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Die Erfindung bezieht sich auf einen Blinkgeber zum Betrieb einer Blinkanlage in Kraftfahrzeugen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Es sind bereits Blinkanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen das Ausgangssignal eines einzigen Blinkgebers sowohl im Fahrtrichtungsblinkbetrieb als auch im Warnblinkbetrieb zur Ansteuerung der Blinklampenstromkreise ausgenutzt wird. Der Blinkgeber ist dabei in der Regel so ausgelegt, daß 90 Impulse pro Minute bei einer Hellzeit von 50% der Periodendauer abgegeben werden, was bezüglich einer guten Erkennbarkeit des Lichtsignales beim Fahrtrichtungsblinkbetrieb als optimal angesehen wird. Die Frequenz des Blinkgebers soll dabei möglichst konstant sein und nicht beeinflußt werden von den unvermeidbaren Toleranzen der Widerstandswerte der Zuleitungen, der Kontaktübergänge im Schalter und des Glühfadens. Eine Frequenzänderung, meist eine Frequenzverdopplung wird bei derartigen Blinkgebern nur zugelassen, wenn im Fahrtrichtungsblinkbetrieb eine Lampe ausfällt und der Lampenstrom damit signifikant unter eine definierte Schwelle abfällt. Bei einem derartigen Blinkgeber nach der DE-OS 26 47 569 wird bei einem ausfallenden Verbraucher auch das Tastverhältnis des Ausgangssignals verändert.
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Aus der GB-PS 14 05 594 ist eine Schaltung zur Beeinflussung der Lichtstärke eine Blinklampe bekannt. Dabei ist in den Blinklampenstromkreis in Reihe hinter dem Blinkgeber ein Schalter eingeschleift, der periodisch den Blinklampenstromkreis schaltet, wobei das Tastverhältnis von der Schaltstellung eines zusätzlichen Schalters abhängt. Durch die Veränderung des Tastverhältnisses wird die Lichtstärke der Blinklampe und damit auch zugleich die Stromaufnahme bei Nachtfahrt reduziert, wobei allerdings nicht das Ausgangssignal des Blinkgebers, sondern eines davon unabhängigen Taktgenerators verändert wird. Das Tastverhältnis kann dabei über diesen zusätzlichen Schalter sowohl im Fahrtrichtungsblinkbetrieb als auch im Warnblinkbetrieb verändert werden.
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Das Fahrtrichtungsblinken wird üblicherweise nur bei laufendem Motor eingeschaltet, so daß der Energieverbrauch für meistens nur zwei Lampen praktisch keine Rolle spielt. Beim Warnblinkbetrieb sind dagegen wesentlich mehr Lampen eingeschaltet und die Energie für die Versorgung dieser Lampen wird allein der Batterie des Fahrzeuges entnommen, da die Lichtmaschine üblicherweise dann nicht arbeitet. Das bedeutet, daß im Warnblinkbetrieb die Batterie des Fahrzeuges sehr stark belastet und damit schnell entladen wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blinkanlage für Kraftfahrzeuge so weiterzubilden, daß die Energieaufnahme im Warnblinkbetrieb herabgesetzt ist, aber die gute Erkennbarkeit im Fahrtrichtungsblinkbetrieb beibehalten wird. Die Forderungen bezüglich der Frequenzgenauigkeit der Signale müssen natürlich auch weiterhin erfüllt sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das Tastverhältnis des Ausgangssignals des Blinkgebers soll nach der vorliegenden Erfindung im Warnblinkbetrieb also gezielt reduziert werden. Die Tastverhältnisänderung hängt daher von einer Schalterstellung ab und wird nicht zwangsläufig etwa allein durch die Anzahl der angesteuerten Blinklampen bzw. deren Widerstandswerte und/oder den Widerstandswerten der Zuleitungen und Kontaktübergänge beeinflußt.
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Gemäß der Erfindung wird also das Tastverhältnis im Warnblinkbetrieb unter Berücksichtigung von Toleranzen auf das gesetzliche Mindestmaß von derzeit 30% herabgesetzt. Die Frequenz des Ausgangssignales des Blinkgebers kann dabei unverändert bleiben. Man kann jedoch den Blinkgeber auch so ausbilden, daß zusätzlich auch die Blinkfrequenz herabgesetzt wird. Dadurch ergibt sich eine weitere, allerdings geringe Reduzierung der Energieaufnahme, weil der beim Einschalten einer Glühlampe auftretende Kaltstromstoß pro Zeiteinheit seltener ist.
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Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung hat der Blinkgeber zwei unabhängig voneinander arbeitende Taktgeneratoren, deren Impulsfolgen unterschiedliche Tastverhältnisse aufweisen. Im Fahrtrichtungsblinkbetrieb wird der eine Taktgenerator mit größerem Tastverhältnis aktiviert, während im Warnblinkbetrieb der andere Taktgenerator mit dem geringeren Tastverhältnis eingeschaltet wird. Denkbar ist es, in den Blinkgeber zusätzliche Taktgeneratoren mit anderen Tastverhältnissen zu integrieren, wobei dann in Abhängigkeit von der Spannung der Speisespannungsquelle die Hellzeit des Blinksignales stufenweise herabgesetzt wird. Derartige Ausführungen werden in Zukunft vorteilhafterweise dann eingesetzt, wenn der Blinkgeber einen integrierten Schaltkreis aufweist.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird vorzugsweise ein serienmäßiger Blinkgeber mit nur einem Taktgenerator verwendet, wobei das Tastverhältnis dieses einzigen Taktgenerators in Abhängigkeit von der eingeschalteten Betriebsart verändert wird. Das ist mit minimalem Aufwand möglich, weil lediglich der bei solchen Blinkgebern übliche Ladestromkreis eines Kondensators verändert werden muß.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Ausführung mit mehreren Taktgeneratoren,
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Fig. 2 eine Ausführung mit einem einzigen Taktgenerator und
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Fig. 3 eine Ausführung ähnlich Fig. 2.
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In Fig. 1 ist mit 10 der Fahrtrichtungsschalter bezeichnet, dessen bewegliche Schaltbrücke in eine linke und eine rechte Arbeitsstellung gebracht werden kann. In Abhängigkeit von der Stellung des Fahrtrichtungsschalters werden die Blinklampen 11 und 12 links oder rechts am Fahrzeug angesteuert. Die Umschaltkontaktbrücke des Fahrtrichtungsschalters liegt am positiven Pol 13 einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle. Der negative Pol dieser Spannungsquelle ist mit 14 bezeichnet. Ein Warnblinkschalter 15 hat zwei Umschaltkontaktbrücken 16 und 17, die gleichzeitig betätigt werden. Über die Kontaktbrücke 17 wird einem Steuereingang 21 des insgesamt mit 20 bezeichneten Blinkgebers wechselweise positives oder negatives Potential zugeführt. Über die andere Kontaktbrücke 16 des Warnblinkschalters 15 wird dem Blinkgeber positives Potential wechselweise über den Eingang 22 oder den Eingang 23 zugeführt.
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Wesentlicher Bestandteil des Blinkgebers 20 sind drei Taktgeneratoren 24, 25, 26, die bei Ansteuerung die jeweils dargestellte Impulsfolge abgeben. Die Frequenz der Impulsfolge des Taktgenerators 24 beträgt etwa 90 Impulse pro Minute bei einem Tastverhältnis von 50%. Das Signal dieses Taktgenerators 24 wird zur Ansteuerung der Blinklampenstromkreise beim Fahrtrichtungsblinkbetrieb verwendet, wie dies später noch beschrieben wird. Die Frequenz des Signales des Taktgenerators 26 beträgt ebenfalls 90 Impulse pro Minute, das Tastverhältnis ist jedoch auf 30% reduziert. Dieses Signal wird beim Warnblinkbetrieb verwendet. Der dritte Taktgenerator 25 dient zur Ansteuerung der Blinklampenstromkreise im Fahrtrichtungsblinkbetrieb, wenn eine Blinklampe ausgefallen ist. Die Frequenz des Signales dieses Taktgenerators 25 ist doppelt so groß wie die der anderen Taktgeneratoren, das Tastverhältnis kann 50% betragen oder auch kleiner sein.
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Die Stromkreise zu den Blinklampen werden über zwei Relais 30 und 31 geschaltet, die über die Verstärker 32 und 33 angesteuert werden. Jedem Verstärker ist ein ODER-Gatter 34, 35 vorgeschaltet, über die entweder die Impulsfolge des Taktgenerators 26 oder das Ausgangssignal zwei UND-Gatter 36 bzw. 37 durchgeschaltet wird. Diese UND-Gatter werden direkt über den Fahrtrichtungsschalter 10 gesteuert, so daß in Abhängigkeit von der Schaltstellung dieses Fahrtrichtungsschalters 10 jeweils nur eines der beiden UND-Gatter durchgeschaltet werden kann, während das andere gesperrt bleibt. Den beiden UND- Gattern 36, 37 wird über ein ODER-Gatter 38 entweder die Impulsfolge des Taktgenerators 24 oder die des Taktgenerators 25 zugeführt. Dem ODER-Gatter 38 sind zwei Tore 39 und 40 vorgeschaltet, die direkt bzw. über einen Inverter 41 von einem Schwellwertschalter 42 gesteuert werden, dem die Spannung eines Meßwiderstandes 43 im Blinklampenstromkreis zugeführt wird. Dieser Meßwiderstand 43 ist nur in der gezeichneten Ruhestellung des Warnblinkschalters 15 in den Blinklampenstromkreis eingeschleift.
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Der Taktgenerator 26 wird aktiviert, wenn der Warnblinkschalter die gestrichelte Schaltstellung einnimmt, in der der Eingang 22 mit positivem Potential verbunden ist. Den Taktgeneratoren 24 und 25 sind zwei Tore 44 und 45 vorgeschaltet, die über den Inverter 46 angesteuert werden. Sobald also der Taktgenerator 26 aktiviert ist, sind diese Tore 44 und 45 gesperrt und die Taktgeneratoren 24 und 25 damit blockiert.
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Die Tore 44 und 45 werden vom Ausgang eines ODER-Gatters 47 geschaltet, dessen beide Eingänge mit den vom Fahrtrichtungsschalter 10 beaufschlagbaren Eingängen 27 und 28 des Blinkgebers 20 verbunden sind.
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Dieser Blinkgeber arbeitet folgendermaßen:
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Wird in der gezeichneten Stellung des Warnblinkschalters 15 der Fahrtrichtungsschalter 10 in die eine oder andere Schaltstellung umgestellt, werden die beiden Taktgeneratoren 24 und 25 aktiviert. Da bei ordnungsgemäßem Blinkbetrieb der Schwellwertschalter 42 lediglich das Tor 39 öffnet, aber das Tor 40 über den Inverter 41 sperrt, wird nur die Impulsfolge des Taktgenerators 24 über das ODER-Gatter 38 den beiden UND-Gattern 36, 37 zugeführt. In Abhängigkeit von der Schaltstellung des Fahrtrichtungsschalters 10 ist eines dieser UND-Gatter, beispielsweise das UND-Gatter 36 geöffnet, so daß die Impulsfolge über das ODER-Gatter 34 und den Verstärker 32 dem Relais 31 zugeführt wird, welches dadurch periodisch erregt und entregt wird. Über die Schaltbrücke 16 des Warnblinkschalters 15 und den Meßwiderstand 43 sowie die Schaltkontakte des Relais 31 werden die Blinklampen 11 links am Fahrzeug 90 mal pro Minute ein- und ausgeschaltet, wobei das Tastverhältnis 50% beträgt. Hellzeit und Dunkelzeit der Blinklampen sind etwa gleich groß.
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Fällt eine der Blinklampen durch Defekt aus, spricht der Schwellwertschalter 42 an und sperrt das Tor 39, während das Tor 40 über den Inverter 41 geöffnet wird. Damit wird die Impulsfolge des Taktgenerators 25 zum Relais 31 durchgeschaltet, so daß nunmehr die Blinklampen mit einer erhöhten Frequenz aufleuchten. Diese Betriebsweise entspricht derjenigen bekannter Blinkgeber.
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Im Warnblinkbetrieb wird über die Kontaktbrücke 17 der Taktgenerator 26 aktiviert, wobei zugleich über den Inverter 46 die Taktgeneratoren 25 und 26 blockiert werden. Die Impulsfolge des Taktgenerators 26 wird beiden ODER-Gattern 34, 35 zugeführt, so daß über die Verstärker 32 und 33 beide Relais 30, 31 angesteuert werden. Damit blinken alle Blinkleuchten rechts und links am Fahrzeug auf, wobei nun erfindungsgemäß das Tastverhältnis des Blinksignales auf 30% reduziert ist.
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Auf diese Weise wird also im Warnblinkbetrieb die Energieaufnahme gegenüber dem normalen Betrieb beim Fahrtrichtungsblinken wesentlich reduziert, was im Interesse der Verkehrssicherheit wichtig ist.
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Bei der Ausführung nach Fig. 1 enthält also der Blinkgeber zwei unabhängig voneinander arbeitende Taktgeneratoren 24, 26 deren Impulsfolgen unterschiedliche Tastverhältnisse aufweisen, wobei in Abhängigkeit von der eingestellten Betriebsart entweder die Impulsfolge des einen Taktgenerators oder die des anderen die Blinklampenstromkreise steuert.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 wird ein herkömmlicher Blinkgeber 20 verwendet, dessen Funktion im einzelnen in der DE-PS 24 25 409 beschrieben ist. Zusätzlich zu dem bekannten Blinkgeber ist nun lediglich der Widerstand 50 vorgesehen, dessen Funktion später beschrieben wird. Außerdem hat der an sich bekannte Warnblinkschalter 15 eine gegenüber den bekannten Ausführungen zusätzliche Kontaktbrücke 51, über die der Widerstand 50 an den positiven Pol der Spannungsquelle angeschlossen werden kann.
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Der Fahrtrichtungsschalter 10 ist nun in bekannter Weise in den Blinklampenstromkreis eingeschleift und schaltet das Signal am Ausgang 52 des Blinkgebers 20 wechselweise auf eine der Glühlampen 11, 12 auf. Beim Einschalten des Fahrtrichtungsschalters 10 wird zunächst über die Widerstände 53 und 54 sowie über die Glühlampen 11 oder 12 ein Steuerstromkreis für den Transistor 55 wirksam. Der Transistor 55 wird leitend, so daß das Relais 56 anspricht. Damit wird über den Meßwiderstand 43 der Glühlampenstromkreis geschlossen. Der Spannungsabfall am Meßwiderstand 43 reicht bei ordnungsgemäßem Blinkbetrieb aus, den Transistor 57 zu sperren. Damit lädt sich der Kondensator 58 über den Widerstand 53 und den Widerstand 59 sowie den Widerstand 60 auf. Der Ladevorgang über diesen Ladestromkreis bestimmt die Dauer der Hellzeit. Sobald der Kondensator aufgeladen ist, sperrt der Transistor 55 und das Relais 56 fällt ab. Damit wird zugleich der Transistor 57 leitend, da am Meßwiderstand 43 keine Spannung mehr abfällt. Der Kondensator 58 entlädt sich nun über die Widerstände 53, 59 sowie die Kollektor- Emitter-Strecke des Transistors 57 und den Meßwiderstand 43. Dieser Entladevorgang bestimmt die Dauer der Impulspause. Die übrigen nicht näher beschriebenen Bauelemente des Blinkgebers 20 dienen in bekannter Weise zur Spannungs- und Temperaturkompensation der Meßstufe mit dem Transistor 57, die eine Frequenzerhöhung bewirkt, wenn eine der Blinklampen ausfällt.
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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist der Widerstand 50 von Bedeutung, der dem Widerstand 53 parallelgeschaltet ist, sobald der Warnblinkschalter betätigt wird. Damit wird der Ladestromkreis des Kondensators 58 beeinflußt, denn die Parallelschaltung der beiden Widerstände 50 und 53 bewirkt eine Reduzierung des zeitbestimmenden Widerstandes in diesem Ladestromkreis. Die Hellzeit dieses einen Taktgebers wird also in Abhängigkeit von der Betriebsart verändert, indem ganz allgemein eine das Tastverhältnis beeinflussende Schaltstrecke verändert wird. Man könnte den Widerstand 50 auch dem Widerstand 59 oder dem Widerstand 60 parallelschalten, doch wäre es dann nicht so einfach möglich, diesen zusätzlichen Widerstand 50 einfach über eine weitere Schaltbrücke des Warnblinkschalters in den Ladestromkreis einzuschleifen.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 nur dadurch, daß dieser zusätzliche Widerstand 50 nicht über eine weitere Kontaktbrücke des Warnblinkschalters, sondern über ein Stromrelais 70 geschaltet wird. Dieses Stromrelais 70 liegt im Blinklampenstromkreis und ist so ausgelegt, daß es nur dann erregt wird, wenn alle Blinklampen aufleuchten. Im normalen Fahrtrichtungsblinkbetrieb bleibt das Relais 70 in dem dargestellten Schaltzustand und der Widerstand 50 beeinflußt das Tastverhältnis des Ausgangssignales dieses Blinkgebers nicht.
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Außerdem ist in Fig. 3 gestrichelt angedeutet, daß der Wert des Widerstandes 50 in Abhängigkeit von der Spannung der Speisespannungsquelle veränderbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Hellzeit des Ausgangssignals des Blinkgebers in Abhängigkeit vom Spannungswert der Batterie des Fahrzeuges variieren, so daß mit abnehmender Batteriespannung die Hellzeit immer mehr verkürzt und damit die Batterie entsprechend geschont wird. Natürlich zeigt Fig. 3 nur den prinzipiellen Gedanken, man wird anstelle des Widerstandes 50 andere bzw. spannungsabhängige Bauelemente verwenden.
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Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß man die Schaltung so weiterbilden kann, daß die geringere Hellzeit im Warnblinkbetrieb nur dann möglich ist, wenn die Lichtmaschine des Fahrzeuges nicht in Betrieb ist. Solange dagegen die Lichtmaschine die Batterie speist, kann durchaus auch im Warnblinkbetrieb das Tastverhältnis demjenigen im normalen Fahrtrichtungsblinkbetrieb entsprechen.
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Alle diese Funktionen lassen sich vor allem dann sehr einfach realisieren, wenn man integrierte Schaltkreise, insbesondere Mikroprozessoren oder Mikrocomputer zum Aufbau des Blinkgebers verwendet.