DE2940283C2 - Kontrolleinheit für Fahrzeugbeleuchtungen - Google Patents

Description

Kontrolleinheit für mit Gleichstrom betriebene Fahrzeugbeleuchtungen, die in einem ersten Schaltkreis mittels einer ersten Schalteinrichtung betätigbar sind, und die einen zweiten Schaltkreis aufweisen, der mit einer zweiten Schalteinrichtung versehen ist, wobei den Schaltkreisen Kontrolleuchten und Widerstände paarweise zugeordnet sind.

Die Funktion der Beleuchtung eines Fahrzeuges, sei es ein Land-, Wasser- oder Luftfahrzeug, kann für den Fahrzeugbenutzer lebensnotwendig werden, denn ein schlecht oder gar nicht beleuchtetes Fahrzeug stellt eine akute Gefährdung für alle Verkehrsteilnehmer dar. Nicht immer kann der Ausfall einer Beleuchtung von dem Fahrzeugführer bemerkt werden. Besonders bei Beleuchtungskörpern, die nur in bestimmten Situationen zugeschaltet oder benutzt werden, bzw. werden müssen, kann es häufig vorkommen, daß der Ausfall dieser Beleuchtung vorher nicht bemerkt wird oder gar nicht bemerkt werden kann, auch wenn vor Antritt der Fahrt alle Beleuchtungssysteme kontrolliert worden sind.

Ein solches Beleuchtungssystem, das nur sehr schwer vor Fahrtantritt kontrolliert und dessen Ausfall praktisch gar nicht festgestellt werden kann, ist das Bremslicht eines Kraftfahrzeugs. Das Bremslicht ist in

ίο der Regel bei Zweispurfahrzeugen auf beiden Seiten der Fahrzeugrückseite, also doppelt vorhanden und zeigt auch am Tage die Betätigung der Betriebsbremse und damit eine zu erwartende Verzögerung des Fahrzeugs an. Der Ausfall auch mir eines Bremslichtes kann zu erheblicher Gefährdung führen, dies besonders im iCoIonnenverkehr, wenn sich ein Fahrzeugführer nicht nur nach dem direkt vor ihm fahrenden, sondern auch nach dem nächsten oder übernächsten Fahrzeug orientieren muß.

μ Zur Überprüfung bzw. zur Kontrolle der Funktionsfähigkeit der Bremslichter wird in der DE-OS 28 10 030 eine Kontrolleinrichtung vorgeschlagen, bei der 2 KontroII-Leuchten über Widerstände in dem Schaltkreis zwischen dem Bremslichtschalter und den Bremsleuchten geschaltet sind. Mit einer solchen Schaltung läßt sich in drei Prüfstufen vor Fahrantritt die Funktion der beiden Bremsleuchten sowie der Bremsleuchten-Sicherung überprüfen. Eine derartige Kontrolleinrichtung ist jedoch recht aufwendig in ihrer Bedienung, ungenau in ihrer Anzeige und nur zeitweilig, nämlich vor Fahrtantritt, einsetzbar. Eine Lokalisierung des Bremslichtausfalles während der Fahrt ist hingegen nicht möglich, auch kann der Fahrer nicht feststellen, wo in den Schaltkreisen zu den einzelnen Bremsleuchten der Fehler aufgetreten ist.

Ein geeignetes Schaltelement für die Schaltung von KontroII-Leuchten sind Transistoren. In der DE-AS 19 33 016 ist die Verwendung von Transistoren in einer Überwachungsschaltung für Fahrzeugbeleuchtungen

w bekannt Die Transistoren sind dabei hintereinander geschaltet und werden als Schaltelemente für die KontroII-Leuchten verwendet. Mit diesen bekannten Bremslicht-Kontrollschaltungen ist eine Lokalisierung des Bremslichtausfalles während der Fahrt nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontrolleinheit zu schaffen, die die Funktion und den Ausfall von Beleuchtungssystemen in jeder Betriebsstufe anzeigt und mit deren Hilfe eine schnelle Eingrenzung der

so Fehlerursache möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß jeder der zu überwachenden Fahrzeugleuchten ein Paar von KontroII-Leuchten zugeordnet sind, daß jede der KontroII-Leuchten durch einen Schaltkreis ansteuerbar ist, bestehend aus Widerständen und jeweils einem Transistor-Schaltelement und daß die KontroII-Leuchten, Widerstände und Transistor-Schaltelemente in Nebenstromkreisen zu dem ersten Schaltkreis bzw. dem zweiten Schaltkreis angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen wird eine Kontrolleinheit geschaffen, mit der die Funktion jeder einzelnen Bremsleuchte für sich getrennt und in jedem Fahrzustand überwacht werden kann. Die Anzeige erfolgt dabei durch Lichtsignaländerungen der KontroII-Leuchten. Durch die Art des Lichtsignals wird ein auftretender Fehler sofort lokalisiert und kann dadurch leicht und schnell behoben werden.

Die genaue Plazierung der Transistoren in den

Nebenstromkreisen ist nicht willkürlich gewählt, sondern dient der Abgabe unterschiedlicher Lichtsignale, Als eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist es deshalb vorgesehen, daß die Transistoren zwischen den Widerständen und den Kontrolleuchten angeordnet s sind. Auch die Auswahl geeigneter Transistoren ist von Bedeutung; bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die Transistoren n-p-n-Transistoren sind.

Um eine sichere Funktion bei geringer Belastung zu gewährleisten, ist es vorgesehen, daß die in dem ersten Schaltkreis bzw. dem zweiten Schaltkreis vor den jeweiligen Nebenstromkreisen niedrigohmige Widerstände und in den Nebenstromkreisen vor die Transistoren hochohmige Widerstände gelegt sind.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Kontroll-Leuchten besteht darin, daß die verschiedenen Kontroll-Leuchten in einer Doppelleuchtdiode zusammengefaßt sind, wobei es vorgesehen sein kann, daß die Doppelleuchtdioden mit zwei verschiedenen Farbgebungen versehen sind, von denen jeweils eine Farbgebung einer Kontroli-Leuchte zugeordnet isL Durch diese Maßnahmen wird es ermögliche, mit den Kontroll-Leuchten Lichtsignale unterschiedlicher Farbgebung und damit unterschiedlicher Fehlerkennung zu geben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend in seinem Aufbau und seiner Funktion näher beschrieben. Die Figuren zeigen:

F i g. 1 den Schaltplan einer Kontrolleinheit,

Fig.2 den Aufbau und die Schaltung der Kontrollleuchten.

Die in F i g. 1 dargestellte Kontrolleinheit 1 ist als NachriJstbauteil ausgelegt, das mittels einer Anschlußklemmleiste 9 mit dem Stromsystem jedes beliebigen Fahrzeugs verbunden werden kann. Fahrzeuge sind üblicherweise mit Gleichstromsystemen ausgerüstet, d. h., der Strom fließt konstant mit einer gleichbleibenden Spannung von beispielsweise 12 V von dem Pluspol 3 der Stromquelle durch die Verbraucher über die Fahrzeugmasse 4 zurück zum Minuspol der Stromquelle; der Anschluß der Fahrzeugmasse 4 ist dadurch vom Verbraucher aus gesehen dem Minuspol gleichzusetzen. Im Ruhezustand der Stromsysteme ist der Stromfluß am Zündschloß 2 unterbrochen; wird das Zündschloß 2 geschlossen, so kann ein Zündstrom durch die Sicherung 38 über die Verbindungsleitung 20 in den Stromkreis 14 für den als rechtes Bremslicht 11 und in den Stromkreis 15 für den als linkes Bremslicht 10 beispielsweise dargestellten Verbraucher fließen; als Leitungen zur Fahrzeugmasse 4 dienen dabei die Glühfaden in den jeweiligen tieleuchtungsbirnen. Der Stromkreis 14 ist durch einen niedrigohmigen Widerstand 37 und der Stromkreis 15 ist dabei durch einen niedrigohmigen Widerstand 36 gegenüber der Verbindungsleitung 20 abgeteilt. Bei einem Versuchsmodell haben sich für die niedrigohmigen Widerstände 36 und 37 Widerstandswerte von 470 0hm als praktikabel erwiesen. Da ein Zweispurfahrzeug üblicherweise zwei Bremslichter hat, eo sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zwei praktisch identische Stromkreise 14 bzw. 15 vorgesehen, der jeder einem Bremslicht 11 bzw. 10 zugeordnet ist Zum Verständnis der Erfindung genügt deshalb die Beschreibung nur eines Stromkreises.

In dem Stromkreis 14 bzw. 15 ist hinter dem Widerstand 37 bzw. 36 ein Nebenstromkreis 16 bzw. 17 über eine Zuleitung 34 bzw. 40 abgegriffen. Die Zuleitung 39 bzw, 40 führt auf die Basis (B) eines Transistors 13 bzw. 19 und aktiviert diesen. Da zur Aktivierung des Transistors 18 bzw, 19 ein relativ geringer Strom ausreicht, ist ihm ein hoehohmiger Widerstand 28 bzw, 29 vorgeschaltet. Bei einem Versuchsmodell hat sich für den hochohmigen Widerstand 28 bzw. 29 ein Widerstandswert von 10 Kiloohm als brauchbar erwiesen. Der Transistor 18 bzw. 19 ist ein n-p-n-Transistor, bei dem die Durchlaßrichtung von der Basis (B) auf den Emitter (E) verläuft; dabei sind prinzipiell die Funktionen von Emitter (E)und Kollektor (C) veriauschbar.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Emitter (E) über eine Masseleitung 41 mit der Anschlußklemmleiste 9 und diese an die Fahrzeugmasse 4 gelegt Der Kollektor (C) setzt den Nebenstromkreis 16 bzw. 17 fort und führt zu der Kontrolleuchte 12 bzw. 13. Die Kontrolleuchte 12 bzw. 13 ist als eine Leuchtdiode 42 bzw. 43 ausgeführt und mit einer Kennfarbe versehen. Die Leuchtdiode 42 bzw. 43 ist, wie Fig.2 zeigt als Doppelleuchtdüiie 42 bzw. 43 ausgeführt Eine solche Doppelleuchidirde 42 bzw. 43, in der Technik als DUOLED bezeichnet kann zwei verschiedene, voneinander getrennte Signale geben. Bei dem Ausführungsbeispiel sind es zwei verschiedene Farbsipiiale, nämlich grün und rot In dem oben beschriebenen Nebenstromkreis 16 bzw. 17 wird über den Kollektor (C) des Transistors 18 bzw. 19 die grüne Kontrolleuchte 12 bzw. 13 der Doppelleuchtdiode 42 bzw. 43 angesteuert Von der Doppdleiichtdiode 42 bzw. 43 führt eine Masseleitung 44 zu einem Masseanschluß 27 in der Anschlußbuchse 8, mit der die Doppelleuchtdiode 42 des Nebenstromkreises 16 und die Doppelleuchtdiode 43 des Nebenstromkreises 17 an die Kontrolleinheit 1 angeschlossen ist Der Masseanschluß 27 ist über die Masseleitung 41 und die Anschlußklemmleiste 9 mit der Fahrzeugmasse verbunden; auf diese Weise ist der Nebenstromkreis 16 bzw. 17 als Kontrollkreis für den Stromkreis 14 bzw. 15, ,4er die Betriebsbereitschaft des Bremslichtes 10 bzw. 11 signalisiert geschlossen.

V/ird das Fahrzeug nun abgebremst, so wird der Bremslichtschalter 5 geschlossen und es kann ein Strom über die Sicherung 45 bzw. 50 in die Bremjlichtleitung 46 bzw. 47 fließen. Die Bremslichtleitung 46 bzw. 47 läuft über eine Leistungsdiode 6 bzw. 7 in den Stromkreis 14 bzw. 15. In der Bremslichtleitung 46 bzw. 47 ist kein Widerstand vorhanden, so daß der hier fließende Strom seine volle Stärke hat und den als Widerstand wirkenden Glühfaden in dem Bremslicht 11 bzw. 10 zum Glühen bringt; von dem Bremslicht 11 bzw. 10 fließt der Strom zur Fahrzeugmasse 4 ab, so daß der Stromkreis geschlossen ist

D? in diesem Betriebszustand in dem Stromkreis 14 bzw. 15 ein stärkerer Strom fließt als vor Betätigung des Bremslichtschalter;.· 5, trifft der von der Veifoindungslcitung 20 durch den Widerstand 37 bzw. 36 kommende Zündstrom nun auf ein höheres Potential; dies hat zur Folge, daß dieser Strom hierhin nicht abfließen kann, damit bricht dieser Stromkreis zusammen und mit ihm der Nebenstromkreis 16 bzw, 17; die Kontrolleuchte 12 bzw. 13 erlischt In der Verbindungsleitung 20 besteht aber immer noch ein Potential. Dieses Potential, bzw. dieser Strom, wird nun durch einen niedrigohmigen Widerstand 32 bzw. 35 durch die Leuchtdiode 12 bzw. 13 auf die Masseleitung 41 bzw. Fahrzeugmasse 4 abgeleitet Da die Leuchtdiode 12 bzw. 13 dabei mit einer anderen Stromstärke beaufschlagt wird als es der

Stromstärke des Steuerstromes des ihr zugeordneten Transistors 18 bzw. 19 entspricht, spricht sich nicht an; sie wirkt jetzt genau wie vorher der Glühfaden des Bremslichtes 11 bzw. 10 - lediglich als Masseleiter.

Hinter dem niedrigohmigen Widerstand 32 wird "> mittels einer Zuleitung 48 bzw. 49 der Steuerstrom für einen zweiten Nebenstromkreis 23 bzw. 24 abgegriffen. Dieser Steuerstrom gelangt durch einen hochohmigen Widerstand 30 bzw. 31 auf die Basis (B) eines weiteren Transistors 25 bzw. 26, der dadurch aktiviert wird. Von to der Basis (B) des Transistors 25 bzw. 26 fließt ein Strom über den Emitter (E) auf die Masseleitung 41 und von dort über die Anschlußklemmleiste 9 an die Fahrzeugmasse 4 und ein Steuerstrom durch den Nebenstromkreis 23 bzw. 24 auf die weitere Kontrolleuchte 21 bzw. ι^ 22 der Doppelleuchtdiode 42 bzw. 43; diese Kontrollleuchte 21 bzw. 22 leuchtet jetzt auf und zeigt ein rotes Farbsignal. Das in der Verbindungsleitung 20 verbleibende Restpotential wird durch den niedrigohmigen Widerstand 33 bzw. 34 auf die Leuchtdiode 21 bzw. 22 λ gelegt und dort über den Masseanschluß 27 abgeleitet. Auch hier haben sich für die niedrigohmigen Widerstände 32,33,34,35 Widerstandswerte von 470 Ohm und für die hochohmigen Widerstände 30, 31 solche von 10 Kiloohm bewährt. Ebenso sind die Transistoren 25 und 2S 26 n-p-n-Transistoren.

Die Funktion ist folgende:

Bei Schließung des Zündkreislaufes am Zündschloß 2 fließt ein Strom vom Pluspol 3 der Fahrzeugstromquelle — sei es eine Batterie oder eine Lichtmaschine — über *> die Verbindungsleitung 20 durch den Stromkreis 14 und den Glühfaden der rechten Fahrzeugbeleuchtung It an die Fahrzeugmasse 4. Gleichzeitig wird über den Nebenstromkreis 16 der Transistor 18 aktiviert, der über einen Steuerstrom die Kontrolleuchte 12 der >·> Doppelleuchtdiode 42 grün aufleuchten läßt; dieses Leuchtsignal zeigt die Funktionsbereitschaft des rechten Bremslichtes 11 an. In gleicher Weise fließt ein Strom über die Verbindungsleitung 20 in dem Stromkreis 15 zum linken Bremslicht 10; dabei wird w über den Transistor 19 der Nebenstromkreis 17 aktiviert, so daß die Kontrolleuchte 13 der Doppelleuchtdiode 43 aufleuchtet; dieses Leuchtsignal zeigt die Funktionsbereitschaft des linken Bremslichtes 10 an. Sind beide Bremslichter 10 und Il funktionsbereit, so *ί leuchten folglich die zwei Kontrolleuchten 12 und 13 auf. Als Farbsignal ist bei dem Ausführungsbeispiel grün gewählt. Wird nun die Betriebsbrernse betätigt, so fließen durch die Bremslichtleitungen 46 und 47 zwei getrennte, entgegengesetzt gerichtete Ströme durch die v) Leistungsdioden 6 bzw. 7. Diese Leistungsdioden 6 und 7 wirken als eine Krt Ventile, die den Strom nur in einer Richtung durchlassen. Damit sich diese Ströme nicht gegenseitig aufheben und es zu einem Kurzschluß kommt, sind die Leistungsdioden 6 und 7 gegeneinander gerichtet in den jeweiligen Stromkreisen vorgesehen. Wie oben beschrieben, brechen durch diese Bremslichtströme die Nebenstromkreise 16 und 17 zusammen, die grünen Kontrolleuchten 12 und 13 verlöschen und der Rückstrom in der Verbindungsleitung 20 aktiviert die w roten Kontrolleuchten 21 und 22. Dadurch wird angezeigt, daß beide Bremslichter 11 und 10 brennen.

Tritt nun ein Defekt in der Bremslichtleitung 46 oder

47 vor der Anschlußklemmleiste 9, d. h. zwischen Bremslichtschalter 5 und Kontrolleinheit 1 auf, so kann der jeweilige Stromkreis 14 bzw. 15 nicht von dem Bremslichtstrom überlagert werden und es fließt weiter der Zündstrom; ein Farbwechsel der Doppelleuchtdiode 42 bzw. 43 erfolgt daher nicht. Erfolgt beispielsweise bei der rechten Doppelteuchtdiode 42 ein Farbwechsel und bei der linken Doppelleuchtdiode 43 kein Farbwechsel, so signalisiert dies dem Fahrzeugführer, daß die Bremsstromzuführung des linken Bremslichtes vor der Anschlußklemmleiste 9 defekt ist und sein linkes Bremslicht 10 nicht brennt. Folgerichtig ist der Defekt zunächst in der als Schwachstelle vorgesehenen zugehörigen Sicherung 50 zu suchen. Durch diese schnelle Fehlerdiagnose ist solch ein Defekt schnell und ohne großen Suchaufwand zu beheben.

Tritt ein Defekt hinter der Anschlußklemmleiste 9, beispielsweise an der Birne des Bremslichtes 11 bzw. 10 auf, so kann der Zündstrom in dem jeweiligen Stromkreis 14 bzw. 15 nicht fließen — ebenfalls nicht in dem die grüne Kontrolleuchte 12 bzw. 13 steuernden Nebenstromkreis 16 bzw. 17. Wie oben bereits beschrieben, fließt der Zündstrom im Falle, daß er in dem Stromkreis 14 bzw. 15 nicht fließen kann, in den Nebenstromkreis 23 bzw. 24 und bringt die rote Kontrolleuchte 21 bzw. 22 zum Aufleuchten. Ein Defekt hinter der Anschlußklemmleiste 9 hat folglich die gleiche Signalwirkung wie die Beaufschlagung der Bremsitchter H und 10 mit einem Bremslichtstrom. Liegt beispielsweise ein Defekt des linken Bremslichtes 10 vor, so leuchtet beim Einschalten des Zündstromes die linke Kontrolleuchte 22 rot auf. während die rechte Kontrolleuchte 12 grün leuchtet. Wird nun die Betriebsbremse betätigt, erfolgt bei der linken Doppelleuchtdiode 43 kein Farbwechsel, während die rechte Doppelleuchtdiode 42 von grün auf rot wechselt. Da das rote Signal der Kontrolleuchte 22 bereits beim Schließen des Zündstromkreises auftritt, weiß der Fahrzeugführer, daß sein linkes Bremslicht 10 defekt ist und er kann vor Fahrtantritt gezielt nach dem Fehler suchen. Dieser muß jetzt zwischen der Anschlußklemmleiste und dem jeweils angezeigten Bremslicht liegen. Da hier die Bremslichtbirne die Schwachstelle ist. kann der Defekt relativ schnell und einfach lokalisiert und durch Auswechseln der Bremslichtbirne behoben werden.

Durch die beschriebenen Maßnahmen lassen sich nicht nur die Bremslichter eines Fahrzeuges auf ihre Funktionsbereitschaft und ihre Fehlerursache überwachen: prinzipiell können alle Beleuchtungen wie beispielsweise Nummernschildbeleuchtung. Rückfahrscheinwerfer. Nebelleuchten und Nebelschlußleuchten an Kraftfahrzeugen oder die Positionslichter bei Booten und Flugzeugen in gleicher Weise überwacht werden.

Liegt ein Fehler in der Kontrolleinheit 1 selber vor, beispielsweise durch Versagen oder Ausfall eines Transistors 19, 18, 25 oder 26, so werden die betreffenden DoppeDeuchtdioden 42 bzw. 43 ohne Farbwechsel an den Kontrolleuchten 12 und 21 bzw. 13 und 22 konsL angesteuert, dadurch brennen jetzt beide Farben gleichzeitig. Es kommt zu einer Mischfarbe aus den beiden Farben der Kontrolleuchten; hier ist es grünlichorange-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Kontrolleinheit für mit Gleichstrom betriebene Fahrzeugbeleuchtungen, die in einem ersten Schaltkreis mittels einer ersten Schalteinrichtung betätigbar sind, und die einen zweiten Schaltkreis aufweisen, der mit einer zweiten Schalteinrichtung versehen ist, wobei den Schaltkreisen Kontrolleuchten und Widerstände paarweise zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der zu überwachenden Fahrzeugleuchten (10,11) ein Paar von KontroII-Leuchten (12, 21; 13, 22) zugeordnet sind, daß jede der KontroII-Leuchten (12,21; 13,22) durch einen Schaltkreis ansteuerbar ist, bestehend aus Widerständen (28,32; 30,33; 29,35; 31,34) und jeweils einem Transistor-Schaltelement (18, 25; 19, 26), und daß die KontroII-Leuchten, Widerstände und Transistor-Schaltelemente in Nebenstromkreisen (16,23; 17,24) zu dem ersten Schaltkreis (14,46) bzw. dem zweiten Schaltkreis (15, 47) angeordnet sind.

2. Kontrolleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (18,25; 19,26) zwischen den Widerständen (28, 32; 30, 33; 29, 35; 31, 34) und den Kontrolleuchten (12, 21; 13, 22) angeordnet sind.

3. Kontrolleinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (18, 25; 19,26) n-p-n-Transistoren sind.

4. Kontrolleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem ersten Schaltkreis (14) bzw. dem zweiten Schaltkreis (15) vor den jeweiligen Nebenstromkreisen (16, 23; 17, 24) niedrigohmige Widerstünde -'33, 32, 37; 34, 35, 36) und in den Nebenstromkreisen (16,23; 17,24) vor die Transistoren (18, 25; 19, 26) hochohmige Widerstände (28,30; 29,31) gelegt sind.

5. Kontrolleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen KontroII-Leuchten (12, 21; 13, 22) in einer Doppelleuchtdiode (42,43) zusammengefaßt sind.

6. Kontrolleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelleuchtdioden (42, 43) mit zwei verschiedenen Farbgebungen versehen sind, von denen jeweils eine Farbgebung einer Kontroll-Leuchte (12 bzw. 13 und 21 bzw. 22) zugeordnet ist.