DE2817320C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Warnvorrichtung für ein motorbetriebenes Fahrzeug, bei der folgendes vorgesehen ist: eine Batterie, eine Vielzahl von Zustandsschaltungen, die je­ weils ein Signal abgeben, welches die Zulässigkeit oder Nicht­ zulässigkeit eines Betriebszustandes des Fahrzeugs charakteri­ siert, eine Vielzahl von elektronischen Anzeigesteuerschaltun­ gen, welche auf die verschiedenen Signale ansprechen, und eine Vielzahl von elektrisch durch die Anzeigesteuerschaltungen er­ regbaren Warnanzeigevorrichtungen, deren jede einer bestimmten der Zustandsschaltungen zugeordnet ist, wobei die Zustands­ schaltungen, die Anzeigesteuerschaltungen, und die Warnanzei­ gevorrichtungen jeweils in mehrere Gruppen unterschiedlicher Wertigkeit von Betriebszuständen unterteilt sind.

Zu den zu überwachenden Betriebszuständen gehört beispielswei­ se die Temperatur des Motors, der Öldruck und der Brennstoff­ stand. Beispielsweise bei Erdbewegungsfahrzeugen erfolgt auch eine Überwachung hinsichtlich des vorhandenen hydraulischen Druckmediums, welches von einer Pumpe an einen Fahrzeugelemen­ te betätigenden Hydraulikzylinder geliefert wird.

Die überwachten Betriebszustände sind durch eine unterschied­ liche Wertigkeit gekennzeichnet. Beispielsweise kann sich das Luftfilter für den Motor oder das Filter für das Druckmedium allmählich während des Fahrzeugbetriebs verstopfen, worauf der Fahrzeugführer hingewiesen werden sollte, ohne daß aber im allgemeinen eine Notwendigkeit bestünde, diesen Zustand vor Verrichtung der Tagesarbeit zu beseitigen. Anders liegt der Fall bei einem niedrigem Brennstoffstand oder aber auch beim Auftreten eines verminderten Motoröldrucks. Solche Betriebs­ zustände erfordern eine unmittelbare Beachtung durch den Fah­ rer, damit das Fahrzeug vor Schäden bewahrt wird.

Bislang wurden unerwünschte Betriebszustände durch Überwa­ chungssysteme festgestellt, und dann dem Fahrzeugführer durch Anzeigeinstrumente, Anzeigelampen oder hörbare Signalmittel zur Kenntnis gebracht. Die Effizienz solcher Überwachungs­ systeme hängt allerdings in großem Umfang von der Sorgfalt und Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers gegenüber diesen verschie­ denen Anzeigevorrichtungen und auch von seiner Beurteilung der gegebenen Anzeigen ab. Der Fahrzeugführer muß entscheiden, ob eine Korrektur unmittelbar erforderlich ist oder nicht.

Allgemein kann man sagen, daß die Anzahl der zu überwachenden Betriebszustände um so größer wird, je komplizierter das Fahr­ zeug ist. Allerdings wird auch der Fahrer um so weniger Zeit haben, sich um die Anzeigevorrichtungen zu kümmern, je kompli­ zierter das Fahrzeug ist, da er seine unmittelbare Aufmerksam­ keit ja dem direkten Fahrzeugbetrieb zuwenden muß.

Aus der DE-OS 22 41 216 ist bereits eine Warnvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser bekannten Warnvor­ richtung werden drei verschiedene Wertigkeiten I, II und III unterschieden. Bei der Vorwarnung bei der Wertigkeit I wird ein Warnfeld intermittierend aufleuchten, während bei den Wer­ tigkeiten II und III das Warnfeld zeitlich konstant aufleuch­ tet. Bei der eigentlichen Warnung bei der Wertigkeit I wird das Warnfeld und die Zustandsgrößen mit der Wertigkeit I zu­ geordneten Anzeigefelder intermittierend aufleuchten, während bei der Wertigkeit II das Warnfeld zeitlich konstant und die den Zustandsgrößen mit der Wertigkeit II zugeordneten Anzeige­ felder intermittierend aufleuchten. Bei der Wertigkeit III schließlich leuchtet das Warnfeld nicht auf und die den Zu­ standsgrößen mit der Wertigkeit III zugeordneten Anzeigefelder leuchten zeitlich konstant auf. Zustandsschaltungen in der Form von Schaltern sind jeweils mit Anzeigesteuerschaltungen verbunden, die eine Reihe von UND-Gattern aufweisen, die den Zustandsschaltungen zugeordnet sind. Zur Erzielung eines in­ termittierenden Aufleuchtens des Warnfeldes und der Anzeige­ felder ist ein Impulsgenerator vorhanden, dessen Ausgang mit bestimmten Eingängen einer zweiten Gruppe von UND-Gattern ver­ bunden sind, welche bestimmten Warnanzeigevorrichtungen zuge­ ordnet sind. Mit den sämtlichen UND-Gattern der letztgenannten Gruppe ist ferner ein Flip-Flop verbunden, welches vom Fahr­ zeugführer aus seiner Grundstellung heraus geschaltet werden kann. Der Impulsgenerator dient dazu, bestimmte Anzeigesteuer­ schaltungen derart anzusteuern, daß die zugehörigen Warnanzei­ gevorrichtungen intermittierend betrieben werden.

Wenn eine zunehmende Anzahl von Betriebszuständen überwacht werden soll, so ist auch eine entsprechende Anzahl von Anzei­ gesteuerschaltungen erforderlich, was zu einer übermäßigen Belastung der verwendeten Batterien führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß durch eine spezielle Taktsteuerung für die Anzeigeschaltungen der Leistungsverbrauch klein gehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1A, 1B und 1C ein Schaltbild der Warnvorrichtung;

Fig. 2 eine Abwandlung der Erfindung unter Verwendung eines unter­ schiedlichen Multiplex-Oszillators und einer unterschied­ lichen Ansteuerweise für die Anzeigelichter.

In den Fig. 1A, 1B und 1C ist die erfindungsgemäße Warnvorrichtung dargestellt, welche eine Vielzahl von Betriebsbedingungen eines motorgetriebenen Fahrzeugs überwacht, und es werden dann Warnungen an den Fahrzeugführer gegeben, wenn eine Fehlfunktion vorhanden ist, wobei diese Warnungen abhängig von dem kritischen Zustand der überwachten Bedingung (des überwachten Betriebszustandes) ein unterschiedliches Ausmaß besitzen.

Die Spannung der Batterie 10 wird an die Vorrichtung über Diode 11 an­ gelegt, wenn der Fahrzeugabschaltschalter 12 geschlossen ist, um so Leistung an die Schaltungen 13 des Fahr­ zeugs zu liefern. Wenn die Batteriespannung normal ist, so ist der Transistor 14 abgeschaltet, so daß die Basis des Transistors 16 über Diode 17 und Widerstand 18 an Erde liegt, so daß der Transistor 16 leitet und Batteriestrom an Spannungsregulator 19 anlegt. Sollte die Batteriespannung übermäßig groß sein und das Durchbruchpotential der Zenerdiode 21 übersteigen, so leitet der Transistor 14 und schaltet den Transistor 16 ab. Dadurch werden der Spannungsregulator 19 und die von diesem mit Lei­ stung versorgten Anzeigeschaltungen geschützt, und zwar im Falle von Ein­ schaltimpulsen oder vorübergehenden Impulsen von der (nicht ge­ zeigten) Ladeschaltung für die Batterie. Wenn der Transistor 16 eingeschaltet ist, so erscheint eine regulierte positive Span­ nung an der Sammelleitung 22.

Ein Inverteroszillator 23 aus Invertern 24, 25, Widerstand 26 und Kondensator 27 schwingt kontinuierlich mit einer Frequenz von ungefähr 11 oder 12 Hz. Die oszillierende -Ausgangsgröße des In­ verters 24 liegt an einem der Eingänge jedes der NAND-Gatter 28, 29, 30 und 31, wohingegen die Q-Ausgangsgröße des Inverters 25 (vgl. Fig. 1B) an einem der Eingänge jedes der NAND-Gatter 32, 33, 34, 35 liegt. Die Q-Ausgangsgröße liegt dann hoch, wenn die - Ausgangsgröße niedrig liegt und umgekehrt, so daß die Q- und - Ausgangsgrößen während unterschiedlicher Teile jedes Arbeitszyklus des Oszillators vorhanden sind.

Eine Vielzahl von Zustandsschaltungen (Überwachungsvorrichtungen), die hier als auf Betriebszustände ansprechende Schalter 41 bis 48 dargestellt sind, liefern Eingangssignale zur Beeinflussung der Anzeigesteuerschaltungen (Überwachungsschal­ tungen). Diese Schalter sind für einen Betriebszustand dar­ gestellt, wo der Abtrennschalter 13 offen ist und der Fahrzeug­ motor abgeschaltet ist. Die Schalter 41 und 42 sind konventionelle Schalter, die normalerweise offen sind und die dann, wenn der Motor läuft und der Kühlmittelfluß und der Motoröldruck normal sind, geschlossen werden. Die Schalter 43 und 46 sind kon­ ventionelle normalerweise geschlossene thermische Auslösevorrich­ tungen, die nur dann öffnen, wenn das Medium, in dem sie angeord­ net sind, beispielsweise das Motorkühlmittel bzw. das Motoröl einen speziellen Wert übersteigen. Die Schalter 44 und 48 sind übliche Strömungsmittelpegelvorrichtungen, die normalerweise ge­ schlossen sind, und die sich dann öffnen, wenn der Strömungsmittel­ pegel, d. h. der Brennstoff bzw. das Hydrauliköl unterhalb einer normalen Grenze liegen. Die auf Druck ansprechenden Schalter 45 und 47 sind normalerweise geschlossen und öffnen sich dann, wenn das Druckdifferential am überwachten Filter, d. h. an den Öl- bzw. Luftfiltern eine vorbestimmte Größe übersteigt, wodurch das Vor­ handensein eines verstopften Filters angezeigt wird, der gerei­ nigt oder ersetzt werden muß.

Der Kühlmittelströmungsschalter 41 ist über einen Widerstand mit der positiven Sammelleitung 22 und über einen Widerstand 72 mit dem anderen Eingang von Gatter 28 verbunden. Wenn der Kühlmittelströmungsschalter geschlossen ist, wie dies der Fall sein wird, wenn die Strömung normal ist, so ist die Ver­ bindung der Widerstände 71 und 72 geerdet, um eine niedrige Ein­ gangsgröße für Gatter 28 vorzusehen. Infolgedessen ist die Ausgangs­ größe des Gatters hoch, und zwar unabhängig vom Niveau der - Ausgangsgröße vom Oszillator 23. Die hohe Ausgangsgröße des Gat­ ters 28 hält den Transistor 73 im AUS-Zustand. Im Falle, daß die Kühlmittelströmungsrate unterhalb des Normalwerts liegt, so öff­ net sich der Schalter 41 infolge dieses unerwünschten Zustands des Kühlmittels, und das untere Ende des Widerstands 71 wird von der Erde abgetrennt, und ein hohes Niveau wird in das Gatter 28 eingegeben. Jedesmal dann, wenn die -Ausgangsgröße des Oszillators 23 hoch liegt (11- oder 12mal pro Sekunde), so geht die Ausgangsgröße des Gatters 28 herunter und schaltet den Transistor 73 ein, so daß Strom durch den Widerstand 74 zur Licht emittierenden Diode (LED) 75 fließen kann, die als eine Warnanzei­ gevorrichtung mit relativ niedriger Intensität dient. Die LED 75 wird dann mit der Oszillationsfrequenz des Oszillators 23 gepulst.

In gleicher Weise sind die Schalter 42 und 43 durch Widerstände 77 und 78 mit der pulsgebenden Sammelleitung 22 verbunden, und die unteren Enden dieser Widerstände liegen über Widerstände 80 bzw. 81 an Gattern 29 bzw. 30. Wenn sich der eine oder andere Schalter 42 oder 43 im Falle einer Fehlfunktion öffnet, so wird der damit verbundene Transistor 83 oder 84 eingeschaltet und die damit in Verbindung stehende LED 86 oder 87 wird in der oben erwähnten Weise erregt.

Der Brennstoffpegel-Schalter 44 ist in ähnlicher Weise durch Widerstand 79 mit der positiven Sammelleitung 22 ver­ bunden, wobei aber die Verbindung des unteren Endes des Wider­ stands 79 mit dem Gatter 31 sich von der oben erwähnten Verbin­ dung dadurch unterscheidet, daß diese Verbindung durch Wider­ stände 82 und 82 a erfolgt, wobei ein Kondensator 82 b von der Ver­ bindung der Widerstände 82 und 82 a aus zur Erde verläuft. Bei dieser Anordnung wird dann, wenn der Schalter 44 öffnet und die Verbindung der Widerstände 79 und 82 von Erde trennt, eine hohe Spannung nicht unmittelbar an den oberen Eingang zum Gatter 31 angelegt, da der Kondensator 82 b sich anfänglich im entladenen Zustand befindet. Wenn sich der Schalter 44 öffnet, fängt der Kondensator 82 b an, sich über Widerstände 82 und 79 aufzuladen. Wenn der Schalter 44 offen bleibt, so steigt die Ladung am Kon­ densator 82 b in der entsprechenden Zeit auf einen Punkt an, wo dessen Ladung, angelegt über Strombegrenzungswiderstand 82 a an den oberen Eingang zum Gatter 31, hinreichend hoch liegt, so daß der Ausgang des Gatters 31 niedrig wird, wenn die untere Eingangs­ größe vom Oszillator 23 hoch liegt. Auf diese Weise wird eine Zeit­ verzögerung zwischen der Zeit, wo sich der Schalter 44 öffnet, und der Zeit, wo der Transistor 85 eingeschaltet wird und die LED 88 erregt wird, vorgesehen. Wenn sich der Schalter 44 während der Zeitverzögerung wieder schließt, so entlädt sich der Kondensator 82 b über Widerstand 82 und die LED 88 wird nicht erregt. Die Zeit­ verzögerung für die Erregung der LED 88 infolge einer fortge­ setzten Öffnung wird durch die RC-Werte bestimmt und sollte lang genug sein, so daß die normale Brennstoffbewegung im Brensstofftank keinen verfrühten Alarm hervorruft.

Der Oszillator 23 arbeitet, wie oben erwähnt, mit ungefähr 11 oder 12 Hz. Bei dieser Frequenz ist der Impulsbetrieb der LED ohne weiteres feststellbar. Einer der Gründe für den Impulsbe­ trieb der LED's besteht darin, deren Verwendung als Warnanzeige­ vorrichtung zu verbessern. Die meisten LED's erzeugen bei ste­ tiger Erregung mit Nennleistung ein stark richtungsmäßiges Licht mit niedrigem Niveau, das unterhalb der für eine Warnanzeige­ vorrichtung erwünschten Intensität liegt. Wenn die LED's jedoch gepulst werden, so können sie intermittierend mit einem Leistungs­ niveau oberhalb der Nennleistung betrieben werden, ohne daß da­ bei die Betriebslebensdauer beeinflußt wird, solange nur die durchschnittliche Leistung nahe der Nennleistung ist. Diese Be­ triebsart bewirkt eine scheinbare Erhöhung der Intensität des Lichts. Diese erhöhte scheinbare Brillanz kombiniert mit dem feststellbaren Impulsbetrieb zieht die Aufmerksam­ keit des Fahrers in einer außerordentlich effektiven Weise an.

Die oben beschriebenen Anzeigeschaltungen können durch den Fahrer mittels des manuell betätigbaren Testschalters 89 getestet werden. Beim Schließen fließt Strom durch die Widerstände 90 und 91 und schaltet Transistor 92 ein, wodurch Strom durch Widerstände 93 und 94 fließen kann, um Transistor 95 einzuschalten und das Spannungsniveau am oberen Ende des Wider­ stands bei 86 von Erde auf im wesentlichen dasjenige der Sammellei­ tung 22 anzuheben. Dieses hohe Potential wird durch die Trenndioden 97, 98, 99 und 100 an die Eingänge 28 bis 31 an­ gelegt, um den Effekt zu simulieren, als ob alle Schalter 41 bis 44 offen wären. Sämtliche LED's 75, 86, 87 und 88 unterliegen dem gleichzeitigen Impulsbetrieb synchron mit der hohen -Aus­ gangsgröße des Oszillators 23.

Es sei nunmehr Fig. 1B betrachtet, wobei der Zustand des Motorölfilters überwacht wird, und zwar mittels des druckempfindlichen Schalters 45, der normalerweise geschlossen ist, sich aber dann öffnet, wenn das Druckdifferential eine vor­ bestimmte Größe übersteigt, wie dies dann der Fall ist, wenn der Filter verstopft ist. Dieser Schalter ist über einen Widerstand 101 mit der positiven Sammelleitung 22 verbunden. Wenn der Schal­ ter 45 geschlossen ist, wie dies normalerweise der Fall ist, so wird ein niedriges Niveau über Widerstand 102 dem Inverter 103 eingegeben, so daß dessen Ausgangsgröße hoch liegt. Dieses hohe Potential wird über Diode 104 und eine aus Wider­ ständen 105 und 106 und Kondensator 107 bestehende Verzögerungs­ schaltung an Inverter 108 angelegt, der ein niedriges Signal an den Setzeingang S des Flip-Flops 109 anlegt. Dieses Flip-Flop steht mit seinem Rücksetzeingang R mit der Verbindung vom Kon­ densator 110 und Widerstand 111 in Verbindung, und zwar für die automatische Rücksetzung bei Leistungsversorgungsoperationen. Die normalerweise niedrige -Flip-Flop-Ausgangsgröße liegt am Gatter 32 zusammen mit der pulsierenden Q-Ausgangsgröße des Oszil­ lators 23 (Fig. 1A). Solange die -Ausgangsgröße des Flip-Flops 109 niedrig verbleibt, liefert das Gatter 32 eine hohe Ausgangs­ größe und verhindert, daß der Transistor 112 leitet und die LED 114 erregt wird.

Der Öltemperaturschalter 46 liegt parallel mit dem Schalter 45, und er wird in seinen Öffnungszustand gesetzt, wenn sich das Öl beim anfänglichen Motorbetrieb erwärmt hat. Dies verhindert eine falsche Fehlerfeststellung, wie dies beim anfänglichen Motor­ betrieb auftreten könnte, wenn das Öl kalt und zäh ist. Sobald sich das Öl erwärmt, öffnet sich der Schalter 46 und gestattet, daß die Fehlerfeststellschaltung auf ein Öffnen des Schalters 45 anspricht.

Wenn der Schalter 45 sich öffnet und Inverter 103 von Erde ab­ trennt, so wäre die Ausgangsgröße desselben auf einem niedrigen Wert, was dem Kondensator 107 erlaubt, sich über Widerstand 105 zu entladen, so daß ein niedriger Pegel in Inverter 108 einge­ geben wird, was das Hochgehen von dessen Ausgangsgröße bewirkt. Die normalerweise hohe Ladung am Kondensator 107 verhindert, daß ein momentanes Öffnen des Schalters 45 die Ausgangsgröße des In­ verters 108 beeinflußt. Wenn die Ausgangsgröße des Inverters 108 hoch liegt, so wird das Flip-Flop 109 gesetzt, und seine Ausgangs­ größe geht hoch. Jedesmal dann, wenn die Q-Ausgangsgröße des Oszillators 23 hoch geht, so gibt das Gatter 32 einen niedrigen Pegel ab, um den Transistor 112 einzuschalten und die Erregung der LED 114 zu bewirken.

Flip-Flop 109 verriegelt die Fehleranzeige, da dann, wenn es einmal gesetzt ist, es eine hohe -Ausgangsgröße beibehält, bis der Hauptschalter 13 geöffnet wird, um die Leistungszufuhr von der Schaltung zu entfernen. Dies gestattet, daß die Fehlerfeststel­ lung verbleibt und erhöht die Wahrscheinlichkeit der ordnungs­ gemäßen Wartung, wenn das Fahrzeug von Arbeitsvorgängen zurück­ kehrt.

Der Luftfilterdifferentialschalter 47 ist in gleicher Weise mit der Verbindung der Widerstände 116, 117 verbunden. Wenn der Schal­ ter 47 sich beispielsweise durch einen verstopften Luftfilter öff­ net, so gibt der Inverter 118 eine verzögerte niedrige Eingangs­ größe in den Inverter 119, was das Gatter 33 in die Lage versetzt, den Transistor 120 einzuschalten und die LED 121 jedesmal dann zu erregen, wenn die Q-Ausgangsgröße des Oszillators 23 hoch geht. Wenn gewünscht, kann ein Flip-Flop zwischen Inverter 119 und Gat­ ter 33 in der gleichen Weise wie oben beschrieben geschaltet wer­ den, um eine verriegelte Anzeige eines verstopften Luftfilters vorzusehen.

Die Hydraulikölniveauschaltung sieht eine Zeitverzögerung zwischen der Öffnung des Schalters 48 und der Alarmgabe in der gleichen Weise vor, wie dies in Verbindung mit der Ölniveauschaltung be­ schrieben wurde, d. h. also, daß dann, wenn der Schalter 48 sich öffnet und den Verbindungspunkt der Widerstände 123, 124 von Erde abtrennt, der Kondensator 125 anfängt sich aufzuladen, so daß die Spannung daran in der entsprechenden Zeit über den Strombegren­ zungswiderstand 126 an Gatter 34 derart angelegt wird, daß der Transistor 127 eingeschaltet wird und die LED 128 erregt wird. Wie zuvor, wird dadurch verhindert, daß das normale Schwanken des Öls im Hydrauliktank bei Fahrzeugbewegungen einen vorzeitigen Alarm auslöst, wodurch sichergestellt ist, daß das Ölniveau in der Tat niedrig liegt, bevor ein Alarm gegeben wird.

Die Überwachungsschaltung für die Generatorspannung ist wie folgt ausgebildet. Widerstände 131, 132 und 133 verbinden die positive Klemme des Generators 135 mit Erde, wobei der Wider­ stand 132 einstellbar ist, um das Normalspannungsniveau der Ver­ bindung 136 einzustellen. Diese Verbindung ist über Diode 137 und Widerstand 138 mit der positiven Sammelleitung 122 verbunden, und das untere Ende des Widerstands 138 liegt über Inverter 139 und Verzögerungsschaltung 141 an NAND-Gatter 35. Wenn die Verbindung 136 oberhalb des Potentials auf Sammelleitung 22 liegt, so ist die Diode 137 in Sperrichtung vorgespannt, so daß der Inverter 139 eine hohe Eingangsgröße und eine niedrige Ausgangsgröße aufweist. Wenn die Spannung am Verbindungspunkt 136 infolge eines unerwünscht niedrigen Generatorspannungs-Ausgangszustands abfällt, so be­ wirkt das Leiten der Diode 137, daß die Invertereingangsgröße hinreichend niedrig wird, so daß ein hohes Signal an Gatter 35 abgegeben wird. Das Gatter schaltet dann den Transistor 142 ein und erregt die LED 143 jedesmal dann, wenn die Q-Ausgangsgröße des Ozillators 23 hoch liegt.

Wie zuvor, können die Anzeigeschaltungen in Fig. 1B durch Schließen des Testschalters 89 getestet werden. Wenn der Tran­ sistor 92 eingeschaltet ist (Fig. 1A), wird der nunmehr hohe Pegel am Widerstand 96 über Dioden 146, 147 und 148 an Gatter 32, 33 und 34 (Fig. 1B) angelegt, so daß die LEDs 114, 121 und 128 jedesmal dann erregt werden, wenn die Q-Ausgangsgröße des Oszillators 23 hochgeht. Das Gatter könnte in gleicher Weise be­ trieben werden, um das Erregen von LED 143 zu bewirken. Die Ver­ bindung zwischen Dioden 137 und Widerstand 138 ist jedoch, wie gezeigt, durch Diode 149 mit dem Kollektor des Transistors 92 verbunden, der normalerweise hoch liegt, wenn der Testschalter 89 offen ist. Wenn der Testschalter 89 geschlossen ist und der Transistor 92 eingeschaltet ist, so geht der Kollektor auf einen niedrigen Wert und die Diode 149 leitet und senkt die Ein­ gangsgröße zum Inverter 139 derart ab, daß dessen Ausgangsgröße hochgeht und bewirkt, daß das Gatter 35 die LED 143 einschaltet.

Die LEDs in Fig. 1A werden, wie man erkennt, nur während des Teils des Zyklus des Oszillators 23 erregt, wenn dessen -Aus­ gangsgröße hoch liegt, während die LEDs in Fig. 1B nur während des Restes des Zyklus des Oszillators 23 erregt werden, wenn dessen Q-Ausgangsgröße hoch liegt. Dieser Multiplexbetrieb ist vorteilhaft, da dadurch der Leistungsverbrauch minimiert wird, da nur die Hälfte der LEDs zu einer gegebenen Zeit erregt wer­ den kann. Das Halbieren des maximal möglichen Leistungsverbrauchs optimiert den Leistungsversorgungsaufbau der Schaltung und macht diesen über einen weiten Bereich von Eingangs­ niveaus der Fahrzeugbatterie hinweg betriebsfähig.

Wenn ein Betriebsfehler oder eine Fehlfunktion auftritt, so wird, wie oben beschrieben, eine spezielle LED zum Leuchten gebracht, um ein Warnsignal von relativ niedriger Intensität für den Fahrzeugfahrer vorzusehen, wobei dieses Signal auch angibt, welcher Fehler vorliegt. Einige Fehler sind von Natur aus nicht hinreichend kritisch, um die weitere Warnung erforderlich zu machen. Beispielsweise bewirkt gemäß der vor­ liegenden Beschreibung ein verstopfter Luftfilter oder Ölfil­ ter oder eine niedrige Generatorspannung lediglich die Erre­ gung der entsprechenden LED. Andere Fehler können eine unmit­ telbarere Beachtung seitens des Fahrers erforderlich machen. Wenn beispielsweise die Kühlmitteltemperatur zu hoch wird oder das Brennstoffniveau zu niedrig wird. Erfindungsgemäß wird das Aufleuchten eines Hauptwarnlichtes mit relativ hoher Inten­ sität im einen oder anderen Falle bewirkt, um so die Aufmerk­ samkeit des Fahrers zu erregen. Ferner können andere Fehler derart kritisch sein, daß sie prompt behoben werden müssen, um eine Beschädigung des Fahrzeugs zu verhindern. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise das Hochintensi­ tätslicht erregt und ein Horn zum Ertönen gebracht in dem Fall, wenn Motorkühlmittel, Motoröl oder Hydraulikströmungs­ mittel verlorengeht.

Fig. 1C zeigt die Schaltungen, welche zwischen der Kritikali­ tät der Fehler unterscheiden und die die Betätigung des Hoch­ intensitätslichtes, oder des Lichts und des Horns, bewirken.

Der Kühlmitteltemperaturschalter 43 und der Brennstoffniveau­ schalter 44 (Fig. 1A) sind über Widerstände 151 und 152 mit den Eingängen von NOR-Gatter 153 (Fig. 1C) verbunden. In gleicher Weise sind Kühlmittelströmungsschalter 41, Motoröldruckschalter 42 (Fig. 1A) und Hydraulikölpegelschalter 48 (Fig. 1B) mit den Eingängen von NOR-Gatter 154 (Fig. 1C) verbunden. Normalerweise sind alle diese Eingänge niedrig und die beiden Gatter 153 und 154 haben einen hohen Ausgang.

Wenn der eine (oder beide) Schalter 43 oder 44 sich öffnen soll­ ten, so wird die Ausgangsgröße des Gatters 153 niedrig und das untere Ende des Widerstands 156 wird über die Diode 157 geerdet, und zwar unabhängig vom Ausgangszustand des Gatters 154. In gleicher Weise wird, wenn irgendeiner der Schalter 41, 42 oder 48 sich öffnen sollte, die Ausgangsgröße des Gatters 154 niedrig werden und das untere Ende des Widerstands 156 wird über Diode 158 geerdet.

Das untere Ende des Widerstands 156 ist mit dem Eingang von In­ verter 159 verbunden, dessen Ausgangsgröße durch Zenerdiode 161 und Diode 162 mit einem Anschluß 6 einer Zeitsteuervorrichtung 163 gekuppelt ist, die für eine astabile Schwingung mit einer Frequenz angeschaltet ist, welche durch die Werte der Wider­ stände 164 und 165 und Kondensator 166 in ihrer externen Schal­ tung bestimmt ist. Als Zeitsteuervorrichtung 163 kann, wenn ge­ wünscht, eine monolithische, integrierte Zeitsteuerschaltung der Fa. Signetics SE 555 verwendet werden, deren Anschlüsse in der genannten Weise nummeriert sind.

Wenn kein Fehlerzustand vorliegt und eine niedrige Ausgangs­ größe vom Inverter 159 kommt, so verhindert die Diode 162 das Aufladen des Kondensators 166 auf den Schwellwertpegel der Zeit­ steuervorrichtung und verhindert so dessen Schwingung. Die Zeit­ steuerausgangsgröße am Anschluß 3 liegt hoch. Wenn ein Fehler­ zustand vorhanden ist, der das Heruntergehen der Ausgangsgröße von entweder Gatter 153 oder Gatter 154 bewirkt, so geht die Ausgangsgröße des Inverters 159 hoch, was die Aufladung des Kondensators 166 in hinreichender Weise gestattet, um die Zeit­ steuervorrichtung in Betrieb zu setzen. Die Werte der Wider­ stände 164 und 165 sind vorzugsweise derart gewählt, daß dann, wenn die Zeitsteuerschaltung 163 schwingt, ihre Ausgangsgröße für 2 Sekunden hoch liegt und inoperativ ist, um sodann für eine Sekunde niedrig zu liegen und operativ zu sein, und zwar während eines Schwingungszyklus.

Die Ausgangsgröße der Zeitsteuervorrichtung 163 ist über Wider­ stand 167 mit einem Transistor 168 gekuppelt. Bei einer nor­ malerweise hohen Ausgangsgröße von der Zeitsteuervorrichtung befindet sich der Transistor 168 im leitenden Zustand und der Transistor 169 ist abgeschaltet. Wenn ein Fehler vorhanden ist, der die Zeitsteuervorrichtung 163 in Betrieb setzt, so wird der Transistor 168 während der 1 Sekunde dauernden niedri­ gen Arbeitsausgangsgröße von der Zeitsteuervorrichtung 163 ab­ geschaltet und der Transistor 169 wird eingeschaltet, um den Leistungskreis für das eine relativ hohe Intensität aufweisende Hauptlicht 170 zu schließen.

Auf diese Weise wird das Vorhandensein irgendeines Fehlers bei einem durch die Gatter 153 und 154 überwachten Betriebszustand das Aufblinken des Hauptlichtes 170 bewirken, und zwar in einem Ein- und Auszustand mit einer Frequenz und für eine Zeitdauer bestimmt durch die Zeitsteuervorrichtung 163. Das Vorhandensein eines visuellen Signals von dem eine relativ hohe Intensität aufweisenden Licht 170 erregt die Aufmerksamkeit des Fahrers und dieser kann dann die LEDs mit relativ niedriger Intensität überprüfen, um festzustellen, welcher spezielle Fehler vorliegt.

Die Ausgangsgröße der Zeitsteuervorrichtung 163 ist ebenfalls über Widerstand 171 mit der Basis von Transistor 172 verbunden, so daß das Horn 173, dessen Arbeitsspule in Serie mit Tran­ sistor 174 liegt, infolge des Vorhandenseins eines kritischeren Fehlers erregt werden kann. Die Ausgangsgröße des für eine kritischere Bedingung zuständigen NOR-Gatters 154 ist ebenfalls über Widerstand 175 mit der Basis des Transistors 172 gekoppelt.

Wenn ein kritischerer Fehler existiert, so bewirkt die niedrige Ausgangsgröße von sowohl Gatter 154 als auch Zeitsteuervorrich­ tung 163 die Abschaltung des Transistors 172 und die Einschal­ tung des Transistors 174, so daß das Horn erregt wird. Die Warn­ anzeige dieser Hilfswarnvorrichtung ist in empfindlicher Weise unterschiedlich gegenüber derjenigen des Lichts 170 und bewirkt ein dringenderes Signal für den Fahrzeugführer.

Wenn ein weniger kritischer Fehler existiert, so wird die nor­ malerweise hohe Ausgangsgröße vom Gatter 154 weiterhin an die Basis des Transistors 172 angelegt, um diesen im Leitungszustand zu halten, obwohl die Ausgangsgröße der Zeitsteuervorrichtung 163 infolge des Vorhandenseins eines weniger kritischen Fehlers niedriger wurde. Auf diese Weise wird das Horn nur für einen kritischeren Fehler erregt.

Um zu verhindern, daß das Horn dann ertönt, wenn der Motor nicht läuft, ist die Leistungsschaltung zum Horn über die normaler­ weise offenen Kontakte des Brennstoffdruckschalters 176 ver­ vollständigt. Diese Kontakte schließen sich, wenn der Motor im Betrieb ist und die Brennstoffpumpe einen hinreichenden Brenn­ stoffdruck erzeugt hat.

Wenn das Horn nicht mit einem internen Oszillator ausgestattet ist, so wird der Oszillator 177 für diesen Zweck verwendet. Der Oszillator 177 ist eine Zeitsteuervorrichtung ähnlich der Zeit­ steuervorrichtung 163 und ist als freischwingender, astabiler Oszillator geschaltet und schwingt mit einer für den Hornbetrieb geeigneten Frequenz, beispielsweise mit 1000 Hz. Die Ausgangs­ größe des Oszillators 177 wird durch Inverter 178 invertiert und über Diode 179 an die Basis des Transistors 172 angelegt. Wenn die Ausgangsgröße des Inverters 178 nicht durch Schalter 181 geerdet ist, dann werden wiederholte positive Impulse an den Transistor 172 über die Diode 179 angelegt, um in wieder­ holter Weise den Transistor einzuschalten, und zwar während der 1 Sekunden-Zeitperioden, wo der Ausgang des Gatters 154 und die Zeitsteuervorrichtung 163 beide niedrig liegen. Wenn das Horn einen internen Oszillator aufweist, so wird der Schalter 181 geschlossen, um die Ausgangsgröße des Inverters 178 zu erden, so daß der Oszillator 177 auf die Transistoren 172 und 174 kei­ ne Wirkung ausübt.

Fig. 2 veranschaulicht mehrere Modifikationen der Multiplex- LED-Anzeigeschaltungen. Beispielsweise kann an Stelle des in Fig. 1A verwendeten Inverteroszillators 23 eine Zeitsteuervor­ richtung 201 vorgesehen sein, die externe Widerstände 202 und 203 und einen Kondensator 204 aufweist, und zwar mit derarti­ gen Werten, daß die Zeitsteuervorrichtung mit 11 oder 12 Hz schwingt, wobei die Ein-Zeit gleich der Aus-Zeit ist. Die Zeitsteuerausgangsgröße ist direkt mit dem NAND-Gatter 206 ver­ bunden und wird durch den Inverter 207 invertiert und an NAND- Gatter 208 angelegt. Infolgedessen wird ein hohes Niveau in das Gatter 206 eingegeben, wenn ein niedriges Niveau an das Gat­ ter 208 angelegt ist, und umgekehrt.

Wenn der Betriebszustands-Schalter 209 sich öffnet, um die Verbindung der Widerstände 211 und 212 von der Erde abzutrennen, so geht die Ausgangsgröße des Gatters 206 jedesmal dann herunter, wenn die Zeitsteuervorrichtung eine hohe Aus­ gangsgröße besitzt, auf welche Weise die LED 213 erregt wird. Offensichtlich könnte eine Vielzahl von LEDs zu einer solchen Zeit erregt werden, vgl. Fig. 1A.

Der Betriebszustands-Ansprechschalter 216 ist als ein normalerweise offener Schalter dargestellt, der sich im Falle eines Fehlers schließt. Wenn der Schalter 216 offen ist, so ist die Eingangs­ größe des Inverters 217 hoch, und seine niedrige Ausgangsgröße hält das Gatter 208 mit einer hohen Ausgangsgröße derart, daß die LED 218 nicht erregt wird. Das Schließen des Schalters 216 erdet den Invertereingang derart, daß die hohe Ausgangs­ größe das Gatter 208 in die Lage versetzt, die LED 218 jedes­ mal dann zu erregen, wenn die invertierte Zeitsteuervorrich­ tungsausgangsgröße hoch liegt.

Zusamnenfassend sieht die Erfindung ein Warnsystem vor, um das Vorhandensein eines unerwünschten Betriebszustandes aus einem oder mehreren einer Vielzahl von überwachten Betriebszuständen anzuzeigen. Es werden drei Warngrade vorgesehen, und zwar ab­ hängig davon, wie kritisch die überwachte Bedingung ist. Individuell erregbare, eine niedrige Intensität besitzende Warnanzeigevorrichtungen sind dabei für jeden der überwachten Betriebszustände vorgesehen, und eine Multi­ plexschaltung sieht den versetzten oder ineinandergreifenden Impulsbetrieb dieser Anzeigevorrichtungen vor. Das Vorhanden­ sein irgendeines kritischen Fehlers bewirkt den intermittie­ renden Betrieb einer intensiveren Warnvorrichtung 178, wohin­ gegen das Vorhandensein eines außerordentlich kritischen Feh­ lers eine zusätzliche intermittierende Warnung mit einem noch größeren Intensitätsausmaß hervorruft.

Claims (14)

1. Warnvorrichtung für ein motorgetriebenes Fahrzeug, bei der folgendes vorgesehen ist,

• - eine Batterie,
• - eine Vielzahl von Zustandsschaltungen, die jeweils ein Signal abgeben, welches die Zulässigkeit oder Nichtzu­ lässigkeit eines Betriebszustandes des Fahrzeuges cha­ rakterisiert,
• - eine Vielzahl von elektronischen Anzeigesteuerschal­ tungen, welche auf die verschiedenen Signale anspre­ chen, und
• - eine Vielzahl von elektrisch durch die Anzeigesteuer­ schaltungen erregbaren Warnanzeigevorrichtungen, deren jede einer bestimmten der Zustandsschaltungen zugeord­ net ist, wobei die Zustandsschaltungen, die Anzeige­ steuerschaltungen und die Warnanzeigevorrichtungen jeweils in mehrere Gruppen unterschiedlicher Wertigkeit von Betriebszuständen unterteilt sind,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß nur zwei Gruppen der Schaltungen bzw. Vorrichtungen vorgesehen sind, und
• - daß ein Oszillator vorgesehen ist, der ein erstes Aus­ gangssignal und ein dazu invertiertes zweites Aus­ gangssignal Q abgibt, von denen das erste Ausgangs­ signal eine erste Gruppe und das zweite invertierte Ausgangssignal Q eine zweite Gruppe von Anzeigesteu­ erschaltungen steuert.

2. Warnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Anzeigesteuervorrichtungen folgendes auf­ weist:
mindestens ein Gatter (z. B. 32) mit ersten und zweiten Eingängen zur Lieferung einer Ausgangsgröße, während Ar­ beitssignale an beiden Eingängen anliegen, Erregungsmittel (z. B. 112) zur Erregung einer der Warnanzeigevorrichtun­ gen (z. B. 114), wenn vom Gatter (32) eine Ausgangsgröße geliefert wird,
Verbindungsmittel (102-109) zur Verbindung eines der Ein­ gänge des Gatters mit einer Zustandsschaltung, um eine (hohe) Eingangsgröße für den Eingang zu erzeugen, wenn ein unerwünschter Betriebszustand von der Zustandsschaltung gemeldet wird,
Verbindungsmittel zur Verbindung des anderen der Eingänge des Gatters mit einem der Ausgänge des Oszillators (23) zur Erzeugung einer (hohen) Eingangsgröße für das Gatter (32), wenn eine (hohe) Ausgangsgröße (Q) des Oszillators (23) vorliegt.

3. Warnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel des einen Eingangs des Gatters (32) mit der Zustandsschaltung (45) ein Flip-Flop (109) aufweisen, welches mit einem Eingang mit der Zustands­ schaltung und mit einem Ausgang mit einem Eingang des Gatters (32) verbunden ist.

4. Warnvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß Zeitverzögerungsmittel (106, 107) zwischen einer Zustandsschaltung (45) und dem zugehörigen Gatter (32) an­ geordnet sind zur Verzögerung der Erzeugung einer Ein­ gangsgröße für das Gatter (32) solange, bis die Zustands­ schaltung (45) einen unerwünschten Betriebszustand für eine vorbestimmte Zeitspanne angezeigt hat.

5. Warnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeich­ net durch einen manuell betätigbaren Testschalter (89) mit Schaltungsmitteln, um gleichzeitig sämtliche Warnanzeige­ vorrichtungen der einen Gruppe (75, 86-88) während und nur während des Vorhandenseins des ersten Ausgangssignals ( ) bzw. gleichzeitig sämtliche verbleibenden Warnanzeigevor­ richtungen (114, 121, 128, 143) während, aber nur während des zweiten Ausgangssignals (Q) des Oszillators (23) zu erregen.

6. Warnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnanzeigevor­ richtungen (75, 86-88, 114, 121, 128, 143) Licht emittie­ rende Dioden (LED) sind.

7. Warnvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Warnan­ zeigevorrichtungen (75, usw.) wahrnehmungsmäßig bei Erre­ gung die gleichen sind,
daß eine Hauptwarnanzeigevorrichtung (170) vorgesehen ist, die wahrnehmungsmäßig bei Erregung gegenüber den Warnan­ zeigevorrichtungen ungleich ist, und
Erregungsmittel (153, 154, 157-169) verbunden mit einer vorgewählten Gruppe (41-44, 48) von Zustandsschaltungen zur Erregung der Hauptwarnanzeigevorrichtung, wenn ein uner­ wünschter Betriebszustand irgendeiner der Anzeigevorrich­ tungen der Gruppe, vorliegt.

8. Warnvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnanzeigevorrichtungen (75, usw.) eine relativ nie­ drige Intensität aufweisende, Licht emittierende Dioden sind, und daß die Hauptwarnanzeigevorrichtung (170) ein eine relativ hohe Intensität aufweisendes Licht verwendet.

9. Warnvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Hilfswarnanzeigevorrichtung (173), die wahrnehmungsmäßig bei Erregung gegenüber der Hauptwarnanzeigevorrichtung (170) unterschiedlich ist und
Verbindungsmittel (154, 171-175) zur Verbindung einer Un­ tergruppe (41, 42, 48) der vorgewählten Gruppe der Zu­ standsschaltungen zur Erregung der Hilfswarnanzeigevorrich­ tung (173) infolge eines unerwünschten Betriebszustands einer der Überwachungsvorrichtungen der Untergruppe.

10. Warnvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnanzeigevorrichtungen (75, usw.) eine relativ nie­ drige Intensität aufweisende lichtemittierende Dioden sind, und daß die Hauptanzeigevorrichtung (170) ein Licht mit relativ hoher Intensität verwendet, wobei die Hilfswarnanzeigevorrichtung (173) eine hörbare Vorrichtung ist.

11. Warnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet,
daß sämtliche Warnanzeigevorrichtungen (75, usw.) in wahrnehmbarer Weise bei Erregung gleichartig sind,
daß die Hauptwarnanzeigevorrichtung (170) in wahrnehmbarer Weise bei Erregung unterschiedlich von den Warnanzeigevor­ richtungen ist,
daß ein zweiter Oszillator (163) mit alternativen operati­ ven und nicht operativen Ausgangsgrößen vorgesehen ist, Erregungsmittel (167, 169) auf das Vorhandensein der ope­ rativen Ausgangsgrößen ansprechen, um die Hauptwarnanzei­ gevorrichtung (170) zu erregen, und
daß Verbindungsmittel (153, 154, 157-166) eine vorgewählte Gruppe (41-44, 48) der Zustandsschaltungen mit dem zweiten Oszillator (163) verbinden und diesen infolge eines unerwünschten Betriebszustands irgendeiner Zustandsschaltung der vorgewählten Gruppe in Betrieb setzen.

12. Warnvorrichtung nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hauptwarnanzeigevorrichtung unterschied­ lich ist und nur während des Vorhandenseins einer operati­ ven Ausgangsgröße des zweiten Oszillators betätigt wird.

13. Warnvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch
ein Horn (173),
einen dritten Oszillator (177) mit alternativen operativen und inoperativen Ausgangsgrößen mit einer Frequenz im wesentlichen höher als die des zweiten Oszillators (163) und
Verbindungsmittel (154, 175, 172, 174), zur Verbindung einer Untergruppe (41, 42, 48) innerhalb der vorgewählten Gruppe der Zustandsschaltungen zur Erregung des Horns infolge eines unerwünschten Betriebszustands irgend­ einer der Zustandsschaltungen der Untergruppe, aber nur während des zeitlichen Zusammenfallens der operativen Ausgangsgrößen des zweiten und dritten Oszillators (163, 177).