DE4113455C2 - Elektronischer Blinkgeber - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Blinkgeber
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger
Blinkgeber ist aus der EP 408 821 A1 bekannt.
Blinker in Kraftfahrzeugen werden oftmals noch mit mechanischen
Blinkgebern realisiert; bei diesen werden
beim Betätigen der Blinkschalter (Warnblinkschalter,
Richtungsblinkschalter) mechanische Kontakte geschlossen
und durch Bi-Metalle die Blinkfunktion ermöglicht.
Für jeden Lampenkreis müssen dabei immer zwei getrennte
Einheiten - für jede Blinkrichtung eine separate Einheit
- vorhanden sein.
Daneben gibt es bereits elektronische Drei-Klemmen-Blinkgeber,
die lediglich einen Steuereingang - den
Richtungsblinkschalter - aufweisen; die Warnblinkfunktion
wird mit einem zusätzlichen mechanischen Schalter
realisiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen
Blinkgeber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 anzugeben, dessen Schaltungskomponenten -
in Abhängigkeit der Stellung von Zündschalter und Warnblinkschalter
- auf einfache Weise deaktivierbar und
aktivierbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Der erfindungsgemäße Blinkgeber vereinigt mehrere Vor
teile in sich:
- - Blinkgeber mit mehr als drei Klemmen, das heißt Applikationen mit mindestens einem Steuereingang werden abgedeckt.
- - Der Blinkgeber weist einen integrierten Schalt kreis mit vorzugsweise acht Anschlußpins in einem 8poligen Gehäuse - beispielsweise einem DIP-Gehäuse oder SO8-Gehäuse - auf; dies bedingt einerseits einen geringen Platzbedarf und bringt andererseits Kosten-/Preisvorteile mit sich.
- - Bei geschlossenem Warnblinkschalter ist keine - auch nicht bei Lampendefekten - Erhöhung der Blinkfrequenz möglich; die Warnblinkfunktion wird auch bei ausgeschalteter Zündung sichergestellt.
- - Bei offenem Zündschalter (Zündung ausgeschaltet) ist die Ruhestromaufnahme der Schaltung - auch bei geschlossenem Fahrtrichtungsschalter - sehr ge ring.
Die Erfindung soll weiterhin anhand eines Ausführungs
beispiels - einem elektronischen Blinkgeber für vier
Blinklampen mit fünf Klemmen und drei Steuereingängen -
beschrieben werden.
Dazu ist in der Fig. 1 das Prinzipschaltbild des
Blinkgebers dargestellt, die Fig. 2 zeigt die zeitlichen
Spannungsverläufe an den Anschlußpins des integrierten
Schaltkreises, und die Fig. 3 zeigt ein Detail
schaltbild mit dem internen Aufbau des integrierten
Schaltkreises des Blinkgebers.
Gemäß dem Prinzipschaltbild der Fig. 1 weist der elek
tronische Blinkgeber BG drei Steuereingänge
- Zündung (ZÜND Klemme 15), Richtungsblinkschalter (RBS
Klemme 49a), Warnblinkschalter (WBS Klemme WBKl.) -
auf; als Klemmen sind neben diesen drei Steuereingängen
noch die Batterie (BAT Kl. 30) und Bezugspotential (GND
Kl. 31) vorgesehen.
Der integrierte Schaltkreis IC des elektronischen
Blinkgebers besitzt acht externe Anschlußpins, das
heißt er kann in einem 8poligen DIP-Gehäuse oder
SO8-Gehäuse realisiert werden. Als Anschlußpins sind
beispielsweise der Relaisausgang 1, ein Anschluß 2 für
die Versorgungsspannung, ein Anschluß 3 für das
Bezugspotential des ICs, zwei Oszillatoreingänge 4, 5,
der Warnblinkeingang 6, ein Meßeingang 7 und der
Richtungsblinkeingang 8 bzw. der Eingang für die
Klemme 15 vorgesehen. Der Relaisausgang 1 steuert das
Relais mit den beiden Relaiskontakten WBR und RBR an,
die Oszillatoreingänge 4, 5 dienen zur Festlegung der
Blinklampenfrequenz, der Warnblinkeingang 6 zur Steue
rung des ICs bei geschlossenem Warnblinkschalter WBS,
der Meßeingang 7 in Verbindung mit dem Warnblinkein
gang 6 zur Aktivierung/Deaktivierung des ICs sowie zur
Meßsignalerfassung, und der Richtungsblinkeingang 8 zur
Steuerung des ICs bei geschlossenem Richtungsblink
schalter (RBS) sowie zur Aktivierung des ICs bei einge
schalteter Zündung.
Die Blinklampen BL1-BL4 werden über die beiden Relais
kontakte RBR bzw. WBR bei geschlossenen Blinkschaltern
(Richtungsblinkschalter RBS bzw. Warnblinkschalter WBS)
aktiviert; mit ZS ist der Zündschalter bezeichnet. Die
äußere Beschaltung des ICs wird durch die Wider
stände R1 bis R7 und den Kondensator C1 realisiert: das
RC-Glied R1, C1 bestimmt die Blinklampenfrequenz, die
Widerstände R3, R4, R5, R6 und R7 bzw. die an diesen
Widerständen verursachten Spannungsabfälle legen die
Eingangsspannungen bzw. die Eingangssignale an den An
schlußpins 6, 7 und 8 des ICs fest und bestimmen damit
den Zustand des ICs, die Widerstände R4 und R5 dienen
außerdem - neben dem Widerstand R2 - als Schutzwider
stände bei Störimpulsen und Verpolung.
Die Betriebszustände des Blinkgebers sollen anhand der
Fig. 2 beschrieben werden; dort sind - von oben nach
unten - die zeitlichen Verläufe der Spannungen beim
Warnblinkvorgang an den Anschlußpins 4, 5 (Oszilla
toreingänge), 6 (Warnblinkeingang), 7 (Meßeingang), 8
(Richtungsblinkeingang) und 1 (Relaisausgang) darge
stellt. Folgende Betriebszustände des Blinkgebers kön
nen unterschieden werden:
Bei ausgeschalteter Zündung (Zündschalter ZS of
fen) und offenem Warnblinkschalter WBS besitzen
die Spannungen U8 am Richtungsblinkeingang 8, U1
am Relaisausgang 1 und U3 den Wert des
Bezugspotentials, alle anderen Anschlußpins befin
den sich auf dem Spannungspegel der Batteriespan
nung UBat.
Über den Meßeingang 7 und den Warnblinkeingang 6
wird dabei unabhängig von der Stellung des
Richtungsblinkschalters RBS (offen/geschlossen)
die Stromaufnahme des ICs sehr gering gehalten -
beispielsweise 100 µA bei einer Batteriespannung
UBat von 13 V.
Beim Schließen des Warnblinkschalters WBS
- Zeitpunkt t1 - wird über den Steuereingang StE3
(WBKl.) und den Widerstand R4 der IC aktiviert,
durch interne logische Verknüpfungen der Relais
ausgang 1 des ICs durchgesteuert bzw. leitend ge
schaltet und die Relaiskontakte WBR und RBR ge
schlossen; gemäß Fig. 2 - steigt zum Zeitpunkt t1
(Schließen des Warnblinkschalters WBS) die Span
nung U1 am Relaisausgang 1 beispielsweise auf den
Wert UBat -0,9 V an, gleichzeitig sinkt die Span
nung U6 am Warnblinkeingang 6 zum Zeitpunkt t1 auf
ca. 1/3 UBat ab und behält diesen Wert bis zum
Zeitpunkt t2 bei - dies ist die Verzögerungszeit
bis die Relaiskontakte schließen (typ. ca.
2,5 ms).
Bei geschlossenen Relaiskontakten (Zeitpunkt t2)
fließt ein Strom von der Batterie BAT über den Wi
derstand R3, den Relaiskontakt WBR, den Wi
derstand R7 und den geschlossenen Warnblinkschal
ter WBS zu den Lampen BL1 bis BL4. Während dieser
sogenannte "Hellphase" H - vom Zeitpunkt t2 bis
zum Zeitpunkt t3 - sind die Relaiskontakte WBR und
RBR geschlossen und der Kondensator C1 wird gela
den, wodurch die Spannung U4 am Anschlußpin 4 des
ICs kontinuierlich abnimmt. Die Spannungen an den
anderen Anschlußpins betragen während der
"Hellphase" H beispielsweise: U5 am Pin 5 ca. UBat
-5,5 V, U7 am Pin 7 ca. UBat -160 mV, U6 am Pin
6 = UPin7 -8 mV, U8 am Pin 8 ca. 1/3 UBat und U1
am Pin 1 ca. UBat -0,9 V. Wenn die Spannung U4 am
Pin 4 unter einen bestimmten Wert gesunken ist
- beispielsweise UBat -3,4 V zum Zeitpunkt t3 -
schaltet der Relaisausgang 1 (die Spannung U1
springt auf Bezugspotential).
Die Relaiskontakte WBR und RBR des vom Relaisaus
gang 1 angesteuerten Relais werden geöffnet und
bleiben bis zum Zeitpunkt t4 - während der soge
nannten "Dunkelphase" D - im geöffneten Zustand.
Gleichzeitig sinkt zum Zeitpunkt t3 die Span
nung U8 auf Bezugspotential und die Spannung U6
auf ca. 1/3 UBat ab, während die Spannung U5 am
Pin 5 auf ca. UBat -0,8 V und die Spannung U7 am
Pin 7 auf UBat ansteigt. Der Kondensator C1 wird
während der Dunkelphase D entladen, folglich
steigt die Spannung U4 bis zum Zeitpunkt t4 an,
beispielsweise auf den Wert UBat -2 V; hier
schaltet der Relaisausgang 1 wieder, die Relais
kontakte des vom Relaisausgang 1 angesteuerten Re
lais werden geschlossen und eine neue Hellphase H
beginnt.
Auch bei geöffnetem Zündschalter ZS wird der IC
über die Widerstände R7, R4, R8, den Meßeingang 7
und den Warnblinkeingang 6 sowohl während der
Hellphase als auch während der Dunkelphase akti
viert gehalten.
Beim Schließen des Richtungsblinkschalters RBS
wird - bei eingeschalteter Zündung (Zündschal
ter ZS geschlossen) - über den Steuereingang StE2
(Kl. 49a), den Widerständen R5 und R6 und den
Richtungsblinkeingang 8 der Relaisausgang 1 des
ICs durchgesteuert bzw. leitend geschaltet und die
Relaiskontakte RBR und WBR vom Ausgangssignal des
Relaisausgangs 1 des ICs geschlossen
(Hellphase H); dadurch fließt ein Strom von der
Batterie BAT über den Widerstand R3, den Relais
kontakt RBR und den geschlossenen Richtungsblink
schalter RBS zu den Lampen BL1, BL2 bzw. BL3, BL4
und ermöglicht somit die Blinkfunktion.
Der IC wird von der Zündung über den Widerstand R6
und den Richtungsblinkeingang 8 aktiviert.
Anhand der Fig. 3 sollen die interne Beschaltung des
ICs und die daraus resultierenden logischen Verknüpfun
gen für die verschiedenen Betriebszustände des Blinkge
bers bei der Warnblinkfunktion beschrieben werden:
Bei offenem Warnblinkschalter WBS (Stellung a in
Fig. 3) und offenem Zündschalter ZS - die Span
nungen U6 und U7 betragen UBat - liegt am po
sitiven Eingang (+) des Komparators K1 und am ne
gativen Eingang (-) des Komparators K2 ebenfalls
das Potential UBat an; an den beiden anderen Kom
paratoreingangen liegen Referenzspannungen URef1
am negativen (-) Eingang des Komparators K1 bzw.
URef2 am positiven (+) Eingang des Komparators K2
an, die kleiner als die Spannung UBat sind - bei
spielsweise URef1 = UBat/2 und URef2 = UPin7 -6 mV.
Der Ausgang des Komparators K1 liegt demnach auf
High-Pegel und der Ausgang des Komparators K2 auf
Low-Pegel. Das Gatter G1 invertiert das Ausgangs
signal des Komparators K1, so daß beide Eingänge
des Gatters G2 auf Low-Pegel liegen und folglich
auch dessen Ausgang Low-Potential annimmt. Da auch
der Richtungsblinkeingang (Pin 8 des ICs) bei of
fenem Zündschalter ZS über den Widerstand R6 auf
Bezugspotential gezogen wird - bei ausgeschalteter
Zündung liegt der Zündschalterkontakt niederohmig
an Kl. 31 - ist der Transistor T1 gesperrt und die
restlichen Komponenten des ICs werden nicht mit
Strom versorgt. Der IC wird dadurch größtenteils
deaktiviert, so daß dessen Stromaufnahme sehr ge
ring ist (typ. Wert <100 µA); lediglich der
Komparator K1 des ICs wird mit Strom versorgt und
aktiv gehalten, da über diesen die Schalterstel
lung des Warnblinkschalters WBS erkannt werden
muß.
Beim Schließen des Warnblinkschalters WBS
(Stellung b in Fig. 3) unterschreitet die Span
nung am positiven Eingang (+) des Komparators K1
- durch den Spannungsabfall am internen Wider
stand R8 und externen Widerstand R4 - die Spannung
am negativen Eingang (URef1); der Ausgang des
Komparators K1 geht auf Low-Pegel über. Aufgrund
der Invertierung des Signals durch das Gatter G1
liegt am Ausgang des Gatters G2 High-Pegel an; der
Transistor T1 schaltet durch.
Damit wird der IC beim Schließen des Warnblink
schalters WBS über die Widerstände R4, R8 den
Meßeingang 7 und den ersten Komparator K1 akti
viert; d. h. erst beim bzw. durch das Schließen
des Warnblinkschalters WBS werden die restlichen
Komparatoren, Gatter und Transistoren des ICs mit
Strom versorgt.
Die Relaiskontakte WBR und RBR werden nach der Ak
tivierung des ICs über den Relaisausgang 1 des ICs
geschlossen (Hellphase H). Durch den dann am Span
nungsteiler aus den Widerständen R7, R4, R8 verur
sachten Spannungsabfall liegt der negative Ein
gang (-) des Komparators K2 auf einem niedrigeren
Potential als der Spannungspegel des positiven
Eingangs (+). Der Ausgang des Komparators K2 liegt
damit bei geschlossenen Relaiskontakten immer auf
High-Potential, so daß über das Gatter G2 und den
Transistor T1 der IC während der Hellphase H aktiv
gehalten wird unabhängig vom Ausgangssignal des
Komparators K1 nach dem Einschalten des ICs.
Die Frequenzverdoppelung, die über den Kompara
tor K4 eingestellt wird, muß beim Warnblinken
blockiert werden. Dies wird während der Hell
phase H dadurch erreicht, daß der Transistor T2
über die Gatter G3 und G4 und die Komparatoren K2,
K3 und K4 gesperrt wird.
Durch den zweiten Komparator K2 wird also einer
seits sichergestellt, daß der IC aktiviert bleibt,
auch wenn der Zündschalter ZS offen ist (der IC
könnte sonst in einen Schwingbetrieb übergehen),
andererseits wird die Erhöhung der Blinklampenfre
quenz bei geschlossenem Warnblinkschalter deakti
viert.
Die Relaiskontakte werden über den Relaisausgang 1
des ICs geöffnet; der IC wird über den Kompara
tor K1 aktiviert gehalten.
Claims (14)
1. Elektronischer Blinkgeber (BG) für eine oder mehrere,
über Blinkschalter (WBS, RBS) aktivierte Blinklampen
(BL₁-BL₄), mit:
- a) mindestens drei Steuereingängen (StE₁, StE₂, StE₃),
- b) einem integrierten Schaltkreis (IC) mit Anschlußpins (1-8), von denen einer als Meßeingang (7) und einer als Warnblinkeingang (6) ausgebildet ist,
- c) Widerständen (R₃-R₇), deren Spannungsabfälle mehreren Anschlußpins des integrierten Schaltkreises (IC) als Eingangssignal zugeführt und durch Schaltungsmittel im integrierten Schaltkreis (IC) ausgewertet werden,
- d) einem vom integrierten Schaltkreis (IC) angesteuerten und Relaiskontakte (WBR, RBR) aufweisenden Blinkrelais,
- e) einem Meßwiderstand (R₃), dessen erster Anschluß mit
dem Meßeingang (7) und den Relaiskontakten (WBR, RBR)
und dessen anderer Anschluß mit der Batterie (Klemme
30) verbunden ist,
gekennzeichnet durch: - f) der Meßeingang (7) ist über einen im integrierten Schaltkreis (IC) angeordneten internen Widerstand (R₈) mit dem Warnblinkeingang (6) verbunden,
- g) der integrierte Schaltkreis (IC) weist einen ersten Komparator (K₁) auf, dessen positiver Eingang (+) über den internen Widerstand (R₈) mit dem Meßeingang (7) verbunden ist,
- h) bei offenem Zündschalter (ZS) und offenem Warnblinkschalter (WBS) ist im integrierten Schaltkreis (IC) nur der erste Komparator (K₁) aktiviert.
2. Blinkgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der negative Eingang (-) des ersten Komparators
(K₁) an eine erste Referenzspannung (URef1) angeschlossen
ist, daß der Ausgang des ersten Komparators (K₁)
mit beiden Eingängen eines ersten Gatters (G₁) verbunden
ist, daß der Ausgang des ersten Gatters (G₁) mit
dem ersten Eingang eines zweiten Gatters (G₂) verbunden
ist, und daß am Ausgang des zweiten Gatters (G₂) ein
erster Transistor (T₁) angesteuert wird.
3. Blinkgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß bei offenem Zündschalter (ZS) und offenem
Warnblinkschalter (WBS) der erste Transistor (T₁) über
den ersten Komparator (K₁), das erste Gatter (G₁) und
zweite Gatter (G₂) gesperrt ist, so daß die Stromversorgung
der weiteren Komponenten des integrierten
Schaltkreises (IC) unterbrochen ist.
4. Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei offenem Zündschalter (ZS) und
offenen Relaiskontakten (RBR, WBR) beim Schließen des
Warnblinkschalters (WBS) die weiteren Schaltungskomponenten
des integrierten Schaltkreises (IC) mittels des
ersten Komparators (K₁) aktiviert werden.
5. Blinkgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Schließen des Warnblinkschalters (WBS) der erste
Transistor (T₁) über den ersten Komparator (K₁),
das erste Gatter (G₁) und zweite Gatter (G₂) leitend
wird, wodurch die restlichen Bauteile des integrierten
Schaltkreises (IC) mit Strom versorgt werden.
6. Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Warnblinkeingang (6) über einen
Spannungsteiler (R₄, R₇) mit den Relaiskontakten (WBR)
und über einen Widerstand (R₄) des Spannungsteilers mit
dem Warnblinkschalter (WBS) verbunden ist.
7. Blinkgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Eingangssignal am Warnblinkeingang (6) durch
die am Spannungsteiler (R₄, R₇) und am internen Widerstand
(R₈) abfallende Spannung gebildet und durch
Schaltungsmittel im integrierten Schaltkreis (IC) ausgewertet
wird, so daß bei geschlossenem Warnblinkschalter
(WBS) eine Frequenzerhöhung der Blinklampenfrequenz
gesperrt ist und bei geschlossenem Warnblinkschalter
(WBS) und offenem Zündschalter (ZS) der integrierte
Schaltkreis (IC) aktiviert gehalten wird.
8. Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der integrierte Schaltkreis (IC)
einen zweiten Komparator (K₂) aufweist, dessen negativer
Eingang (-) mit dem positiven Eingang (+) des ersten
Komparators (K₁), mit einem Anschluß des internen
Widerstands (R₈) und mit dem Warnblinkeingang (6) des
integrierten Schaltkreises (IC) verbunden ist, und dessen
positiver Eingang (+) an eine zweite Referenzspannung
(URef2) angeschlossen ist.
9. Blinkgeber nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ausgang des zweiten Komparators
(K₂) mit dem zweiten Eingang des zweiten Gatters (G₂)
verbunden ist, daß durch das Ausgangssignal des zweiten
Komparators (K₂) der integrierte Schaltkreis (IC) bei
geschlossenem Warnblinkschalter (WBS) und offenem Zündschalter
(ZS) bei geschlossenen Relaiskontakten (RBR,
WBR) aktiviert gehalten wird, und daß bei geschlossenen
Relaiskontakten (RBR, WBR) eine Frequenzerhöhung der
Blinklampenfrequenz (WBS) gesperrt wird.
10. Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Anschlußpin des integrierten
Schaltkreises (IC) der Richtungsblinkeingang
(8) ausgebildet ist, und daß der Richtungsblinkeingang
(8) über einen Widerstand (R₆) an dem
Zündschalter (ZS) und über einen weiteren Widerstand
(R₅) mit dem Relaiskontakt (RBR) und dem Richtungsblinkschalter
(RBS) verbunden ist.
11. Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß er drei Steuereingänge (StE₁,
StE₂, StE₃) aufweist.
12. Blinkgeber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß als Steuereingänge der Warnblinkschalter
(WBS), der Richtungsblinkschalter (RBS) und die
Zündung (ZÜND) vorgesehen sind.
13. Blinkgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der integrierte Schaltkreis
(IC) 8 externe Anschlußpins (1-8) aufweist.
14. Blinkgeber nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der integrierte Schaltkreis (IC)
ein 8poliges Gehäuse besitzt.
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