DE2548866A1 - Lampenkontrollsystem fuer die kfz- beleuchtung - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Lampenkontrollsystem für die Kfz-Beleuchtung Die Erfindung betrifft ein Kontrollsystem für die Funktionsbereitschaft von mit Gleichstrom betriebenen Glühlampen, insbesondere in Kraftfahrzeugen.
• Dieses Kontrollsystem verfolgt den Zweck, den Fahrzeugführer rechtzeitig auf den Ausfall von den wichtigsten Kennzeichnungslampen, welche nicht im Blickfeld des Fahrers liegen, aufmerksam zu machen. Hierzu gehören insbesondere: Rücklicht, Bremslicht, Blinklicht und Nummernschildbeleuchtung. Außerdem wird durch das rechtzeitige Erkennen von Lampenausfällen die Mängelbeseitigung sehr beschleunigt, was sich positiv auf die Sicherheit anderer Verkehrsteilnehmer auswirkt.
• Für die Ausfallüberwachung von Glühlampen in Gleichstromkreisen allgemein und speziell in Kraftfahrzeugen sind mehrere Verfahren bekannt, die sich folgender Prinzipien bedienen: 1. Ausfallanzeige durch einen elektromagnetischen Schalter, dessen Spule in Serie zur zu überachenden Glühlampe liegt. Siehe Patentschrift P 2319696.5 (H 05 B 37/03).
• 2. Ausfallanzeige durch Abtasten des Lampenlichtstromes mittels Lichtleitfaser oder Fotosensor mit anschließender Auswerteschaltung. Siehe Patentschrift P 2329892.9-31 (B 60 Q 900).
• 3. Ausfallanzeige durch einen in Serie zur Lampe geschalteten Widerstand, dessen Spannungsabfall über eine Diode mit darauffolgendem speziell angepaßten Halbleiterschalter zur Funktionsanzeige herangezogen wird. Siehe Patentschrift P 2460053.1 (H 05 B 37/03).
• Das Verfahren 1. präsentiert zwar eine sehr einfache und sichere Lösung, die spezielle Auslegung der >Jickeldaten des elektromagnetischen Schalters begrenzen jedoch den Anwendungsspielraum.
• Das Verfahren 2. erlaubt zwar außer der Unterscheidung "Defekt - in Ordnung" eine optimale Beurteilung des jeweils abgegebenen Lichtstromes; die Anbringung der Sensoren und die damit verbundene Leitungsverlegung sind jedoch als sehr aufwendig anzusehen.
• Mit dem Verfahren 3. werden bei vergleichsweise geringem Kostenaufwand gute Ergebnisse erzielt. Das Verfahren selbst ist in seiner grundsätzlichen Wirkungsweise zu bestätigen. Gleichzeitig jedoch müssen hier praxisbezogen erhebliche Einschränkungen gemacht werden. Das Verfahren verwendet zur Ankopplung an den Halbleiterschalter Dioden, welche auch gleichzeitig bei Oberprüfung mehrerer Lampen ein Unterscheidungskriterium bilden. Dioden und Halbleiterschalter müssen, wie der Anmelder selbst hervorhebt, sorgfältig aufeinander abgestimmt werden. Die Schaltung nutzt die bekannten Durchbrucheffekte von Halbleitern im Interesse hoher Empfindlichkeit aus. Jene Effekte jedoch sind stark temperaturabhängig. Falls der unerwünschte Temperaturgang nicht mit geeigneten Maßnahmen kompensiert wird, erweist sich die Schaltung in der praktischen Anwendung als sehr problematisch.
• Zu den derzeit bekannten Verfahren kann man zusammenfassend sagen, daß der geringe Anwendungsspielraum sowie die notwendigen speziellen Anpassungsmaßnahmen dem wirtschaftlichen Nutzen zum Teil entgegenwirken.
• Erfindungsgemäß liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein neues Lampenkontrollsystem zu schaffen, welches neben minimalem technischen Aufwand ein breites Anwendungsspektrum bei einer sicheren, unproblematischen Funktionsweise zuläßt.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Spannungsabfall einer im Stromkreis befindlichen Sicherung zur direkten Steuerung eines empfindlichen monolithisch integrierten Halbleiterschalters herangezogen wird, welcher ausgangsseitig zwecks Lampenausfallanzeige eine lichtemittierende Diode, ein Schauzeichen oder andere übliche Anzeigemittel betreibt. Für jeden zu überwachenden abgesicherten Stromkreis wird je ein Exemplar des obengenannten Verstärkers eingesetzt. Die Fehlerauswertung wirkt der Obersichtlichkeit halber auf z.B. nur eine lichtemittierende Diode.
• Die Lösung wäre zu vereinfachen, wenn pro Lampe beim Kfz eine separate Absicherung vorhanden wäre. Die Kfz-Elektrik faßt aus verständlichen Gründen der Übersichtlichkeit jedoch verschiedene Lampen oder Lampengruppen unterschiedlicher Leistung zusammen. Gerade hierin aber liegt die eigentliche Schwierigkeit einer effektiven Lampenüberwachung beim Kraftfahrzeug. Zu einer einwandfreien Fehlererkennung muß deshalb stets derjenige Spannungsabfall an der gemeinsamen Sicherung erkannt werden, der für den Ausfall der kleinsten Lampe in dieser Lampengruppe repräsentativ ist. Da die Spannungsabfälle an den jeweiligen Sicherungen in der Größenordnung von 5 bis 50 mV liegen, kann die Fehlererkennung nur mit einem extrem empfindlichen Verstärker realisiert werden. Im übrigen müssen für eine praktikable Lösung neben geringen Kosten eine sichere Funktionsweise über einen möglichst großen Temperaturbereich vorausgesetzt werden.
• Der zur Anwendung gelangende als Komparator geschaltete Operationsverstärker vom Typ SN 49713 N der Firma Texas Instruments erfüllt die angestrebten Voraussetzungen. Es genügen schon 3 - 4 mV Eingangsspannungsänderung zur sicheren Durchsteuerung des Verstärkers bei einem gleichzeitigen Temperaturarbeitsbereich von -15°C bis 6500.
• Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß abweichend von den bisher bekannten Verfahren die zur Lempenausfallerkennung notwendigen Spannungsabfälle direkt von den in Kraftfahrzeugen vorhandenen Sicherungen gewonnen werden. Hierdurch entfallen die sonst notwendigen speziell zu dimensionierenden zusätzlichen Widerstände pro Stromkreis. Es sind eingangsseitig auch keine temperaturempfindlichen Halbleiter wie Dioden erforderlich. Schließlich findet pro abgesichertem Stromkreis stets die gleiche Standardschaltung Verwendung. Durch Verwendung des genannten Operationsverstärkertyps, der in einem Ship vier Verstärker enthält, können sehr kompakte Lösungen bei minimalem Schaltungs- und Materialaufwand realisiert werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Fig. 1 zeigt die komplette Lampenausfallerkennungsschaltung für beispielsweise Rücklicht und Nummernschi ldbeleuchtung mit anschließender Signalisierung.
• Der hinter der Sicherung Si1 abzugreifende Spannungsabfall wird auf den invertierenden Eingang des Komparators geführt.
• R1/R2 bilden für den nicht invertierenden Eingang die erforderliche Referenzspannung (Sollwert). R5 greift im Punkt A den Istwert ab und ist so einzustellen, daß er knapp unter dem Sollwert liegt.
• Bei Ausfall einer Lampe erhöht sich die Spannung im Punkt A.
• Dieser Spannungssprung wird somit am invertierenden Eingang wirksam und läßt den Verstärker in seine Arbeitsstellung kippen, d.h. sein Ausgang erreicht nahezu O-Potential, bezogen auf den Minuspol der Fahrzeugbatterie. R3 und R4 bestimmen die Hysteresis des Komparators, welche im Interesse einer hohen Verstärkung der Schaltung klein gehalten wurde. C1 schützt in der üblichen Weise den Eingang vor Spannungsspitzen. Im Punkt B ist der Knotenpunkt für weitere Lampenausfallanzeigen angedeutet. Eine Diode am Ausgang jeden Verstärkers dient zur Entkoppelung desselben. R6 dient in bekannter Weise als Vorwiderstand zur lichtemittierenden Diode und muß, je nach verwendetem Diodentyp, dimensioniert werden.

Claims (3)

1. PatentansprUche 1) Kontrollsystem für die "fz-Beleuchtung geknnzeichnet dadurch, daD die Spannungsabfalländerung an den jeweiligen überstromsicherungen bei Ausfall einer oder mehrerer Glühlampen zur Steuerung einer Auswerteschaltung herangezogen wird.
2. 2. Kontrollsystem für die Kfz-Beleuchtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zur Steuerung der Auswerteschaltung erforderlichen Spannungsabfalländerungen ausschließlich von den im Kraftfahrzeug vorhandenen Sicherungen gewonnen wird.
3. 3. Kontrollsystem für die Kfz-Beleuchtung nach Anspruch 1. und 2. gekennzeichnet dadurch, daß die Verwendbarkeit der Auswerteschaltung auch bei Parallelschaltung von Lampen unterschiedlicher Leistuny voll gewährleistet ist.

   H i 1 f 5 w e i s e wird b e a n t r a g t die Einrichtung als Gebrauchsmuster einzutragen.