DE19630644A1

DE19630644A1 - Elektrische Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE19630644A1
Application number: DE19630644A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hirt; Erwin Burner; Reiner Fuerst; Heinrich Wacker
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: DE19630644C2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Beleuchtungseinrich tung, insbesondere eines an elektrische Stromquellen mit un terschiedlichen elektrischen Versorgungsspannungen an schließbaren Elektrogerätes z. B. einer Bedienungsanordnung eines vom Fahrzeugmotor unabhängigen Heizgerätes in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Lichterzeuger- bzw. Lam penelement.

Kraftfahrzeuge, und zwar Personenkraftwagen sowie Omnibusse und Nutzfahrzeuge, werden oftmals mit einer vom jeweiligen Fahrzeugmotor unabhängigen Heizungsanlage ausgerüstet, um die Fahrerkabine bzw. den Innenraum unabhängig vom Fahrbe trieb und insbesondere auch bei längeren Haltezeiten bei ab gestelltem Fahrzeugmotor komfortabel erwärmen bzw. warmhal ten zu können. Soweit für diese Heizgeräte und -anlagen elektrische Bedienungsanordnungen vorgesehen sind, sind die se so ausgebildet, daß sie ohne weiteres an unterschiedliche Stromquellen mit unterschiedlichen elektrischen Versorgungs spannungen angeschlossen werden können. Die elektrischen Bordnetze von Personenkraftwagen sind in der Regel auf 12 V ausgelegt, die Bordnetze von Omnibussen und Nutzfahrzeugen arbeiten im allgemeinen mit 24 V. Um eventuelle Unter- oder Überspannungen beherrschen zu können, sind die Bedienungsan ordnungen so ausgelegt, daß sie in einem Spannungsbereich zwischen etwa 10 V und 30 V sicher arbeiten können.

Eine gewisse Schwierigkeit besteht im Zusammenhang mit der Beleuchtung der Bedienungsanordnung. Die Lichterzeuger- bzw. Lampenelemente der Beleuchtung werden üblicherweise direkt an das jeweilige Bordnetz des Kraftfahrzeuges angeschlossen. Dies hat bisher zur Folge, daß jeweils Lichterzeuger- bzw. Lampenelemente mit einer dem jeweiligen Bordnetz angepaßten elektrischen Nennspannung eingesetzt werden müssen. Da oft mals bei der Herstellung einer genannten Heizungsanlage bzw. eines genannten Heizgerätes der spätere Einsatzort unbekannt ist, können bisher die Lichterzeuger- bzw. Lampenelemente praktisch erst beim Einbau der Heizungsanlage bzw. des Hei zungsgerätes in das Fahrzeug richtig ausgewählt und montiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, in diesem Zusammenhang ei ne deutliche Verbesserung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lichterzeuger- bzw. Lampenelement eine elektrische Nennspan nung aufweist, welche der geringsten möglichen Versorgungs spannung angepaßt ist oder darunter liegt, und mit der Stromquelle über eine Begrenzerschaltung verbunden ist, die die elektrische Leistung des Lichterzeuger- bzw. Lampenelem entes auf einen zulässigen Wert begrenzt.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Be leuchtungseinrichtung mit Lichterzeuger- bzw. Lampenelemen ten aufzurüsten, deren Nennspannung an die geringste mögli che Versorgungsspannung angepaßt ist. Durch Ausrüstung der Beleuchtungseinrichtung mit einer Begrenzerschaltung, welche die den Lichterzeuger- bzw. bzw. Lampenelementen zugeführte elektrische Leistung auf den zulässigen Maximalwert be grenzt, wird dann sichergestellt, daß auch bei Anschluß der Beleuchtungseinrichtung an eine Stromquelle mit der höchst möglichen Versorgungsspannung die Lichterzeuger- bzw. Lam penelemente mit normaler Lebensdauer arbeiten können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Begrenzerschaltung die jeweilige Versor gungsspannung mit derartigem Pausen-Impuls-Verhältnis getak tet an die Lichterzeuger- bzw. Lampenelemente weiterleitet, daß der zeitliche Mittelwert der elektrischen Spannung am Lichterzeuger- bzw. Lampenelement etwa der elektrischen Nennspannung dieses Elementes entspricht oder darunter liegt.

Bei dieser Ausführungsform wird berücksichtigt, daß übliche Lichterzeuger- bzw. Lampenelemente kurzzeitigen Überspannun gen ohne weiteres standhalten, vorausgesetzt, daß der Kurz zeit- und Langzeitmittelwert der zugeführten elektrischen Spannung hinreichend gering bleibt. Diesen Erfordernissen kann durch ein angepaßtes Impuls-Pausen-Verhältnis sowie ei ne hinreichend hohe Taktfrequenz ohne weiteres Rechnung ge tragen werden.

Bei vielen Fahrzeugen können zumindest Teile der Innenraum beleuchtung bzw. der Beleuchtung von Skalen, Instrumenten u. dgl. bezüglich der Helligkeit gesteuert werden. Dazu kann die jeweilige Versorgungsspannung abgesenkt oder mit mehr oder weniger großem Pausenanteil zwischen den Impulsen ge taktet werden. Um nun auch bei der eingangs genannten Be leuchtungseinrichtung eine entsprechende Veränderung der Helligkeit ermöglichen zu können, kann die Begrenzerschal tung einen Steuereingang aufweisen, an den eine gegenüber der jeweiligen elektrischen Versorgungsspannung verminderte und/oder eine getaktete elektrische Spannung mit gegenüber der jeweiligen Versorgungsspannung vermindertem zeitlichen Mittelwert anlegbar ist, so daß die Begrenzerschaltung die das Lichterzeuger- bzw. Lampenelement beaufschlagende Span nung bzw. deren zeitlichen Mittelwert in analoger Weise ge genüber der Nennspannung des Elementes vermindern kann.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform verwiesen, die anhand der Zeichnung beschrieben wird.

Dabei zeigt die einzige Figur eine schaltplanartige Darstel lung einer Bedienungsanordnung mit erfindungsgemäßer Be leuchtungseinrichtung.

Eine nicht näher dargestellte Bedienungsanordnung 1 besitzt ein Lampenelement 2, welches mit einem Schalttransistor 3 eine Reihenschaltung bildet, die zwischen einem Massean schluß 4 und einen Anschluß 5 der Bedienungsanordnung 1 ge schaltet ist, so daß die aus Lampenelement 2 und Schalttran sistor 3 bestehende Reihenschaltung von der Versorgungsspan nung V einer Batterie 6 eines Kraftfahrzeuges od. dgl. beauf schlagt werden kann. Zwischen die beiden Anschlüsse 4 und 5 ist des weiteren ein Mikroprozessor 7 geschaltet, welcher einen mit einem Steuereingang des Schalttransistors 3 ver bundenen Ausgang aufweist.

Das Lampenelement 2 besitzt eine elektrische Nennspannung, die unter der Spannung der Batterie 6 liegt bzw. der Batte riespannung allenfalls gleichkommt. Die Mikroprozessor 7 er kennt die jeweilige Batteriespannung und schaltet den Schalttransistor 3 taktförmig durchlässig, mit einem derar tigen Impuls-Pausen-Verhältnis und mit derartiger Taktfre quenz, daß ein Kurzzeit- sowie ein Langzeitmittelwert der das Lampenelement 2 beaufschlagenden elektrischen Spannung etwa der Nennspannung des Lampenelementes 2 entsprechen oder darunter bleiben.

Falls das Lampenelement 2 einen von der jeweils anliegenden elektrischen Spannung weitestgehend unabhängigen elektri schen Widerstand aufweist, kann für das Impuls-Pausen-Ver hältnis gelten:

Pause/Impuls = (1 + δ)²-1

wobei für die Batteriespannung V und die Nennspannung V_n des Lampenelementes 2 gilt

V = δV_n, mit δ < 0.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Prozessor 7 noch einen Steueranschluß 8 aufweisen, an den eine gegenüber der Batteriespannung V verminderte oder - vorzugsweise - eine getaktete Batteriespannung mit steuer barem Impuls-Pausen-Verhältnis anlegbar ist. In Kraftfahr zeugen steht eine solche getaktete Spannung oftmals für die Beleuchtung von Instrumenten zur Verfügung, wobei die Hel ligkeit der Instrumentenbeleuchtung durch Veränderung des Impuls-Pausen-Verhältnisses mittels eines sogenannten Dim mers steuerbar ist.

In Abhängigkeit von der am Steueranschluß 8 anliegenden Spannung bzw. dem dort auftretenden Impuls-Pausen-Verhältnis wird nun der Schalttransistor 3 so getaktet gesteuert, daß der zeitliche Mittelwert der das Lampenelement 2 beaufschla genden elektrischen Spannung gegenüber der Nennspannung des Lampenelementes 2 in etwa gleicher Weise herabgesetzt ist wie die am Steueranschluß 8 anliegende elektrische Spannung bzw. deren zeitlicher Mittelwert gegenüber der Batteriespan nung herabgesetzt sind.

Auf diese Weise kann die Helligkeit des Lampenelementes 2 in analoger Weise zur Helligkeit der Instrumentenbeleuchtung od. dgl. eines Kraftfahrzeuges gesteuert werden.

Der Prozessor 7 sowie der davon gesteuerte Transistor 3 bil den eine die elektrische Leistung des Lampenelementes 2 be grenzende Begrenzerschaltung, die über den Anschluß 8 von außen steuerbar sein kann.

Gegebenenfalls kann der Prozessor 7 einen Programmiereingang 9 aufweisen, über den sich die maximale Helligheit des Lam penelementes 2, d. h. das für die maximale Helligkeit vorge sehene Impuls-Pausen-Verhältnis, eingestellen läßt. Für die Programmierung kann an den Eingang 9 z. B. ein durch Tasten feld betätigbarer Signalgeber angeschlossen werden, welcher als Teil der Bedienungsanordnung vorgesehen sein kann. Damit läßt sich die maximale Helligkeit der Beleuchtung der Bedie nungsanordnung z. B. an die maximale Helligkeit einer Armatu renbrett-Beleuchtung eines Kraftfahrzeuges anpassen. Außer dem kann die Helligkeit des Lampenelementes 2 bei Abdeckung durch farbig transparentes Glas od. dgl. gegebenenfalls er höht werden.

Claims

1. Elektrische Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eines an elektrische Stromquellen mit unterschiedlichen elektri schen Versorgungsspannungen anschließbaren elektrischen Ge rätes, z. B. einer Bedienungsanordnung eines vom Motor eines Kraftfahrzeuges unabhängigen Heizgerätes in Kraftfahrzeugen, mit zumindest einem Lichterzeuger- bzw. Lampenelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichterzeuger- bzw. Lampenelement (2) eine elektri sche Nennspannung (V_n) aufweist, welche der geringsten mög lichen Versorgungsspannung angepaßt ist oder unterhalb die ser Spannung liegt, und mit der Stromquelle über eine Be grenzerschaltung (7, 3) verbunden ist, die die elektrische Leistung des Lichterzeuger- bzw. Lampenelementes (2) auf ei nen zulässigen Wert begrenzt.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzerschaltung (7, 3) die jeweilige Versorgungs spannung (V) mit derartigem Impuls-Pausen-Verhältnis getak tet an das Lichterzeuger- bzw. Lampenelement (2) weiterlei tet, daß der zeitliche Mittelwert der elektrischen Spannung am Lichterzeuger- bzw. Lampenelement etwa der elektrischen Nennspannung des Elementes (2) entspricht oder darunter liegt.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzerschaltung (7, 3) einen Steuereingang (8) aufweist, an den eine gegenüber der jeweiligen Versorgungs spannung (V) verminderte und/oder eine getaktete elektrische Spannung mit gegenüber der jeweiligen Versorgungsspannung (V) vermindertem zeitlichen Mittelwert anlegbar ist, und daß die Begrenzerschaltung (7, 3) die das Lichterzeuger- bzw. Lampenelement (2) beaufschlagende elektrische Spannung bzw. deren zeitlichen Mittelwert in analoger Weise gegenüber der Nennspannung (V_n) des vorgenannten Elementes (2) vermindert.

4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzerschaltung (7, 3) einen Eingang (9) zur Ver änderung bzw. Programmierung der maximal erreichbaren Hel ligkeit des Lichterzeuger- bzw. Lampenelementes aufweist.