DE19727551C2 - Schaltungsanordnung zur Spannungsversorgung wenigstens eines in einer Kraftfahrzeugtür angeordneten elektrischen Verbrauchers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Spannungsversorgung wenigstens eines, in einer Kraft­ fahrzeugtür angeordneten elektrischen Verbrauchers, mit einer von einer Bordspannungsversorgung des Kraftfahrzeuges unabhängig arbeitenden Hilfsenergie­ quelle.

Stand der Technik

Es ist bekannt, in Türen von Kraftfahrzeugen elektri­ sche Verbraucher, beispielsweise elektrisch betätig­ bare Türschlösser, anzuordnen. Eine Energiezufuhr zu dem elektrischen Verbraucher erfolgt üblicherweise über Verbindungskabel, die die elektrischen Verbrau­ cher mit einer Bordspannungsversorgung, beispielswei­ se der Kraftfahrzeugbatterie, verbinden. Die Verbin­ dungskabel werden hierbei durch die Kraftfahrzeugka­ rosserie in den Innenraum der Kraftfahrzeugtür ver­ legt, wobei ein Übergang an Karosseriebefestigungs­ punkten der Kraftfahrzeugtüren erfolgt. Die Leitungen werden durch entsprechende Öffnungen geführt und mit elastischen Ummantelungen vor Beschädigungen ge­ schützt. Bei dieser Lösung ist nachteilig, dass in einem Havariefall, beispielsweise durch Unfall, ent­ weder die Kraftfahrzeugbatterie und/oder die Verbin­ dungsleitungen zerstört werden können. Infolge der hiermit verbundenen Unterbrechung der Energiezufuhr können sich in ihrer Schließstellung befindende und mit den Türgriffen nur elektrisch gekoppelte Tür­ schlösser nicht betätigt werden.

Um dieses Risiko zu minimieren, ist bekannt, im Kraftfahrzeug zusätzlich eine Hilfsenergiequelle, beispielsweise eine zusätzliche Batterie, vorzusehen, die an geschützter Stelle des Kraftfahrzeuges ange­ ordnet ist. Hierdurch wird im Falle eines Unfalls si­ cher gestellt, dass durch die geschützte Anordnung der Hilfsenergiequelle deren Zerstörung minimiert ist. Bei dieser Lösung ist jedoch nachteilig, dass zusätzliche Verbindungsleitungen von der Hilfs­ energiequelle in die Kraftfahrzeugtür verlegt werden müssen. Diese werden ebenfalls über die Karosserie an den Karosseriebefestigungspunkten der Kraftfahrzeug­ türen in die Türen geführt. Die zusätzlichen Verbin­ dungsleitungen sind daher im gleichen Maße wie die Hauptverbindungsleitungen gefährdet, indem diese bei­ spielsweise bei einem Unfall durchtrennt werden. Darüber hinaus ist mit einer doppelten Leitungs­ führung ein erhöhter Montage- und Kostenaufwand ver­ bunden.

Aus der DE 43 22 811 A1 ist eine Einrichtung zum lei­ tungsgebundenen Übertragen von elektrischen Signalen bekannt, mittels der Steuersignale an in einer Tür eines Kraftfahrzeuges angeordnete Stellelemente über­ tragbar sind. Hierbei erfolgt eine transformatorische Einkopplung der Signale über Spulenkörper aufweisende Steckverbinder, die von den Elementen einer Schar­ nieranordnung gebildet werden. Insofern müssen die miteinander wirkenden Bestandteile der Scharnier­ anordnung jeweils mit einer elektrischen Leitung verbunden sein.

Aus der DE 36 28 496 A1 ist eine Schaltanordnung für Ausrüstungsbauteile von Kraftfahrzeugen bekannt, die bei Auslösen eines auf unfalltypische Beschleuni­ gungen ansprechenden Beschleunigungsschalters in eine sicherheitsunkritische Lage überführbar sind. Hier­ durch wird beispielsweise eine Notöffnung von ver­ riegelten Kraftfahrzeugtüren sichergestellt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, dass eine Spannungsversorgung der in der Kraftfahr­ zeugtür angeordneten elektrischen Verbraucher auch im Falle eines Unfalls mit hoher Sicherheit aufrecht er­ halten werden kann. Dadurch, dass die Verbindung zwi­ schen der Hilfsenergiequelle und dem wenigstens einem elektrischen Verbraucher über eine, keine Karosserie­ befestigungspunkte aufweisende Seite der Kraftfahr­ zeugtür leitungsfrei erfolgt, wird die Gefahr der Zerstörung von Verbindungsleitungen drastisch redu­ ziert, da diese nicht mehr parallel zu Karosserie­ befestigungspunkten (Scharniere) der Kraftfahrzeug­ türen verlegt sind. Selbst bei Abreißen der Karos­ seriebefestigungspunkte im Falle eines Unfalls, wobei dabei ausgegangen wird, dass die Kraftfahrzeugtür durch ein sich in seiner Schließstellung befindliches Schloss noch seine Lage im Wesentlichen beibehält, kann die Spannungsversorgung für die in der Kraft­ fahrzeugtür angeordneten elektrischen Verbraucher, insbesondere für ein elektrisch betätigbares Schloss, aufrecht erhalten werden. Hierdurch wird ein Not­ öffnen der Kraftfahrzeugtür sicher gestellt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, dass die Übertragung der Hilfsenergie, zumin­ dest an einer Übergangsstelle, zwischen der Kraft­ fahrzeugtür und einem Karosserieteil durch Transfor­ mation einer Wechselspannung erfolgt. Hierdurch wird sehr vorteilhaft erreicht, dass zwischen der Kraft­ fahrzeugtür und dem Karosserieteil, insbesondere einer B- oder C-Säule, keine Verbindungsleitung un­ mittelbar zu verlegen ist, so dass einerseits die Übertragung der Hilfsenergie möglich ist und anderer­ seits die Kraftfahrzeugtüren während ihres normalen Gebrauchs in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs­ beispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Anordnung der erfin­ dungsgemäßen Schaltungsanordnung nach ei­ nem ersten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug 10. Dargestellt sind eine Karosserie 12 des Kraftfahrzeuges 10, die so bezeichnete A-Säu­ len 14, B-Säulen 16 und C-Säulen 18 aufweist. Ferner sind Kraftfahrzeugtüren 20 vorgesehen, die an Karos­ seriebefestigungspunkten 22 mittels Scharniere an den A-Säulen 14 beziehungsweise B-Säulen 16 angelenkt sind.

Das Kraftfahrzeug 10 besitzt eine Hilfsenergiequel­ le 24, beispielsweise eine Batterie oder einen Akku­ mulator, die eine Gleichspannung zur Verfügung stellt. Die Hilfsenergiequelle 24 ist an geschützter Stelle im Kraftfahrzeug 10 angeordnet, so dass bei einem eventuellen Unfall eine Beschädigung der Hilfs­ energiequelle 24 mit hoher Wahrscheinlichkeit ausge­ schlossen werden kann. Die Hilfsenergiequelle 24 ist mit einem Schaltungsbauteil 26 verbunden, das einen DC/AC-Wandler 28 sowie eine nicht näher dargestellte Verteilung aufweist. Von dem Schaltungsbauteil 26 führen elektrische Verbindungsleitungen 30 zu in den B-Säulen 16 beziehungsweise C-Säulen 18 angeordneten Spulen 32. Die Spulen 32 sind in den B-Säulen 16 be­ ziehungsweise C-Säulen 18 auf geeignete Weise befe­ stigt und vorzugsweise in der Nähe eines in den Kraftfahrzeugtüren 20 angeordneten elektrisch betä­ tigbaren Schlosses 34 positioniert. Hier nicht näher gezeigte elektrische Betätigungsmittel der Schlös­ ser 34 sind mit einer in der Kraftfahrzeugtür 20 an­ geordneten Spule 36 verbunden, die korrespondierend zu den Spulen 32 angeordnet sind.

Dem Schaltungsbauteil 26 ist ein Sensorelement 38 zu­ geordnet, das beispielsweise von einem Beschleuni­ gungssensor gebildet ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung übt fol­ gende Funktionen aus:

Im Falle eines Unfalls wird über das Sensorelement 36 das Schaltungsbauteil 26 aktiviert. Der sich bis da­ hin im Ruhestand befindende DC/AC-Wandler 28 wandelt die von der Hilfsenergiequelle 24 anliegende Gleich­ spannung in eine Wechselspannung um. Diese Wechsel­ spannung liegt über die elektrischen Verbindungslei­ tungen 30 an den Spulen 32 an. Die von einem Wechsel­ strom durchflossenen Spulen 32 erzeugen - wie nach allgemeinen Gesetzen der Elektrotechnik bekannt - ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld wird in die in den Kraftfahrzeugtüren 20 angeordneten Spulen 36 einge­ koppelt, woraufhin dort eine Wechselspannung indu­ ziert wird. Es versteht sich von selbst, dass die Spulen 32 und 36 derart zueinander positioniert sind, dass diese Transformation möglich ist. Gegebenenfalls können die Rahmenteile im Bereich der Spulen 32 und 36, sowohl der Kraftfahrzeugtüren 20 als auch der B- Säulen 16 beziehungsweise der C-Säulen 18 aus einem unmagnetischen Material bestehen, so dass eine Ab­ schirmung vermindert wird.

Die von den Spulen 36 induzierte Wechselspannung kann zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Schlös­ ser 34, insbesondere zu deren Notöffnung, eingesetzt werden. Hierzu ist ein - nicht näher dargestellter - AC/DC-Wandler zwischengeschaltet, der eine Gleich­ spannung für die elektrischen Betätigungsmittel der Schlösser 34 bereit stellt.

Insgesamt ist somit eine Schaltungsanordnung geschaf­ fen, die lediglich im Bedarfsfalle, nämlich nach ei­ nem durch das Sensorelement 38 detektierten Unfall, aktiviert wird. Die Hilfsenergiequelle 24 wird somit nur in diesem Bedarfsfalle belastet, so dass eine lange Lebensdauer der Hilfsenergiequelle 24 gewähr­ leistet ist. Diese braucht somit nur in relativ großen Abständen ausgetauscht oder wieder aufgeladen werden.

Eine weitere Möglichkeit der Aktivierung der Schal­ tungsanordnung besteht darin, wenigstens einen, gege­ benenfalls beide (innerer und äußerer), Türgriff der Kraftfahrzeugtür 20 mit einem Signalsender zu verse­ hen. Der Türgriff weist hierzu ein Piezoelement auf, das in an sich bekannter Weise bei Bewegung des Tür­ griffes ein Spannungssignal erzeugt. Dieses Span­ nungssignal kann ausgenutzt werden, um eine Informa­ tion an das Schaltungsbauteil 26 zu übermitteln. Die Übertragung kann beispielsweise induktiv oder kapazi­ tiv direkt in das Schaltungsbauteil 26 oder über einen in den B-Säulen 16 oder C-Säulen 18 angeordne­ ten Empfänger erfolgen. Auch durch diese Variante wird erreicht, dass eine Aktivierung der Schaltungs­ anordnung und somit eine Belastung der Hilfsenergie­ quelle 24 nur im Notfall erfolgt.

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zur Spannungsversorgung wenig­ stens eines in einer mit Scharnieren an Karosserie­ befestigungspunkten angelenkten Kraftfahrzeugtür an­ geordneten elektrischen Verbrauchers, mit einer von einer Bordspannungsversorgung des Kraftfahrzeuges unabhängig arbeitenden Hilfsenergiequelle, wobei die elektrische Verbindung zwischen dem Verbraucher (34) und der Hilfsenergiequelle (24) über eine keine Karosseriebefestigungspunkte (22) aufweisende Seite der Kraftfahrzeugtür (20) leitungsfrei erfolgt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Übertragung der Hilfsenergie durch Transformation einer Wechselspannung erfolgt.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfs­ energiequelle (24) eine Gleichspannungsquelle ist, deren Gleichspannung mittels eines Wandlers (28) in eine Wechselspannung gewandelt wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem in der Kraftfahrzeugtür angeordneten elektrischen Verbrau­ cher (34) ein Wandler zur Wandlung der Wechselspan­ nung in eine Gleichspannung zugeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Akti­ vierung der Hilfsenergiequelle (24) durch ein, einen Notfall detektierendes Sensorelement (38) erfolgt.