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Blinkgebereinrichtung für Fahrzeuge, insbesonaere Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Blinkgebereinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge,
mit einer astabilen Kippschaltung, bestehend aus einem einzigen Transistor und einem
Schaitrelais im Kollektorkreis, dessen Schaltkontakt als Umschaltekontakt ausgebildet
ist und den Elinkstromkreis periodisch ein- und ausschaltet, sowie in Zusammenarbeit
mit einer Stromüberwachungsein richtung den zeitbestimmenden RC-Kreis der Kippschaltung
zur Änderung der Schaltfrequenz umschaltet, und zwar durch Veränderung des Spannungsteilers
an dem der der Basis des Kippschaltungs-Transistors abgekehrte Anschluß des zeitbestimmenden
Kondensators angeschaltet ist.
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Eine derartige Blinkgebereinrichtung ist aus der DT-OS 2 115 242 bekannt.
Die Stromüberwachungseinrichtung ist dabei als Stromkontrollrelais ausgelegt, welches
in den Blinkstromkreis eingeschaltet ist und nur anspricht, wenn der volle Strom
auftritt, dagegen nicht mehr anspricht, wenn eine Blinklampe ausgefallen und der
Strom dadurch reduziert ist. Der Kontakt des Stromkontrollrelais
arbeitet
mit dem als Umschaltekontakt ausgebildeten Kontakt des Sthaltrelais so zusammen,
daß die Sehaltfrequenz der Kippschaltung durch Veränderung des Spannungsteilers,
an dem der der Basis deS Kippschaltungs-Transistors abgekehrte Anschluß des zeitbestimmenden
Kondensators angeschaltet ist.
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Bei einer Kippschaltung mit nur einem Transistor besteht die Gefahr
des Flatterns, da in der Umschlagzeit des Umschaltekontaktes des Schaltrelais das
Steuerpotential des Kippschaltungs-Transistors nicht eindeutig definiert ist. Dabei
kommt hinzu, daß in dieser Phase des Schaltbetriebes sich auch das Potential am
Blinkgeberausgang sprungartig ändert und diese Potentiaiänderung den zeitbestimmenden
Faktor ebenfalls beeinflussen kann. Aus all den vorstehend genannten Gründen ist
jeweils zu Beginn der Schaltpause der Kippschaltung das Basispotential des Kippschaltungs-Transistors
nicht eindeutig so definiert, daß der Transistor sicher in den nichtleitenden Zustand
übergeht. Dies führt zu der Schwingneigung der bekannten Blinkgebereinrichtung.
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Diese Schwierigkeiten bei einer Blinkgebereinrichtung mit einer Kippschaltung
mit nur einem Transistor werden noch größer, wenn anstelle eines Stromkontrollrelais
mit Schaltkontakt eine elektronische Stromüberwachungsein richtung eingesetzt werden
soll, die daher immer mehr oder weniger mit dem zeitbestimmenden RC-Kreis der Kippschaltung
gekoppelt ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Blinkgebereinrichtung der eingangs
erwähnten Art so mit einer elektronischen Stromüberwachungseinrichtung auszurüsten,
daß dadurch die Schwingneigung der Kippschaltung nicht erhöht wird und daß dennoch
der RC-Kreis beim Ausfall einer Blinklampe im Blinkstromkreis so verändert wird,
daß eine merkliche Änderung in der Schaltfrequenz der Kippschaltung eintritt.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß als Stromüberwachungseinrichtung
eine Transistor-Kaskadenschaltstufe mit zwei direkt gekoppelten Transistoren gleichen
Leitfähigkeitstyps verwendet ist, daß die Basis des Eingangstransistors dieser Kaskadenschaltstufe
über einen Meßwiderstand im Blinkstromkreis mit einer vom Strom im Blinkstromkreis
abhängigen Steuerspannung beaufschlagt wird, daß den-parallelgeschelteten Emittern
der beiden Transistoren der Kaskadenschaltstufe über einen Spannungs teiler eine
fest vorgegebene Sperrspannung zugeführt wird, daß bei Ausfall einer Blinklampe
im Blinkstromkreis die Steuerspannung unter diese Sperrspannung abfällt, der Eingangstransistor
nichtleitend und der Ausgangstransistor der Kaskadenschaltstufe leitend gesteuert
wird und daß der Kollektor des Ausgangstransistors mit dem Spannungsteiler des zeitbestimmenden
Kondensators so verbunden ist; daß bei leitendem Ausgangstransistor die Ladespannung
des Kondensators verkleinert wird.
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Durch diese Ausbildung der Stromüberwachungseinrichtung und Ankopplung
der Saskadenschaltstufe läßt sich eine definierte Ansprechschwelle erreichen und
die Kaskadenschaltstufe beeinflußt nur bei erregtem Schaltrelais und umgeschaltetem
Schaltkontakt den zeitbestimmenden RC-Kreis durch Veränderung der Steuerspannung
für den -Kondensator, wenn der Blinkstromkreis gestört ist. Durch diese elektronische
Stromüberwachungseinrichtung wird daher der ordnungsgemäße Betrieb der Kippschaltung
nicht beeinflußt, auch wenn die Kaskadenschaltstufe mit dem zeitbestimnlenden Kreis
gekoppelt bleibt.
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Die Veränderung der Steuerspannung für den zeitbestimmenden Kondensator
bei gestörtem Blinkstromkreis wird dadurch erreicht, daß der Kollektor des Ausgangstransistors
über einen Kollektorwiderstand mit dem Abgriffspunkt des
Spannungsteilers
verbunden ist, an dem auch der der Basis des Kippschaltungs-Transistors abgekehrte
Anschluß des zeitbestimmenden Kondensators angeschaltet ist. Die Ankopplung der
Kaskadenschaltstufe an den Spannungsteiler kann auch so vorgenommen werden, daß
der Kollektor des Ausgangstransistors an einem weiteren Abgriffspunkt des Spannungsteilers
angeschaltet ist, der durch Unterteilung eines Spannungsteilerwiderstandes gebildet
ist. Die dabei erzielbare Änderung der Steuerspannung ist wesentlich größer.
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Die Ankopplung des Eingangs transistors der Kaskadenschaltstufe an
den Meßwiderstand ist so gelöst, daß die Basis des Eingangstransistors über eine
die Steuerspannung am Meßwiderstand sperrende Diode mit dem Meßwiderstand verbundes
rist und daß die Diode über einen Basiswiderstand am Eingangstransistor dauernd
leitend gehalten wird. Dadurch ist sichergestellt, daß die Basis stets an definierter
Spannung liegt, unabhängig davon, ob der Spannungsabfall am Meßwiderstand klein
oder groß ist, d.h. ob der Eingangstransistor leitend oder nichtleitend ist.
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Unter Berücksichtigung der Leitfähiglteit der Transistoren ist die
neue Blinkgebereinrichtung so ausgelegt, daß bei einem PNP-Kippschaltungs-Transistor
der Meßwiderstand direkt am Pluspol der Speisegleichspannung angeschaltet ist und
zum Schaltkontakt des Schaltreais führt und daß die Kaskadenschaltstufe ebenfalls
PNP-Tranistoren aufweist, wobei die Basis des Eingangstransistors mit dem gemeinsamen
Punkt von Meßwiderstand und Sehaltkontakt verbunden ist. Dabei lassen sich unter
Umkehr der Polaritäten aller Spannungen auch Transistoren vom NPN-Typ ein--setzen.
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Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Blinkgebereinrichtung
nach der Erfindung und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit
anderer Ankopplung der Transistor-Kaskadenschaltstufe.
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Die Blinkgebereinrichtung nach Fig. 1 ist über die Klemmen 49+ und
31- mit einer Speisegleichspannung entsprechender POlarität verbunden. Der Ausgang
49a der Blinkgebereinrichtung führt zum Fahrtrichtungsschalter, der die an dem Potential
31- fest angeschalteten Blinklampen nach Fahrzeugseiten getrennt anschaltet.
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Im Ruhezustand ist der Ausgang 49a der Blinkgebereinrichtung nicht
belastet. Der Umschaltekontakt s des Schaltrelais S nimmt die gezeichnete Stellung
ein, in der die Ruheseite das Potential 49+ an den der Basis des Kipp schal tun
gs-Transistors T1 abgekehrten Anschluß Z des zeitbestimmenden Kondensators C1 anschaltet.
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Wird der Fahrtrichtungsschalter eingeschaltet, dann greift das Potential
31- über den Ausgang 49a, die Widerstände R5 und R1 auf die Basis des Kippschaltungs-Transistors
Ti durch und steuert diesen leitend. Das Schaltrelais S wird erregt und der Kontakt
s nimmt seine Arbeitsstellung ein, wobei das Potential 49+ über die Arbeitsseite
über den Meßwiderstand R9 auf den Ausgang 49a geschaltet wird.
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Die Blinklampen leuchten auf und an dem Meßwiderstand R9 tritt ein
vom Strom im Blinkstromkreis abhängiger Spannungsabfall auf. Die Ruheseite des Kontaktes
s trennt den Kondensator C1. von dem Potential 49+, so daß das Potential 31- über
den Spannungsteiler R3, R4 bei der Ladung des Kondensators C7 zur Wirkung kommt.
Der Ladestrom des Kondensators Cl, der auch über den Widerstand R1 und die Basis-Emitter-Strecke
des Kippschaltungs-Transistors Tl mit dem Emitterwiderstand R8 und den parallel
dazu liegenden Widerstand R7 fließt, hält den Kippschaltungs-Transistor Tl leitend.
Der Siebkondensator C3 zwischen Basis
und Kollektor de s des Kippschaltungs-Transistors
T1 2 hat dabei keinen Einfluß.
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Ist der Ladevorgang des Kondensators Cl beendet, dann ist der Spannungs
abfall am Widerstand R7 bedingt durch die Ladung abgeklungen und es setzt sich eine
entgegengesetzt gepolte Sperrspannung durch, die von dem Potential 49+ ausgeht,
über den Meßwiderstand R9 und den umgeschalteten Kontakt s zu cien Widerständen
R5 und R1 führt und zur Basis des Kippschaltungs-Transistors T1 gelangt. Mit dem
Schalten des Kontaktes s wird über den Widerstand R6 der Kondensator C2 angeschaltet,
der mit seinem anderen Anschluß mit dem Emitter des Kippschaltungs-Transistors T1
verbunden ist. Beim Zurückschalten des Kontaktes s greift-das Potential 31- auf
den Kondensator C2 durch.
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Der Kondensator C2 wird geladen und am Emitterwiderstand R8 entsteht
ein Spannungsabfall, der den Kippschaltungs-Transistor Tl sperrt, auch wenn über
die Widerstände R1 und R5 eine Steuerspannung an die Basis gelangt, die diesen leitend
steuern möchte. Der Ladestromkreis des Kondensators C2 ist sicher so lange wirksam,
bis die Ruheseite des Kontaktes s wieder geschlossen hat und die Potenitalverhältuisse
im zeitbestimmenden Kreis wieder eindeutig festgelegt sind, da die Ruheseite das
Potential 49+ direkt über den Meßwiderstand R9 auf den Anschluß Z des Kondensators
Cl schaltet. Der Kondensator C1 kann sich nun über die Widerstände R1, R7 und R9
entladen.
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Der Kippschaltungs-Transistor T1 bleibt dabei solange nichtleitend,
bis das Potential 31- über die Widerstände R5 und R1 wieder die Oberhand gewinnt.
Die Schaltphase wird beendet, wenn der Kippschaltungs-Transistor Tl wieder leitend
gesteuert wird und diese Vorgänge wiederholen sich solange, bis der Fahrtrichtungsschalter
ausgeschaltet wird und die Blinklampen vom Ausgang 49a abschaltet.
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Die Stromüberwachungseinrichtung ist als Transistor-Kaskadenschaltstufe
mit
zwei direkt gekoppelten PNP-Transistoren T2 und T3 aufgebaut. Dabei sind die Emitter
der beiden Transistoren T2 und T3 parallelgeschaltet und der Kollektor des Eingangstransistors
T2 ist direkt mit der Basis des Ausgangstransistors T3 verbunden. Die Emitter sind
an dem Abgriffspunkt des Sperrspannungsteilers R11, R13 angeschaltet und erhalten
darüber eine fest vorgegebene Sperrspannung. Der Widerstand R12 bildet den Kollektorwiderstand
für den Eingangstransistor T2 und der Widerstand R2 ist der Arbeitswiderstand im
Kollektorkreis des Ausgangstransistors T3, der zum Abgriffspunkt am Spannungsteiler
R3, R4 führt, an dem auch der Anschluß Z des zeitbestimmenden Kondensators C1 angeschlossen
ist.
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Die Basis des Eingangs transistors T2 ist über eine Diode G mit dem
gemeinsamen Punkt von Meßwiderstand Rg und Schaltkontakt s des Schaltrelais S verbunden.
Diese Diode G ist so eingeschaltet, daß sie für den Spannungsabfall am Meßwiderstand
R9 nicht durchlässig ist, sie wird aber durch den Basiswiderstand RlO, der zum Potential
31-führt, dauernd leitend gehalten, so daß der Spannulgsabfall am wIeßwiderstand
R9 auch an der Basis des Eingangstransistcrs T2 liegt.
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Diese Transistor-Kaskadenschaltstufe ist nun so ausgelegt, daß bei
ordnungsgemäßem Blinkstromkreis am Meßwiderstand R9 eine Spannung steht, diegrößer
ist als die am Wider-Stand R11 stehende Emitter-Sperrspannung. Der Eingangstransistor
T2 ist daher leitend und seine Kollektor-Emitter-Strecke schaltet das Emitter-Sperrpotential
auf die Basis des Ausgangstransistors T3, so daß dieser nichtleitend bleibt. Der
Lade- und Entladevorgang des Kordensators C1 wird durch die Steuerspannung bestimmt,
welche durch den Spannungsteiler R3, R4 vorgegeben wird.
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Fällt eine Blinklampe aus, dann ist in der Schaltphase bei umgeschaltetem
Kontakt 5 der Strom im Blinkstromkreis kleiner. Der Spannungsabfall am Meßwiderstand
R9 reicht
nicht mehr aus, um den Eingangstransistor T2 leitend zu
steuern. Die Emittersperrspannung wird von der Basis des Ausgangs transistors T3
abgeschaltet und über den Widerstand R12 wird der Ausgangstransistor T3 leitend
gesteuert. Der Widerstand R2 wird dem Widerstand R3 parallelgescllaltet.
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Dadurch wird das Potential am Abgriffspunlct des Spannungsteilers
R3, R4 positiver. Dies bedeutet, daß der Kondensator C1 nur auf eine kleinere Spannung
aufgeladen wird, d.
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h. der Ladevorgang ist entsprechend kürzer und demzufolge die Schaltphase.
Dasselbe gilt auch für die Pausenzeit, da die Entladung des Kondensators C1 von
einer kleineren Ladespannung ausgeht. Die Schaltfrequenz der Kippschaltung ist daher
bei gestörtem Blinkstromkreis, d.h. bei leitendem Ausgangstransistor T3, wesentlich
größer.
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Der Kondensator C3 zwischen der Basis und dem Kollektor des Kippschaltungs-Transistors
T1 reduziert die Schaltgeschwindigkeit desselben und fängt die Induktionsspannungen
des Schaltrelais S ab.
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Die Wirkungsweise der Blinkgebereinrichtung nach Fig. 2 unterscheidet
sich nicht von der der Blinkgebereinrichtung nach Fig. 1. Der Anschluß Z des zeitbestim.'nenden
Kondensators C1 ist wieder mit dem Abgriffspunkt des Spannungsteilers verbunden.
Der zum Pol 49+ führende Spannungsteilerderstand ist jedoch unt-ert-eilt, wie die
Widerstände R21 und R3 zeigen, und bildet einen weiteren Abgriffspunkt, an dem der
Kollektor des Ausgangstransistors T3 direkt angeschaltet ist. Mit dieser Ankopplung
des Ausgangstransistors T3 an den Spannungsteiler für die Steuerspannung des Kondensators
C1 läßt sich ein größerer Anderungsbereich für die Steuerspannung und eine bessere
Anpassung der Stromkreise erreichen