Komponenten in Blockeinheiten zur Bildung von Modulen montiert und danach werden die Module zur Komplettierung eines Fahrzeugkörpers zusammengefügt, unter Einschluß von Steuerknoten, die in den Moduleinheiten angeordnet sind, um die Verbindungen zwischen den in den entsprechenden Modulen angebrachten elektrischen Komponenten zu steuern, Verdrahtungen zwischen den benachbarten Modulen zur Bildung eines Übertragungspfades zur Durchführung einer Kommunikation zwischen den Steuerknoten, und Verbindungselementen zwischen den Verdrahtungen und den Steuerknoten.

Zusätzlich hierzu wurde eine Verdrahtung für ein Instrumentenbrett derart ausgeführt, daß Elektronikeinheiten in einer Mehrzahl von Abschnitten des Instrumentenbretts angeordnet sind. Dann wird auf der Rückseite des Instrumentenbretts ein sich netzartig erstreckender Kabelbaum für das Instrumentenbrett angeordnet. Überdies werden Verbindungselemente, deren jedes an je einem Ende des Kabelbaums angeordnet ist, und Verbindungselemente der Elektronikeinheit aufeinanderfolgend miteinander verbunden,

Die vorstehende Verdrahtungsanordnung muß so ausgebildet werden, daß alle Aktionen zur Montage jeder Elektronikeinheit auf dem Instrumentenbrett und Aktionen zur Verbindung jeder Elektronikeinheit mit dem Kabelbaum auf einer Fertigungslinie für das Instrumentenbrett ausgeführt werden können. Die Zahl der für das Instrumentenbrett vorgesehenen Elektronikeinheiten wurde jährlich erhöht. Deshalb verlangten die Arbeiten die Ausbildung von Aktionen zur Montage der Elektronikeinheiten und die Verschaltungsarbeiten nahmen zu. Der Zusammenbau kann deshalb nicht einfach ausgeführt werden. Daraus folgt, daß eine übermäßig lange Zeit erforderlich ist, um das Instrumentenbrett auf der Fertigungslinie herzustellen. Als Ergebnis wurden die Automatisierung des Zusammenbaus und die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit unerwünscht behindert.

Mit der Zunahme der Elektronikeinheiten wurde die Gestalt des Kabelbaums für das Instrumentenbrett zur Verbindung der Elektronikeinheiten kompliziert. Auch das Gewicht des Kabelbaums hat übermäßig zugenommen. Deshalb kann der Kabelbaum nicht leicht gehandhabt werden.

Wenn die Typen der Elektronikeinheiten und deren Gestaltung verändert werden, um die gestellten Anforderungen zu realisieren, muß der Kabelbaum für das Instrumentenbrett geändert werden, um Typ und Gestaltung zu entsprechen. Dadurch entsteht ein Problem dadurch, daß die konventionelle Technik unwirtschaftlich ist und keine leichte Anpassung gestattet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verdrahtungsanordnung für ein Instrumentenbrett eines Fahrzeugs zu schaffen, mit der die Verdrahtung vereinfacht, das Gewicht der Verdrahtung reduziert und die Verdrahtungsaktion erleichtert werden kann, und die flexibel an eine Änderung der Ausbaustufe oder dergleichen angepaßt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verdrahtungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verdrahtungsanordnung für ein Instrumentenbrett eines Fahrzeugs vorgesehen, die so gestaltet ist, daß sie für eine Mehrzahl elektronischer Einheiten benutzt werden kann, die im Instrumentenbrett eines Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Verdrahtungsanordnung für das Instrumentenbrett eines Fahrzeugs umfaßt: eine Mehrzahl von Untermodulen, die durch die Verbindung einer Mehrzahl von elektronischen Einheiten für das Instrumentenbrett mit einer gemeinsamen Steuereinheit gebildet werden, wobei die Steuereinheiten der Untermodule mit einem gemeinsamen Kabelbaum derart verbunden sind, daß eine Mehrfachkommunikation zwischen der Mehrzahl von Steuereinheiten erfolgt.

Die vorerwähnte Anordnung ermöglicht die Durchführung einer Mehrfachkommunikation zwischen den Steuereinheiten zur Steuerung der Mehrzahl von elektronischen Einheiten in den Untermodulen. Dadurch wird ein die elektronischen Einheiten aller Untermodule verbindendes Kommunikationsnetzwerk gebildet. Im Vergleich mit der herkömmlichen Anordnung, bei der jede elektronische Einheit individuell mit dem Kabelbaum verbunden ist, bietet die erfindungsgemäße Anordnung die Möglichkeit, die Form und Anordnung des Kabelbaums beträchtlich zu vereinfachen. Außerdem kann die Verdrahtungsaktion erleichtert werden. Wenn sich die Typen und die Konfiguration der elektronischen Einheiten in Anpassung an die erforderliche Ausbaustufe verändern, kann die Anpassung durch ein einfaches Auswechseln der Untermodule erfolgen. Dadurch kann die Anpassungsaktion erleichtert werden. Außerdem kann ein gemeinsamer Kabelbaum verwendet werden.

Jedes Untermodul und der Kabelbaum können direkt miteinander durch elektrische Leitungen oder dergleichen verbunden werden. Es kann eine Anordnung eingesetzt werden, bei der ein Stecker für jedes Untermodul vorgesehen ist, wobei lösbar mit den Steckern der Untermodule verbundene Stecker am Kabelbaum vorgesehen sind und die Verbindung der Stecker die Möglichkeit bietet, die Steuereinheiten der Untermodule miteinander zu verbinden, so daß eine Mehrfachkommunikation stattfinden kann. Im vorstehenden Fall kann das Untermodul leicht ausgewechselt werden.

Es kann eine Anordnung eingesetzt werden, bei der ein mit elektronischen Einheiten für ein Fahrzeug, mit Ausnahme der elektronischen Einheiten für das Instrumentenbrett, verbundenes elektrisches Verzweigungsstück mit dem Kabelbaum derart verbunden ist, daß eine Mehrfachkommunikation zwischen einer Steuereinheit des elektronischen Verzweigungsstücks und der Steuereinheit wenigstens eines Untermoduls durchgeführt wird. Dadurch kann ein breites Netzwerk, einschließlich der anderen elektronischen Einheiten wie auch der elektronischen Einheiten für das Instrumentenbrett, mit einer einfachen Anordnung ausgebildet werden.

Wenn es dem Kabelbaum ermöglicht wird, in enger Nachbarschaft des Instrumentenbretts derart zu verlaufen, daß er in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist, das elektrische Verzweigungsstück mit jedem der beiden Enden des Kabelbaums und die Steuereinheit eines jeden Untermoduls mit einem Zwischenabschnitt des Kabelbaums verbunden wird, kann die den Kabelbaum benutzende Verdrahtungsanordnung vereinfacht und rationalisiert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein die erfindungsgemäße Verdrahtungsanordnung für den Gesamtbereich eines Fahrzeugs darstellendes Schaltbild.

2 ist eine perspektivische Ansicht der Gestaltung auf der Rückseite eines Instrumentenbretts für das Fahrzeug.

3 ist ein Blockschaltbild, das die Gestaltung eines für das Fahrzeug vorgesehenen Klimaanlagen-Untermoduls zeigt.

4 ist ein Blockschaltbild, das die Gestaltung eines für das Fahrzeug vorgesehenen Zentralbaugruppen-Untermoduls zeigt.

5 ist ein Blockschaltbild, das die Gestaltung eines für das Fahrzeug vorgesehenen Lenkungs-Untermoduls zeigt.

6 ist ein Blockschaltbild, das die Gestaltung eines für das Fahrzeug vorgesehenen Meß-Untermoduls zeigt.

7 ist ein Schaltbild, das eine spezielle Verdrahtungsanordnung eines für das Fahrzeug vorgesehenen Zentralbaugruppen-Untermoduls zeigt.

8A, 8B und 8C sind Blockschaltbilder, die Beispiele für die durch die vorstehenden Verdrahtungsanordnungen ermöglichte Kommunikation zeigen.

9 ist ein Schaltbild, das eine konventionelle Verdrahtungsanordnung für das Instrumentenbrett zeigt und

10 ist ein Schaltbild, das eine Verdrahtungsanordnung für das in den 1 bis 8 gezeigte Instrumentenbrett zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Ein Motorcomputer 12 zur Steuerung eines Motors ist in einem Motorraum 10 vorgesehen, der im vorderen Abschnitt des in 1 gezeigten Fahrzeugs angeordnet ist. Ein elektrisches Verzweigungsstück (Verknüpfungsstück) 16 (V/S) ist vor dem vorderen Abschnitt eines jeden rechten und linken Abschnitts in einem Fahrgastraum 14 vorgesehen. Das elektrische Verzweigungsstück 16 schließt einen individuellen Computer (eine Steuereinheit) ein. Der vorerwähnte Computer ist mit dem Motorcomputer 12 und einem Türcomputer 18 verbunden, der für jede Tür 7 derart vorgesehen ist, daß eine Mehrfachkommunikation möglich ist.

Ein Instrumentenbrett 20, das wie in 2 gezeigt gestaltet ist, ist im vorderen Abschnitt des Fahrgastraums 14 angeordnet. Außerdem ist ein Kabelbaum für das Instrumentenbrett 22 (nachfolgend „Instrumentenbrett-Kabelbaum" genannt) auf der Rückseite des Instrumentenbretts 20 angeordnet. Der Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 hat eine einfache Form, die sich in Richtung der Breite des Fahrzeugs im wesentlichen geradlinig erstreckt. Die zwei Enden des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 sind mit den elektrischen Verzweigungsstücken 16 verbunden. Mehrere (in der Zeichnung vier) Zweigleitungen gehen von Zwischenpositionen des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 aus. Stecker 24, 25, 26 und 27 sind an den Enden der Zweigleitungen angeordnet.

Von den für das Instrumentenbrett 20 vorgesehenen elektronischen Einheiten sind die Klimaanlage und die der Klimaanlage benachbart angeordneten elektronischen Einheiten zu einem Klimaanlagen-Untermodul 30 zusammengefaßt (d.h. sie bilden ein Modul). In ähnlicher Weise sind für eine im zentralen Abschnitt des Instrumentenbretts angeordnete Zentralbaugruppe vorgesehene elektronische Einheiten zu einem Zentralbaugruppen-Untermodul 40 zusammengefaßt. Dem Lenkrad benachbart angeordnete elektronische Einheiten sind zu einem Lenkungs-Untermodul 50 zusammengefaßt. Elektronische Einheiten, wie Meßinstrumente und den Meßinstrumenten benachbart angeordnete elektronische Einheiten sind zu einem Meß-Untermodul 60 zusammengefaßt. Die Untermodule 30, 40, 50 und 60 sind mit zugeordneten Steckern 30B, 40B, 50B und 60B versehen. Die Stecker 30B, 40B, 50B und 60B sind mit den Steckern 24, 25, 26 und 27 des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 verbunden. Somit sind die Untermodule 30, 40, 50 und 60 und die rechten und linken elektrischen Verzweigungsstücke 16 durch den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 integriert.

Die spezielle Gestaltung der Untermodule 30, 40, 50 und 60 wird nun beschrieben.

Klimaanlagen-Untermodul 30 (siehe 3)

Das Klimaanlagen-Untermodul 30 ist mit einem Gehäuse 30A ausgestattet. Der Stecker 30B ist am Gehäuse 30A befestigt. Außerdem enthält das Gehäuse 30A einen Klimaanlagencomputer (eine Steuereinheit) 31, einen Kühltemperaturfühler 32, einen Servomotor 33 zur Änderung der Ausblasrichtung, einen Servomotor 34 zur Einstellung der Temperatur im Bereich des Beifahrersitzes, einen Servomotor 35 zur Einstellung der Temperatur im Bereich des Fahrersitzes, einen Sensor 36 für die Sonneneinstrahlung und einen Sensor 37 für die automatische Beleuchtung.

Der Klimaanlagencomputer 31 ist mit jedem Pol des Steckers 30B durch eine Stromversorgungsleitung und eine Signalleitung verbunden. Der Kühltemperaturfühler 32, der Servomotor 33 zur Änderung der Ausblasrichtung, der Servomotor 34 zur Einstellung der Temperatur im Bereich des Beifahrersitzes, der Servomotor 35 zur Einstellung der Temperatur im Bereich des Fahrersitzes, der Sensor 36 für die Sonneneinstrahlung und der Sensor 37 für die automatische Beleuchtung sind mit dem gemeinsamen Klimaanlagencomputer 31 durch die Stromversorgungsleitung und die Signalleitung verbunden, so daß sie durch den Klimaanlagencomputer 31 integriert und gesteuert sind. Wenn der Stecker 30B und der Stecker 24 des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 miteinander verbunden sind, wird elektrische Leistung aus einer Batterie derart zugeführt, daß sie aufeinanderfolgend über das elektrische Verzweigungsstück 16, den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 und die Stecker 24 und 30B geführt wird, um den Klimaanlagencomputer 31 zu versorgen. Dann wird die elektrische Leistung vom Klimaanlagencomputer 31 den anderen elektronischen Einheiten 32 bis 37 zugeführt. Überdies kann eine Mehrfachkommunikation zwischen dem Klimaanlagencomputer 31 und den Computern der anderen Untermodule 40, 50 und 60 und dem elektrischen Verzweigungsstück 16 durchgeführt werden.

Zentralbaugruppen-Untermodul 40 (siehe 4)

Auch das Zentralbaugruppen-Untermodul 40 ist mit einem Gehäuse 40A ausgestattet. Der Stecker 40B ist am Gehäuse 40A befestigt. Das Gehäuse 40A enthält einen Zentralbaugruppencomputer (eine Steuereinheit) 41, einen Audio-(Tonfrequenz-)-Schalter (den Schalter oder das Gerät der Audioeinheit), einen Klimaanlagenschalter 43, einen Gefahrenschalter (Warnsignalschalter) 44, eine Uhr 45, einen Temperaturfühler 46, einen Zigarettenanzünder 47, eine Aschenbecherbeleuchtung 48 und einen Luftreinigungsschalter 49.

Der Zentralbaugruppencomputer 41 ist mit jedem Pol des Steckers 40B durch die Stromversorgungsleitung und die Signalleitung verbunden. Der Audioschalter 42, der Klimaanlagenschalter 43, der Gefahrenschalter 44, die Uhr 45, der Temperaturfühler 46, der Zigarettenanzünder 47, die Aschenbecherbeleuchtung 48 und der Luftreinigungsschalter 49 sind mit dem gemeinsamen Zentralbaugruppencomputer 41 durch die Stromversorgungsleitung und die Signalleitung derart verbunden, daß sie durch den Zentralbaugruppencomputer 41 integriert und gesteuert sind. Wenn der Stecker 40B und der Stecker 25 des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 miteinander verbunden sind, wird von der Batterie elektrische Leistung derart zugeführt, daß sie aufeinanderfolgend über das Verzweigungsstück 16, den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 und die Stecker 25 und 40B geführt wird, um den Zentralbaugruppencomputer 41 zu versorgen. Die elektrische Leistung wird vom Zentralbaugruppencomputer 41 den anderen elektronischen Einheiten 42 bis 49 zugeführt. Überdies kann eine Mehrfachkommunikation zwischen dem Zentralbaugruppencomputer 41 und den Computern der anderen Untermodule 30, 50 und 60 und dem elektrischen Verzweigungsstück 16 durchgeführt werden.

Ein Stecker 40C ist am Gehäuse 40A befestigt. Auch der Stecker 40C ist mit dem Zentralbaugruppencomputer 41 verbunden. Ein Stecker 71, der einem vom Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 getrennten, untergeordneten und einem Bedienungsfeld zugeordneten Kabelbaum 70 zugeordnet ist, kann mit dem Stecker 40C verbunden werden. Bei hergestellter Steckverbindung sind auch elektronische Einheiten wie eine Zubehörsteckdose 72, ein ECT-Schalter 73, ein O/D-Schalter 74 und ein Schaltungssperrcomputer 75 über den dem Konsole zugeordneten Kabelbaum 70 mit dem Zentralbaugruppencomputer 41 verbunden. Auch die vorstehend erwähnten elektronischen Einheiten 72 bis 75 werden durch den Zentralbaugruppencomputer 41 integriert und gesteuert.

Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung so ausgestaltet werden, daß ein Teil der die Untermodule bildenden elektronischen Einheiten außerhalb der Gehäuse angeordnet ist.

Lenkungs-Untermodul 50 (siehe 5)

Auch das Lenkungs-Untermodul 50 ist mit einem Gehäuse 50A ausgestattet. Der Stecker 50B ist am Gehäuse 50A befestigt, das einen Lenkungscomputer (eine Steuereinheit) 51, einen enthält.

Der Lenkungscomputer 51 ist durch die Stromversorgungsleitung und die Signalleitung mit jedem Pol des Steckers 50B verbunden. Der Zündschalter 52, der Kombinationsschalter 53, die Schlüsselbeleuchtung 54 und der Sperrschloßentriegelungsschalter 55 sind durch die Stromversorgungsleitung und die Signalleitung mit dem gemeinsamen Lenkungscomputer 51 derart verbunden, daß sie durch den Lenkungscomputer 51 integriert und gesteuert sind. Wenn der Stecker 50B und der Stecker 26 des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 miteinander verbunden sind, wird von der Batterie zugeführte elektrische Leistung aufeinanderfolgend derart über das elektrische Verzweigungsstück 16, den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 und die Stecker 26 und 50B geleitet, daß sie den Lenkungscomputer 51 versorgt. Dann wird die elektrische Leistung vom Lenkungscomputer 51 den anderen elektronischen Einheiten 52 bis 55 zugeführt. Außerdem kann eine Mehrfachkommunikation zwischen dem Lenkungscomputer 51 und den Computern der anderen Untermodule 30, 40 und 60 und dem elektrischen Verzweigungsstück 16 durchgeführt werden.

Ein Stecker 50C ist am Gehäuse 50A befestigt. Ein dem Fahrersitz zugeordneter Airbag 56 ist mit dem Stecker 50C verbunden. Andererseits ist ein vom Stecker 26 unabhängiger Stecker 28 am Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 derart vorgesehen, daß eine Verbindung zwischen dem Stecker 28 und dem Stecker 50C ermöglicht ist. In dem vorstehend genannten Zustand wird ein Airbagsignal direkt (das heißt, daß ein Pfad über den Lenkungscomputer 51 verhindert ist) vom Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 über die Stecker 28 und 50C in den dem Fahrersitz zugeordneten Airbag eingegeben. Auf diese Weise kann der dem Fahrersitz zugeordnete Airbag aktiviert werden.

Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung derart ausgestaltet sein, daß die elektronischen Einheiten (d.h. die elektronischen Einheiten mit Ausnahme der die Untermodule bildenden elektronischen Einheiten), die nicht durch die Steuereinheit (der Lenkungscomputer 51 bei dem in der Zeichnung gezeigten Fall) integriert sind, im Gehäuse 50A zusammen mit den die Untermodule bildenden elektronischen Einheiten untergebracht sind.

Meßuntermodul 60 (siehe 6)

Auch das Meßuntermodul 60 besitzt ein Gehäuse 60A. Der Stecker 60B ist am Gehäuse 60A befestigt, das einen Meßcomputer (eine Steuereinheit) 61, ein Meßgerät 62, einen Kilometerzähler/Tageskilometerzähler-Umschalter 63 und einen Dimmerschalter 64 beherbergt.

Der Meßcomputer 61 ist mit jedem Pol des Steckers 60B durch die Stromversorgungsleitung und die Signalleitung verbunden. Das Meßgerät 62, der Kilometerzähler/Tageskilometerzähler-Umschalter 63 und der Dimmerschalter 64 sind mit dem gemeinsamen Meßcomputer über die Stromversorgungsleitung und die Signalleitung derart verbunden, daß sie durch den Meßcomputer 61 integriert und gesteuert werden. Wenn der Stecker 60B und der Stecker 27 des Instrumentenbrett-Kabelbaums miteinander verbunden werden, wird von der Batterie elektrische Leistung derart zugeführt, daß sie aufeinanderfolgend über das elektrische Verzweigungsstück 16, den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 und die Stecker 27 und 60B geführt wird, um dem Meßcomputer 61 zugeführt zu werden. Dann wird elektrische Leistung vom Meßcomputer 61 den anderen elektronischen Einheiten 62 bis 64 zugeführt. Überdies kann eine Mehrfachkommunikation zwischen dem Meßcomputer 61 und den Computern der anderen Untermodule 30, 40 und 50 und dem elektrischen Verzweigungsstück 16 durchgeführt werden.

Von den oben erwähnten Untermodulen wird nun die spezielle Verdrahtungsanordnung im Zentralbaugruppen-Untermodul 40 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.

Wie in 7 gezeigt, wird eine vom Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 über die Stecker 25 und 40B zugeführte elektrische Leistung nur dem Zentralbaugruppen-Computer 41 zugeführt. Andererseits wird vom Zentralbaugruppen-Computer 41 eine elektrische Leistung allen anderen elektronischen Einheiten 42 bis 49 in den anderen Gehäusen und den elektronischen Einheiten im Bereich des dem Bedienungsfeld zugeordneten Kabelbaums 40C zugeführt. Die Versorgung mit elektrischer Leistung kann erfolgen, ohne über den Zentralbaugruppen-Computer 41 geführt zu werden. Die Erdung wird so ausgeführt, daß die Durchquerung des Zentralbaugruppen-Computers 41 verhindert und die Erdung direkt über die Stecker 40B und 25 geführt wird.

Alle elektronischen Einheiten und der Stecker 40C mit Ausnahme des Zentralbaugruppen-Computers 41 und des Gefahrenschalters 44 sind mit dem Zentralbaugruppen-Computer 41 durch die Signalleitungen verbunden. Somit ist die Signalkommunikation zwischen den vorgenannten elektronischen Einheiten und den elektronischen Einheiten des mit dem Stecker 40C verbundenen, dem Bedienungsfeld zugeordneten Kabelbaums 70 ermöglicht. Der Zentralbaugruppen-Computer 41 ist mit einer der Mehrfachkommunikation dienenden Leitung im Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 durch die Mehrfachkommunikationsleitung im Modul und die Stecker 40B und 25 verbunden. Deshalb ist die Mehrfachkommunikation zwischen dem Zentralbaugruppen-Computer 41 und den Computern 31, 51 und 61 der anderen Untermodule und dem Computer im elektrischen Verzweigungsstück 16 ermöglicht.

Die oben erwähnte Anordnung ermöglicht eine Verdrahtung im Bereich des Instrumentenbretts 20 durch, beispielsweise, das folgende Verfahren.

  • (1) Die Untermodule 30 bis 60 werden vorab außerhalb der Fertigungslinie für das Instrumentenbrett zusammengebaut. Die Konfiguration der elektronischen Einheiten der Untermodule 30 bis 60 wird vorab so gestaltet, daß sie der endgültigen Konfiguration gleicht, wenn die vorerwähnten elektronischen Einheiten auf dem Instrumentenbrett 20 befestigt werden.
  • (2) Das elektrische Verzweigungsstück 16 und der Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 werden am Instrumentenbrett 20 angeordnet.
  • (3) Die Untermodule 30, 40, 50 und 60 werden am Instrumentenbrett 20 befestigt. Außerdem werden die Stecker 24, 24, 26 und 27 des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 mit den Steckern 30B, 40B, 50B und 60B eines jeden Untermoduls verbunden. Deshalb müssen bei der Herstellung der Verbindung zwischen den Untermodulen und dem Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 nur vier Steckerverbindungen hergestellt werden. Die Aktionen zur Herstellung der anderen Steckverbindungen, d.h. die Verbindung zwischen dem Stecker 40C des Zentralbaugruppen-Untermoduls 40 und dem Stecker 71 des dem Bedienungsfeld zugeordneten Kabelbaums 70, jener zwischen dem Stecker 60C des Lenkungsuntermoduls 50 und dem Stecker 28 des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 und jenen zwischen den Steckern der anderen elektronischen und den Steckern des Kabelbaums werden ausgeführt, so daß die Verdrahtung im Bereich des Instrumentenbretts 20 abgeschlossen ist.

Die so gebildete Verdrahtungsanordnung ermöglicht die wechselseitige Mehrfachkommunikation zwischen den Untermodulcomputern 31, 41, 51 und 61 der Untermodule und dem Computer im elektrischen Verzweigungsstück 16. Überdies wird die Signalkommunikation zwischen dem Steuercomputer in jedem Untermodul und den anderen elektronischen Einheiten ausgeführt. Es kann somit die Kommunikation zwischen den elektronischen Einheiten ähnlich der konventionellen Anordnung durchgeführt werden. Der spezielle Zustand der Kommunikation wird nun beschrieben.

  • (1) Ein Beispiel für die Kommunikation in einem Untermodul:

    In dem in 3 gezeigten Klimaanlagen-Untermodul 30 wird vom Kühltemperatursensor 32 ein Ermittlungssignal für den Klimaanlagencomputer 31 eingegeben. Als Antwort auf das Ermittlungssignal werden Rückmeldesteuersignale vom Klimaanlagencomputer 31 an die Temperatureinstellservomotoren 34 und 35 ausgegeben.
  • (2) Beispiel für die Kommunikation zwischen Untermodulen (siehe 8A):

    wenn, beispielsweise, der Temperaturänderungsschalter des Klimaanlagenschalters 43 des Zentralbaugruppen-Untermoduls 40 betätigt wird, wird in den Zentralbaugruppencomputer 41 ein Temperaturänderungs-Befehlssignal eingegeben. Der Zentralbaugruppencomputer 41 überträgt ein Mehrfachsignal an den Klimaanlagencomputer 31 des Klimaanlagen-Untermoduls 30 über die Mehrfachkommunikationsleitung im Instrumentenbrett-Kabelbaum 22. Als Antwort hierauf gibt der Klimaanlagencomputer 31 ein die Motordrehung veranlassendes Signal an den Servomotor 34 zur Temperatureinstellung auf der Seite des Beifahrersitzes und an den Servomotor 35 zur Temperatureinstellung auf der Seite des Fahrersitzes. Hierdurch erfolgt die Aktion zur Temperatureinstellung. Als Ergebnis werden die Servomotoren 34 und 35 zur Temperatureinstellung des Klimatisierungsgeräts synchron zur Betätigung des Klimaanlagenschalters 43 betätigt.

    Weitere Beispiele der Mehrfachkommunikation zwischen den Computern der Untermodule werden gegeben durch eine Aktion zum Einschalten der Beleuchtung des Meß-Untermoduls 60 (oder des Zentralbaugruppen-Untermoduls 40) synchron zu einer Einschaltaktion des Lampenschalters des Kombinationsschalters 53 des Lenkungs-Untermoduls 50. Eingeschlossen ist auch eine Aktion, durch die die Anzeigelampe des Meßgeräts 62 synchron mit einer Aktion zum Einschalten eines Tempomatschalters des Kombinationsschalters 53 eingeschaltet wird, oder ein (in 4 weggelassener) Schaltschemaschalter des Zentralbaugruppen-Untermoduls 40.
  • (3) Beispiel für die Übertragung vom Untermodul zum elektrischen Verzweigungsstück 16 (siehe 8B): Wenn der Luftreinigerschalter 49 des Zentralbaugruppen-Untermoduls 40 eingeschaltet wird, wird in den Zentralbaugruppen-Computer 41 ein Schaltsignal eingegeben. Der Zentralbaugruppen-Computer 41 überträgt ein Mehrfachsignal an den Computer im elektrischen Verzweigungsstück 16 über eine Mehrfachkommunikationsleitung im Instrumentenbrett-Kabelbaum 22. Als Antwort hierauf gibt der Computer im elektrischen Verzweigungsstück ein Steuersignal an den Luftreiniger 80 aus, den Luftreiniger 80 zu betreiben. Als Ergebnis wird der Luftreiniger synchron zur Betätigung des Luftreinigerschalters 49 betrieben.

    Andere Beispiele sind gegeben durch eine Aktion, die den Wischermotor synchron zur Betätigung des Kombinationsschalters 53 des Lenkungs-Untermoduls 50 in Drehung versetzt. Sie schließen auch eine Aktion ein, durch die ein Anlassermotor synchron mit der Betätigung des Zündschalters 52 in Drehung versetzt wird.
  • (4) Beispiel einer Übertragung vom elektrischen Verzweigungsstück 16 zu einem Untermodul (siehe 8C): Der Motorcomputer 12 empfängt ein beliebiges aus einer Mehrzahl verschiedener Ermittlungssignale, wie beispielsweise ein Ermittlungssignal für die Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Ermittlungssignal für die Motordrehzahl, ein Ermittlungssignal für den Brennstoffvorrat oder ein Ermittlungssignal zur Anzeige der Kühlwassertemperatur des Motors. Somit gibt der Motorcomputer 12 ein das Ermittlungsergebnis betreffendes Informationssignal in den Computer im elektrischen Verzweigungsstück 16 ein. Als Antwort hierauf übermittelt der vorerwähnte Computer ein Mehrfachsignal an den Meßcomputer 61 des Meß-Untermoduls 60 über die Mehrfachkommunikationsleitung des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22. Der Meßcomputer 61 zeigt ein Ergebnis der Ermittlung durch Betätigung eines Stellglieds des Meßgeräts 62 oder durch Einschalten einer der Anzeigelampen (einer Lampe zur Anzeige des Zustands bzw. der Position der Schaltung, der Motorprüfung, des ABS, eines Sicherheitsgurts, eines Türflügels, der Feststellbremse, der Batterie, des Airbags, des Fernlichts oder der Ermittlung einer Abschaltung der Lampen).

Auch wird eine Versorgung der anderen elektronischen Einheit mit elektrischer Leistung durch die Batterie, das elektrische Verzweigungsstück 16, den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22, jeden der Untermodulcomputer 31, 41, 51 und 61 und jede elektronische Einheit durchgeführt.

Die vorerwähnten Eigenschaften führen zu folgenden Wirkungen.

(a) Form und Anordnung des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22

Die herkömmliche Verdrahtungsanordnung ist derart gestaltet, daß die Form des Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 die für jede elektronische Einheit verzweigte Anordnung aufweist. Zudem müssen Anschlußstecker in einer Anzahl vorgesehen werden, die der Zahl der elektronischen Einheiten entspricht. Dadurch wird die Form und Anordnung des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 zu kompliziert, wenn eine große Zahl von elektronischen Einheiten vorgesehen werden muß. Noch nachteiliger ist, daß das Gewicht des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 zu übermäßig zunimmt, um den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 noch leicht handhaben zu können. Andererseits ist die vorliegende Erfindung so gestaltet, daß die Mehrzahl der einander zugeordneten elektronischen Einheiten in Untermodule 30 bis 60 integriert sind. Überdies wird das Übertragungsnetzwerk durch Ermöglichung der Mehrfachkommunikation gebildet. Daraus folgt, wie in 10 gezeigt, daß die Zahl der für den Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 erforderlichen Zweigleitungen und Stecker im Vergleich mit der in 9 gezeigten Anordnung bemerkenswert reduziert ist. Deshalb kann die Anordnung beträchtlich vereinfacht und das Gesamtgewicht reduziert werden. Als Ergebnis kann der Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 bemerkenswert leicht gehandhabt werden.

(b) Verdrahtungsaktion

Bei der herkömmlichen Verdrahtungsanordnung müssen die Aktionen zur Verbindung der Stecker der elektronischen Einheiten und der Stecker des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 miteinander auf der Fertigungslinie des Instrumentenbretts in einer Zahl durchgeführt werden, die in der Regel der Zahl der elektronischen Einheiten entspricht. Deshalb ist ein übermäßig großer Arbeitsaufwand erforderlich. Andererseits ist die vorliegende Erfindung so ausgestaltet, daß die einander zugeordneten elektronischen Einheiten vorab außerhalb der Fertigungslinie zusammengeführt und mit den gemeinsamen Untermodulcomputern 31, 41, 51 und 61 integriert (zu Modulen geformt) werden. Somit ist auf der Fertigungslinie nur eine einfache Aktion erforderlich, durch die die der Seite des Instrumentenbretts zugeordneten Stecker 24 bis 27 und die der Seite der Untermodule zugeordneten Stecker miteinander verbunden werden. Daraus folgt, daß rasch ein breites Kommunikationsnetzwerk gebildet werden kann. Als Ergebnis kann die Produktivität beträchtlich verbessert werden. Deshalb kann die Handhabung des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 bemerkenswert erleichtert werden.

(c) Vielseitigkeit des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22

Wenn die Typen oder die Anordnung der elektronischen Einheiten für das Instrumentenbrett 20 verändert werden, um an eine geforderte Ausbaustufe angepaßt zu werden, ist bei der herkömmlichen Anordnung eine Veränderung der Gestaltung und der Anordnung des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 erforderlich, damit er an die Typen und die Anordnung der vorerwähnten elektronischen Einheiten anpaßbar wird. Deshalb müssen Instrumentenbrett-Kabelbäume 22 entsprechend der Zahl der den Ausbaustufen zugeordneten Typen vorgesehen werden. Als Ergebnis sind die herkömmlichen Verdrahtungsanordnungen unwirtschaftlich. Andererseits ermöglicht die in den 1 bis 8 gezeigte Verdrahtungsanordnung die leichte Anpassung an die Ausbaustufe, indem nur die Untermodule ausgetauscht werden. Deshalb kann der gemeinsame Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 immer angewandt werden. Es folgt daraus, daß die vorliegende Erfindung bemerkenswert wirtschaftlich ist und eine Massenproduktion leicht durchführbar ist.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist nicht auf die vorerwähnten Bauformen beschränkt. Es können die folgenden Beispiele angewandt werden.

  • (1) Die vorliegende Erfindung gestattet das Weglassen eines jeden der vorerwähnten Untermodule unabhängig von den Typen und der Zahl der Untermodule. Überdies können andere Untermodule (beispielsweise ein dem Handschuhfach zugeordnetes Untermodul und das Airbaguntermodul) hinzugefügt werden. Auch können die jedes Untermodul bildenden elektronischen Einheiten beliebig ausgewählt werden.
  • (2) Die Verbindung zwischen jedem Untermodul und dem elektrischen Verzweigungsstück kann beliebig weggelassen werden. Falls die weggelassene Verbindung dazu dient, eine Mehrfachverbindung zwischen jedem Untermodul und dem Verzweigungsstück herzustellen, kann das Netzwerk zwischen der elektronischen Einheit für das Instrumentenbrett und der anderen elektronischen Einheit vereinfacht werden. Daraus folgt, daß eine weitere vorteilhafte Wirkung erzielt werden kann.
  • (3) Die vorliegende Erfindung gestattet eine beliebige Definition der Gestaltung und des Verdrahtungsbereichs des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22. Der erfindungsgemäße Instrumentenbrett-Kabelbaum 22 ist in Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Die Anordnung ist nach der vorliegenden Erfindung so getroffen, daß das rechte und das linke elektrische Verzweigungsstück 16 miteinander verbunden sind und die Untermodule an die Zwischenpositionen des Instrumentenbrett-Kabelbaums 22 angeschlossen sind. Dadurch kann das Kommunikationsnetzwerk zwischen den Untermodulen und den elektrischen Verzweigungsstücken durch eine weiter vereinfachte Anordnung erfolgen.

Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verdrahtungsanordnung für das Instrumentenbrett eines Fahrzeugs vorgesehen, die so angeordnet ist, daß sie für eine Mehrzahl von im Instrumentenbrett eines Fahrzeugs verteilten elektronischen Einheiten vorgesehen ist, die folgendes umfaßt: eine Mehrzahl von Untermodulen, die durch die Verbindung einer Mehrzahl von elektronischen Einheiten für das Instrumentenbrett eines Fahrzeugs zu einer gemeinsamen Steuereinheit gebildet werden, wobei die die Steuereinheiten der Untermodule mit einem gemeinsamen Kabelbaum derart verbunden sind, daß zwischen den mehreren Steuereinheiten eine Mehrfachkommunikation durchführbar ist. Dies hat die Wirkung, daß eine Vereinfachung der Verdrahtung erreicht werden kann, eine Verringerung des Gewichts ermöglicht wird und die Verdrahtungsaktion vereinfacht werden kann. Zudem ist eine flexible Anpassung an eine Veränderung der jeweiligen Ausbaustufe ermöglicht.


Anspruch[de]
  1. Schaltungsanordnung mit einer Verdrahtungsanordnung für das Instrumentenbrett eines Fahrzeugs, die für eine Mehrzahl von im Instrumentenbrett des Fahrzeugs untergebrachten elektronischen Einheiten vorgesehen ist,

    wobei diese Schaltungsanordnung enthält:

    (a) eine Mehrzahl von unterschiedlichen Bauformen von Untermodulen (30, 40, 50, 60), deren jedes von verschiedenen elektronischen Einheiten (3237) gebildet wird, die mit einem gemeinsamen und individuellen Computer (31, 41, 51, 61) derart verbunden sind, daß jede der elektronischen Einheiten (3237) eines jeweiligen Untermoduls durch einen individuellen, ihm zugeordneten Computer gesteuert werden kann, wobei eine Mehrfachkommunikation zwischen den Computern der jeweiligen Untermodule (30, 40, 50, 60) durchgeführt wird,

    (b) wobei jedes Untermodul (30, 40, 50, 60) nur elektronische Einheiten (3237) enthält, die im gleichen Bereich angeordnet sind;

    (c) wobei für jedes Untermodul (30, 40, 50, 60) ein Stecker (30B, 40B, 50B, 60B) vorgesehen ist;

    (d) wobei lösbar mit den Steckern (30B, 40B, 50B, 60B) dieser Untermodule verbundene Stecker (24, 25, 26, 27) an einem gemeinsamen Kabelstrang (22) vorgesehen sind, wobei das Einstecken dieser Stecker (24, 25, 26, 27) die Computer der Untermodule (30, 40, 50, 60) befähigt, miteinander verbunden zu werden, um diese Mehrfachkommunikation zwischen den einzelnen Computern (31, 41, 51, 61) durchzuführen;

    (e) wobei ein mit den elektronischen Einheiten für das Fahrzeug mit Ausnahme der elektronischen Einheiten für das Instrumentenbrett verbundenes elektrisches Verzweigungsstück (16) mit dem Kabelbaum (22) verbunden ist, um die Mehrfachkommunikation zwischen einen Computer des elektrischen Verzweigungsstücks (16) und einem Computer (31, 41, 51, 61) wenigstens eines Untermoduls (30, 40, 50) durchzuführen;

    (f) wobei es dem Kabelbaum (22) gestattet ist, in enger Nachbarschaft des Instrumentenbretts derart zu verlaufen, daß er in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist;

    (g) wobei das elektrische Verzweigungsstück (18) mit wenigstens einem Ende des Kabelbaums (22) verbunden ist, und

    (h) wobei die Computer (31, 41, 51, 61) eines jeden Untermoduls (30, 40, 50, 60) mit einem Zwischenabschnitt des Kabelbaums (22) verbunden sind.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei welcher ein Untermodul (40) bildende Teile (72, 73, 74, 75) der elektronischen Einheiten an der Außenseite eines Gehäuses (40A) angeordnet sind.
Es folgen 9 Blatt Zeichnungen






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