DE3526562A1 - Einrichtung zum rberwachen der elektrischen stromkreise von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung, bezieht sich auf eine Einrichtung zum Überwachen der elektrischen Stromkreise von Kraft­ fahrzeugen, insbesondere von Beleuchtungsstromkrei­ sen von Kraftfahrzeugen mit je einem parallel zu den Beleuchtungsschalter geschalteten Prüfstromkreis.

Aus Gründen der Verkehrssicherheit ist es Vorschrift, daß die wichtigsten Lampen der Beleuchtung des Fahr­ zeuges, wie die des Abblendlichtes, der Bremslichter, Schluß, und Standlichter, in Ordnung sind. Es ist in der Rechtssprechung festgelegt, daß vor Beginn einer Fahrt der Fahrer eines Kraftfahrzeuges verpflichtet ist, die Lampen seiner Beleuchtungsanlage zu überprüfen, da­ mit Schäden vor Fahrtbeginn sofort festgestellt werden können. Diese Aufgabe ist jedoch in manchen Fällen schwierig zu erfüllen, beispielsweise im Falle des Brems­ lichtes, das nur aufleuchtet wenn man die Fußbremse betätigt. Ein einzelner kann das schwierig bewerkstelli­ gen, gleichzeitig die Fußbremse zu betätigen und die Lampe zu beobachten.

Solche Überwachungseinrichtungen sind in einigen seltenen Fällen bekannt unter Verwendung von Foto­ zellen z. B. was jedoch einen sehr hohen Aufwand erfor­ dert. Man überwacht die Lampen von Stromkreisen auch durch Einbau von Widerständen oder Dioden in die Strom führenden Leitungen so daß die an diesen Bauteilen abfallende Spannung zur Erkennung einea Lampenausfalls benutzt wird. Aus der DE-AS 19 33 016 ist ein solches Verfahren bekannt.

Die deutsche Patentschrift 27 15 116 beschreibt auch eine Einrichtung zum Überwachen der elektrischen Be­ leuchtung von Kraftfahrzeugen der eingangs genannten Gattung unter Verwendung von spannungsabhängigen Schaltelementen und in Abhängigkeit von einer durch Ausfall einer Lampe verursachten Spannungsdifferenz, wodurch eine Anzeigevorrichtung benötigt wird. Bei dieser Einrichtung sind die Prüfstromkreise mit ein­ schaltbaren Vorwiderständen in Form von Transistoren versehen, die einen Prüfstrom in der Größenordnung des Lampenbetriebsstromes durch die Lampen bzw. Lampengruppen während des Prüfvorganges schicken und die Einrichtungen aufweisen die eine Überschrei­ tung eines vorgegebenen je nach Art des Lampenstro­ mes eingestellten Spannungswertes während des Prüf­ vorganges auswerten und anzeigen. Diese Ausgestal­ tung der Überwachungseinrichtung ist jedoch nachteilig wegen der dabei auftretenden hohen Verlustleistungen und damit verbundenen hohen Temperaturen an den Vorwiderständen die der Betriebssicherheit der Ein­ richtung Grenzen setzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demge­ genüber, eine Überwachungseinrichtung für elektrische Stromkreise von Kraftfahrzeugen vorzuschlagen wel­ che diese Nachteile nicht hat welche auf kleinstem Raum unterbringbar, an jeder beliebigen Stelle des Fahrzeuges einbaubar ist und keinem zusätzlichen Auf­ wand an Schaltkomponenten erfordert die in die vor­ handenen Leitungen eingebaut werden müßten.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprü­ chen beschriebene Schaltung.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungs­ beispiels, welches in dem Schaltschema verkörpert ist näher erläutert.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Stromkreise des Kraftfahrzeuges wiedergegeben und zwar ein Stromkreis 1 bzw. 2 für das Standlicht vorn und hinten ein Stromkreis 3 für das Abblendlicht und Stromkreis 1 für das Bremslicht jeder Stromkreis um­ faßt zwei Glühbirnen die mit einem Pol an Masse ange­ schlossen sind und mit dem anderen an die Stromzufüh­ rungsleitung 5 über Schalter 6 und Sicherungen 7. Diese entspricht dem üblichen Schaltachema in Kraftfahrzeu­ gen. Die Einrichtung ihrerseits umfaßt nun ein Relais 8, welches vier Arbeits-Hochlast-Kontakte 9 enthält ent­ sprechend der zu überwachenden Stromkreise, die mit je einer der vier Erregerinduktivitäten 10 die Prüfstrom­ kreise 11, 12, 13, 14 bilden und mit den Stromkreisen 1, 2, 3 und 4 der zu überwachenden Kraftfahrzeugstrom­ kreise in Verbindung stehen.

In dem Stromkreis des Fahrzeuges liegt außerdem das Zündschloß, an das die Prüfeinrichtung für die Stromkreise mit angeschlossen ist.

Wird der Zündschlüssel benötigt so werden über Si­ cherung 29 und Leitung 30 der Emitter von Transistor 16, ein Anschluß von Relais 8, ein Anschluß der Reihen­ schaltung der vier Reed-Kontakte 15 und je ein An­ schluß der vier Relais-Arbeitskontakte 9 auf Plus-Be­ triebsspannung (+12 V) gelegt. Da gleichzeitig der Transistor 19 der Zeitschaltung 28 durchschaltet (ge­ naue Beschreibung der Zeitschaltung siehe unten), zieht Relais 8 an und schließt die Kontakte 9 der Prüfstrom­ kreise 11, 12, 13, 14, so daß durch die angeschlossenen Lampen der volle Betiebsstrom fließt. Die jeweils in Reihe mit den Kontakten 9 geschalteten Unduktivitäten 10, deren ohmscher Widerstand vernachlässigbar klein ist, erzeugen dadurch Magnetfelder, welche bei intakten Lampenkreisen so groß sind, daß sie in den Induktivitä­ ten 10 angeordneten Reed-Arbeitskontakte 15 ge­ schlossen werden. Sind also alle Lampenkreise intakt, so sind alle vier in Reihe gechalteten Reed-Kontakte 15 geschlossen. Dies bedeutet jedoch, daß die Steuerspan­ nung zwischen Basis und Emitter von Transistor 16 gleich Null ist. Also erhält der Summer 18, der während des Prüfvorganges mit seinem einen Anschluß über Transistor 19 auf Masse liegt keine Betriebsspannung. Bei intakten Lampenkreisen wird also kein Alarmsignal ausgelöst.

Liegt jedoch der fließende Strom in einem der vier Prüfstromkreise 11, 12, 13, 14 unter dem richtigen Wert z. B. bei Ausfall einer oder beider Birnen Ausfall einer Sicherung 7, Kabelbruch fehlende Masseverbindung, schlechte Kontakte etc. so bleibt der betreffende Reed- Kontakt 15 geöffnet. Dann fließt über Widerstand 17 ein Steuerstrom in die Basis von Transistor 16. Dieser schal­ tet durch und Summer 18 erhält volle Betriebsspannung. Es ertönt ein Alarmsignal.

Die Zeitschaltung 28 ist speziell ausgelegt für die Ver­ wendung in Kraftfahrzeugen.

Beim Drehen des Zündschlüssels in die erste Raste 15 erhält Leitung 30 volles Plus-Betriebspotential (+12 V). Über Widerstand 23 wird Kondensator 24 aufgeladen. Über Widerstand 20 erhält Transistor 19 Basis-Steuer­ strom und schaltet durch. Der Test beginnt. Die R-C- Kombination 24/25 sorgt dafür, daß sich Spannungs­ sprünge an der KFZ-Batterie wie sie bei Beendigung des Testvorganges durch Lastwechsel (Abschalten der Lampenströme) auftreten, nicht auf die Zeitschaltung auswirken können (z. B.) durch Kontaktflatternvon Re­ lais 8).

Die eigentliche Testzeitspanne wird durch die R-C- Kombination 22/23 bestimmt. - Die Verwendung des Darlington-Transistors 21 erlaubt die Kapazität von Kondensator 23 relativ klein zu wählen weil der Basis- Steuerstrom von Darlington-Transistoren sehr gering ist -. Sobald sich Kondensator 23 auf ca. 1,4 V aufgela­ den hat die Testzeit ist frei wählbar zwischen einer und zehn Sekunden entsprechend der R-C-Kombination 22/23; schaltet Transistor 21 durch. Die Basis-Emitter- Spannung von Transistor 19 wird dadurch Null und der Test ist beendet.

Wird der Zündschlüssel jedorch vor Ablauf der Test­ zeitspanne auf die zweite Raste 50, d. h. zum Anlassen weitergedreht, so wird Kondensator 23 über Wider­ stand 27 und Diode 26 augenblicklich aufgeladen und damit ist der Test zwangsweise beendet. Der Sinn für eine solche zwangsweise Beendigung liegt im Vorgang des Anlassens begründet.

Der Anlasser läßt nämlich Ströme im Bereich von 100 bis 200 A fließen, was zu einem großen Abfall der Be­ triebssüannung, je nach Zustand der Batterie führen kann. Dies könnte jedoch den Test verfälschen.

Die erfindunggemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß zusätzliche Einbauten in den Stromkreis der elek­ trischen Anlage des Kraftfahrzeuges nicht erforderlich sind, daß während des Testvorganges keine Verlustlei­ stung im Testgerät erzeugt wird und daß die gesamte Einrichtung, die durch Verwendung geeigneter Bauteile, wie z. B. Miniatur-Hochlast-Relais, nicht größer wird als etwa eine Streichholzschachtel, als Steckmodul unter­ halb des Amaturenbrettes angeordnet werden kann.

Ein Einbau nachträglich ist ohne weiteres möglich. Es sind lediglich die Prüfstromleitungen 11, 12, 13 und 14 zu den zu überprüfenden Lampenstromkreisen zu verle­ gen, was relativ kurze Leitungen erfordert, da sie nur bis zum Sicherungskasten zu führen brauchen bzw. zu den Schaltern und zusätzliche Leitungen zum Zündschloß.

Die Unterbingung der Einrichtung ist an jeder geeig­ neten Stelle des Fahrzeuges möglich, wobei vorzugs­ weise das Kraftfahrzeug von Haus aus gleich mit dem entsprechenden Steckplatz mit sieben Steckkontakten zur Aufnahme des Testmodul ausgerüstet wird.

Praktisch kann jede beliebige Anzahl Stromkreise der Fahrzeugelektrik überwacht werden, oder es können zwei oder mehr derartige Einrichtungen im Fahrzeug eingebaut sein zur Überwachung von Stromkreisen, die sich durch ihr akustisches und/oder optisches Signal voneinander unterscheiden.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Überwachung der elektrischen Stromkreise von Kraftfahrzeugen insbesondere der Beleuchtungsstromkreise, mit parallel zu den vorhandenen Schaltern angeordneten Prüfstrom­ kreisen (11, 12, 13, 14), wobei während des Prüfvor­ ganges der volle Betriebsstrom durch die Beleuch­ tungsstromkreise fließt dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Prüfstromkreise aus einer Rei­ henschaltung von einem Relais-Arbeitskontakt (9) cder Leistungstransistor (Mos-Fet) und einer In­ duktivität (10) bestehen und zur Bewertung des flie­ ßenden Stromes das Magnetfeld der Induktivität durch magnetfeldempfindliche Bauelemente, wie z. B. Reed-Arbeitskonakte (15) oder Feldplatten oder Hall-Elemente ausgewertet wird so daß im Defektfall ein Alarmsignal ausgelöst wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet daß der Test automatisch bei Betätigung des Zündschlüssels des Fahrzeuges beginnt aber beim Starten des Motors zwangsweise beendet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet daß im Falle der Verwendung von Reed- Kontakten diese in Reihe geschaltet sind und eine logische ODER-Verknüpfung im Falle einea Defektes bilden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet daß sie zur Überwachung der elek­ trischen Beleuchtungsstromkreise eines Kraftfahr­ zeuges dient.