DE3644226A1 - Pruefeinrichtung fuer einen lampenstromkreis - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für einen Lampen­ stromkreis mit mindestens einer Lampe gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

In modernen Kraftfahrzeugen, kommen zunehmend sogenannte Check Controlsysteme zum Einsatz, die den Zustand wichtiger Systeme im Kraftfahrzeug laufend automatisch überwachen. Dazu gehört insbesondere auch die Betriebsbereitschaft verschiedener Lampen wie z.B. die des Abblendlichts, Rücklichts oder Bremslichts.

Eine bekannte Prüfeinrichtung für einen Lampenstromkreis ver­ wendet einen Widerstand, der in den Lampenstromkreis in Reihe zu der zu überwachenden Lampe geschaltet ist. Beim Betrieb der Lampe ergibt sich an diesem Widerstand ein Spannungsabfall, dessen Vorhandensein das Funktionieren der Lampe anzeigt und demgemäß ausgewertet wird.

Der Widerstand für eine solche Prüfeinrichtung kann nun einer­ seits groß gewählt sein, was die Auswertung erleichtert, jedoch einen nicht unerheblichen Leistungsverbrauch bedeutet. Wählt man andererseits einen kleinen Widerstand, so ist der zusätzli­ che Leistungsbedarf klein, jedoch der Aufwand für die Auswertung steigt. Für solche niederohmige Widerstände kommen oft flächige Metallplättchen zum Einsatz, die aber einen großen Platzbedarf haben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Prüfein­ richtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 derart auszuführen, daß ihr Leistungsverbrauch gering ist und trotzdem kein erhöh­ ter Aufwand für die Auswertung erforderlich ist. Dabei soll sie insbesondere wenig Platz erfordern.

Die erfindungsgemäße Lösung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, eine Prüfspule in den zu überwachenden Lampenstromkreis in Reihe zu schalten. Im Inneren der Prüfspule befindet sich ein Reed-Kontakt, der zwei Stellungen - Ein und Aus - hat und Teil eines Überwachungsstrom­ kreises ist, den er seiner Stellung gemäß schließt oder öffnet.

Bei einer eingeschalteten und funktionierenden Lampe fließt in dem Lampenstromkreis ein Strom, der im Innern der Prüfspule ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld bringt den Reed-Kontakt von seiner Ruhestellung in die Arbeitsstellung und hält ihn dort fest. Der Reed-Kontakt kann als Schließer oder als Öffner ausge­ legt sein, da erfindungsgemäß nur wesentlich ist, daß sich seine Stellung bei Vorhandensein oder Fehlen des Magnetfelds ändert.

Bei defekter Lampe fließt kein Strom mehr durch den Lampenstrom­ kreis, womit das Magnetfeld verschwindet und der Reed-Kontakt in seine Ruhestellung zurückfällt.

Ein Auswerter ist an den Lampenstromkreis und den Überwachungs­ stromkreis angeschlossen. Über den Anschluß am Lampenstromkreis stellt der Auswerter fest, ob die Lampe eingeschaltet ist, da ja nur dann die Überwachung erfolgen muß. Ist die Lampe einge­ schaltet, prüft der Auswerter über den Anschluß am Überwachungs­ stromkreis, ob der Reed-Kontakt in seiner Haltestellung liegt. Ist dies nicht der Fall, so ist die Lampe defekt und der Auswer­ ter gibt ein Fehlersignal an ein Check Controlsystem zur wei­ teren Verarbeitung.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 Ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Prüfein­ richtung und

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Prüfein­ richtung mit einem speziellen Lampenstromkreis.

In Fig. 1 ist ein Lampenstromkreis dargestellt, wie er üblicher­ weise in Kraftfahrzeugen zum Betrieb einer Lampe 1 Verwendung findet.

Der Lampenstromkreis weist eine Reihenschaltung aus einer Klemme 11, einem Betriebsschalter 13, einer Sicherung 14, der Lampe 1 sowie einer Massenklemme 12 auf. Als Spannungsquelle dient das in Fig. 1 nicht dargestellte Gleichspannungsbordnetz des Kraft­ fahrzeugs, das plusseitig an die Klemme 11 und minusseitig an die Massenklemme 12 angeschlossen ist. Der Betriebsschalter 13 dient zum Ein- und Ausschalten der Lampe 1 und die Sicherung 14 zum Schutz vor Überspannungen.

Erfindungsgemäß ist in den Lampenstromkreis eine Prüfspule 21 in Reihe geschaltet, die Teil einer Prüfeinrichtung 2 ist. Die Prüfeinrichtung 2 selbst wiederum ist Bestandteil eines Check Controlsystems, das noch andere hier nicht besprochene Prüfaufgaben erfüllt. Die Prüfeinrichtung 2 enthält neben der Prüfspule 21 einen Überwachungsstromkreis und einen Auswerter 24.

Die Prüfspule 21 ist eine Luftspule, die aus Kupferdraht ge­ wickelt ist. Sie hat einen sehr geringen ohmschen Widerstand und bewirkt damit keinen nennenswerten Leistungsverbrauch. Im Innern der Prüfspule 21 ist ein Reed-Kontakt 22 angeordnet, der Bestandteil des Überwachungsstromkreises ist, einer Reihenschal­ tung aus einer Klemme 221, einem Widerstand 222 und der Massen­ klemme 12.

Der Überwachungsstromkreis ist über die Klemme 221 plusseitig an eine Überwachungsspannungsquelle angeschlossen, die in dem nicht dargestellten Check Controlsystem enthalten ist. Der ge­ schlossene Reed-Kontakt 22 bewirkt demnach einen Stromfluß im Überwachungsstromkreis, der von dem hochohmigen Widerstand 222 begrenzt wird.

Der Reed-Kontakt 22 ist als Schließer ausgeführt. In Fig. 1 ist er in seiner Ruhestellung - Schalter offen - eingezeichnet. Dies ist der Schaltzustand, wenn in dem Lampenstromkreis kein Strom fließt, also die Lampe 1 über ihren Betriebsschalter 13 ausge­ schaltet ist. Ist der Betriebsschalter 13 dagegen geschlossen, so brennt die Lampe 1 und der fließende Strom bewirkt ein Mag­ netfeld in der Prüfspule 21. Dieses Magnetfeld zieht den Reed- Kontakt 22 in seine Arbeitsstellung - Schalter geschlossen - und hält ihn dort fest.

Der Auswerter 24 schließlich ist an den Lampenstromkreis, zwi­ schen der Sicherung 14 und der Prüfspule 21, angeschlossen. Ein weiterer Anschluß zwischen dem Widerstand 222 und dem Reed-Kon­ takt 22 verbindet ihn mit dem Überwachungsstromkreis.

Über diese beiden Anschlüsse stellt der Auswerter 24 durch je­ weils eine Spannungsmessung die Schaltstellungen des Betriebs­ schalters 13 und des Reed-Kontaktes 22 fest.

Ist der Betriebsschalter 13 offen - also die Lampe 1 ausgeschal­ tet -, so muß der Reed-Kontakt 22 ebenfalls offen sein, da er sich ohne Vorhandensein eines Magnetfelds in der Prüfspule 21 in seiner Ruhestellung befinden muß.

Ist der Betriebsschalter 13 geschlossen - also die Lampe 1 ein­ geschaltet -, so muß der Reed-Kontakt 22 durch das entstehende Magnetfeld in der Prüfspule 21 ebenfalls geschlossen sein, sich demgemäß in seiner Arbeitsstellung befinden.

Stellt der Auswerter 24 in diesen Fällen abweichende Schaltstel­ lungen fest, so gibt er ein Fehlersignal F an das Check Control­ system, da dann entweder der Reed-Kontakt 22 oder die Lampe 1 defekt ist.

Die Aufgaben des Auswerters 24 übernimmt ein Mikroprozessor der vom Check Controlsystem her versorgt wird.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung findet Anwendung, wenn der Lampenstromkreis eine Pulsmodulationseinrich­ tung 3 aufweist. Eine solche Pulsmodulationseinrichtung 3 dient dazu, die Leuchtstärke der Lampe 1 zu reduzieren. Sie erreicht dies, indem sie aus dem Gleichstrom zum Betrieb der Lampe 1 ei­ nen getakteten Gleichstrom macht, so daß durch Wahl des Puls/Pau­ senverhältnisses die Leuchtstärke der Lampe 1 einstellbar ist. Eine bekannte Pulsmodulationseinrichtung dieser Art ist unter dem Namen Dim Dip bekannt, die mit einer Modulationsfrequenz von 300 Hz arbeitet. Verwendung finden diese Dim Dip-Schaltungen z.B. in Kraftfahrzeugen, die für Skandinavien bestimmt sind, da dort ein sogenanntes Tagesfahrlicht eingeführt ist. Dabei soll auch bei Fahrten am Tage das Fahrlicht eingeschaltet sein, aller­ dings nur mit halber Leuchtstärke brennen.

Das bereits beschriebene Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Prüfeinrichtung gemäß Fig. 1 ist grundsätzlich in der La­ ge, auch einen Lampenstromkreis bei Betrieb mit einer Pulsmodu­ lationseinrichtung 3 zu überwachen. Der Reed-Kontakt 22 muß dann entsprechend der Modulationsfrequenz von 300 Hz, 600 mal pro Se­ kunde schalten. Der Auswerter 24 könnte demgemäß als Kriterium für eine funktionierende Lampe 1 das Hin- und Herschalten des Reed-Kontaktes 22 bewerten.

Die Lebensdauer des Reed-Kontakts 22 ist dann allerdings deut­ lich vermindert. In der erfindungsgemäßen Applikation hat er ungefähr eine Lebensdauer von 500 Mio. Schaltspielen. Bei 600 Schaltspielen/sec. ist diese Grenze bereits bei ungefähr 231 Std. Betrieb erreicht.

Abhilfe schafft hier eine modifizierte Prüfeinrichtung 2 A, die in Fig. 2 dargestellt ist.

Der Lampenstromkreis entspricht dem aus Fig. 1, nur daß jetzt zusätzlich eine Pulsmodulationseinrichtung 3 in Reihe geschaltet ist. Die Prüfeinrichtung 2 A enthält analog Fig. 1 die Prüfspule 21 und den Überwachungsstromkreis. Zusätzlich weist sie noch ei­ nen Haltestromkreis auf, der eine Reihenschaltung aus einer Hal­ tespannungsquelle (plusseitiger Anschluß an einer Klemme 231, mi­ nusseitiger Anschluß an der Massenklemme 12), einer Haltespule 23 und einem Schalter 232 ist. Die Haltespannungsquelle ist wie­ der in dem Check Controlsystem enthalten.

Die Haltespule 23 ist um die Prüfspule 21, mit dem Reed-Kontakt 22 im Innern, gewickelt.

Ist der Schalter 232 geschlossen, so fließt ein Strom durch den Haltestromkreis und erzeugt im Innern der Haltespule 23 ein Mag­ netfeld. Das Magnetfeld muß so stark sein, daß der Reed-Kontakt 22 auch dann in seiner geschlossenen Arbeitsstellung bleibt, wenn der Lampenstromkreis durch die Pulsmodulationseinrichtung 3 gerade unterbrochen ist. Der Reed-Kontakt 22 bleibt dann in die­ ser Stellung, auch wenn das Magnetfeld der Prüfspule 21 durch die Pulsmodulationseinrichtung 3 dauernd an- und abgeschaltet wird. Damit ist natürlich die Prüffunktion ebenfalls blockiert.

Der Erfindungsgedanke geht davon aus, daß es unnötig ist die Lampe 1 kontinuierlich zu prüfen. Es genügt für einen sicheren Fahrbetrieb, wenn die Prüfung intermittierend, z.B. alle 5 Se­ kunden erfolgt.

Zu diesem Zweck steuert der Auswerter 24 A über einen seiner Aus­ gänge während eines Prüfungsintervalles den Schalter 232, der in Fig. 2 ein Transistor ist. Wird der Schalter 232 geöffnet, so unterbricht er den Stromfluß im Haltestromkreis, das Magnetfeld der Haltespule 23 bricht zusammen und der Reed-Kontakt 22 ist wieder für die Prüffunktion freigegeben.

Der Auswerter 24 A hält den Schalter 232 immer 5 Sekunden lang geschlossen und öffnet ihn dann während des Prüfintervalles für einige Sekundenbruchteile, da einige Schaltspiele des Reed-Kon­ takts 22 genügen, um die Funktion der Lampe 1 zu prüfen. Die sonstigen Funktionen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 sind analog denen in Fig. 1.

Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik lie­ gen darin, daß eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung 2/2 A, nur einen sehr geringen Leistungsbedarf hat. Nötig ist lediglich der Leistungsbedarf für den Stromfluß über den hochohmigen Wider­ stand 222 im Überwachungsstromkreis, für die Magnetfelder der Prüfspule 21 und der Haltespule 23 und für den Mikroprozessor. Ein Leistungsbedarf also, der in einem Kraftfahrzeugbordnetz praktisch keine Rolle spielt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist der minimale Platzbedarf. Eine Spulenanordnung mit Haltespule 23, Prüfspule 21 und Reed- Kontakt 22 ist kaum dicker als ein Bleistift und ungefähr zwei bis drei Zentimeter lang. Für jede zu überwachende Lampe 1 ist nur eine solche Spulenanordnung erforderlich. Der Mikroprozes­ sor, der als Auswerter 24, 24 A dient und ohnehin sehr klein ist, muß nur einmal vorhanden sein, da er alle Lampenstromkrei­ se gemeinsam überwachen kann.

Dadurch ist es möglich eine solche erfindungsgemäße Prüfein­ richtung 2, 2 A in ein Check Controlsystem zu integrieren, das in einem Gehäuse untergebracht werden kann, das in einem Kraft­ fahrzeug unmittelbar neben den Fahrzeugsicherungen noch seinen Platz findet.

Insbesondere sind damit auch ältere Kraftfahrzeuge leicht nach­ rüstbar, ohne größeren Umbauaufwand und ohne Platzprobleme am Sicherungskasten.

Claims (3)

1. Prüfeinrichtung (2) für einen Lampenstromkreis, der eine Reihenschaltung aus einer Spannungsquelle, mindestens einer Lampe (1) und einem Betriebsschalter (13) zum Ein- und Aus­ schalten enthält, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in den Lampenstromkreis eine Prüfspule (21) in Reihe geschaltet ist,
• - daß ein Überwachungsstromkreis vorgesehen ist, der eine Reihenschaltung aus einer Überwachungsspannungsquelle und einem Reed-Kontakt (22) enthält,
• - daß der Reed-Kontakt (22) im Inneren der Prüfspule (21) angeordnet ist, und
• - daß ein Auswerter (24) an den Überwachungsstromkreis und den Lampenstromkreis angeschlossen ist, der die Schaltstel­ lung des Reed-Kontaktes (22) und des Betriebsschalters (13) erfaßt und daraus ein Fehlersignal (F) bei defekter Lampe (1) ableitet.

2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Lampenstromkreis eine Puls­ modulationseinrichtung (3) zum Vermindern der Leuchtstärke der Lampe (1) aufweist.

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet,

• - daß ein Haltestromkreis vorgesehen ist, der eine Reihen­ schaltung aus einer Haltespannungsquelle, einer Halte­ spule (23) und einem Schalter (232) enthält,
• - daß die Haltespule (23) um die Prüfspule (2) gewickelt ist, und
• - daß der Auswerter (24 A) den Schalter (232) intermittierend während eines Prüfintervalles öffnet.