DE19813595A1

DE19813595A1 - Vorrichtung zur Blinkersteuerung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19813595A1
Application number: DE19813595A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Rech; Uwe Dierker
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-09-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Blinkersteuerung in einem Kraftfahrzeug (1), umfassend mindestens vier Richtungsanzeiger (2, 3, 4, 5) und ein Steuergerät (7), wobei das Steuergerät (7) in Abhängigkeit von der Betätigung eines Schalters die Richtungsanzeiger (2, 4; 3, 5) paarweise oder zusammen mittels eines periodisch ausgebildeten Ansteuersignals (11) ansteuert, wobei das Ansteuerungssignal (11) den paarweise zugeordneten Richtungsanzeigern (2, 4; 3, 5) phasenverschoben zuführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von licht- oder wärmeabgebenden Stromverbrauchern in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist z. B. aus der DE 33 06 723 bekannt. Dabei sind jeweils zwei zusammengehörige Richtungsanzeiger parallel geschaltet und werden durch ein als Impulsgeber ausgebildetes Steuergerät zusammen durch Schließen eines Schalters angesteuert. Dabei sind jeweils der linke vordere und hintere bzw. rechte vordere und hintere Richtungsanzeiger paarweise zugeordnet. Des weiteren können für Warnblinklicht alle vier Richtungsanzeiger gleichzeitig angesteuert werden. Durch die pulsförmige Steuerspannung werden die Leuchten der ausgewählten Richtungsanzeiger ständig ein- und ausgeschaltet. Dadurch treten die für Schaltungsvorgänge typischen Stromimpulse auf, da der Draht der Glühwendel einen temperaturabhängigen Widerstand aufweist, der bei Beginn des Schaltvorgangs am geringsten ist. Da die Vorrichtung zur Blinkersteuerung über das Bordnetz des Kraftfahrzeuges betrieben wird, sind solche Stromimpulse auf dem Bordnetz auch für andere elektrische Komponenten spürbar und bewirken eine Spannungsinstabilität auf dem Bordnetz. Des weiteren belasten solche Stromimpulse die Fahrzeugbatterie und reduzieren deren Lebensdauer.

Weiterhin müssen die Kabelquerschnitte und die Schmelzsicherungen für den Stromimpuls kurz nach dem Einschalten ausgelegt werden, wohingegen während des eigentlichen Dauerbetriebes ein erheblich geringerer Strom fließt, so daß die Kabelquerschnitte und die Schmelzsicherungen für den Dauerbetrieb überdimensioniert sind. Insbesondere bei wärme- und lichtabgebende Stromverbraucher, wie z. B. Sitzheizung, Scheinwerfer, Heizelemente der Scheibenwaschdüsen etc. ist der Stromimpuls, aufgrund Ihrer großen Leistungsaufnahme im Dauerbetrieb besonders groß. Licht und wärmeabgebende Stromverbraucher erreichen den gewünschten Effekt durch Ihren Widerstand. Bei dem lichtabgebenden Stromverbraucher wird die Glühwendel der Glühlampe aufgrund ihres Widerstandes zum Glühen gebracht und emittiert dadurch Licht.

Analog dazu wird bei den wärmeabgebenden Stromverbrauchern durch den Widerstand Wärme abgegeben. Der Effekt wird somit jeweils gezielt über den Widerstand erreicht, wobei sich der Stromverbraucher gewollt, wie beispielsweise bei den Heizelementen oder ungewollt wie z. B. bei Scheinwerfern erwärmt.

Durch die Erwärmung steigt der Widerstand der Stromverbraucher, so daß nach den allgemein bekannten Gesetzen der Elektrotechnik der Strom sinkt. Demnach ist bei Leitern mit einem hohen positiven Temperaturkoeffizienten der Stromimpuls im kalten Zustand des Leiters im Verhältnis zu dem Dauerstrom besonders ausgeprägt.

Dies ist z. B. bei lichtabgebenden Stromverbrauchern, insbesondere mit einer Glühwendel oder bei wärmeabgebenden Stromverbrauchern, wie z. B. PTC-Heizelementen der Fall.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung von licht- und wärmeabgebenden Stromverbrauchern in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, bei der die Stromimpulse auf dem Bordnetz reduziert werden.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch die zeitlich versetzte Ansteuerung der Stromverbraucher treten die Stromimpulse aufgrund des Einschaltungsvorganges nicht gleichzeitig auf, so daß der Gesamtstrom und auch die Stromspitzen auf dem Bordnetz geringer sind. Die zeitliche Verschiebung wird dabei vorzugsweise so gewählt, daß der zuerst eingeschaltete Stromverbraucher sich im quasistatischen Zustand befindet, bevor der zweite Stromverbraucher eingeschaltet wird, d. h. der Stromimpuls abgeklungen ist. Dadurch erhöht sich die Spannungsstabilität auf dem Bordnetz, und die elektrischen Energiespeicher werden geringer belastet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die zeitliche Verschiebung des Ansteuersignals Δt z. B. 100 ms zwischen zwei infolge ansteuerbaren Stromverbrauchern. Die zeitliche Verschiebung wird dabei vorteilhafterweise an die Einschaltcharakteristik des Verbrauchers abgestimmt. Dadurch wird die Grundbelastung für den Energiespeicher gleichmäßig verteilt.

Besonders vorteilhaft ist es, die Blinkleuchten zeitlich versetzt anzusteueren, da durch das periodische Aufleuchten der Blinkleuchten der Energiespeicher und die Spannungsstabilität des Bordnetzes besonders belastet werden.

Das Signal kann als symmetrische Impulsfunktion ausgebildet sein. Die zeitliche Verschiebung kann dann gezielt so gewählt werden, daß eine möglichst konstante Stromentnahme von dem Energiespeicher erfolgt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, hier eine Blinkleuchtenansteuerung, näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2a-h Spannungs- und Stromverläufe für zwei paarweise zugeordnete Richtungsanzeiger beim Warnblinken

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung mit Delaykette.

In der Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit vier Richtungsanzeigern 2-5 dargestellt, wobei die Richtungsanzeiger 2, 4 und 3, 5 paarweise einander zugeordnet sind. Möchte der Kraftfahrzeugführer beispielsweise einen Fahrtrichtungswechsel nach links anzeigen, so betätigt dieser entsprechend den Fahrtrichtungsanzeiger des Kraftfahrzeuges 1. Aufgrund der Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers werden die Richtungsanzeiger 2, 4 links vorne und links hinten durch ein Steuergerät mit einem pulsförmigen Ansteuersignal beaufschlagt, so daß die als Leuchten ausgebildeten Richtungsanzeiger 2, 4 zu blinken beginnen.

Entsprechend werden die Richtungsanzeiger 3, 5 bei einem Fahrtrichtungswechsel nach rechts angesteuert.

Weitere licht- und/oder wärmeabgebenden Stromverbraucher sind z. B. die Scheinwerfer, Rückleuchten oder Heizelemente in den Scheibenwaschdüsen bzw. in den Sitzen.

In der Fig. 2a-b sind die Spannungsverläufe u₂ und u₄ an den Richtungsanzeigern 2, 4 für den Fall des Links-Abbiegens dargestellt. Das pulsförmige periodische Ansteuersignal wird dabei den beiden Richtungsanzeigern 2, 4 um die festgelegte Delay-Zeit (im o. g. Beispiel 100 ms) zeitlich versetzt zugeführt, so daß die beiden paarweise zugeordneten Richtungsanzeiger 2, 4 zeitlich versetzt blinken, wodurch sich die in den Fig. 2c-d dargestellten zugehörigen Stromverläufe i₂, i₄ an den Richtungsanzeigern 2, 4 ergeben. Durch die zeitlich versetzt Ansteuerung treten die durch den Einschaltvorgang hervorgerufenen Stromimpulse 6 zeitlich nacheinander auf, wodurch der Gesamtstrom auf dem Bordnetz geringeren Schwankungen unterworfen ist.

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Blinksteuerung dargestellt. Die Vorrichtung umfaßt neben den vier Richtungsanzeigern 2-5 ein Steuergerät 7, drei Delay- Elemente 8 und vier Schaltelemente 9. In Abhängigkeit von einem Betätigungssignal 10 vom Fahrtrichtungsanzeiger oder einem externen Steuersignal 12 einer übergeordneten Systemfunktion (z. B. ein Crash-Signal), steuert das Steuergerät 7 die zu den Richtungsanzeigern 2-5 zugehörigen Schalter 9 an. Die Phasenverschiebung wird dabei mittels der Delay-Elemente 8 realisiert, wobei ein Delay-Element 8 vorzugsweise eine Verzögerungszeit von T/4 aufweist. Sollen die Richtungsanzeiger 2, 4 für einen Richtungswechsel nach links angesteuert werden, so erzeugt das Steuergerät 7 ein Ansteuersignal 11 und ein Schaltsignal S₁, das die zugehörigen Schaltelemente 9 der Richtungsanzeiger 2, 4 durchschaltet. Aufgrund der beiden ersten Delay-Elemente 8 sind dann die beiden Spannungen u₂ und u₄ an den Richtungsanzeigern 2, 4 um z. B. Δt 100 ms zeitlich versetzt verschoben. Analog wird beim Rechtsabbiegen ein Schaltsignal S2 und beim Warnblinklichtbetrieb S₁ und S₂ erzeugt. Neben einer Realisierung der Delay-Zeit Δt durch Hardware ist auch eine Realisierung durch Software möglich (z. B. durch Multiplexsystem).

Durch die zeitliche Versetzung der Stromimpulse wird die Bordspannung weniger belastet und die Kabelquerschnitte bzw. Schmelzsicherung können für einen geringeren maximalen Strom ausgelegt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung von licht- und/oder wärmeabgebenden Stromverbrauchern in einem Kraftfahrzeug mit einem Signalgeber, wobei durch die durch die Signalgeber gebildeten Signale mindestens zwei Stromverbraucher gleicher Funktion ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromverbraucher zeitlich versetzt ansteuerbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromverbraucher um mindestens 100 ms zeitlich versetzt ansteuerbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stromverbraucher einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromverbraucher Leuchten, beispielsweise Blinkleuchten oder Heizelemente, sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal als symmetrische Impulsfunktion ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Mikroprozessor und die Verzögerungszeit in dem Mikroprozessor freiprogrammierbar ist.