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Die
Erfindung betrifft eine Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung
zum Ansteuern von Nebelschlussleuchten eines aus einem Zugfahrzeug und
einem Anhänger gebildeten Fahrzeugzeugs, wobei der Anhänger
eine einzige Nebelschlussleuchte sowie wenigstens eine Schlussleuchte
aufweist und wobei das Zugfahrzeug zwei über jeweils eine
Leitung betreibbare Nebelschlussleuchten, eine Leuchtenüberwachungseinrichtung
für die beiden Nebelschlussleuchten sowie eine Umschalteinrichtung
aufweist, welche Umschalteinrichtung aufgrund eines An- und Abkuppelns
des Anhängers ans Zugfahrzeug betätigbar ist und
an welche Umschalteinrichtung die erste und die zweite Leitung und
die Nebelschlussleuchten des Zugfahrzeugs sowie die einzige Nebelschlussleuchte
des Anhängers und die wenigstens eine Schlussleuchte des
Anhängers angeschlossen sind.
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Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge, als Zugfahrzeuge dienende Kraftfahrzeuge,
Anhänger, Fahrzeugzüge gebildet aus einem oder
mehreren Zugfahrzeugen sowie einem oder mehreren Anhängern
oder dergleichen sind aus Sicherheitsgründen sowie aufgrund
gesetzlicher Vorgaben mit einer Beleuchtung zu versehen. Unter Anhänger
im Sinne der Erfindung sollen nicht nur gezogene Fahrzeuge mit einem
eigenen Fahrwerk oder dergleichen verstanden werden, sondern auch
Aufbauten, die mit einer Anhängerkupplung eines Zugfahrzeugs verbunden
und von dieser getragen werden können, beispielsweise Fahrradheckträger,
Gepäckheckträger oder dergleichen.
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Die
Beleuchtung ermöglicht es, dass die Fahrzeuge bei schlechter
Sicht, beispielsweise bei schlechtem Wetter, in der Dunkelheit oder
dergleichen, gut erkannt werden können. Darüber
hinaus sind Fahrzeuge mit wenigstens einer Nebelschlussleuchte zu
versehen, die durch vorzugsweise eine Fahrzeugleuchte gebildet sein
kann. Die Fahrzeugleuchten, unter anderem auch die Nebelschlussleuchten,
weisen vielfach als Leuchtmittel Glühfadenlampen auf, die
entsprechend der wahrzunehmenden Beleuchtungsfunktion gesteuert
werden können. Die Steuerung der Nebelschlussleuchten erfolgt
in der Regel durch den Führer des Fahrzeugs beziehungsweise
Zugfahrzeugs mittels entsprechender Steuerungsmittel wie Schalter
im Cockpit des Fahrzeugs.
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In
der Regel weisen Schlussleuchten sowie auch Nebelschlussleuchten
zwei Anschlüsse auf, von denen jeweils einer an eine Fahrzeugmasse
des Fahrzeugs angeschlossen ist. Die Fahrzeugmasse kann zugfahrzeugseitig
durch eine Zugfahrzeugmasse und anhängerseitig durch eine
Anhängermasse gebildet sein. Im angekuppelten Zustand des
Anhängers an das Zugfahrzeug sind in der Regel die Zugfahrzeugmasse
und die Anhängermasse elektrisch leitend miteinander gekoppelt.
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Die
Fahrzeugmasse bildet ein Bezugspotential und ist bei Fahrzeugen
zumeist an den negativen Anschluss einer Energieversorgung, beispielsweise des
Akkumulators angeschlossen. Üblicherweise ist die Masse,
insbesondere die Zugfahrzeugmasse Bestandteil eines Bordnetzes des
Fahrzeugs, welches die elektrische Anlage des Zugfahrzeugs und/oder des
Anhängers, beispielsweise eine Fahrzeugbeleuchtungsanlage,
insbesondere eine Anhängerbeleuchtungsanlage umfasst. Die
Fahrzeugbeleuchtungsanlage umfasst neben weiteren die Schlussleuchten
sowie auch die Nebelschlussleuchten des Zugfahrzeugs beziehungsweise
des Anhängers. Das Bordnetz dient zum Betrieb, insbesondere
auch zur Energieversorgung der an ihm angeschlossenen elektrischen
Komponenten, die die Fahrzeugleuchten umfassen. Die Fahrzeugmasse
stellt dabei in der Regel ein elektrisches Bezugspotential dar,
an welches die überwiegende Anzahl der Komponenten üblicherweise
mit einem Anschluss angeschlossen ist. Das Bordnetz umfasst ferner
eine elektrische Energieversorgung, die bei Fahrzeugen üblicherweise aus
einem Generator und/einem Akkumulator gebildet ist. Das Bordnetz
dient somit dazu, elektrische Energie zwischen den an ihm angeschlossenen Komponenten
vorzugsweise gesteuert zu verteilen. Das Bordnetz verbindet somit
die Komponenten elektrisch miteinander, so dass sie für
den bestimmungsgemäßen Betrieb insbesondere mit
einer Energieversorgung elektrisch verbunden werden können.
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Mittels
der Fahrzeugbeleuchtungsanlage kann das Fahrzeug in bestimmungsgemäßer
Weise beleuchtet werden. Die Fahrzeugbeleuchtungsanlage stellt hierfür
wenigstens eine Fahrzeugleuchte bereit, die zum Beispiel der äußeren
Beleuchtung des Fahrzeugs dient. Die Fahrzeugleuchte weist in der Regel
zwei Anschlüsse auf, wobei die Fahrzeugleuchte mit einem
ersten Anschluss an die Fahrzeugmasse und mit einem zweiten Anschluss
an eine Leitung zur gesteuerten Versorgung der Fahrzeugleuchte mit
elektrischer Energie aus dem Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen
ist. Gesteuert werden kann die Energieversorgung der Leuchte beispielsweise
mittels eines Schalters, einer elektronischen Steuerung oder dergleichen,
die vorzugsweise im Cockpit des Fahrzeugs angeordnet ist, so dass
der Fahrzeugführer die entsprechenden Steuerungen vornehmen
kann, beispielsweise durch manuelle Betätigung des Schalters
oder dergleichen. Insbesondere für Fahrzeugleuchten, die
der Sicherheit im Verkehr dienen, ist eine Überwachung
der bestimmungsgemäßen Funktion zweckmäßig.
Für einige Fahrzeugleuchten, beispielsweise Blinkerleuchten, ist
die Überwachung deren Funktion sogar gesetzlich vorgeschrieben.
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Eine
solche Überwachung der Fahrzeugleuchte ist bei Verwendung
von Glühfadenlampen als Leuchtmittel für die Fahrzeugleuchte
im Stand der Technik bekannt. Zunehmend finden als Leuchtmittel für
die Fahrzeugleuchte Leuchtdiodenanordnungen Einsatz, deren Überwachung
mit der bei Glühfadenlampen als Leuchtmittel bekannten Überwachung aufgrund
grundsätzlicher physikalischer Unterschiede nicht ohne
weiteres vereinbar ist. Hieraus resultiert eine komplexe Steuerung
der Überwachung der Fahrzeugleuchten, die die unterschiedlichen
charakteristischen Eigenschaften unterschiedlicher Leuchtmittel
abprüft, um die bestimmungsgemäße Funktion des
Leuchtmittels der Fahrzeugleuchte ermitteln zu können.
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Es
ist ferner bekannt, dass im angekuppelten Zustand des Anhängers
an das Zugfahrzeug die zugfahrzeugseitige Nebelschlussleuchte abgeschaltet und
stattdessen die anhängerseitige Nebelschlussleuchte aktiviert
ist. In der Regel wird diese Funktion durch Umschalten mittels Schaltkontakten
realisiert. Der Stand der Technik zeigt hierfür eine Vielzahl
von Lösungen.
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Zugfahrzeugseitig
sind entweder ein oder zwei Nebelschlussleuchten vorgesehen, die
jeweils über eine eigene Leitung betreibbar sind. Dies
ermöglicht es, die Nebelschlussleuchten einzeln durch die
Leuchtenüberwachungseinrichtung überwachen zu
können. So kann erreicht werden, dass eine defekte Nebelschlussleuchte
erkannt und dem Führer des Zugfahrzeugs zur Anzeige gebracht
werden kann.
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Zur
Durchführung der Umschaltfunktion bei an dem Zugfahrzeug
angekuppeltem Anhänger dient die Umschalteinrichtung, an
die die erste und gegebenenfalls die zweite Leitung sowie die Nebelschlussleuchten
des Zugfahrzeugs, die Nebelschlussleuchte des Anhängers
und die wenigstens eine Schlussleuchte des Anhängers angeschlossen sind.
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Im
Falle, dass zugfahrzeugseitig und anhängerseitig jeweils
eine einzige Nebelschlussleuchte vorgesehen ist, wird durch Umschalten
mittels der Umschalteinrichtung die Leitung von der zugfahrzeugseitigen
Nebelschlussleuchte getrennt und an die anhängerseitige
Nebelschlussleuchte angeschlossen. Seitens der Leuchtenüberwachungseinrichtung
ist somit nach wie vor eine Nebelschlussleuchte detektierbar, so
dass auch bei angekuppeltem Anhänger eine zuverlässige Überwachung
der Funktion der Nebelschlussleuchte des Anhängers gewährleistet
werden kann.
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Sind
zugfahrzeugseitig und anhängerseitig jeweils zwei Nebelschlussleuchten
vorhanden, so ist entsprechend zu verfahren. Die beiden Leitungen werden über
die Umschalteinrichtung anstelle mit den zugfahrzeugseitigen Nebelschlussleuchten
mit den beiden anhängerseiteigen Nebelschlussleuchten verbunden.
Auch hier kann mittels der Leuchtenüberwachungseinrichtung
eine zuverlässige Überwachung der Nebelschlussleuchten
des Anhängers und damit des Fahrzeugzugs gewährleistet
werden.
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Ist
das Zugfahrzeug lediglich mit einer einzigen Nebelschlussleuchte
ausgerüstet und der Anhänger dagegen mit zwei
Nebelschlussleuchten, so bleibt im angekoppelten Zustand zur Bildung
des Fahrzeugzugs eine der beiden anhängerseitigen Nebelschlussleuchten
außer Betrieb. Da zugfahrzeugseitig die Leuchtenüberwachungseinrichtung
ohnehin nur eine einzige Nebelschlussleuchte überwacht, ist
auch hier ein bestimmungsgemäßer, zuverlässiger
Betrieb gewährleistet.
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Problematisch
erweist es sich, wenn zugfahrzeugseitig zwei Nebelschlussleuchten
vorgesehen sind, wobei anhängerseitig lediglich eine einzige Nebelschlussleuchte
vorhanden ist. In diesem Fall bleibt bei angekuppeltem Anhänger
eine der beiden Leitungen ohne Last, da zugfahrzeugseitig keine
Nebelschlussleuchte betrieben werden soll. Die Leuchtenüberwachungseinrichtung
stellt dann jedoch fest, dass die eine, nicht angeschlossene Leitung
keine Nebelschlussleuchte hat, so dass sie aufgrund dessen einen
Fehler detektiert und diesen dem Fahrzeugführer im Zugfahrzeug
zur Anzeige bringt. Tatsächlich liegt aber gar kein Fehler
vor, denn anhängerseitig ist nur eine einzige Nebelschlussleuchte vorhanden.
Der Zugfahrzeugführer erhält somit fälschlicherweise
eine Störungsmeldung für eine real nicht vorhandene
Störung.
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Es
ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße
Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung dahingehend weiterzubilden,
dass sie hoher Energieeffizienz und Flexibilität die vorgenannten Probleme
reduziert oder vermeidet.
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Als
Lösung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass bei angekuppeltem
Anhänger mittels der Umschalteinrichtung bei Nebelschlussleuchtenbetrieb
die erste der Leitungen auf die einzige Nebelschlussleuchte des
Anhängers und die zweite der Leitungen auf die wenigstens
eine Schlussleuchte des Anhängers umschaltbar sind, wobei
die Umschalteinrichtung ein Schaltmittel aufweist, mittels dem das
Umschalten durchführbar ist, wobei das Schaltmittel als
Halbleiterschalter ausgebildet ist.
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Die
Erfindung ermöglicht es, eine zuverlässige Umschaltung
der Nebelschlussleuchten bei An- beziehungsweise Abkuppeln eines
Anhängers an ein Zugfahrzeug zu gewährleisten,
wobei eine fehlerhafte Störungsmeldung bei einem Zugfahrzeug
mit zwei Nebelschlussleuchten und einem Anhänger mit lediglich
einer einzigen Nebelschlussleuchte verhindert werden kann. Dadurch
dass die Schlussleuchte des Anhängers mit der freien der
beiden Leitungen elektrisch verbunden ist, kann die Leuchtenüberwachungseinrichtung
weiterhin eine Last feststellen, die ein Erzeugen einer Störungsmeldung
vermeidet.
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Das
Umschalten einer der beiden Leitungen auf die Anhängerschlussleuchte
ist aus dem Stand der Technik an sich nicht unbekannt. Ein solches
Umschalten offenbart die
DE
103 33 055 B4 . Die hier beschriebene Ausführung
erweist sich gegenüber der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung als wenig energiesparend und störanfällig, insbesondere
bei Vibrationen und ungünstigen atmosphärischen
Bedingungen, wie sie bei Fahrzeugen in der Regel auftreten. Darüber
hinaus eignet sich die Ausführung der
DE 103 33 055 B4 nicht
für Nebelschlussleuchten mit einer Leuchtdiodenanordnung
als Leuchtmittel. Nach der
DE
103 33 055 B4 kommen elektromechanische Schaltkontakte
zum Einsatz, deren bestimmungsgemäßer Betrieb
eine Mindeststrombelastung erfordert, um einen zuverlässigen
niederohmigen Kontakt während des bestimmungsgemäßen
Betriebs zu gewährleisten. Die Leuchtdiodenanordnung als
Leuchtmittel zeichnet sich aber gerade dadurch aus, dass sie erheblich
weniger Strom für ihren bestimmungsgemäßen
Betrieb benötigt. Dadurch besteht die Gefahr, dass der
Kontakt mit zunehmendem Betrieb seinen Übergangswiderstand
erhöht, so dass für die Leuchtdiodenanordnung
verfügbare elektrische Spannung sinkt und die Leuchtkraft
der Leuchtdiodenanordnung abnimmt. Wird eine Schwellspannung unterschritten,
kann die Leuchtfunktion sogar vollständig ausfallen. Da
dieser Fall von der Leuchtenüberwachungseinrichtung nicht
unbedingt detektierbar sein muss, erweist sich dies auch aus sicherheitstechnischen
Erwägungen als nachteilig, zumal hier ein Sicherheitsrisiko
hinsichtlich der Erkennbarkeit des Fahrzeugzugs bei schlechter Sicht
entstehen kann.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung beschreitet im
Unterschied zur
DE
103 33 055 B4 einen vollkommen anderen Weg. Das Umschalten
wird hier mit Schaltmitteln ausgeführt, die als Halbleiterschalter
ausgebildet sind. Dies führt dazu, dass das Umschalten
mit wenig Energie bei hoher Störfestigkeit realisiert werden
kann. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße
Ausgestaltung anders als die
DE 103 33 055 B4 bei einer Fahrzeugleuchte
im Wesentlichen unabhängig vom Leuchtmittel eingesetzt
werden. Das heißt, es ist möglich die erfindungsgemäße Ausgestaltung
bei beliebigen Fahrzeugen vorzusehen oder nachzurüsten.
Weiterhin kann die Zuverlässigkeit hinsichtlich der Schaltfunktion
erheblich verbessert werden. Im Unterschied zu mechanischen Schaltelementen
weisen Halbleiterschalter keine mechanisch beweglichen Teile auf,
so dass Probleme aufgrund von Vibrationen oder Stößen
weitgehend vermieden werden können. Darüber hinaus
haben sie gegenüber mechanischen Schaltelementen wie bei
der
DE 103 33 055
B4 eine erheblich höhere Lebensdauer, da ein Verschleiß aufgrund
von Schaltspielen weitgehend vermieden werden kann.
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Die
Halbleiterschalter selbst können beispielsweise durch Transistoren
wie bipolare Transistoren, Feldeffekt-Transistoren oder dergleichen,
aber auch durch Tyristoren, GTO's und/oder dergleichen gebildet
sein. Insbesondere vorteilhaft erweist sich der Einsatz von Feldeffekttransistoren
und hier besonders bevorzugt MOS-Feldeffekttransistoren, auch MOS-FET
genannt. Insbesondere der Einsatz von MOS-FET's macht eine besondere
sparsame und zuverlässige elektronische Schaltung möglich,
mit der die Funktion der Umschalteinrichtung realisiert werden kann.
Somit kann vorzugsweise die Umschalteinrichtung im Wesentlichen
durch eine geeignete Anzahl von MOS-FET's gebildet sein, die beispielsweise
mit wenigen weiteren passiven Bauelementen zusammen die Umschalteinrichtung
bilden können. Dadurch ist es möglich, eine sehr
kompakte, leichte und mechanisch stabile Umschalteinrichtung zu schaffen,
die aufgrund ihrer Kompaktheit und technischen Eigenschaften darüber
hinaus auf einfache Weise hermetisch abgedichtet werden kann, beispielsweise
indem sie in eine Vergussmasse eingegossen wird. Dadurch ist die
Umschalteinrichtung überaus kompakt, so dass auch ein Nachrüsten
bei einem Zugfahrzeug einfach realisiert werden kann. Bei geeigneter
Auswahl der Betriebsbedingungen der Halbleiterschalter können
darüber hinaus Kühlmittel weitgehend vermieden
werden. Somit erlaubt es die Umschalteinrichtung der Erfindung,
die zuverlässige und bestimmungsgemäße
Funktion von Nebelschlussleuchten sowohl beim Einzelbetrieb des Zugfahrzeugs
als auch im Fahrzeugzug mit angekuppeltem Anhänger zu gewährleisten.
Darüber hinaus ist es möglich, die Umschalteinrichtung
auch nachträglich in bereits vorhandene Einrichtungen für
den Betrieb eines Fahrzeugzuges vorzusehen.
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Die
Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung kann ferner Detektionsmittel
zur Detektion der Anzahl der Nebelschlussleuchten des Anhängers aufweisen.
Mit den Detektionsmitteln ist es somit möglich, eine automatische
Umschaltung vorzusehen, so dass die Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung
in Abhängigkeit der Anzahl der Nebelschlussleuchten des
Anhängers eingestellt werden kann, und zwar vorzugsweise
automatisch. Dies ermöglicht es, bei einem Zugfahrzeug
mit zwei Nebelschlussleuchten sowohl einen Anhänger mit
einer einzigen Nebelschlussleuchte als auch einen Anhänger
mit zwei Nebelschlussleuchten anzuschließen. Mittels der
Detektionsmittel kann die Anzahl der Nebelschlussleuchten erkannt
werden und ein entsprechendes Umschalten der Leitungen auf die Nebelschlussleuchte
sowie die Schlussleuchte des Anhängers oder die beiden
Nebelschlussleuchten des Anhängers durchgeführt
werden. Die Detektionsmittel können durch eine entsprechende
Detektionsschaltung gebildet sein, die aus elektronischen Bauelementen
gebildet ist, und die durch Auswertung von Signalen auf den Leitungen
feststellen kann, wieviele Nebelschlussleuchten der Anhänger
hat.
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Darüber
hinaus kann vorgesehen sein, dass die Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung
ein Schaltelement aufweist, mittels welchem die Anzahl der durch
die Umschalteinrichtung aktivierbaren Schlussleuchten des Anhängers
einstellbar ist. Dies ermöglicht es, die Umschalteinrichtung
an die Eigenschaften der jeweiligen Leuchtenüberwachungseinrichtung
des Zugfahrzeugs anzupassen. So kann beispielsweise vorgesehen kann,
dass die Umschalteinrichtung lediglich eine von wenigstens zwei Schlussleuchten
des Anhängers an die zweite Leitung anschließt.
Dies ist dann sinnvoll, wenn bereits mit einer einzigen Schlussleuchte
erreicht werden kann, dass die Störungsmeldung einer defekten
Nebelschlussleuchte durch die Leuchtenüberwachungseinrichtung
unterdrückt werden kann. Ist dagegen die Nebelschlussleuchteneinrichtung
hiervon abweichend ausgelegt, kann es erforderlich sein, zwei oder
auch mehrere Schlussleuchten des Anhängers parallel auf
die zweite Leitung mittels der Umschalteinrichtung zu schalten,
um die Störungsmeldung unterdrücken zu können.
Die Anzahl der Schlussleuchten des Anhängers, die auf die
zweite Leitung mittels der Umschalteinrichtung geschaltet werden,
kann in Abhängigkeit der Einstellung und des Messprinzips
der Leuchtenüberwachungseinrichtung vorgesehen sein. Üblicherweise
variiert diese Einstellung von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp.
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Mit
der Erfindung wird ferner ein Anhängeranschlussgerät
vorgeschlagen, welches eine Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung
der Erfindung aufweist. Dies ermöglicht es, die Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung
in das Anhängeranschlussgerät zu integrieren.
Darüber hinaus können in der Anhängeranschlusseinrichtung vorhandene
Schaltmittel gemeinsam genutzt werden, so dass insgesamt eine Reduzierung
von Bauteilen erreicht werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen
sein, dass für die Steuerung von Anhängerleuchten
vorhandene Halbleiterschalter des Anhängeranschlussgeräts
zugleich auch zur Steuerung der Nebelschlussleuchten des Anhängers
in erfindungsgemäßer Weise genutzt werden. Besonders vorteilhaft
erweist sich dies insbesondere dann, wenn das Zugfahrzeug eine Schlussleuchte
aufweist, die zugleich sowohl die Schlussleuchtenfunktion als auch
die Nebelschlussleuchtenfunktion übernimmt. Üblicherweise
ist zugfahrzeugseitig in dieser Fahrzeugleuchte als Leuchtmittel
eine Glühfadenlampe einer Nebelschlussleuchte vorgesehen,
die im Betrieb als Schlussleuchte hinsichtlich ihrer Leistung derart
reduziert angesteuert wird, dass sie eine Leuchtstärke
wie eine normale Schlussleuchte hat. Das Leuchtmittel ist hier beispielsweise
eine entsprechende Glühfadenlampe. Mit dem Anhängeranschlussgerät
kann in diesem Fall sichergestellt werden, dass diese Fahrzeugleuchte
im Schlussleuchtenbetrieb angesteuert wird. Dadurch ist für
diesen Fall die ordnungsgemäße Schlussbeleuchtung
des Zugfahrzeugs gewährleistet. Die Reduzierung der Leistung
kann durch Dimmen, Längsregelung und/oder dergleichen erreicht
werden.
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Besonders
vorteilhaft erweist es sich, wenn die reduzierte Leistung aus der
zweiten Leitung entnommen wird. Durch zusätzliche Aufschaltung
der zumindest einen Schlussleuchte des Anhängers kann somit
eine entsprechend hohe Leistung über die zweite Leitung
gezogen werden, so dass eine unberechtigte Fehlermeldung der Leuchtenüberwachungseinrichtung
weitgehend vermieden werden kann. Vorteilhaft ist dies insbesondere
dann, wenn die Leuchtenüberwachungseinrichtung entsprechend
des jeweiligen Betriebs als Schlussleuchte beziehungsweise Nebelschlussleuchte
eingestellte Überwachungsbereiche hat.
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Weitere
Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
zu entnehmen. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Zeichnungen sind Schemazeichnungen
und dienen lediglich der Erläuterung des folgenden Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 eine
Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung gemäß dem
Stand der Technik und
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2 eine
Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung der Erfindung mit einer
Umschalteinrichtung, die Halbleiterschalter als Schaltmittel aufweist.
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1 zeigt
eine Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung 10 gemäß dem
Stand der Technik, die in einem Zugfahrzeug 22 angeordnet
ist. Im Zugfahrzeug 22 ist eine nicht bezeichnete Zugfahrzeugbeleuchtung
eines ebenfalls nicht bezeichneten Bordnetzes des Zugfahrzeugs 22 vorgesehen,
die von einer Steuerungseinrichtung 62 steuerbar ist. Die Zugfahrzeugbeleuchtung
weist unter anderem eine rechte Nebelschlussleuchte 12 sowie
eine linke Nebelschlussleuchte 14 auf. Die Nebelschlussleuchten 12, 14 werden über
Leitungen 28, 30 einzeln angesteuert. Die Leitungen 28, 30 sind
an eine Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 des
Zugfahrzeugs 22 angeschlossen, mittels der die Nebelschlussleuchten 12, 14 hinsichtlich
ihrer Betriebsbereitschaft geprüft werden. Die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 ist
ebenfalls Bestandteil des Bordnetzes des Zugfahrzeugs 22.
Liegt eine Störung bezüglich der Betriebsbereitschaft
einer der Nebelschlussleuchten 12, 14 vor, so
erzeugt die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 ein
Signal, welches in einem Cockpit des Zugfahrzeugs 22 für
den Fahrzeugführer sichtbar signalisiert wird. Daneben
oder zusätzlich kann auch eine akustische Signalisierung
vorgesehen sein.
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Eine
Steuerungseinrichtung 62 des Zugfahrzeugs 22 verfügt über
manuell betätigbare Steuerelemente, mittels denen die gewünschten
Beleuchtungsfunktionen aktivierbar beziehungsweise deaktivierbar
sind. Nicht dargestellt ist ein im Cockpit angeordneter Schalter,
mittels dem die Nebelschlussleuchten 12, 14 des
Zugfahrzeugs 22 eingeschaltet beziehungsweise ausgeschaltet
werden können.
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Das
Zugfahrzeug 22 ist zum Ankuppeln eines Anhängers 24 ausgerüstet.
Damit der Anhänger 24 elektrisch mit dem Zugfahrzeug 22 verbunden werden
kann, ist am Zugfahrzeug 22 eine Zugfahrzeugsteckdose 58 und
am Anhänger ein Anhängerstecker 60 vorgesehen.
Die Zugfahrzeugsteckdose 58 ist Bestandteil des Bordnetzes
des Zugfahrzeugs 22. Der Anhängerstecker ist Bestandteil
des Bornetzes des Anhängers 24. Im angekuppelten
Zustand des Anhängers 24 an das Zugfahrzeug 22 ist
der Anhängerstecker 60 in die Zugfahrzeugsteckdose 58 eingesteckt.
In diesem Zustand sind die Bordnetzes des Zugfahrzeugs 22 und
des Anhängers 24 miteinander elektrisch gekoppelt.
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Die
Zugfahrzeugsteckdose 58 weist eine Mehrzahl von Kontakthülsen
auf, in die im eingesteckten Zustand des Anhängersteckers 60 Kontaktstifte
des Anhängersteckers 60 kontaktierend eingesteckt
sind. Durch Stecken von lediglich einem einzigen Stecker, und zwar
dem Anhängerstecker 60, kann somit eine elektrische
Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug 22 und dem Anhänger 24 beziehungsweise
deren Bordnetzen hergestellt werden.
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Zugfahrzeugseitig
ist bezüglich der elektrischen Anlage beziehungsweise dem
Bordnetz eine Zugfahrzeugmasse 54 vorgesehen. Diese dient
als elektrisches Bezugspotential und ist, wie bei der überwiegenden
Mehrzahl der Zugfahrzeuge üblich, mit dem negativen Anschluss
einer elektrischen Energieversorgung des Bordnetzes, üblicherweise
gebildet aus einem nicht dargestellten Akkumulator in Parallelschaltung
mit einem ebenfalls nicht dargestellten elektrischen Generator,
angeschlossen. Ebenso verfügt der Anhänger 24 über
eine Anhängermasse 56. Im angekuppelten Zustand
ist die Zugfahrzeugmasse 54 mit der Anhängermasse 56 elektrisch
gekoppelt. Dies ist in den Figuren der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt, zumal es der üblichen Praxis
entspricht.
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1 zeigt
nun den elektrischen Anschluss in schematischer Darstellung bezüglich
der Nebelschlussbeleuchtung des aus dem Zugfahrzeug 22 und
dem Anhänger 24 gebildeten Fahrzeugzugs. Das Zugfahrzeug 22 weist
hierfür die Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung 10 auf,
die ihrerseits eine Umschalteinrichtung 34 umfasst. Die
Umschalteinrichtung 34 ist aufgrund eines An- und Abkuppelns des
Anhängers 24 an das Zugfahrzeug 22 betätigbar. Hierfür
kann vorgesehen sein, dass ein entsprechendes Steuersignal einer
Anhängererkennungsschaltung 48 ausgewertet wird.
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An
die Umschalteinrichtung 34 sind die erste und die zweite
Leitung 28, 30 sowie die Nebelschlussleuchten 12, 14 des
Zugfahrzeugs 22 angeschlossen. Weiterhin sind an die Umschalteinrichtung 34 Leitungen 64 und 66 angeschlossen,
die ihrerseits jeweils an eine Kontakthülse der Zugfahrzeugsteckdose 58 angeschlossen
sind. An dem diesen Kontakthülsen der Zugfahrzeugsteckdose 58 zugeordneten
Kontaktstiften des Anhängersteckers 60 sind jeweils
eine linke Nebelschlussleuchte 16 und, soweit vorhanden,
eine rechte Nebelschlussleuchte 18 angeschlossen (gestrichelte
Darstellung). In bekannter Weise sind sämtliche Fahrzeugleuchten
des Fahrzeugzugs, das heißt, sowohl des Zugfahrzeugs 22 als
auch des Anhängers 24, mit einem Anschluss auf
die jeweilige Fahrzeugmasse, das heißt, die Zugfahrzeugmasse 54 oder
die Anhängermasse 56, geschaltet. Mit der Umschalteinrichtung 34 wird
im Betrieb als Fahrzeugzug sichergestellt, dass die zugfahrzeugseitigen
Nebelschlussleuchten 12, 14 abgeschaltet sind,
wohingegen die anhängerseitigen Nebelschlussleuchten 16 sowie
gegebenenfalls 18 stattdessen aktiviert sind.
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Hierzu
weist die Umschalteinrichtung 34 ein 2-poliges Relais 70 auf,
welches die Leitungen 28, 30 zwischen den zugfahrzeugseitigen
Nebelschlussleuchten 12, 14 sowie den Leitungen 64, 66 entsprechend
umschaltet. Das Relais 70 ist von der Anhängererkennungsschaltung 48 angesteuert.
Solange der Anhänger 24 nicht an das Zugfahrzeug 22 angekuppelt
ist, erkennt dies die Anhängererkennungsschaltung 48,
und das Relais 70 nimmt einen Schaltzustand ein, so dass
die Leitung 30 elektrisch leitend mit der rechten Nebelschlussleuchte 12 und
die Leitung 28 mit der linken Nebelschlussleuchte 14 elektrisch
gekoppelt ist. Die für die Nebelschlussleuchten 12, 14 erforderliche
elektrische Energie wird von der nicht dargestellten Energieversorgung
des Zugfahrzeugs 22 bereitgestellt. Der Stromkreis wird über
die Zugfahrzeugmasse 54 geschlossen. Sobald der Fahrzeugführer
den entsprechenden Schalter für die Nebelschlussleuchten
der Steuerungseinrichtung 62 betätigt, werden
die Leitungen 28, 30 mit elektrischer Spannung
aus der elektrischen Energieversorgung beaufschlagt, so dass die
Nebelschlussleuchten 12, 14 bestimmungsgemäß ihre
Leuchtfunktion wahrnehmen.
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Die
ordnungsgemäße Funktion der Nebelschlussleuchten 12, 14 wird
mittels der Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 überwacht.
Fällt eine der Nebelschlussleuchten 12, 14 aus,
so erzeugt die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 ein
Signal, welches im Cockpit des Zugfahrzeugs 22 dem Führer des
Zugfahrzeugs 22 angezeigt wird. Anhand der Anzeige kann
der Zugfahrzeugführer erkennen, welche der Nebelschlussleuchten 12, 14 ausgefallen
ist.
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Ist
nun der Anhänger 24 ordnungsgemäß an das
Zugfahrzeug 22 angekoppelt, so erkennt dies die Anhängererkennungsschaltung 48 und
betätigt das Relais 70. Dadurch wird die Leitung 30 mit
einem ersten Umschaltkontakt von der rechten Nebelschlussleuchte 12 des
Zugfahrzeugs 22 getrennt und elektrisch mit der Leitung 66 verbunden.
Entsprechend trennt das Relais 70 über einen zweiten
Umschaltkontakt die Leitung 28 von der linken Nebelschlussleuchte 14 des
Zugfahrzeugs 22 und verbindet diese Leitung mit der Leitung 64. Über
die Zugfahrzeugsteckdose 58 und den Anhängerstecker 60 ist
an die Leitung 64 die linke Nebelschlussleuchte des Anhängers 24 angeschlossen.
Falls der Anhänger 24 eine zweite Nebelschlussleuchte 18 aufweist,
ist diese über den Anhängerstecker 60 und
die Zugfahrzeugsteckdose 58 an die Leitung 66 angeschlossen.
In diesem Fall sind also die Nebelschlussleuchten 12, 14 des
Zugfahrzeugs 22 elektrisch durch die Nebelschlussleuchten 16, 18 des
Anhängers ersetzt.
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Sofern
beide Nebelschlussleuchten 16, 18 am Anhänger 24 vorhanden
sind, werden diese während des bestimmungsgemäßen
Betriebs anstelle der zugfahrzeugseitigen Nebelschlussleuchten 12, 14 von
der Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 überwacht.
Tritt ein Defekt an einer der beiden Nebelschlussleuchten 16, 18 des
Anhängers 24 auf, wird dies durch die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 detektiert
und entsprechend, wie vorher beschrieben, signalisiert.
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Für
den Fall, dass der Anhänger 24 lediglich eine
einzige Nebelschlussleuchte aufweist, nämlich die linke
Nebelschlussleuchte 16, bleibt der entsprechende Kontaktstift
am Anhängerstecker 60 offen. In diesem Fall ist
die Leitung 66 und somit auch die Leitung 30 im
Falle des Betriebs von Nebelschlussleuchten ohne Last. Die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 detektiert
dies als Ausfall dieser Nebelschlussleuchte, nämlich der
rechten Nebelschlussleuchte 18 des Fahrzeugzugs und gibt
ein entsprechendes Signal als Fehlermeldung aus. Dadurch dass der
Anhänger 24 aber keine Nebelschlussleuchte 18 aufweist
(gestrichelte Darstellung in 1), liegt
tatsächlich kein Fehler vor. Obwohl ein zulässiger
Betriebszustand vorliegt, erhält der Führer des
Zugfahrzeugs 22 eine Fehlermeldung bezüglich der
Nebelschlussleuchten.
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2 zeigt
nun schematisch ein Schaltbild für eine Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung 20 der
Erfindung, die das vorgenannte Problem der fehlerhaften Störungsanzeige
vermeidet. Der grundsätzliche Aufbau bezüglich
des Zugfahrzeugs 22 und des Anhängers 24 entspricht
dem Aufbau gemäß 1, weshalb
diesbezüglich auf die vorgenannten Ausführungen
zur 1 verwiesen wird. Im Unterschied zur Ausführung
nach 1 ist bei der Ausführung nach 2 gemäß der
Erfindung vorgesehen, dass die Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung 20 eine
Umschalteinrichtung 36 aufweist. Im Unterschied zur 1 sind
ferner in 2 zusätzlich zwei Schlussleuchten 26 des
Anhängers 24 dargestellt, die ebenfalls über
eine nicht bezeichnete Leitung mit einem Kontaktstift des Anhängersteckers 60 verbunden
sind. Im eingesteckten Zustand ist dieser Kontaktstift mit einer
Kontakthülse der Zugfahrzeugsteckdose 58 verbunden,
die an eine Leitung 68 angeschlossen ist, deren Funktion
im folgenden noch näher erläutert werden wird.
Die Leitung 68 ist ihrerseits an die Umschalteinrichtung 36 angeschlossen.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, hat die Umschalteinrichtung 36 Schaltmittel,
mittels denen das Umschalten durchführbar ist, die als
Halbleiterschalter ausgebildet sind. Vorliegend sind dies die n-Kanal MOS-FET's 38 sowie
die p-Kanal MOS-FET's 40 bis 46. Die MOS-FET's
sind sämtlich für einen Schaltbetrieb ausgelegt.
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Die
zwei mit dem Bezugszeichen 38 bezeichneten n-Kanal MOS-FET's
dienen dazu, die Nebelschlussleuchten 12, 14 in
dem Fall mit den entsprechenden Leitungen 28, 30 elektrisch
zu verbinden, wenn der Anhänger 24 nicht am Zugfahrzeug 22 angeschlossen
ist. Dies wird durch die Anhängererkennungsschaltung 48 detektiert,
die der Anhängererkennungsschaltung, wie zuvor anhand von 1 beschrieben,
entsprechen kann. Die Gate-Elektroden der beiden MOS-FET's 38 sind
gemeinsam mit einem nicht bezeichneten Signalanschluss der Anhängererkennungsschaltung 48 verbunden. Über
einen elektronischen Widerstand 52 sind die beiden Gate-Anschlüsse
der MOS-FET's 38 mit der positiven Versorgungsspannung
des Bordnetzes des Zugfahrzeugs 22 verbunden. Ist der Anhänger 24 nicht am
Zugfahrzeug 22 angekuppelt, ist der Signalanschluss der
Anhängererkennungsschaltung 48 offen. Damit liegen
die Gates der beiden MOS-FET's 38 auf dem Potential der
positiven Versorgungsspannung, so dass die beiden MOS-FET's 38 eingeschaltet sind.
Wird nunmehr vom Führer des Zugfahrzeugs 22 die
Nebelschlussleuchte aktiviert, so werden die Leitungen 28, 30 ebenfalls
mit positiver Spannung beaufschlagt, die durch die MOS-FET's 38 auf
die entsprechenden Nebelschlussleuchten 12, 14 des
Zugfahrzeugs 22 durchgeschaltet wird. Dadurch leuchten
die Nebelschlussleuchten 12, 14 des Zugfahrzeugs 22 in
bestimmungsgemäßer Weise.
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In
diesem Betriebszustand sind die p-Kanal MOS-FET's 40, 42, 44, 46 abgeschaltet.
Für die MOS-FET's 42, 44 sind hierfür
elektronische Widerstände 72 vorgesehen, die die
entsprechenden Gate-Elektroden der MOS-FET's 42, 44 auf
das positive Betriebspotential des Bordnetzes ziehen.
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Wird
nun der Anhänger 24 an das Zugfahrzeug 22 zur
Bildung des Fahrzeugzugs angekuppelt und der Anhängerstecker 60 in
die Zugfahrzeugsteckdose 58 eingesteckt, so wird dies durch
die Anhängererkennungsschaltung 48 detektiert.
Diese erzeugt an ihrem Anschluss ein Signal, welches die Gate-Anschlüsse
der n-Kanal MOS-FET's 38 an die Zugfahrzeugmasse 54 anschließt.
Dadurch werden die beiden n-Kanal MOS-FET's 38 ausgeschaltet
und die entsprechenden Nebelschlussleuchten 12, 14 des
Zugfahrzeugs 22 sind dadurch deaktiviert.
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Ferner
ist über den p-Kanal MOS-FET 40 die Leitung 64 mit
der Leitung 28 elektrisch leitend verbunden. Bei aktivierter
Nebelschlussbeleuchtung des Fahrzeugzugs ist somit die linke Nebelschlussleuchte 16 des
Anhängers 24 aktiv. Deren Funktion wird durch
die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 anstelle
der zugfahrzeugseitigen Nebelschlussleuchte 14 überwacht.
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Ferner
ist bei aktivierter Nebelschlussbeleuchtung der p-Kanal MOS-FET 44,
dessen Gate über einen noch zu beschreibenden Schalter 50 mit dem
Signalanschluss der Anhängererkennungsschaltung 48 ebenfalls
verbunden ist, eingeschaltet. Dadurch werden die beiden Schlussleuchten 26 des Anhängers 24,
die innerhalb des Bordnetzes des Anhängers 24 parallel
geschaltet sind, über die Leitung 68 sowie den
Transistor 44 an die Leitung 30 angeschlossen.
Dadurch sind aus elektrischer Sicht die beiden parallel geschalteten
Schlussleuchten 26 des Anhängers 24 anstelle
der Nebelschlussleuchte 12 des Zugfahrzeugs 22 angeschlossen
und werden von der Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 hinsichtlich
ihrer Funktionsbereitschaft überwacht. Die Belastung durch
die Schlussleuchten 26 detektiert die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 als
intakte Nebelschlussleuchte.
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Damit
bei eingeschalteter Fahrzeugbeleuchtung aber abgeschalteten Nebelschlussleuchten
die Schlussleuchten 26 des Anhängers 24 ebenfalls
aktiv sein können, ist der p-Kanal MOS-FET 46 vorgesehen.
Dieser ist mit seinem Gate-Anschluss. an der Leitung 30 angeschlossen.
Sein Source-Anschluss ist in nicht näher bezeichneter Weise
an einen Anschluss zur Steuerung der Schlussleuchten angeschlossen.
Dieser Anschluss liefert in diesem Betriebszustand die elektrische
Energie zum Betrieb der Schlussleuchten 26 des Anhängers 24.
Eine Diode 74 verhindert eine Rückspeisung über
den MOS-FET 44 in die Leitung 30.
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Die
Erfindung kommt somit dem Grunde nach ohne elektromechanische Bauelemente
aus. Vorliegend sind insbesondere alle für das Umschalten
erforderlichen Komponenten als Halbleiterschalter in Form von MOS-FET's
ausgebildet. Dadurch kann eine hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich
des Betriebs und der Lebensdauer erreicht werden.
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Darüber
hinaus sieht die Umschalteinrichtung 36 der Erfindung vor,
dass wahlweise mittels des Schalters 50 auch ein zweiter
Nebelschlussleuchtenkanal mittels des p-Kanal MOS-FET's 42 über
die Leitung 66 aktiviert werden kann, wenn der Anhänger 24 zwei
Nebelschlussleuchten, nämlich die linke Nebelschlussleuchte 16 sowie
auch eine rechte Nebelschlussleuchte 18 aufweist. Durch
Umlegen des Schalters 50, der als manuell betätigbarer Umschalter
ausgebildet sein kann, kann somit an der Umschalteinrichtung 36 eine
entsprechende Anpassung vorgenommen werden, so dass wahlweise Anhänger
mit einer oder mit zwei Nebelschlussleuchten verwendet werden können.
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Weist
der Anhänger 24 zwei Nebelschlussleuchten 16, 18 auf,
so ist natürlich die Umschaltung der Leitung 30 auf
die Schlussleuchten 26 des Anhängers 24 nicht
erforderlich, sie könnte sogar störend sein, wenn
die Leuchtenüberwachungseinrichtung 32 eine Überlastung
detektieren könnte. In diesem Fall ist deshalb mittels
des p-Kanal MOS-FET's 44 kein Umschalten auf die Leitung 30 vorgesehen. Entsprechend
wird der Gate-Anschluss des p-Kanals MOS-FET's 46 über
den 2-poligen Umschalter 50 auf die Zugfahrzeugmasse 54 umgeschaltet.
Dadurch ist der p-Kanal MOS-FET 46 im permanent eingeschalteten
Zustand. Entsprechend ist der p-Kanal MOS-FET 44 in diesem
Betriebszustand permanent abgeschaltet.
-
Das
in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel dient lediglich
der Erläuterung der Erfindung und ist für diese
nicht beschränkend.
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- 10
- Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung
- 12
- Rechte
Nebelschlussleuchte des Zugfahrzeugs
- 14
- Linke
Nebelschlussleuchte des Zugfahrzeugs
- 16
- Linke
Nebelschlussleuchte des Anhängers
- 18
- Rechte
Nebelschlussleuchte des Anhängers
- 20
- Nebelschlussleuchtensteuerungseinrichtung
- 22
- Zugfahrzeug
- 24
- Anhänger
- 26
- Anhängerschlussleuchte
- 28
- Erste
Leitung
- 30
- Zweite
Leitung
- 32
- Leuchtenüberwachungseinrichtung
- 34
- Umschalteinrichtung
- 36
- Umschalteinrichtung
- 38
- n-Kanal
MOS-FET
- 40
- p-Kanal
MOS-FET
- 42
- p-Kanal
MOS-FET
- 44
- p-Kanal
MOS-FET
- 46
- p-Kanal
MOS-FET
- 48
- Anhängerdetektionsschaltung
- 50
- Schalter
- 52
- Elektronischer
Widerstand
- 54
- Zugfahrzeugmasse
- 56
- Anhängermasse
- 58
- Zugfahrzeugsteckdose
- 60
- Anhängerstecker
- 62
- Steuerungseinrichtung
- 64
- Leitung
- 66
- Leitung
- 68
- Leitung
- 70
- Relais
- 72
- Elektronischer
Widerstand
- 74
- Diode
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10333055
B4 [0018, 0018, 0018, 0019, 0019, 0019]