DE10121405A1

DE10121405A1 - Connection testing apparatus for plug connections for road vehicle comprises internal wiring arrangement that facilitates internal testing to ensure there are no loose or incorrect connections

Info

Publication number: DE10121405A1
Application number: DE10121405A
Authority: DE
Inventors: Carsten Kroemke; Manfred Knoke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2002-11-07

Abstract

The testing apparatus comprises a number of electrical plug connections each comprising a plug element (2) and a socket element has a conductor. A number of conductors (3,4) connect to the plug and socket elements. To make a connection a plug comprises a number of plug elements is connected to a socket with a number of socket elements. The conductor arrangement between the plug elements forms a ring connection the ends of which are connected to an internal test device (7) or can be connected to an external test device. An Independent claim is made for a method for testing plug connections.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung von mehreren elektrischen Steckverbindungen mit jeweils einem Stecker und einer Buchse.The present invention relates to a device for checking several electrical plug connections with one plug and one socket.

Elektrische Steckverbinder, bestehend aus einem Stecker und einer dazugehörigen Buchse, dienen dazu, elektrische Verbindungen zwischen Bauteilen, Komponenten, Modulen, etc. herzustellen. In der Regel sind diese Steckverbindungen lösbar und vielfach mit Verriegelungseinrichtungen, damit sich erfolgte Steckungen nicht ohne weiteres lösen können, ausgestattet. Insbesondere bei der Kraftfahrzeugtechnik ist es notwendig, aus Sicherheitsaspekten für zuverlässige und korrekte Steckungen zu sorgen. Dies betrifft nicht nur die Montage von Kraftfahrzeugen, sondern auch deren Betrieb, bei dem Vibrationen das Lösen von Steckverbindungen verursachen können.Electrical connectors, consisting of a plug and an associated one Socket, serve to make electrical connections between parts, components, Modules, etc. As a rule, these plug connections are detachable and often with locking devices, so that plug connections are not without can solve further equipped. It is particularly so in automotive engineering necessary for security reasons for reliable and correct connections to care. This affects not only the assembly of motor vehicles, but also their Operation in which vibrations can cause the connections to become loose.

In diesem Zusammenhang sind bereits Vorrichtungen bekannt, die die Funktionsfähigkeit von Kraftfahrzeugkomponenten diagnostizieren können. So ist in der deutschen Patentschrift DE 39 37 411 C1 ein Steuergerät für eine Sicherheitseinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit einer Steuerelektronik, die zusätzlich zu ihrer Steuerfunktion beim Aktivieren des Steuergeräts, z. B. beim Einschalten der Zündung, eine interne Diagnose der Funktion des Steuergeräts und/oder der Sicherheitseinrichtung durchführt, beschrieben. Eine Warnlampe dient zur Anzeige einer Fehlfunktion des Steuergeräts und/oder der Sicherheitseinrichtung.In this context, devices are already known that function of automotive components can diagnose. So it is in German Patent DE 39 37 411 C1 a control device for a safety device in one Motor vehicle with control electronics, which in addition to their control function at Activate the control unit, e.g. B. when switching on the ignition, an internal diagnosis performs the function of the control unit and / or the safety device, described. A warning lamp is used to indicate a malfunction of the control unit and / or the safety device.

Des Weiteren ist aus der Offenlegungsschrift DE 198 12 839 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung eines externen, potentiometrischen Sensors und dessen Zuleitung in einer Steuerungs- oder Regelungseinrichtung beschrieben. Gemäß dem Verfahren wird eine Impedanz zwischen einer Signalleitung und einem Bezugspotential, vorzugsweise eine der Versorgungs-Leitungen des Potentiometers, geschaltet und das Sensor-Ausgangssignal ausgewertet. Eine Steuerungs- oder Regelungsvorrichtung, an die zumindest eine Versorgungs-Leitung sowie die Signalleitung eines potentiometrischen Sensor anschließbar ist, umfasst die Steuerungs- oder Regelungseinrichtung, die das Signal des Sensors empfängt und bestimmungsgemäß nutzt, eine Impedanz, die zwischen ein Bezugspotential, vorzugsweise die Versorgungs- Leitung, und die Signalleitung schaltbar ist, und eine Einrichtung zur Überwachung und/oder Auswertung des Sensor-Ausgangssignals.Furthermore, from DE 198 12 839 A1 there is one method and one Device for testing an external, potentiometric sensor and its Supply line described in a control or regulation device. According to the Method is an impedance between a signal line and a reference potential, preferably one of the supply lines of the potentiometer, switched and that Sensor output signal evaluated. A control device the at least one supply line and the signal line of a potentiometric sensor can be connected, includes the control or Control device that receives the signal from the sensor and as intended uses an impedance between a reference potential, preferably the supply Line, and the signal line is switchable, and a device for monitoring and / or evaluation of the sensor output signal.

Gerade in Kraftfahrzeugen liegt eine sehr große Anzahl von elektrischen Steckverbindungen vor, die sowohl bei der Montage als auch während des Betriebs überprüft werden müssen.In motor vehicles in particular there is a very large number of electrical ones Plug connections in front, both during assembly and during operation need to be checked.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die die Überprüfung einer Vielzahl von elektrischen Steckverbindungen vereinfacht.The object of the present invention is therefore a device propose the review of a variety of electrical connectors simplified.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Überprüfung von mehreren elektrischen Steckverbindungen mit jeweils einem Steckerelement und einem Buchsenelement, wobei eine Leiteranordnung, die eine Vielzahl von Steckerleitern und Buchsenleitern umfasst, welche jeweils an einen der mehreren Steckerelemente oder Buchsenelemente angeschlossen sind, so dass durch Einstecken eines der Steckerelemente in das dazugehörige Buchsenelement eine elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Steckerleiter und Buchsenleiter herstellbar ist und eine Prüfeinrichtung, die mit der Leiteranordnung elektrisch verbunden ist, zum Überprüfen der mehreren Steckverbindungen anhand der elektrischen Verbindungen zwischen den jeweiligen Steckerleitern und Buchsenleitern vorgesehen ist.According to the invention, this object is achieved by a device for checking several electrical connectors, each with a plug element and one Socket element, with a conductor arrangement which has a plurality of plug conductors and Includes socket conductors, each of which is connected to one of the plurality of plug elements or Socket elements are connected so that by inserting one of the Plug elements in the associated socket element an electrical connection can be produced between the respective plug conductor and socket conductor and one Test device, which is electrically connected to the conductor arrangement, for checking of the multiple plug connections based on the electrical connections between the respective plug conductors and socket conductors is provided.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the subclaims.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which show:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Ringleitung; Figure 1 shows a first embodiment of the present invention with a ring line.

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Variante der ersten Ausführungsform; Fig. 2 shows a second embodiment of the present invention as a variant of the first embodiment;

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Schaltsteckern; Fig. 3 shows a third embodiment of the present invention with switch plugs;

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer sternförmigen Leiteranordnung. Fig. 4 shows a fourth embodiment of the present invention with a star-shaped conductor arrangement.

Im Folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform mit einer Ringleiteranordnung. Ein Steuergerät 1 umfasst mehrere Steckplätze, im vorliegenden Beispiel drei, zum Einstecken von Steckern 2. In dem Steuergerät 1 sind Buchsenleiter 3 vorgesehen. Dazu korrespondierende Steckerleiter 4 befinden sich in den Steckern 2.Two preferred embodiments of the present invention are explained in more detail below. Fig. 1 shows a first embodiment with a ring conductor arrangement. A control device 1 comprises a plurality of slots, three in the present example, for inserting plugs 2 . Socket conductors 3 are provided in the control unit 1 . Corresponding plug conductors 4 are located in the plugs 2 .

Sobald sämtliche Stecker 2 in das Steuergerät 1 vollständig eingesteckt sind, bilden die Buchsenleiter 3 und die Steckerleiter 4 eine geschlossenen elektrische Verbindung, deren Anfang und Ende mittels Prüfleitungen 5, 6 einer Prüfeinrichtung 7 zugeführt wird bzw. werden kann.As soon as all the plugs 2 are fully inserted into the control unit 1 , the socket conductors 3 and the plug conductors 4 form a closed electrical connection, the beginning and end of which can or can be fed to a test device 7 by means of test leads 5 , 6 .

Bei korrekter Steckung sämtlicher Stecker 2 bilden die Buchsenleiter 3, die Steckerleiter 4 und die Prüfleiter 5, 6 eine geschlossene Ringleitung, deren Durchgang durch die Prüfeinrichtung 7 überprüft werden kann. Falls einer oder mehrere der Stecker 2 nicht korrekt in ihre Steckerbuchsen eingesteckt sind, ist die Ringleitung 3, 4, 5, 6 nicht geschlossen, was in der Prüfeinrichtung 7 nachgewiesen wird.When all plugs 2 are correctly inserted, the socket conductors 3 , the plug conductors 4 and the test conductors 5 , 6 form a closed ring line, the continuity of which can be checked by the test device 7 . If one or more of the plugs 2 are not correctly inserted into their plugs, the ring line 3 , 4 , 5 , 6 is not closed, which is verified in the test device 7 .

Fig. 2 stellt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, bei der in dem Steuergerät 1 die Buchsen 8 als Gestaltungsvariante zu Fig. 1 nicht einteilig mit dem Steuergerät 1 ausgebildet sind, sondern als eigenständige Bauteile, die wiederum in das Steuergerät 1 eingebaut sind. Die Prüfleitung ist wiederum als Ringleitung 3, 5, 6 ausgelegt. Der Prüfleiter 5 ist in Steckrichtung in den Stecker 2 geführt. Beim Einstecken in die Buchse 8 schließt er den Kontakt zum Buchsenleiter 3 in der Buchse 8. Der Buchsenleiter 3 wird im Steuergerät 1 weitergeführt zur nächsten Buchse 8, die in der Mitte von Fig. 2 dargestellt ist. Der mittlere Stecker 2 schließt die Ringleitung wie bei der ersten Ausführungsform. Eine beliebige Anzahl an Buchsen 8, wie sie in der Mitte von Fig. 2 dargestellt ist, kann über die Ringleitung entsprechend angesteuert werden. Am Ende der Ringleitung befindet sich wieder ein Buchsen-Stecker-Paar wie am Anfang der Ringleitung, wobei die Prüfleitung 6 aus dem Stecker 2 in Steckrichtung herausgeführt ist. FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which, in the control unit 1, the bushings 8 as a design variant to FIG. 1 are not formed in one piece with the control unit 1 , but rather as independent components which are in turn installed in the control unit 1 . The test line is again designed as a ring line 3 , 5 , 6 . The test conductor 5 is guided into the plug 2 in the direction of insertion. When plugged into socket 8 , it closes contact with the socket conductor 3 in socket 8 . The socket conductor 3 is continued in the control unit 1 to the next socket 8 , which is shown in the middle of FIG. 2. The middle connector 2 closes the ring line as in the first embodiment. Any number of sockets 8 , as shown in the middle of FIG. 2, can be controlled accordingly via the ring line. At the end of the ring line there is again a pair of sockets and plugs as at the beginning of the ring line, the test line 6 being led out of the plug 2 in the plug-in direction.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei wird die Ringleitung lediglich durch die Stecker 2 geführt. Die Stecker 2 verfügen über einen Schaltmechanismus 9, der geschlossen wird, falls der Stecker 2 in seine dazugehörige Buchse 8 gesteckt wird. Erst wenn alle Stecker 2 in ihre Buchsen 8 gesteckt sind, sind sämtliche Schaltmechanismen 9 geschlossen und damit auch die Ringleitung. In ähnlicher Weise ist es auch denkbar, dass die Ringleitung mit oder ohne entsprechenden Schaltern nur durch die Buchsen 8 geführt wird. Dabei kann die Prüfeinrichtung 7 in das Steuergerät 1 integriert sein oder aber es können entsprechende Anschlüsse für eine externe Prüfeinrichtung 7 an dem Steuergerät 1 vorgesehen werden.A third embodiment of the present invention is shown in FIG. 3. Here, the ring line is only led through the connector 2 . The plugs 2 have a switching mechanism 9 , which is closed if the plug 2 is inserted into its associated socket 8 . Only when all the plugs 2 are plugged into their sockets 8 are all the switching mechanisms 9 closed and thus also the ring line. In a similar manner, it is also conceivable that the ring line, with or without corresponding switches, is only guided through the sockets 8 . The test device 7 can be integrated in the control unit 1 or corresponding connections can be provided for an external test device 7 on the control unit 1 .

Die Fig. 1 bis 3 zeigen, dass die Ringleitung 3, 4, 5, 6 in beliebiger Weise durch die Stecker 2 und/oder Buchsen 8 geführt werden kann. Wesentlich ist nur, dass die Ringleitung 3, 4, 5, 6 als Prüfleitung geschlossen ist, wenn sämtliche Stecker 2 in ihre Buchsen 8 gesteckt sind. Figs. 1 to 3 show that the ring line 3, 4, 5, can be performed in any manner by the plug 2 and / or bushings 8 6. It is only essential that the ring line 3 , 4 , 5 , 6 is closed as a test line when all the plugs 2 are inserted into their sockets 8 .

In Fig. 4 ist eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Mehrere Steuergeräte, Sensoren etc. 1 sind jeweils mit einem oder mehreren Steckern 2 versehen. Ähnlich der ersten Ausführungsform sind auch hier in den Geräten 1 und den dazugehörigen Steckern 2 Buchsenleiter 3 und Steckerleiter 4 vorgesehen. Anders als bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist jedoch bei der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 für jede elektrische Steckverbindung ein Paar Prüfleitungen 5, 6 vorgesehen, die die elektrische Verbindung zu der Prüfeinrichtung 7 herstellen. Die gesamte Anordnung bildet somit ein sternförmiges Leitersystem. Dies bedeutet, dass die Leiteranordnung Arme aufweist, die jeweils aus den Prüfleitungen 5, 6 und entsprechenden Buchsen- und Steckerleitern 3, 4 bestehen.In FIG. 4, a fourth embodiment of the present invention is shown. Several control units, sensors etc. 1 are each provided with one or more plugs 2 . Similar to the first embodiment, socket conductor 3 and connector conductor 4 are also provided in the devices 1 and the associated plugs 2 . In contrast to the first embodiment according to FIG. 1, in the second embodiment according to FIG. 2, a pair of test leads 5 , 6 are provided for each electrical plug connection, which establish the electrical connection to the test device 7 . The entire arrangement thus forms a star-shaped conductor system. This means that the conductor arrangement has arms which each consist of the test lines 5 , 6 and corresponding socket and plug conductors 3 , 4 .

Die Figuren zeigen lediglich schematisch den Aufbau der elektrischen Steckverbindungen. Die vorliegenden Erfindung ist jedoch auch mit anderen üblichen Stecksystemen, Klemmleisten etc. ausführbar.The figures show only the structure of the electrical schematic Connectors. However, the present invention is also common with other Plug systems, terminal strips etc. can be implemented.

In den Figuren ist symbolisch angedeutet, dass die elektrische Verbindung zwischen dem Buchsenleiter 3 und dem Steckerleiter 4 durch einen Schleifkontakt beim Einstecken des Steckers 2 in das Steuergerät 1 hergestellt wird. Gleichsam ist es auch möglich, dass diese Verbindung durch eigene Steckung oder aber auch induktiv oder kapazitiv erfolgt.In the figures it is indicated symbolically that the electrical connection between the socket conductor 3 and the plug conductor 4 is established by a sliding contact when the plug 2 is inserted into the control unit 1 . At the same time, it is also possible for this connection to be made by own plugging or else inductively or capacitively.

Ferner können die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 und 2 beliebig kombiniert, erweitert oder reduziert werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass ein Arm der sternförmigen Leiteranordnung eine Ringleitung für mehrere Stecker bildet.Furthermore, the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 can be combined, expanded or reduced as desired. For example, it is conceivable that one arm of the star-shaped conductor arrangement forms a ring line for several plugs.

Im Prüfgerät 7 wird der elektrische Durchgang durch ein oder mehrere Paare von Prüfleitungen 5, 6 geprüft. Dabei kann das Prüfgerät sämtliche Prüfleitungen intern zu einer Ringleitung verschalten, so dass wiederum nur ein Durchgang zu prüfen ist. Alternativ werden verschiedene Prüfleitungspaare einzeln beispielsweise durch einen Multiplexer angesteuert. Letzteres bringt den Vorteil, dass unkorrekte Steckungen besser und schneller geortet werden können.The electrical continuity through one or more pairs of test lines 5 , 6 is tested in the test device 7 . The test device can interconnect all test lines internally to form a ring line, so that in turn only one pass has to be tested. Alternatively, different pairs of test leads are controlled individually, for example by a multiplexer. The latter has the advantage that incorrect connections can be located better and faster.

Sobald mehrere Steckungen in einer Ringleitung überprüft werden sollen, besteht, wie erwähnt, grundsätzlich das Problem, dass durch eine einfache Durchgangsprüfung nicht festgestellt werden kann, welcher Stecker im Falle einer Fehlsteckung nicht korrekt gesteckt ist. Vorzugsweise sind daher die entsprechenden Kontakte kodiert auszuführen. Damit kann über die Kodierung nachvollzogen werden, wo eine Fehlsteckung vorliegt. Eine solche Kodierung könnte wiederum ohmsch, induktiv oder kapazitiv erfolgen. Dabei müsste sich der Widerstand bei korrektem Einstecken entsprechend ändern.As soon as several plugs in a ring line are to be checked, there is how basically mentions the problem that a simple continuity test doesn't It can be determined which connector is incorrect in the event of an incorrect connection is stuck. The corresponding contacts should therefore preferably be coded. This means that the coding can be used to determine where there is an incorrect connection. Such coding could in turn be ohmic, inductive or capacitive. there the resistance should change accordingly if the plug is inserted correctly.

Gemäß der Kodierung oder der Herstellung der Verbindung zwischen Buchsenleiter 3 und Steckerleiter 4, d. h. ohmsch, induktiv oder kapazitiv, kann die Überprüfung der Steckverbindungen durch das Prüfgerät 7 mit Wechsel- und/oder Gleichstrom erfolgen.According to the coding or the establishment of the connection between the socket conductor 3 and the plug conductor 4 , ie ohmic, inductive or capacitive, the plug connections can be checked by the test device 7 with alternating and / or direct current.

Der Aufwand zur Herstellung von Steckern und Buchsen mit den oben geschilderten Leitern zur Überprüfung einer korrekten Steckung wird im Hinblick auf übliche Stecker sicherlich erhöht. Demgegenüber kann aber bei der Fahrzeugmontage sowie bei bewegten Fahrzeugen wesentlich rascher festgestellt werden, ob und wo Fehlsteckungen auftreten. The effort to manufacture plugs and sockets with the above Ladders for checking correct connection are made with regard to usual plugs certainly increased. In contrast, but in the vehicle assembly as well moving vehicles are determined much faster whether and where Mismatches occur.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Steuergerät
control unit

22

Stecker
plug

33

Buchsenleiter
socket Head

44

Steckerleiter
plug Head

55

Prüfleitung
Test lead

66

Prüfleitung
Test lead

77

Prüfgerät
tester

88th

Buchse
Rifle

99

Schalter
switch

Claims

1. Device with a plurality of electrical plug connections each comprising a plug element ( 2 ) and a socket element ( 8 ), characterized by a conductor arrangement which comprises a multiplicity of conductors ( 3 , 4 ) which are formed by the plug elements ( 2 ) and / or socket elements are led that the conductors of the conductor arrangement can be electrically connected to one another by inserting all the plug elements ( 2 ) into the respective socket elements ( 8 ).

2. Device according to claim 1, wherein the conductor arrangement forms a ring line between the plurality of plug connections, the beginning and end of which lead into an internal test device ( 7 ) or are designed for connection to an external test device.

3. The device according to claim 2, wherein the conductors ( 3 , 4 ) form parts of the arms of a star-shaped conductor arrangement with the test device ( 7 ) in the center.

4. Device according to one of the preceding claims, wherein the electrical connections between the respective plugs ( 2 ) and sockets are resistance-coded, so that individual plug connections can be individually checked by the test device ( 7 ).

5. Device according to one of the preceding claims, wherein the plug element ( 2 ) and / or socket element ( 8 ) comprises a switching device ( 9 ) for electrically connecting the conductors when plugging together the plug element ( 2 ) with the respective socket element ( 8 ).

6. Method for testing plug connections of several electrical plug connections, each with a plug element ( 2 ) and a socket element ( 8 ), characterized by providing test lines through the plug elements ( 2 ) and / or socket elements, connecting the test lines to a conductor arrangement by inserting plug elements ( 2 ) in the respective socket elements ( 8 ) and electrical testing of the conductor arrangement, whether the test leads are connected.