DE1480407A1 - Elektronische Schalt- und UEberwachungseinrichtung fuer eine Mehrkreis-Blinklichtanlage bei Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Elektronische Schalt- und Überwachungseinrichtung für eine Mehrkreis-Blinklichtanlage bei Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft eine elektronische Schalt- und W"berwachungseinrichtung für eine Mehrkreis-Blinklichtsignalanlage bei Kraftfahrzeugen zur Anzeige eines beabsichtigten Richtungswechsels, bei der der Ausfall einer oder mehrerer Glühlampen über Kontrollampen angezeigt wird.
• Bei den bekannten Überwachungseinrichtungen dieser .Art beruht die Überwachung der Funktion der einzelnen Blinkleuchten auf der durch den Ausfall einer oder mehrerer Glühlampen hervorgerufenen Stromschwächung. Meist werden zur Anzeige stromabhängige elektromagnetische Schaltmittel eingesetzt, die je nach Stromfluss abgefallen oder angezogen sind und die Kontrollampen entsprechend steuern. Sind liehrkreis-Blinklichtanlagen aufzubauen, dann muss der Blinkgeber mehrere Stromstufen unterscheiden können. Dazu sind mehrere auf unterschiedliche Stromwerte eingestellte Schaltmittel vorzusehen. Da die Ansprechvverte dieser Schaltmittel von Blinkgeber zu Blinkgeber streuen und die Gesamtstromstärke im Blinkkreis von der Spannung der Batterie abhängig ist, wird mit steigender Anzahl der überwachten Glühlampen die Anzeige über die Kontrollampen nicht mehr eindeutig. Beim Ausfall einer Glühlampe ist ja bekanntlich der Gesamtstrom im Blinkkreis bei Maximalspannung der Batterie nicht mehr viel verschieden von dem Strom im Blinkkreis der bei Minimalspannung und allen Glühlampen fliesst. Eine andere bekannte .Anordnung sieht daher vor, dass nur der Grundkreis, z.B. die Blinkleuchten der Zugmaschine, über den Blinkgeber mit einer zugeordneten Kontrollampe gesteuert werden und dass für jeden weiteren Blinkkreis ein .vom Blinkgeber des Grundkreises gesteuerter Transistorschalter mit eigener Kontrollampe vorgesehen ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass im Grundkreis und in den weiteren Blinkkreisen die Stromüberwachung vereinfacht wird. Die Nachteile der Anordnung bestehen jedoch darin, dass für jeden zusätzlichen Blinkkreis. eine getrennte Schaltbahn am Blinklichtschalter vorzusehen ist und dass bei zwei zusätzlichen Blinkkreisen, z.B. Zugmaschine mit zwei Anhängern, zwei z;etrennte Blinklichtleitungspaare über die Steckdosen und Verbindungskabel zu führen sind.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Scralt- und überwachungseinrichtung für eine üiehrkreis-Blinklichtanlage bei Kraftfahrzeugen zu schaffen, die ohne besondere Blinklichtschalterbahnen und zusätzliche Blinklichtleitungen auskommt und dennoch eine eindeutige Kontrolle der angeschalteten Blinklichtleuchten ermöglicht. Die elektronische Schalt- und Überwachungseinrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Blinkfunktion und die Kontrollfunktion getrennt sind und dass dies über eine in die Blinklichtleitung eingeschleifte elektronische astabile Kippschaltung und einen elektronischen Analog-Digital-Wandler übernommen wird. Erfindungsgemäss übernimmt die Schaltfunktion eine astabile Halbleiter-Kippschaltung, die beim Schliessen des Blinklichtschalters Versorgungsspannung erhält und periodisch schwingt, während die Überwachungsfunktion eine als Analog-Digital-Wandler geschaltete Kette von Tunneldioden mit entsprechend bemessenen Hügelströmen übernimmt. Damit beim Schliessen des Blinklichtschalters die Blinkleuchten sofort aufleuchten, ist vorgesehen, dass eine astabile Kippschaltung eingesetzt ist, die beim Anlegen der Versorgungsspannung in einem bestimmten Schaltzustand zu schwingen beginnt. Der in die Blinkleitung direkt eingeschaltete Halbleiter ist an die mgiimale Schalt-

  leistung der

  angepasst. Der

  diesen Schalt-Halbleiter steuernde Steuer-Halbleiter der

  astabilen Kippechaltung wird über einen Widerstand von der

  Blinkleitung `'gespeist. Dieser Widerstand kann erfindungsge-

  mä.se als Kontrollampe für den Schaltkreis ausgebildet werden.

  Die Spannungsabfälle an den Tunneldioden werden erfindungs- .

  gemäss über Transiator--Schaltetufen mit Ansprechschwellen

  überwacht. Die lnsprechschwellen sind auf die Leistungen

  der Blinklichtkreise angepasst. Die Kontrollam'pen sind in-

  die Ausgangskreise dieser Transistor-Schaltstufen einge-

  schaltet. Die Überwachung kann auch ,über nur eine Kontroll-

  lampe ausgeführt werden,.wenn die Kette von Tunneldioden

  durch eire Transiator-Sehaltstnfe überwacht wird und die

  Ansprechschwelle der Sehaltstafe in Abhängigkeit von der

  ,Anzahl und Leistung der B1inikreiae eingestellt wird.

  Grösste Anpwssungefähigkeit an die verschiedensten Gegeben-

  heiten lässt sich gadurch erreichen, dass die astabile Kipp-

  schaltung und der ännlog-Digital-Wandler als getrennte kon-

  struktive Baueinheiten ausgeführt sind.

  Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

  Es zeigen:

  Fig.1 im Prinzip die Schält- und,tberwachungseinrichtung

  nach der Erfindung für eine Zweikreis-Anlage,

  Fig.2 einen Analog »igital-Wandler mit einer Kette von

  Tunneldioden als 'Überwaehungseinriehtung,

  Fig.3 eine auf die Ansahl der greise einstellbare Über-

  wachungseinrichtung und

  Fig.4 eine aetabile Transistor-Kippechaltung als Schalt

  einrichtung.

  Anhand der Fig.1 wird die Blinklichtanlage nach der Jgrgindt

  im Prinzip erläutert. In die von der Batterie B abgehlnded

  Blinklichtleitung BZ ist vor dem Blinklichtechalter 138 der

  Analog-Digital-Wandler ADyi und die astabile Kippschaltung KS eingeschleift. Der Analog-Digital-@rand ler ist je nach der . Anzahl der zu überwachenden Kreise mit der entsprechenden Anzahl von Tunneldioden mit nachgeschalteten Transistor-Schaltstufen ausgerüstet, die die Kontrollampen KZ1 bis KZn steuern. Über den Blinklichtschalter BS können die Blinklichtleuchten der linken oder der rechten Fahrzeugseite an die Blinklichtleitung BZ angeschaltet werden. über die Steckdose D1 können zu den Blinklichtleuchten S1 bzw. Sr der Zug-. maschine die Blinklichtleuchten H11 bzw. H1r des ersten Anhängers und über die Steckdose D2 die Blinklichtleuchten H21 bzw. H2r des zweiten Anhängers versorgt werden.
• Anhand der Fig.2 wird die Wirkungsweise der Überwachungseinrichtung erklärt. Dazu sollen aber vorher einige Worte zu der Kennlinie einer Tunneldiode gesagt werden. Fliesst durch die Tunneldiode ein :itrom, der kleiner ist als der Hügelstrom, dann bleibt dOr Spannungsabiall an der Tunneldiode klein. 'Übersteigt der Strom durch die Tunneldiode den Wert des Hügelstromes, dann steigt der Spannungsabfall an der Tunneldiode sprungartig an. Da Tunneldioden mit Hügelströmen von-einigen Llilliampere bis zu mehreren Ampere hergestellt werden können und diese Kennwerte ausserdem temperaturunabhängig sind, lasen sich mit diesen Halbleiter-Elementen sehr gute Analog-Digital-Jandler aufbauen, wenn man die an einer Kette von Tunneldioden mit verschiedenen Hügeletrömen auftretenden Spannungsabfälle überwacht. Die Grösse der Spannungssprünge an der Tunneldiode ist durch das Material bedingt, so weisen z.B. Germaniumdioden eine Spannungeänderung von 50mV auf 200mV auf. Dieser Spannungeprung kann über eine Transistor-Schaltstufe bequem in ein digitales Ausgangssignal umgewandelt werden. Gibt man der Traneistor-Schaltstufe eine Yorspannung von z.B. 100 mV, dann bleibt diese Schaltstufe ' bis zum Auftreten des Spannungssprunges an der Tunneldiode sicher gesperrt. . -Die Wahl der Hügelströme richtet sich nach der Leistung der Blinkkreise. Ist z.B. nur die Zugmaschine angeschaltet, dann muss bei kleinstem Stromfluss im Blinkkreis der Hügelstrom der Tunneldiode TD1 sicher überschritten werden. Die über den Spannungsteiler R1, R2 eingestellte Vorspannung des Transistors Trsl wird überwunden und die Kontrollampe KL1 leuchtet auf.
• Da die Blinklichtleitung BL zu der freischwingenden Kippschaltung führt, wird der Stromfluss über die Tunneldioden periodisch abgeschaltet und wieder eingeschaltet, so dass die Transistor-Schaltstufe Trs1 auch die Kontrollampe KL1 periodisch steuert. Fällt in dem Blinkkreis eine Glühlampe aus, dann reicht der in der Blinklichtleitung BL fliessende Strom nicht mehr aus, die Tunneldiode TD1 in den Schaltzustand mit grossem Spannungsabfall umzusteuern. Die Transistor-Schaltstufe Trs1 bleibt gesperrt und die Kontrollampe KL1 leuchtet nicht mehr auf. Daran erkennt man den fehlerhaften Zustand der Anlage.
• Für jeden weiteren Blinkkreis ist eine weitere Tunneldiode, z.B. TDn, mit entsprechend gewähltem Hügelstrom vorgesehen. Da der Gesamtstrom über die Kette verläuft, ist auch der Hügelstrom entsprechend zu wählen. Die Stufung der Hügelströme in der Kette richtet sich nach der Stufung der Leistung in der Blinklichtleitung bei Anschaltung von einem, zwei, drei usw. Blinkkreisen.
• Wie Fig.3 zeigt, kann die Überwachungseinrichtung auch vereinfacht werden. Die Transistor-Schaltstufe Trm überwacht den Gesamtspannungsabfall an allen in Reihe geschalteten Tunneldioden TD1 bis TDn. Über den Schalter Sk wird die Vorapannung der Schaltstufe entsprechend der Anzahl und Leistung der Blinkkreise eingestellt. Auf diese Weise braucht nur eine Kontrolllampe Klan vorgesehen und beobachtet werden. Ist die gesamte Blinklichtanlage in Ordnung, dann leuchtet die Kontrollampe Um auf. Fällt in einem beliebigen Blinkkreis eine Glühlampe aus, dann leuchtet die Kontrollampe nicht mehr auf, da der Spannungsabfall an der Tunneldiodenkette kleiner wird, wie die durch den Schalter Sk eingestellte Vorspannung der Transistor-Schaltstufe Trm. In Fig.4 ist eine aus den Transistoren Trl und Tr2 aufgebaute astabile Kippschaltung gezeigt. Der in der Blinklichtleitung BZ-liegende Transistor Tr1 ist auf die maximale Ausgangsleistung aller Blinkkreise ausgelegt. Die Koppelelemente C und Rb bestimmen im wesentlichen die Schaltfrequenz des astabilen Schaltkreises. Damit beim Anlegen der Versorgungsspannung über den Blinklichtschalter BS der astabile Schaltkreis in der Zage "Trl.leitend" zu schwingen beginnt, ist eine nur im Einschaltzustand wirkende Steuerspannung vorgesehen, die über den Widerstand R1, den Kondensator C1 und die Diode D1 den Transistor Tr2 sperrt. Mit dem Anlegen der Versorgungsspannung erhalten die Blinkkreise daher sofort Strom.
• Die Leistung des Steuer-Transistors Tr2 kann auf die Steuerleitung des Schalt-Transistors Tr1 abgestimmt werden. Als Arbeitswiderstand kann eine Kontrollampe KL vorgesehen werden, an der die richtige Arbeitsweise der astabilen Kippschaltung angezeigt wird. Diese Kontrollampe leuchtet periodisch auf, solange der Blinklichtschalter BS betätigt ist.

Claims (13)

1. P a t e n t ans p r ü c h e 1. Elektronische Schalt- und Überwachungseinrichtung für eine Mehrkreis-Blinklichtsignalanlage bei Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Blinkfunktion und die Kontrollfunktion getrennt sind und dass dies über eine in die Blinklichtleitung (BL) eingeschleifte elektronische astabile Kippschaltung (KS) und einen elektronischen Analog-Digital-Wandler (ADW) übernommen wird.
2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine astabile Halbleiter-Kippschaltung eingesetzt ist, die beim Schliessen des. Blinkschalters (BS) Versorgungsspannung erhält und periodisch schwingt.
3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine astabile Kippschaltung eingesetzt ist, die beim Anlegen der Versorgungsspannung in einem bestimmten Schaltzustand (Trl leitend) zu schwingen beginnt.
4. 4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, dass der in die Blinklichtleitung (BL) eingeschaltete Halbleiter (Tri) an die maximale Schaltleistung des Blinkkreises angepasst ist.
5. 5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn$eiohnet, dass der andere Steuer-Ha'mleitqr (Tr2) der astabilen Kippschaltung über einen hochohmigen Widerstand (R) an die Blinkleitung (BL) angeschaltet ist.
6. 6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsleistung des Steuer-Halbleiters (Tr2) an die Steuerleistung des Sohalt-Halbleiters (Tr1) angepasst ist.
7. 7. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitswiderstand (R) des Steuer-Halbleiters (Tr2) als Signallampe (KL) ausgebildet ist. B.
8. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Analog-Digital-Wandler (ADW) eine Kette von Tunneldioden (TD1,TDn) mit entsprechend bemessenen Hügelströmen eingesetzt ist und dass der Spannungsabfall an den einzelnen Tunneldioden (TD1, TDn) zur Ansteuerung der Kontroll-Leuchten (KZ1, KLn) ausgenützt ist.
9. 9. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsabfall an den Tunneldioden (TD1, TDn) als Steuerspannung für Transistor-Schaltstufen (Trs1, Trsn) mit entsprechenden Ansprechschwellen (R1-82, R1-R3) verwendet ist.
10. 10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansprechschwellen (R1-R2, R1-R3) der Transistor-Schaltstufen (Tr11, Trsn) an die Leistungen der Blinkkreise angepasst sind.
11. 11. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleuchten (KL1, KLn) in die Ausgangskreise der Transistor-Schaltstufen (Trs1, Trsn) eingeschaltet sind.
12. 12. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette von Tunneldioden (TD1, TDn) von einer gemeinsamen Transistor-Schaltstufe (Trsm) überwacht ist und dass die Ansprechschwelle (R1-82, R1-R3) der Schaltstufe in Abhängigkeit von der Anzahl und Leistung der Blinkkreise eingestellt wird (Schalter Sk).
13. 13. Schalt- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die astabile Kippschaltung (KS) und der Analog-Digital-Wandler (ADW) als getrennte konstruktive Baueinheiten ausgeführt sind.