EP0051854B1 - Failure-indicating circuit for a current load connected over an electronic switching device - Google Patents
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- 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.
- an incandescent lamp through which the current of the control line flows serves as a display element, which lights up when the current in the control line assumes increased values in the event of a fault.
- the PTC characteristic of the incandescent lamp its resistance increases at the same time and causes a current limitation.
- the increase in the current in the control line results from a special arrangement and switching of the electronic switching device and not as a result of a targeted control of the impedance of the control line via an error signal.
- the known circuit is therefore not of general use and only enables the detection of a limited number of types of errors.
- the invention has the advantage that the error message is sent via the control line, so that no separate message lines are required.
- 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), although it would also be possible in the sense of the invention, for. B. 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 input voltage, which is noticeably lower than the value U z, emits an output current for actuating the indicator lamp 8, which thus indicates the existence of an error.
- the window discriminator causes an error display when its input voltage is greater than U z when z. B. the control line is faulty interrupted.
- a ground short 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 Uzist.
- 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 switch 13 or a switching transistor controlled by the output signal of 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 at the window discriminator is present, 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 special simple display device 15 is shown in FIG. 2, in which errors are indicated by a light-emitting diode 16 through which the current of the control line 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 switch 22 is also 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 error lamp 8 responds.
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit according to the preamble of
Bei einer durch die DE-A-2 203 428 bekannten derartigen Schaltung erfolgt die Fehlermeldung über eine gesonderte Leitung zu einer für zahlreiche Stromverbraucher gemeinsamen Anzeigeeinrichtung.In such a circuit known from DE-A-2 203 428, the error message takes place via a separate line to a display device common to numerous electricity consumers.
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.If you want to monitor a large number of electricity consumers, especially in a motor vehicle, individually, a large number of lines must be led to the control center, namely one control line and one signal line for each consumer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der zu einer Bedienungszentrale zu führenden Leitungen zu verringern.The invention has for its object to reduce the number of lines leading to a control center.
Die Lösung gelingt durch die in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The solution is achieved by the features characterized in
Bei einer durch die DE-A-2 649 034 bekannten derartigen Schaltung dient eine vom Strom der Steuerleitung durchflossene Glühlampe als Anzeigeelement, welches dann aufleuchtet, wenn im Fehlerfall der Strom in der Steuerleitung erhöhte Werte annimmt. Infolge der PTC-Charakteristik der Glühlampe erhöht sich gleichzeitig deren Widerstand und bewirkt eine Strombegrenzung. Die Erhöhung des Stroms in der Steuerleitung ergibt sich durch eine spezielle Anordnung und Schaltung der elektronischen Schalteinrichtung und nicht infolge einer gezielten Steuerung der Impedanz der Steuerleitung über ein Fehlermeldesignal. Die bekannte Schaltung ist deshalb nicht allgemein verwendbar und ermöglicht nur die Erfassung einer beschränkten Anzahl von Fehlerarten.In such a circuit known from DE-A-2 649 034, an incandescent lamp through which the current of the control line flows serves as a display element, which lights up when the current in the control line assumes increased values in the event of a fault. As a result of the PTC characteristic of the incandescent lamp, its resistance increases at the same time and causes a current limitation. The increase in the current in the control line results from a special arrangement and switching of the electronic switching device and not as a result of a targeted control of the impedance of the control line via an error signal. The known circuit is therefore not of general use and only enables the detection of a limited number of types of errors.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die Fehlermeldung über die Steuerleitung erfolgt, so daß keine gesonderten Meldeleitungen benötigt werden.The invention has the advantage that the error message is sent via the control line, so that no separate message lines are required.
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.
- Fig. 1 shows a simplified circuit according to the invention with a display element designed as an indicator lamp.
- Fig. 2 shows a modification using a light emitting diode as a display element.
- Fig. 3 shows a display device which enables the control of the brake light switch of a motor vehicle.
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 gebildeten 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 Uz liegt auch am Fensterdiskriminator 7 an, welcher jedoch bei diesem Wert keinen Strom durch das als Anzeigelampe 8 dargestellte Anzeigeelement durchläßt.1 designates an electronic switching device which contains a
Der Vorwiderstand 5, der Fensterdiskriminator 7 und die Anzeigelampe 8 sind in einer Anzeigeeinrichtung 9 zusammengefaßt, welche sich im Bereich der Bedienungszentrale befindet.The
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.The
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 Uz 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.In any case, the difference in resistance causes the input resistance of the
Ein Massekurzschluß der Steuerleitung würde ohnehin deshalb durch Aufleuchten der Anzeigelampe 8 angezeigt, weil dann die Eingangsspannung am Fensterdiskriminator 7 kleiner als Uzist.A ground short of the control line would be indicated anyway by the
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.The input resistance to be measured between
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.A qualitative evaluation of the voltage present on the
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.A special
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.When the switch 13 is open, that is to say if there is no fault, a small current flows in the
Eine erweiterte Schaltung zur zusätzlichen Überwachung der Funktionsfähigkeit des Bremslichtschalters 4' eines Kraftfahrzeuges ist in Fig. 3 dargestellt.An extended circuit for additional monitoring of the functionality of the brake light switch 4 'of a motor vehicle is shown in FIG. 3.
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.An OR gate 17 is located between the
Bei geöffnetem Schalter 4' hat diese Verbindungsleitung 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.When switch 4 'is open, this connecting line has ground potential, provided
Wird die Fußbremse gedrückt, wird der Bremsschalter4' 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.If the foot brake is pressed, the brake switch 4 'is closed. An H signal is present at AND
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 seinen Ausgang liegt dann ein H-Signal, wodurch die Fehlerlampe 8 anspricht.Is the switch 4 'z. B. not closed due to an incorrectly adjusted linkage, the
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.An error is also indicated if the switch 4 'is closed late only after the brake pressure has been built up and after the
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