DE2809763A1

DE2809763A1 - Energieversorgungsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2809763A1
Application number: DE19782809763
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Grad Fliege
Original assignee: Sachs Systemtechnik GmbH
Current assignee: Sachs Systemtechnik GmbH
Priority date: 1978-03-07
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE2809763C2

Description

Energieversorgungsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Stromquelle und wenigstens zwei elektrische Verbraucher, die in Serie zu je einem Schaltgerät über Leitungen an die Stromquelle angeschlossen sind.
Die einzelnen Verbraucher eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise die Scheinwerfer, die Rücklichter; Blinker und Bremsleuchten sind üblicherweise über gesonderte Leitungen mit Schaltern in Serie geschaltet, die, soweit sie durch den Fahrer bedient werden müssen, im Bereich des Armaturenbretts des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Serienschaltung aus Verbraucher und Schalter ist im übrigen mit der Batterie des Fahrzeugs verbunden.
Abgesehen von den Materialkosten der zahlreichen und relativ langen in einem Kraftfahrzeug verlegten Leitungen, ist der Montageaufwand bei der Verdrahtung der Verbraucher arbeitsintensiv. Die Leitungen müssen zu Kabelbäumen vereinigt werden, was die Wartung und Reparatur erschwert.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Verdrahtungskosten von Energieversorgungsanlagen insbesondere bei Kraftfahrzeugen zu senken.
Ausgehend von der eingangs näher erläuterten Energieversorgungsanlage wird diene Aufgabe dadurch gelöst, daß die Serienschaltungen aus Verbraucher und Schaltgerät parallel an mit der Stromquelle verbundene Sammelleitungen und die Schaltgeräte parallel an wenigstens eine mit einem Steuergerät verbundene Steuerleitung angeschlossen sind, daß das Steuergerät einen über Bedienungsschalter und/oder Steuerschalter für die Schaltgeräte steuerbaren Kodierer aufweist, der bei Betätigung der Schalter ein dem Schaltgerät des betätigten Schalters selektiv zugeordnetes, serielles Kodesignal abgibt, und daß die Schaltgeräte auf die zugeordneten Kodesignale selektiv ansprechende Dekoder aufweisen.
Vorteil einer derartigen Energieversorgungsanlage ist, daß die Verbraucher-nach Art einer Ringleitung miteinander verbunden werden können und trotzdem jeweils für sich selektiv ein- bzw. ausgeschaltet werden können. Im Prinzip muß lediglich ein einziges, dem Leistungsbedarf der Verbraucher entsprechend dimensioniertes Kabel verlegt werden, an das die Verbraucher beispielsweise über in der Nachbarschaft der Verbraucher gelegene Verteiler parallel angeschlossen werden können. Bei Kraftfahrzeugen bedeutet dies, daß gesamte Funktionsgruppen, beispielsweise die Rückleuchte-Bremslicht-Blinker-Einheit über ein einziges Kabel mit dem vorzugsweise im Bereich des Armaturenbretts angeordneten Steuergerät verbunden werden kann. Es entfällt die arbeitsintensive gesonderte Verlegung von Einzelleitungen zu jedem dieser Elemente der Funktionsgruppe. Die Funktionsgruppen können soweit vorgefertigt sein, daß die gesamte Gruppe nur noch an die Sammelleitung bzw.
die Steuerleitung angeschlossen werden muß.
Der Kodierer des Steuergeräts und der Dekodierer des Schaltgeräts kann herkömmlich ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Kodesignal aus einer Folge Von Stromimpulsen bestehen, die das Steuergerät bei Betätigung des Bedienungsschalters bzw.
Steuerschalters abgibt.
Die Stromimpulse des Kodesignals können auf einfache Weise erzeugt werden, wenn das Steuergerät eine die Bits des Kodesignals parallel erzeugende, durch die Bedienungsschalter bzw. steuerbare Kodiermatrix sowie an die Kodiermatrix angeschlossenen Parallel/Serien-Umsetzer aufweist. Zur Dekodierung können in den Schaltgeräten Serien/Parallel-Umsetzer vorgesehen sein, die die seriell zugeführten Stromimpulse in parallele Bits umwandeln, welche von einem Vergleicher mit den in einem Festspeicher gespeicherten, dem Schaltgerät spezifisch zugeordneten Sollbits vergleicht. Der Vergleicher steuert einen in Serie zum Verbraucher geschalteten Schalter. Als Schalter können Relais benutzt werden, ebenso geeignet sind elektronische Schalter.
Sofern keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen sind; die die gleichzeitige Übertragung mehrerer Kodesignale über ein und dieselbe Steuerleitung ermöglichen, müssen zum Einschalten und Ausschalten des Verbrauchers verschiedene Kodesignale erzeugt werden. Mehrere Kodesignale können über die Steuerleitung dann übertragen werden, wenn diese auf Trägerfrequenzsignale aufmoduliert sind, wobei die Schaltgeräte dann einen dem Dekodierer vorgeschalteten Demodulator aufweisen.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Sammelleitungen und wenigstens eine Steuerleitung zu einem mehradrigen Kabel vereinigt sind.
Ein derartiges Kabel läßt sich leichter verlegen und ist vorzugsweise zweiadrige d. h. mit einer Sammelleitung von relativ großem Querschnitt und einer Steuerleitung von relativ kleinem Querschnitt ausgebildet. Diese Ausführungsform des Kabels ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn in an sich bekannter Weise eine der beiden an den Verbraucher bzw. das Schaltgerät angeschlossenen Sammelleitungen bzw. Steuerleitungen durch die Metallkarosserie des Kraftfahrzeugs gebildet ist. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Steuerleitung mit einem Abschirmmantel umhüllt ist, um äußere Störfelder von der Steuerleitung fernzuhalten.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Energieversorgungsanlage eines Kraftfahrzeugs und Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines in der Anlage nach Fig. 1 verwendbaren Steuergeräts mit zugehörigem Schaltgerät.
Fig. 1 zeigt Verbraucher 1 eines Kraftfahrzeugs, die in Serie zur Kontaktstrecke von je einem Schaltgerät 3 geschaltet sind.
Die Schaltgeräte 3 sind den Verbrauchern 1 benachbart am Kraftfahrzeug angebracht bzw. bilden eine Baueinheit mit dem Verbraucher 1. Die Serienschaltungen aus Verbraucher 1 und Schaltgerät 3 sind zusammen mit einer Stromquelle 5, beispielsweise der Fahrzeugbatterie, parallel zwischen eine Sammelleitung 7 und die bei 9 dargestellte, als Masse dienende Fahrzeugkarosserie geschaltet. Verbindungspunkte 11 der Sammelleitung mit den Serienschaltungen können gegebenenfalls mehreren Serienschaltungen gemeinsam sein, insbesondere dann, wenn die Verbraucher Funktionsgruppen bilden, die an dem Kraftfahrzeug als Baueinheit auswechselbar sind. Beispiele solcher Funktionsgruppen sind Scheinwerfereinsätze mit integriertem Blinker oder aus Bremslicht, Blinkleuchte und Rücklicht bestehende Beleuchtungseinheiten. Der Metallquerschnitt der Sammelleitung 7 ist entsprechend sämtlicher an ihn angeschlossenen Verbraucher 1 dimensioniert. Um allzu große Metallquerschnitte zu vermeiden, können zusätzliche Sammelleitungen parallel geschaltet sein, die andere, nicht dargestellte Verbraucher speisen.
Zur selektiven Steuerung der Schaltgeräte 3 ist ein Steuergerät 15 vorgesehen, an das Schalter 1 angeschlossen sind.
Bei den Schaltern 17 kann es sich um im Bereich des Fahrersitzes, beispielsweise am Armaturenbrett angeordnete Bedienungsschalter für die Verbraucher 1 oder aber um Steuerschalter, beispielsweise den Bremslichtschalter oder den Schalter des Rückfahrscheinwerfers handeln. Das Steuergerät 15 gibt beim Schließen bzw. beim Öffnen der Schalter 17 über eine Steuerleitung 19 ein dem jeweiligen Schalter zugeordnetes Kodesignal ab. Die Schaltgeräte 3 sind parallel an die Steuerleitung 19 angeschlossen und sprechen selektiv auf das Kodesignal des zugeordneten Schalters 17 an. Bei dem Kodesignal kann es sich um eine Folge von Stromimpulsen handeln, wobei eine erste Impulsfolge die Kontakte des Schaltgeräts schließt und den in Serie geschalteten Verbraucher einschaltet, während eine zweite, von der ersten Impulsfolge verschiedene Impulsfolge die Kontakte des Schaltgeräts öffnet und den Verbraucher abschaltet.
Die Steuerleitung 19 ist, wie bei 21 dargestellt, mit einer an Masse angeschlossenen Abschirmung ummantelt und mit der Sammelleitung durch eine gemeinsame Isolierummantelung 23 zu einem Kabel vereinigt.
Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Steuergeräts 15 sowie eines der Schaltgeräte 3. Das Schaltgerät 15 enthält eine Diodenmatrix 25, die mit den Schaltern 17 verbunden ist und entsprechend der Stellung der Schalter 17 an Parallelausgängen 27 die Bits des Kodesignals erzeugt. Die Parallelausgänge 27 sind mit den Eingängen eines Parallel/Serien-Umsetzers 29 verbunden, dessen Serienausgang an die Steuerleitung 19 angeschlossen ist.
In den Schaltgeräten 3 ist jeweils ein Serien/Parallel-Umsetzer 31 enthalten, an dessen Parallelausgänge ein mit einem Festwertspeicher 33 verbundener Vergleicher 35 angeschlossen ist. Der Vergleicher 35 vergleicht die als Soll-Bits vom Festwertspeicher 33 gelieferten Bits mit den Bits des Serien/Parallel-Umsetzers 31 und steuert entsprechend dem Vergleichsergebnis einen in Serie zum Verbraucher geschalteten steuerbaren Schalter 37, beispielsweise ein Relais oder einen Halbleiterschalter. Der Festwertspeicher 33 gibt, wenn der Schalter 37 durch verschiedene Kodesignale ein- bzw. ausgeschaltet wird, zwei Sätze von Sollbits ab.

Claims

Patentansprüche 1. Energieversorgungsanlage insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Stromquelle und wenigstens zwei elektrische Verbraucher, die in Serie zu je einem Schaltgerät über Leitungen an die Stromquelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Serienschaltungen aus Verbraucher (1) und Schaltgerät (3) parallel an mit der Stromquelle verbundene Sammelleitungen (7, 13) und die Schaltgeräte (3) parallel an wenigstens eine mit einem Steuergerät (15) verbundene Steuerleitung (19) angeschlossen sind, daß das Steuergerät (15) einen über Bedienungsschalter (17) und/ oder Steuerschalter für die Schaltgeräte (3) steuerbaren Kodierer (25, 29) aufweist, der bei Betätigung der Schalter (17) on dem Schaltgerät (.3) des betätigten Schalters (17) selektiv zugeordnetes, serielles Kodesignal abgibt und daß die Schaltgeräte (3) auf die zugeordneten Kodesignale selektiv ansprechende Dekoder (31, 33, 35) aufweisen.
2. Energieversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kodesignal aus einer Folge von Stromimpulsen besteht.
3. Energieversorgungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (15) eine die Bits des Kodesignals parallel erzeugende, durch die Bedienungsschalter (17) und/oder Steuerschalter steuerbare Kodiermatrix (25) sowie einen an die Kodiermatrix (25) angeschlossenen Parallel/Serien-Umsetzer (29) aufweist und daß jedes Schaltgerät (3) einen Serien/Parallel-Umsetzer (31) sowie einen die parallelen Bits des Serien/Parallel-Umsetzers (31) mit paralleln Soll-Bits eines Festspeichers (33) vergleichenden Vergleicher (35) sowie einen vom Vergleicher (35) steuerbaren, in Serie zum Verbraucher (1) geschalteten Schalter (37) aufweist.
4. Energieversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kodesignal auf ein Trägerfrequenzsignal aufmoduliert ist und die Schaltgeräte einen dem Dekodierer vorgeschalteten Demodulator aufweisen.
5. Energieversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Sammelleitungen (7, 13) und wenigstens eine Steuerleitung (19) zu einem mehradrigen Kabel vereinigt sind.
6. Energieversorgungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel zweiadrig ausgebildet ist.
7. Energieversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (19) mit einem Abschirmmantel (21) umhüllt ist.
8. Energieversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine der Sammelleitungen und/oder eine der Steuerleitungen durch die Metallkarosserie (9) des Kraftfahrzeugs gebildet ist.