DE2757158C2 - Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Betriebszustandes in Fahrzeugen - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Betriebszustandes in Fahrzeugen

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DE2757158C2
DE2757158C2 DE2757158A DE2757158A DE2757158C2 DE 2757158 C2 DE2757158 C2 DE 2757158C2 DE 2757158 A DE2757158 A DE 2757158A DE 2757158 A DE2757158 A DE 2757158A DE 2757158 C2 DE2757158 C2 DE 2757158C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine !schaltungsanordnung zur Überwachung eines Betriebszustandes in Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Derartige Schaltungsanordnungen dienen insbesondere dazu, einem Fahrzeuglenker Informationen über den Betriebszustand von Fahrzeugteilen zu geben, deren ständige (optische; Überwachung unmöglich ist. deren Betriebszustand jedoch für den gesamten Betriebszustand des Fahrzeugs von Bedeutung ist.
Eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zeigt beispielsweise die US-PS 37 92 434. Bei dieser Schaltungsanordnung ist ein in der Radnabe eines Fahrzeugs angeordneter Thermistor als Detektoreinrichtung vorgesehen, der die Temperatur der Radnabe überwacht, dessen einer Anschluß an Masse liegt, und dessen anderer Anschluß über eine Eindrahtverbindung mit einer reihengeschalteten Anzeigelampe und einer Gleichstromquelle verbunden ist. Ferner ist zu der reihengeschalteten Lampe ein PrüfscKa.'-er parallel geschaltet. Es handelt sich also um ein passive Schaltung, da der Thermistor ein sieh temperaturabhängig ändernder Widerstand ist. der den über die Eindrahtverbindung fließenden Strom abhängig vom Widerstandswert ändert. Die Anzeigelampe wird bei Unterschreiten eines bestimmten Widerstandswertes gezündet, was das Überschreiten einer zulässigen Temperatur anzeigt. Eine solche passive Schaltungsanordnung kann weder eine sichere Energieversorgung der Detektoreinrichtung,
so noch eine sichere Informationsübertragung unabhängig vom Ausgangssignal der Detektoreinrichtung gewährleisten.
Line ähnliche Schaltungsanordnung zeigt die DE-OS 23 37 234. Bei dieser Schaltungsanordnung ist zunächst wesentlich, daß der anormale Betriebszustand durch eine Stromunterbrechung erfaßt wird, nämlich dadurch, daß beim Abrieb von Reibbremsbelägen eine Leiterschleife abgeschliffen wird. Ferner ist die Schalteinrichtung durch eine zur Anzeigeeinrichtung parallel geschaltete Diode gebildet. Auch hier handelt es sich um eine lediglich passiv arbeitende Schaltungsanordnung.
Aus der DE-OS 20 41 577 ist eine Schaltungsanordnung bekannt mit getrennter Versorgungsleitung und getrennter Signalleitung, wobei über die Signalleitung
b5 Ausgangssignale von Detektoren unterschiedlichen Pegels übertragen und später durch Vergleich mit Bezugssignalen diskriminiert werden können. Eine Versorgung und Signalführung über eine Eindrahtverbindung wird
nicht angeregt.
Schließlich werden bei der Schaltungsanordnung gemäß der DE-OS 24 09 782 über eine einzige Leitung mindestens zwei Signalpegel von einer der zu überwachenden Größe zugeordneten Schalteinrichtung übertragen, die dem normalen bzw. anormalen Zustand der überwachten Größe entsprechen. Allerdings werden auch hier mehr als zwei Pegel übertragen und ist ferner eine getrennte Energieversorgung der Detektoreinrichtung vorgesehen, was komplizierten Aufbau zur Folge hat und was insbesondere die Möglichkeit einer Nachrüstung praktisch ausschließt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung der aus der US-PS 37 92 434 bekannt gewordenen Art so auszubilden, daß sie sowohl als Zusatzeinrichtung geeignet ist, als auch bei einfachem Aufbau über die Eindrahtverbindung sowohl eine Energieversorgung, als auch eine sichere Informationsübertrasung unabhängig von dem Ausgangssignal der Detektoreinrichlung gewährleistet.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus. daß dies durch ein aktives System erreichbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß duru.i die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.
Bei der Erfindung werden also abhängig vom Ausgangssignal der Detektoreinrichtung zwischen deren Ausgang und der Eindrahtverbindung unterschiedliche Lasten angeschaltet, wodurch in der Eindrahtverbindung eine Änderung der Strompegel erreicht ist. wobei gleichzeitig sichergestellt ist. daß die Detektoreinrichtung mit dem erforderlichen Strom von der Gleichstromquelle, wie einer Batterie, ständig versorgt wird. Die Schaltungsordnung ist also so ausgelegt, daß in dem ersten Schaltzustand ein Strom anderen Pegels von der Eindrahtverbindung gezogen wird, als im anderen Schaltzustand, ohne dabei die ständige Versorgung der Detektoreinrichtung zu gefährden.
Zwischen dem Ort. an der der Betriebszustand überwaeiit wer Jen soll, und dem Ort. in dem der überwachte Zustand angezeigt werden soll, ist lediglich ein einziger Leiter zu verlegen, was die Nachrüstung außerordentlich vereinfacht. Gleichzeitig ist die sichere Versorgung der Detektoreinrichtung und ist die sichere Überwachurg gewährleistet.
Die Erfindung wird anhand der it. der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigi
Fig. 1 ein Prinzip-Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.
F i g. 2 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
F ;i g. 3 ein Schaltbild bei dem sowohl der normale, als auch der anormale Zustand anzeigbar sind,
Fig.4 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiel:s der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 enthält eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Betriebszustandes eines Fahrzeugs eine Gleichstromquelle 10, einen Fühler 12 zum Überwachen eines bestimmten Zustandes und einen auf den Zustund des Fühlers 12 ansprechenden Detektor 14. wobei der Fühler 12 und der Detektor 14 zusammen eine Detektoreinrichtung bilden und gegebenenfalls auch einteilig ausgebildet sein können. Ferner ist der Detektoreinrichtung örtlich zugeordnet eine Schalteinrichtung 16 vorgesehen, die auf den Zustand des Ausgangssigriils der DetektorcLs-ichtung 12, 14 anspricht, sowie eine Anzeigeeinrichtung 18, die eine Sichtanzeige bezüglich des überwachten Betriebszustandes und/oder des Zustandes der Schaltungsanordnung erreicht.
Für die Erfindung ist wesentlich, daß von der Gleichs stromquelle 10 über die Eindrahtverbindung 20 dem örtlichen Detektor 14 Energie zugeführt werden kann, mit einer Masserückführung über das Fahrzeuggestell 2Z Ferner soll auch an die Anzeigeeinrichtung 18 ein Signal gegeben werden, das eine festgestellte Betriebszustandsänderung wiedergibt, wobei dieses Signal ebenfalls über die Eindrahtverbindung 20 geführt werden soll. Es können Detektoren verwendet werden, wie sie in den US-PS 36 65 387 und 38 31 161 erläutert sind.
Gemäß Fig.2 gibt der Detektor 14 ein Ausgangssignal ab. das einen Kondensator Cl solange geladen hält, wie der von dem Fühler 12 überwachte Betriebszustand als normal anzusehen ist. Die Energie für den Detektor 14 wird über die Eindrahtverbindung 20 von der Gleichstromquelle 10 mit Masserückführung über das Fahrzeuggestell 22 zugeführt. Ohne den weiteren Schaltungsaufbau gemäß Fig. 2 v.-;rde dem Detektor 14 ein Strom i\ über die Eindrahtvcrbindung 20, üblicherweise mit der dargestellten Stromrichtung, zugeführt. Gemäß der Erfindung ist eine Schalteinrichtung 24 vorgesehen, die mit dem Verbindungspunkt 26 am Ausgang des Detektors 14 verbunden ist und somit ein vom Ladezustand des Kondensators Cl abhängiges Ausgangssignal empfängt. Die Schalteinrichtung 24 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit aut jo Masse liegendem Minus-Poi einen NPN-Transistor Q 1 in Emitterschaltung auf. der basisseitig über einen Widerstand R 1 mit dem Ausgang 26 des Detektors 14 verbunden ist. der emitterseitig mit der Masserückführung 22 verbunden ist und der kollektorseitig über einen J5 Widerstand R 2 mit der Eindrahtverbindung 20 verbunden ist. Hierdurch ist eine erste Last gebildet. Ferner enthält die Schalteinrichtung 24 einen zweiten Transistor Q 2. der basisseitig mit dem Ausgang bzw. Kollektor des ersten Transistors Q 1 verbunder, ist. d?r emitterseitig mit der Masserückführung 22 verbunden ist und der kollektorseitig über einen Widerstand R 3 mit de, Eindrahtverbindung 20 verbunden ist. Hierdurch ist eine zweite Last gebildet. An der Eindrahtverbindung ist örtlich getrennt von der Schalteinrichtung 24 und dem Detektor 14 eine Anzeigeeinrichtung 18 zwischen die Stromquelle 10 und die Schalteinrichtung 24 geschaltet. Die Anzeigeeinrichtung 18 weist eine lichtemittierende Diode LED 1 parallel zu einem Widerstand R 4 auf.
so Im Normalbetrieb, das heißt, wenn kein anormaler Betriebszustand vorliegt, hat die Ladung am Kondensator Cl einen solchen Pegel, daß der Transistor Ql durchgeschaltet ist und ein Strom /;., fließt. Dieser Strom hj snannt den Transistor Q 2 so vor, daß er aufgrund des Spannungsabfalls am Widerstand R 2 gesperrt ist. wodurch ein Strom ; ; = /, + /,., über die Ei.idrahtverbindung 20 durch die Anzeigeeinrichtung 18 fließt. Dieser Strom /j erreicht einen Spannungsabfall über den Widerstand Ri. der nicht ausreicht, um den Durchbruchpe to gel in Sperrichtui.g der Diode LED-t zu überschreiten, bei der es sich um eine rotes Licht emittierende Diode handelt. Die Durchbruchspannung der lichtemittierenden Diode LED-X ist ziemlich stromun;ibhängig. weshalb bei normalem Betriebszustand des Fühlers 12 bzw. to des Detekiois 14 keine Lichtenergie emittiert wird. Andererseits wird, wein die Ladung am Kondensator Cl am Detektorausgang nicht aufrechterhalten wird, das heißt bei Erfassung eines anormalen Betriebszustandes
durch den Fühler 12. die Vorspannung am Transistor Q, abgesenkt, wodurch der Strom /_>., unterbrochen und die Basisspannung am Transistor Q 2 den üurchschaltpegel erreichen. Der Transistor Q 2 schaltet daher durch, weshalb ein viel größerer Strom /.·;, von der Eindrahtverbin- · dung 20 gezogen wird. Somit fließt ein Strom 'Ι = /Ί + hi· durch die Anzeigeeinrichtung 18. weshalb die Spannung über den Widerstand R 4 über den Durchbruchpegel in Sperrichtung der Diode LED 1 ansteigt. Die Diode LED 1 emittiert daher rotes Licht, wodurch das Auftreten eines anormalen Betriebszustandes festgestellt werden kann. Bei der Schalteinrichtung gemäß F i g. 2 kann ferner wahlweise eine weitere rotes Licht emittierende Diode LED 2 in den Emitterkreis des Transistors Q 2 geschaltet werden, wie das in Fig. 2 in Strichlinien dargestellt ist. Diese lichtemittierende Diode LED 2 dient als Anzeigeeinrichtung auf Detektorseite mit gleichem Anzeigesinn, wie die örtlich getrennte Anzeigeeinrichtung 18 mit der Diode LED 1. Dadurch kann die Fehlersuche vereinfacht werden, wenn mehre- :o re Detektoren verwendet sind.
F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung 18'. wobei wiederum der Minus-Pol an Masse liegt. Die Anzeigeeinrichtung 18' enthält einen Transistor Ql. der basisseitig über eine rotes Licht emittierende Diode LEDA mit der Eindrahtverbindung 20. kollektorseitig über einen Widerstand Rb mit der Masseverbindung 22 und emitterieitig mit dem Plus-Pol der Gleichstromquelle 10 verbunden ist. An der Emitter-Kollektor-StrecVe befindet sich ferner eine grünes ;o Licht emittierende Diwde LEDl. Zwischen dem Emitter des Transistor Ql und der rotes Licht emittierenden Diode LED 4 liegt ein Widerstand R 5. Der normale Betriebszustand und damit das Ausgangssignal des Detektors 14 sind durch einen Strompegel in der Eindrahtverbindung 20 gekennzeichnet, der niedriger ist, als der der einen anormalen Betriebszustand kennzeichnet. Somit fließt niedriger Strom über den Widerstand Ko bei normalem Betriebszustand und reicht der resultierende Spannungsabfall über den Widerstand R 5 und die Emitter-Basis-Strecke des Transistors Ql nicht auf. um die rotes Licht emittierende LED4 zu zünden, weshalb sie erloschen ist. Die Spannung an der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors Ql überschreitet dagegen den Zündpegel für die grünes Licht emittierende Diode LEDl. die daher gezündet ist bzw. leuchtet und den normalen Betriebszustand anzeigt. Bei Erfassen eines anormalen Betriebszustandes und eines entsprechenden Ausgangssignals des Detektors 14 fließt dagegen höherer Strom über die Eindrahtverbindung 20 durch den Widerstand R 5. der die Einschaltspannung für die rotes Licht emittierende Diode LED 4 erreicht, während der Strom durch den Transistor Q3 ebenfalls ansteigt, wodurch die Spannung über die grünes Licht emittierende Diode LEDl unter deren Zündpegel bzw. Durchbruchspannung abfällt und diese daher gesperrt wird, das heißt erlöscht Somii können sowohl der normale, als auch der anormale Betriebszustand mittels der Anzeigeeinrichtung 18' aufgrund des Pegels des Stroms über die Eindrahtverbindung 20 angezeigt werden.
In F i g. 3 ist ferner ein NPN-Transistor Q 4 basisseitig mit der Gleichstromquelle 10 und kollektorseitig über den Widerstand /?6 an die Masseverbindung 22 gelegt Wenn beispielsweise die Eindrahtverbindung 20 aufgetrennt werden sollte, so daß kein Strom fließt, wird die Basis des Transistors Q4 über eine Diode DX positiv vorgespannt und reichen der verringerte Spannungsabfall am Widerstand R 5 und der sich ergebende Spannungsabfall an der Emitter-Kollektor-Strecke des Tran sistors Q 4 mehr aus. um die grünes Licht emittierende Diode LEDl im l.eiichtzustand zu halten. Somit wird dieser fehlerhafte Betriebszustand otfener Eindrahtverbindung 20 sowohl bei normalem, als auch anormalem Betriebszustand festgestellt und angezeigt.
F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schalteinrichtung 24'. bei der ein Strom /j höheren Pegels bei normalem Betriebszustand fließt, während ein Strom niedrigeren Pegels fließt, wenn ein anormaler Betriebszustand festgestellt worden ist. In diesem Fall ist ein PNP-Transistor Q 5 in Basisschaltung vorgesehen, der auf die Ladung des Kondensators C 1 des Detektors 14 anspricht und abhangig davon einen zweiten Transistor Qf> durchschallet, weshalb in der Eindrahtverbindung 20 ein Strom höheren Pegels fließt. Zur Anzeige des normalen Betriebszustandes ist eine grünes Licht emittierende Diode LED 5 örtlich getrennt in der Eindrahtverbindung 20 einem Widerstand /?9 parallel geschaltet. An der Diode LEDS wird bei normalem Betriebszustand ein Spannungsabfall erzeugt, der den Zündpegel überschreitet, wodurch die Diode LEDS eingeschaltet wird, das heißt leuchtet und dadurch normalen Betriebszustand anzeigt. Der anormale Betriebszustand wird durch einen Abfall des Stroms in der Eindrahtverbindung 20 angezeigt, was einen entsprechenden Spannungsabiall am Widerstand R 9 zur Folge hat. der unter der Zünds'"hwelle der Diode LEDS liegt, wodurch diese erlöscht, falls also die Diode LED5 nicht leuchtet, ist dies für die Bediener eine Anzeige, daß der Fühler 12. bzw. der Detektor 14 einen anormalen Betriebszustand festgestellt hat.
Bei Verwendung eines Haltekreises kann die Information über den Betriebszustand auch mit Hilfe von Impulssignalen über die Eindrahtverbindung übertragen werden.
Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispieien erläutert, bei denen der tviinus-Poi an Masse iag. jedoch ist die Erfindung auch anwendbar, wenn der Plus-Pol an Masse liegt, wobei die hierzu erforderlichen Änderungen im Schaltungsaufbau für den Fachmann auf der Hand liegen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Betriebszustandes in Fahrzeugen, mit einer Gleichstromquelle (10). einer Detektoreinrichtung (12, 14, 14'), die ein dem Betriebszustand entsprechendes Ausgangssignal abgibt, einer Eindrahtverbindung (20) zwischen der Gleichstromquelle (10) und der Detektoreinrichtung (12,14). über die die Detektoreinrichtung (12, 14) ständig versorgt ist. mit Masserückführung über das Fahrzeuggestell (22). und einer von der Detektoreinrichtung (12, 14) örtlich getrennten Anzeigeeinrichtung (18, 18') zur Abgabe einer Information über den Betriebszustand unter Verwendung der Eindrahtverbindung (20). dadurch gekennzeichnet, daß eine der Detektoreinrichtung (12, 14) örtlich zugeordnete Schalteinrichtung (16,24,24') vorgesehen ist. die abhängig von einem Ausgangssignal der Detektoreinrichtung (12,14) eine e«te oder eine zweite Last auf die Eindrahtverbindung (20) schaltet, in der Weise, dali sie unabhängig vom Ausgangssignal der Detektoreinrichtung (12, 14) den Strom in der Eindrahtverbindung (20) auf einen ersten Pegel bringt, wenn der Betriebszustand normal ist, und auf einen zweiten Pegel bringt, wenn der Betriebszustand anormal ist. und daß eine Strompegeländerung die Anzeigeeinrichtung (18, 18') betätigt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Last (R 1. R 2. Q 1) mit dem ausgang (26) der Detektoreinrichtung (14) verbunden ist und abhärr?:.g von deren Ausgangssignal den Strom (i£ mit dem ersten Pegel erreicht, und die zweite Last (R3. O2) mit der ersten Last (R 1. R 2, Q 1) verbunden ist und abhängig von dem Ausgangssignal der ersten Last (R \.R2.Q 1) in der Eindrahtverbindung (20) bei Erfassen eines anormalen Betriebszustands den Strom (i}' > /j) mit höherem zweiten Pegel erreicht.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (18) eine spannungsempfindliche rotes Licht emittierende Diode (LED-i) parallel zu einem Widerstand (R 4) aufweist, die bei dem Strom höheren zweiten Pegels in der Eindrahtverbindung (20) durch Überschreiten des Zünd-Schwellenwertes leuchtet.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Last (Q 5) mit dem Ausgang (26) der Detektoreinrichtung (14) verbunden ist und abhängig von deren Ausgangssignal den Strom mit dem ersten Pegel erreicht und die zweite Lasi (R 7. Ri. Q 6) mit der ersten Last (Q 5) verbunden ist und abhängig vom Ausgangssignal der ersten Last (Q 5) bei einem anormalen Betriebszustand in der Eindrahtverbindung (20) den Strom mit niedrigerem zweiten Pegel erreicht.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine spannungsempfindliche grünes Licht emittierende Diode (LED-5) parallel zu einem Widerstand (R 9) aufweist, die bei dem Strom niedrigeren zweiten Pegels in der Eindrahtverbindung (20) infolge Unterschreitens des Zünd-Schwcllenwcrtes erloschen ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (18') eine grünes Licht emittierende Diode
(LED-3) und eine rotes Licht emittierende Diode (LEDA) an der Eindrahtverbindung (20) aufweist, wobei die grünes Licht emittierende Diode (LED-3) abhängig von dem Strom mit dem ersten Pegel leuchtet, während die rotes Licht emittierende Diode (LEDA) erloschen ist. und wobei die rotes Licht emittierende Diode (LEDA) abhängig von dem Strom mit dem zweiten Pegel leuchtet, während die grünes Licht emittierende Diode (LED-3) erloschen ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der grünes Licht emittierenden Diode (LED-3) eine Schalteinrichtung (Q4) liegt, die bei einer Unterbrechung des Stromes in der Eindrahtverbindung (20) die grünes Licht emittierende Diode (LED-3) zum Erlöschen bringt.
DE2757158A 1976-12-22 1977-12-19 Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Betriebszustandes in Fahrzeugen Expired DE2757158C2 (de)

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