EP0051854A1 - Schaltung zur Fehlermeldung bei einem über einer elektronischen Schalteinrichtung geschalteten Stromverbraucher - Google Patents

Schaltung zur Fehlermeldung bei einem über einer elektronischen Schalteinrichtung geschalteten Stromverbraucher Download PDF

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EP0051854A1
EP0051854A1 EP81109507A EP81109507A EP0051854A1 EP 0051854 A1 EP0051854 A1 EP 0051854A1 EP 81109507 A EP81109507 A EP 81109507A EP 81109507 A EP81109507 A EP 81109507A EP 0051854 A1 EP0051854 A1 EP 0051854A1
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electronic switching
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Kabel Rheydt AG
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AEG Telefunken Kabelwerke AG
AEG Kabel AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection

Definitions

  • the invention relates to a circuit according to the preamble of claim 1.
  • the error message takes place via a separate line to a display device common to numerous electricity consumers.
  • the invention has for its object to reduce the number of lines leading to a control center.
  • the invention has the advantage that the error message is sent via the control line, so that no separate message lines are required.
  • 1 designates an electronic switching device which contains a switching transistor 2, via which the current consumer 3 connected to the positive pole of the voltage source is connected to the ground potential which forms a negative pole.
  • the switch 4 located in an operating center is closed, the base of the transistor 2 is supplied with a control voltage which switches on the current consumer via a series resistor 5.
  • the magnitude of this control voltage is determined by the tens diode 7 to the value U z and is reduced by the voltage drop across the series resistor 5 compared to the voltage U of the voltage source.
  • This voltage U is also present at the window discriminator 7, which however is included this value does not pass current through the display element shown as indicator lamp 8.
  • the series resistor 5, the window discriminator 7 and the indicator lamp 8 are combined in a display device 9, which is located in the area of the control center.
  • the electronic switching device 1 is assigned fault detectors 10 and 11, of which the fault detector 10 supplies a signal to the OR gate 12 in the event of a short circuit in the consumer, the fault detector 11 in the event of an interruption in the consumer circuit.
  • the output signal of the OR gate 12 which arises in the event of an error causes the switch 13 to be closed, which is preferably designed as a controllable semiconductor, but could also be a make contact of a relay actuated by the output signal of the OR gate 12.
  • the switch 13 forms a controllable impedance which changes its resistance value from "zero" (closed) to "infinite” (open), but it would also be possible within the meaning of the invention, e.g. when using a switching transistor to cause a change in resistance between a first value that is greater than zero and a second value that is greater than the first but finite.
  • the difference in resistance causes the input resistance of the electronic switching device 1 to assume a lower value in the event of a fault, so that because of the then increased voltage drop across the series resistor 5, the input voltage at the window discriminator is also noticeably reduced.
  • the window discriminator 7 is designed in such a way that the output current for actuation of the input voltage which is noticeably reduced compared to the value U is Indicator lamp 8 emits, which thus indicates the existence of an error.
  • the window discriminator causes an error display if its input voltage is greater than U z , for example if the control line is interrupted incorrectly.
  • a ground short-circuit of the control line would be indicated anyway by the indicator lamp 8 lighting up, because then the input voltage at the window discriminator 7 is less than U.
  • the input resistance to be measured between control line 14 and ground can of course also be changed as a function of the error in that the switch 13 or a switching transistor controlled by the output signal of the OR gate 12 is arranged in series in the control circuit. However, the switch would then have to be opened in the event of a fault, so that a voltage which is greater than U Z is present at the window discriminator, which then causes the indicator lamp 8 to light up.
  • a qualitative evaluation of the voltage present on the control line 14 behind the resistor 5 by means of the window discriminator 7 enables a selective determination of various types of errors.
  • a particularly simple display device 15 is shown in FIG. 2, in which errors are indicated by a light-emitting diode 16 through which the control line current flows.
  • the display device 15 can be used in conjunction with the electronic switching device 1 shown in FIG. 1, but then the Zener diode 6 is not required.
  • the switch 13 When the switch 13 is open, that is to say if there is no fault, a small current flows in the control line 14, which does not light up the LED 16.
  • the current is particularly low when transistor 2 is a VMOS transistor. If, in the event of an error, the OR gate 12 causes the switch 13 to close, or if the control line is short-circuited to the ground, a higher current flows which causes the light-emitting diode 16 to light up. With a circuit according to FIG. 2, however, the interruption of the control line 14 is not indicated.
  • FIG. 3 An extended circuit for additional monitoring of the functionality of the brake light switch 4 'of a motor vehicle is shown in FIG. 3.
  • An OR gate 17 is located between the window discriminator 7 and the indicator lamp 8, as a result of which the error display explained at the outset is not influenced via the first input 18.
  • the second input 19 of the OR gate is connected to the output of an inverter 20, the input of which is connected on the one hand with high resistance (resistor 21) to the positive pole of the voltage source and on the other hand via a control switch 22 which can be actuated by the pressure of the brake fluid and via an AND provided for potential isolation -Gate 23 is connected to the connecting line between the switch 4 'and the resistor 5.
  • switch 4 When switch 4 'is open, this connecting line has ground potential, provided that: switch 22 is open. At the input of the inverter there is an H signal which has been converted into an L signal at 19. The indicator lamp 8 is de-energized.
  • the brake switch 4 If the foot brake is pressed, the brake switch 4 'is closed. An H signal is present at AND gate 23. If the control switch 22 speaks after the build-up of the brake pressure in the master cylinder, there is an H signal at the input of the inverter 20 and an L signal at the input 19 of the OR gate 17, so that the display 8 remains de-energized.
  • the inverter 20 receives an L signal after the control switch 22 has responded. An H signal is then present at its output, as a result of which the fault lamp 8 responds.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Fehlermeldung bei einem über eine elektronische Schalteinrichtung geschalteten Stromverbraucher mittels einer Anzeigevorrichtung, wobei dem Eingang der elektronischen Schalteinrichtung über eine Steuerleitung ein die Einschaltung des Stromverbrauchers bewirkendes Steuersignal zuführbar ist. Zur Lösung der Aufgabe, die Anzahl der in einer Bedienungszentrale zuführenden Leitungen zu verringern, ist vorgesehen, dass der Eingangswiderstand der elektronischen Schalteinrichtung durch eine von einem Fehlersignal gesteuerte Impedanz veränderbar ist, und dass die Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit vom in der Steuerleitung fliessenden Strom betätigt wird und eine Fehleranzeige abgibt, wenn der Strom in der Steuerleitung von dem Wert abweicht, welcher bei nicht vorhandenem Fehler fliesst.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einer durch die DE-OS 22 03 426 bekannten derartigen Schaltung erfolgt die Fehlermeldung über eine gesonderte Leitung zu einer für zahlreiche Stromverbraucher gemeinsamen Anzeigeeinrichtung.
  • Wenn man eine Vielzahl von Stromverbrauchern, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, einzeln für sich überwachen will, muß eine große Anzahl von Leitungen zur Bedienungszentrale geführt werden, nämlich je Verbraucher eine Steuerleitung und eine Meldeleitung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der zu einer Bedienungszentrale zu führenden Leitungen zu verringern.
  • Die Lösung gelingt durch die in Anspruch 1 gekennzeich- ' neten Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die Fehlermeldung über die Steuerleitung erfolgt, so daß keine gesonderten Meldeleitungen benötigt werden.
  • Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Schaltungsbeispielen erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine vereinfacht dargestellte erfindungsgemäße Schaltung mit einem als Anzeigelampe ausgebildetem Anzeigeelement,
    • Fig. 2 zeigt eine Abwandlung unter Verwendung einer Leuchtdiode als Anzeigeelement,
    • Fig. 3 zeigt eine Anzeigeeinrichtung, welche die Kontrolle des Bremslichtschalters eines Kraftfahrzeuges ermöglicht.
  • Mit 1 ist eine elektronische Schalteinrichtung bezeichnet, welche einen Schalttransistor 2 enthält, über welchen der mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbundene Stromverbraucher 3 mit dem einen Minuspol bildeten Massepotential verbunden ist. Wenn der in eine Bedienungszentrale befindliche Schalter 4 geschlossen ist, wird der Basis des Transistors 2 über einen Vorwiderstand 5 eine die Einschaltung des Stromverbrauchers bewirkende Steuerspannung zugeführt. Die Größe dieser Steuerspannung wird durch die Zehnerdiode 7 auf den Wert Uz festgelegt und ist gegenüber der Spannung U der Spannungsquelle um den Spannungsabfall am Vorwiderstand 5 verringert. Diese Spannung U liegt auch am Fensterdiskriminator 7 an, welcher jedoch bei diesem Wert keinen Strom durch das als Anzeigelampe 8 dargestellte Anzeigeelement durchläßt.
  • Der Vorwiderstand 5, der Fensterdiskriminator 7 und die Anzeigelampe 8 sind in einer Anzeigeeinrichtung 9 zusammengefaßt, welche sich im Bereich der Bedienungszentrale befindet.
  • Der elektronischen Schalteinrichtung 1 sind Fehlerdetektoren 10 und 11 zugeordnet, von denen der Fehlerdetektor 10 bei Verbraucherkurzschluß, der Fehlerdetektor 11 bei Unterbrechung des Verbraucherstromkreises dem ODER-Gatter 12 ein Signal zuführen. Das bei einem Fehler entstehende Ausgangssignal des ODER-Gatters 12 bewirkt ein Schließen des Schalters 13, welcher vorzugsweise als steuerbarer Halbleiter ausgebildet ist, jedoch auch ein Schließkontakt eines vom Ausgangssignal des ODER-Gatters 12 betätigten Relais sein könnte. Der Schalter 13 bildet eine steuerbare Impedanz, die ihren Widerstandswert von "Null" (geschlossen) auf "unendlich" (offen) ändert, wobei es jedoch ebenfalls im Sinne der Erfindung möglich wäre, z.B. bei Verwendung eines Schalttransistors eine Widerstandsänderung zwischen einem ersten Wert, der größer als Null ist, und einem zweiten Wert zu bewirken, welcher größer als der erste aber endlich ist.
  • In jedem Falle bewirkt der Widerstandsunterschied, daß der Eingangswiderstand der elektronischen Schalteinrichtung 1 im Fehlerfall einen niedrigeren Wert annimmt, so daß wegen des dann erhöhten Spannungsabfalls am Vorwiderstand 5 auch die Eingangsspannung am Fensterdiskriminator merkbar verringert wird. Der Fensterdiskriminator 7 ist so ausgelegt, daß der bei gegenüber den Wert U merkbar verringerter Eingangsspannung einen Ausgangsstrom zur Betätigung der Anzeigelampe 8 abgibt, welche somit das Bestehen eines Fehlers anzeigt. Zusätzlich bewirkt der Fensterdiskriminator eine Fehleranzeige, wenn seine Eingangsspannung größer als Uz ist, wenn z.B. die Steuerleitung fehlerhaft unterbrochen ist.
  • Ein Massekurzschluß der Steuerleitung würde ohnehin deshalb durch Aufleuchten der Anzeigelampe 8 angezeigt, weil dann die Eingangsspannung am Fensterdiskriminator 7 kleiner als U ist.
  • Der zwischen Steuerleitung 14 und Masse zu messende Eingangswiderstand kann selbstverständlich auch dadurch fehlerabhängig verändert werden, daß der Schalter 13 bzw. ein vom Ausgangssignal des ODER-Gatters 12 gesteuerter Schalttransistor in Reihenschaltung im Steuerkreis angeordnet ist. Allerdings müßte dann im Fehlerfall der Schalter geöffnet werden, so daß eine Spannung, die größer als UZ ist, am Fensterdiskriminator anliegt, welcher daraufhin ein Aufleuchten der Anzeigelampe 8 bewirkt.
  • Durch eine qualitative Auswertung der an der Steuerleitung 14 hinter dem Widerstand 5 anliegenden Spannung mittels des Fensterdiskriminators 7 ist eine selektive Ermittlung verschiedener Fehlerarten möglich.
  • Eine besondere einfache Anzeigeeinrichtung 15 ist in Fig. 2 dargestellt, bei welcher Fehler durch eine direkt vom Strom der Steuerleitung durchflossene Leuchtdiode 16 angezeigt werden. Die Anzeigeeinrichtung 15 kann in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten elektronischen Schalteinrichtung 1 verwendet werden, wobei dann aber die Zenerdiode 6 nicht erforderlich ist.
  • Bei geöffnetem Schalter 13, falls also kein Fehler vorhanden ist, fließt in der Steuerleitung 14 ein geringer Strom, welcher die Leuchtdiode 16 nicht zum Aufleuchten bringt. Der Strom ist besonders gering, wenn der Transistor 2 ein VMOS-Transistor ist. Wenn bei einem Fehler das ODER-Gatter 12 die Schließung des Schalters 13 bewirkt, oder wenn ein Massekurzschluß der Steuerleitung vorliegt, fließt ein höherer, das Aufleuchten der Leuchtdiode 16 bewirkender Strom. Mit einer Schaltung nach Fig. 2 wird allerdings nicht die Unterbrechung der Steuerleitung 14 angezeigt.
  • Eine erweiterte Schaltung zur zusätzlichen Überwachung der Funktionsfähigkeit des Bremslichtschalters 4' eines Kraftfahrzeuges ist in Fig. 3 dargestellt.
  • Zwischen dem Fensterdiskriminator 7 und der Anzeigelampe 8 befindet sich ein ODER-Gatter 17, wodurch die eingangs erläuterte Fehleranzeige über den ersten Eingang 18 nicht beeinflußt wird. Der zweite Eingang 19 des ODER-Gatters ist mit dem Ausgang eines Inverters 20 verbunden, dessen Eingang einerseits hochohmig (Widerstand 21) mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist und andererseits über einen vom Druck der Bremsflüssigkeit betätigbaren Kontrollschalter 22 und über ein zur Potentialtrennung vorgesehenes UND-Gatter 23 an die zwischen dem Schalter 4' und dem Widerstand 5 liegende Verbindungsleitung angeschlossen ist.
  • Bei geöffnetem.Schalter 4' hat diese Verbihdungsleitung Massepotential, sofern auch:der Schalter 22 geöffnet ist. Am Eingang des Inverters liegt ein H-Signal, welches zu einem L-Signal an 19 umgeformt wurde. Die Anzeigelampe 8 ist stromlos.
  • Wird die Fußbremse gedrückt, wird der Bremsschalter 4' geschlossen. An UND-Gatter 23 liegt ein H-Signal an. Spricht nach dem Aufbau des Bremsdruckes im Hauptbremszylinder der Kontrollschalter 22 an, liegt am Eingang des Inverters 20 ein H-Signal und am Eingang 19 des ODER-Gatters 17 ein L-Signal, so daß die Anzeige 8 weiterhin stromlos bleibt.
  • Wird nach Betätigung der Fußbremse der Schalter 4' z.B. infolge eines unrichtig einjustierten Gestänges nicht geschlossen, so erhält nach Ansprechen des Kontrollschalters 22 der Inverter 20 ein L-Signal. An seinem Ausgang liegt dann ein H-Signal, wodurch die Fehlerlampe 8 anspricht.
  • Ein Fehler wird auch angezeigt, wenn der Schalter 4' verspätet erst nach dem Aufbau des Bremsdruckes und nach dem Schließen des Kontrollschalters 22 geschlossen wird. Da in diesem Fall die Anzeigelampe 8 nur kurz aufleuchten würde, ist es sinnvoll, das Fehlersignal mit Hilfe einer Speicherzelle 24 für eine bestimmte Zeit abzuspeichern.

Claims (15)

1. Schaltung zur Fehlermeldung bei einem über eine elektronische Schalteinrichtung geschalteten Stromverbraucher mittels einer Anzeigevorrichtung, wobei dem Eingang der elektronischen Schalteinrichtung über eine Steuerleitung eine die Einschaltung des Stromverbrauchers bewirkendes Steuersignal zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der elektronischen Schalteinrichtung (1) durch eine von einem Fehlersignal gesteuerte Impedanz (13) veränderbar ist, und daß die Anzeigeeinrichtung (9, 15) in Abhängigkeit vom in der Steuerleitung (14) fließenden Strom betätigt wird und eine Fehleranzeige abgibt, wenn der Strom in der Steuerleitung (14) von dem Wert abweicht, welcher bei nicht vorhandenem Fehler fließt.
2. Schaltung nach Anspruch1, daduruch gekennzeichnet, daß in die Steuerleitung (14) ein ohmscher Reihenwiderstand geschaltet ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Impedanz (13) parallel zum Eingang der elektronischen Schalteinrichtung (1) geschaltet ist.
4. Schaltung nach Anpsruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Impedanz (13) in Reihe zur Steuerleitung (14) der elektronischen Schalteinrichtung (1) geschaltet ist.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Impedanz (13) ein steuerbarer Halbleiter ist.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe der elektronischen Schalteinrichtung (1) von einem Transistor (2) gebildet ist.
7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (2) ein VMOS-Transistor ist.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement eine Leuchtdiode (16) ist.
9. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiode (16) vom Strom in der Steuerleitung (14) durchflossen ist.
10. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (9) von einer um den Spannungsabfall den Reihenwiderstand (5) verminderten Spannung betätigbar ist.
11. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anzeigeelement (8) ein Fensterdiskriminator (7) vorgeschaltet ist.
12. Schaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang der elektronischen Schalteinrichtung (1) eine Zenerdiode (6) parallel geschaltet ist.
13. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anzeigeelement (8) ein ODER-Gatter (17) vorgeschaltet ist, über dessen zweitem Eingang (19) ein das Anzeigeelement (8) betätigendes zweites Meldesignal zuführbar ist, welches bei fehlerhaftem Nichtschließen des die Einschaltung des Stromverbrauchers bewirkenden Schalters (4, 4') anliegt.
14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle des Bremslichtschalters (4') eines Kraftfahrzeuges ein vom Druck der Bremsflüssigkeit betätigbarer Kontrollschalter (22) vorgesehen ist, durch dessen Ansprechen im Falle des Nichtschließens des Bremslichtschalters (4') ein Meldesignal am zweiten Eingang (19) des ODER-Gatters (17) entsteht.
15. Schaltung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Eingang (19) des ODER-Gatters (17) ein Inverter (20) vorgeschaltet ist, dessen Eingang einerseits über einen Widerstand (21) vor dem Bremslichtschalter (4') mit dem Pluspol der Spannungsquelle und andererseits hinter dem Bremslichtschalter (4') über den Kontrollschalter (22) und einem Potentialtrenner (23) mit dem Potential der Steuerleitung (14) verbunden ist.
EP81109507A 1980-11-11 1981-11-04 Schaltung zur Fehlermeldung bei einem über einer elektronischen Schalteinrichtung geschalteten Stromverbraucher Expired EP0051854B1 (de)

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