DE3332385A1

DE3332385A1 - Elektrische anzeigeeinrichtung eines fahrzeuges

Info

Publication number: DE3332385A1
Application number: DE19833332385
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 6370 Oberursel Brüggemann
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1983-09-08
Publication date: 1985-03-28
Also published as: JPS6092130A; US4611193A

Description

,10 VDO Adolf Schindling AG -Jf- 6000 Frankfurt/Main

Gräfstraße 103 G-R Sch-do

! 1730

; 17. August 1983

i Elektrische Anzeigeeinrichtung eines Fahrzeugs I 15

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anzeigeeinrichtung i eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige elektrische Anzeigeeinrichtungen können mit

• ?o Flüssigkristallen aufgebaut sein, um sämtliche Anzeigefunktionen eines sogenannten Kombiinstruments eines Kraftfahrzeugs zu verwirklichen. Das Kombiinstrument kann di-

. oitale Geschwindigkeitsanzeigemittel sowie quasi analoge Prehzahlanzeigemittel neben Segmenten für Warnfelder,

\ 2b Symbole, Einheiten und Beschriftungen umfassen.

• Die Anzeigemittel werden durch einen Mikrocomputer gesteuert, i

ι dem Meßgrößen wie Drehzahl, Weginkremente, Öldruck, Tem-

I peratur, Tankfüllstand über Wandler oder pulsformende

30 Mittel zugeführt werden. Der Mikrocomputer setzt die Meß- j

j größen in Segmentdarstellungen, insbesondere in Ziffern j

j und quasi-analoge Anzeigen um. . i

I'm sicherzustellen, daß die Anzeigemittel in der Lage sind, j

j 3£>· im Bot rieb des Fahrzeugs die Meßgrößen ordnungsgemäß anzu- ; /eigen, wird bei einer elektrischen Anzeigeeinrichtung vor dem Betrieb des Fahrzeugs insbesondere direkt nach dem Einschalten der Zündung eine sogenannte Prüfbetriebsart

aufgerufen, die durch die Programmierung des Mikrocomputers

selbsttätig ablaufen kann: '

Dies geschieht in der Weise, daß die quasi-analogen Anzeige- j mittel wie Drehzahl und Füllstand bei einer Kleinstwert- 1 anzeige beginnend zum Größtwert hochlaufen und dort für einige Zeit verweilen. Mit den digitalen Geschwindigkeitsanzeigemitteln werden hingegen in der Prüfbetriebsart charakteristische Ziffernfolgen angezeigt, darunter eine Ziffernfolge, mit der die Segmente möglichst vollständig '

erfaßt werden. !

Diese Prüfbetriebsart läuft während der Prüfphase nach Einschalten der Zündung selbsttätig ab. Anschließend wird die ; Anzeigeeinrichtung auf den normalen Betrieb zur Anzeige der '-■ tatsächlichen Meßgrößen umgeschaltet. Diese Umschaltung kann aber auch schon während der Prüfphase vorzeitig erfolgen, damit sich beispielsweise der Fahrer über die Betriebsr.ustände während des Anlassens informieren kann. Diese vorzeitige externe Umschaltung kann durch ein Signal vom Öldruck, der Lichtmaschine, dem Anlasser oder der Zündung - Klemme 1 der Zündspule - abgeleitet werden.

Durch Umschaltung können solche Anzeigeeinrichtungen an verschiedene Fahrzeug- bzw. Motorvarianten angepaßt werden. Insbesondere ist eine Anpassung der Drehzahlmessung an die Zylinderzahl des Motors notwendig, wenn die Zündimpulse ausgewertet werden. Hierfür ist in einem Mikrocomputer ein programmierbarer Teiler vorgesehen, der vor der Verarbeitung der Drehzahlimpulse diese je nach der Anzahl der Zylinder untersetzt. Eine andere Anpassung kann für die sogenannte VJegdrehzahl denkbar sein, mit der die Weqinkremont impul se an die Getriebeübersetzungsverhältnisse angepaßt werden. Zur Umschaltung der Anzeigeeinrichtung kann ein Umschalter

vorgesehen sein, der vor dem Einbau der Anzeigeeinrichtung j in eino Stellung gebracht wird, die den einschlägigen, teils j wechselnden Fahrzeugparametern entspricht. Es kann daran

gedacht werden, zu der wichtigen Kontrolle der angepaßten Einstellung eine Kennzeichnung auf die Anzeigeeinrichtung aufzukleben oder von dieser abzureißen oder aber einen Laufzettel zu stempeln. Diese Vorgänge sind aber zumindest zeitraubend. Außerdem können durch diese Maßnahmen insbesondere bei einer Nachrüstung des Fahrzeugs in einer Werkstatt gleichwohl Fehlanpassungen vorkommen.

Zu der vorliegenden Erfindung gehört daher die Aufgabe, eine elektrische Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, daß die richtige Einstellung der Anzeigeeinrichtung mit erhöhter Sicherheit bei der Endkontrolle überprüft werden kann. Ein Aufkleben oder Abreißen einer Kennzeichnung oder das Abstempeln eines Laufzettels sollen entbehrlich sein, um Zeit zu sparen. Eine Nachrüstung in der Werkstatt soll besonders einbausicher sein.

Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Damit zeigt die Anzeigeeinrichtung in der Prüfbetriebsart j nicht eine von der Einstellung der Umschaltmittel unabhängi- I gen Sollanzeigewert an, wie - bei einer Ausführung der An- j reigemittel als digitale Geschwindigkeitsanzeigemittel - j den Ziffernwert 123, sondern einen Soll anzeigewert, der die 1 Einstellung der Umschaltmittel repräsentiert. Dies kann in I der erwähnten digitalen Ausführungsform der Geschwindigkeits- j anzeigemittel beispielsweise entweder die Ziffernfolge 124 \ oder 126 sein, je nach^dem ob die Umschaltmittel zur umschaltbaren Teilung von Drehzahlimpulsen auf die Verhältnisse eines Vierzylinder-Ottomotors oder Sechszylinder-Ottomotors

eingestellt sind. Analog dazu kann eine charakteristische Ziffernfolge wie 124 für einen Dieselmotor und die andere kennzeichnende Ziffernfolge wie 126 für einen Turbodieseimotor zusammen mit der Umschaltung der Umschaltmittel der Drehzahlimpulse, die hier von der Lichtmaschine abgenommen werden, zur Anzeige in Prüfbetriebsart vorbereitet werden.

In der Prüfbetriebsart wird also mit der Anzeigeeinrichtung selbsttätig ein Sollanzeigewert_#insbesondere eine Ziffernfolge angezeigt, die der sonst nicht ohne weiteres erkennbaren.Einstellung von Umschaltmitteln in der Anzeigeeinrichtung entspricht. Es entfällt damit in vorteilhafter Weise die Notwendigkeit einer anderen, umständlicheren und weniger zuverlässigen Kontrolle wie das Aufkleben oder Abreißen einer Kennzeichnung vor der Montage der Anzeigeeinrichtung in das Fahrzeug oder das Abstempeln eines Laufzettels. Die Sicherheit der richtigen Einstellung der Umschaltmittel ■ v;i rd also erhöht, insbesondere auch im Falle einer Nachrüstung der Anzeigeeinrichtung in einer Werkstatt.

Wesentlich ist, daß zu der Darstellung der Umschal tmittc-1 einstellung Anzeigemittel herangezogen werden, die in der aktuellen Betriebsart oder in einer üblichen Prüfbetriebsart nicht beeinflußt zu sein brauchen. Hierzu werden die den Umschaltstellungen zugeordneten Sollanzeigewerte gespeichert und den zur Anzeige geeignetsten Anzeigemitteln selektiv zugeführt. Insbesondere wird die Einstellung von "Jmschaltmitteln für Drehzahlimpulse mit den zur Ziffernanzeige eingerichteten Geschwindigkeitsanzeigemitteln dargestellt, nicht aber mit den quasi-analogen Drehzahl anzeigemittel η.

Andererseits ist die Darstellung der Einstellung der Umschaltmittel zur umschaltbaren Teilung von Impulsen bzw. .der Codierung eines programmierbaren Teilers in der Anzfiao-

einrichtung nicht auf digitale Anzeigemittel beschränkt. Vielmehr kann auch ein der Einstellung der Umschaltmittel zur umschaltbaren Teilung bzw. der Codierung eines programmierbaren Teilers zugeordneter Sollanzeigewert von mehreren gespeicherten Sollanzeigewerten in der Prüfbetriebsart mit einem Zeigerinstrument dargestellt werden, bei dem der Zeiger bis zu einem dem Sollanzeigewert entsprechenden Ausschlag bewegt wird, um die Einstellung erkennbar zu machen.

Bevorzugt ist in dem Speicher nach Anspruch 2 ein weiterer nicht umschaltbarer Sollanzeigewert enthalten, der alternativ auf die Anzeigemittel übertragbar ist. - Damit können alle Segmente einer digitalen Ziffernanzeige in einem bestimmten Abschnitt der Prüfphase angezeigt werden, obwohl in einem anderen Abschnitt die Ziffernanzeige die Einstellung der Umschaltmittel repräsentiert.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist in Anspruch 3 <

angegeben, mit der eine Anzeigeeinrichtung, die als Kombi- j instrument digitale Geschwindigkeitsanzeigemittel, Drehzahlanzeigemittel und einen Codierschalter zur Umschaltung eines programmierbaren Teilers von Drehzahlimpulsen umfaßt, selbsttätig umfassend geprüft werden kann. Dies geschieht im Ergeb-s nis in der Weise, daß durch die Ablaufsteuermittel gesteuert j in einem ersten Abschnitt der Prüfphase eine Ziffernfolge wie 124 oder 126 dargestellt wird, die mit der dem Motortyp angepaßten Einstellung der Umschaltmittel bzw. Codierung entspricht, während in einer zweiten Prüfphase die Anzeigemittel so erregt werden, daß sämtliche Segmente bei intakten Anzeigemitteln aktiviert sind. Anschließend wird durch die weiterlaufenden Ablaufsteuermittel die Anzeigeeinrichtung selbsttätig auf die Betriebsart zur Darstellung der aktuellen Meßwerte umgeschaltet.

Die Ablaufsteuermittel können durch einen Zündschalter direkt nach Einschalten der Zündung gestartet werden.

Der Übergang von der Prüfphase in die Betriebsart zur Anzeige der aktuellen Meßwerte kann durch die Ablaufsteuermittel selbsttätig erfolgen, oder aber vorzeitig durch ein externes Signal,um die Meßwerte beispielsweise während des kritischen Anlaßvorgangs darzustellen. Das Signal zur Umschaltung auf die Betriebsart zur Anzeige der aktuellen Meßwerte kann von dem Öldruck, dem Anlasser, der Lichtmaschine oder den Zündimpulsen abgeleitet werden.

In wenig aufwendiger Weise ist die Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 6 zur Umschaltung nur einer Ziffer einer Ziffernfolge eingerichtet, die insgesamt als Sollanzeigezahl in der Prüfphase dargestellt wird. Dadurch kann insbesondere eine Auswahllogik der Ziffern mit geringem Aufwand realisiert werden.

Die Anzeigeeinrichtung mit den genannten Merkmalen kann mit einem Mikrocomputer zur Ausnutzung dessen bekannter Vorteile verwirklicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit zwei Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild der gesamten Anzeigeeinrichtung und

Fig. 2 einen Teil des Blockschaltbilds in detaillierterer Darstellung mit den Umschaltmitteln, den Speichern der Sollanzeigewerte und der Ablaufsteuerung.

Gemäß Fig. 1 gehört zu der Anzeigeeinrichtung eine Baryvaphanzeige zur Anzeige der Drehzahl eines Kraftfahrzeugs, ein Wegstreckenzähler 2, eine Geschwindigkeits~ b?.w. Tachometer-

5 anzeige 3 sowie vier mit Segmenten bzw./der Art einer Bargraphanzeige aufgebaute Darstellungen 4-7 für Tankfüllstand, j Wassertemperatur, Batteriespannung und Öldruck.

; Sämtliche Anzeigen einschließlich der Dimensionsangabe und

j 10 Symbole für die Meßgrößen sind mit Flüssigkeitskristallen aufgebaut.

' Die Segmente dieser Flüssigkeitskristalle werden von einem ^; Mikrocomputer 8 über Treiber 9-12 angesteuert.

Die Ansteuerung der dargestellten Anzeigemittel erfolgt \ entsprechend den Meßgrößen, die für den Füllstand, die Wassertemperatur, den Öldruck und die Spannung über ein

anpassendes Eingangs_netziJErkl3 und einen Analog-Digital- ; 20 Wandler 14 in den Mikrocomputer eingespeist werden. Die \ Meßgrößen für die Drehzahl, die Wegstrecke und die Geschwin-¹ digkeit werden über einen Schmitt-Trigger und Monoflop 15 ! bzw. über einen Schmitt-Trigger 16 in den Mikrocomputer eingespeist.

Ein Signal von einem Öldruckschalter wird über einen Schmitt-Trigger 17 dem Mikrocomputer zugeleitet. Außerdem wird der j ' j

Mikrocomputer von der Klemme 15 über eine Leitung 18 das j

• 'Eingangsnetzwerk 13 und den Analog-Digital-Wandler 14 ange- j !30 steuert. Damit kann der Mikrocomputer zunächst nach Einschal-i j ten der Zündung in einer Prüfphase in der Prüfbetriebsart j j betrieben werden, in der alle Segmente der Anzeigemittel

1-7 angesteuert werden, um dem Fahrer darzustellen, daß alle Segmente insbesondere die der Warnfunktionen in Ordnung sind. 35 Die Segmente der Geschwindigkeitsanzeige werden dabei in I zwei Abschnitten angezeigt, und zwar zunächst in einer charak-j

j teristischen kleineren Zahl und dann mit einer zweiten Zahl, I die alle benutzbaren Segmente als Ziffernfolge angibt, etwa

288 (bei der in Ziffer 2 zusätzlich ein Segment der "1"~ Darstellung ansteuerbar ist).

Beispielsweise durch den Öldruckschalter kann von dieser Prüfphase vorzeitig in die Betriebsart zur Darstellung der ίο aktuellen Meßwerte umgeschaltet werden.

Zu der Anzeigeeinrichtung gehört ferner eine Überwachungsschaltung 19, die den ordnungsgemäßen Programmablauf des Mikrocomputers 8 überwacht und anderenfalls den Mikrocoir.-puter zurückstellt (Reset). Zum Betrieb des Analog-D igital-Wandlers ist eine Referenzspannungsquelle 20 vorgesehen. Die Überwachungsschaltung und die Referenzspannungsquelle werden von einem Spannungsregler 21 gespeist.

j 20 Weiterhin gehören zu der Anzeigeeinrichtung Codierschalter 22, die als Umschaltmittel zur Anjpassung des Mikrocomputers bei j der Drehzahlimpulsverarbeitung an den jeweiligen Motortyp dienen.

Schließlich ist eine aus dem Mikrocomputer herausgeführte Leitung 23 vorgesehen, die zu einem Anschluß 24 für die Durchführung eines Werkstattests dient.

In Fig. 2 sind die Baugruppen und Elemente und der Anzeigeeinrichtung, die zur Durchführung der Prüfbetriebsart nach Einschalten der Zündung durch den Fahrer vorgesehen sind, genauer dargestellt:

Es werden soweit möglich gleiche Bezugszeichen für über«, instimmende Elemente oder Baugruppen in Fig. 1 und 2 verwendet, jedoch sind auch kleinere Abweichungen zwischen beiden Darstellungen möglich.

ι '·> In der Einrichtung nach Fig. 2 geht es darum, daß der j Codierschalter 22 in der für die Anzeige der Drehzahl eines j Ottomotors 25 in der richtigen Weise eingestellt ist. Der I Codierschalter steht über eine Leitung 26 mit einem program- : mierbaren Teiler 27 in Verbindung, dessen Teilerverhältnis, j ' ¹⁰ je nach dem ob es sich um einen Vier- oder Sechszylindermotor j \ handelt, auf 2 oder 3 einstellbar ist. Dem Teiler 27 werden ! ! über eine Leitung 28 Drehzahlimpulse zugeführt, die in eine ; untersetzte Pulszahl zur weiteren Drehzahlverarbeitung -

■ Block 2S - zu dem Mikrocomputer weitergeleitet werden.

UiP. die richtige dem Motortyp angepaßte Einstellung des

■ Codierschalters 22 durch die Anzeige,und zwar die Geschwindigkeitsanzeige 3 während einer Prüfphase zu symbolisieren, ist während eines Abschnitts einer Prüfphase eine der Einstellung

²⁰ des Codierschalters entsprechende Ziffernfolge mit der Geschwindigkeitsanzeige 3 darstellbar.

Hier^zu können in diesem Abschnitt der Prüfphase aus einem Speicher 30 je nach der Einstellung des Codierschalters 22

;^?5 unterschiedliche Ziffernfolgen herausgelesen werden₍ und zwar j ; 124 für einen Vierzylindermotor und 126 für einen Sechs- !

I z'ylindermotor. Hierzu sind in einem ersten Speicherteil 31' i bis 34' Ziffern 1, 2, 6 und 4 so gespeichert, daß die Segmente] dieser Ziffern in der Geschwindigkeitsanzeige 3 angesteuert j

³⁰ werden können. Die Ziffern 1 und 2 werden während des be- j treffenden Abschnitts der Prüfphase in jedem Fall angesteuert, während die Ansteuerung der Ziffern 4 oder 6 durch eine Auswahllogik 31 je nach der Einstellung des Codierschalters 22 erfolgt.

Hierzu erhält die Auswahllogik während eines ersten Abschnitts einer Prüfphase von Ablaufsteuerungsmitteln 32, die durch ein Startsignal an der Leitung 33 gestartet werden, über eine

Leitung 34 beispielsweise eine logische 1. In dem Falle, in dem der Codierschalter auf einen Sechzylindermotor eingestellt ist und ebenfalls eine logische 1 abgibt, wird ein Speicherelement 33' über ein UND-Gatter angesteuert. Im anderen Falle - Einstellung des Codierschalters 22 auf einen Vierzylindermotor - erfolgt jedoch die Ansteuerung durch eine von dem Codierschalter 22 abgegebene logische 0 über ein Negationsglied 36, ein UND-Gatter 37 zu der Speicherstelle 34', die eine Segmentdarstellung der Ziffer 4 ergibt.

Nachdem durch die Ablaufsteuermittel 32 gesteuert der erste Abschnitt der Prüfphase in den zweiten Abschnitt der Prüfphase übergegangen ist, werden anstelle der Speicherelemente 31', 32', 33' oder 34' die Speicherelemente 38 - 4 0 zur - möglichst vollständigen.Aktivierung der infrage kommenden Segmente über eine Leitung 41 angesteuert.

Nach Ablauf des zweiten Abschnitts der Prüfphase wird durch die Ablaufsteuerung die Betriebsart zur Darstellung der aktuellen Meßwerte durch nicht weiter dargestellte Mittel eingeleitet. Dieser Übergang in die Betriebsart zur Darstellung der aktuellen Meßwerte kann wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt auch vorzeitig durch ein externes Signal beispielsweise von dem Öldruckschalter her erfolgen.

Die elektrische Anzeigeeinrichtung kann statt eines Mikrocomputers auch andere vorzugsweise elektronische Schaltmittel, insbesondere einen integrierten Schaltkreis aufweisen.

Claims

VDO Adolf Schindling AG Gräfstraße 105 ;

6000 Frankfurt/Main

G-R Sch-do
1730
Patentansprüche 17- August 1933

1J Elektrische Anzeigeeinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einem
Anzeigeinstrument, mit einem mindestens einen Sollanzeiqewert speichernden Speicher, auf den die Anzeigemittel hei \ Prüfsbetriebsart einstellbar sind, sowie mit Umschalt- ; mitteln zur umschaltbaren Teilung von Impulsen einer j ! anzuzeigenden Größe, insbesondere einer Drehzahl,
j dadurch gekennzeichnet, \

daß zur Anzeige der eingestellten Teilung der Speicher (3O)J zur Speicherung wenigstens zweier Sollanzeigewerte (z.B.

124, 126) eingerichtet ist und daß die Angabe je eines

der gespeicherten Sollanzeigewerte an die Anzeigemittel ;

(3) mit den Umschaltmitteln (Codierschalter 22) umschalt- \ ι

j 20 bar ist.

j j

j 2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, !

dadurch gekennzeichnet,

daß der Speicher (30) einen weiteren, nicht umschaltbaron j Sollanzeigewert (z.B. 288) enthält, der alternativ auf ; die Anzeigemittel (3) übertragbar ist.

3. Anzeigeeinrichtung, die als Kombinationsinstrument

digitale Geschwindigkeitsanzeigemittel, Drehzahlanzeige-" ' mittel und einen Codierschalter zur Umschaltung eines i programmierbaren Teilers von Drehzahl impulsen umfaßt,
nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Speicher (30) eine erste, eine mögliche ZyIinderzahl des Fahrzeugmotors (25) beinhaltende Ziffernfolge

als Sollanzeigezahl (z.B. 124), eine zweite, eine andoro
mögliche Zylinderzahl beinhaltende Ziffernfolge¹ als Soll-

t—Z L_

anzeigezahl (z.B. 126) sowie einer dritten, im wesentlichen alle Segmente der digitalen Geschwindigkeitsanzeigemittel (3) aktivierende Ziffernfolge als Sollanzeigezahl [ (z.B. 288) speichert, daß der Speicher (30) mit den di-. gitalen Geschwindigkeitsanzeigemitteln (3) in Verbindung ; 10 steht, daß durch den Codierschalter (22) ein die erste j Sollanzeigezahl speichernder Speicherteil (z.B. 31', 32', 34¹) oder ein die zweite Sollanzeigezahl (z.B. 31', 32', ^: 33') speichernder Speicherteil ausspeicherbar ist und daß -Ablaufsteuermittel (32) vorgesehen sind, mit denen der erste oder zweite Speicherteil in einem ersten Abschnitt der Prüfphase und anschließend der dritte Speicherteil (38, 39, 40) in einem zweiten Abschnitt der Prüfphase zur Ausgabe aktivierbar ist .

4. Anzeigeeinreichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daßdie Ablaufsteuermittel (32) durch einen Zündschalter des Fahrzeugs initiierbar sind.

5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuermittel (32) selbsttätig nach Ablauf der Prüfphase sowie vorzeitig extern auf betriebsmäßige Anzeige mit den Anzeigemitteln umschaltbar sind.

6. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherteile 31', 32', 33', 34¹) zur Speicherung je einer mehrstelligen ersten und zweiten Ziffernfolge eingerichtet sind und daß jeweils nur eine Ziffer (in 33', 34') in diesen Speicherteilen umschaltbar ist.

5 7. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-6,

dadurch gekennzeichnet,

^ daß die Speicherteile (30), die Ablaufsteuerung (32) und die Mittel (27) zur umschaltbaren Teilung in einem Mikrocomputer (8) enthalten sind.