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Blinkgebereinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfabrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Blinkgebereinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, mit einer astabilen Kippschaltung, bestehend aus einem einzigen
Transistor und einem Schaltrelais im Kollektorkreis, dessen Schaltkontakt als Umschaltehontakt
ausgebildet ist und den Blinkstromkreis periodisch ein- und ausschaltet, sowie in
Zusammenarbeit mit einer Stromüberwachungseinrichtung 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 Schaltrelais so zusammen,
daß die Schaltfrequenz 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 Potentialänderung 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 Blinkgeb ereinrichtung.
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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 Stromüberwachungseinrichtung eingesetzt werden
soll, die daher immer mehr oder weniger mit dem zeitbestimmenden RC-Ereis der Kippschaltung
gekoppelt ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Blinkgebereinrichtung der eingangs
erwähnten Art so mit einer elektronischen Stromüberwachungs einrichtung auszurüsten,
daß dadurch die Schwingneigung der Kippschaltung nicht erhöht wird und daß dennoch
der.RC-Kreis beim Ausfall einer Blinklamte im Blinkstromkreis so verändert wird,
daß eine merkliche Änderung in der Schaltfrequenz der hippschaltung eintritt.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß als Stromüberwachungseinrichtung
eine Transistor-Schaltstufe
mit zwei direkt gekoppelten Transistoren
unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps verwendet ist, daß die Basis des Ein~ gangstransistors
dieser Schaltstufe über einen Meßwiderstand im Blinkstromkreis mit einer vom Strom
im Blinkstromkreis abhängigen Steuerspannung beaufschlagt wird, daß beim Ausfall
einer Blinklampe im Blinkstromkreis die Basis-Steuerspannung so weit abfällt, daß
der Eingangstransistor und damit auch der Ausgangstransistor nicht mehr leitend
gesteuert werden, daß die Kollektor-Emitter-Strecke des Ausgangstransistors einem
Widerstand des Spannungsteilers des zeitbestimmenden Kondensators so parallelgeschaltet
ist, daß bei nichtleitendem Ausgangstransistor die Ladespannung für den Kondensator
verkleinert wird.
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Durch diese Ausbildung der Stromüberwachungseinrichtung r und Ankopplung
der Schaltstufe läßt sich eine definierte Ansprechschwelle erreichen und die Schaltstufe
beeinflußt bei erregtem Schaltrelais und umgeschalteten Schaltkontakt sowie leitendem
Ausgangstransistor den Spannungsteiler für den Kondensator so, daß die Ladespannung
für den Kondensator groß ist. Wird der Ausgangstransistor bei gestörtem Blinkstromkreis
nichtleitend, dann wird die Ladespannung des Kondensators kleiner und damit die
Schaltfrequenz der Kippschaltung größer.
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Die Kopplung der beiden Transistoren der Schaltstufe ist nach einer
Ausgestaltung so vorgenommen, daß der Kollektorwiderstand des Eingangstransistors
unterteilt ist und daß die Basis des Ausgangstransistors mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt
dieser Kollektorwiderstände verbunden ist. Die Schaltschwelle der Schaltstufe läßt
sich dadurch noch mehr ausprägen, daß der Emitter des Eingangstransi stors über
einen Sperrspannungsteiler auf eine fest vorgegebene Sperrspannung gelegt ist.
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Die Ankopplung des Eingangstransistors der Schaltstufe
an
den Meßwiderstand ist so gelöst, daß die Basis des Eingangs transistors über eine
die Steuerspannung am Meßwiderstand sperrende Diode mit dem Meßwiderstand verbunden
ist und daß diese Diode über einen Basiswiderstand des Eingangstransistors dauernd
leitend gehalten ist.
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Dadurch ist sichergestellt, daß die Basis des Eingangstransistors
stets an einer definierten Spannung liegt, unabhängig davon, ob die Basis-Emitter-Strecke
dieses Transistors leitend oder nichtleitend ist.
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Unter Berücksichtigung der Leitfähigkeit der Transistoren ist die
neue Blinkgebereinrichtung so ausgelegt, daß bei einem PNP-Kippschaltungs-Transistor
der Meßwiderstand direkt mit dem Pluspol der Speisegleichspannung angeschaltet ist
und zum Schaltkontakt des Schaltrelais führt und daß der Eingangstransistor ein
PNP-Transistor und der Ausgangstransistor der Schaltstufe ein NPN-Transistor ist,
wobei die Basis es Eingangs transistors mit dem gemeinsamen Punkt von Meßwiderstand
und Schaltkontakt verbunden ist und der Ausgangstransistor den Widerstand des Spannungsteilers
für den Kondensator kurzschließt, welcher mit dem Minuspol der Speisegleichspannung
verbunden ist. Dabei lassen sich unter Umkehr der Polaritäten aller Spannungen auch
Transistoren der jeweils entgegengesetzten Leitfähigkeit einsetzen.
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Die Erfindung wird anhand eines als Stromlaufplan dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Die Blinkgebereinrichtung nach der Erfindung 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
anschalten
Im Ruhezustand ist der Ausgang 49a der Blinkgebereinrichtung
nicht belastet. Der Umschaltekontakt s des Schaltrelais 5 nimmt die gezeichnete
Stellung ein, in der die Ruheseite das Potential 49+ an den der Basis des Kippschaltnngs-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
T1 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 und den Widerstand R2 bei der Ladung des Kondensators
C1 zur Wirkung kommt. Der Ladestrom des Kondensators C1, der auch über den Widerstand
R1 und die Basis-Emitter-Strecke des Kippschaltungs-Transistors T1 mit dem Emitterwiderstand
R8 und den parallel dazu liegenden Widerstand R7 fließt, hält den Kippschaltungs-Transistor
T1 leitend. Der Siebkondensator C3 zwischen Basis und Kollektor des Kippschaltungs-Transistors
Tl hat dabei keinen Einfluß.
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Ist der Ladevorgang des Kondensators Cl beendet, dann ist der Spannungsabfall
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 den Widerständen R5 und R1 führt und zur
Basis des Kippschaltungs-Transistors Tl 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 T1 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 Potentialverhältnisse
im zeitbestimmenden Kreis wieder eindeutig festgelegt sind, da die Ruheseite das
Potential 49+ direkt über den Meßwiderstand R9 auf den Anschluß Z des Kondensators
C1 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 Ri wieder die Oberhand gewinnt.
Die Schaltpause wird beendet, wenn der Kippschaltungs-Transistor T1 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-Schaltstufe mit
den beiden direkt gekoppelten Transistoren T2 und T3 aufgebaut. Der Eingangstransistor
T2 ist ein PNP-Transistor und der Ausgangstransistor T3 ein NPN-Transistor. Der
Kollektorwiderstand des Eingangstransistors T2 ist unterteilt in die Widerstände
Ril und R12, wobei bei leitendem Eingangstransistor T2 über den Spannungsabfall
am Widerstand R11 auch der Ausgangstransistor T3 leitend gesteuert wird. Ist der
Eingangstransistor T2 nichtleitend, dann fehlt die Steuerspannung am Widerstand
R17 und auch der Ausgangstransistor T3 ist nichtleitSnd Die Kollektor-Emitter-Strecke
des Ausgangstransistots T3 ist dem Widerstand R4 des Spannungsteilers R3,R4 parallelgeschaltet,
der die Ladespannung des Kondensators C1
bestimmt. Die Basis des
Eingangstransistors T2 ist über eine Diode G mit dem gemeinsamen Punkt von Meßwiderstand
R9 und Schaltkontakt 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 R10, der zum Potential 31- führt, dauernd leitend gehalten,
so daß der Spannungsabfall am Meßwiderstand R9 auch stets an der Basis des Eingangstransistors
T2 liegt.
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Die Schalt stufe mit den Transistoren T2 und T3 ist so ausgelegt,
daß bei ordnungsgemäßem Blinkstromkreis am Meßwiderstand R9 eine Steuerspannung
auftritt, die zur Aussteuerung des Eingangstransistors T2 ausreicht, auch wenn der
Emitter desselben über den Spannungsteiler aus den Widerständen R13 und R14, der
gestrichelt eingezeichnet ist, auf einer fest vorgegebenen Sperrspannung liegt.
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Der leitende Ausgangstransistor T3 schließt den Widerstand R4 kurz,
so daß das Elinuspotential 31- über den Widerstand R2 direkt dem Anschluß Z des
Kondensators ol zugeführt wird. Die Ladespannung für den Kondensator C1 ist daher
durch die Speisegleichspannung bestimmt, sie ist groß und demzufolge ist auch die
Entladezeit groß.
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Die Schaltfrequenz der Kippschaltung ist klein.
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Fällt eine Blinklampe im Blinkstromkreis aus, dann ist in der Schaltphase
der Strom im Blinkstromkreis kleiner. Am Meßwiderstand R9 tritt nur noch ein kleiner
Spannungsabfall auf, der zur Aussteuerung des Eingangstransistors T2 nicht mehr
ausreicht. Demzufolge bleibt auch der Ausgangstransistor T3 nichtleitend. Der Widerstand
R4 wird nicht mehr kurzgeschlossen. Der Spannungsteiler mit den Widerständen R3
und R4 wird wirksam und verkleinert die Ladespannung für den Kondensator C1. Die
Ladezeit und Entladezeit des Kondensators C1 werden kürzer und demzufolge erhöht
sich die Schaltfrequenz der Kippschaltung. Die
Entladung des Kondensators
C1 erfolgt bei abgefallenem Schaltrelais S und geschlossener Ruheseite des Schaltkontaktes
s über die Widerstände R1, R7 und R9 bzw. R5 und R3, die dem Widerstand R9 parallelliegen.
Dabei spielt es keine Rolle, daß während dieser Zeit der Ausgangstransistor T3 den
Widerstand R4 nicht kurzschließt, da darüber nur für die folgende Schaltphase die
Ladespannung für den Kondensator C1 bestimmt wird.
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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.