DE2653153A1

DE2653153A1 - Vorrichtung zum pruefen eines fahrzeugwarnsystems

Info

Publication number: DE2653153A1
Application number: DE19762653153
Authority: DE
Inventors: Kenzo Dipl Ing Hashikawa; Jun Dipl Ing Ota; Kou Dipl Ing Tanigawa
Original assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-11-23
Publication date: 1977-06-16
Also published as: DE2653153C2; JPS5524637B2; JPS5266396A; US4034369A

Description

PATENTAMW^ LTF

DR. CLAUS REINLÄNDER blPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

Orthstraße 12 · D-8000 München 60 ■ Telefon (089) 832024/5 λ q r q 1 U O

Telex 5212744 · Telegramme Interpatent Λ.Ό ^J O I O <J

3 6/283

FUJITSU TEN LIMITED

2-28, Goshodori 1-chome Hyogo-ku, Kobe, Japan

TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA

1, Toyota-cho, Toyota-shi Ai chi-ken, Japan

Vorrichtung zum Prüfen eines Fahrzeugwarnsystems

Priorität: 28. November 1975 Japan 50-143105

Zusammenfassung

Offenbart wird eine Vorrichtung zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer Warnabgabeeinrichtung in einem Fahrzeugwarnsystem, die einen Fehler oder eine anomale Funktionsweise der zum sicheren Fahren beitragenden Betriebsteile auffindet und den Fahrer warnt. Anomale Zustände der Betriebsteile werden jeweils durch mehrere Sensoren aufgefunden, die an den Betriebsteilen vorgesehen sind, und dann werden die Auffindungssignale dieser Sensoren jeweils auf mehrere Warnabgabeeinrichtungen gegeben. Andererseits ist ein Prioritätsfolge-Entscheidungskreis zwischen die Sensoren und die Warnabgabeeinrichtungen geschaltet. Dieser Prioritätsfolge-Entscheidungskreis arbeitet, wenn mehrere Sensoren anomale Zustände gleichzeitig auffinden, bestimmt den Grad der Wichtigkeit der aufgefundenen Signale von den Sensoren und gibt bevorzugt die wesentlichsten Signale an die Warnabgabe einrichtungen gemäß ihrer Bedeutung. Darüber hinaus ist an die Warnabgabeeinrichtungen ein Prüfsteuerkreis

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geschaltet. Dieser Prüfsteuerkreis hat die Funktion, den Zustand zu simulieren, der

erhalten wird, wenn entsprechende Sensoren anomale Zustände an allen Warnabgabeeinrichtungen auffinden, um die simulierten Zustände zum Auffinden von Anomalitäten entsprechend der Prioritätsordnung mit einer bestimmten Zeitverzögerung freizugeben. Dadurch wird eine Prüfung ausgeführt, um zu zeigen, ob die Warnabgabeeinrichtungen normal oder nicht entsprechend der Prioritätsfolge arbeiten.

Die Erfindung betrifft eine "Vorrichtung zum Prüfen der Funktionsfähigkeit einer Warnabgabeeinrichtung in einem Fahrzeugwarnsystem, die einen Fehler oder eine anomale Funktion der dem sicheren Fahren dienenden Betriebsteile auffindet und den Fahrer warnt.

Warnsysteme werden in verschiedene Arten von Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeuge, eingebaut, bei denen ein Alarmsignal abgegeben und durch Alarmlampen usw. angezeigt wird, wenn eine anomale Funktion, die mit einer Gefahr verbunden ist, an den Betriebsteilen, beispielsweise dem Beleuchtungssystem, dem Motor oder dem Bremsensystem, die zum sicheren Fahren beitragen, erzeugt wird. Ein solches bekanntes Warnsystem ist so aufgebaut, daß Sensoren an den Betriebsteilen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sind und daß eine Warnung durch Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung eines Betriebsteils durch ein Signal von den Sensoren zum Auffinden einer anomalen Funktion abgegeben wird. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Warnsystems. Sensoren 11 bis 14 sind an wesentlichen Teilen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, um einen anomalen Zustand, beispielsweise Mangel an Motoröl, Lampen- oder Lampenfadenbruch, überhöhte Wassertemperatur des Radiators und verringerter Reifendruck, aufzufinden.

Diese Sensoren haben die Ausbildung von Schaltern, die mechanisch öffnen, wenn anomale Vorfälle aufgefunden werden. Im einzelnen ist der feste Kontakt eines Schalters mit

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Masse verbunden, wahrend der bewegliche Kontakt mit der Stromquelle 21 und die Basiselektrode einer der Steuertransistoren 31 bis 34 über einen Widerstand verbunden ist. Die Emitterelektroden der Transistoren 31 bis 34- sind mit Masse verbunden, während die Kollektorelektroden mit der Stromquelle 21 jeweils über Anzeigelampen 41 bis 44 verbunden sind. Diese Anzeigelampen 41 bis 44 sind einzeln an jeweils einer Seite einer mehrschichtigen Anzeigeplatte 45 angeordnet, auf welcher der Name jedes Betriebsteils angezeigt ist, wie beispielsweise Fig. 2 zeigt. Wenn deshalb eine dieser Anzeigelampen getrennt aufleuchtet, erscheint das Licht auf der Anzeigeplatte. Wenn auf diese Weise beispielsweise der Motorölmengensensor 11 einen anomalen Zustand auffindet und sich die zutreffenden Schalterkontakte öffnen, wird eine Spannung an die Basiselektrode des Transistors 31 angelegt. Dadurch wird der Transistor 31 leitend und ein Strom fließt durch die geschlossene Schleife der Stromquelle 21, der Lampe 41, der Kollektor- und Emitterelektroden des Transistors 31 und Masse, wodurch die Anzeigelampe 41 zum Leuchten gebracht wird. Als Ergebnis kann der Fahrer einen Mangel an Motoröl durch die Anzeige "ENGINE OIL" feststellen, die auf der Anzeigeplatte angebracht ist, wie Fig. 2 zeigt.

Das vorstehend erwähnte Warnsystem hat darüber hinaus einen Prioritätsfolg'e-Entscheidungskreis 51» der die Funktion hat, daß, wenn mehrere Sensoren gleichzeitig Abnormitätssignale erzeugen, die Wichtigkeit dieser Signale entsprechend der Prioritätsfolge bestimmt wird, die vorher in Übereinstimmung mit der Wichtigkeit der Betriebsteile festgelegt ist, wobei eine Alarmanzeige bevorzugt aufgrund eines Signals der höheren Wichtigkeit erfolgt. In diesem Entscheidungskreis 5I sind Dioden 52 bis 57 zwischen die Basiselektroden und die Kollektorelektroden der Transistoren geschaltet. Durch diese Schaltungsanordnung kann die Prioritätsfolge entsprechend der Ausgangsfolge der Sensoren 11 bis 14 eingestellt werden. Wenn die Sensoren 11 und 12 einen anomalen

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Vorfall gleichzeitig auffinden, werden deshalb die Ausgangssignale der beiden Sensoren gleichzeitig auf einen hohen Pegel gebracht, jedoch wird die Spannung der Basiselektrode des Transistors 32 auf einen niedrigen Pegel mittels der Klammerfunktion der Diode 52 gehalten. Dadurch wird dieser Transistor 32 im nichtleitenden Zustand gehalten. Als Ergebnis wird die Spannung nur dem Transistor 31 zugeführt und dieser Transistor 31 wird leitend, was bewirkt, daß nur die relevante Anzeigelampe 41 aufleuchtet. Wenn ein solcher anomaler Zustand durch Zugabe von Motoröl aufgehoben wird, wird der Zustand des Fadenbruchs einer Lampe entsprechend dem Sensor 12 in derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, angezeigt.

Darüber hinaus enthält das vorstehend erläuterte Warnsystem einen Prüfkreis 61, um zu prüfen, ob jeder Transistor und jede Anzeigelampe normal arbeiten oder nicht. Der Prüfkreis enthält einen Drehschalter 62 und mehrere Vorspannwiderstände 63 his 66. Jeder feste Kontakt des Schalters 62 ist mit je einer Basiselektrode der Transistoren 31 bis 34· über die Widerstände 63 bis 66 verbunden, während der bewegliche Kontakt an der Stromquelle 21 liegt. Der PrüfVorgang wird in nachfolgend beschriebener Weise ausgeführt. Wenn eine Spannung an die Basiselektrode jedes Transistors über je einen festen Kontakt angelegt wird, wird jeder Transistor nacheinander leitfähig wie im Falle der Anzeige eines anomalen Zustands durch einen Sensor, was bewirkt, daß die Anzeigelampen aufeinanderfolgend aufleuchten. Dadurch kann ein normaler oder anomaler (Fehler) Zustand geprüft werden.

Wie oben erwähnt worden ist, kann das Warnsystem nach Fig. verschiedene Ausführungsformen annehmen. Jedoch ist der PrüfVorgang wegen der Verwendung eines Drehschalters als Prüfkreis nachteilig.

Hiervon ausgehend ist ein Prüfkreis vorgeschlagen worden, der automatisch das Prüfen ausführen kann, um den PrüfVorgang zu verbessern. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besteht der

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Prüfkreis aus einem Prüfschalter 71? in Kaskade geschalteten Multivibratoren 72 und 73 und dem Diodenmatrixkreis 7^-, der mit den Ausgangsanschlüssen der Multivibratoren verbunden ist. Ein BCD-Kode, beispielsweise 1010, von den Multivibratoren 72 und 73 wird in dem Matrixkreis 7^ dekodiert und ein Potential mit hohem Pegel wird nur an den gewünschten Transistor, beispielsweise Transistor 51, angelegt. Als Ergebnis leuchtet nur die entsprechende Anzeigelampe, beispielsweise 41, auf. Durch den nächsten BCD-Kode (0110) leuchtet nur die Anzeigelampe 42 auf. Wie oben erläutert wurde, werden verschiedene BCD-Kodes aufeinanderfolgend verwendet und dadurch leuchten alle Anzeigelampen aufeinanderfolgend auf. Auf diese Weise kann die Prüfung durchgeführt werden, ob die Transistoren und Lampen normal arbeiten oder nicht.

75 bis 78 bezeichnen Dioden zum Verhindern eines Stroms in Sperrichtung. Dieser Prüfkreis ist im Betrieb wirkungsvoll, hat jedoch den Nachteil, daß die Signalverarbeitung digital erfolgt, da Multivibratoren verwendet werden, wodurch es leicht möglich wird, daß ein Fehlbetrieb durch Erzeugen von Impulsrauschen erfolgt, wobei es sich insbesondere um Geräusche des Kraftfahrzeugs handelt. Darüber hinaus ist eine höhere Zahl von Kreisen erforderlich, was die Kosten erhöht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, die automatisch die Funktionsfähigkeit eines Warnsystems mit Hilfe eines einfachen Schaltungsaufbaus ..prüfen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung schafft eine Prüfvorrichtung, die nicht zu einem Fehlbetrieb durch Anwendung eines Verarbeitungssystems für ein analoges Signal führt. Die Prüfvorrichtung nach

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der Erfindung führt des weiteren einen Prüfvorgang entsprechend der Prioritätsfolge aus, indem ein Prioritätsfolge-Bestimmungskreis eines Warnsystems verwendet wird.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung
beschrieben, in der sind

Fig. 1 ein Schaltbild eines Beispiels eines Kraftfahrzeug-Warnsystems zum Erläutern der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht auf den Anzeigeteil in Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Prüfkreises,

Fig. 4- ein Schaltbild eines Beispiels der Prüfvorrichtung nach der Erfindung und

Gemäß Fig. 4 ist die Stromquelle (Batterie) 21 mit dem Prüfschalter 80 und einem Widerstand 81 mit hohem Widerstandswert verbunden. Der andere Anschluß des Widerstands ist mit der Basiselektrode des Emitterverstärker-Transistors 82 und mit einem Anschluß des Kondensators 83 verbunden. Dieser Anschluß des Kondensators 83 ist des weiteren mit der Kollektorelektrode des Transistors 85 eines Konstantstromkreises 84- verbunden, während der andere Anschluß mit Masse verbunden ist.

Der Konstantstromkreis 84 besteht aus dem Transistor 85» Widerständen 86 bis 89 und einer Zenerdiode 90, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände 87» 89 und der Zenerdiode 90 mit dem anderen Kontakt des Prüfschalters 80 verbunden ist.

Wenn der Prüfschalter 80 geschlossen wird, wird ein konstanter Strom dem Kondensator 83 zugeführt. Auf diese Weise wird der Kondensator 83 durch den konstanten Strom
geladen und die Spannung steigt linear an. Eine Spannung

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wird dem Kondensator über den Widerstand 81 jedoch auch zugeführt, wenn der Prüfschalter 80 nicht geschlossen ist, und wird auf ein Potential von etwa 0,7 V aufgeladen, das die Durchlaßspannung zwischen der Basiselektrode und der Emitterelektrode des Transistors 82 ist. Diese Spannung stabilisiert die Ladungsstartzeit des Kondensators 83 durch den Prüfschalter 80 und verhindert einen Fehlbetrieb, der in dem Steuerkreis in der nächsten Stufe verursacht würde. Der Steuerkreis 91 enthält drei Transistoren 92, 93 und 94·» deren Emitterelektroden alle geerdet sind, während die Kollektorelektroden dieser Transistoren mit Verbindungsanschlüssen A1, B1, C1 und D1 verbunden sind, die an die Prüfanschlüsse A, B, C und D des Warnsystems in Fig. 1 geschaltet sind. Die Verbindungsanschlüsse A1, B1, C1 und D1 sind jeweils mit dem anderen Kontakt des Prüfschalters 80 über Widerstände 95 bis 98 verbunden. Wenn der Schalter 80 geschlossen ist, wird die Batteriespannung über diese Widerstände zugeführt. Das bedeutet, daß derselbe Zustand wie die Auffindung eines anomalen Zustands an jeden Steuertransistor 31 bis 34- des Warnsystems gegeben wird. In diesem Zustand wird jedoch nur der Steuertransistor 31 durch die Funktion des Prioritätsfolge-Entscheidungskreises 51 leitend, wie vorstehend erläutert wurde.

In diesem Zustand ist eine Prüfung für alle Vorgänge unmöglich. Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind Spannungsteiler, die aus Widerständen 99 und 100, 101 und 102, sowie 103 und 104 bestehen und die unterschiedliche Spannungsteilungsverhältnisse haben, jeweils mit den Basiselektroden der Transistoren 92, 93 und 94- verbunden. Zusätzlich ist ein Anschluß der Widerstände 99» 101 und 103 jeweils mit der Emitterelektrode des Emitterverstärker-Transistors 82 verbunden. Die Spannung st e ilungsverhältniss e der Spannungsteiler sind in der folgenden Beziehung eingestellt (Widerstände 99 und 100) < (Widerstände 101 und 102) <T (Widerstände 103 und 104-). Deshalb wird der Transistor 92 zuerst

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für die Spannung des Emitterverstärker-Transistors 82 leitend, die zusammen mit dem Anstieg der Ladungspannung des Kondensators 83 zunimmt, nachdem der Prüfschalter 80 geschlossen worden ist. Fachfolgend wird der Transistor und dann der Transistor 94- mit einer "bestimmten Zeitverzögerung leitend. Auf diese Weise werden die den Verbindungsanschlüssen A1 bis D1 zugeführten Spannungen mit einer bestimmten Zeitverzögerung aufeinanderfolgend an die Spannung zwischen der Kollektorelektrode und der Emitterelektrode durch die Transistoren 92, 93 und 94-angeklammert und verringert. Als Ergebnis werden die Steuertransistoren 31» 32, 33 und 34- des Warnsystems in dieser Reihenfolge mit Hilfe der Bestimmungsfunktionen des Prioritätsfolge-Entscheidungskreises 51 leitend.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Prüfvorrichtung in dieser Ausbildung unter Bezugnahme auf das in Pig. 5 gezeigte Zeitdiagramm erläutert. Wenn der Prüfschalter 80 geschlossen ist, wird die Batteriespannung (a) dem Eingangsanschluß des Konstantstromkreises 84 zugeführt und dadurch kommt der KonstantStromkreis in den Betriebszustand. Deshalb wird der Kondensator 83 mit einem konstanten Strom aus diesem Kreis geladen. Da das Potential der Emitterelektrode des Emitterverstärker-Transistors 82 meistens 0 V ist, befindet sich einer der Transistoren 92 bis 94- im nichtleitenden Zustand und aus diesem Grund wird die Batteriespannung an jeden der Verbindungsanschlüsse A1 bis D1 über die Widerstände 9.5 bis 98 angelegt. Dieser Zustand ist derselbe, der erhalten wird, wenn alle Sensoren gleichzeitig anomale Zustände auffinden. Durch die Unterscheidungsfunktion des Prioritätsfolge-Entscheidungskreises 51 (Fig· 1) wird nur der Steuertransistor 31 entsprechend dem Betriebsteil mit der höchsten Prioritätsordnung leitend und dadurch leuchtet die Anzeigelampe 41 auf. Wenn die Anzeigelampe 4-1 zu dieser Zeit nicht aufleuchtet, bedeutet dies die Erzeugung eines anomalen Vorfalls oder einen Fehler in dem Warnsystem, insbesondere

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in dem Transistor und der Anzeigelampe des Warnsystems. Wenn das Potential der Emitterelektrode des Emitterverstärker-Transistors 82 zur Zeit T1 ansteigt, nachdem der Prüfschalter 80 geschlossen worden ist, wird der Transistor 92 leitend und dadurch nimmt die angelegte Spannung (b) des Verbindungsanschlusses A1 ab. Auf diese Weise wird der Steuertransistor 31 in den nichtleitenden Zustand gesetzt und die Anzeigelampe 41 verlischt (f). Als Ergebnis wird der Steuertransistor 32 durch die Wirkung des Prioritätsfolge-Entscheidungskreises 51 leitend und die Anzeigelampe 42 leuchtet auf. Dann wird der Transistor 93 leitend mit dem Anstieg der Ladungsspannung des Kondensators 83 und die angelegte Spannung des Verbindungsanschlusses B1 (c) nimmt ab. Auf diese Weise verlischt die Anzeigelampe (g). Durch dieselben Vorgänge wie oben beschrieben leuchtet danach die Anzeigelampe 43 zur Zeit T2 auf und verlischt ' zur Zeit T3 (h). Zusätzlich leuchtet die Anzeigelampe 44 zur Zeit T3 auf. Zu dieser Zeit, wenn der Prüfschalter

geöffnet ist, verlischt die Anzeigelampe 44 (i). Wie oben erläutert wurde, kann die Funktionsfähigkeit der Steuertransistoren und der Anzeigelampen des Warnsystems Vorgang für Vorgang entsprechend dem Grad der Wichtigkeit geprüft werden. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Prüfung der Funktionsfähigkeit der Steuertransistoren aufeinanderfolgend ausgehend von der mit höherer Bedeutung entsprechend dem Prioritätsfolge-Entscheidungskreis ausgeführt. Jedoch ist es bei der Erfindung auch möglich, die Prüfung aufeinanderfolgend ausgehend von der niedrigeren Bedeutung auszuführen. Selbstverständlich kann die Zahl der Prüfvorgänge in der Prüfvorrichtung nach der Erfindung auf mehr als vier festgesetzt werden.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß mit der Prüfvorrichtung nach der Erfindung die Funktionsfähigkeit des Warnsystems automatisch nur mit einer einfachen Schaltungsanordnung geprüft werden kann, wobei die Vorrichtung für den PrüfVorgang sehr wirkungsvoll und wirtschaftlich ist. Bei

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der bekannten Prüfvorrichtung nach Fig. 3 ist eine Prüfung für alle Vorgänge nicht möglich, da nur das Steuersystem entsprechend dem Sensor 11 durch die Punktion des Prioritätsfolge-Entscheidungskreises unter der Voraussetzung arbeiten kann, daß der Sensor 11 einen anomalen Vorfall auffindet. Demgegenüber verwendet die Prüfvorrichtung nach der Erfindung eine Methode, bei der der Betriebszustand des Steuersystems zwanpalHufip; in einen Nichtbetriebszustand mit einer gewissen Zeitverzögerung umgewandelt wird, wodurch nicht die Gefahr besteht, daß der erwähnte Nachteil auftritt. Dies belegt die vorteilhafte Wirkung des Anmeldungsgegenstandes bei Verwendung in einem Fahrzeug-Warnsystem.

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Claims

Patentansprüche

(_1. Vorrichtung zum Prüfen eines Fahrzeug-Warnsystems mit Sensoren, die an mehreren Betriebsteilen des Fahrzeugs vorgesehen ist, deren Funktionsfähigkeit überwacht werden soll, mit mehreren Warnabgabeeinrichtungen, welche für die Sensoren vorgesehen sind und durch Signale zum Auffinden von abnormen Zuständen von den Sensoren gesteuert werden, und mit einem Prioritätsfolge-Entscheidungskreis, der den Grad der Bedeutung der aufgefundenen Signale von den Sensoren bestimmt und das Auffindungssignal mit höherer Priorität bevorzugt an die Warnabgabeeinrichtungen anlegt, gekennzeichnet durch eine Schaltungseinrichtung, die einen Zustand simuliert, der gleich dem Zustand ist, der erhalten wird, wenn die entsprechenden Sensoren eine anomale Funktion für alle Warneinrichtungen auffinden, und durch eine Schaltungseinrichtung zum Freigeben dieses Zustandes mit einer bestimmten Zeitverzögerung nacheinander entsprechend der vorbestimmten Folge, wodurch der Zustand der Funktionsfähigkeit der Warnabgabeeinrichtungen Vorgang für Vorgang entsprechend der Folge geprüft werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Prüfschalter, dessen einer Anschluß an die Verbindungseinrichtung der Stromquelle zum Verbinden des anderen Anschlusses des Prüfschalters und des Eingangsanschluaces jeder Warnabgabe einrichtung geschaltet ist, durch ein Halbleiterschaltelement, das üblicherweise im nichtleitfähigen Zustand einzeln zwischen den Eingangsanschluß und ein Bezugspotential geschaltet ist, durch einen Ladekreis, der mit dem anderen Anschluß des Prüfschalters verbunden ist, und durch einen Vorspannkreis, der eine solche Vorspannung zum Steuern des Halbleiterschaltelements aufeinanderfolgend in den leitenden Zustand aufgrund des Ausgangsspannungspegels des Ladekreises abgibt.

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3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ladekreis eine Serienschaltung eines Widerstands, eines KonstantStromelements und eines Kondensators enthält.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorspannkreise mehrere Spannungsteilerkreise enthalten, von denen je.der aus einem Widerstandspaar besteht, die voneinander unterschiedliche Teilungsverhältnisse ergeben und gemeinsam mit dem Ladekreis verbunden sind, und daß jeder Teilungspunkt der Teilerkreise jeweils mit dem entsprechenden Halbleiterschaltelement verbunden ist.

5- Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Widerstand, der einen höheren Widerstandswert als der des Widerstands in dem Ladekreis enthält, der zwischen die Stromquelle und den Kondensator in dem Ladekreis geschaltet ist, wodurch der Kondensator konstant im normalen Zustand vorgeladen wird.

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