CN109076667A - 用于模拟出自车载电网的负载电流的电路装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于模拟出自车载电网的负载电流的电路装置，所述电路装置具有：输入端，所述输入端设计用于，连接到车载电网的导线上，所述导线用于连接负载；输出端，其用于连接替换负载的光源，其中光源与要替换的负载相比具有更小的电流需求；由电阻和开关构成的串联电路，其中电阻处于要模拟的负载的电阻的数量级中，并且串联电路与输入端并联；开关调控器，所述开关调控器的输入端与电路装置的输入端并联，并且所述开关调控器从车载电网的用于连接负载的导线中提取电流，所述电流小于要替换的负载的负载电流，其中电路装置设计成，在负载投入运行时将开关断开和将开关调控器置于运行，并且在切断负载时，将开关闭合和将开关调控器脱离运行，其中开关调控器的输出端将提取的电流回馈到车载电网中。

Description

用于模拟出自车载电网的负载电流的电路装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于模拟出自车载电网的负载电流的电路装置和方法，其具有：输入端，所述输入端设计成，连接到车载电网的用于连接负载的导线上；输出端，所述输出端用于连接替换负载的光源，其中光源与要替换的负载相比具有更小的电流需求。

背景技术

本发明基于根据独立权利要求的类型的用于模拟出自车载电网的负载电流的电路装置和方法。

在近年，基于LED的改装灯已经占领大范围的照明技术领域，尤其在常规照明的领域中。但是在汽车领域中也存在越来越多的改装灯，所述改装灯应该并且能够替换在那里使用的白炽灯。所述改装灯具有两个大的优点：一方面所述改装灯与其基于白炽灯的类似物相比明显更节能。另一方面，所述改装灯相对于其初始形式来说具有明显更长的使用寿命。然而特别地，第一优点引起汽车中的实际性的问题，因为现代的车辆已经实施白炽灯的监控。所述监控通常监控两种事物：一方面在光关断时测量白炽灯丝的电阻，即确定白炽灯是否仍是工作正常的。此外，在相应的灯运行时，测量灯的电流。如果电阻大于基准值或者电流小于基准值，那么将相关导线切断并且车载计算机报告驾驶员：所述灯是有故障的并且必须更换。

这引起，在这种车辆中无法由改装灯简单地替换白炽灯。

发明内容

本发明的目的是，提出一种用于模拟出自车载电网的负载电流的电路装置，所述电路装置能够实现，替代白炽灯能够在汽车中使用改装灯。本发明的目的同样是，提出一种适合的方法，通过所述方法能够以简单的方式通过LED改装灯替换白炽灯。

所述目的的解决根据本发明借助用于模拟出自车载电网的负载电流的电路装置来实现，所述电路装置具有：输入端，所述输入端设计用于，连接到车载电网的用于连接负载的导线上；输出端，所述输出端用于连接替换负载的光源，其中光源与要替换的负载相比具有更小的电流需求；由电阻和开关构成的串联电路，其中电阻处于要模拟的负载的电阻的数量级中，并且串联电路与输入端并联；开关调控器，所述开关调控器的输入端与电路装置的输入端并联，并且所述开关调控器从车载电网的用于连接负载的导线中提取电流，所述电流小于要替换的负载的负载电流，其中电路装置设计成，在负载投入运行时断开开关和将开关调控器投入运行，并且在切断负载时闭合开关和将开关调控器脱离运行，其中开关调控器的输出端将提取的负载电流反馈到车载电网中。借助所述措施，有利地，汽车的光功能的构造借助相对简单的措施而是可行的，而处于汽车中的车载计算机不报告干扰或有故障的灯，因为工作电流由于节约电流的改装灯而是过小的。

在一个实施方式中，负载是白炽灯。在较老的并且较便宜的车辆的大多数探照灯中，借助白炽灯实现全部或几乎全部光功能。仅在这种探照灯中，通过改装灯替换是有意义的，因为仅白炽灯需要如此多的电流，使得替换是值得的。

在一个优选的实施方式中，光源是LED模块或LED改装灯。LED作为发光机构在照明领域中刚好作为标准实施，其是小的并且性能卓越的从而理想地适合于所述目的。

在一个尤其优选的实施方式中，开关调控器是升压变流器(Hochsetzsteller)。升压变流器可相对简单并且成本适宜地制造，并且能够无问题地将从光功能提取的能量再次回馈到车载电网中。

尤其优选地，在光源故障的情况下，开关调控器始终切断，并且开关始终断开。所述措施带来大的优点：借此模拟白炽灯的失效，因为断开的开关模拟灯丝的断裂，并且切断的开关调控器不提取负载电流。借此，车辆的车载计算机报告有故障的白炽灯，从而向车辆的驾驶员正确地表明光源的故障。

根据本发明的用于模拟出自车载网络的负载电流的电路装置的其他有利的改进形式和设计方案从其他从属权利要求中和从下面的描述中得出。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节根据下面对实施例的描述以及根据附图得出，在所述附图中，相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。在此示出：

图1示出用于车辆的第一实施方式的总模块的示意图，所述总模块为借助改装灯在运行中最重要的功能提供负载电流模拟，

图2示出用于车辆的电阻模块的示意图，所述电阻模块为借助改装灯在运行中一个或多个功能提供负载电流模拟，

图3示出用于车辆的负载模块的示意图，所述负载模块为借助改装灯在运行中的一个功能提供负载电流模拟，

图4示出第二实施方式的总模块的示意图，所述总模块呈具有氙气高压放电灯作为探照灯和用于其余光功能的LED的前照灯的形式。

具体实施方式

图1示出用于车辆的总模块1的示意图，所述总模块为最重要的光功能提供负载电流模拟。总模块1由不同的单独模块组成。但是总模块也能够构成为单独模块，所述单独模块包括全部功能。当前，总模块1由负载模块11和电阻模块12组成。

负载模块用于较大的用电器的负载电流模拟，如探照灯或转向灯。

电阻模块用于较小的用电器的负载电流模拟，即例如牌照照明。

两个模块不同地工作。

负载模块11具有冷灯监控装置110、电子负载112和LED改装灯监控装置114。冷灯监控装置110在此用于，模拟关断状态下的冷灯。电子负载112在要替换的负载的输入导线上产生负载电流。借助于电子变换器，将所述负载电流在其他位置再次回馈到车载电网2中，使得车辆的监控模块仅测量导线上的负载电流。在所述检查期间，不接通LED改装灯。这经由软件开始功能发生，所述软件开始功能在几毫秒之后才接通LED改装灯，或者但是冷灯监控装置110识别监控模块的冷灯测试并且使LED改装灯关断，例如关断预定的时间，使得所述LED改装灯在冷灯测试时不能够闪光。LED改装灯监控装置114最后监控LED改装灯在接通状态下的电流，从而确定其功能。

电阻模块12明显更简单地构造，从而对于较小的负载、如车牌照明装置或内部照明装置而言是优化的。电阻模块12具有电阻负载120，并且同样具有LED改装灯监控装置124。

图2示出用于车辆的电阻模块的示意图，所述电阻模块提供用于功能34的负载电流模拟。电阻模块12相对简单地构造，并且适合于小的负载、如内部空间照明装置或车牌照明装置。电阻模块12具有组合的冷灯监控和负载模块120和LED改装灯监控装置124。在电阻模块中，要从导线中提取的电流简单地在负载电阻1201中消耗。负载电阻1201属于组合的冷灯监控和负载模块120，并且在此必须大小分配成，使得所述负载电阻产生如下电流，所述电流最低限度比要替换的白炽灯的额定电流低所使用的改装灯的额定电流。借此，于是总电流与要替换的白炽灯的额定电流一样大。

负载电阻1201与电阻模块12的输入端并联。与负载电阻1201串联地还设置有开关1202，所述开关通常是闭合的。借此，由负载电阻1201和开关1202构成的串联电路具有与要替代的白炽灯的白炽灯丝相同的布线。这具有两个优点：一方面负载电阻1201在开关1202闭合时模拟白炽灯的白炽灯丝的灯丝电阻。通过负载电阻1201产生电流，所述电流大致对应于白炽灯的额定电流，其电阻也处于要替换的白炽灯的灯丝电阻的范围中。由此，负载电阻模拟白炽灯的灯丝电阻，并且车辆中的监控装置检测到完全正常工作的白炽灯。

电阻模块12此外具有LED改装灯监控装置124，所述LED改装灯监控装置监控LED改装灯5的功能，例如经由灯的消耗的电流来监控。当灯失效并且不再工作时，那么LED改装灯监控装置124断开开关1202。借此，用于负载电阻1201的电回路中断，这引起，借此一方面模拟白炽灯的灯丝断裂，因为不再能够测量电阻，并且另一方面在激活的电回路中没有负载电流流动，这同样对应于灯丝断裂的白炽灯的表现。

这引起，当LED改装灯5有故障时，车辆中的监控装置检测到有故障的白炽灯。这对应于装置的期望的表现。

图3示出用于车辆的负载模块11的示意图，所述负载模块为功能31和功能32提供负载电流模拟。负载模块11能够将模拟的负载电流i_L经由保险装置4再次回馈到车载电网2中，从而尤其好地适合于具有较大电流消耗的光功能，如探照灯等。负载模块11在冷灯监控装置110中具有用于灯丝模拟的电阻1101和与电阻串联的开关1102。电阻1101和开关1102的串联电路与负载模块11的输入端并联，从而连接到与要替换的白炽灯相同的部位上。开关通常是闭合的，使得电阻能够模拟要替换的白炽灯的白炽灯丝的灯丝电阻。对此，电阻11具有与要替换的白炽灯的白炽灯丝的冷电阻类似的电阻值。负载模块11同样具有LED改装灯监控装置114，所述LED改装灯监控装置例如由于接通状态下的电流监控改装灯的功能。如果LED改装灯5故障，那么LED改装灯监控装置114断开开关1102从而模拟要替换的白炽灯的断裂的白炽灯丝。

负载模块11此外具有电子负载112。电子负载112优选是直流变压器，即例如升压变流器或反激式变换器。电子负载112的输入端与负载模块11的输入端并联。电子负载112的输出端连接到车载电网2上。为了安全性，在车载电网2和电子负载112之间还设有保险装置4。电子负载112因此在如下导线上产生负载电流，通常要替换的白炽灯连接到所述导线上。负载电流优选地对应于要替换的白炽灯的负载电流减去改装灯的电流。借此，总电流刚好对应于要替换的白炽灯的电流。到车辆的车载电网中的馈入必须在如下部位上发生，所述部位不由车辆中的监控装置监控。借此，车辆中的监控装置不检测馈入的电流，并且仅测量在负责白炽灯的导线上提取的电流。在LED改装灯5的常规功能中，车辆中的监控装置借此无法识别故障。通过回馈到车载电网中，所述解决方案是尤其能量有效的，因为损失限制于电子负载112的变换器损失，所述变换器损失是非常小的。重要的是，在接通功能时，将电子负载112接通，并且同时将冷灯监控装置110的开关1102断开，因为否则在负载电阻1101中形成过高的负载电流和不期望的电流消耗。因此，负载电阻在此仅用于模拟要替换的灯的冷的白炽灯丝，而不用于负载电流的消耗，所述负载电流借助于电子负载112实现。

如果LED改装灯监控装置114检测到有故障的LED改装灯5，那么所述LED改装灯监控装置切断变换器。借此，在开关1101同时断开的情况下，电流消耗降低到近似零，并且车辆中的监控装置如期望的那样检测和指出有故障的白炽灯。

图4示出第二实施方式的总模块的示意图，所述总模块呈具有氙气高压放电灯75作为探照灯和用于其余光功能的LED55、56、57的前照灯82的形式。前照灯82是用于汽车81的初始探照灯的具有节能的光功能的改装探照灯。通过更换整个探照灯，相对于更换单个灯，具有节能的长寿的光功能的装配方案对于用户而言明显更简单，并且对于工厂通过更换时的大的时间节约可成本更适宜地提供。

探照灯82具有光功能近光32、远光31、日间行车光35、位置光34和闪光33，它们由车载计算机6经由导线62监控。在成本适宜的车辆的初始探照灯中，近光、远光、位置光和闪光的情况通常借助白炽灯来实现。光功能日间行车光在适宜的车辆的初始探照灯中现今也已经借助LED来实现。

对于强功率的光功能近光、远光和闪光，设有负载模块11，所述负载模块如在上文中描述的那样具有负载电流模拟和白炽灯丝模拟。负载模块11通过安装在探照灯中的中央控制装置6经由导线65来激活。负载模块将关于模拟的负载电流的信息经由导线64向回发送给控制装置6。

探照灯对光功能近光和远光具有氙气高压放电灯75。氙气高压放电灯75由电子运行设备71运行。在探照灯82中在近光和远光功能之间的切换借助于用于远光功能72的转换开关进行。用于远光功能72的转换开关经由导线63直接连接于车载电网，因为氙气高压放电灯75在启动时需要非常高的电流，所述电流高于要替换的白炽灯的电流，并且当电流从导线62提取时，车载计算机3否则会报告故障。出于所述原因，负载模块11对于这两个功能也设计成，模拟要替换的白炽灯的整个负载电流。所述负载模块于是当然经由导线62连接到车载计算机3的相应的光功能31、32上。负载模块11经由导线64将提取的电流反馈给控制装置6。

用于远光功能72的转换开关同样经由导线64将由氙气高压放电灯75消耗的电流反馈给控制装置6。电子运行设备71直接与用于远光功能72的转换开关连接，并且经由所述转换开关得到其运行电流。控制装置6激活用于远光功能72的转换开关和电子运行设备71。用于远光功能72的转换开关用于在近光功能和远光功能之间切换，并且电子运行设备71用于一般性地接通和关断光功能。如果氙气高压放电灯75有故障，那么控制装置6永久地切断电子运行设备71，并且将所属的负载模块11切换成模拟故障的白炽灯(参见上文)，使得车载计算机3将故障报告给驾驶员。借此，维持关于近光和远光的完整的功能。

对于闪光功能，在探照灯中设有一个或多个LED 57，所述LED由电子运行设备53运行。电子运行设备53经由车载计算机3的闪光功能33经由导线62获得其电流。对于闪光功能33设有负载模块11，所述负载模块同样经由导线62提取要替换的白炽灯与LED 57的差值电流，使得车载计算机3的电流测量测量用于所述功能的正确的电流。负载模块将电流再次经由导线63在未由车载计算机监控的部位上馈入到车载电网中。电子运行设备53以及负载模块11由控制装置6激活。负载模块经由控制导线65激活，并且电子运行设备53经由控制导线61激活。如果LED 57失效，那么电子运行设备53持久地切断并且激活负载模块，使得所述负载模块模拟有故障的白炽灯。因此，车载计算机3为驾驶员更正确地指出故障的灯。

对于光功能日间行车光35，仅设有电子运行设备52并且不设有负载模块，因为所述功能在初始探照灯中同样借助LED实现，从而电流消耗是相同的。电子运行设备52尽管如此仍由控制装置6经由控制导线61激活。控制装置6经由测量导线64测量光功能日间行车光35的电流。如果用于所述光功能的LED 56故障，那么控制装置将电子运行设备52持久地切断，并且车载计算机3为驾驶员指出干扰。

对于光功能位置光，在探照灯82中设有LED 55。LED 55由电子运行设备51运行。电子运行设备51经由导线62从光功能位置光34中获取其电流。设有电阻模块12，所述电阻模块从导线62中提取初始白炽灯与LED 55的差值电流。借此，用于车载计算机3的电流消耗对应于初始白炽灯的电流消耗，并且不产生故障报告。电子运行设备51经由导线61由控制装置6激活。电阻模块经由导线65由控制装置6激活。如果造成LED 55的故障，那么控制装置6永久地切断电子运行设备51，并且激活电阻模块12，使得所述电阻模块模拟有故障的白炽灯。借此，车载计算机为驾驶员更正确地指出有故障的位置灯。

附图标记列表：

1 总模块

2 车载电网

3 车辆中的监控装置，车载计算机

4 保险装置

5 LED改装灯

6 控制装置

11 负载模块

12 电阻模块

31 远光光功能

32 近光光功能

33 闪光光功能

34 位置光光功能

35 日间行车光光功能

51 用于位置光的驱动器

52 用于日间行车光的驱动器

53 用于闪光的驱动器

55 LED位置光

56 LED日间行车光

57 LED闪光

61 电子运行设备的控制导线

62 由车辆监控装置监控的电流

63 到车载电网2的直接连接

64 电流测量

65 负载模块11的控制导线

71 氙气高压放电灯的电子运行设备

72 氙气高压放电灯的远光功能

75 氙气高压放电灯

81 汽车

82 前照灯

110 冷灯监控装置

112 开关调控器

114 LED改装灯监控装置

1101 电阻

1102 开关

1201 负载电阻

1202 开关

Claims (5)

1.一种用于模拟出自车载电网(2)的负载电流的电路装置，所述电路装置具有：

-输入端，所述输入端设计用于，连接到车辆(81)的所述车载电网(2)的导线上，所述导线用于连接负载(31，32，33，34)，

-输出端，所述输出端用于连接替换所述负载的光源(5)，其中所述光源(5)与要替换的负载相比具有更小的电流需求，

-由电阻(1101)和开关(1102)构成的串联电路，其中所述电阻(1101)处于要模拟的负载的电阻的数量级中，并且所述串联电路与所述输入端并联，

-开关调控器(112)，所述开关调控器的输入端与所述电路装置的输入端并联，并且所述开关调控器从所述车载电网的用于连接负载(31，32，33，34)的导线中提取电流，所述电流小于要替换的负载的负载电流，

其中所述开关装置设计成，在所述负载投入运行时断开所述开关(1102)和将所述开关调控器(112)置于运行，并且在切断所述负载时将所述开关(1101)闭合和将所述开关调控器(112)脱离运行，

其中所述开关调控器(112)的输出端将提取的负载电流回馈到所述车载电网(2)中，其中在所述负载投入运行时，替换负载的所述光源(5)在闭合开关之后的一段预定的时间之后才接通。

2.根据权利要求1所述的电路装置，

其特征在于，所述负载是白炽灯。

3.根据权利要求1或2所述的电路装置，

其特征在于，所述光源是LED模块(55，56，57)或具有所属的电子运行设备(51，52，53)的LED改装灯(5)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的电路装置，

其特征在于，所述开关调控器(112)是升压变流器。

5.根据上述权利要求中任一项所述的电路装置，

其特征在于，在所述光源故障的情况下，所述开关调控器(112)始终保持切断，并且所述开关(1102)始终保持断开。