DE4234271A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Kontrolle der Blinklampenfunktion bei Kraftfahrzeugen mit Anhänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsan­ ordnung zur Kontrolle der Blinklampenfunktion bei Kraft­ fahrzeugen mit Anhänger, bei welchem der Blinklampenstrom gemessen wird.

Bei Blinkstromkreisen in Kraftfahrzeugen ist es erforder­ lich, die Funktion aller angesteuerten Blinklampen zu über­ wachen, da die korrekte Funktion des Fahrtrichtungsan­ zeigers in Fahrzeugen einen wichtigen Beitrag zur Verkehrs­ sicherheit leistet. Damit ist auch zu erklären, warum der Gesetzgeber die Erkennbarkeit einer defekten Blinklampe vorschreibt. (EG-Richtlinie 76/756/EWG).

Der Ausfall einer oder mehrerer Blinklampen muß signali­ siert werden.

Als Überwachungsgröße für die Funktion der Blinklampen wird der die Blinklampen durchfließende absolute Betriebsstrom verwendet.

Der Betriebsstrom wird über einen Meßwiderstand abgetastet.

Der Spannungsabfall an diesem Meßwiderstand wird von einem Spannungsindikator ausgewertet und das Signal am Ausgang des Spannungsindikators beeinflußt das Tastverhältnis des Ausgangssignals.

Der absolute Betriebsstrom muß dabei immer einen bestimmten Stromwert überschreiten, um die Funktionstüchtigkeit der Blinklampen zu signalisieren. Fällt der Betriebsstrom bei fehlerhafter Blinkanlage auf einen bestimmten Wert ab, wird der Defekt durch Verdoppelung der Blinkfrequenz der Kon­ trolleuchte dem Fahrzeugführer angezeigt.

Nachteilig wirkt sich bei dieser Problematik aus, daß bei Fahrzeugen mit Anhänger, was mindestens drei Blinklampen pro anzuzeigender Fahrtrichtung bedeutet, eine defekte Blinklampe nicht mehr erkannt wird.

Auf dem Prinzip der Absolutstrommessung beruht auch eine Einrichtung zur optischen Funktionskontrolle der Blinker eines Kraftfahrzeuges mit Anhänger, bei welcher die Summen­ leistung der eingeschalteten Blinklampen gemessen wird. Bei Ausfall einer Blinklampe des Zugfahrzeuges oder des Anhän­ gers leuchtet eine sonst bei eingeschaltetem Fahrtrich­ tungssignal eingeschaltete zweite Kontrollampe nicht auf. Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß generell eine getrennte Anzeige für den Anhänger notwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein einfaches und sicheres Verfahren zur Kontrolle der Blinklampenfunktion sowohl von einzelnen Kraftfahrzeugen als auch von Kraft­ fahrzeugen mit Anhänger anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Kontrolle der Blinkfunktion eine Blinklampenstromdifferenz ausgewertet wird.

Dabei werden unmittelbar nach Betätigung des Fahrtrich­ tungsanzeigers der Blinklampenstrom des linken und des rechten Blinklampenteilkreises gemessen. Die Stromdifferenz der beiden Blinklampenströme wird ausgewertet und bei Über­ schreitung einer Stromdifferenz I_{diff max} ein Defekt im angewählten Blinklampenteilkreis angezeigt.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß nur mit einem Blinkerkreis die ordnungsgemäße Funktion der Blinkanlage sowohl von Kraftfahrzeug als auch von Anhänger zuverlässig kontrolliert wird. Die Auswertung der Stromdifferenz führt gleichzeitig zur Minimierung technologischer Toleranzen.

Das Verfahren arbeitet unabhängig von der Anzahl der Blinklampen pro Fahrzeugseite.

Alternativ zur Strommessung kann in einer Ausgestaltung die Stromabfallzeit der beiden Blinklampenströme gemessen und ausgewertet werden. Bei Überschreitung einer Stromabfall­ zeitdifferenz t_{DIFF MAX} wird ein Defekt im angewählten Blinklampenteilkreis angezeigt.

Da bei diesem Meßverfahren die eigentliche Blinklampen­ strommessung auf eine Zeitmessung zurückgeführt wird, redu­ ziert sich der Aufwand für die analoge Meßwertverarbeitung auf ein Minimum.

Vorteilhafterweise wird der Blinklampenstrom während der Messung so gewählt, daß ein Aufleuchten der Blinklampen beim Prüfvorgang vermieden wird, was durch entsprechende Optimierung der Prüfspannung bzw. der Dauer der Bestromung erreicht wird. Dadurch ist eine Irritation von anderen Ver­ kehrsteilnehmern durch die Blinkanlage während des Prüfvor­ ganges ausgeschlossen.

Die Messung der beiden Blinklampenteilströme und die Mes­ sung der Blinklampenteilstromabfallzeiten ist sowohl simul­ tan als auch sequentiell möglich.

Die Strommessung erfolgt üblicherweise über einen Meßwider­ stand im Blinklampenkreis, welcher an eine Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei zur Signalisierung des Betriebs­ bereitzustandes eine Kontrollampe zwischen den rechten und linken Blinklampenteilkreis geschaltet ist. Die so gemes­ sene Stromdifferenz wird in einem integrierten Schaltkreis ausgewertet.

Um den Blinklampenstrom in jedem Blinklampenteilkreis zu messen, ist in jedem Blinklampenteilkreis ein Aufprüfwider­ stand gleicher Dimensionierung angeordnet, der einerseits mit der Versorgungsspannung und andererseits mit dem inte­ grierten Schaltkreis und einem Schaltelement verbunden ist, wobei jedes Schaltelement wiederum auf die Kontrollampe und den jeweiligen Blinklampenteilkreis sowie einen Ausgang des integrierten Schaltkreises führt.

Nur ein Meßwiderstand wird benötigt, wenn der integrierte Schaltkreis in der Lage ist, einen gemessenen Stromwert kurzzeitig zwischenzuspeichern. Dabei ist der Meßwiderstand einerseits mit der Betriebsspannung und dem integrierten Schaltkreis und andererseits mit je einem Schaltelement verbunden, dessen Steuereingang auf je einen Ausgang des integrierten Schaltkreises führt und dessen Schaltausgang an je einem Blinklampenteilkreis und der Kontrollampe liegt.

Vorteilhafterweise werden als Schalterelemente hierzu Halb­ leiterbausteine verwendet, da diese frei von Kontaktprellen sind und somit eine kürzere Strommeßzeit ermöglichen.

Die Verwendung konventioneller Relais ist möglich, wenn jedem Lampenteilkreis ein Aufprüfwiderstand zugeordnet wird der einerseits mit einem Ausgang des IC′s und andererseits mit dem Blinklampenteilkreis sowie einem Eingang des IC′s verbunden ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zu ihrer weiteren Verdeutlichung sind drei davon in der. Zeich­ nung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Meßwiderständen,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Meßwiderstand.

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung mit Relais und Auf­ prüfwiderständen.

Fig. 4 den typischen Einschaltlampenstromverlauf für 1, 2 und 3 identische Blinklampen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Schaltung Fig. 1, am Beispiels eines Abbiegevorgangs nach links erklärt.

Der zeitliche Ablauf des Blinkvorganges ist zur besseren Verdeutlichung der Funktion in fünf Zeitabschnitte geglie­ dert.

1. Anwahl

Wird der Fahrtrichtungsanzeiger B mit dem Eingang In_L des integrierten Schaltkreises IS verbunden, steuert dieser zunächst über die Ausgänge out_L/out_R beide Schaltelemente S_L und S_R gleichzeitig an.

Das Schließen der Schaltelemente S_L/S_R bewirkt einen Strom­ fluß von der Betriebsspannung U_B, durch die Meßwiderstände R_L/R_R, die Schaltelemente S_L/S_R, sowie die Blinklampenteil­ kreise B1_L/B1_R, hin zur Fahrzeugmasse.

Dies führt in den Meßwiderständen R_L und R_R zu einem den jeweiligen Blinklampenteilkreisströmen I_BLL/I_BLR proportio­ nalen Spannungsabfall U_RL/U_RR.

Über die Anschlüsse Sense_L/Sense_R werden dem integrierten Schaltkreis IS beide Meßgrößen UR_L und UR_R zugeführt.

2. Funktionsprüfung

Im Baustein selbst findet nun eine Bewertung der Blink­ lampenteilkreisströme I_BLL und I_BLR statt. Dies kann im einfachsten Falle durch einen Fensterkomparator erfolgen. Nach Beendigung der Messung wird der rechte Blinklampen­ teilkreis B1_R durch Öffnen von S_R umgehend stromlos geschaltet, um ein sichtbares Aufleuchten des nicht ange­ wählten Blinklampenteilkreises B1_R zu vermeiden.

3. Auswertung

Ist der Meßwert für den linken Blinklampenteilkreis B1_L um mehr als einen fest vorgegebenen Schwellwert I_{DIFF MAX} kleiner als der Meßwert für den rechten Blinklampenteil­ kreis B1_R, so ist im linken Blinklampenteilkreis B1_L minde­ stens eine Blinklampe defekt.

Unterscheiden sich der Meßwert für den linken Blinklampen­ teilkreis B1_L und der Meßwert für den rechten Blinklampen­ teilkreis B1_R um weniger als I_{DIFF MAX}, so sind beide Blinklampenteilkreise in Ordnung.

Ist der Meßwert für den linken Blinklampenteilkreis B1_L um mehr als einen fest vorgegebenen Schwellwert I_{DIFF MAX} grö­ ßer als der Meßwert für den rechten Blinklampenteilkreis B1_R, so ist im rechten Blinklampenteilkreis mindestens eine Blinklampe defekt.

4. Systemreaktion

Im ersten Fall verdoppelt der integrierte Schaltkreis IS die Ansteuerfrequenz für das Schaltelement S_L und damit die Blinkfrequenz, um dem Fahrer dadurch einen Defekt im ange­ wählten linken Blinklampenteilkreis zu signalisieren.

In den beiden zuletzt genannten Fällen wird der angewählte linke Blinklampenteilkreis B1_L durch das Schaltelement S_L in gewohnter Weise mit einfacher Blinkfrequenz beauf­ schlagt.

5. Beendigung

Wird der Fahrtrichtungsschalter B wieder in seine Ausgangs­ position (Ruhe- oder Mittelstellung) gebracht, endet der Blinkvorgang.

In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung zur Realisierung des Verfahrens mit nur einem Meßwiderstand R_M dargestellt. Der Meßwiderstand R_M ist einerseits mit der Betriebsspannung U_B verbunden und andererseits mit je einem Schaltanschluß der Schaltelemente S_L/S_R, die in der Zeichnung als Feld­ effekttransistoren ausgeführt sind. Diese sind mit ihrem Steuereingang mit den Anschlüssen out_L/out_R des integrier­ ten Schaltkreises IS verbunden. Der 2. Schaltanschluß der Schaltelemente S_L/S_R ist jeweils mit einem Blinklampenteil­ kreis B1_L/B1_R verbunden.

Der Hauptunterschied in der Funktionsweise der Schaltungs­ anordnung gemäß Fig. 2 gegenüber der von Fig. 1 besteht darin, daß der integrierte Schaltkreis IS in der Lage ist, auf analogem - (sample and hold) oder digitalem Wege (RAM) einen Strommeßwert kurzzeitig zwischenzuspeichern.

Wird der Fahrtrichtungsanzeiger B z. B. in Richtung "links Abbiegen" betätigt, wird zunächst der rechte Blinklampen­ teilkreis B1_R durch Ansteuern des Schaltelementes S_R beströmt. Der Wert des sich daraufhin über R_M einstellenden Spannungsabfalls UR wird von dem integrierten Schaltkreis IS erfaßt und zwischengespeichert. Danach wird umgehend das Schaltelement S_R abgeschaltet, um ein sichtbares Aufleuch­ ten der Blinklampen im rechten (nicht angewählten) Blinklampenteilkreis B1_R zu vermeiden. Anschließend wird durch Ansteuern des Schaltelementes S_L der linke (tatsachlich angewählte) Blinklampenteilkreis B1_L beströmt.

Der sich daraufhin erneut über R_M einstellende Spannungsab­ fall U_R wird nun im integrierten Schaltkreis IS mit dem zuvor zwischengespeicherten Wert für den rechten Blink­ lampenteilkreis B1_R verglichen.

Die darauffolgende Auswertung der Meßwerte und die daraus abgeleitete Systemreaktion ist identisch mit der in der Beschreibung für Fig. 1 erwähnten.

Einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel gemäß Fig. 3 liegt eine Standard-Blinkgeberschaltung, bestehend aus Blink- bzw. Kontrollampen (L_K, B1_L, B1_R), Fahrtrichtungsanzeiger (B), Blinkrelais (BR) sowie einem Steuerschaltkreis (IS) zugrunde. Diese wurde lediglich um die Aufprüfwiderstände R_M und einen etwas vergrößerten Funktionsumfang des Schalt­ kreises IS erweitert.

Durch eine Betätigung des Fahrtrichtungsanzeiger B wird dem integrierten Schaltkreis IS über den Eingang In signali­ siert, daß ein Blinkvorgang eingeleitet wurde.

Der integrierte Schaltkreis IS beginnt daraufhin über die Ausgänge Test-out_L/Test-out_R die beiden mit den Blink­ lampenteilkreisen B1_L und B1_R in Reihe liegenden Aufprüf­ widerständen R_M zu beströmen. Je ein Blinklampenteilkreis und ein Aufprüfwiderstand bilden hierbei einen Spannungs­ teiler. Dessen Teilerverhältnis wird maßgeblich durch die Anzahl der parallel liegenden Blinklampen in den jeweiligen Blinklampenteilkreisen bestimmt. Die sich einstellenden Spannungsteilerverhältnisse werden vom integrierten Schalt­ kreis IS über die Eingänge Sense_L und Sense_R überwacht.

Die Funktionsprüfung erfolgt analog zu Fig. 1, wobei die Bewertung der Blinklampenteilkreisströme indirekt durch die Auswertung der Spannungsteilerverhältnisse vorgenommen wird.

Die Auswertung der Meßwerte und die daraus abgeleitete Systemreaktion ist identisch mit der in der Beschreibung für Fig. 1 erwähnten.

Alternativ zur Strommessung kann auch die durch das PTC- Verhalten der Blinklampen hervorgerufene Einschaltstromab­ fallzeit bis zum Unterschreiten eines bestimmten Schwell­ wertes gemessen und als Entscheidungskriterium herangezogen werden. Die Auswertung der Messung erfolgt analog zur Strommessung.

Das Bild in Fig. 4 zeigt einen typischen Lampeneinschalt­ stromverlauf I über der Zeit t. Dieses Meßverfahren eignet sich für die in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Prinzip­ schaltungen gleichermaßen. Besondere Vorteile bietet dieses Verfahren hinsichtlich der Tatsache, daß der integrierte Schaltkreis IS ein einfacher, digitale Signale verarbeiten­ der Mikrocontroller sein kann, wobei lediglich der Schalt­ punkt der digitalen Eingänge hinreichend genau definiert sein muß. Die Auswertung der Meßgrößen ist identisch mit der unter Fig. 1 , Punkt 3 erwähnten, wenn für I_{DIFF MAX′} t_{DIFF MAX} eingesetzt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Kontrolle der Blinkerfunktion bei Kraft­ fahrzeugen mit Anhänger, bei welchen ein Blinklampenstrom gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers der Blinklampen­ strom des linken und des rechten Blinklampenteilkreises gemessen, die Stromdifferenz der beiden Blinklampenströme ausgewertet und bei Überschreitung einer Stromdifferenz I_{DIFF MAX} ein Defekt im angewählten Blinklampenteilkreis angezeigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromabfallzeit der beiden Blinklampenströme gemessen und ausgewertet und bei Überschreitung einer Stromabfall­ zeitdifferenz t_{DIFF MAX} ein Defekt im angewählten Blink­ lampenteilkreis angezeigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein sichtbares Aufleuchten der Blinklampen während des Prüfvorganges vermieden wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der beiden Blinklampenteilkreisströme simultan oder sequentiell erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Blinklampenteilkreisstromabfallzeiten simultan oder sequentiell erfolgt.

6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Meßwiderstand im Blinklampenkreis, der an eine Auswerteinheit angeschlossen ist, wobei eine Kon­ trollampe zwischen den rechten und den linken Blinklampen­ teilkreis geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung ein integrierter Schaltkreis (IS) ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß je Blinklampenteilkreis (B1_L, B1_R) ein Auf­ prüfwiderstand (R_L, R_R) vorhanden ist, der einerseits mit der Versorgungsspannung (U_B) und andererseits mit dem inte­ grierten Schaltkreis (IS) und einem Schaltelement (S_L, S_R) verbunden ist, wobei jedes Schaltelement (S_L, S_R) wiederum auf die Kontrollampe (L_M) und einem Blinklampenteilkreis (B1_L, B1_R) sowie einem Ausgang (out_L, out_R) des integrier­ ten Schaltkreises (IS) führt.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Meßwiderstand (R_M) einerseits mit der Betriebsspannung (U_B) und dem integrierten Schaltkreis (IS) und andererseits mit je einem Schaltelement (S_R, S_L) ver­ bunden ist, dessen Steuereingang je einem Ausgang (out1, out2) des integrierten Schaltkreises (IS) führt und deren Schaltausgang an je einem Blinklampenteilkreis (B1_L, B1_R) und der Kontrollampe (L_K) liegt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltelemente (S_R, S_L) Halbleiterbau­ steine sind.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedem Blinklampenteilkreis (B1_L, B1_R) ein Aufprüfwiderstand (R_M) zugeordnet ist, der einerseits mit dem Ausgang (Test-out_L, Test-out_R) des integrierten Schalt­ kreises (IS) und andererseits mit dem Blinklampenteilkreis (B1_L, B1_R) sowie einem Eingang (Sense_L, Sense_R) des inte­ grierten Schaltkreises (IS) verbunden ist.