DE102009027326A1 - Schaltungsanordnung zum Detektieren eines Ausfalls eines elektrischen Verbrauchers - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung (1) zum Detektieren eines Ausfalls eines elektrischen Verbrauchers (2), insbesondere in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, mit einer Sensiereinrichtung, die sowohl einen Treiber (7) als auch einen Shunt (15) umfasst, wobei in Abhängigkeit der Stromaufnahme des aus verschiedenen Verbrauchern (2) wählbar anschließbaren Verbrauchers (2) entweder das Signal (13) des Treibers (7) oder ein Spannungsabfall (14) des Shunts (15) zur Ausfalldetektion verwendet wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfadnung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Detektieren eines Ausfalls eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.
  • Stand der Technik
  • Aus Sicherheits- und Komfortgründen ist es heute geläufig, elektrische Verbraucher, insbesondere in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen, auf Funktion zu überprüfen beziehungsweise einen eventuellen Ausfall zu detektieren. Insbesondere in Hinblick auf Beleuchtungseinrichtungen, vor Allem sicherheitsrelevante Beleuchtungseinrichtungen, wie beispielsweise Blinker, Rückleuchten und Bremsleuchten, ist es im Stand der Technik bekannt, über eine Sensierung des aufgenommenen Stromes eines solchen Verbrauchers auf seine Funktionsfähigkeit oder seinen Ausfall zu schließen und dies einem Fahrer des Kraftfahrzeugs anzuzeigen. Insbesondere bei Nutzkraftwagen, nämlich Lastkraftwagen und Sattelschleppern, muss eine solche Sensierung auch für Beleuchtungseinrichtungen der Anhänger oder Auflieger möglich sein. Die Ansteuerung solcher elektrischer Anlagen von Aufliegern oder Anhängern erfolgt über eine mittels einer Anhängersteckdose/Anhängerkupplung mit einer Zugmaschine verbundenen elektrischen Ausrüstung des Anhängers oder Aufliegers, wobei diese von einem Steuergerät an der Zugmaschine angesteuert wird. An der Zugmaschine ist hierbei beispielsweise das Steuergerät verbaut, das die Leuchten des Anhängers steuert. Solange lediglich Anhänger mit klassischen Glühlampen als elektrischen Verbrauchern in der Beleuchtungseinrichtung verwendet wurden, war die Diagnose relativ problemlos. Sie ließ sich mittels der Steuerelektronik des Steuergerätes in der Zugmaschine so lösen, dass sich im Steuergerät Treiber-ICs befin den, die die entsprechenden Beleuchtungseinrichtungen ansteuern, also gegen Dauerplus schalten, und hierbei über eine Stromsensierung eine Diagnose vornehmen können. Bei der relativ hohen Stromaufnahme klassischer Glühlampen bei üblichen Bordnetzspannungen von Kraftfahrzeugen (12 V oder 24 V) war die Stromsensierung über die Treiber-ICs relativ problemlos möglich. Diese sind allerdings nicht dafür ausgelegt, auch kleine Ströme zu messen, wie sie beispielsweise bei mit Leuchtdioden (LED) bestückten Beleuchtungseinrichtungen vorkommen, da diese Ströme lediglich im Bereich von 50 bis 500 mA für eine solche Beleuchtungseinrichtung liegen. Im Stand der Technik ist es demzufolge mit vorhandenen Steuergeräten nicht möglich, eine Diagnose für mit Leuchtdioden bestückten Beleuchtungskörpern vorzunehmen oder für wechselweise mit Leuchtdioden und/oder Glühlampen bestückten Beleuchtungseinrichtungen über ein Gerät beziehungsweise einen Ausgang des Geräts vorzunehmen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der gattungsgemäßen Art zum Detektieren eines Ausfalls elektrischer Verbraucher, insbesondere in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen, bereitzustellen, die die genannten Nachteile vermeidet.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Hierzu wird eine Schaltungsanordnung zum Detektieren eines Ausfalls eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, mit einer Sensiereinrichtung vorgeschlagen, wobei die Sensiereinrichtung sowohl einen Treiber als auch einen Shunt umfasst, wobei in Abhängigkeit der Stromaufnahme des aus verschiedenen Verbrauchern wählbar anschließbaren Verbrauchers entweder das Signal des Treibers oder ein Spannungsabfall des Shunts zur Auswahldetektion verwendet wird. Die Schaltungsanordnung sieht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, mindestens einen Treiber für den Verbraucher vor, der das Ein- und Ausschalten gegen Dauerplus (Klemme 30) über ein Steuersignal des Steuergeräts ermöglicht und gleichzeitig eine Stromsensierung vornimmt. Ferner ist ein Shunt vorgesehen, wobei in Abhängigkeit der Stromaufnahme des Verbrauchers, der aus mehreren verschiedenen, in Betracht kommenden Verbrauchern, insbesondere mit unterschiedlich hoher Stromaufnahme, gewählt werden kann, entweder das Signal des Treibers über die aus dem Stand der Technik bekannte, dem Treiber zugeordnete Stromsensierung oder über einen Spannungsabfall des Shunts zur Ausfalldetektion verwendet wird. Zieht der angeschlossene Verbraucher einen relativ hohen Strom, so ist dies über die Stromsensierung, wie sie dem Treiber zugeordnet und aus dem Stand der Technik bekannt ist, erkennbar. Wird hier jedoch nur ein sehr geringer oder gar kein Strom gemessen, weil beispielsweise der angeschlossne Verbraucher nur eine sehr geringe Stromaufnahme aufweist, bedeutet dies nicht zwingend, dass der angeschlossene Verbraucher defekt ist. Dies bedeutet in diesem Stadium der Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Verbrauchers lediglich, dass kein hoher Strom detektiert werden kann, sondern die Stromaufnahme möglicherweise außerhalb des vom Treiber handhabbaren Werteintervalls liegt. Zur zuverlässigen Erkennung eines Ausfalls wird deshalb zusätzlich ein Spannungsabfall über den Shunt ausgewertet, beispielsweise über einen dem Shunt zugeordneten integrierten Schaltkreis. Lässt sich hier ein (auch nur geringer) Reststrom feststellen, abhängig vom Schaltzustand des Verbrauchers, wie im Treiber feststellbar, nämlich ein-/ausgeschaltet, ist von einer geringen Stromaufnahme des Verbrauchers und damit von seiner prinzipiellen Funktion auszugehen. Wird der Schaltzustand des Treibers mit in Betracht gezogen, insbesondere nämlich bei der Auswertung im Steuergerät. lassen sich Fremdeinwirkungen, wie beispielsweise Verlustströme, die nicht der Funktion des Verbrauchers, der gestestet werden soll, zuordnen sind, ausschließen.
  • In einer Ausführungsform ist der Verbraucher ein Leuchtmittel. Gerade die eingangs erwähnten Leuchtmittelüberprüfungen in Kraftfahrzeugen lassen sich auf diese Weise sehr vorteilhaft durchführen.
  • In einer Ausführungsform ist der Verbraucher eine Glühlampe, in einer anderen Ausführungsform eine Leuchtdiode. Glühlampen und Leuchtdioden haben, wie beschrieben, deutlich unterschiedliche Stromaufnahmen, insbesondere dann, wenn mehrere Glühlampen und/oder Leuchtdioden zu Beleuchtungseinrichtungen verschaltet sind, wie beispielsweise Bremsleuchten oder Rückleuchten von Kraftfahrzeugen, und sich jeweilige Einzelströme addieren, so dass sich sehr deutliche Unterschiede in der Stromaufnahme der Gesamtanordnung ergeben.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Treiber einen elektrischen Schalter auf. Besonders bevorzugt weist der Treiber sowohl einen elektrischen Schalter als auch einen Stromsensor auf. Diese sind im Treiber, vorzugsweise in einem Treiber-IC, integriert. Auf diese Weise ist es möglich, mittels eines Treibers mit integriertem Schalter und integriertem Stromsensor eine kanalweise gegliederte Baugruppe auszubilden, wobei jeder Treiber eine bestimmte Beleichtungseinrichtung oder eine Gruppe von Beleuchtungseinrichtungen ansteuert und deren Stromaufnahme sensiert.
  • Bevorzugt ist der Shunt an einen Spannungsverstärker angeschlossen. Der Spannungsabfall bei geringer Stromaufnahme über dem Shunt ist im Regelfall sehr gering, so dass sich der Anschluss eines Spannungsverstärkers, bevorzugt in einer Ausführungsform als integrierter Schaltkreis, zur betriebssicheren und zuverlässigen Auswertung des Spannungsabfalls als vorteilhaft erweist. Der Spannungsverstärker kann hierbei als solcher integrierter Schaltkreis ausgeführt sein, der den Stromwert bereits via Bus (SPI) zu einem Microcontroller des Steuergeräts sendet, wodurch die sensierten Werte verlustfrei und zuverlässig übertragen werden können.
  • Die Schaltungsanordnung weist bevorzugt ein Steuergerät auf, das die Detektion auswertet. Das Steuergerät kann hierbei ein eigenständiges Steuergerät sein, es kann aber auch in ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs integriert sein, insbesondere in ein zentrales Steuergerät.
  • Weiter ist vorgesehen, dass in einer Ausführungsform das Steuergerät zum Ein- und Ausschalten des Verbrauchers ein Schaltsignal abgibt. Das Schalten des Verbrauchers erfolgt demzufolge dadurch, dass das Steuergerät das Schaltsignal an den Treiber abgibt, der das Ein- und Ausschalten bewirkt, oder an einen anderen Baustein, der signalgesteuert die Schaltung des Verbrauchers vornimmt.
  • In einer Ausführungsform ist der Shunt in einer dem Verbraucher zugeordneten Masseleitung angeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Shunt in einer Masserückführung über eine Kupplung, beispielsweise für ein Anhängerbordnetz eines Lastkraftwagens, liegt und dort mit einem wie vorstehend beschriebenen Spannungsverstärker eine elektrisch-elektronische Baugruppe bildet.
  • In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Shunt in einer Plusleitung, also einer Versorgungsspannungsleitung, zum Verbraucher angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist es sehr vorteilhaft möglich, Masse auf ein beliebiges Masse-/Karosserieteil des Kraftfahrzeugs zu legen; eine separate Masserückführung ist nicht erforderlich, somit kann in der Kupplung, die einen Anhänger beispielsweise an die Zugmaschine ankoppelt, eine Leitung eingespart werden; ferner ist diese Messform weniger verlustbehaftet.
  • Weiter ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass mehrere Verbraucher vorgesehen sind, die parallel zueinander geschaltet sind. In vorteilhafter Weise kann hierbei der Ausfall auch nur eines von mehreren solcher Verbraucher erkannt werden, da die vorstehend beschriebene Stromsensierung über den Treiber und den Shunt außerordentlich empfindlich und genau ist.
  • Ferner ist vorgesehen, dass das Steuergerät zumindest zum Einschalten der Verbraucher zueinander zeitversetzte Schaltsignale abgibt. Es ist somit vorgesehen, dass die Verbraucher nacheinander eingeschaltet werden. Hierdurch ist es auf einfache Art und Weise möglich, zwischen den unterschiedlichen Verbrauchern zu unterscheiden. Bei einer zentralen Stromerfassung wird der Strom aller Verbraucher gemessen. Wird beispielsweise ein Bremslicht eingeschaltet misst die zentrale Stromerfassung den Strom durch das linke und durch das rechte Bremslicht. Somit kann man jedoch nicht unterscheiden, ob wirklich die linke und die rechte Leuchte bestromt werden und somit beide Leuchten leuchten. Im schlimmsten Fall könnte eine der Leuchten gar keinen Strom und die andere Leuchte einen Überstrom derart ziehen, dass die Summe aus beiden Strömen den erwarteten Strom von der linken und der rechten Leuchte entspricht, was zu einem falschen Diagnosebild führt. Durch das vorteilhafte zeitversetzte Einschalten der Verbraucher kann zwischen den Verbrauchern unterschieden und somit eine eindeutige Funktionserkennung wie oben beschrieben erfolgen.
  • Vorteilhafterweise gibt das Steuergerät die Schaltsignale in weniger als 25 ms, insbesondere in weniger als 18 ms, zueinander zeitversetzt ab. Dadurch wird zwar ein elektrisch zeitlich verzögertes Einschalten der Verbraucher realisiert das eine eindeutige Detektion beziehungsweise Funktionsbestimmung erlaubt. Jedoch wird in Bezug auf den als Leuchtmittel ausgebildeten Verbraucher ein optisch gleichzeitiges Einschalten gewährleistet.
  • In einer Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug ein Lastkraftwagen mit Zugmaschine und Anhänger oder Auflieger.
  • Das Steuergerät befindet sich in einer Ausführungsform in der Zugmaschine. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen möglich, in denen das Steuergerät anderen Bereichen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem Auflieger, zugeordnet ist. Bevorzugt aber befindet sich das Steuergerät in der Zugmaschine und kann der Steuerung und Überwachung elektrischer Verbraucher auch unterschiedlicher Anhänger und/oder Auflieger dienen.
  • Der Verbraucher und der Treiber befinden sich in einer Ausführungsform in Anhänger oder Auflieger.
  • Der in der Busleitung befindliche Shunt befindet sich in einer weiteren Ausführungsform in der Zugmaschine. Dort befindet sich dann bevorzugt auch das dem Shunt zugeordnete Stromverstärker-IC.
  • Der in der Masse-Leitung befindliche Shunt befindet sich in einer Ausführungsform in der Zugmaschine und in einer anderen im Auflieger beziehungsweise Anhänger. Sofern sich der in der Masse-Leitung befindliche Shunt im Anhänger oder dem Auflieger befindet, ist lediglich ein Datenübertragungsweg vom Stromverstärker-IC zur Zugmaschine erforderlich, das deutlich querschnittskleiner ausgebildet sein kann als ein solches Masse-Kabel, das zur Masserückführung bis zur Zugmaschine erforderlich wäre.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Schaltungsanordnung, wie sie oben beschrieben wurde. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei mehreren, insbesondere parallel geschalteten Verbrauchern diese zeitversetzt zueinander eingeschaltet werden. Hierdurch ergeben sich die oben beschriebenen Vorteile bezüglich der eindeutigen Detektion eines Ausfalls von einem der parallel geschalteten Verbraucher. Besonders bevorzugt werden die Verbraucher um weniger als 25 ms, insbesondere weniger als 18 ms, zueinander zeitversetzt eingeschaltet. Diese Zeitverzögerung stellt im Wesentlichen eine rein elektrische Zeitverzögerung dar, die von einem Betrachter optisch nicht registriert wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne aber hierauf beschränkt zu sein.
  • Es zeigen
  • 1 eine Schaltungsanordnung mit Treibern für elektrische Verbraucher und einem Shunt in einer gemeinsamen Masseleitung und
  • 2 eine solche Schaltungsanordnung, bei der sich der Shunt in einer gemeinsamen Spannungszuleitung befindet.
  • 1 zeigt eine Schaltungsanordnung 1 mit Verbrauchern 2, nämlich Glühlampen 3 beziehungsweise Leuchtdioden 4 wobei Glühlampe 3 oder Leuchtdiode 4 jeweils wahlweise als Verbraucher 2 in einer Beleuchtungseinrichtung 5 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs eingesetzt werden können. Jede Beleuchtungseinrichtung 5 ist in einem eigenen, separat ansteuerbaren Kanal 6 ausgeführt, wobei die Ansteuerung eines solchen Kanales 6 jeweils über einen eigenen Treiber 7 erfolgt, der über einen dem Treiber 7 zugeordneten, insbesondere in diesem integrierten elektrischen Schalter 8, Versorgungsspannung 9, insbesondere über „Klemme 30” 10, auf den jeweiligen Kanal 6 schaltet, abhängig von einem von einem Microcontroller 11 gelieferten Schaltsignal 12. Der Treiber 7 nimmt gleichzeitig jeweils bei Vorlegen des Schaltsignals 12 eine Stromsensierung hinsichtlich des über den Schalter 8 geschalteten, zugeordneten Kanals 6 vor und liefert dessen Ergebnis als Signal 13 an den Microcontroller 11 zum Detektieren eines Ausfalles des jeweiligen Verbrauchers 2 im jeweiligen Kanal 6. Ist nämlich über den Treiber 7 der jeweilige Kanal 6 eingeschaltet, also bei Vorliegen des Schaltsignals 12 am Treiber 7, ist der Schalter 8 folglich geschlossen und der Verbraucher 2 spannungsbeaufschlagt. Somit fließt bei intaktem Verbraucher 2 über den Treiber 7 ein Strom I, der im Treiber 7 detektiert und als Signal 13 an den Microcontroller 11 zurückgemeldet wird. Liegt folglich für einen der Kanäle 6 ein Einschaltsignal 12 vor, wird aber vom Treiber 7 kein Signal 13 zurückgemeldet, wird der Microcontroller 11 zunächst davon ausgehen, dass kein Stromfluss über den Verbraucher 2 erfolgt, der Verbraucher 2 folglich defekt ist. Es kann dann eine entsprechende Meldung, insbesondere ein Hinweis auf den Defekt, ausgegeben werden, insbesondere in einem Führerhaus des nicht dargestellten Kraftfahrzeugs zur Kenntnisnahme durch einen Fahrer. Die Stromsensierung über den Treiber 7 funktioniert bei der relativ hohen Stromaufnahme von als Verbraucher 2 geschalteten Glühlampen 3 sehr zuverlässig, nicht jedoch, wenn an Stelle der Glühlampe 3 eine Leuchtdiode 4 als Verbraucher 2 geschaltet ist, da deren Stromaufnahme sehr viel geringer ist als die einer Glühlampe 3. Um zu vermeiden, dass bei Ausbleiben des Signals 13 vom jeweiligen Kanal 7 bei Vorliegen des Schaltsignals 12 der Microcontroller 11 fälschlich von einem Ausfall des Verbrauchers 2, der nun eine Leuchtdiode 4 ist, ausgeht, wird zusätzlich ein Spannungsabfall 14 über einem Shunt 15 in einer gemeinsamen Masseleitung 16 aller derart geschalteten Verbraucher 2 gemessen und über einen Spannungsverstärker 17 verstärkt, wobei der Spannungsverstärker 17 vorzugsweise als integrierter Schaltkreis 18 ausgebildet ist, der den Spannungsabfall 14 über dem Shunt 15 in einen Stromwert umrechnet und als Datensignal 19 an den Microcontroller 11 zur Auswertung bereitstellt. Wird bei eingeschaltetem Schaltsignal 12 an einem Treiber 7 folglich noch ein Spannungsabfall 14 über dem Shunt 15 registriert und als Datensignal 19 dem Microcontroller 11 mitgeteilt, so wird der Microcontroller 11 davon ausgehen, dass der jeweils geschaltete Verbraucher 2 eine Leuchtdiode 4 ist, die funktionsfähig ist, auch dann, wenn der Treiber 7 kein Signal 13 zurückmeldet. Der integrierte Schaltkreis 18 ist beispielsweise ein IC 20 der Art ADuC7032, der auch große Ströme mit einer sehr feinen Auflösung messen kann und hierbei, abhängig von der Größe des zu messenden Stromes I, eine Messbereichsumschaltung vornehmen kann. Gleichzeitig kommuniziert dieser IC 20 via Bus-System (SPI) mit dem Microcontroller 11, sodass keine aufwendigen Analogeingänge am Microcontroller 11 bereitgestellt werden müssen. Zusätzlich übernehmen die Treiber 7 jeweils die Funktion einer Kurzschlusssicherung 21 für jeden Kanal 6.
  • 2 zeigt eine andere Schaltungsanordnung 1 der gattungsgemäßen Art mit drei Kanälen 6, die wiederum über jeweils zugeordnete Treiber 7 einen Verbraucher 2, nämlich eine Glühlampe 3 beziehungsweise eine Leuchtdiode 4 schalten, abhängig vom Vorliegen eines Schaltsignals 12 von dem Microcontroller 11. Jeder Treiber 7 weist hierbei wieder den elektrischen Schalter 8 zum Schalten eines jeden zugeordneten Kanals 6 an Versorgungsspannung 9, vorzugsweise über „Klemme 30” 10 auf, wobei jeder Treiber 7 wiederum auch als Kurzschluss sicherung 21 für jeden Kanal 6 fungiert. Abweichend von der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung 1 sind die einzelnen Verbraucher 2 hier nicht über eine gemeinsame Masseleitung mit darin integriertem Shunt 15 zum Stromkreis geschlossen, sondern jeder Verbraucher 2 weist seinen eigenen, abhängig von seinem Einbauort wählbaren Masseanschluss 22 auf. Der Shunt 15 ist in vorliegender Schaltungsanordnung 1 in der gemeinsamen Versorgungsspannungsleitung 23 vor dem ersten Treiber 7 angeordnet, der Shunt 15 wird demzufolge stets einen Spannungsabfall 14 aufweisen, der über den integrierten Schaltkreis 18, der ein Spannungsverstärker 17 ist, gemessen werden kann. Dieser Spannungsabfall 14 variiert je nach Zahl und Art der eingeschalteten Verbraucher 2, also abhängig davon, ob als Verbraucher 2 jeweils die Glühlampe 3 oder die Leuchtdiode 4 geschaltet ist und ob in dem jeweiligen Kanal 6 oder in mehreren Kanälen 6 der Verbraucher 2 eingeschaltet ist. Wiederum wird über den Treiber 7 eine Stromsensierung vorgenommen und als Signal 13 an den Microcontroller 11 zurückgemeldet. Diese Anordnung hat den Vorzug, dass die Strommessung, insbesondere die Feinstrommessung über den Shunt 15, bereits in der Versorgungsspannungsleitung 23 erfolgen kann und somit keine Masseleitung 16 (vgl. 1) in die Nähe des Microcontrollers 11 zurückgeführt werden muss.
  • Ein Anwendungsfall der hier gezeigten Schaltungsanordnung 1 ist die jeweils während der Messung erfolgende Differenzierung zwischen der Art des Verbrauchers 2 als Glühlampe 3 oder Leuchtdiode 4 sowie Test auf dessen Funktionsfähigkeit. Wird beispielsweise nur einer der Treiber 7 eingeschaltet, wobei als Verbraucher 2 die Leuchtdiode 4 nachgeschaltet ist, würde von der Stromsensierung des Treibers 7 eine offene Last erkannt und es würde eine falsche Fehlermeldung mitgeteilt, wenn nicht über den Shunt 15 der Spannungsabfall 14 gemessen und über den Spannungsverstärker 17 und den integrierten Schaltkreis 18 als Datensignal 19 dem Microcontroller 11 mitgeteilt werden würde. Dieser wird aufgrund des relativ geringen Stromes von beispielsweise 80 mA für eine Leuchtdiode 4 feststellen, dass dort eine Leuchtdiode angesteuert wird und diese erwartungsgemäß arbeitet. Wird nun beispielsweise ein weiterer Treiber 7 zugeschaltet, steigt die Stromaufnahme um beispielsweise 60 mA. Der Spannungsverstärker 17 misst über den Shunt 15 einen entsprechenden Spannungsabfall 14 und erkennt eine Gesamtstromaufnahme von 140 mA, wodurch aus der Logik des Zuschaltens des weiteren Treibers 7 und einem Anstieg des Stromes um 60 mA erkannt wird, dass hier ebenfalls eine Leuchtdiode 4 als Verbraucher 2 ver baut ist und dass auch diese ordnungsgemäß arbeitet. Wird nun an einem weiteren Treiber 7, dem eine Glühlampe 3 nachgeschaltet ist, das Schaltsignal 12 angelegt und die Glühlampe 3 eingeschaltet, steigt die Stromaufnahme um beispielsweise 1 A, was auch über den Treiber 7 sensiert und als Signal 13 zurückgegeben, gleichzeitig aber auch über den Shunt 15 als Spannungsabfall 14 gemessen und über den Spannungsverstärker 17 interpretiert wird. Somit kann eine Detektion auf Art des Verbrauchers 2 sowie auf dessen ordnungsgemäße Funktion vorgenommen werden. Es ist dadurch möglich, gleichzeitig an einem Microcontroller 11 sowohl Glühlampen 3 als auch Leuchtdioden 4 als Verbraucher 2 zu betreiben und jeweils deren ordnungsgemäße Funktion zu testen.
  • Werden in einer anderen Anwendung beispielsweise mehrere Verbraucher 2, beispielsweise mehrere Glühlampen 3, an nur einem Treiber 7 betrieben, ist es bei dieser sehr genauen Messmethode über den Shunt 15 und den Spannungsverstärker 17 möglich, den Ausfall von auch nur einer von mehreren Glühlampen 3 (oder alternativ einer von mehreren Leuchtdioden 4) innerhalb eines Kanals 6 zu erkennen. Dadurch ist es möglich, an jedem Treiber 7 und dem ihm jeweils zugeordneten Kanal 6 eine Diagnose für jede einzelne Last dieses Kanals, also etwa jede Glühlampe 3 oder jede Leuchtdiode 4, bereitzustellen.
  • Vorteilhafterweise werden die mehreren Verbraucher 2 dabei zeitversetzt beziehungsweise zeitverzögert zueinander eingeschaltet. Dadurch kann bei der Detektion zwischen den mehreren Verbrauchern 2 unterschieden und so eindeutig auf den Ausfall eines der Verbraucher geschlossen werden. Stellen beispielsweise die beiden oberen Glühlampen 3 aus der 2 Bremslichter eines Kraftfahrzeugs dar, so werden diese vorteilhafterweise zueinander zeitverzögert beziehungsweise zeitversetzt um weniger als 25 ms, insbesondere um weniger als 18 ms, eingeschaltet. Dadurch kann die jeweilige Stromaufnahme beziehungsweise der jeweilige Spannungsabfall eindeutig einer der Glühlampen 3 beziehungsweise einem der Verbraucher 2 zugeordnet werden. Hiermit ist es beispielsweise auf einfache und kostengünstige Art und Weise möglich, trotz einer zentralen Stromerfassung zwischen dem linken und dem rechten Bremslicht zu unterscheiden.

Claims (20)

  1. Schaltungsanordnung (1) zum Detektieren eines Ausfalls eines elektrischen Verbrauchers (2), insbesondere in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, mit einer Sensiereinrichtung, die sowohl einen Treiber (7) als auch einen Shunt (15) umfasst, wobei in Abhängigkeit der Stromaufnahme des aus verschiedenen Verbrauchern (2) wählbar anschließbaren Verbrauchers (2) entweder das Signal (13) des Treibers (7) oder ein Spannungsabfall (14) des Shunts (15) zur Ausfalldetektion verwendet wird.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher (2) ein Leuchtmittel ist.
  3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher (2) eine Glühlampe (3) ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher (2) eine Leuchtdiode (4) ist.
  5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber (7) einen elektrischen Schalter (8) oder einen elektrischen Schalter (8) und einen Stromsensor aufweist.
  6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Shunt (15) an einen Spannungsverstärker (17) angeschlossen ist.
  7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, das die Detektion auswertet.
  8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zum Ein- und Ausschalten des Verbrauchers (2) ein Schaltsignal (12) abgibt.
  9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Shunt in einer dem Verbraucher (2) zugeordneten Masse-Leitung (16) liegt.
  10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Shunt (15) in einer Plus-Leitung (Versorgungsspannungsleitung (23)) zum Verbraucher (2) angeordnet ist.
  11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbraucher (2) vorgesehen sind, die parallel zueinander geschaltet sind.
  12. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zumindest zum Einschalten der Verbraucher (2) zueinander zeitversetzte Schaltsignale (12) abgibt.
  13. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät die Schaltsignale (12) in weniger als 25 ms, insbesondere weniger als 18 ms, zueinander zeitversetzt abgibt.
  14. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Lastkraftwagen mit Zugmaschine und Anhänger oder Auflieger ist.
  15. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Steuergerät in der Zugmaschine befindet.
  16. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verbraucher (2) und der Treiber (7) in dem Anhänger oder Auflieger befindet.
  17. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der in der Plusleitung befindliche Shunt (5) in der Zugmaschine befindet.
  18. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der in der Masse Leitung (16) befindliche Shunt (15) in der Zugmaschine und/oder im Auflieger oder Anhänger befindet.
  19. Verfahren zum Betreiben einer Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren, insbesondere parallel geschalteten Verbrauchern, diese zeitversetzt zueinander eingeschaltet werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucher um weniger als 25 ms, insbesondere weniger als 18 ms, zueinander zeitversetzt eingeschaltet werden.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2533608A1 (de) * 2011-06-09 2012-12-12 Osram Sylvania Inc. Stromversorgung für Mehrfachkanallichtquelle ohne Ausgangsschutz
DE102012207689A1 (de) * 2012-05-09 2013-11-14 Infineon Technologies Ag Steuereinheit für eine elektrische Maschine und Verfahren
WO2014019974A1 (fr) * 2012-08-02 2014-02-06 Valeo Vision Procede de commande d'un systeme d'eclairage
US8653736B2 (en) 2011-06-09 2014-02-18 Osram Sylvania Inc. Multiple channel light source power supply with output protection
WO2015086098A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-18 Audi Ag Verfahren und vorrichtung zum überprüfen einer funktionsfähigkeit einer beleuchtungseinrichtung einer kraftfahrzeugaussenbeleuchtung
DE102016103871A1 (de) * 2016-03-03 2017-09-07 Washtec Holding Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Erfassen der Konfiguration von hintereinander geschalteten Leuchtelementen
WO2024052183A1 (de) * 2022-09-06 2024-03-14 Mercedes-Benz Group AG Schaltungsanordnung und verfahren zur erkennung eines gesundheitsstatus von elektrischen verbrauchern

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2533608A1 (de) * 2011-06-09 2012-12-12 Osram Sylvania Inc. Stromversorgung für Mehrfachkanallichtquelle ohne Ausgangsschutz
US8587203B2 (en) 2011-06-09 2013-11-19 Osram Sylvania Inc. Multiple channel light source power supply with output protection
US8653736B2 (en) 2011-06-09 2014-02-18 Osram Sylvania Inc. Multiple channel light source power supply with output protection
DE102012207689A1 (de) * 2012-05-09 2013-11-14 Infineon Technologies Ag Steuereinheit für eine elektrische Maschine und Verfahren
WO2014019974A1 (fr) * 2012-08-02 2014-02-06 Valeo Vision Procede de commande d'un systeme d'eclairage
FR2994630A1 (fr) * 2012-08-02 2014-02-21 Valeo Vision Procede de commande d'un systeme d'eclairage et/ou de signalisation
US9374871B2 (en) 2012-08-02 2016-06-21 Valeo Vision Method and system for controlling a plurality of light modules in a light and/or signaling system based on failure event of the plurality of light module
WO2015086098A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-18 Audi Ag Verfahren und vorrichtung zum überprüfen einer funktionsfähigkeit einer beleuchtungseinrichtung einer kraftfahrzeugaussenbeleuchtung
DE102016103871A1 (de) * 2016-03-03 2017-09-07 Washtec Holding Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Erfassen der Konfiguration von hintereinander geschalteten Leuchtelementen
WO2024052183A1 (de) * 2022-09-06 2024-03-14 Mercedes-Benz Group AG Schaltungsanordnung und verfahren zur erkennung eines gesundheitsstatus von elektrischen verbrauchern

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