DE2926717A1

DE2926717A1 - Fehlersuchgeraet fuer stoerungen an elektrischen verbrauchern

Info

Publication number: DE2926717A1
Application number: DE19792926717
Authority: DE
Inventors: Francis Louis Boyer
Original assignee: Labinal SA
Current assignee: Safran Electrical and Power SAS
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1979-07-03
Publication date: 1980-01-24
Also published as: GB2025101A; IT7924125A0; IT1122025B; ES482672A1; FR2435725A1

Description

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PATEW TANMELDUNG

Fehler? uchgerät für Störungen an elektrischen Verbrauchern

Anmelderin: PRECISION MECANIQUE IABINAL

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Die Erfindung bezieht sich auf e ^;n Fehlersuchgerät zur Erfassung bestimmter Fehler bei e .ektrischen "Verbrauchern", d.h. an Organen oder Gera-en, deren Betrieb den Verbrauch eines elektrischen Stromes erfordert, wobei diese Fehler das Unterbrechen elektrischer Schaltungen der genannten Verbraucher einschließen und gegebenenfalls darüber hinaus die Kurzschließung diener Schaltungen.

Eine der bevorzugten Anwendungsformen des erfindungsgemäß gestalteten Gerätes ist die Erfassung von Störungen bestimmter elektrischer Zubehörteile, die auf Fahrzeugen montiert sind (Scheibenwischer-Motoren, usw.) sowie insbesondere die Erfassung eines Bruches von Glühfäden von Scheinwerfern sowie Positionsleuchten für Kraftfahrzeuge und zwar selbst außerhalb der Betriebsabschnitte dieser Zubehörelemente.

So wird gegenwärtig, um ein Beispiel anzuführen, das Aufleuchten der Lampen eines Fahrzeuges dem Fahrer dieses Fahrzeuges durch eine Anzeige am Instrumentenbrett angezeigt, wobei jedoch diesem Fahrer keinerlei Information über den echten Zustand der Beleuchtung sämtlicher Lampen gegeben wird,, die im allgemeinen zwei weiße oder gelbe Leuchten am Vorderteil des Fahrzeuges und zwei rote Leuchten am rückwärtigen Teil des Fahrzeuges umfassen.

Der evtl. Bruch eines Glühfadens einer der vier entsprechenden Glühlampen bleibt somit dem Fahrer verborgen, der somit in gutem Glauben sein Fahrzeug unter gefährlichen Bedingungen führt.

Ein solcher Hinweis bezieht sich darüber hinaus auch auf die Bremsleuchten, Scheinwerfer usw.

Es läßt sich hinzufügen, daß selbst in Fällen, in denen für diese verschiedenen Verbraucher Anzeigeleuchten vorgesehen sind, deren Betriebszustand lediglich während der Betriebszeiten angezeigt wird, wobei die Bedeutung einer solchen Anzeige oft durch ihren verzögerten Charakter eingeschränkt wird:

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Es ist nicht selten, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem der Betrieb eines gestörten Verbrauchers ausgelöst wird, der Fahrer nicht über die ausreichende Zeit verfügt, um die erforderliche Reparatur durchzuführen, während er in der Lage gewesen wäre, diese Reparatur früher auszuführen, beispielsweise gerade nach Auftreten des Fehlers, wäre er von dieser Störung systematisch außerhalb der Betriebszeiten dieses genannten Verbrauchers informiert worden.

Neben den Unterbrechungen von Glühfäden bzw. anderen elektrischen Schaltungen werden auch als Fehlerursachen für die Verbraucher der genannten Art die unvermittelt auftretenden Kurzschlüsse dieser Verbraucher genannt, beispielsweise infolge Eindringens von Spritzwasser, einer lokalen Verformung des Bleches bzw. durch irgendeine andere Ursache.

Aufgabe der erfindungsgemäß gestalteten. Vorrichtung ist es insbesondere, auf sehr einfache Weise die Erfassung obengenannter Fehler zu ermöglichen, vorzugsweise zu jedem Zeitpunkt, d.h. selbst auch außerhalb der normalen Betriebszeiten dieser betreffenden Verbraucher.

Die Erfassungsgeräte der erfindungsgemäß aufgebauten Art, zur Erfassung eines Fehlers eines elektrischen Verbrauchers, einerseits mit der Gleichstrom-Stromversorgungsquelle in Serie geschaltet, zum anderen mit einem Unterbrecher verbunden, der wiederum mit einem Steuerorgan, vorzugsweise manuell, verbunden ist, sind vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Widerstand des Wertes R₁, stark über dem von Rp, dem Verbraucher, aufweisen und in Parallelschaltung mit dem Unterbrecher montiert ist, ferner sind Vorrichtungen vorzusehen, um zur Erfassung die an den Klemmen dieses Widerstands aufgenommene Spannung V. auszuwerten.

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Innerhalb einer vorzugsweise verwendeten Ausführungsform werden darüber hinaus das eine und/andere der folgenden Vorrichtungen eingesetzt:

- Vorgesehen sind Vorrichtungen zur Erzeugung eines Alarmsignals bei geöffnetem Zustand des Unterbrechers, als Ansprechsignal für die Aufhebung der Spannung V.., Aufhebung, die die Unterbrechung der elektrischen Schaltung des Verbrauchers ausdrückt;

- Innerhalb einer nach vorangegangenem Abschnitt beschriebenen Erfassungseinrichtung sind darüber hinaus Hilfsmittel mit dem Ziel vorgesehen, bei geschlossenem Zustand des Unterbrechers kurzzeitig und vorzugsweise zyklisch wiederholte Unterbrechungen im geöffneten Zustand dieses Schalters zu gewährleisten, wobei ferner Vorrichtungen vorgesehen sind, um ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn die Aufhebung der Spannung V^ im Verlaufe dieser Unterbrechungsvorgänge festgestellt wird;

- Der Unterbrecher ist hierbei in der Form gewählt, daß sein innerer Widerstand R, verhältnismäßig hoch liegt und dabei wesentlich unter dem Widerstand Rp» wobei ferner Vorrichtungen vorgesehen sind, um ein Alarmsignal bei geschlossenem Zustand dieses Unterbrechers als Ansprechkriterium dann zu liefern, wenn die Spannung V-. einen Wert von praktisch Null bei einem Wert von praktisch gleich dem der Quelle aufweist, einem Durchgang, der die Kurzschließung des Verbrauchers kennzeichnet;

- Innerhalb einer Erfassungsvorrichtung nach vorangegangenem Abschnitt sind darüber hinaus Organe vorgesehen, um sicherzustellen, daß bei geöffnetem Zustand des Unterbrechers momentan auftretende und vorzugsweise zyklische Impulse bei geschlossenem Zustand entstehen und daß ferner Organe vorgesehen sind, um ein Alarmsignal dann zu erzeugen, wenn eine wesentliche Erhöhung der Spannung V₁ während dieser Unterbrechungsvorgänge festgestellt wird;

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- Bei dem Unterbrecher handelt es sich um einen elektronischen Unterbrecher, der einem Taktgeber zugeordnet ist, der eine Impulsfolge aussendet, insbesondere einer Dauer von einigen Millisekunden, durch Intervalle von einigen Sekunden getrennt und zwar in der Form, daß dieser normalerweise die Schließ- bzw. Öffnungsstellung einnimmt, entsprechend der Anzeige durch das Steuerorgan, außer während der Zeiträume der genannten Impulse;

- Innerhalb einer Erfassungsvorrichtung nach vorhergehendem Abschnitt sind Organe vorgesehen, um ein Alarmsignal zu erzeugen, im allgemeinen zum Aufleuchten eines Sichtmelders, in Abhängigkeit des Wertes der Spannung V₁, die vom Vorliegen des zu erfassenden Fehlers abhängt, wobei diese Organe einerseits ein Gatter umfassen, dessen beide Eingänge jeweils vom Steuersignal und von der genannten Impulsfolge gespeist werden und deren Ausgang einem Transistor übertragen wird, der den elektronischen Unterbrecher darstellt, andererseits ein exklusives ODER - Gatter, das an seinen beiden Eingängen jeweils den Kehrwert der Spannung V₁ und den obengenannten Ausgang erhält, andererseits vervollständigt durch eine Kippstufe des Typs D, die jeweils an zwei ihrer Eingänge den Ausgang dieses exklusiven ODER - Gatters enthält, bzw. den Ausgang des ersten obengenannten Gatters im Falle der Erfassung einer Unterbrechung bzw. den Kehrwert dieses letztgenannten Ausgangs im Falle der Erfassung eines Kurzschlusses, wobei das Alarmsignal an einem Ausgang dieser genannten Kippstufe erzeugt wird.

Heben diesen Hauptanordnungen umfaßt die erfindungsgemäß gestaltete Erfassungseinrichtung bestimmte andere Anordnungen die vorzugsweise gleichzeitig eingesetzt werden und die im weiteren Verlauf der Beschreibung näher erläutert werden.

Im folgenden Teil werden mehrere vorzugsweise verwendete Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaft gebotenen Zeichnungen wie nachstehend beschrieben, wobei

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- Figur 1 dieser Zeichnung, den Stromlaufplan einer vereinfachten Version des erfindungsgemäß gestalteten Erfassungsgerätes,

- Figur 2, den Stromlaufplan einer vorzugsweise eingesetzten Version eines solchen Erfassungsgerätes ebenfalls gemäß Erfindung,

- Figur 3, ein Diagramm zur Darstellung der an den verschiedenen Punkten des Erfassungsgerätes aufgenommenen Spannung, schematisch auf Figur 2 dargestellt und in verschiedenen Betriebsfällen angenommen,

- Figur 4, das Schema einer weiteren Version des erfindungsgemäß gestalteten Erfassungsgerätes in vervollständigter Form gegenüber der vorhergehenden,

- und Figur 5, ein Diagramm der Art des Erfassungsgerätes der Figur 3 entsprechend der Version der Figur 4

zum Gegenstand haben.

In jedem Falle wird der elektrische Empfänger beispielsweise ein Glühfaden einer Beleuchtungsanlage des Fahrzeugs - durch die Referenz Ziffer 2 bezeichnet, die elektrische Versorgungsquelle, Gleichstrom, des Empfängers durch Bezugsziffer 4 und ihr Steuerunterbrecher durch die Bezugsziffer 3.

In Figur 1 wird unter anderem ein Voltmeter 1 dargestellt, das in Parallelschaltung mit dem Unterbrecher 3 montiert ist.

Der Widerstand R₁ des Voltmeters 1 liegt weit über dem von 1<2 des Empfängers: Zur näheren Erläuterung sei angeführt, daß es sich bei dem ersteren im allgemeinen um einen solchen von über 100.000 ohm handelt, der selbst den Wert von 1 megohm erreichen bzw. selbst überschreiten kann, während der zweite Wert in der Größenordnung von einigen ohm bzw. einigen Zehntel-ohm liegen kann.

Der Unterbrecher 3 ist in diesem Falle direkt mit einem Organ 5 für die manuelle Betriebssteuerung des Verbrauchers 2 verbunden.

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Ist der Unterbrecher 3 geöffnet, d.h. daß der Verbraucher 2 nicht mit elektrischem Strom gespeist wird, so liegt die auf dem Voltmeter 1 angezeigte Spannung V₁ praktisch in Höhe der Spannung V der Quelle 4> während die elektrische Schaltung des Verbrauchers 2 intakt ist.

Ist jedoch letztere unterbrochen, so hebt sich diese Spannung V₁ auf.

Somit ergibt sich ein außergewöhnlich einfaches Organ zur Erfassung einer Unterbrechung des Verbrauchers 2 bei Fehlen der Versorgung des letzteren.

Der am Voltmeter 1 bei Unterbrechung des Verbrauchers beobachtete Spannungsabfall kann in jeder gewünschten Form ausgewertet werden, um einen Alarm abzugeben und insbesondere um einen Sichtmelder aufleuchten zu lassen, der am Armaturenbrett des Fahrzeuges montiert ist.

Ist der Unterbrecher 3 geschlossen, d.h. ist der Verbraucher eingeschaltet, so ist es weniger einfach, den reellen Betriebszustand letzteren zu erfassen, wobei jedoch kurze Unterbrechungen im geöffneten Zustand des Unterbrechers es ermöglichen, die gleiche Information wie vorgenannt zu erhalten, bezüglich auf den unterbrochenen bzw. nicht unterbrochenen Zustand des Verbrauchers.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 wird im weiteren Verlauf eine verteilhafte Ausführungsform beispielhaft dargestellt und zwar einer derartigen Erfassung, mit Unterbrechungen im geöffneten Zustand des Unterbrechers, wenn dieser geschlossen ist und zwar vor der Beschreibung der Auswertungsmöglichkeiten der in Figur 1 dargestellten vereinfachten Schaltung bezüglich der Erfassung der Kurzschlüsse des Verbrauchers 2.

Innerhalb der in den Figuren 2 und 3 behandelten Ausführungsform besitzen die Elemente 1 bis 4 obengenannt, die gleichen Aufgaben, wobei jedoch ein Unterbrecher 3, z.B. ein Transistor, mit ausreichend rascher Ansprechzeit

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verwendet wird, um die kurzen Unterbrechungen im Offnungs- bzw. Schließzustand dieses Unterbrechers ausführe^ zu können, entgegengerichtet seinem gesteuerten Zustand, und zwar ohne Unterbrechung des Betriebes (Speisung bzw.Fehlen der Speisung des Verbrauchers) je nach diesem gesteuerten Zustand.

Befindet sich der Unterbrecher 5 im vorliegenden Beispiel im geschlossenen Zustand, so werden, genauer ausgedrückt, die Unterbrechungen seines geöffneten Zustands während der sehr kurzen ZeiträumeT ausgeführt und zwar in der Größenordnung von nur einigen Millisekunden, wobei das Zeitintervall T, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Unterbrechungen verhältnismäßig lang ist und zwar in der Größenordnung von ein^;gen Sekunden liegt.

Das in Figur 2 dargestellte Rechteck 6 bezeichnet einen Taktgeber, der einem Zähler mit Kodierung zugeordnet ist, der bei Punkt A die in Zeile A der Figur 3 dargestellte Impulsfolgen erzeugt: Hierbei handelt es sich um Impulse der DauerT entsprechend dem logischen Zustand null, getrennt durch Zeitintervalle T, entsprechend dem logischen Zustand

Das manuelle Steuerorgan 5, bei dem es sich in diesem Beispiel um einen Unterbrecher handelt, der ebenfalls von der Quelle 4 gespeist wird, erzeugt in einem Punkt B, je nach Zustand der Öffnung (Fehlen der Steuerung oder Schließung) (Vorlage einer Steuerung) eine Spannung entsprechend dem logischen Signal 0 bzw. dem logischen Signal

Diese Spannung wird dem Unterbrecher 5 im Punkt B nur nach Steuerung einer Verriegelungs-Kippstufe 21 übertragen, die selbst wiederum mit einer Taktgebereinheit 6 verbunden"und in der Form aufgebaut ist, daß die Übertragung während einer Zeit von überT unterbunden wird, beispielsweise bei einer Zeit von gleich 2T , wenn der Betrieb des Unterbrechers 5 genau in die Sendung eines der obengenannten Impulse fällt:

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Durch diese Anordnung wird verhindert, daß bei einer derartigen Betätigung, die sehr selten der Pail ist, da die Möglichkeiten des Auftretens praktisch unter 1 von 1OOO liegen, hierdurch ein fehlerhafter Betrieb des Erfassungsgerätes entsteht-

Die Punkte A und B sind mit den beiden Eingängen eines UND - Gatters 22 verbunden.

Der Ausgang C dieses Gatters 22 wird über einen Widerstand 7 der Basis des Transistors 3, in diesem Falle vom Typ npn, übertragen, dessen Kollektor und Emitter mit den Klemmen eines Widerstandes 1 verbunden sind, der einen verhältnismäßig hohen Wert besitzt und das in Figur 1 gezeigte Voltmeter ersetzt. Dieser V/iderstand 1 kann gegebenenfalls dann in Wegfall geraten, wenn der Leckwiderstand des Transistors 3 selbst in bestimmten Fällen die Aufgabe dieses Widerstandes 1 übernehmen kann. Der Anschlußpunkt D, zwischen dem Widerstand 1 und dem Verbraucher 2, den Punkt, an dem der Kollektor des Transistors 3 angeschlossen ist, wird selbst wiederum über einen Umschalter B mit einem der Eingänge E eines exklusiven ODER-Gatters 9 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Punkt C verbunden ist.

Eine Kippstufe 10 vom Tvp D erhält jeweils an ihren beiden Eingängen den Ausgang F des Gatters 9 sowie das Taktgeber-Signal A.

In diesem Falle handelt es sich um den Ausgang Q dieser Kippstufe 10, der eine Alarmsehalt\mg 11 speist, Schaltung die insbesondere einen Sichtmelder 12 umfaßt. Der Betrieb dieser Schaltung ist folgender:

Am Ausgang C des Gatters 22 wird ein Signal 0 in Abwesenheit einer Steuerung aufgenommen, das dem Signal A bei den Steuerungen entspricht (siehe Figur 3).

Das am Punkt D aufgenommene Signal, das praktisch der Spannung V.. entspricht, die in Figur 1 erläutert wurde, berücksichtigt nicht nur den Umstand dieser fehlenden bzw. vorliegenden Steuerung, sondern darüber hinaus noch den

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Zustand der Intaktheit bzw. der Unterbrechung deίΤ Verbrauchers 2.

Es wird davon ausgegangen, daß dieser Verbraucher während der Zeiten abgetrennt ist, die schematisch durch einen starken Strich auf der Linie K des Diagramms der Figur 3 angedeutet sind, d.h. jeweils vom Zeitpunkt t.. bis zum Zeitpunkt t« und vom Zeitpunkt t. bis zum Zeitpunkt tr und zwar ausschließlich während dieser Zeiträume.

Darüber hinaus wird davon ausgegangen, daß der Zeitpunkt t,, von dem aus eine Steuerung stattfindet, d.h. von dem Moment aus, zu dem der Unterbrecher geschlossen ist, zwischen den Zeitpunkten tp und t. liegt.

Das bei E erfaßte Signal, das den Kehrwert des bei D aufgenommenen Signals darstellt, ist somit:

- Dem Signal C bei nicht erfolgter Trennung des Verbrauchers 2 identisch, d.h. vor t^, zwischen t₂ und t,, sowie nach tr-j

- besitzt den logischen Wert 1 und zwar ständig während der Trennvorgänge, d.h. während der Zeiträume t.. - tp und *4 " V

Das Gatter 9 vergleicht ständig die logischen Pegel bei C und E, wobei das Ergebnis dieses Vergleiches am Ausgang F dieses Gatters aufgenommen wird; hierbei ist ersichtlich, daß bei F der logische Pegel 0 ständig bei nicht erfolgter Trennung des Verbrauchers erscheint und daß der logische Pegel 1 dort ständig bei der ersten Unterbrechung erscheint, d.h. zwischen t.. und tp (Fehlen der Steuerung) und zwar lediglich während den Taktgeber-Impulsen bei der zweiten Unterbrechung und zwar zwischen t, und te, (Vorliegen einer Steuerung).

Abschließend speichert die Kippstufe 10 das bei F aufgenommene Ergebnis synchron mit dem Taktgeber in der Form, daß an dem Ausgang Q der erfaßte Fehler (Unterbrechung) solange er auftritt, angezeigt w.ird;

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n Flanken

Im vorliegenden Falle definieren die ansteigenden den Abschluß der Taktgeber-Impulse A, lösen die entsprechende Anzeige aus bzw. halten diese, solange das Signal F einen logischen Pegelwert 1 besitzt, wobei diese Anzeige demgegenüber in den Augenblicken unterdrückt bzw. als nicht existierend gehalten wird, die den aufsteigenden Flanken entsprechen, für die das Signal F den logischen Wert 0 besitzt.

Hierbei ist festzustellen, daß der Auslöse- und Haltevorgang der Anzeige, zur Beendigung der Taktgeber-Impulse, die zwischen den Zeitpunkten t. und tr übertragen wurden, dadurch ermöglicht wurden, daß die entsprechenden, am Punkt F aufgenommenen Impulse eine sehr geringe Verzögerung gegenüber denen der Impulsfolge des Generators A aufweisen.

Hieraus läßt sich folgern, daß sowohl bei Fehlen als auch bei Anwesenheit einer Steuerung, d.h. unabhängig vom Zustand der Öffnung bzw. Schließung des Unterbrechers 5 die Unterbrechung des Verbrauchers 2 in einem Aufleuchten des Sichtmelders 2 dargestellt wird und zwar nach Ablauf einer Zeit von mehr oder weniger gleich T+t , Zeit von einigen Sekunden.

Zur Darstellung der Figur 1 zurückkehrend soll nunmehr das Auftreten eines unbeabsichtigten Kurzschlusses des Verbrauchers 2 untersucht werden.

Ein solcher Kurzschluß wird durch die gestrichelte Linie 13 auf dieser Figur 1 schematisch dargestellt.

Wir gehen weiterhin davon aus, daß der Widerstand ]L· des Voltmeters 1, der über dem Wert des Widerstands Rp des Verbrauchers liegt, wobei diesmal davon ausgegangen wird, daß dieser Widerstand Rp wesentlich über dem Widerstand R, des geschlossenen Unterbrechers 3 liegt und daß dieser letztgenannte Widerstand R, wesentlich über dem Widerstand des Kurzschlusses 13 liegt.

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Wird unter diesen Voraussetzungen der geschlossene Zustand des Unterbrechers 3 angenommen, d.h. die Speisestellung des Verbrauchers 2, so kann festgestellt werden, daß die Spannung V.., die am Voltmeter angezeigt wird, praktisch O ist, wenn der Verbraucher intakt ist und daß demgegenüber diese Spannung praktisch gleich der Spannung der Quelle 4 ist, wenn dieser Verbraucher kurzgeschlossen ist.

Auch hier läßt sich erfindungsgemäß eine Direktauswertung dieser Beobachtung für die Erfassung des betreffenden Kurzschlusses annehmen, wenn der Unterbrecher geschlossen ist.

Wie für die Erfassung von Unterbrechungen vorher beschrieben wurde und zwar mit Bezug auf die Figuren 2 und 3, erweist es sich jedoch als außergewöhnlich vorteilhaft, Organe vorzusehen, die die Erfassung der Kurzschlüsse auch in den Fällen übernehmen, wenn der Unterbrecher geöffnet ist und zwar durch kurze Unterbrechungen innerhalb des geschlossenen Zustandes.

Eine derartige Ausführungsform wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 beschrieben, wobei sich diese Ausführungsform sowohl für die Erfassung von Unterbrechungen des Verbrauchers analog der vorherigen Form eignet, als auch für die Erfassung von Kurzschlüssen des Verbrauchers und zwar unabhängig von geöffnetem oder geschlossenem Zustand des Steuerorganes des Unterbrechers.

Inerhalb dieser Ausführungsform bezeichnen die Bezugsziffern die gleichen Teile wie die vorher beschriebenen.

In diesem Falle - einem Ausnahmefall, da die Chancen des Auftretens im allgemeinen unter 1 zu 1000 liegen - in dem die Steuerung auf das Organ 5 genau zum Zeitpunkt der Ausgabe eines Taktgeber-Impulses durch die Einheit 6 erfolgt, könnte eine Gefahr einer fehlerbehafteten Erfassung auftreten: Um diese Gefahr zu vermeiden, wird, wie vorher beschrieben, am Eingang der Vorrichtung eine Verriegelungs-Kippstufe

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vorgesehen, die selbst wiederum mit der Einheit 6 verbunden ist.

Das durch die Betätigung des Organs 5 entstandene Steuersignal B} wobei das Organ 5 gegebenenfalls verriegelt ist, wird auf einem der beiden Eingänge eines exklusiven ODER-G-atters 16 übertragen, währenddem auf den anderen Eingang eine Impulsfolge A¹ übertragen wird, entgegengerichtet der Impulsfolge A der obengenannten Art (siehe Figur 5).

Der Ausgang C dieses Gatters wird wie im vorhergehenden Beispiel das Signal C übertragen, jedoch in diesem Fall über zwei Umkehrglieder 15 und 18, die in Reihe geschaltet sind, und zwar dem Widerstand 7 und einem Eingang des exklusiven ODER-G-atters 9. Dieser Ausgang C wird darüber hinaus einem zweiten Eingang der Kippstufe 10 des Typs D übertragen, der wie im vorhergehenden Beispiel an seinem anderen Eingang den Ausgang I" des Gatters 9 erhält und an der Erfassung von Unterbrechungen beteiligt ist, wobei der Ausgang Q¹ dieses Gatters das Alarmsystem 11 speist.

Ferner wird eine zweite Kippstufe 17 des Typs D vorgesehen, die der Erfassung von Kurzschlüssen dient und die jeweils an ihren beiden Eingängen einerseits den Ausgang F¹ des Gatters 9 und zum anderen den Kehrwert des Ausganges C erhält, der zwischen den Umkehrgliedern 15 und 1b abgegriffen wird.

Der Ausgang Q" dieser zweitrjn Kippstufe 17 speist selbst ein Alarmsystem 19, das einen Sichtmelder 20 umfaßt.

Die Betriebsweise der hiermit beschriebenen verbesserten Vorrichtung ist die gleiche wie die des in der schematischen Figur 2 dargestellten einfacheren Gerätes.

Auf der Linie K der Figur 5 wurden darüber hinaus die Perioden dargestellt, die den zu erfassenden Fehlern entsprechen, Perioden, die durch die Zeitpunkte t.. und t_? einerseits begrenzt werden, andererseits t, und tr, wobei

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der Zeitpunkt t~ dem Beginn der Steuerung des Betriebes des Verbrauchers 2 entspricht, der wie im vorhergehenden !Falle zwischen den Zeitpunkten tp und t, liegt.

Die vier Linien des in Figur 5 dargestellten Diagramms, dargestellt durch die Klammer 1, beziehen sich auf die Erfassun;·· einer Unterbrechung, wobei die vier Linien des Diagramms, bezeichnet durch die Klammer II, der Erfassung eines Kurzschlusses entsprechen; die Perioden, während der diese Fehler auftreten, sind in beiden Fällen die gleichen, somit die oben definierten.

In der Annahme I besteht der Hauptunterschied zur Situation der Analyse der Figuren 2 und 3 in der Tatsache, daß am Ausgang F¹ des Gatters 9, bei Fehlen der Steuerung und bei Auftreten einer Unterbrechung, die logische Ebene 1 durch die logische Ebene 0 während der Taktgeber-Impulse ersetzt wird, anstelle ständig gespeichert zu werden.

In der Annahme II sind praktisch die entgegengesetzten Ergebnisse zu der Hypothese I insofern zu erkennen, daß am Ausgang F¹ des Gatters 9, bei Vorliegen eines Kurzschlusses, die logische Ebene 1 nur während der Taktgeber-Impulse bei Fehlen der Steuerung auftritt und demgegenüber ständig, außerhalb dieser Impulse bei Vorliegen einer Steuerung auftritt.

Durch die Umkehrung, die zwischen den beiden Taktgeber-Impulsen vorgesehen wurde, die jeweils auf die beiden Sekundeneingänge der beiden Kippstufen 10 und 17 übertragen werden, wird lediglich der Ausgang Q¹ des ersten Gatters 10 von den Unterbrechungen des Verbrauchers 2 betroffen und führt zum Aufleuchten des entsprechenden Sichtmelders 12, während der Ausgang Q" des zweiten Kippstufenteiles 17 lediglich durch die Kurzschlüsse des Verbrauchers betroffen wird, die sich durch das ausschließliche Aufleuchten des Sichtmelders kennzeichnen.

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Die Anzahl cer vorzusehenden Sichtmelder 12 Unol 2O (bzw. entsprechende Alarmsysteme) richtet sich nach der Anzahl der zu überwachenden Verbraucher 2.

Zur .Vereinfachung werden im allgemeinen sämtliche Fehlererfassungen des gleichen Typs zusammengefaßt, indem ein und derselbe Sichtmelder bzw. System diesen Erfassungskriterien zugeordnet wird; so können sämtliche Ausgänge Q¹ der Kippstufen 10 (Figur 4), den verschiedenen Verbrauchern zugeordnet, frei gewählt angeschlossen werden, um ein und denselben Sichtmelder 12 zu speisen, während sämtliche Ausgänge Q" der Kippstufen 17 in gleicher Form angeschlossen werden, um ein und denselben Sichtmelder 20 zu erregen.

In diesem Falle zeigt das Aufleuchten des Sichtmelders dem Fahrer die Unterbrechung irgendeines der zu überwachenden Verbraucher, wobei diese Information unbedingt in der Mehrzahl der Fälle ausreicht, da die Zuordnung des unterbrochenen Verbrauchers im Anschluß danach leicht zu treffen ist; das gleiche gilt auch bezüglich des Aufleuchtens des Sichtmelders

Zur weiteren Vereinfachung der Vorrichtung läßt sich insgesamt und ausschließlich d Le Speisung mit einem Alarmsystem über die verschiedenen Ausgänge Q¹ und Q" der verschiedenen Kippstufen bewerkstelligen, wonach für die oben beschriebenen Ausführungen bzw. Ausführungsforaen die Sichtmelder 12 und durch einen Sichtmelder ersetzt werden könnten: auch hier wird die grundsätzliche Aufgabe der erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung von dem Moment an erfüllt, zu dem die Alarmgabe an den Fahrer erfolgt, wonach die Zuordnung des fehlerbehafteten Verbrauchers und damit des Ausfalls,der diesen Verbraucher betrifft, kein besonderes Problem darstellt.

Somit ergibt sich, unabhängig von der gewählten Ausführungsform letztlich eine Vorrichtung, deren Aufbau, Betriebsweise und Vorteile (insbesondere die Möglichkeit des Hinweises des Benutzers eines Fahrzeuges auf das Vorliegen eines Fehlers, der zumindest eines der elektrischen Organe dieses Fahrzeugs betrifft, selbst außerhalb der Betriebszeiten dieser Organe) hinreichend aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht.

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Es gilt als selbstverständlich, und ergibt sich darüber hinaus aus dem Vorangegangenen, daß sich die Erfindung nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsund Anwendungsformen beschränkt, sondern darüber hinaus jegliche hieraus möglichen Varianten gleichermaßen einschließt.

Insbesondere wurden im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 4 zwei Ausführungsformen beschrieben, die es ermöglichen,

- einerseits zeitlich Leitung und Blockierung des Transistors 3 zu steuern;

- andererseits, die Spannung V₁ auszuwerten, die am Punkt D auftritt, Spannung, die für den zu erfassenden Fehler repräsentativ ist.

- Darüber hinaus ist es innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich, zur Ausführung dieser Zeitsteuerung und dieser Auswertung andere Mittel einzusetzen, insbesondere eine verkabelte oder programmierte Logikeinheit.

Darüber hinaus ist anzuführen, daß sich die erfindungsgemäß gestaltete Vorrichtung ebenfalls für die gleichzeitige Überwachung einer größeren Zahl von Verbrauchern eignet, indem hierzu die Möglichkeiten der Multiplexierung eingesetzt werden:

- Insbesondere in Fällen, in denen ein Fahrzeug bereits mit einem solchen System ausgerüstet ist, erweist es sich als besonders einfach und wenig kostenintensiv, erfindungsgemäße Verbesserungen einzusetzen, wobei diese Erweiterung lediglich in der Montage an bestimmter Stelle einiger elektronischer Schaltungen mit besonders hoher Zuverlässigkeit, von geringem Platzbedarf und mit der Eignung für Serienfertigung bestünde.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Fehlersuchgerät, für die Erfassung bestimmter Störungen eines elektrischen Verbrauchers und zwar die Trennung der elektrischen Schaltung dieses Verbrauchers und gegebenenfalls der Kurzschluß letzteren, wobei, letztgenannter Verbraucher in Reihe einerseits mit einer Gleichstrom-Stromversorgungsquelle und andererseits mit einem Unterbrecher verbunden ist, der mit einem vorzugsweise manuellem Steuergerät verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß dieses einen Widerstand (1) des Wertes R₁ weit über dem des Widerstands Rp ^es Verbrauchers (2) besitzt und parallel am Unterbrecher (3) montiert ist, ferner mit Organen zur gewünschten Auswertung der an den Klemmen dieses Widerstandes (1) abgegriffenen Spannung V..

2. Fehlersuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Organe vorgesehen sind, um ein Alarmsignal bei geöffnetem Zustand des Unterbrechers zu erzeugen und zwar aufgrund der Aufhebung der Spannung V₁, Aufhebung, die die Unterbrechung der elektrischen Schaltung des Verbrauchers kennzeichnet.

3. Fehlersuchgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Organe darüber hinaus vorgesehen sind, um bei geschlossener Stellung des Steuerorgans (5) des Unterbrechers (3)j momentane Unterbrechungen vorzugsweise zyklischer Art im geöffneten Zustand dieses Unterbrechers zu bewirken, wobei darüber hinaus Organe vorgesehen sihd^ die ein Alarmsignal erzeugen, wenn die Aufhebung der Spannung V.. während dieser Unterbrechungen festgestellt wird.

4. Fehlersuchgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher in der Form konzipiert ist, daß sein interner Widerstand R-, verhältnismäßig hoch liegt, demgegenüber, ,jedoch unbedingt

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unter dem Widerstand Rp und daß Organe vorgesehen sind, um ein Alarmsignal für den Schließzustand dieses Unterbrechers zu erzeugen, für das Ansprechen des Durchlaufes der Spannung V. eines Wertes von praktisch Null bis zu einem Wert von praktisch gleich dem der Quelle, Durchlauf, der das Kurzschließen des Verbrauchers kennzeichnet.

5. Fehlersuchgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß darüber hinaus Organe vorgesehen sind, um bei geöffneter Stellung des Steuerorgans (5) des Unterbrechers (3) momentane, vorzugsweise zyklisch auftretende Unterbrechung im geschlossenen Zustand des Unterbrechers hervorzurufen, ferner Organe zur Erzeugung eines Alarmsignals, wenn eine wesentliche Erhöhung der Spannung V. während dieser genannten Unterbrechungen auftritt.

6. Fehlersuchgerät nach einem der Ansprüche 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Unterbrecher um einen elektronischen Typ handelt, der einem Taktgeber (6) zugeordnet ist, der eine Impulsfolge (A,A') liefert, insbesondere einer Dauer von einigen Millisekunden, untereinander durch Intervalle einiger Sekunden getrennt und zwar in der Form, daß dieser normalerweise seine Cffnungs- bzw. Schließstellung ;je nach der vom Steuerorgan (5) angezeigten Stellung einnimmt, mit Ausnahme während der Zeiträume genannter Impulse.

7. Fehlersuchgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organe umfaßt, um ein Alarmsignal zu liefern, vorzugsweise für das Aufleuchten eines Sichtmelders (12,2ü), in Abhängigkeit des Wertes der Spannung V₁, wobei diese Organe einerseits ein Gatter (22,16) umfassen, dessen beide Eingänge ,jeweils von der obengenannten Impulsfolge (A,A¹) und von einem Signal (B,B¹) gespeist werden, das vom Steuerorgan (5) erzeugt wird, Vv'obei der Ausgang ^C,C ) einem Transistor (3) übertragen wird, der einen elektronischen Unterbrecher darstellt, andererseits einem exklusiven ODER-Gatter (9),

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das an seinen beiden Eingängen jeweils den Kehrwert (E, E¹) der Spannung V.. und den Ausgang (C,C) wie obengenannt erhält und andererseits eine Kippstufe vom Typ D (10,17) die jeweils an zwei ihrer Eingänge den Ausgang (P,P') dieses exklusiven ODER-Gatters bzw. den Ausgang (C,C) des ersten obengenannten Gatters (22,16) in dem Fall erhält, in dem es sich bei dem erfaßten Wert um eine Unterbrechung handelt, bzw. den Kehrwert dieses letztgenannten Ausgangs im Falle der Erfassung eines Kurzschlusses, wobei das Alarmsignal au einem Ausgang (^,Q'jQ") der genannten Kippstufe entsteht.

¹S. Fehlersuchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dasselbe Alarmsystem (vorzugsweise Sichtmelder) der Erfassung eines bestimmten Fehlertyps aus der Gesamtheit der zu überwachenden Verbraucher zugeordnet ist.

9. Fehlersuchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dasselbe Alarmsystem (vorzugsweise Sichtmelder) für die Erfassung sämtlicher erfaßbarer Fehler aus den verschiedenen zu überwachenden Verbrauchern verwendet wird.

10. Fehlersuchgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Verbraucher (2) um einen Glühfaden für Scheinwerfer, Positionslampen bzw. Bremsleuchten eines Kraftfahrzeugs handelt, wobei sich das Erfassen eines Fehlers dieses Verbrauchers vorzugsweise durch das Aufleuchten eines Sichtmelders am Instrumentenbrett des Fahrzeuges äußert.

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