-
Die vorliegende Erfindung betrifft
Zentralelektriksysteme für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
-
Herkömmlicherweise umfaßt eine Zentralelektrik eine
Mehrzahl von Elektronikgehäusen für die Steuerung
verschiedener Organe des Fahrzeugs sowie
Leistungsbauteile, wie etwa Schutzsicherungen, Relais oder
ähnliches, wobei diese verschiedenen Gehäuse und
Bauteile untereinander sowie mit den verschiedenen
Stromversorgungsquellen des Fahrzeugs verbunden sind
(Stromversorgung durch die Batterie für die Bauteile,
die den Organen entsprechen, bei denen eine
Stromversorgung bei abgeschalteter Zündung erforderlich ist -
Zubehörstromversorgung für die Bauteile und Gehäuse,
die den Organen entsprechen, deren Stromversorgung
während der Anlaßphase unterbrochen wird - sogenannte
APC-Stromversorgung oder Stromversorgung "nach der
Zündung" für die Organe, die für den Fahrbetrieb
erforderlich sind und deren Stromversorgung während des
Anlaßvorgangs nicht unterbrochen werden kann).
-
Es sind bereits Zentralelektrikstrukturen
vorgeschlagen worden, bei denen die verschiedenen Gehäuse und
Bauteile in einem gleichen Gehäuse zusammengefaßt
sind.
-
In diesem Zusammenhang kann vorteilhafterweise auf
die unter der Nummer FR-A-2 690 601 veröffentlichte
französische Patentanmeldung verwiesen werden.
-
Eine derartige Struktur weist jedoch eine
komplizierte Montage und eine unzureichende Modularität auf.
Außerdem kann auf die Patentanmeldung EP 547 957
verwiesen werden, in der ein Zentralelektrikgehäuse für
Kraftfahrzeuge beschrieben wird, das eine
Leistungszentralelektrik und eine Multiplex-Zentraleinheit für
die Steuerung der verschiedenen Funktionsorgane des
Fahrzeugs umfaßt.
-
Dieses Zentralelektrikgehäuse weist ebenfalls eine
unzureichende Modularität auf.
-
Im übrigen ist ferner aus der DE-A-43 40 280 eine
Gehäusestruktur für Elektronikbauteile bekannt, die die
Aneinanderfügung mehrerer Module ermöglicht.
-
In dieser DE-A-43 40 280 wird die Anwendung auf die
Zentralelektrikmodule eines Kraftfahrzeugs jedoch in
keiner Weise in Betracht gezogen. Außerdem wird keine
Unterscheidung zwischen Leistungselektronikmitteln
und Steuerungselektronikmitteln vorgenommen.
-
Die Erfindung schlägt nun eine Zentralelektrik für
Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, vor,
umfassend Leistungselektronikmittel, die wenigstens
teilweise auf einem in einem Gehäuse aufgenommenen
ebenen Substrat angebracht sind, wobei dieses Gehäuse
Mittel für seinen elektrischen Anschluß an
Stromversorgungsquellen sowie an Organe des Fahrzeugs umfaßt,
die durch die besagten Elektronikmittel gesteuert
werden, wobei die besagte Zentralelektrik außerdem
Steuerungselektronikmittel umfaßt, die in einem
anderen Gehäuse aufgenommen sind, wobei die beiden
Gehäuse mechanische und elektrische Anschlußmittel
umfas
sen, durch die sie abnehmbar verbunden sind
(Zentralelektrik einer ähnlichen Art wie diejenige gemäß der
FR-A-2 690 601), wobei diese Zentralelektrik dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie mehrere
Leistungselektronikgehäuse umfaßt, wobei die Anschlußmittel des
Steuerungselektronikgehäuses und der
Leistungselektronikgehäuse eine modulierbare Anfügung der
Leistungselektronikgehäuse am
Steuerungselektronikgehäuse ermöglichen.
-
Eine solche Zentralelektrik zeichnet sich durch eine
vereinfachte Montage aus, wobei die Anzahl der für
die Ausführung einer Montage erforderlichen Vorgänge
im Vergleich zu den Vorrichtungen nach dem bisherigen
Stand der Technik erheblich verringert wird.
-
Ihre Struktur ermöglicht außerdem eine ausgeprägte
Modularität in Abhängigkeit von dem für das Fahrzeug
erforderlichen Ausstattungsniveau.
-
Diese Zentralelektrik wird vorteilhafterweise durch
die verschiedenen nachfolgenden Merkmale einzeln oder
in ihren technisch möglichen Kombinationen ergänzt:
-
- Jedes Gehäuse umfaßt Mittel für seinen elektrischen
Anschluß an Stromversorgungsquellen sowie an Organe
des Fahrzeugs, die durch die auf seinem Substrat
angebrachten Elektronikmittel gesteuert werden.
-
- Die besagten Mittel für den elektrischen Anschluß
der Gehäuse an die Stromversorgungsquellen und an die
Organe umfassen einerseits Anschlußstifte, die sich
von den Substraten, die die Elektronikmittel tragen,
aus erstrecken und durch die Gehäuse senkrecht zu den
Ebenen der besagten Substrate hindurchgehen, sowie L-
förmige Anschlußstifte, die sich von den besagten
Substraten aus erstrecken und durch den Randteil der
Gehäuse hindurchgehen.
-
- Die Gehäuse sind auf einem Träger angebracht, der
einen Fußteil, auf dem das
Steuerungselektronikgehäuse befestigt ist, und einen Randteil umfaßt, der
senkrecht zu dem besagten Fußteil angeordnet ist und
der Buchsenanschlußmittel aufweist, die dazu bestimmt
sind, mit den L-förmigen Stiften der Gehäuse
zusammenzuwirken.
-
- Die Mittel zur Befestigung des
Steuerungselektronikgehäuses auf dem Fußteil des Trägers umfassen
einen Zapfen, der in eine formschlüssige Nut eingesetzt
ist, sowie Mittel zur elastische Verriegelung.
-
- Das Steuerungselektronikgehäuse weist elastische
Verriegelungsansätze für die Anfügung des oder der
Leistungselektronikgehäuse an das besagte
Steuerungselektronikgehäuse auf.
-
- Ein Gehäuse besteht aus zwei aneinandergefügten
Gehäusehälften aus Kunststoff-Formteilen.
-
- Das Steuerungselektronikgehäuse weist zwei
gegenüberliegende seitliche Nasen für die Befestigung der
Zentralelektrik im Innern des Fahrgastraums des
Fahrzeugs auf, während der Fußteil des Trägers zwei
gegenüberliegende Nasen zur Befestigung der
Zentralelektrik im Innern des Fahrgastraums des Fahrzeugs
aufweist.
-
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich ferner aus der nachfolgenden Beschreibung. Diese
Beschreibung dient nur zu Veranschaulichungszwecken
und hat keine einschränkende Wirkung. Sie ist unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen zu lesen.
Darin zeigen im einzelnen:
-
- Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer
Zentralelektrik nach einer möglichen Ausführungsart der
Erfindung;
-
- Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer
Zentralelektrik nach einer anderen möglichen
Ausführungsart der Erfindung;
-
- Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht der
Zentralelektrik von Fig. 2;
-
- Fig. 4 und Fig. 5 schematische
Perspektivansichten der mechanischen Anschlußmittel zwischen den
verschiedenen Teilen der Zentralelektrikstrukturen der
Fig. 1 bis 3.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Zentralelektrik umfaßt
zwei Gehäuse 1 und 2, die aufeinander angeordnet
sind.
-
Das Gehäuse 1 ist ein Flachgehäuse, in das eine
gedruckte Schaltung 3 eingesetzt ist, die eine Mehrzahl
von oberflächenmontierten Elektronikbauteilen 4 auf
beiden Seiten des Substrats dieser Schaltung 3 trägt.
-
Diese gedruckte Schaltung 3 und die darauf
angebrachten Bauteile 4 umfassen die gesamte
Steuerungselektronik der Steuerungselemente.
-
Das Substrat der gedruckten Schaltung 3 trägt
außerdem wenigstens zwei Reihen von Anschlußstiften oder
Anschlußzungen 5 und 6, die durch Stifthalter 5a und
6a im Verhältnis zu dem besagten Substrat gehalten
werden.
-
Die Stifte 5 sind dazu bestimmt, die Ein- und
Ausgangsanschlüsse der Elektronik des Gehäuses 1 an die
verschiedenen Stromversorgungsquellen sowie an die
Steuerungsorgane und die Organe auszuführen, die
durch die Zentralelektrik gesteuert werden.
-
Die Stiftreihen 5 sind dazu entlang einer der Kanten
des flachen Gehäuses 1 angeordnet. Sie erstrecken
sich außerhalb des besagten Gehäuses 1 in
quaderförmigen Anschlußeinfassungen 7, die dazu bestimmt sind,
entsprechende Anschlußmittel aufzunehmen, die mit den
verschiedenen Fahrzeugorganen verbunden sind.
-
Das Gehäuse 1 besteht aus zwei Gehäusehälften 1a und
1b, die beispielsweise als Formteile aus Kunststoff
ausgeführt sind.
-
Die untere Gehäusehälfte weist an jedem ihrer
Längsenden eine außen vorstehende Nase 8 auf, die die
Befestigung der Zentralelektrik auf einem Träger im
Innern des Fahrgastraums des Fahrzeugs ermöglicht.
-
Die obere Gehäusehälfte 1b ist einstückig mit den
quaderförmigen Einfassungen 7 sowie mit elastischen
Schenkeln 10 für die Positionierung, Einbaumarkierung
und Befestigung des Gehäuses 2 am Gehäuse 1
ausgeführt.
-
Die Anschlußstifte 6 erstrecken sich durch die obere
Gehäusehälfte 1b hindurch und sind dazu bestimmt, mit
formschlüssigen Buchsenanschlußmitteln 9
zusammenzuwirken, die das Gehäuse 2 aufweist.
-
Das Gehäuse 2 umfaßt außerdem eine gedruckte
Leistungsschaltung 11 sowie verschiedene Bauteile, die
der Fachmann allgemein mit dem Ausdruck
Leistungsbauteile bezeichnet, wie etwa Relais 12,
Nebenwiderstände 13 oder Schutzbauteile 14.
-
Die in Fig. 1 dargestellten Schutzbauteile 14
umfassen Sicherungsanschlußbuchsen 15, die auf einem
Trägerteil 16 angeordnet sind, das seinerseits auf der
integrierten Schaltung 11 angebracht ist.
-
Diese Anschlußbuchsen 15 erstrecken sich durch
Aussparungen hindurch, die an der oberen Wand des
Gehäuses 2 vorgesehen sind, und wirken mit entsprechenden
Anschlußmitteln zusammen, die an dem besagten Gehäuse
2, angebrachte Sicherungen F aufweisen.
-
Die gedruckte Leistungsschaltung 11 trägt außerdem
Stifte 17, die sich von der besagten gedruckten
Leistungsschaltung 11 aus bis nach außen erstrecken und
die dazu bestimmt sind, ebenso wie die Stifte 5 mit
entsprechenden Anschlußmitteln zusammenzuwirken, die
mit den verschiedenen Spannungsquellen des Fahrzeugs
sowie mit den zu steuernden Organen oder Verbrauchern
verbunden sind.
-
Diese Stifte 17 werden durch Stifthalter 17a auf der
gedruckten Leistungsschaltung 11 gehalten.
-
Das Gehäuse 2 besteht aus zwei Gehäusehälften 2a und
2b, die aneinander verschlossen sind.
-
Die obere Gehäusehälfte 2b weist Mittel in
formschlüssiger Ausführung zu den an den elastischen
Befestigungsansätzen 10 angebrachten Mitteln auf, die
zusammen mit den besagten Ansätzen für die Halterung,
Positionierung und Einbaumarkierung des Gehäuses 2
auf dem Gehäuse 1 sorgen.
-
Wie verständlich geworden sein dürfte, ermöglicht die
Zusammenfassung der verschiedenen Elektroniken im
Gehäuse 1 sowie der Leistungsorgane im Gehäuse 2 eine
große schaltungstechnische Vereinfachung.
-
Die Anzahl der Anschlußstellen verringert sich, da
die erfindungsgemäße Struktur die Zusammenfassung der
Masseanschlüsse sowie die Zusammenfassung der
verschiedenen Stromzuleitungsklemmen und der
verschiedenen Klemmen für die Verbindung mit den verschiedenen
Steuerungselementen oder Organen ermöglicht.
-
Außerdem wird die Anzahl der Bauteile für den Schutz
der Elektroniken beträchtlich verringert, da die
Schutzbauteile des Gehäuses 2 in zusammengefaßter
Form den Schutz der verschiedenen Bauteile des
Gehäuses 1 übernehmen.
-
Darüber hinaus ist festzustellen, daß eine solche
Zentralelektrik einfach zu montieren ist.
-
Die Leiterplatte, die der gedruckten Schaltung 3 und
ihren verschiedenen Bauteilen 4 entspricht, wird in
der unteren Gehäusehälfte 2a befestigt, an der die
obere Gehäusehälfte 2b verschlossen wird, woraufhin
das Gehäuse 2 zwischen den elastischen Ansätzen 10
des Gehäuses 1 angesetzt wird, bis ihre
formschlüssigen Befestigungsmittel in Eingriff kommen und die
effektive Halterung des Gehäuses 2 am Gehäuse 1
herbeiführen.
-
Anschließend kann die so ausgeführte Zentralelektrik
auf einem Träger im Innern des Fahrgastraums des
Fahrzeugs anhand der Nasen 8 der unteren
Gehäusehälfte 1a befestigt werden.
-
Als Variante kann, wie in Fig. 2 veranschaulicht,
die erfindungsgemäße Zentralelektrik mehrere
unabhängige Leistungsgehäuse 20 aufweisen, die je nach dem
Ausstattungsniveau des Fahrzeugs am Gehäuse 1
angebracht werden oder nicht.
-
Dazu umfaßt jedes der verschiedenen Leistungsgehäuse
20 Anschlußmittel, um die Verbindung mit den
Stromversorgungsquellen herbeizuführen, die dafür
erforderlich sind (Batterie, Zubehör, Nachzündung usw.).
In den Fig. 2 und 3 sind diese Verbindungen durch
die Stromzuleitungsdrähte F1 bis F4 veranschaulicht
worden.
-
Diese Gehäuse 20 und das Gehäuse 1 umfassen dann
vorteilhafterweise Anschlußmittel 21, die ein Einstecken
der entsprechenden Anschlußmittel 22 ermöglichen
(Fig.
3), die mit den verschiedenen Stromzuleitungen
verbunden sind, was durch eine Verschiebung parallel
zu den Ebenen der Gehäuse 1 und 20 erfolgt.
-
Die Anschlußmittel 21 bestehen beispielweise aus
Stiften 23, die sich rechtwinklig von den
integrierten Schaltungen 3 und 11 aus erstrecken und durch den
Randteil der Gehäuse 1 und 2 hindurchgehen.
-
Diese Stifte 23 werden im Verhältnis zu den
integrierten Schaltungen 3 und 11 durch Stifthalter 24
gehalten, die durch die vorgenannten Randteile der
Gehäuse 1 und 2 hindurchgehen.
-
Die entsprechenden Buchsenanschlußmittel 25 werden in
einer Aufnahme gehalten, die an einem Schenkel 26a
eines L-förmigen Trägers 26 ausgebildet ist, dessen
anderer Schenkel, der durch die Bezugsnummer 26b
bezeichnet wird, parallel zu den Ebenen der Gehäuse 1
und 20 verläuft und die besagten Gehäuse trägt. Der
Schenkel 26b bildet den Fußteil des Trägers 26,
während der Schenkel 26a seinen Randteil bildet.
-
Die Mittel 27 bis 30 zur mechanischen Halterung des
Gehäuses 1 am Träger 26 sind in den Fig. 4 und 5
veranschaulicht.
-
Diese Mittel umfassen einen elastischen Ansatz 27,
der einstückig am Fußteil 26b angeformt ist und der
in einem Haken 28 endet, der dazu bestimmt ist, das
Gehäuse 1 in Anlage an den Schenkel 26a des Trägers
zu halten (Fig. 4).
-
Außerdem umfassen sie eine oder mehrere Nut(en),
beispielsweise in schwalbenschwanzförmiger Ausführung
29, die in der Dicke des Fußteils des Trägers
ausgebildet ist/sind, sowie einen oder mehrere
formschlüssige Zapfen (30), der/die im Verhältnis zum Boden des
besagten Gehäuses 1 vorsteht/vorstehen und der/die
einstückig an diesem angeformt ist/sind (Fig. 5).