WO2002034576A1

WO2002034576A1 - Knotenpunkt eines daten-busses eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: WO2002034576A1
Application number: PCT/EP2001/011803
Authority: WO
Inventors: Paul Bayer
Original assignee: Audi Ag
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2002-05-02
Also published as: DE10053313A1; EP1328422A1; EP1328422B1; DE10053313B4

Abstract

Gemäss der Erfindung wird der Knotenpunkt von einem ersten Teil (1) an den zumindest eine Leitung des CAN-Busses geführt ist und einem zweiten Teil (2) gebildet, der mit dem ersten Teil (1) zusammenfügbar ist und Mittel (8) zum Verbinden der Leitung aufweist. Ein solcher Knotenpunkt ist auf einfache Weise auflösbar, so dass eine Fehleranalyse möglich ist. Zum anderen ist der Knotenpunkt, d.h. die Leitungsverbindung durch Zusammenfügen des ersten und zweiten Teiles (1, 2) auf einfache und sichere Weise wieder herstellbar.

Description

Knotenpunkt eines Daten-Busses eines Kraftfahrzeugs

Aus der DE 195 05 845 A1 ist eine Steuerungsvorrichtung zum Betrieb von auf, insbesondere für den Kommunal- oder Winterdienst bestimmten Fahrzeugen befindlichen und/oder anbaubaren Zusatzaggregaten, insbesondere in Form eines Steuergerätes bekannt, wobei ein Steuerungs-, Anzeige- und Bedienmodul über einen auf dem Fahrzeug vorgesehenen Leitungs-Bus verbunden sind. Der Leitungs-Bus besteht aus einem CAN-Bus an den über Schnittstellen bildende Steckkontakte die genannten Module ansteckbar sind. Es ist somit auf kostengünstige und einfache Weise möglich, das Anzeige- und/oder Bedienmodul an unterschiedlichen Stellen, die mit Steckverbindungen ausgeführt sind, am Kraftfahrzeug anzuordnen um somit die anbaubaren Zusatzaggregate zu steuern.

Ein solcher CAN-Bus besteht im wesentlichen aus einer Ringleitung an die die CAN-Teilnehmer über einen Leitungscrimp angeschlossen sind bzw. schließbar sind. Ein solcher Leitungscrimp ist nicht mehr oder nur unter erheblichem Aufwand trennbar. Aufgrund der vielen CAN-Teilnehmer und der unterschiedlichen Übertragungsgäs^'chwindigkeiten, beispielweise im Komfort-CAN, Antriebs-CAN, Display-CAN, sind im Kraftfahrzeug eine Vielzahl solcher Crimpverbindungen vorgesehen, die im Kabelleitungssatz (Kabelbaum) integriert sind und entweder unter dem Teppich, hinter Verkleidungen oder im Schalttafelbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet sind.

Treten Elektronikprobleme auf oder sind Nacharbeiten erforderlich so ist es schwierig solche Crimpverbindungen zu finden und diese dann aufzulösen um eine Fehleranalyse durchführen zu können. Nach erfolgter Fehleranalyse müssen die einzelnen Leitungen der Crimpverbindung wieder verlötet oder verpresst werden. Hierbei können sich Übergangswiderstände ergeben, die wiederum zu Störungen führen können. Ferner kann nicht mit absoluter Sicherheit gewährleistet werden, dass auch wieder alle Leitungen im Verbund sicher umfasst werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen CAN-Bus für ein Kraftfahrzeug und insbesondere einen Knotenpunkt derart auszuführen, dass eine einfache Fehleranalyse möglich ist und dass die Sicherheit der elektrischen Verbindung gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteil der Erfindung ist, dass der Knotenpunkt von einem ersten Teil, an den die zumindest eine Leitung des CAN-Busses geführt ist und einem zweiten Teil gebildet wird, der mit dem ersten Teil zusammenfügbar ist und Mittel zum Verbinden der Leitung aufweist. Es ist somit durch das Zusammenfügen des ersten und zweiten Teiles auf einfache Weise möglich einen CAN- Knoten zu bilden. Durch Separieren der Teile kann dieser CAN-Knoten auf einfache Weise aufgelöst werden, um diesen für die Fehleranalyse zugänglich zu machen. Für die Fehleranalyse kann dann beispielsweise einen Analysator über eine Leitung, an dem endseitig ein zweites Teil vorgesehen ist, mit dem CAN-Bus in Verbindung gebracht werden.

Weiter Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigt:

Figur 1 einen Knotenpunkt eines Daten-Busses für ein Kraftfahrzeug nach der Erfindung, Figur 2 Teile des Knotenpunktes nach der Figur 1 ,

Figur 3 ein erstes Teil des Knotenpunktes,

Figur 4 ein zweites Teil des Knotenpunktes in einer Draufsicht,

Figur 5 das zweite Teil in einer Unteransicht und

Figur 6 eine Anschlusseinrichtung für eine Fehleranalysegerät und

Figuren 7-10 prinzipielle Darstellungen des Knotens nach der Figur 1.

Bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Figuren werden jeweils gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Aus der Figur 1 geht ein Ausführungsbeispiel eines Knotenpunktes eines Daten-Busses z.B. eines CAN-Busses für ein Kraftfahrzeug hervor welcher ein erstes Teil 1 aufweist an das wenigstens eine Leitung, d.h. die Leitungsenden der Leitung des CAN-Busses führbar sind. Ein zweites Teil 2 dieses Knotenpunktes ist mit dem ersten Teil 1 zusammenfügbar und weist Mittel zum Verbinden der Leitungsenden auf. Im Ausführungsbeispiel ist das erste Teil 1 als Steckerbuchse und das zweite Teil 2 als Stecker ausgeführt. Ebenso könnte aber auch das erste Teil 1 als Stecker und das zweite Teil 2 als Steekerbuchse-ausgeführt sein. Über ein VerriegeJänyselement 3 ist das zweite Teil 2 am ersten Teil 1 verriegelbar. Der Knotenpunkt ist somit gegen ungewolltes Öffnen gesichert. Besonders bevorzugt wird ein solcher Knotenpunkt an einer Stelle im Kraftfahrzeug positioniert, die einen leichten Zugriff, insbesondere für die Fehleranalyse ermöglicht. Hierzu eignet sich beispielsweise eine Stelle im Bereich der Armaturentafel. Geeignet sind aber auch weitere Stellen beispielsweise im Motorraum oder im Kofferraum, wenn diese zweckdienlicher erscheint. Im Rahmen der Erfindung können aber auch mehrere Knotenpunkte im Kraftfahrzeug vorgesehen sein, beispielsweise können Knotenpunke links- und rechtsseitig der Armaturentafel im Fußraum angeordnet sein. Zur näheren Erläuterung des ersten und zweiten Teiles 1, 2 wird nunmehr auf die Figur 2 verwiesen. Aus dieser Figur ergibt sich, dass das erste Teil 1 ein Gehäuse 4 zur Aufnahme eines Kontaktträgers 5 aufweist, an den zumindest eine Leitung des Bussystems anschließbar ist. Dieser Kontaktträger 5 kann beispielsweise in eine Ausnehmung 6 am Gehäuse 4 eingeschoben werden und in einer Endposition rasten. Das Gehäuse 4 des ersten Teiles 1 kann zur Befestigung in eine Öffnung des Kraftfahrzeuges eingebracht werden und dort in einer Endposition rasten. Diese Ausführungsform hat Vorteile in der Fertigung, da diese Art der Befestigung mit einem nur geringen Zeitaufwand verbunden ist. Alternativ könnte das Gehäuse 4 des ersten Teiles 1 aber auch über eine Schraubverbindung oder Schnappverbindung am Kraftfahrzeug befestigt werden.

Aus der Figur 2 ergibt sich ferner, dass das zweite Teil 2 als Stecker 7 ausgebildet ist und zumindest eine zweipolige Kurzschlussbrücke 8 aufweist. Im speziellen Ausführungsbeispiel können mehrere Kurzschlussbrücken 8 vom Stecker 7 aufgenommen werden, wobei beispielsweise zwei achtpolige und zwei sechzehnpolige Kurzschlussbrücken 8 vorgesehen sind. Im zusammengefügten Zustand des Steckers 7 mit der Steckerbuchse verbindet diese Kurzschlussbrücke 8 bzw. diese Kurzschlussbrücken 8 eine Leitung bzw. mehrere Leitungen, die an den Kontaktträger 5 herangeführt und einem CAN-Bus des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist/sind.

Das Verriegelungselement 3 umfasst einen am Stecker 7 anbringbaren Hebel 9, der um am Stecker 7 vorgesehene Zapfenlager 10 schwenkbar ist. Die Zapfenlager 10 werden hierzu in Öffnungen 11 aufgenommen, die an den Schenkeln 12 des Hebels 9 vorgesehen sind. Endseitig ist zumindest an einem Schenkel 12 ein Zahn 13 ausgebildet der mit einem am Gehäuse 4 ausgebildeten Zahn bzw. einer Zahnaufnahme 14 zum Bewirken der Verriegelung zusammenwirkt. Hierzu kann der Hebel 9 von der in der Figur 4 gezeigten Position um das Zapfenlager 10 verschwenkt werden, so dass er in einer in der Figur 1 dargestellten Position an einem Rastelement 15 rastet. Aus der Figur 4 ergibt sich ferner, dass der Stecker 7 einen Codierbereich 16 aufweist, so dass er nur einer bestimmten Steckerbuchse, in einer bestimmten Zuordnung (Figur 3) zugeordnet werden kann, die einen entsprechenden Codierbereich 16 als Gegenstück aufweist. Aus der Figur 3 ergibt sich, dass der Kontaktträger 5 mehrere Bereiche 17 aufweist denen ein gemeinsames oder aber auch jeweils ein Bussystem zugeordnet sein kann. Ferner ist ersichtlich, dass der Kontaktträger 5 mit Positionierausnehmungen 18 ausgeführt ist in die Positionierungsstifte 19 des Steckers 7 greifen (Figur 5) können.

Aus den Figuren 3 und 5 ergibt sich noch, dass dem ersten und zweiten Teil 1 ,2 eine weitere Rastverbindung 20 zugeordnet ist, die beispielsweise als in eine Rastausnehmung 21 greifende Rastnase 22 ausgeführt ist.

Durch einen in den Figuren 1-5 beschriebenen Knotenpunkt ist es auf einfache Weise möglich, den Knoten zu lösen und eine Diagnose des Bussystems bzw. des jeweiligen Bussystems und/oder der Busteilnehmer durchzuführen und anschließend wieder eine gesicherte Knotenverbindung herzustellen. Zur Fehleranalyse ist an das erste Teil 1 ein Fehleranalysator über eine zugeordnete Leitung 23 und einen weiteren Stecker 24 anschließbar, so dass eine Ein- und Auskopplung von Signalen möglich ist. Ebenso könnte der Fehleranalysator als Programmiereinrichtung ausgeführt sein, so dass über die Leitung 23 in Verbindung mit dem weiteren Stecker 24 eine Programmierung zumindest eines Teilnehmers, beispielsweise eines Steuergeräts, auf einfache Weise erfojgen kann-- Aus der ~Figuir~6 ist ersichtlich, dass auch der weitere Stecker 24 mit einem weiteren Hebel 25 ausgeführt ist, so dass dieser sicher an dem ersten Teil 1 befestigt werden kann.

Um eine bessere und sichere Zuordnung zu gewährleisten kann sowohl am Stecker 7 als auch am ersten Teil 1 eine L-förmige Führung 26 ausgebildet sein, die im Zusammenwirken insbesondere ein Zusammenhalt des Gehäuses 4 des ersten Teiles 1 am Stecker 7 sicherstellen. Einem Aufbiegen des Gehäuses 4 beim Zusammenfügen mit dem Stecker 7 ist somit wirkungsvoll entgegen gewirkt. Wirkungsgleich sind selbstverständlich T-förmige Führungen und Z-förmige Führungen kurz, Führungen, die ein sicheres Zusammenfügen und Halten bewirken.

Aus den Figuren 7-10 geht ein pinzipieller Knotenpunkt eines Daten-Busses hervor, wobei, bei der nachfolgenden Erläuterung, bereits erwähnte Elemente mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind.

Aus der Figur 7 geht ein prinzipieller Knotenpunkt hervor, wobei zumindest eine Leitung 27 eines Daten-Busses zum ersten Teil 1 führt. Das zweite Teil 2 weist eine elektrische oder optische Verbindung auf über die im zusammengesteckten Zustand der Teile 1 , 2 die Leitung 27 geschlossen ist. Beim Entfernen der Teile 1,2 wird diese Leitung 27 unterbrochen, d.h., geöffnet. Die Leitung 27 des Daten-Busses kann hierbei als elektrische oder optische Leitung ausgeführt sein. Durch einen derart ausgeführten Knotenpunkt kann somit eine Leitung 27 des Daten-Busses auf einfache Weise geöffnet oder geschlossen werden.

Aus der Figur 8 geht hervor, dass an das erste Teil 1 Bus-Teilnehmer 28, 29, 30 über jeweils zumindest eine Leitung geführt sind. Der Knotenpunkt ist durch Separieren der Teile 1,2 geöffnet. Aus der Figur 8 ergibt sich noch, dass auch hierbei die Leitung 27 an das erste Teil herangeführt ist, was jedoch nicht zwingend notwendig ist. Im Rahmen der Erfindung ist es folglich auch möglich nur Bus-Teilnehmer 28, 29, 30 an den Knotenpunkt zu führen. Ein entsprechend-der Figur 8 geschlossener Knotenpunkt ergibt sich aus der Figur 9.

Zur Diagnose des Daten-Busses bzw. der Bus-Teilnehmer 28, 29, 30 wird das zweite Teil 2 vom ersten Teil 1 entfernt und ein Diagnosestecker 31 mit dem ersten Teil 1 in Verbindung gebracht. Über den Diagnosestecker 31 und entsprechenden Leitungen ist ein Diagnosegerät 32 mit den Bus- Teilnehmern 28, 29, 30 verbindbar, so dass diese sowie ggf. die Leitung 27 diagnostizierbar sind. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich die Leitung 27 an das zweite Teil 2 zu führen so dass beim Entfernen des zweiten Teiles 2 vom ersten Teil 1 der Daten-Bus nicht unterbrochen aber der Zugang zu den Bus- Teilnehmern 28, 29, 30 bzw. zu bestimmten Bus-Teilnehmern möglich ist. Es wurde bereits erwähnt, dass es unerheblich ist, ob das erste oder zweite Teil als Stecker bzw. Buchse ausgebildet ist.

Bezugszeichenliste

1 erstes Teil

2 zweites Teil

3 Verriegelungselement

4 Gehäuse erstes Teil

5 Kontaktträger

6 Ausnehmung

7 Stecker

8 Kurzschlussbrücke

9 Hebel

10 Zapfenlager

11 Öffnung

12 Schenkel

13 Zahn

14 Zahnaufnahme

15 Rastelement

16 Codierbereich

17 Bereich

18 Positionierausnehmung

19 Positionierstift

20 Rastverbindung

21 Rastausnehmung

22 Rastnase

23 Leitung

24 weiterer Stecker

25 weiterer Hebel

26 L-förmige Führung

27 Leitung

28 Bus-Teilnehmer

29 Bus-Teilnehmer

30 Bus-Teilnehmer

31 Diagnosestecker

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Knotenpunkt eines Daten-Busses eines Kraftfahrzeuges, wobei der Knotenpunkt von einem ersten Teil (1) und einem zweiten Teil (2) gebildet wird, der mit dem ersten Teil (1) zusammenfügbar ist wobei an den ersten Teil (1 ) die zumindest eine Leitung des Daten- Busses geführt ist, wobei das zweite Teil (2) Mittel zum Verbinden der Leitung aufweist und wobei beim Zusammenfügen des ersten und zweiten Teiles (1 , 2) die zumindest eine Leitung verbunden wird.

2. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach Anspruch 1 , wobei zumindest eine Leitung eines Busteilnehmers an den ersten Teil (1 ) geführt ist und wobei beim Zusammenfügen des ersten und zweiten Teiles (1 ,2) die Leitung des Busses und die Leitung des Busteilnehmers miteinander verbunden werden.

3. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest eine Leitung des jeweiligen Busteilnehmers an den ersten Teil (1 ) geführt ist und wobei beim Zusammenfügen des ersten und zweiten Teiles (1 ,2) die Leitungen miteinander verbunden werden.

Knotenpunkt eines Daten-Busses nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei unterschiedliche Daten-Busse über jeweilige Leitungen an den ersten Teil (1) geführt sind.

Knotenpunkt eines Daten-Busses nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein erster Daten-Bus einem ersten Bereich (17) des ersten Teiles (1) und ein zweiter Daten-Bus einem zweiten Bereich (17) des ersten Teiles (1) zugeordnet ist.

6. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mittel (8) zum Verbinden der Leitungen als im zweiten Teil (2) angeordnete elektrische Kurzschlussbrücke (8) ausgebildet sind.

6. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste und zweite Teil (1,2) im zusammengefügten Zustand verriegelbar sind.

7. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach Anspruch 7, wobei das erste und zweite Teil (1,2) ausschließlich in einer Endposition im zusammengefügten Zustand verriegelbar sind.

8. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das erste und zweite Teil (1,2) nur in einer bestimmten, vorgegebenen Anordnung zueinander zusammenfügbar sind.

9. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Teil (1) als Steckerbuchse und das zweite Teil (2) als Steckerteil (7) ausgebildet sind.

10. Knotenpunkt eines Daten-Busses nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Daten-Bus als CAN-Datenbus ausgeführt ist.