DE102019216444A1 - Elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer Sitzschiene und einem Fahrzeugsitz mit Präventionsmaßnahmen zur Kapselung und/oder Vermeidung einer Schaltfunkenbildung - Google Patents

Elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer Sitzschiene und einem Fahrzeugsitz mit Präventionsmaßnahmen zur Kapselung und/oder Vermeidung einer Schaltfunkenbildung Download PDF

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Monika Blischke
Sven Förster
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer elektrifizierten Sitzschiene (1) und einem Fahrzeugsitz (2), welches sitzschienenseitige Kontaktelemente und sitzseitige Kontaktelemente (K) aufweist, die zur Spannungsversorgung mindestens eines in dem Fahrzeugsitz (2) integrierten Verbrauchers (2A, 2B) geschlossene Kontakte bilden, die an ihren Kontaktstellen, beim Öffnen und Schließen unter Last, Schaltfunken bilden.Es werden Präventionsmaßnahme zur Kapselung und/oder Vermeidung der Schaltfunkenbildung vorgestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer elektrifizierten Sitzschiene und einem Fahrzeugsitz, welches sitzschienenseitige Kontaktelemente und sitzseitige Kontaktelemente aufweist, die zur Spannungsversorgung mindestens eines in dem Fahrzeugsitz integrierten Verbrauchers geschlossene Kontakte bilden, die an ihren Kontaktstellen, beim Öffnen und Schließen unter Last, Schaltfunken bilden.
  • Es ist bekannt, dass beim Trennen zweier stromdurchflossener elektrischer Kontakte Funkenbildung auftritt. Ein so genannter Abreißfunken oder Schaltfunken entsteht. Insbesondere bei kleinen Strömen treten kleine Abreißfunken oder Schaltfunken auf, die von selbst verlöschen. Schaltfunken und Schaltlichtbögen führen jedoch in nachteiliger Weise zu Störemissionen und zu Kontaktverschleiß. In bekannter Weise kommen in Fahrzeugen im Allgemeinen insbesondere elektrifizierte Sitzschienen zum Einsatz, in denen Fahrzeugsitze verschiebbar und entnehmbar angeordnet sind. Die Fahrzeugsitze in den Sitzschienen sind beim Öffnen oder Schließen des elektrischen Kontaktsystems zwischen Fahrzeugsitz und Sitzschiene hinsichtlich der Funkenbildung derart auszubilden, so dass die Funkenbildung, sobald der/die Verbraucher im Fahrzeugsitz eingeschaltet ist/sind, beim Öffnen oder Schließen des elektrischen Kontaktes möglichst reduziert oder vermieden wird.
  • Derzeit wird beispielsweise wie folgt vorgegangen. In Abhängigkeit von Spannung und Strom kommt es beim Schalten unter Last, wie erläutert, grundsätzlich zu einem Abreißfunken oder Schaltfunken. Beispielsweise wird bei einer herkömmlichen Vorgehensweise durch in den Schaltungen angeordnete Relais die zu schaltende Last gekapselt und somit durch eine(n) geringere(n) Strom/Spannung gesteuert. In einer anderen herkömmlichen Vorgehensweise wird durch Oberflächenoptimierung der Kontaktflächen die Ausprägung des Schaltfunkens verringert.
  • Diese bekannten Maßnahmen sind mit Mehrkosten durch zusätzliche Bauteile oder mit entsprechendem zusätzlich Aufwand hinsichtlich der zu optimierenden Oberflächenbeschichtungen verbunden, wobei insbesondere die Oberflächenbeschichtungen nach x Zyklen durch den Schaltfunken verbrennen und die Wirkung gebrauchsabhängig nachlässt.
  • Insgesamt wird versucht, die zu schaltende Last möglichst gering zu halten oder nicht unter Last zu schalten, jedoch sind die Randbedingungen nicht immer zu erfüllen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funkenbildung innerhalb eines elektrischen Kontaktierungssystems, insbesondere zwischen einer Sitzschiene und einem Fahrzeugsitz, beim Trennen zweier stromdurchflossener elektrischer Kontakte zu verhindern oder deren Ausbildung und/oder räumliche Ausbreitung zu minimieren.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist ein elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer elektrifizierten Sitzschiene und einem Fahrzeugsitz, welches sitzschienenseitige Kontaktelemente und sitzseitige Kontaktelemente aufweist, die zur Spannungsversorgung mindestens eines in dem Fahrzeugsitz integrierten Verbrauchers geschlossene Kontakte bilden, die an ihren Kontaktstellen, beim Öffnen und Schließen unter Last, Schaltfunken bilden.
  • Als erste Maßnahme ist bevorzugt vorgesehen, dass
    • • das zum Öffnen und Schließen bewegliche sitzseitige Kontaktelement gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement gekapselt ist, indem eine Kontaktnase eine gehäuseartige Kapsel trägt, welche die Kontaktstelle derart umgibt, dass ein bei einem Öffnen und Schließen des Kontaktes entstehender Schaltfunken in der Kapsel lokalisiert ist. Als zweite Maßnahme ist bevorzugt vorgesehen, dass
    • • innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung zur Spannungsversorgung des mindestens einen im Fahrzeug integrierten Verbrauchers ein elektronisches Bauteil vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit einer bevorstehenden Öffnung des Kontaktes abgeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei die bevorstehende Öffnung des Kontaktes durch einen in die Verbraucherschaltung integrierten Schalter erkannt wird, der nahe des sitzseitigen beweglichen Kontaktelementes oder in dem Kontaktelement integriert angeordnet ist, der dadurch eine beginnende Öffnungsbewegung des beweglichen sitzseitigen Kontaktelementes gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkennt, wobei ferner vorgesehen ist, dass
    • • das elektronische Bauteil innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung nach einem Schließen des Kontaktes zeitverzögert zugeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei der geschlossene Kontakt durch den in die Verbraucherschaltung integrierten Schalter erkannt wird, der nahe des beweglichen sitzseitigen Kontaktelementes angeordnet ist, der dadurch eine abgeschlossene lastfreie Schließbewegung des sitzseitigen Kontaktelementes gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkennt. Als dritte Maßnahme ist bevorzugt vorgesehen, dass
    • • innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung zur Spannungsversorgung des mindestens einen im Fahrzeug integrierten Verbrauchers ein elektronisches Bauteil vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit einer bevorstehenden Öffnung des Kontaktes abgeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei die bevorstehende Öffnung des Kontaktes durch ein in die Verbraucherschaltung integriertes elektronisches Bauteil erkannt wird, welches durch die stattfindende Öffnungsbewegung einen Spannungsabfall von der Auslegungsspannung registriert, so dass das mindestens eine elektronische Bauteil noch vor der Öffnung des Kontaktes abgeschaltet wird, da mittels des Spannungsabfalls von der Auslegungsspannung eine beginnende Öffnungsbewegung des sitzseitigen Kontaktelementes gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkannt wird, wobei ferner vorgesehen ist, dass
    • • das elektronische Bauteil innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung nach einem Schließen des Kontaktes zeitverzögert zugeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei ein vollständig geschlossener Kontakt durch die mittels des integrierten elektronisches Bauteils registrierte anliegende Auslegungsspannung erkannt wird, wodurch eine abgeschlossene lastfreie Schließbewegung des beweglichen sitzseitigen Kontaktelementes gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkennt wird. Die dritte Maßnahme zeichnet sich ferner bevorzugt dadurch aus, dass
    • • ein Spannungsabfall von der vorgegebenen anliegenden Auslegungsspannung in Abhängigkeit der Erreichens eines vorgegebenen Schwellenwertes festgestellt wird, so dass die Last, insbesondere das elektronische Bauteil, erst bei Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwertes abgeschaltet wird, wobei ferner vorgesehen ist, dass
    • • das zeitverzögerte Zuschalten in Abhängigkeit eines vorgegebenen Spannungsschwellenwertes unterhalb der Auslegungsspannung der Verbraucherschaltung erfolgt, wobei die Last, insbesondere das elektronische Bauteil, erst dann zeitverzögert zugeschaltet wird, wenn ein bestimmter vorgebbarer Spannungsschwellenwert als Mindestspannung unterhalb der vorgegebenen Auslegungsspannung erreicht ist.
  • Erfindungsgemäß ist das ab- und zuschaltbare elektronische Bauteil bevorzugt ein Regelbaustein einer als Verbraucher in den Fahrzeugsitz integrierten Sitzheizung.
  • Erfindungsgemäß ist das den Spannungszustand in der sitzseitigen Verbraucherschaltung erkennende in die Verbraucherschaltung integrierte elektronische Bauteil bevorzugt ein Widerstandselement.
  • In einer spezifischen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das sitzseitige Kontaktelement in einem Strukturteil einer Untergestell-Struktur drehbeweglich angeordnet ist, so dass die Kontaktnase zur Herstellung des Kontaktes reversibel an das sitzschienenseitige Kontaktelement um eine Schwenkachse heran schwenkbar ist.
  • Vorgesehen ist weiter bevorzugt, dass der in die Verbraucherschaltung integrierte Schalter nahe des sitzseitigen Kontaktelementes in dem Strukturteil der Untergestell-Struktur oder in einem Halteelement des Kontaktelementes an dem Strukturteil integriert angeordnet ist und eine Drehbewegung des sitzseitigen Kontaktelementes um die Schwenkachse registriert.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der in die Verbraucherschaltung integrierte Schalter ein in vorteilhafter Weise sehr platzsparender Mikroschalter ist.
  • Bei der spezifischen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Drehbewegung zur Öffnung des mindestens einen Kontaktes des sitzseitigen Kontaktelementes gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement durch eine reversible Betätigung eines Entriegelungselementes des Fahrzeugsitzes, wobei durch die öffnende Betätigung des Entriegelungselementes eine Sitzlängsverschiebung des Fahrzeugsitzes gegenüber der Sitzschiene oder eine Entnahme unter Aufhebung des Kontaktes des Fahrzeugsitzes aus der Sitzschiene ermöglicht wird.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Maßnahmen sind in vorteilhafter Weise miteinander kombinierbar und werden zumindest teilweise anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Innenraum eines Fahrzeuges mit über die Sitzschienen elektrifizierten Fahrzeugsitzen;
    • 2 ein Ausführungsbeispiel eines elektrifizierten Fahrzeugsitzes gemäß 1;
    • 3A eine perspektivische Draufsicht auf ein Strukturteil des Fahrzeugsitzes, dem sitzseitig ein Kontaktelement eines Kontaktsystems zugeordnet ist, das mit einem schienenseitigen Kontaktelement lösbar kontaktiert ist;
    • 3B eine perspektivische Seitenansicht auf das Strukturteil des Fahrzeugsitzes, dem sitzseitig das Kontaktelement eines Kontaktsystems zugeordnet ist, das mit einem schienenseitigen Kontaktelement lösbar kontaktiert ist.
  • 1 zeigt einen Innenraum eines Fahrzeuges mit über die Sitzschienen 1 elektrifizierten Fahrzeugsitzen 2.
  • Ein Fahrzeugsitz 2 gemäß 1 ist in 2 dargestellt.
  • Der Fahrzeugsitz 2 umfasst mindestens einen Verbraucher, gemäß dem Ausführungsbeispiel beispielsweise eine Sitzheizung, die durch die Heizmatten 2A, 2B verdeutlicht wird. Die Sitzheizung umfasst ferner einen Taster 2C zum Ein- und Ausschalten der Sitzheizung und einen Regelbaustein 2D sowie einen Leitungsstrang 2E, der die genannten Komponenten 2A, 2B, 2C, 2D elektrisch miteinander verbindet. Der Leitungsstrang 2E ist zudem einerseits mit einem Pluspol und einem Minuspol schienenseitiger Kontaktelemente (nicht näher dargestellt) verbunden, die in den Sitzschienen 1 verbaut sind.
  • Die sitzseitigen Kontaktelemente K (vergleiche vorab 3B) sind in je einem Strukturteil 2.2 nahe der schienenseitigen Kontaktelemente angeordnet, wobei die Strukturteile 2.2 beidseitig in/an den sich gegenüberliegenden, jeder Sitzschiene 1 zugeordneten Untergestell-Strukturen 2.1 des Sitzteiles des Fahrzeugsitzes 2 angeordnet sind.
  • Mit anderen Worten, die Spannungsversorgung des oder der Verbraucher erfolgt über die schienenseitigen Kontaktelemente, die mit den sitzseitigen Kontaktelementen kontaktieren, wobei ein Schalten (Öffnen und Schließen der Kontakte) unter Last erfolgt, wenn der oder die Verbraucher, im Ausführungsbeispiel die Sitzheizung, eingeschaltet ist.
  • Wird das elektrische Kontaktsystem geöffnet oder wieder geschlossen, während sich ein Verbraucher unter Last befindet, entsteht beim Öffnen und beim Schließen ein unerwünschter Schaltfunken zwischen dem sich zuerst öffnenden oder schließenden Kontaktelementpaar der schienenseitigen und sitzseitigen Kontaktelemente.
  • Das Öffnen und Schließen der Kontaktelementpaare erfolgt beispielsweise, wenn der Fahrzeugsitz 2 verstellt, insbesondere in den Sitzschienen 1 sitzlängsverstellt, wird oder wenn der Fahrzeugsitz 2 aus den Sitzschienen 1 entnommen werden soll.
  • Beispielsweise wird (vergleiche 2) zur Sitzlängsverstellung des Fahrzeugsitzes 2 ein Entriegelungselement 2.3, insbesondere ein Entriegelungshebel, betätigt, der über eine Mechanik auf das in 3B gezeigte sitzseitige Kontaktelement K derart einwirkt, dass das Kontaktelement beziehungsweise eine in Richtung des schienenseitigen Kontaktelementes abstehende Kontaktnase K' um eine Schwenkachse Z (orthogonal zur Verschiebeebene x/y des Fahrzeugsitzes 2) verschwenkt wird und dadurch von dem schienenseitigen Kontaktelement wegschenkt, wodurch der Kontakt (unter Last) unter Bildung eines Schaltfunkens getrennt wird.
  • Analog findet dieser Vorgang bei der Entnahme des Fahrzeugsitzes 2 statt, wenn die Sitzheizung eingeschaltet ist und an der Sitzschiene 1 die Auslegungsspannung anliegt. Wird die Verbindung nach Sitzlängsverstellung des Fahrzeugsitzes 2 durch Loslassen des Entriegelungshebels 2.3 wieder hergestellt, wird die abstehende Kontaktnase K' des Kontaktelementes K um die Schwenkachse Z zurückgeschwenkt, wodurch der Kontakt (unter Last) unter Bildung eines Schaltfunkens geschlossen wird. Analog findet dieser Vorgang bei dem Einsetzen des Fahrzeugsitzes 2 statt, wenn die Sitzheizung eingeschaltet ist und an der Sitzschiene 1 die Auslegungsspannung anliegt.
  • Erfindungsgemäß werden nachfolgend Maßnahmen, die einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können, erläutert, wobei zwei Maßnahmen, die erste und dritte Maßnahme erläutert werden, die in den Figuren nicht explizit dargestellt sind. In der nachfolgenden Beschreibung wird explizit eine zweite Maßnahme, die auch in den 3A und 3B dargestellt ist, anhand der 3A und 3B erläutert.
  • Erste Maßnahme - Kapselung des Schaltfunkens:
    • Vorgesehen ist eine Kapselung des Schaltbereiches des Kontaktes, gebildet durch ein sitzschienenseitiges Kontaktelement und ein fahrzeugsitzseitiges Kontaktelement.
  • Der Schaltbereich, in dem sich beim Schalten unter Last der Schaltfunken ausbildet, wird in ein geschlossenes Gehäuse verlegt. Dadurch wird zwar der Schaltfunken selbst nicht verhindert, jedoch wird sichergestellt, dass der Schaltfunke beim Schalten unter Last innerhalb der Kapselung eingeschlossen ist. Es versteht sich, dass die gehäuseartige Kapselung aus einem nicht brennbaren Material ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die abstehende Kontaktnase K' des sitzseitigen Kontaktelementes K (vergleiche 3) mit einer gehäuseartigen Kapsel (nicht dargestellt) versehen, die an der Kontaktnase K' des Kontaktelementes K angeordnet ist. Die Stirnseite der Kontaktnase K' des Kontaktelementes K wird nicht gekapselt. Sie liegt im kontaktierenden Zustand (Kontakt geschlossen) an dem schienenseitigen Kontaktelement an. Wird der Kontakt gemäß dem Ausführungsbeispiel unter Last geöffnet, schwenkt das sitzseitige Kontaktelement K um die Schwenkachse Z und der dabei entstehende Schaltfunken wird in der Kapsel eingeschlossen. Analog dazu wird die gewünschte Wirkung beim Schließen des Kontaktes bewirkt. Der Schaltfunken wird bei dieser Maßnahme nicht verhindert aber sicher in der gehäuseartigen Kapselung eingeschlossen.
  • Zweite Maßnahme - Vermeidung des Schaltfunkens durch einen zusätzlichen Schalter:
    • Ein geeignetes elektronisches Bauteil innerhalb der Verbraucherschaltung, im Ausführungsbeispiel der Sitzheizung des Fahrzeugsitzes 2, wird abgeschaltet, bevor die Stromversorgung unterbrochen wird, das heißt bevor der Kontakt öffnet. Vorgesehen ist, dass beispielsweise der Regelbaustein 2D mittels mindestens eines zusätzlichen Schalters 2F, der in die Verschaltung integriert ist, abschaltet wird, bevor die Stromversorgung bei Sitzlängsverstellung oder Entnahme des Fahrzeugsitz unterbrochen wird. Der Schalter 2F, insbesondere ein Mikroschalter 2F', signalisiert dem Steuergerät der Sitzheizung, dass die Last abzuschalten ist, so dass beispielsweise der Regelbaustein 2D abgeschaltet wird, bevor der elektrische Kontakt geöffnet wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Kontakt nicht unter Last geöffnet. Das sitzseitige Kontaktelement K schwenkt, wie bereits erläutert um die Schwenkachse Z. Bevor der Kontakt öffnet, erfasst ein Mikroschalter 2F' durch eine beginnende Bewegung des Kontaktelementes K zum Öffnen des Kontaktes, dass das Öffnen des Kontaktes vorgesehen ist, so dass ein Schaltfunken erwartet wird. Der Schalter 2F, insbesondere Mikroschalter 2F', signalisiert dem Steuergerät der Sitzheizung noch bevor der Kontakt öffnet, dass die Last abzuschalten ist, so dass beispielsweise der Regelbaustein 2D rechtzeitig vor dem Öffnen des Kontaktes abgeschaltet wird, so dass die Bildung des Schaltfunkens beim Öffnen des Kontaktes zwischen Sitzschiene 1 und Fahrzeugsitz 2 vermieden wird.
  • Die 3A und 3B zeigen das sitzseitige Kontaktelement K und die Kontaktnase K' in Kontaktstellung, das heißt geschlossenem Kontakt. Im Ausführungsbeispiel umfasst das Kontaktelement ein gegenüber dem Strukturteil 2.2 verschwenkbares Halteelement K1, welches das aufgespreizte Ende des schwenkbaren sitzseitigen Kontaktelementes K auf dem Strukturteil 2.2 sichert und in Position hält. Im Ausführungsbeispiel wird dieses Kontakthalteelement K1 genutzt um den Mikroschalter 2F' anzuordnen, der gemäß 3A in dem Halteelement K1 integriert angeordnet ist.
  • Der Mikroschalter 2F' ist bevorzugt als Näherungsschalter ausgebildet und sensiert die geschlossene Kontaktstellung gemäß 3A durch berührungslos Annäherung an ein metallisches elektrisch leitfähiges Sensorobjekt 2.21 des Strukturteiles 2.2, welches im Ausführungsbeispiel Teil des Strukturteiles 2.2 ist. Bevor der elektrische Kontakt im Bereich der Kontaktnase K' gegenüber dem sitzseitigen Kontaktelement (nicht dargestellten) öffnet, gibt der Näherungsschalter das Signal aus, dass das Sensorobjekt 2.21 nicht mehr erkannt wird. Die Last wird daraufhin abgeschaltet, bevor die Kontaktnase K' das sitzseitige Kontaktelement verlässt. Die offene Kontaktstellung der Kontaktnase K' des sitzseitigen Kontaktelementes K gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement ist nicht dargestellt.
  • Beim Schließen der Kontaktnase K' an dem sitzseitigen Kontakt ist vorgesehen, dass das der Verbraucherschaltung zugehörige Steuergerät die Last, das heißt den Verbraucher 2A, 2B im Ausführungsbeispiel die Sitzheizung, erst zeitversetzt wieder einschaltet, nachdem der Näherungsschalter das Signal ausgibt, dass das Sensorobjekt 2.21 (vergleiche 3A) (wieder) erkannt wird. Das heißt, die geschlossene elektrische Kontaktstellung zwischen Sitzschiene 1 und Fahrzeugsitz 2 liegt wieder vor, wobei die geschlossene Kontaktstellung lastfrei hergestellt wird, da die Last zuvor abgeschaltet worden ist. Die Bildung des Schaltfunkens somit beim Öffnen und Schließen des Kontaktes zwischen Sitzschiene 1 und Fahrzeugsitz 2 vermieden wird.
  • Dritte Maßnahme - Vermeidung des Schaltfunkens durch Erkennen eines Spannungsabfalls:
  • Vorgesehen ist, dass ein elektronisches Bauteil, insbesondere ein Widerstandselement innerhalb der Verbraucherschaltung, im Ausführungsbeispiel der Sitzheizung des Fahrzeugsitzes 2, einen Spannungsabfall (Widerstand steigt) von der Auslegungsspannung erkennt, dass der Schaltvorgang beginnt, jedoch der Kontakt noch geschlossen ist. Im Unterschied zu der zweiten Maßnahme wird dem Steuergerät der Sitzheizung signalisiert, dass ein Spannungsabfall von der Auslegungsspannung, bevorzugt unter Vorgabe eines Schwellenwertes, der überschritten sein muss, vorliegt, so dass die Last bei Überschreiten des Schwellenwertes abgeschaltet wird, indem beispielsweise der Regelbaustein 2D abgeschaltet wird, bevor der elektrische Kontakt schließlich geöffnet wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Kontakt nicht unter Last geöffnet, wobei das sitzseitige Kontaktelement K um die Schwenkachse Z schwenkt. Bevor der Kontakt öffnet, erfasst das Steuergerät durch eine beginnende Bewegung des Kontaktelementes K zum Öffnen des Kontaktes, dass das Öffnen des Kontaktes vorgesehen ist, so dass ein Schaltfunken erwartet wird. Durch den einen bestimmten Schwellenwert überschreitenden Spannungsabfall von der Auslegungsspannung wird dem Steuergerät der Sitzheizung signalisiert, dass die Last abzuschalten ist, noch bevor der Kontakt öffnet, so dass beispielsweise der Regelbaustein 2D rechtzeitig vor dem Öffnen des Kontaktes abgeschaltet wird, so dass die Bildung des Schaltfunkens beim Öffnen des Kontaktes zwischen Sitzschiene 1 und Fahrzeugsitz 2 vermieden wird.
  • Beim Schließen des Kontaktes ist vorgesehen, dass das der Verbraucherschaltung zugehörige Steuergerät die Last, das heißt den Verbraucher, im Ausführungsbeispiel die Sitzheizung, erst zeitversetzt wieder einschaltet, nachdem die Verbraucherschaltung wieder mit der Auslegungsspannung versorgt wird. Dadurch, dass beim jeweiligen Schalten keine Last anliegt, und nur die sehr geringe Spannungsversorgung des Steuergerätes aktiv ist, kann die Schaltfunkenbildung vermieden werden.
  • Zusammenfassend ist vorgesehen, dass präventiv Maßnahmen ergriffen werden, um die Bildung des Schaltfunkens rechtzeitig vor dem Öffnen und/oder Schließen des den Stromkreis öffnenden oder schließenden Kontaktes zu verhindern, wobei zusätzlich oder für sich allein eine Kapselung des Schaltbereiches vorgesehen ist, falls ein Schaltfunken beim Schalten nicht verhindert wird.
  • Das erfindungsgemäße elektrische Kontaktsystem erkennt das gewollte Schalten unter Last insbesondere bei einer Sitzentnahme oder einer Sitzlängsverstellung des Fahrzeugsitzes 2 innerhalb der Sitzschienen 1 und schaltet vor dem Öffnen der Kontaktstelle die elektrischen Verbraucher im Fahrzeugsitz 1 ab.
  • Gemäß der dritten Maßnahme wird bewirkt, dass das elektrische Kontaktsystem automatisch ein Abschalten des mindestens einen Verbrauchers vor Öffnen der Kontaktstelle auslöst, da softwareseitig erkannt wird, dass die Spannung abfällt, so dass der Verbraucher rechtzeitig vor dem Öffnen des Kontaktes vorher abgeschaltet wird. Ferner wird softwareseitig dafür gesorgt, dass das Wiedereinschalten verzögert stattfindet, das heißt die Last erst zugeschaltet wird, nachdem die Kontaktstelle sicher lastfrei geschlossen worden ist. Dabei erkennt die Software das Wiedervorhandensein einer vorgebbaren Mindestspannung und schaltet die Verbraucher erst dann verzögert ein, wenn ein bestimmter vorgebbarer Spannungsschwellenwert wieder erreicht ist.
  • Bei der zweiten Maßnahme wird, wie erläutert, keine softwareseitige Erkennungsstrategie zum Erkennen eines Schaltens, insbesondere eines Öffnens und Schließens des Kontaktes unter Last, verfolgt, sondern es wird ein Entnahmesignal des Fahrzeugsitzes 2 beziehungsweise ein Signal, welches die Sitzlängsverstellung des Fahrzeugsitzes 2, und/oder ein Einsetzsignal, welches das durchgeführte Einsetzen des Fahrzeugsitzes 2 in die Sitzschienen 1 signalisiert, genutzt, um die elektrische Last vor Öffnen des Kontaktes abzuschalten oder nach dem Schließen des Kontaktes zeitverzögert zuzuschalten.
  • Die Signalisierung erfolgt bei der zweiten Maßnahme durch den Schalter 2F, insbesondere den Mikroschalter 2F', und nicht über den Spannungsabfall oder die anliegende (zurückgekehrte) Spannung. Insofern wird bei der zweiten Maßnahme eine hardwareseitige Maßnahme mit einem softwareseitigen Abschalten und Zuschalten der Last kombiniert, da der Schalter 2F, insbesondere der Mikroschalter 2F', nur als Signalgeber über den jeweiligen Zustand des Kontaktes oder der Kontakte fungiert.
  • Insbesondere bei der dritten Maßnahme werden keine zusätzlichen Bauteile benötigt, weshalb diese Maßnahme besonders kostengünstig realisierbar ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Sitzschiene
    2
    Fahrzeugsitz
    2.1
    Untergestell-Struktur
    2.2
    Strukturteil
    2.21
    Sensorobjekt
    2.3
    Entriegelungselement
    K
    sitzseitiges Kontaktelement
    K1
    Haltelement
    K'
    Kontaktnase
    Z
    Schwenkachse
    2A
    Verbraucher, Heizmatte einer Sitzheizung
    2B
    Verbraucher, Heizmatte einer Sitzheizung
    2C
    Taster
    2D
    Regelbaustein
    2E
    Leitungsstrang
    2F
    Schalter
    2F'
    Mikroschalter
    +/-
    Pluspol/Minuspol der schienenseitigen Spannungsquelle

Claims (13)

  1. Elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer elektrifizierten Sitzschiene (1) und einem Fahrzeugsitz (2), welches sitzschienenseitige Kontaktelemente und sitzseitige Kontaktelemente (K) aufweist, die zur Spannungsversorgung mindestens eines in dem Fahrzeugsitz (2) integrierten Verbrauchers (2A, 2B) geschlossene Kontakte bilden, die an ihren Kontaktstellen, beim Öffnen und Schließen unter Last, Schaltfunken bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Öffnen und Schließen bewegliche sitzseitige Kontaktelement (K) gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement gekapselt ist, indem eine Kontaktnase (K') eine gehäuseartige Kapsel trägt, welche die Kontaktstelle derart umgibt, dass ein bei einem Öffnen und Schließen des Kontaktes entstehender Schaltfunken in der Kapsel lokalisiert ist.
  2. Elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer elektrifizierten Sitzschiene (1) und einem Fahrzeugsitz (2), welches sitzschienenseitige Kontaktelemente und sitzseitige Kontaktelemente (K) aufweist, die zur Spannungsversorgung mindestens eines in dem Fahrzeugsitz (2) integrierten Verbrauchers (2A, 2B) geschlossene Kontakte bilden, die an ihren Kontaktstellen, beim Öffnen und Schließen unter Last, Schaltfunken bilden, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung zur Spannungsversorgung des mindestens einen im Fahrzeug (2) integrierten Verbrauchers (2A, 2B) ein elektronisches Bauteil (2D) vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit einer bevorstehenden Öffnung des Kontaktes abgeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei die bevorstehende Öffnung des Kontaktes durch einen in die Verbraucherschaltung integrierten Schalter (2F, 2F') erkannt wird, der nahe des sitzseitigen beweglichen Kontaktelementes (K) oder im Kontaktelement (K; K1) integriert angeordnet ist, der dadurch eine beginnende Öffnungsbewegung des beweglichen sitzseitigen Kontaktelementes (K, K') gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkennt.
  3. Elektrisches Kontaktierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (2D) innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung nach einem Schließen des Kontaktes zeitverzögert zugeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei der geschlossene Kontakt durch den in die Verbraucherschaltung integrierten Schalter (2F, 2F') erkannt wird, der nahe des beweglichen sitzseitigen Kontaktelementes (K) oder im Kontaktelement (K; K1) integriert angeordnet ist, der dadurch eine abgeschlossene lastfreie Schließbewegung des sitzseitigen Kontaktelementes (K, K') gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkennt.
  4. Elektrisches Kontaktierungssystem zwischen einer elektrifizierten Sitzschiene (1) und einem Fahrzeugsitz (2), welches sitzschienenseitige Kontaktelemente und sitzseitige Kontaktelemente (K) aufweist, die zur Spannungsversorgung mindestens eines in dem Fahrzeugsitz (2) integrierten Verbrauchers (2A, 2B) geschlossene Kontakte bilden, die an ihren Kontaktstellen, beim Öffnen und Schließen unter Last, Schaltfunken bilden, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung zur Spannungsversorgung des mindestens einen im Fahrzeug (2) integrierten Verbrauchers (2A, 2B) ein elektronisches Bauteil (2D) vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit einer bevorstehenden Öffnung des Kontaktes abgeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei die bevorstehende Öffnung des Kontaktes durch ein in die Verbraucherschaltung integriertes elektronisches Bauteil erkannt wird, welches durch die stattfindende Öffnungsbewegung einen Spannungsabfall von der Auslegungsspannung registriert, so dass das mindestens eine elektronische Bauteil (2D) noch vor der Öffnung des Kontaktes abgeschaltet wird, da mittels des Spannungsabfalls von der Auslegungsspannung eine beginnende Öffnungsbewegung des sitzseitigen Kontaktelementes (K, K') gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkannt wird.
  5. Elektrisches Kontaktierungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauteil (2D) innerhalb einer sitzseitigen Verbraucherschaltung nach einem Schließen des Kontaktes zeitverzögert zugeschaltet wird, so dass ein lastfreies Schalten ohne Schaltfunken bewirkt wird, wobei ein vollständig geschlossener Kontakt durch die mittels des integrierten elektronisches Bauteils registrierte anliegende Auslegungsspannung erkannt wird, wodurch eine abgeschlossene lastfreie Schließbewegung des beweglichen sitzseitigen Kontaktelementes (K, K') gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement erkennt wird.
  6. Elektrisches Kontaktierungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungsabfall von der vorgegebenen anliegenden Auslegungsspannung in Abhängigkeit der Erreichens eines vorgegebenen Schwellenwertes festgestellt wird, so dass die Last, insbesondere das elektronische Bauteil (2D), erst bei Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwertes abgeschaltet wird.
  7. Elektrisches Kontaktierungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zeitverzögerte Zuschalten in Abhängigkeit eines vorgegebenen Spannungsschwellenwertes unterhalb der Auslegungsspannung der Verbraucherschaltung erfolgt, wobei die Last, insbesondere das elektronische Bauteil (2D), erst dann zeitverzögert zugeschaltet wird, wenn ein bestimmter vorgebbarer Spannungsschwellenwert als Mindestspannung unterhalb der vorgegebenen Auslegungsspannung erreicht ist.
  8. Elektrisches Kontaktierungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das ab- und zuschaltbare elektronische Bauteil (2D) ein Regelbaustein einer als Verbraucher (2A, 2B) in den Fahrzeugsitz (2) integrierten Sitzheizung ist.
  9. Elektrisches Kontaktierungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das den Spannungszustand in der sitzseitigen Verbraucherschaltung erkennende, in die Verbraucherschaltung integrierte elektronische Bauteil ein Widerstandselement ist.
  10. Elektrisches Kontaktierungssystem nach mindestens einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sitzseitige Kontaktelement (K) in einem Strukturteil (2.2) einer Untergestell-Struktur (2.1) drehbeweglich angeordnet ist, so dass die Kontaktnase (K') zur Herstellung des Kontaktes reversibel an das sitzschienenseitige Kontaktelement um eine Schwenkachse (Z) heran schwenkbar ist.
  11. Elektrisches Kontaktierungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Verbraucherschaltung integrierte Schalter (2F, 2F') nahe des sitzseitigen Kontaktelementes (K) in dem Strukturteil (2.2) der Untergestell-Struktur (2.1) oder in einem Halteelement (2.21) des Kontaktelementes (K) an dem Strukturteil (2.1) integriert angeordnet ist und eine Drehbewegung des sitzseitigen Kontaktelementes (K) um die Schwenkachse (Z) registriert.
  12. Elektrisches Kontaktierungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Verbraucherschaltung integrierte Schalter (2F, 2F') ein Mikroschalter (2F') ist.
  13. Elektrisches Kontaktierungssystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung zur Öffnung des mindestens einen Kontaktes des sitzseitigen Kontaktelementes (K) gegenüber dem sitzschienenseitigen Kontaktelement durch eine reversible Betätigung eines Entriegelungselementes (2.3) des Fahrzeugsitzes (2) hervorgerufen wird, der durch die öffnende Betätigung eine Sitzlängsverschiebung des Fahrzeugsitzes (2) gegenüber der Sitzschiene (1) oder eine Entnahme unter Aufhebung des Kontaktes des Fahrzeugsitzes (2) aus der Sitzschiene (1) ermöglicht.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3258558A1 (de) * 2013-10-18 2017-12-20 Wöhner GmbH & Co. KG Elektrotechnische Systeme Berührungsschutzsystem für stromsammelschienen
EP3597488A1 (de) * 2018-07-04 2020-01-22 Magna Seating (Germany) GmbH Arretier- und kontaktierungssystem zum elektrischen verbinden eines bordnetzes eines kraftfahrzeugs mit einem entnehmbaren fahrzeugsitz oder einer sitzanlage

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