DE4234271B4 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Kontrolle der Blinklampenfunktion bei Kraftfahrzeugen mit Anhänger - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Kontrolle der Blinkerfunktion bei Kraftfahrzeugen mit Anhänger, bei welchen ein Blinklampenstrom gemessen wird, dadurch gekennzeichnet , dass unmittelbar nach Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers der Blinklampenstrom des linken und des rechten Blinklampenteilkreises gemessen, die Stromdifferenz der beiden Blinklampenströme ausgewertet und bei Überschreitung einer Stromdifferenz I_DIFFMAX ein Defekt im angewählten Blinklampenteilkreis angezeigt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Kontrolle der Blinklampenfunktion bei Kraftfahrzeugen mit Anhänger, bei welchem der Blinklampenstrom gemessen wird.
• Bei Blinkstromkreisen in Kraftfahrzeugen ist es erforderlich, die Funktion aller angesteuerten Blinklampen zu überwachen, da die korrekte Funktion des Fahrtrichtungsanzeigers in Fahrzeugen einen wichtigen Beitrag zur Verkehrssicherheit 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 signalisiert 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 Verdopplung der Blinkfrequenz der Kontrollleuchte dem Fahrzeugführer angezeigt.
• Aus der DE 35 31 560 A1 ist eine Kontrolleinrichtung für die Blinklichtsignalanlage von Kraftfahrzeugen bekannt, welche einen Kontrollwiderstand im Blinklampenstromkreis aufweist, wobei eine erste und eine zweite Blinklampenlast durch eine gemeinsame Vorrichtung überwacht werden, die den Spannungsabfall am Kontrollwiderstand misst und mit einem Schwellwert vergleicht. Mittels eines Zeitmessers wird eine Zeitdauer bestimmt, in welcher der Spannungsabfall größer als der Schwellwert ist, wobei die Fehleranzeigen in Abhängigkeit der gemessenen Zeitdauer betätigbar sind.
• 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 Summenleistung der eingeschalteten Blinklampen gemessen wird. Bei Ausfall einer Blinklampe des Zugfahrzeuges oder des Anhängers leuchtet eine sonst bei eingeschaltetem Fahrtrichtungssignal eingeschaltete zweite Kontrolllampe 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 Kraftfahrzeugen mit Anhänger anzugeben.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Kontrolle der Blinkfunktion eine Blinklampenstromdifferenz ausgewertet wird.
• Dabei werden unmittelbar nach Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers der Blinklampenstrom des linken und des rechten Blinklampenteilkreises gemessen. Die Stromdifferenz der beiden Blinklampenströme wird ausgewertet und bei Überschreitung einer Stromdifferenz I_diffmax 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 Stromabfallzeitdifferenz t_DIFFMAX wird ein Defekt im angewählten Blinklampenteilkreis angezeigt.
• Da bei diesem Meßverfahren die eigentliche Blinklampenstrommessung auf eine Zeitmessung zurückgeführt wird, reduziert 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 Verkehrsteilnehmern durch die Blinkanlage während des Prüfvorganges ausgeschlossen.
• Die Messung der beiden Blinklampenteilströme und die Messung der Blinklampenteilstromabfallzeiten ist sowohl simultan als auch sequentiell möglich.
• Die Strommessung erfolgt üblicherweise über einen Meßwiderstand im Blinklampenkreis, welcher an eine Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei zur Signalisierung des Betriebsbereitzustandes eine Kontrollampe zwischen den rechten und linken Blinklampenteilkreis geschaltet ist. Die so gemessene Stromdifferenz wird in einem integrierten Schaltkreis ausgewertet.
• Um den Blinklampenstrom in jedem Blinklampenteilkreis zu messen, ist in jedem Blinklampenteilkreis ein Aufprüfwiderstand gleicher Dimensionierung angeordnet, der einerseits mit der Versorgungsspannung und andererseits mit dem integrierten 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 Halbleiterbausteine 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 Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
• Die Zeichnung zeigt in
• 1 eine Schaltungsanordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Meßwiderständen,
• 2 eine Schaltungsanordnung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Meßwiderstand.
• 3 eine Schaltungsanordnung mit Relais und Aufprüfwiderständen.
• 4 den typischen Einschaltlampenstromverlauf für 1, 2 und 3 identische Blinklampen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Schaltung 1, am Beispiels eines Abbiegevorgangs nach links erklärt.
• Der zeitliche Ablauf des Blinkvorganges ist zur besseren Verdeutlichung der Funktion in fünf Zeitabschnitte gegliedert.
• 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 Stromfluß von der Betriebsspannung U_B, durch die Meßwiderstände R_L/R_R, die Schaltelemente S_L/S_R, sowie die Blinklampenteilkreise Bl_L/Bl_R, hin zur Fahrzeugmasse.
• Dies führt in den Meßwiderständen R_L und R_R zu einem den jeweiligen Blinklampenteilkreisströmen I_BLL/I_BLR proportionalen Spannungsabfall U_RL/U_RR.
• Über die Anschlüsse Sense_L/Sense_R werden dem integrierten Schaltkreis IS beide Meßgrößen U_RL und U_RR zugeführt.
• 2. Funktionsprüfung
• Im Baustein selbst findet nun eine Bewertung der Blinklampenteilkreisströme I_BLL und I_BLR statt. Dies kann im einfachsten Falle durch einen Fensterkomparator erfolgen. Nach Beendigung der Messung wird der rechte Blinklampenteilkreis Bl_R durch öffnen von S_R umgehend stromlos geschaltet, um ein sichtbares Aufleuchten des nicht angewählten Blinklampenteilkreises Bl_R zu vermeiden.
• 3. Auswertung
• Ist der Meßwert für den linken Blinklampenteilkreis Bl_L um mehr als einen fest vorgegebenen Schwellwert I_DIFFMAX kleiner als der Meßwert für den rechten Blinklampenteilkreis Bl_R, so ist im linken Blinklampenteilkreis Bl_L mindestens eine Blinklampe defekt.
• Unterscheiden sich der Meßwert für den linken Blinklampenteilkreis Bl_L und der Meßwert für den rechten Blinklampenteilkreis Bl_R um weniger als I_DIFFMAX, so sind beide Blinklampenteilkreise in Ordnung.
• Ist der Meßwert für den linken Blinklampenteilkreis Bl_L um mehr als einen fest vorgegebenen Schwellwert I_DIFFMAX größer als der Meßwert für den rechten Blinklampenteilkreis Bl_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 angewählten linken Blinklampenteilkreis zu signalisieren.
• In den beiden zuletzt genannten Fällen wird der angewählte linke Blinklampenteilkreis Bl_L durch das Schaltelement S_L in gewohnter Weise mit einfacher Blinkfrequenz beaufschlagt.
• 5. Beendigung
• Wird der Fahrtrichtungsschalter B wieder in seine Ausgangsposition (Ruhe- oder Mittelstellung) gebracht, endet der Blinkvorgang.
• In 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 Feldeffekttransistoren ausgeführt sind. Diese sind mit ihrem Steuereingang mit den Anschlüssen out_L/out_R des integrierten Schaltkreises IS verbunden. Der 2. Schaltanschluß der Schaltelemente S_L/S_R ist jeweils mit einem Blinklampenteilkreis Bl_L/Bl_R verbunden.
• Der Hauptunterschied in der Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäß 2 gegenüber der von 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 Blinklampenteilkreis Bl_R durch Ansteuern des Schaltelementes S_R bestromt. Der Wert des sich daraufhin über R_M einstellenden Spannungsabfalls U_R wird von dem integrierten Schaltkreis IS erfaßt und zwischengespeichert. Danach wird umgehend das Schaltelement S_R abgeschaltet, um ein sichtbares Aufleuchten der Blinklampen im rechten {nicht angewählten) Blinklampenteilkreis Bl_R zu vermeiden. Anschließend wird durch Ansteuern des Schaltelementes S_L der linke (tatsächlich angewählte) Blinklampenteilkreis Bl_L bestromt.
• Der sich daraufhin erneut über R_M einstellende Spannungsabfall U_R wird nun im integrierten Schaltkreis IS mit dem zuvor zwischengespeicherten Wert für den rechten Blinklampenteilkreis Bl_R verglichen.
• Die darauffolgende Auswertung der Meßwerte und die daraus abgeleitete Systemreaktion ist identisch mit der in der Beschreibung für 1 erwähnten.
• Einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel gemäß 3 liegt eine Standard-Blinkgeberschaltung, bestehend aus Blink- bzw. Kontrollampen (L_K, Bl_L, Bl_R), Fahrtrichtungsanzeiger (B), Blinkrelais (BR) sowie einem Steuerschaltkreis (IS) zugrunde. Diese wurde lediglich um die Aufprüfwiderstände R_M und einen etwas vergrößerten Funktionsumfang des Schaltkreises IS erweitert.
• Durch eine Betätigung des Fahrtrichtungsanzeiger B wird dem integrierten Schaltkreis IS über den Eingang In signalisiert, daß ein Blinkvorgang eingeleitet wurde.
• Der integrierte Schaltkreis IS beginnt daraufhin über die Ausgänge Test-out_L/Test-out_R die beiden mit den Blinklampenteilkreisen Bl_L und Bl_R in Reihe liegenden Aufprüfwiderständen R_M zu bestromen. Je ein Blinklampenteilkreis und ein Aufprüfwiderstand bilden hierbei einen Spannungsteiler. Dessen Teilerverhältnis wird maßgeblich durch die Anzahl der parallel liegenden Blinklampen in den jeweiligen Blinklampenteilkreisen bestimmt. Die sich einstellenden Spannungsteilerverhältnisse werden vom integrierten Schaltkreis IS über die Eingänge Sense_L und Sense_R überwacht.
• Die Funktionsprüfung erfolgt analog zu 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 1 erwähnten.
• Alternativ zur Strommessung kann auch die durch das PTC-Verhalten der Blinklampen hervorgerufene Einschaltstromabfallzeit bis zum Unterschreiten eines bestimmten Schwellwertes gemessen und als Entscheidungskriterium herangezogen werden. Die Auswertung der Messung erfolgt analog zur Strommessung.
• Das Bild in 4 zeigt einen typischen Lampeneinschaltstromverlauf I über der Zeit t. Dieses Meßverfahren eignet sich für die in 1 bis 3 dargestellten Prinzipschaltungen gleichermaßen. Besondere Vorteile bietet dieses Verfahren hinsichtlich der Tatsache, daß der integrierte Schaltkreis IS ein einfacher, digitale Signale verarbeitender Mikrocontroller sein kann, wobei lediglich der Schaltpunkt der digitalen Eingänge hinreichend genau definiert sein muß. Die Auswertung der Meßgrößen ist identisch mit der unter 1 , Punkt 3 erwähnten, wenn für I_DIFFMAX, t_DIFFMAX eingesetzt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur Kontrolle der Blinkerfunktion bei Kraftfahrzeugen mit Anhänger, bei welchen ein Blinklampenstrom gemessen wird, dadurch gekennzeichnet , dass unmittelbar nach Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers der Blinklampenstrom des linken und des rechten Blinklampenteilkreises gemessen, die Stromdifferenz der beiden Blinklampenströme ausgewertet und bei Überschreitung einer Stromdifferenz I_DIFFMAX 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 Stromabfallzeitdifferenz t_DIFFMAX ein Defekt im angewählten Blinklampenteilkreis angezeigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 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 Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei eine Kontrolllampe zwischen den rechten und den linken Blinklampenteilkreis geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung ein integrierter Schaltkreis (IS) ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass je Blinklampenteilkreis (BL_L, Bl_R) ein Aufprüfwiderstand (R_L, R_R) vorhanden ist, der einerseits mit der Versorgungsspannung (U_B) und andererseits mit dem integrierten Schaltkreis (IS) und einem Schaltelement (S_L, S_R) verbunden ist, wobei jedes Schaltelement (S_L, S_R) wiederum auf die Kontrolllampe (L_K) und einen Blinklampenteilkreis (Bl_L, Bl_R) sowie einen Ausgang (out_L, out_R) des integrierten Schaltkreises (IS) führt.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, 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) verbunden ist, dessen Steuereingang auf je einen Ausgang (out1, out2) des integrierten Schaltkreises (IS) führt und deren Schaltausgang an je einem Blinklampenteilkreis (Bl_L, Bl_R) und der Kontrolllampe (L_K) liegt.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (S_R, S_L) Halbleiterbausteine sind.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Blinklampenteilkreis (Bl_L, Bl_R) ein Aufprüfwiderstand (R_M) zugeordnet ist, der einerseits mit einem Ausgang (Test-out_L, Test-out_R) des integrierten Schaltkreises (IS) und andererseits mit einem Blinklampenteilkreis (Bl_L, Bl_R) sowie einem Eingang (Sense_L, Sense_R) des integrierten Schaltkreises (IS) verbunden ist.