DE102006045859B4 - Potential distributors for motor vehicles - Google Patents

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Abstract

Potentialverteiler mit einer Stromschiene (1) und mit einem Kabelsatz, bei dem der Kabelsatz die Stromschiene (1) als Träger verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Stromschiene (1) befestigte Steuergeräte über auf dem Potentialverteiler vorkonfektionierte Steckanschlüsse (6) mit Steuerleitungen kontaktiert sind.Potential distributor with a busbar (1) and with a cable set in which the cable set uses the busbar (1) as a support, characterized in that control devices attached to the busbar (1) are contacted with control lines via plug connections (6) pre-assembled on the potential distributor .

Description

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz und einen Potentialverteiler für Kraftfahrzeuge, welche jeweils aus einer Kombination von Stromschienen und Kabelsätzen aufgebaut sind.The invention relates to an electrical system and a potential distributor for motor vehicles, which are each constructed from a combination of busbars and cable sets.

In heutigen Kraftfahrzeugen werden Kabelsätze aus Einzelleitungen zusammengefügt und dann zu Kabelbünden verbunden. Hierbei werden häufig Kabelbinder oder Umwicklungen eingesetzt. Diese einzelnen Kabelsätze müssen dann zu einem Gesamtkabelsatz zusammengesetzt, montiert und mit den Steuergeräten und anderen Elektrik/Elektronik - Komponenten verbunden werden. Für die Führung der Kabelsätze werden teilweise Kabelkanäle aus Kunststoff eingesetzt. Ein Beispiel hierfür ist aus der DE 3435566 C2 bekannt.In today's motor vehicles, cable sets are assembled from individual lines and then connected to form cable bundles. Cable ties or wraps are often used here. These individual cable sets then have to be put together to form a complete cable set, assembled and connected to the control units and other electrical / electronic components. Plastic cable ducts are sometimes used to guide the cable sets. An example of this is from the DE 3435566 C2 known.

Aus der DE 3904734 C2 ist eine Kombination von Kabelsätzen mit Stromschienen bekannt. Die Stromschienen sind in einem Anschlussblock zusammengefasst. Von dem Anschlussblock gehen die Kabel für die verschiedenen Schaltelemente und Stromverbraucher im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs ab. Der Anschlussblock enthält neben den Stromschienen auch die Sicherungsdose mit den Schmelzsicherungen für die Absicherung der vom Anschlussblock abgehenden Leitungen.From the DE 3904734 C2 a combination of cable sets with busbars is known. The busbars are combined in a connection block. The cables for the various switching elements and power consumers in the dashboard of a motor vehicle depart from the connection block. In addition to the busbars, the connection block also contains the fuse box with the fuses for protecting the lines going out from the connection block.

Die Kabelbäume in Kraftfahrzeugen werden immer umfangreicher und damit unhandlicher und in der Montage von Kraftfahrzeugen immer schwieriger zu montieren. Ein Kabelbaum der in dieser Hinsicht Abhilfe verspricht ist aus der DE 3609704 C2 bekannt. Die Kabelsätze werden hier auf vorkonfektionierten Trägerschienen befestigt. Die Trägerschienen weißen je nach Bedarf Verzweigungen auf, so dass auch aufwendigere Topologien für Kraftfahrzeugbordnetze nachgebildet werden können. Außerdem haben die Trägerschienen auf der den Kabelsätzen abgewandeten Front Rastelemente, mit denen die Trägerschienen mit der Fahrzeugkarosserie verrastet werden.The cable harnesses in motor vehicles are becoming ever more extensive and therefore more bulky and more and more difficult to assemble in the assembly of motor vehicles. A wiring harness that promises remedy in this regard is from the DE 3609704 C2 known. The cable sets are attached to pre-assembled carrier rails. The carrier rails have branches as required, so that even more complex topologies for vehicle electrical systems can be simulated. In addition, the carrier rails have locking elements on the front facing away from the cable sets, with which the carrier rails are locked to the vehicle body.

Die Veröffentlichung DE 10 2004 023 334 A1 betrifft einen Kabelsatz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The publication DE 10 2004 023 334 A1 relates to a cable set, especially for a motor vehicle.

Die Veröffentlichung DE 198 57 623 A1 bezieht sich allgemein auf elektrische Komponenten einer Instrumententafel eines Autos und insbesondere auf ein Modul für das Liefern von Leistung an die elektrischen Komponenten und für das Verbinden dieser Komponenten, wobei es einen integral ausgeformten Verbindungsblock aufweist.The publication DE 198 57 623 A1 relates generally to electrical components of an instrument panel of a car and, more particularly, to a module for supplying power to and connecting these components and having an integrally molded connector block.

Die Veröffentlichung DE 43 19 079 A1 betrifft eine Modulschaltung, welche einstückig eine Schaltung einer Meßgeräteplatine und Schalter, die in ein Instrumentenbrett von Kraftfahrzeugen eingebaut sind, mit einer internen Schaltung eines elektrischen Verbinderkastens kombiniert.The publication DE 43 19 079 A1 relates to a module circuit which integrally combines a circuit of a measuring device board and switches which are built into an instrument panel of motor vehicles with an internal circuit of an electrical connector box.

Die Veröffentlichung DE 26 05 354 A1 betrifft eine elektrische Anlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend mindestens eine Energieleitung, eine Steuerleitung, Stellglieder für die Verbindung von Verbrauchern mit der Energieleitung sowie ein Steuergehäuse.The publication DE 26 05 354 A1 relates to an electrical system, in particular for motor vehicles, comprising at least one power line, a control line, actuators for connecting consumers to the power line and a control housing.

Die Veröffentlichung JP 2006-44587A betrifft ein Fahrzeugkabelbaummodul, das in einer Instrumententafel eines Fahrzeugs angeordnet ist und zur Stromversorgung verschiedener elektrischer Komponenten verwendet wird sowie eine Fahrzeugstruktur, die in der Instrumententafel angeordnet ist.The publication JP 2006-44587A relates to a vehicle wiring harness module that is arranged in an instrument panel of a vehicle and is used to supply power to various electrical components, and to a vehicle structure that is arranged in the instrument panel.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der hier vorgeschlagenen Erfindung einen weiter verbesserten Potentialverteiler und ein damit aufgespanntes Bordnetz für ein Kraftfahrzeug vorzustellen.On the basis of the aforementioned prior art, it is the object of the invention proposed here to present a further improved potential distributor and an on-board electrical system for a motor vehicle.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Potentialverteiler nach Anspruch 1. Weitere Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen und in der folgenden Beschreibung offenbart.The object is achieved with a potential distributor according to claim 1. Further embodiments and exemplary embodiments are disclosed in the subclaims and in the following description.

Die Lösung gelingt hauptsächlich mit einem Potentialverteiler bei dem Stromschienenmodule, Stecker und Kabelsätze miteinander kombiniert werden. Dabei können die Kabelsätze aus Rund- oder aus Flachleitern aufgebaut sein. Zusätzlich können Schaltrelais mit integriert sein. Die Stromschienen übernehmen hierbei gleichzeitig ein Teil der Stromführung als auch die Funktion der Kabelführung. Mit den Relais werden die von den Stromschienen abgehenden Kabelsätze oder die Stromschienen geschaltet.The solution is mainly achieved with a potential distributor in which busbar modules, connectors and cable sets are combined. The cable sets can be made up of round or flat conductors. Switching relays can also be integrated. The busbars take over part of the current routing and the cable routing function at the same time. With the relays, the cable sets or the busbars leading from the busbars are switched.

In weiteren Ausführungsformen des Potentialverteilers sind außer den Relais weitere elektrische oder elektronische Bauelemente mit in den Potentialverteiler integriert. Z.B. sind in den Stromschienenmodulen Steuergeräteanschlüsse, Sicherungsdosen oder Sicherungen mitverbaut.In further embodiments of the potential distributor, other electrical or electronic components are integrated in the potential distributor in addition to the relays. E.g. control unit connections, fuse boxes or fuses are also installed in the busbar modules.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile werden in einer vereinfachten Leitungsverlegung gesehen. Durch die Integration von Bauelementen, Stromschienen und Kabelsatz wird für das Kraftfahrzeugbordnetzes ein Komplettsystem eingebaut. Dies kann in einem Arbeitsgang, z.B. bei der Unterbodenmontage oder der Montage im Karosserieinnenraum erfolgen. Der Potentialverteiler kann hier schon lagerichtig eingebracht werden. Hierdurch entfällt die Arbeit des Ausbreitens und Sortierens der einzelnen Kabelsatzstränge.The main advantages achieved with the invention are seen in a simplified line laying. By integrating components, busbars and cable sets, a complete system is installed for the vehicle electrical system. This can be done in one operation, e.g. when installing underbody or in the interior of the body. The potential distributor can already be installed in the correct position. This eliminates the work of spreading and sorting the individual wiring harnesses.

Ein Entfall von Kabelkanälen, die heute in Kunststoff ausgeführt werden, kann durch den erfindungsgemäßen Potentialverteiler ebenfalls erreicht werden. Ein weiterer Vorteil der Integration von Bauelementen ist, dass in der Montage weniger Einzelteile zu handhaben und zu montieren sind, wodurch die Fertigungsprozesse beschleunigt und Fehler vermieden werden können. Elimination of cable ducts, which are now made of plastic, can also be achieved using the potential distributor according to the invention. Another advantage of the integration of components is that fewer individual parts have to be handled and assembled in the assembly, which speeds up the manufacturing processes and prevents errors.

Weiterhin wird durch den erfindungsgemäßen Potentialverteiler eine Gesamtgeometrie für das Bordnetz vorgebbar. Dies hat gegenüber bekannten Kabelbäumen den Vorteil, dass zwischen Bauelementen, Steuergeräten, Sicherungen und Kabelbaum keine Verbaureihenfolge eingehalten werden muss. Bei herkömmlichen Kabelbäumen muss eine Einbaureihenfolge eingehalten werden. Ansonsten kann es dazu kommen, dass das Kabel an den Steuergeräten nicht mehr ausreichend Länge zur Kontaktierung des Steuergerätes aufweist. Durch die Integration von Steuergeräteanschluss, Stromschiene und Kabel kann dies vermieden werden.Furthermore, an overall geometry for the vehicle electrical system can be specified by the potential distributor according to the invention. This has the advantage over known cable harnesses that there is no need to follow a sequence between components, control units, fuses and cable harness. With conventional cable harnesses, an installation order must be observed. Otherwise it can happen that the cable on the control units is no longer long enough to contact the control unit. This can be avoided by integrating the control unit connection, busbar and cable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 einen Querschnitt durch einen Potentialverteiler,
  • 2 eine Aufsicht auf einen Potentialverteiler mit
  • Stromschiene, aufgebrachten Kabelsätzen und Steckern, 3 eine Aufsicht auf einen Potentialverteiler mit angeschlossenen Steuergeräten,
  • 4 eine Aufsicht auf einen Potentialverteiler mit ansteuerbaren Relais,
  • 5 einen Querschnitt durch einen Potentialverteiler mit Relais,
  • 6 ein mögliches Bordnetz mit dem erfindungsgemäßen Potentialverteiler mit einer Stromschiene,
  • 7 ein mögliches Bordnetz mit einem erfindungsgemäßen Potentialverteiler mit zwei Stromschienen,
  • 8 ein mögliches Bordnetz mit einem erfindungsgemäßen Potentialverteiler mit geschalteten Kabelsätzen,
  • 9 ein mögliches Bordnetz mit einem erfindungsgemäßen Potentialverteiler mit geschalteten Stromschienen.
Show:
  • 1 a cross section through a potential distributor,
  • 2nd supervision of a potential distributor with
  • Conductor rail, attached cable sets and plugs, 3rd a supervision of a potential distributor with connected control units,
  • 4th a supervision of a potential distributor with controllable relays,
  • 5 a cross section through a potential distributor with relay,
  • 6 a possible electrical system with the potential distributor according to the invention with a busbar,
  • 7 a possible electrical system with a potential distributor according to the invention with two busbars,
  • 8th a possible electrical system with a potential distributor according to the invention with switched cable sets,
  • 9 a possible electrical system with a potential distributor according to the invention with switched busbars.

1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Potentialverteiler. Eine Stromschiene 1 ist von einer Isolation 2 umgeben. Die isolierte Stromschiene dient gleichzeitig als Träger für mehrere Kabel 3, die ebenfalls jeweils mit einer Isolierung 4 umgeben sind. Die Fixierung der Kabel auf der Stromschiene kann beispielsweise mit einem Befestigungsband 5 erfolgen, das um Kabel und Stromschiene gewickelt wird. 1 shows a cross section through a potential distributor according to the invention. A track 1 is of isolation 2nd surround. The insulated busbar also serves as a carrier for several cables 3rd each with insulation 4th are surrounded. The cables can be fixed on the conductor rail, for example, with a fastening tape 5 take place, which is wrapped around cable and busbar.

2 zeigt eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Potentialverteiler. Auf der isolierten Stromschiene 1,2 sind die Kabel 3,4 entlang geführt und mit Bändern 5 fixiert. Die Kabel enden in Steckern 6. Die Befestigung der Kabel mit voneinander beabstandeten Befestigungsbändern erlaubt es, jeweils zwischen zwei Befestigungsbänder auf einfache Weise Abzweigungen und Ausleitungen zu bilden. 2nd shows a plan view of a potential distributor according to the invention. The cables 3, 4 are guided along the insulated conductor rail 1, 2 and with tapes 5 fixed. The cables end in plugs 6 . The fastening of the cables with fastening tapes spaced apart from one another makes it possible to easily form branches and exits between two fastening tapes.

3 zeigt eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels aus 2. Vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemäße Potentialverteiler mit Steuergeräten vorkonfektioniert sein. 3rd shows a development of the embodiment 2nd . The potential distributor according to the invention can advantageously be pre-assembled with control units.

Die Steuergeräte sind hierbei ebenfalls auf der isolierten Stromschiene befestigt. Die Kontaktierung der Steuergeräte mit den Steuerleitungen erfolgt über die ebenfalls auf dem Potentialverteiler vorkonfektionierten Steckanschlüsse 6.The control units are also attached to the insulated busbar. The control units are contacted with the control lines via the plug connections, which are also pre-assembled on the potential distributor 6 .

4 zeigt einen Potentialverteiler bei dem auf der Stromschiene Relais 7 angebracht und angeschlossen sind. Mit den Relais wird die Stromschiene auf die Lastabgänge 8 geschaltet. Die Relais haben für die Ansteuerung jeweils einen Steuereingang 9. 4th shows a potential distributor in the relay on the power rail 7 attached and connected. With the relays, the busbar is connected to the load outlets 8th switched. The relays each have a control input for control 9 .

Einen Querschnitt durch einen Potentialverteiler mit Relais zeigt 5. In diesem Ausführungsbeispiel des Potentialverteilers enthält dieser zwei Stromschienen, die potentialmäßig im Bordnetz eines Kraftfahrzeuges auf verschiedene Klemmen geschaltet sind. Die eine Stromschiene ist hierbei auf der Klemme 30 und die andere zweite Schiene ist auf der geschalteten Klemme 30. Die Klemmenbezeichnungen sind der DIN 72552 entnommen. Klemme 30 liegt direkt auf dem Pluspotential der Bordnetzbatterie. Mit Klemme 30 geschaltet wird üblicherweise Batterieplus nach einem Hauptschalter verstanden. Für die Kontaktierung des Relais mit den Stromschienen haben diese Lastanschlüsse 10, an denen die Isolierung 2 der Stromschiene durchbrochen ist.A cross section through a potential distributor with relay shows 5 . In this exemplary embodiment of the potential distributor, it contains two busbars which are potentially connected to different terminals in the electrical system of a motor vehicle. One busbar is on the terminal 30th and the other second rail is on the switched terminal 30th . The terminal designations are taken from DIN 72552. Clamp 30th lies directly on the plus potential of the on-board electrical system battery. With clamp 30th switched plus battery is usually understood after a main switch. These have load connections for contacting the relay with the busbars 10th on which the insulation 2nd the track is broken.

Mit den verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Potentialverteilers lassen sich unterschiedliche Bordnetzstrukturen aufbauen.With the different embodiments of the potential distributor according to the invention, different electrical system structures can be set up.

Beispielsweise kann mit einem Potentialverteiler ein Bordnetz entsprechend 6 realisiert werden. Der Potentialverteiler enthält hierbei eine Stromschiene und einen Kabelsatz. Mit der Stromschiene wird das Potential von der Klemme 30, also von Batterieplus auf die elektrischen Verbraucher V verteilt und mit dem Kabelsatz werden die Kommunikationsleitungen für die verschiedenen im Kraftfahrzeug vorhandenen Steuergeräte Sam_F, Sam_H, Sitz-SG realisiert. Mit in die Potentialverteilung eingebunden sind hierbei die beiden Vorsicherungsdosen 11, 12 für die Fahrzeugfront und das Fahrzeugheck.For example, an on-board electrical system can be used with a potential distributor 6 will be realized. The potential distributor contains a busbar and a cable set. The potential is removed from the terminal with the busbar 30th , that is, distributed from the battery plus to the electrical consumers V, and the communication lines for the various control units Sam_F, Sam_H, Sitz-SG present in the motor vehicle are realized with the cable set. The two backup fuses are also involved in the potential distribution 11 , 12th for the front and rear of the vehicle.

Das Ausführungsbeispiel der 7 zeigt eine Verkabelung mit einem Potentialverteiler der zwei Stromschienen enthält. Damit kann beispielsweise zwischen Batterie und Vorsicherungsdosen die Potentialverteilung mit der ersten Stromschiene vorgenommen werden und mit der zweiten Schiene kann die Potentialverteilung auf die Steuergeräte erfolgen. Beispielsweise auf die Sitz Steuergeräte.The embodiment of the 7 shows a wiring with a potential distributor that contains two busbars. For example, the potential distribution can be carried out with the first busbar between the battery and back-up fuse boxes, and the potential distribution between the control units can be carried out with the second rail. For example, on the seat control units.

Im Ausführungsbeispiel der 8 ist ein Potentialverteiler mit einer Stromschiene und mit zusätzlichen Relais eingesetzt um beispielsweise eine schaltbare Stromversorgung für die Benzinpumpe oder für einen Heckdeckelantrieb zu realisieren.In the embodiment of the 8th is a potential distributor with a busbar and with additional relays used, for example, to implement a switchable power supply for the petrol pump or for a boot lid drive.

Im Ausführungsbeispiel der 9 ist ein Potentialverteiler mit zwei Stromschienen und einem Hochstromrelais eingesetzt. Über das Hochstromrelais wird ein angeschlossenes Steuergerät mit Betriebsspannung versorgt.In the embodiment of the 9 is a potential distributor with two busbars and a high current relay. A connected control unit is supplied with operating voltage via the high-current relay.

Claims (7)

Potentialverteiler mit einer Stromschiene (1) und mit einem Kabelsatz, bei dem der Kabelsatz die Stromschiene (1) als Träger verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Stromschiene (1) befestigte Steuergeräte über auf dem Potentialverteiler vorkonfektionierte Steckanschlüsse (6) mit Steuerleitungen kontaktiert sind.Potential distributor with a busbar (1) and with a cable set in which the cable set uses the busbar (1) as a support, characterized in that control devices attached to the busbar (1) are contacted with control lines via plug connections (6) pre-assembled on the potential distributor . Potentialverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelsatz zusätzlich Steckkontakte enthält.Potential distributor after Claim 1 , characterized in that the cable set additionally contains plug contacts. Potentialverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stromschiene (1) und abgehendem Kabelsatz ein Relais (7) geschaltet ist.Potential distributor after Claim 1 or 2nd , characterized in that a relay (7) is connected between the busbar (1) and the outgoing cable set. Potentialverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Stromschiene (1) Steuergeräte angeordnet sind.Potential distributor according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that control devices are arranged on the busbar (1). Potentialverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei getrennte Stromschienen (1) enthalten sind.Potential distributor after Claim 1 , characterized in that two separate busbars (1) are included. Bordnetz mit einem Potentialverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Stromschiene (1) die Energieverteilung im Bordnetz erfolgt und mit dem Kabelsatz die Kommunikationsverbindungen im Bordnetz realisiert werden.Vehicle electrical system with a potential distributor Claim 1 , characterized in that the power distribution in the vehicle electrical system takes place with the busbar (1) and the communication connections in the vehicle electrical system are realized with the cable set. Bordnetz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei getrennte Stromschienen (1) enthalten sind.Wiring system after Claim 6 , characterized in that two separate busbars (1) are included.
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