DE102008020667A1

DE102008020667A1 - Verfahren zur Fehlerüberwachung an einem Beleuchtungsausgang eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102008020667A1
Application number: DE102008020667A
Authority: DE
Inventors: Arne Rodemer
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2010-05-20
Also published as: US20110037479A1; CN102007817A; EP2277356A1; WO2009130151A1; BRPI0910619A2

Abstract

Bei einem Verfahren zur Fehlerüberwachung an einem Beleuchtungsausgang (3) eines Kraftfahrzeuges werden zunächst Referenz-Stromstärken bei verschiedenen Referenz-Spannungen gemessen und berechnet. Im Betrieb des Beleuchtungsausganges (3) werden Betriebs-Stromstärken und Betriebs-Spanungen erfasst. Weicht die Betriebs-Stromstärke bei der gemessenen Betriebs-Spannung von der Referenz-Stromstärke bei der entsprechenden Referenz-Spannung ab, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Dieses Verfahren eignet sich zur Erfassung eines Fehlers auch bei unbekannten Lampen (4, 5) am Beleuchtungsausgang (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerüberwachung an einem Beleuchtungsausgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem eine Betriebs-Stromsstärke am Beleuchtungsausgang gemessen wird und bei Abweichung der gemessenen Betriebs-Stromstärke von einem vorgesehenen Sollwert eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
Bei heutigen Kraftfahrzeugen wird eine an verschiedenen Beleuchtungsausgängen angeschlossene Außenbeleuchtung elektronisch auf Fehler überwacht. Die Überwachung der Fehler erstreckt sich auf Erfassung eines Kurzschlusses oder dem Ausfall einer Lampe. Bei bekannten, an den Beleuchtungsausgängen angeschlossenen Lasten kann die Überwachung einfach durch eine einfache Messung der Stromstärke erfasst werden.
Jedoch ist beispielsweise bei an das Kraftfahrzeug angeschlossenen Anhängern in der Regel unbekannt, welche und wie viele Lampen angeschlossen sind und ob gegebenenfalls sogar eine Mischverbauung von Leuchtdioden und Glühlampen vorliegt. Man könnte daran denken, eine einfache Referenzmessung der Stromstärke zu Beginn der Ansteuerung des Beleuchtungsausganges durchzuführen und diese Messung als Sollwert für eine Fehlermeldung heranzuziehen. Fällt im Betrieb des Beleuchtungsausganges eine Lampe aus, weicht die anschließend gemessene Stromstärke von der Stromstärke aus der Referenzmessung ab. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, dass die gemessene Stromstärke einer Beleuchtung mit der Betriebs-Spannung schwankt. Da auch die Betriebs-Spannung im Betrieb des Kraftfahrzeuges Schwankungen unterworfen ist, kann dieses Verfahren zu Fehlermeldungen führen, obwohl alle an dem Beleuchtungsausgang angeschlossenen Lampen funktionieren. Andererseits kann auch eine Fehlermeldung unterbleiben, wenn bei spielsweise mit steigender Betriebs-Spannung eine von mehreren Lampen ausfällt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Fehlerüberwachung der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass es auch bei unbekannten Lampen am Beleuchtungsausgang eine zuverlässige Ermittlung des Ausfalls einer Lampe ermöglicht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zunächst am Beleuchtungsausgang nacheinander mehrere unterschiedliche Referenz-Spannungen angelegt werden und dass sich einstellende Referenz-Stromstärken bei den unterschiedlichen Referenz-Spannungen gemessen werden und dass die Ausgabe der Fehlermeldung nach einem Vergleich der gemessenen Betriebs-Stromstärke bei einer aktuellen Betriebs-Spannung mit der Referenz-Stromstärke als vorgesehener Sollwert bei der entsprechenden Referenz-Spannung erfolgt.
Durch diese Gestaltung wird eine Strom/Spannungskennlinie erstellt, welche Aussagen über den Verlauf der Betriebs-Stromstärke der angeschlossenen Lampen bei unterschiedlichen Betriebs-Spannungen zulassen. Damit ist es unerheblich, welche Art der Lampen eingesetzt ist, ob eine Mischverbauung von Glühlampen und Leuchtdioden vorliegt und wie viele Lampen an einem Beleuchtungsausgang angeschlossen sind. Hierdurch ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders zuverlässige Ermittlung des Ausfalls einer Lampe. Eine Erfassung der Art oder der Anzahl von an dem jeweiligen Beleuchtungsausgang angeschlossenen Lampen ist dank der Erfindung nicht erforderlich. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Beleuchtungsausgängen von Kraftfahrzeugen für Anhänger geeignet, bei denen die Art und Anzahl der Lampen unbekannt ist.
Vorzugsweise wird das Einstellen unterschiedlicher Betriebs-Spannungen zur Ermittlung der Strom-/Spannungskennlinie mit tels einer Pulsweitenmodulation durchgeführt, da eine Pulsweitenmodulationseinheit auf jedem Controller verfügbar ist. Auf diese Weise kann die Strom-/Spannungskennlinie ohne zusätzlichen Hardwareaufwand ermittelt werden, so dass sich die Kosten für die Hardware besonders gering halten lassen.
Der für das erfindungsgemäße Verfahren erforderliche Aufwand lässt sich besonders gering halten, wenn die am Beleuchtungsausgang angelegten Referenz-Spannungen kleiner sind als die Betriebs-Spannung nach dem Start des Kraftfahrzeuges. Da bei gestartetem Kraftfahrzeug und damit aktiver Lichtmaschine die Spannung im Bordnetz üblicherweise am oberen Ende des möglichen Betriebsspannungsbereichs liegt, ermöglicht die Wahl der Referenz-Spannungen unterhalb der Betriebs-Spannung nach dem Start des Kraftfahrzeuges nahezu die vollständige Abdeckung des Betriebsspannungsbereichs mit Messwerten.
Mit veränderten Umgebungsbedingungen ändert sich in der Regel die Bordspannung im Kraftfahrzeug. Die veränderten Umgebungsbedingungen lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei der Ausgabe der Fehlermeldung einfach berücksichtigen, wenn die Referenz-Spannungen, welche größer sind als die Betriebsspannung nach dem Start des Kraftfahrzeuges, durch Extrapolation ermittelt werden.
Nach der Aktivierung des Beleuchtungsausgangs erfolgt bei Glühlampen zunächst eine Aufwärmzeit, in der die Glühlampen zunächst aufgeheizt werden. In dieser Aufwärmzeit fließt eine hohe Stromstärke, die nach etwa 100 ms auf einen konstanten Wert abfällt. Die Aufwärmzeit fällt jedoch bei Leuchtdioden nicht ins Gewicht. Eine Verfälschung der Referenzwerte durch die Aufwärmung lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn nach dem Beginn der Aktivierung des Beleuchtungsausgangs mit der Anlegung der Referenz-Spannungen nach einer Pause von zumindest 100 ms begonnen wird. Durch diese Gestaltung kann auch bei einer Mischbestückung des Beleuchtungsausgangs mit Glühlampen und Leuchtdioden davon ausgegangen werden, dass die Aufwärmzeit verstrichen ist und die Stromaufnahme am Beleuchtungsausgang nahezu konstant ist.
Die Referenz-Stromstärken lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit ausreichender Genauigkeit bei möglichst geringem Zeitaufwand messen, wenn die Messdauer an den unterschiedlichen Referenz-Spannungen zumindest 10 ms beträgt.
Eine Ausgabe von falschen Fehlermeldungen bei Schwankungen der Betriebs-Stromstärke durch Messfehler und dergleichen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn eine Toleranzschwelle festgelegt wird, innerhalb welcher eine Schwankung der Betriebs-Stromstärke um die Referenz-Stromstärke bei der Ausgabe der Fehlermeldung unberücksichtigt bleibt.
Bei Fahrtrichtungsanzeigern von Kraftfahrzeugen kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass an beiden Seiten die gleiche Art von Leuchten angeordnet ist. Bei solchen Fahrtrichtungsanzeigern gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach, wenn bei zwei Beleuchtungsausgängen einer Fahrtrichtungsanzeige des Kraftfahrzeuges nur an einer der Beleuchtungsausgänge die Referenz-Spannungen angelegt werden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 schematisch eine Einrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fehlerüberwachung an einem Beleuchtungsausgang,
2 schematisch die Ansteuerung des Beleuchtungsausganges mit unterschiedlichen Spannungen bei einer Referenzmessung,
3 schematisch bei den unterschiedlichen Spannungen der Referenzmessung ermittelte Stromstärken.
1 zeigt schematisch eine in einem Bordnetz 1 eines Kraftfahrzeuges angeordnete Einrichtung 2 zur Durchführung eines Verfahrens zur Überwachung eines Beleuchtungsausganges 3. An dem Beleuchtungsausgang 3 sind zwei Lampen 4, 5 angeschlossen, von denen eine als Glühlampe und die andere als Leuchtdiode ausgebildet ist. Die Einrichtung 2 und damit der Beleuchtungsausgang 3 werden von einer Batterie 6 und einer Lichtmaschine 7 mit elektrischem Strom versorgt. Weiterhin hat die Einrichtung 2 einen Signalgeber 8 zur optischen und/oder akustischen Ausgabe der Fehlermeldung.
Das Verfahren zur Überwachung des Beleuchtungsausganges erfolgt, indem in einem ersten Schritt der Beleuchtungsausgang 3 durch Verbindung mit dem Bordnetz 1 aktiviert wird. Anschließend wird in einem zweiten Schritt eine Zeitspanne gewartet, bis sich eine konstante Stromstärke I eingestellt hat. Die Stromstärke I ist meist nach ungefähr 100 ms konstant, wenn sich beispielsweise die Glühlampe aufgeheizt hat. Nachdem sich eine konstante Stromstärke I eingestellt hat, werden in einem dritten Schritt verschiedene Referenz-Spannungen U am Beleuchtungsausgang 3 angelegt. Dabei wird die am Beleuchtungsausgang 3 anliegende Spannung U ausgehend von einer Ausgangsspannung Ubatt schrittweise bis zu einer Minimalspannung Umin verringert. Diese schrittweise Verringerung der Spannung U ist in 2 dargestellt. Die bei diesen Referenz-Spannungen U fließenden Referenz-Stromstärken I werden in einem weiteren Verfahrensschritt gemessen, wie es in 3 dargestellt ist. Dabei sind in 3 drei Kurven dargestellt, von denen die untere den Verlauf der Referenz-Stromstärke I über die Referenz-Spannung U bei dem ausschließli chen Anschluss von Leuchtdioden zeigt. Die mittlere Kurve symbolisiert den Verlauf der Referenz-Stromstärke I bei einem ausschließlichen Anschluss von Glühlampen. Bei der in 1 dargestellten Mischverbauung von Leuchtdioden und Glühlampen am Beleuchtungsausgang 3 stellt sich die oberste Kurve ein. Nach Abschluss der Messungen der Referenz-Stromstärken I zwischen den Spannungen Ubatt und Umin werden in einem nächsten Verfahrenschritt weitere Referenz-Stromstärken I zwischen Ubatt und Umax durch Extrapolation der Messwerte berechnet. Diese berechneten Referenz-Stromstärken I sind in 3 durch einzelne Punkte gekennzeichnet. Damit ist die Erfassung der Referenz-Stromstärken I abgeschlossen. Diese Referenz-Stromstärken I werden im folgenden Betrieb des Kraftfahrzeuges und des Beleuchtungsausganges als Sollwerte für den Beleuchtungsausgang 3 herangezogen.
Anschließend wird in einem weiteren Verfahrensschritt der Beleuchtungsausgang 3 mit dem Bordnetz 1 verbunden und die sich im Betrieb des Kraftfahrzeuges einstellenden Betriebs-Stromstärken sowie die Betriebs-Spannungen ermittelt. Bei Überschreitung einer Toleranzschwelle der Abweichung der Betriebs-Stromstärke von der Referenz-Stromstärke bei den jeweiligen Spannungen wird als letzter Verfahrensschritt der Signalgeber 8 aktiviert und damit der Fahrer des Kraftfahrzeuges elektrisch und/oder akustisch darauf hingewiesen, dass eine Lampe 4, 5 ausgefallen ist.
Die Lampen 4, 5 können völlig unterschiedliche Charakteristika haben, von denen in 3 dargestellte Strom-/Spannungskennlinien nur ein Beispiel sind. Alternativ dazu können die Lampen auch eine konstante Stromstärke über den gesamten Betriebs-Spannungsbereich aufnehmen oder sogar bei Erhöhung der Spannung eine geringere Stromstärke aufnehmen. Ebenso sind Anordnungen von Leuchtdioden bekannt, bei denen beim Absinken der Betriebs-Spannung einige Leuchtdioden deaktiviert werden, wodurch Sprünge in der Strom-/Spannungskennlinie entstehen.

1: Bordnetz
2: Einrichtung
3: Beleuchtungsausgang
4, 5: Lampe
6: Batterie
7: Lichtmaschine
8: Signalgeber

Claims

Verfahren zur Fehlerüberwachung an einem Beleuchtungsausgang eines Kraftfahrzeuges, bei dem eine Betriebs-Stromstärke am Beleuchtungsausgang gemessen wird und bei Abweichung der gemessenen Betriebs-Stromstärke von einem vorgesehenen Sollwert eine Fehlermeldung ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst am Beleuchtungsausgang nacheinander mehrere unterschiedliche Referenz-Spannungen angelegt werden und dass sich einstellende Referenz-Stromstärken bei den unterschiedlichen Referenz-Spannungen gemessen werden und dass die Ausgabe der Fehlermeldung nach einem Vergleich der gemessenen Betriebs-Stromstärke bei einer aktuellen Betriebs-Spannung mit der Referenz-Stromstärke als vorgesehener Sollwert bei der entsprechenden Referenz-Spannung erfolgt.
Verfahren zur Fehlerüberwachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Beleuchtungsausgang angelegten Referenz-Spannungen kleiner sind als die Betriebs-Spannung nach dem Start des Kraftfahrzeuges.
Verfahren zur Fehlerüberwachung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz-Spannungen, welche größer sind als die Betriebsspannung nach dem Start des Kraftfahrzeuges, durch Extrapolation ermittelt werden.
Verfahren zur Fehlerüberwachung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beginn der Aktivierung des Beleuchtungsausgangs mit der Anlegung der Referenz-Spannungen nach einer Pause von zumindest 100 ms begonnen wird.
Verfahren zur Fehlerüberwachung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Messdauer an den unterschiedlichen Referenz-Spannungen zumindest 10 ms beträgt.
Verfahren zur Fehlerüberwachung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Toleranzschwelle festgelegt wird, innerhalb welcher eine Schwankung der Betriebs-Stromstärke um die Referenz-Stromstärke bei der Ausgabe der Fehlermeldung unberücksichtigt bleibt.
Verfahren zur Fehlerüberwachung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Beleuchtungsausgängen einer Fahrtrichtungsanzeige des Kraftfahrzeuges nur an einer der Beleuchtungsausgängen die Referenz-Spannungen angelegt werden.