DE3118240A1

DE3118240A1 - Blinkgeber

Info

Publication number: DE3118240A1
Application number: DE19813118240
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing.(grad.) 7106 Neuenstadt Krumrein
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1982-11-25
Also published as: DE3118240C2; US4504820A; FR2505602A1

Description

311824O

Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b.H. Theodor-Stern-Kai 1, 6O0O Frankfurt 70

Heilbronn, den 27.04.81 ΖΪ3-ΗΝ-78/18 -La-goe-

Blinkqeber

Die Erfindung betrifft einen Blinkgeber mit einem Komparator, dessen Ausgangssignal einen Impulsgenerator zur Erzeugung des Blinkfrequenzsignals speist und dessen einem Eingang eine Referenzspannung und dessen anderem Eingang eine Spannung zugeführt wird, die vom Strom durch die Blinklampen abhängt.

Für KFZ-Blinkgeber ist bekanntlich eine Ausfallkontrolle erforderlich". Die Figur··-1 z.eigt ein" Beispiel-, wie diese Kontrolle im Prinzip durchgeführt werden kann. Nach der Figur 1 sind die Blinklampen 1 zusammen mit einem Meßwiderstand 2 zwischen den Pluspol 3 und den Minuspol 4 einer Batterie geschaltet. Die aus dem Meßwidarstand 2 und den Blinklampen 1 bestehende Strecke ist schaltbar, und zwar wird der Schalter 5 durch einen Impulsgeber 6 mit Frequenzumschaltung im Rythmus der Blinkfrequenz geschaltet.

Der an dem Meßwiderstand 2 auftretende Spannungsabfall, der dem Strom durch die Blinklampen 1 proportional ist, wird ausgewertet und dem Impulsgeber 6 zugeführt. Der Impulsgeber 6 wird durch die Spannung am Meßwiderstand 2 in seiner Frequenz geschaltet. Um unterscheiden zu können, ob alle Blinklampen, die bei Betätigung des Blinkschalters aufleuchten müssen, blinken und damit die Blinkanlage· funktioniert, muß ein eindeutiger Sprung in der Blinkfrequenz vorhanden sein. Dies bedeutet, daß beim Funktionieren der Blinkanlage die Blinklampen mit wesentlich geringerer Frequenz blinken müssen als bei einem Lampenausfall bzw. Ausfall der Blinkanlage.

Die Figur 2 zeigt ein praktisches Beispiel einer Blinkählage mit Ausfallkontrolle. Neben dem Meßwiderstand 2, dem im Takt der Blinkfrequenz schaltbaren Relaiskontakt 5 und den Blinklampen 1 ist ein Spannungsteiler vorhanden, der aus den Widerständen R. und R₂ besteht und parallel zur Spannungsquelle geschaltet ist. Die Figur 2 zeigt weiterhin einen Komparator 8, dessen einem Eingang 9 eine Referenzspannung U , zugeführt wird, die am Verbindungspunkt 10 zwischen den Widerständen R- und R₂ des Spannungsteilers abgenommen wird. Dem anderen Eingang 11 des Komparators 8 wird die Spannung am Meßwiderstand 2 zugeführt. Die Spannung am Meßwiderstand 2, die dem Strom durch die Blinklampen 1·proportional ist, liefert das Meßsignal, das im Komparator 8 mit der Referenzspannung verglichen wird. Der Komparator 8 liefert das Komparatorsignal U.,.

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Die Figur 3 zeigt den Signalvorlauf bei der Schaltung der Figur 2. Wie die Figur 3 erkennen läßt, ist der Verlauf der Meßspannung IL, (Spannungsabfall am Meßwiderstand 2) abhängig von der Glühfadentemperatur der Blinklampen. Bekanntlich ist der Strom durch eine Glühlampe im Einschaltmoment wesentlich größer als im Dauerbetrieb. Deshalb ist auch der Spannungsabfall am Meßwiderstand 2 im Einschaltmoment gemäß den Figuren 3a und 3b am größten (300 mV in Figur 3a und 150 mV in Figur 3b). Nach dem Einschalten fällt die Spannung am Meßwiderstand 2 dagegen ab, und zwar in Figur 3a von 300 mV auf 150 mV und in Figur 3b von 150 mV auf 80 mV. U,,, ist der Spannungsabfall am

MX

Meßwiderstand 2 bei niedriger Frequenz (Figur 3a - Blinkanlaqe in Ordnung -), während U _ der Spannungsabfall am Meßwiderstand 2 bei höherer (doppelter) Frequenz

(Figur 3b - Blinkanlage nicht in Ordnung .-) ist. Bei offenem Schalter 5, d. h. im Dunkelbetrieb, geht der Spannungsabfall am Meßwiderstand 2 gemäß den Figuren 3a und 3b auf Null zurück. ... ...

Die Figuren 3a und 3b zeigen außer dem Verlauf der Spannung U.. noch den Verlauf der Referenzspannung U _f, die gleich dem Spannungsabfall am Widerstand R, ist. Die Referenzspannung bleibt sowohl während der Hell- als auch während der Dunkelphase praktisch konstant, jedoch innerhalb eines bestimmten Toleranzfeldes.·

Arbeitet man wie im Fall der Schaltung der Figur 2 mit einer fest einges teilten·-Referenzspannüng. U _f„ dann ·.. ; · sind für einen optimalen Betrieb des Impulsgenerators 6, der vom Ausgangs signal tL·. des ^Comparators 8 gespeist wird, sowohl für das Meßsignal als auch für die Referenzspannung nur sehr kleine Toleranzen zulässig. Die Figuren 3c und 3d zeigen den Verlauf des Komparatorsignals IL, für eine angenommene, eingezeichnete Toleranzfeldbreite. Das eingezeichnete Toleranzfeld bedeutet, daß je nach den Umständen in diesem Feldbereich ein !Comparators ignal U_Tir zur Steuerung des Impulsgenerators vorhanden ist oder auch nicht. Eine einwandfreie Blinkfrequenzerzeugung setzt jedoch voraus, daß während der gesamten Heil-Zeit (Heil-Zeit = Zeit, während der die Blinklampen leuchten) ein Komparatorausgangssignal ü„ vorhanden sein muß. Die Figur 3c zeigt den Verlauf von LL. für die niedrige Frequenz und die Figur 3d für die hohe Frequenz.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich bei fest eingestellter Referenzspannung U _ ein Toleranzfeld für das Komparatorausgangssignal nicht vermeiden läßt und infolgedessen keine stabile Frequenzerzeugung möglich ist. In der Praxis wird zwar die negative Auswirkung der auftretenden Toleranz durch einen individuellen Abgleich des Blinkgebers kompensiert, doch ist eine Schaltung anzustreben, die einen solchen Abgleich nicht mehr benötigt. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Blinkgeber anzugeben, der während der gesamten Heil-Zeit unabhängig von Toleranzen des Referenz- und des Meßsignals ein Komparatorausgangssignal zur Steuerung des Impulsgenerators und damit ein stabiles Frequenzsignal liefert. Diese Aufgabe wird bei einem Blinkgeber der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Schaltelement vorgesehen ist, welches, in Abhängigkeit vom Komparatorausgangssignal . die Referenzspannung so ändert, daß am Ausgang des Komparators während der .gesamten Hellzeit ein Komparatorausgangssignal erscheint.

Diese Bedingung muß im normalen Blinkerbetrieb erfüllt sein, d. h. wenn die Blinkanlage nicht defekt·ist·bzw. wenn die Blinklampen, die jeweils blinken müssen, intakt sind und somit auch blinken. Das Schaltelement wird vom Ausgangssignal des Komparators gesteuert und schaltet in Abhängigkeit vom Komparatorausgangssignal zu einer Spannungsteilerstrecke, die zur Erzeugung der Referenzspannung dient, einen Widerstand zu oder ab und ändert auf diese Weise in Abhängigkeit vom Komparatorausgangssignal die dem einen Komparatoreingang zuzuführende Referenzspannung.

Die Erfindung wird im folgenden an einem' Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figur 4 zeigt einen Blinkgeber mit Referenzspannungsumschaltung nach der Erfindung. Bei der Anordnung der Figur ,4 ist ebenso wie bei der Anordnung"der Figur 2 ein Spannungsteiler vorhanden, der die Widerstände R, und R„ aufweist und der zur Erzeugung der Referenzspannung ü _f dient. Die Referenzspannung, die dem Spannungsabfall am Widerstand R₁ entspricht, wird am Verbindungspunkt 10 zwischen den Widerständen R₁ und R₂ abgenommen.

In Reihe zum Widerstand R₂ liegt die Emitter-Kollektorstecke eines Schalttransistors 12, und parallel zu dieser Reihenschaltung aus Widerstand. R_? und Schalt-, transistor 12 liegt ein Widerstand R₃. Im Gegensatz zu bekannten Schaltungen hat die Referenzspannung beim Blinkgeber nach der Erfindung keinen festen Wert, sondern ändert sich, und zwar je nachdem, ob in Abhängigkeit vom Sperrzustand bzw. Öffnungszustand des Schalttransistors 12 der Strom nur über R₃ oder über die Parallelschaltung von R„ und R^ zur Masse fließt. Die Widerstände R₁, R„ und R₃ sind so zu wählen, daß die Referenzspannung im Sperrzustand des Schalttransistors 12 auf einen Wert umgeschaltet wird, der kleiner ist als das kleinste Meßsignal, welches im normalen Blinkerbetrieb auftritt. Der Schalttransistor 12 wird vom Ausgangssignal ü_v des Komparators 8 angesteuert, und zwar über den Inverter 13 und den Widerstand R_c.

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Wie die Figur 5 zeigt, wird durch die Erfindung erreicht, daß das ausgewertete Meßsignal U_v während der gesamten Hellzeit als Impuls zur Verfügung steht. Dadurch ist es möglich, selbst bei wesentlich größerer Toleranz der Meßspannung bzw. der Referenzspannung eine stabile 'Frequenz mittels eines dem Komparator nachgeschalteten Impulsgenerators zu erzielen, die rückwirkungsfrei bezüglich der Toleranzen ist.

Im nicht ausgesteuerten Zustand, der bei niedriger Frequenz während der Dunkelphase und bei hoher Frequenz während der gesamten Periode vorliegt, ist die Komparator ausgangsspannung O Volt. In diesem Zustand nimmt das invertierte'Signal (nach dem Inverter 13) eine Spannung an, die- den Transistor 12 ansteuert. Im Sättigungszustand des Transistors 12 ist der Widerstand R„ dem Widerstand R-. parallel geschaltet, wobei das Referenzsignal U _ durch das Teilerverhältnis von R- zu R- parallel R₃ bestimmt ist. Im ausgesteuerten Zustand (Hellzeit, niedrige Frequenz) ist der Transistor gesperrt. In diesem Sperrzustand wird die Referenzspannung U _ψ durch das Teilerverhältnis aus R. und R_ bestimmt und ist damit positiver als in der Dunkelphase.

Die Batterien in Kraftfahrzeugen haban einen Spannungsbereich, der im allgemeinen zwischen 10 und 15 V liegt. Dies bedeutet für Blinklampen eine Widerstandsänderung von ca. 20 %. Da der Widerstand der Lampen bei zunehmender Spannung größer wird, fällt die am Meßwiderstand erzeugte Meßsignaländerung kleiner als die Änderung der Versorgungsspannung aus. Eine bestimmte Meßsignaländerung ist indessen ohne besondere Mittel nicht zu vermeiden.

Um das Meßsignal bei einer unerwünschten Batteriespannungsänderung möglichst konstant zu halten, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zusätzlich zum ersten Widerstand R,, zum zweiten Widerstand R₉ und zum dritten Widerstand R, noch ein vierter Widerstand R. sowie ein fünfter Widerstand R₁. vorhanden. In diesem 5!all bilden der vierte Widerstand R₄, der zwischen dem ersten Widerstand R₁ und dem zweiten Widerstand R_ liegt_> zusammen mit den Widerständen R₁ , R₉ und R-. den Spannungsteiler. Die Referenzspannung U _f wird in d4esem Fall am Verbindungspunkt 10 zwischen dem ersten Widerstand R- und dem vierten Widerstand R₄ abgenommen. Parallel zu den Widerständen R, und R. liegt die Reihenschaltung des fünften Widerstandes R₁. mit einer Zenerdiode Z. Die Widerstände R R„, R R₄ und R₅ sind so gewählt, daß sich eine. Änderung der Batteriespannung möglichst nicht auf das Meßsignal am Meßwiderstand 2 auswirkt .

Leerseite

Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b.H. Theodor-Storn-Kni 1, 6OOO Prankfurt 70

Heilbronn, den 27.04.81 Z13-HN-78/18 -La-goe-

Patentansprüche

Blinkgeber mit einem Komparator, dessen Ausgangssignal einen Impulsgenerator zur Erzeugung des Blinkfrequenzsignals speist und dessen einem Eingang eine Referenzspannung und dessen anderem Eingang eine Spannung zugeführt wird, die vom Strom durch die Blinklarapen abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltelement vorgesehen ist, weiches in Abhängigkeit vom Komparatorausgangssignal die Referenzspannung so ändert, daß am Ausgang des Komparators während der gesamten Hellzeit ein Komparatorausgangssignal erscheint.
2) Blinkgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement ein Schalttransistor vorgesehen ist.
3) Blinkgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsteiler mit einem ersten und einem zweiten Widerstand vorgesehen .ist, an dessen erstem Widerstand die Referenzspannung erzeugt wird.
4) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch . gekennzeichnet, daß das Schaltelement mit seiner durchschal tbaren Strecke in "Reihe zum zweiten Widerstand des Spannungsteilers geschaltet ist und daß parallel zu dieser Reihenschaltung aus zweitem Widerstand und durchschaltbarer Strecke des Schaltelements ein Parallelwiderstand als dritter Widerstand geschaltet ist, so daß bei geöffnetem Schaltelement die Parallelschaltung aus zweiten und dritten Widerstand und bei gesperrtem Schaltelement lediglich der dritte Widerstand in Reihe zum ersten Widerstand liegt.
5) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttransistor mit seiner Emitter-Kollektorstrecke in Reihe, zum zweiten Widerstand geschaltet, ist. . .
6) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch geknnzeichnet, daß die Basis des Schalttransistors vom Ausgangs signal des !Comparators angesteuert wird.
7) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Basis des Schalttransistors und dem Ausgang des Komparators ein Inverter vorgesehen ist.
8) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des Schalttransistors mit dem Bezugspotential und das andere Ende der aus dem Schalttransistor und dem Spannungsteiler bestehenden Reihenschaltung mit dem Pluspol einer Spannungsquelle verbunden ist.
9) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte Widerstand des Spannungsteilers derart gewählt sind, daß die Referenzspannung auf einen Wert umgeschaltet wird, der kleiner ist als das kleinste Meßsignal, welches im normalen Blinkbetrieb auftritt.
10) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter Widerstand vorgesehen ist, der in Reihe zum ersten Widerstand liegt, daß in diesem Fall die Referenzspannung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten und dem vierten Widerstand abgenommen wird und daß parallel zum ersten und vierten Widerstand die Reihenschaltung aus einem fünften Widerstand und einer Zenerdiode liegt.
11) Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis" ΙΌ, dadurch gekennzeichnet , daß die Widerstände des Spannungsteilers sowie der vierte Widerstand und die Zenerdiode derart gewählt sind, daß eine Änderung der Batteriespannung das am Meßwiderstand abgenommene Meßsignal möglichst nicht ändert.