DE10208982A1 - Kraftfahrzeug mit zwei Bordnetzen - Google Patents
Kraftfahrzeug mit zwei BordnetzenInfo
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Abstract
Es wird ein Kraftfahrzeug mit zwei Bordnetzen unterschiedlicher Spannung beschrieben. DOLLAR A Es geht darum, Kurzschlüsse zwischen den beiden Bordnetzen zu vermeiden, wozu die beiden Bordnetze weitgehend voneinander getrennt verlegt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An
spruchs 1.
Wegen des verstärkten Einsatzes von elektrisch betriebenen Systemen, wie Servo
lenkung, elektrische Bremse, elektromagnetische Ventilsteuerung, Rekuperation
usw. und der Vorteile für das Bordnetz wird die Einführung eines 42 V-Bordnetzes
vorbereitet. Hierbei ist es möglich nur ein 42 V-Bordnetz vorzusehen oder parallel ein
42 V-Bordnetz und ein 14 V-Bordnetz (sh, z. B. VDI-Berichte Nr. 1547,2000, S. 477ff)
einzusetzen; es gibt eine Reihe von Vorteilen für die Verwendung zweier Bordnetze,
wobei das eine eine 14 V Betriebsspannung aufweist. Diese sind:
- - eine 12 V-Batterie ist kostengünstiger, kleiner und geringer im Gewicht als eine 36 V-Batterie bei gleicher Speicherkapazität
- - viele Steuergeräte, wie Kombiinstrumente, Airbag, Displays benötigen 12 V oder weniger. Nur ca. 10% der Verbraucher sind prädestiniert für 42 V.
- - Motoren mit geringer Leistung < 5 W sind für 42 V in der Wickeltechnik zu aufwen dig oder nicht darstellbar.
- - Glühlampen benötigen Spannungen < 12 V.
- - DC-Konverter 42/12 V für Steuergeräte mit relativ geringer Leistung sind aufwen dig.
- - Die Infrastruktur im Service und bei Fahrzeugherstellern ist auf 12 V eingestellt, nämlich bei
- - den Prüfgeräten in der Endmontage
- - den Servicegeräten und für den
- - Fremdstart und
- - die Umstellung erfordert einen langen Zeitraum
- - die 42 V-Technik ist für Relais aufwendiger, die 12 V-Relais haben sich in Kosten und Zuverlässigkeit etabliert
- - die 42 V-Technik erfordert wegen Lichtbogenbildung bei Steckern, Schaltern und Relais spezielle Maßnahmen
Die elektrische Bremse, brake by wire, erfordert 2 Batterien und 12 V für leistungs
schwächere Hinterachsbremse (ggf. 12 V-Versorung nur bei Ausfall der 36 V-Batterie).
Die Erfindung geht von der Verwendung zweier Bordnetze aus. Ihr liegt die Aufgabe
zugrunde eine Strukturierung der Verbrauchsleitungen der beiden Bordnetze vorzu
schlagen, bei der Kurzschlüsse zwischen den Leitungen der beiden verschiedenen
Bordnetze zumindest weitgehend vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausge
staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüche beschrieben.
Anhand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die mögliche Strukturierung der beiden Bordnetze
Fig. 2 u. 3 mögliche Ausbildungen der Stromverteiler der beiden
Bordnetze
Fig. 4 eine mögliche Versorgung der Verbraucher im Motor
raum
In der Fig. 1 ist der Umriss 1 eines Fahrzeugs gezeigt, das Räder 2, einen Motor 3,
Türen 4 und 5, einen Motorraum 6, einen Fahrzeuginnenraum 7 und einen Koffer
raum 8 aufweist. Das gezeigte Fahrzeug weist ein 42 V-Bordnetz mit einem Stromver
teiler 15 und einer 36 V-Batterie 15a auf. Die zugehörigen Verbindungsleitungen die
ses Bordnetzes sind voll ausgezogen dargestellt. Sie sind besonders geschützte Lei
tungen. Das Fahrzeug weist auch ein 14 V-Bordnetz auf, das einen Stromverteiler 30
mit einer Batterie 30a aufweist. Die zugehörigen Verbindungsleitungen einschließlich
der 14 V-Verbindungsleitung zwischen dem Stromverteiler 15 und dem Stromverteiler
30, die zur Versorgung des zweiten Bordnetzes und zur Ladung der Batterie 30a
dient, sind gestrichelt eingezeichnet. Zur Umsetzung der 42 V des einen Bordnetzes
auf die 14 V des andern Bordnetzes dient ein im Stromverteiler 15 enthaltener Span
nungsumsetzer. Stromverteiler 30 und die Batterie 30a sind im hinteren Teil des
Fahrzeugs in der Zeichnung unter der Rückbank oder alternativ im Kofferraum 8, und
somit in Längsrichtung gesehen, entfernt vom Verteiler 15 und gegenüber dem Ver
teiler 15 auf der anderen Wagenseite untergebracht.
Die Zeichnung zeigt eine Konzentration der 42 V-Verbraucher im Motorraum 6 und in
der Nähe davon, wie z. B. die Frontscheibe evt. mit Heizung und Scheibenwischer
16. Die 42 V-Verbraucher im Motorraum sind der Motor 3, Innenraumlüftermotore 12,
die Servolenkung 13, und der ABS-Motor 14. Dazu gehören auch die Motorsteue
rung, der Motor und die Kupplung des Klimakompressors und eine Luftpumpe. Im
Motorraum ist auch ein im Motor integrierter Startermotor/Generator 18 unterge
bracht, wobei der Generator die Betriebsspannung liefert und die Batterie 15a lädt.
Ein Versorgungsstrang des 42 V-Bordnetzes führt auch zum Kofferraum 8 und ver
sorgt dort die Heckscheibenheizung 10, die Tankpumpe 19 und den Heckscheiben
wischer 20.
Das auf der andern Seite des Fahrzeugs 1 angeordnete 14 V-Bordnetz versorgt
Verbraucher mit geringerem Leistungsbedarf. Vom Stromverteiler 30 führt dort ein
Versorgungsstrang 21 zu den rechten Fahrzeugtüren, ein weiterer Strang 23 zum
rechten und weiter (Leitung 23a) zum linken vorderen Motorraum (Scheinwerfer,
Scheinwerferscheibenwischer) und ein weiterer Strang 24 zum Kofferraum 8 mit den
Heckleuchten und den Audio- oder Telematikgeräten. Ein weiterer Versorgungs
strang 25 führt zum Cockpit, ein weiterer 26 zur Mittenkonsole und zu den Sitzen
(Verstellung, Heizung) und einer 27 zum Dach (Schiebedachmotor, Innenraumleuch
ten, usw.). Nicht eingezeichnet ist ein Strang, der zu den Sicherheitssystemen führt.
Dieser hat im Cockpitinnenraum und Kofferraum seine Anschlüsse.
Wichtig für die beschriebenen Strukturen sind die intelligenten Stromverteiler 15 und
30. Von diesen werden die gesamten Bordnetze auf Funktion und Stromverbrauch
überwacht, wozu die Eingangs-, Ausgangs- und/oder Verbraucherströme gemessen
und in einem MC zu Steuersignale für die einzelnen Netzfeile und Stränge verarbeitet
werden. Auch der Ladezustand der Batterien 15a und 30a wird überwacht.
In der Zeichnung werden auch die linken Türen 4 und 5 von dem 12 V-Bordnetz über
einen Strang 22 versorgt. Hier kommt es zu den einzigen Kreuzungen x der 42 V- und
12 V-Leitungen. Hier werden besondere Maßnahmen zur Isolation der Netze gegen
einander vorgenommen. Um auch diese Kreuzungen x zu vermeiden, wird alternativ
die Versorgung dieser Türen durch das 42 V-Netz vorgeschlagen, was eine gewisse
Redundanz bezüglich der Spannungsversorgung für die Türen bedeutet.
Die 42 V-Versorgung der Türen macht allerdings die Elektronik aufwendiger, weil ne
ben einem Hochstromverbraucher, nämlich dem Fensterhebermotor mit 150 W, viele
kleine Verbraucher, z. B. Motoren von Außenspiegel und im Türschloss und Leuch
ten versorgt werden müssen. Wegen der kleinen Leistung dieser Türschloss- und
Außenspiegelmotore lassen diese sich nicht mit einer 42 V-Wicklung ausführen. Es
wird also ein 42/14 V-Spannungskonverter im Steuergerät für die Tür benötigt.
Andererseits ist es vorteilhaft, Strukturen und entsprechende Steuergeräte, die vor
wiegend nur mit Hochstromverbrauchern bestückt sind, an das 42 V-Netz anzuschlie
ßen. Typisches Beispiel ist der Sitz, der neben der Sitzheizung (200 W) bis zu 8 Ver
stellmotore (insges. 100 W) enthalten kann. Die Elektronik der Sitzbelegung oder z. B.
Display im Sitz für Multimedia kann dann von einem DC-Konverter geringer Leistung
im Sitzsteuergerät versorgt werden.
In Fig. 2 ist ein erster Stromverteiler 41 für hohe Spannung (42/36 V) und ein zweiter
Stromverteiler 60 für niedrige Spannung 14/12 V dargestellt. Beide Verteiler 41 und
60 sind direkt an ihre 36 V-, bzw. 12 V-Batterie 41a, bzw. 60a angebaut, wodurch ein
Kurzschluss zwischen Batterie und Stromverteiler ausgeschlossen ist. An der Klem
me 43 des ersten Stromverteilers 41 ist der 42 V-Generator angeschlossen. Im
Stromverteiler 41 wird der Eingangsstrom über einen Shunt 42 zur Messung des
Eingangsstromes geführt. Die Eingangsleitung führt zu mehreren Endverstärkern 44
über die Verbraucher 45 versorgt werden. Außerdem führt sie zu einer Sicherung 47
und weiter zu einem Steuergerät 48, z. B. für die elektrische Servolenkung. Weiterhin
ist die Eingangsleitung mit einem Microcomputer (MC) 49 verbunden und schließlich
noch mit einem Eingang eines Spannungskonverters, 50, der am Ausgang 14 V ab
gibt.
Die Endstufen und der Strompfad zum Steuergerät 48 können beliebig erweitert sein.
Bei den Endverstärkern 44 ist je ein integrierter Widerstand zugrunde gelegt; über
diesen und über der Sicherung 47 und über dem Shunt 42 werden die jeweiligen
Ströme gemessen und dem MC49 mitgeteilt, was durch die Pfeile 51 angedeutet ist.
Im Stromverteiler 41 wird somit der Eingangsstrom (über Shunt 42) und die Aus
gangsströme (über Sicherung 47 und Endstufen 44) gemessen und dem Powerma
nagement MC49 mitgeteilt. Die ansteuerbaren Endstufen 44, z. B. Mosfeds stellen
zugleich eine elektronische Sicherung dar. Hier kann durch die Strommessung auch
ein Teilkurzschluss erkannt werden, wenn der Nennstrom überschritten wird. Die
Endstufe wird dann vom MC 49 gesperrt. Man sieht trotz der Sicherungswirkung der
Endstufen Sicherungen 46 im Strompfad vor, um bei dem seltenen Fall eines Kurz
schlusses und des gleichzeitigen Durchlegierens der Endstufe, einem Brand vorzu
beugen. Man kann hier jedoch eine nicht auswechselbare Schmelzsicherung oder
eine regenerierbare Sicherung (z. B. Polyswitch) verwenden. Den Stromverteiler 41
samt Batterie 41a wird man vorzugsweise im Motorraum unterbringen, da dort ja
auch die Verbraucher hoher Leistung untergebracht sind, die vorzugsweise mit 42 V
betrieben werden (wie z. B. Motorgebläse, Innenluftgebläse, Frontscheibenwischer),
evt. Frontscheibenheizung, ABS-Motor). Der Strompfad mit der Sicherung 47 ist ty
pisch für die Versorgung eines externen Steuergeräts 48 mit hoher Leistung, wie z. B. die elektrische Servolenkung. Die Aufgabe der Sicherung 47 ist, einen seltenen
Kurzschluss in der Verbindungsleitung, z. B. bei einem Crash abzusichern. Daher
muss diese nicht auswechselbar realisiert werden.
Der MC 49 ist mit den externen Steuergeräten, z. B. 48, z. B. mittels eines Datenbus
52, z. B. Can verbunden und erhält alle Informationen über die extern geschalteten
Verbraucher und den 12 V-Stromverteiler 60 und kann umgekehrt dort eingreifen.
Der Spannungskonverter 50 versorgt den Verteiler 60 über eine Leitung 53.
Am Eingang und Ausgang des Stromverteilers 60, nämlich an einem Shunt 61 und
hinter dem Anschluss der Batterie 60a am Shunt 62 wird der Eingangs- und Aus
gangsstrom der Batterie und des Verteilers gemessen und einem zweiten MC 63
mitgeteilt, der seinerseits mit dem MC 49 über den Datenbus korrespondiert. Entspre
chend wird durch Steuerung des Spannungskonverters 50 der Ein- und Ausgangs
strom im Gleichgewicht gehalten, wobei Stromspitzen von der Batterie abgedeckt
werden.
Die beiden MC 49 und 63 stellen gleichzeitig eine gegenseitige Redundanz dar, das
heißt jeder kann bei Ausfall des andern MC das Management übernehmen, sofern
nicht ein Totalausfall des MC vorliegt.
Der Stromverteiler ist in der Baugröße klein und ist mit vielen Funktionen ausgestat
tet und kann daher als intelligenter Stromverteiler bezeichnet werden.
Der 12 V-Stromverteiler 60 hat, wie gesagt, am Eingang ebenfalls einen Shunt 61,
dessen Ein- und Ausgang mit dem MC 63 verbunden sind. Die 12 V-Stromversorgung
geht zunächst zur 12 V-Batterie 60a. Die weiterführende Stromleitung 64 geht wieder
über einen Shunt 62, so dass Ein- und Ausgangsstrom im 12 V-Stromverteiler 60 ge
messen werden können. Kurzzeitige Belastungen, die der Gleichstromkonverter 50
nicht abdeckt, können somit vom Powermanagement erfasst werden. Als Alternative
zum Shunt sind auch strommessende Elemente, wie z. B. Hallelemente denkbar.
An die 12 V-Stromversorgungsleitung 64 sind eine Reihe von Sicherungen 65 ange
schlossen. Hier schließen sich Leitungsstränge 66 des 12 V-Bordnetzes mit Steuer
geräten 66a an, z. B. die Versorgung des Fahrzeugs links, des Fahrzeugs rechts, die
12 V-Verbraucher des Motorraums, Sicherheitssysteme, Kofferraum, Motor und Ge
triebe. Die Sicherungen können auch hier regenerierbare Sicherungen sein.
Die eingezeichneten Abzweigungen 67 führen zu weiteren Verbrauchern. Diese an
die Leitungsstränge 66 angeschalteten Steuergeräte 66a melden dem Powermana
gement im MC 63 über den Datenbus 52 die Leistungen des angeschalteten Ver-
Verbrauchers. Dieser wird dann wiederum im Powermanagement verglichen mit dem
gemessenen Strom am Shunt 62.
An die 12 V-Leitung 64 sind auch Verbraucher 68 angeschaltet, die über Schalter 69
betrieben werden. Dies sind z. B. Zigarrenanzünder und dgl. Hier lohnt sich kein
Busknoten, wie er bei den Steuergeräten vorgesehen ist. Über eine hier im Strom
pfad eingebaute Sicherung 70 kann der Strom gemessen werden und dem MC 63
gemeldet werden. Über einen weiteren Strompfad 71 kann alternativ zu den Endstu
fen 44 im 42 V-Stromverteiler 41 eine Endstufe 72 zum Schalten von Verbrauchern
73 eingesetzt werden. Wegen des kleineren Stromes wird hier auf eine Absicherung
verzichtet.
Die Leitung 64 führt zum MC 63 und zu einem Gleichstromkonverter 74. Dieser setzt
die Spannung auf 42 V herauf zum Laden der 36 V-Batterie 41a oder eines startrele
vanten Energiespeichers über die Leitung 74a, wenn ein 42 V-Starter vorgesehen ist.
Wird ein Schwungradstarter mit 12 V Betriebsspannung verwendet, wird die Mo
torsteuerung mit 42 V über die Leitung 75 versorgt.
Der Fremdstartstützpunkt 76 ist mit dem 12 V-Kreis und dem Pulswechselrichter 77
des Schwungradstarters verbunden.
Auch beim 12 V-Stromverteiler 60 gilt, dass das gesamte Bordnetz in der Strom- und
auch Spannungsbilanz überwacht wird. Damit können vom Powermanagement in
einfacher Weise die Zustände SOC und SOH der Batterien erfasst werden.
Fig. 3 zeigt eine Alternative zum 12 V-Stromverteiler 60. Der Unterschied liegt ledig
lich darin, dass in diesem 12 V-Stromverteiler 80 Relais 81 mit Sicherungen 82 in
den, den Leitungssträngen 46 der Fig. 1 entsprechenden Leitungssträngen 83 ver
wendet werden. Deren Schalter werden im Falle eines Kurzschlusses geöffnet. Der
Vorteil liegt darin, dass im Kurzschlussfall die Sicherungen 82 nicht ausgewechselt
werden müssen. Hier sind ähnlich wie beim 42 V-Stromverteiler 41 nicht auswechsel
bare Sicherung 82 für den unwahrscheinlichen Fall des Relaisklebens im Kurz
schlussfall vorgesehen. Der Ausgangsstrom zu den Leitungssträngen 83 wird ge
messen. Der große Vorteil der Relais 81 liegt aber im Verpolschutz für die nachge
schalteten Leitungsstränge 83, der beim Fremdstart nicht auszuschließen ist.
Außerdem hat das Relais den Vorteil, dass bei einem kurzzeitigen Kurzschluss der
Leitungsstrang bald wieder betriebsfähig ist.
Bei den Leitungssträngen 83 mit Verzweigungen 84 (entsprechend 50 in Fig. 1) ist es
auch denkbar in den Kabelbaum regenerierbare Sicherungen vor oder nach den
Steuergeräten 87 einzubauen. Das hat den Vorteil, dass im Kurzschlussfall nicht der
gesamte Strang, sondern nur ein Zweig abgeschaltet werden kann. Die Versorgung
aller Ausgänge über Relais hat den Vorteil, dass der gesamte Verteiler verpolsicher
ist, da die Relais vom MC nur angesteuert werden, wenn die richtige Polung vorliegt.
Ein weiteres Relais 88 ist in einem Strompfad 89 mit Schaltern verwendet. Dieses
Relais versorgt zusätzlich eine Endstufe 90 und einen Gleichspannungskonverter 91,
die damit einen Verpolschutz haben.
Der MC 92 ist durch einen einfachen Verpolschutz 93 abgesichert.
Dieses Konzept für den Stromverteiler 80 ist dem Stromverteiler 60 der Fig. 2 überle
gen und trotz der Relais 81 dem 42 V-Verteiler ebenbürtig.
Mit diesem Stromverteiler ist weitestgehend das gesamte Bordnetz einschließlich der
Batterie 94 überwachbar. Der Einbauraum ist kleiner als bei den heutigen Siche
rungskästen und es wird erreicht, dass kein Fahrzeug mehr liegen bleibt, weil der
Fahrer die Sicherung nicht wechseln kann. Das Powermanagement (MC) kann über
ein Display im Fahrzeug einen kritischen Zustand im Bordnetz melden und dieser
kann sogar über Telematic weiteren Diensten zugeleitet werden. Das Konzept kann
z. B. im Crashfall außer den sicherheitsrelevanten Funktionen den Rest abschalten
oder nur den kurzgeschlossenen Teil. Das Powermanagement erfasst auch den Ge
nerator, dessen Ausgangsstrom bedarfsabhängig gesteuert wird.
Fig. 4 zeigt eine gegenüber Fig. 1 etwas geänderte Versorgung der Verbraucher im
Motorraum. Der intelligente Stromverteiler ist auch hier mit 15 bezeichnet. In diesem
Beispiel versorgt er auch die Leuchteinheiten 100 und 100a über getrennte Stränge
wobei hier Pulsweitenmodulatoren, die sich in den Blöcken 101 und 101a befinden,
zwischengeschaltet sind, die die hohe Spannung des Stromverteilers 15, z. B. 42 V in
eine der Befeuchtung entsprechende mittlere Spannung von z. B. 12 V herabsetzen.
Auch benachbarte Verbraucher 102, wie Leuchtweitenverstellung, Waschwasserhei
zung, Horn und Scheinwerferreinigung werden mittels dieser herabgesetzten Span
nung der Blöcke 101, 101a versorgt. Vorzugsweise sind die Blöcke 101 und 101a als
Busknoten ausgebildet, die, da sie zeitunkritisch sind, z. B. über 1-Draht-Bus, z. B.
einen LIN-Bus LB bedient werden können. Auch der Luftpumpe 102a, dem Innen
raumgebläse 102b und dem Scheibenwischermotor 102c sind Busknoten zugeord
net. Sie über einen 1-Draht-Bus z. B. LIN-Bus LB bedient werden. Zeit- und/oder si
cherheitsrelevante Verbraucher wie z. B. die Motorsteuerung 103, die Lenkhilfe 104
und die Bremshilfe EPS 105 sind ebenfalls Busknoten zugeordnet, die jedoch mittels
"Timetriggered Protokoll" TB arbeiten.
In der Fig. 2 sind zwei Spannungswandler 50 und 74 vorgesehen. Es ist jedoch auch
möglich nur einen bidirektionalen Spannungswandler vorzusehen, der die Funktio
nen der beiden Spannungswandler übernimmt. Dieser wird vorzugsweise dem zwei
ten Stromverteiler mit der niedrigeren Spannung zugeordnet. Er setzt also die Span
nung der Niederspannungsbatterie (12 V) in die Versorgungsspannung des 42 V-
Bordnetzes um. Diese Versorgung wird gebraucht und ist gegebenenfalls kurzzeitig
überlastbar, wenn der integrierte Startergenerator z. B. bei seiner Verwendung als
elektrischer Antrieb, z. B. bei Rekuperation keinen ausreichenden Strom ins 42 V-
Bordnetz liefert und im 42 V-Bordnetz leistungsstarke Verbraucher, z. B. der Motor
der Servolenkung, z. B. bei einem Lenkmanöver, stärker beansprucht werden.
Mittels der intelligenten Stromverteiler und ist der Spannungskonverter verpolge
schützt, was auch für die beiden Spannungskonverter der Fig. 2 gilt.
Wird der intelligente Stromverteiler mit der niedrigen Spannung, wie in Fig. 1 gezeigt,
im hinteren Teil des Fahrzeugs untergebracht, so kann man die 42 V-Verbraucher,
die in der Nähe angeordnet sind, von dem Eingang des bidirektionalen Spannungs
wandlers versorgen. Auch hier kann der Spannungswandler durch den intelligenten
Stromverteiler gegen Verpolung am Fremdstartanschluss geschützt sein.
Claims (21)
1. Kraftfahrzeug mit zwei Bordnetzen mit unterschiedlicher Spannung, von denen
das erste, das die höhere Spannung aufweist, einen Generator (18) und eine
Batterie und/oder einen relevanten Energiespeicher (15a) und das zweite eine
Batterie (30a) aufweist und bei dem den beiden Bordnetzen unterschiedliche
Verbraucher zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bord
netze je einen intelligenten Stromverteiler (15, 30) aufweisen, von denen aus
jeweils die zugeordneten Verbraucher über Leitungen versorgt werden und die,
die zugeordneten Bordnetze auf Kurzschluss überwachen und von denen ge
gebenenfalls der Stromverteiler (30) des zweiten Bordnetzes zusätzlich sein
Bordnetz auf Verpolschutz überwacht, dass wenigstens im zweiten Bordnetz
ein Spannungskonverter (74) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem Bord
netz mit der höheren Spannung verbunden ist und dass die Leitungen der bei
den Bordnetze wenigstens weitgehend voneinander getrennt verlegt sind.
2. Kraftfahrzeug Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die intelligenten
Stromverteiler durch Strom- und/oder Spannungsmessung von Eingangs- und
Ausgangsströmen und Stromregelung mittels Microcomputern MC (49, 63) die
Bordnetze auf Funktion und Verbrauch überwachen.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver
sorgungsleitungen der beiden Bordnetze weitgehend auf unterschiedlichen
Fahrzeughälften verlaufen.
4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Batterie (15a) und/oder der relevante Energiespeicher und der Strom
verteiler (15) des ersten Bordnetzes in einem Einbauraum, vorzugsweise im
Motorraum (6) untergebracht sind.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucher
(11 bis 14 und 16) für die höhere Spannung wenigstens weitgehend in einem
Einbauraum, vorzugsweise im Motorraum (6) untergebracht sind und mittels
geschützter Leitungen mit dem ersten Stromverteiler (15) verbunden sind.
6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Batterie (30a) und der Stromverteiler (30) des zweiten Bordnetzes im
Fahrzeuginnenraum (7) oder Kofferraum (8) unterbracht sind.
7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stromverteiler (15, 30) in Batterienähe angeordnet sind, insbesondere
an den Batterien (15a, 30a) angebaut sind.
8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stromverteiler (15, 30) für die einzelnen Verbraucherstrompfade Si
cherungen, vorzugsweise in Ansteuerendstufen integrierte Sicherungen und
gegebenenfalls zusätzliche Schmelzsicherungen aufweisen.
9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass an notwendigen Kreuzungen (x) von Leitungen der beiden Bordnetze zu
sätzliche elektrische Isolierungen vorgesehen sind.
10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Vermeidung von Kreuzungen von Leitungen der beiden Bordnetze
Verbraucher für die niedrige Spannung dem Bordnetz für die höhere Spannung
zugeordnet werden.
11. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Stromverteiler (30) des zweiten Bordnetzes mit wenigstens einem der
Versorgungsstränge zu den rechten Fahrzeugtüren (Strang 21), zum Motor
raum (Strang 23), zum Kofferraum (Strang 24), zum Cockpit (Strang 25), zu den
Sitzen (Strang 26), zum Dach und/oder zu den Sicherheitssystemen verbunden
ist.
12. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbraucher (100, 100a) im Motorraum oder dazu benachbart mit
niedriger Betriebsspannung vom ersten Stromverteiler (15) unter Einschaltung
von wenigstens einem Pulsweitenmodulator (101, 101a) zur Herabsetzung des
Mittelwerts der Versorgungsspannung versorgt werden.
13. Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtein
heiten (100, 100a) des Kraftfahrzeugs durch getrennte Stränge mit dem ersten
Stromverteiler (15) verbunden sind und dass die Pulsweitenmodulatoren (101,
101a) den Leuchteinheiten (100, 100a) zugeordnet sind.
14. Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zu den
Leuchteinheiten (100, 100a) benachbarte Verbraucher (102) mit niedriger Be
triebsspannung von den Pulsweitenmodulatoren (101, 101a) der Leuchteinhei
ten mitversorgt werden.
15. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgung der an den ersten Stromverteiler (15) angeschlossenen
Verbraucher über Busknoten (105, 105a) von Busverbindungen (LB, TB) er
folgt.
16. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zeitunkritische
Busknoten (105) für entsprechende Verbraucher (100, 100a, 102) über 1-Draht-
Bus (z. B. LIN-Bus LB) versorgt werden.
17. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Zeit- und/oder
sicherheitsrelevante Busknoten (105a) für entsprechende Verbraucher (103,
104, 105) mittels Bus mit "Time Triggered Protokol" (TB) (z. B Flexray) versorgt
werden.
18. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
dass ein bidirektional ausgelegter Spannungswandler vorgesehen ist, der die
Spannungen der beiden Bordnetze jeweils in die Spannung des andern Bord
netzes umsetzt.
19. Kraftfahrzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Span
nungswandler dem zweiten Stromverteiler mit der niedrigen Spannung zuge
ordnet ist.
20. Kraftfahrzeug, nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Verbraucher
mit hoher Betriebsspannung, die in der Nähe des zweiten Stromverteilers mit
der niedrigen Spannung angeordnet sind, vom Hochspannungseingang des
Spannungswandlers versorgt werden.
21. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
dass der Spannungsumsetzer gegenüber Verpolung am Fremdstartanschluss
durch den intelligenten Spannungsverteiler geschützt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10208982A DE10208982A1 (de) | 2001-03-23 | 2002-02-28 | Kraftfahrzeug mit zwei Bordnetzen |
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Owner name: INTEDIS GMBH & CO. KG, 97084 WUERZBURG, DE |
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8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: LEIBER, HEINZ, 71739 OBERRIEXINGEN, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |