CZ2015676A3

CZ2015676A3 - Jednotka tažného zařízení

Info

Publication number: CZ2015676A3
Application number: CZ2015-676A
Authority: CZ
Inventors: Ondřej Plíva
Original assignee: Ĺ KODA AUTO a.s.
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-04-12
Also published as: EP3184372A1

Abstract

Jednotka (1) tažného zařízení je umístěná ve vozidle a je prostřednictvím konektoru (3) připojena k přívěsu (2), který obsahuje LED světla (6). Jednotka (1) umožňuje ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu (2) na základě pokynů od ostatních jednotek ve vozidle přenášených po komunikační sběrnici (7) a vedených vodiči (8) z jednotky (1) do připojovacího konektoru (3), kam je připojen přívěs (2). Jednotka (1) obsahuje napájení (9) z elektrického zdroje vozidla, mikroprocesor (10), který je hlavní řídící obvod jednotky (1) a aktivní prvek (11) pro ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu (2) prostřednictvím signálu (12). Podstata vynálezu spočívá v tom, že jednotka (1) tažného zařízení obsahuje zdroj (13) vytvářející napětí (18) a aktivní prvek (14) sloužící pro přivádění napětí (18) na vodiče (8) a přívěs (2). Aktivní prvek (14) je ovládán řídícím signálem (15) mikroprocesoru (10). Jednotka (1) obsahuje omezovací prvek (16) pro pomalejší nabití kapacity (4) vodiče (8) a kapacity (5) přívěsu (2). Jednotka (1) obsahuje přizpůsobovací obvod (17) vytvářející přizpůsobené napětí (19) pro zpracování mikroprocesorem (10).

Description

Jednotka tažného zařízení Oblast techniky

Vynález se týká jednotky tažného zařízení umožňujícího hlídání a rozpoznání připojení tažného zařízení vozidla.

Dosavadní stav techniky V současné době běžně požívaná jednotka tažného zařízení má funkci rozpoznání připojeného přívěsu. Pokud je vozidlo zamčené, tato funkce se používá jako pojistka proti krádeži připojeného přívěsu. Pokud dojde k odpojení přívěsu, jednotka vyšle pokyn k vyvolání alarmu. Tato funkce je realizována posíláním krátkých diagnostických pulzů do světel (blinkry, brzdová světla, mlhová světla ...) přívěsu a měřením odběru proudu přívěsem. K tomuto účelu se používá výkonový spínač primárně určený pro ovládání světel přívěsu. Tyto diagnostické pulzy jsou natolik krátké, že u žárovek nedochází k blikání světel přívěsu.

Obdobné řešení je uvedené v DE29907664U1, kde je varovné zařízení proti krádeži pro přívěs připojitelný k vozidlu pomocí odpojitelné elektrické přípojky. Toto zařízení obsahuje ovládací spínač, který ve spojitosti s neoprávněným rozpojením a/nebo spojením přípojky aktivuje signalizační jednotku obsahující houkačku.

Nevýhodou těchto řešení je, že u některých moderních přívěsů jsou v současné době světla plně osazeny LED (light emitting diode/dioda vyzařující světlo) a proto u nich nelze tuto funkci použít. Diagnostické pulzy by způsobovaly problikávání LED a pro přívěs plně osázený LED je tato funkce jeví jako zakázána, protože přívěs pak není chráněn proti krádeži.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje jednotka tažného zařízení, která za normálního provozu na základě pokynů přenášených po komunikační sběrnici ovládá světelné funkce připojeného přívěsu. Jednotka je zabudována ve vozidle a signály, pro ilustraci zakreslen pouze jeden, jsou vedeny vodiči z jednotky tažného zařízení do připojovacího konektoru, kam je připojen přívěs. Jednotka tažného zařízení obsahuje mikroprocesor, aktivní prvek a napájení z elektrického zdroje vozidla. Mikroprocesor je hlavní řídící obvod jednotky tažného zařízení. Aktivní prvek slouží k ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu prostřednictvím ovládacího signálu.

Podstata vynálezu spočívá v novém řešení vnitřního uspořádání jednotky tažného zařízení. Jednotka tažného zařízení obsahuje zdroj, který vytváří záporné napětí V-. Jednotka tažného zařízení obsahuje dále aktivní prvek, který sloužící pro přivádění záporného napětí V- na vodiče ve vozidle a přívěs. Aktivní prvek jednotky tažného zařízení je ovládán řídícím signálem mikroprocesoru. Jednotka tažného zařízení obsahuje omezovači prvek pro pomalejší nabití kapacity Cv vodiče a kapacity Cp přívěsu. Jednotka tažného zařízení obsahuje přizpůsobovací obvod vytvářející přizpůsobené napětí pro zpracování mikroprocesorem.

Podstatou tohoto nového řešení vnitřního zapojení jednotky je zajistit správné fungování diagnostiky připojení přívěsu k tažnému zařízení vozidla a to pro obě dvě varianty světel přívěsu a to jak se žárovkami, tak i s LED světly.

To znamená, že za prvé zachování stávající funkce rozpoznání připojeného přívěsu, které by bylo využito v případě připojení přívěsu s žárovkami.

Za druhé v případě LED světel přívěsu zajistit rozpoznání připojeného přívěsu měřením kapacity vodičů přívěsu. Pro měření kapacity jsou použité krátké diagnostické pulzy s malým záporným napětím V-, cca. 1V. Malé záporné napětí V-nezpůsobí blikání LED světel. V tomto režimu jsou LED světla v závěrném směru, a tudíž nesvítí, tj. nebude docházet k blikání LED světel. Tyto krátké diagnostické pulzy nabíjí kapacitu vodičů Cv + CP přes omezovači prvek, konkrétně zdroj konstantního proudu nebo měřící odpor Rm. Na základě rychlosti nabíjení lze určit kapacitu připojených vodičů. K tomuto účelu lze použít např. komparátor. Ten porovnáním napětí na sledovaném vodiči s napětím %V- vytvoří obdélníkový signál, který je oproti diagnostickým pulzům zpožděn o dobu At. Tento obdélníkový signál je jednoduše zpracovatelný mikroprocesorem v řídící jednotce tažného zařízení.

Pokud je sledovaný přívěs odpojen, klesne kapacita vodičů na Cv, čas nabíjení kapacit vodičů se zkrátí a dojde ke zmenšení zpoždění At. Mikroprocesor může tuto změnu vyhodnotit a vyslat pokyn k vyvolání alarmu.

Princip detekce připojeného přívěsu spočívá tedy v měření kapacity elektrického vodiče v přívěsu. Záporným napětím V- je nabíjena kapacita elektrického vodiče přívěsu a na základě rychlosti nabíjení jednotka vyhodnotí, zda je připojen přívěs. Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je zobrazeno schematicky zapojení tažného zařízení s principem měření připojení přívěsu k tažnému zařízení, na obr. 2 je zobrazeno blokové schéma zapojení jednotky tažného zařízení a přívěsem a na obr. 3 jsou zobrazeny časové průběhy signálů, na obr. 4 je zobrazen přiklad ověřovacího měření. Příklad provedení vynálezu

Na obr. 1 je schematicky zobrazeno tažné zařízení s možností připojení přívěsu 2, přičemž tažné zařízení obsahuje jednotku 1.. Na obr 1 a 2 znázorněna jednotka 1 tažného zařízení je zabudována ve vozidle. Jednotka 1 tažného zařízení za normálního provozu na základě pokynů přenášených po komunikační sběrnici 7 ovládá světelné funkce připojeného přívěsu 2. Signály, pro ilustraci zakreslen pouze jeden, jsou vedeny vodiči 8 z jednotky 1 do připojovacího konektoru 3, kam je připojen přívěs 2. K tažnému zařízení je připojen přívěs 2, který je kompletně osazen LED světly 6. Na veškerých světlech přívěsu jsou použity LED (light emitting diode/dioda vyzařující světlo), přičemž pro ilustraci je zakreslena pouze jedna.

Na obr 1 a 2 je zobrazen konektor 3 pro připojení přívěsu 2 k vozidlu. Dále na obr 1 a 2 jsou zobrazeny vodiče 8, pro ilustraci zakreslen pouze jeden vodič 8, které mají určitou kapacitu 4 Cv vůči nulovému potenciálu vozidla. Obdobně tak vodiče v připojeném přívěsu 2 mají určitou kapacitu 5 Cp. Vodič 8 ve vozidle prostřednictvím konektoru 3 elektricky spojuje jednotku 1 tažného zařízení s připojeným přívěsem 2. Na obr 1 a 2 je zobrazena komunikační sběrnice 4, pomocí které komunikuje jednotka 1 tažného zařízení s ostatními jednotkami ve vozidle.

Na obr 2 zobrazena jednotka 1 obsahuje napájení 9, mikroprocesor 10 a aktivní prvek 1_1_. Napájení 9 jednotky je vodič, kterým je jednotka 1_ tažného zařízení napájena z elektrického zdroje vozidla. Mikroprocesor 1_0 je hlavní řídící obvod jednotky 1 tažného zařízení. Aktivní prvek V\_ slouží k ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu 2 a může jím být například tranzistor. Aktivní prvek H ovládá světelné funkce připojeného přívěsu 2 prostřednictvím signálu 12.

Novost řešení se týká vnitřního zapojení této jednotky 1, která obsahuje nové prvky. Těmito novými prvky jednotky 1 jsou zdroj 13 záporného napětí, aktivní prvek 14, řídící signál 15, omezovači prvek 16 a přizpůsobovací obvod 17. Zdroj 13 vytváří malé záporné napětí 18 V-. Aktivní prvek 14 slouží pro přivádění záporného napětí 18 V- na vodiče 8 a přívěs 2. Aktivní prvek 14 je ovládán řídícím signálem 15, který je vytvářen mikroprocesorem 10. Omezovači prvek 16 umožňuje pomalejší nabití kapacity 4 Cv vodiče 8 a kapacity 5 CP přívěsu 2, aby nedošlo k rychlému nabití těchto kapacit CP a Cv. Omezovači prvek 16 může být například rezistor Rm (měřící odpor), zdroj konstantního proudu ... Přizpůsobovací obvod 17 upravuje a přizpůsobuje měřené napětí, tj. přizpůsobené napětí 19 tak, aby bylo zpracovatelné mikroprocesorem 10. Jako přizpůsobovací obvod 17 může být použit komparátor, klopný obvod, obvod s napěťovým posunem ...

Princip detekce připojeného přívěsu 2 spočívá v měření kapacity 5 elektrického vodiče v přívěsu 2. Na obr. 1 je tato kapacita znázorněna jako CP. Pro měření této kapacity 5 se použije malé záporné napětí 18 V- z toho důvodu, že v tomto režimu jsou LED světla 6 na přívěsu 2 v závěrném směru a tudíž nemůže dojít k nežádoucímu svícení. Tímto malým záporným napětím 18 V- je nabíjena výše zmíněná kapacita 5 a na základě rychlosti nabíjení jednotka 1 vyhodnotí, zda je připojen přívěs 2. Jelikož vodiče 8 ve vozidle i samotná jednotka 1 mají nějakou kapacitu 4, zde souhrnně označena jako Cv, tak jednotka 1 musí vyhodnocovat rozdíl v měřených kapacitách. Při odpojení přívěsu 2 dojde k poklesu kapacity z CP + Cv na Cv a rychlost nabíjení stoupne. Po vyhodnocení této změny jednotka 1 vyšle informaci po komunikační sběrnici 7 pro vyvolání alarmu.

Popis blokového schéma zapojení je zobrazen na obr. 2 a 3.

Za normálního provozu ovládá jednotka 1 světla připojeného přívěsu 2 pomocí ovládacího signálu 12 aktivním prvkem V.

Pokud je funkce hlídání připojeného přívěsu 2 aktivní, je činnost následující. V jednotce 1 tažného zařízení je zdrojem 13 záporného napětí 18 vytvořeno malé záporné napětí V-. Mikroprocesor 10 pomocí řídícího signálu 15 přivádí pomocí aktivního prvku 14 toto napětí 18 přes omezovači prvek 16 na vodič 8 ve vozidle a připojený přívěs 2. Toto napětí 18 nabíjí kapacitu vodičů 5 CP v přívěsu 2 i kapacitu vodičů 4 Cv ve vozidle. Přizpůsobovací obvod 17 upraví a přizpůsobí napětí 18 a následně toto přizpůsobené napětí 19 předá pro zpracování v mikroprocesoru 10. Pokud je přívěs 2 připojen (22), nabijí se tyto kapacity Cv + CP na určitou hodnotu napětí za určitou dobu Ati resp. ΔΪ2 (viz 20 na obr. 3). Pokud je přívěs odpojen (23), klesne nabíjená kapacita na Cv a rychlost nabíjení se zvýší na ΔΪ3 resp. AU(viz 22). Tuto změnu vyhodnotí mikroprocesor 10 a pomocí komunikační sběrnice 7 vyšle pokyn k vyvolání alarmu.

Na obr. 4 je zobrazen přiklad ověření měřením. Ověřovací měření proběhlo na originální instalaci vozidla s testovacím plně LED světly 6 vybaveným přívěsem 2. V levé části obr. 4 je ověřovací měření bez připojeného přívěsu 2: At=2ps a v pravé části obr. 4 je ověřovací měření s připojeným přívěsem 2: At=4ps.

Jako zdroj testovacích pulzů byl použit nf generátor. Konfigurace: Výstup: pravý blinkr, Rm=12kO, Fgen.=10kHz, V-=1V. Z ověřovacího měření vyplývá, že změna v rychlosti nabíjení je dostatečně velká na to, aby mohla být snadno rozpoznána. Během měření nedošlo k žádnému blikání LED světel 6 v připojeném přívěsu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Jednotka (1) tažného zařízení umístěná ve vozidle je prostřednictvím konektoru (3) připojena k přívěsu (2), který obsahuje LED světla (6) a na základě pokynů od ostatních jednotek ve vozidle přenášených po komunikační sběrnici (7) a vedených vodiči (8) z jednotky (1) do připojovacího konektoru (3) kam je připojen přívěs (2), umožňuje jednotka (1) ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu (2), přičemž jednotka (1) obsahuje napájení (9) z elektrického zdroje vozidla, mikroprocesor (10) jako hlavní řídící obvod jednotky (1) a aktivní prvek (11) pro ovládání světelných funkcí připojeného přívěsu (2) prostřednictvím signálu (12) vyznačující se tím, že jednotka (1) obsahuje zdroj (13) vytvářející záporné napětí (18) a aktivní prvek (14) sloužící pro přivádění záporného napětí (18) na vodiče (8) a přívěs (2).
2. Jednotka (1) tažného zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že aktivní prvek (14) je ovládán řídícím signálem (15) mikroprocesoru (10).
3. Jednotka (1) tažného zařízení podle předchozích nároků vyznačující se tím, že jednotka (1) obsahuje omezovači prvek (16) pro pomalejší nabití kapacity (4) vodiče (8) a kapacity (5) přívěsu (2).
4. Jednotka (1) tažného zařízení podle předchozích nároků vyznačující se tím, že jednotka (1) obsahuje přizpůsobovací obvod (17) vytvářející přizpůsobené napětí (19) pro zpracování mikroprocesorem (10).