PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006003469A1 26.07.2007
Titel Schaltungsanordnung zum Schalten von Tagfahrlicht in einem Kraftfahrzeug
Anmelder Hella KGaA Hueck & Co., 59557 Lippstadt, DE
Erfinder Sebastian, Helmut, 33104 Paderborn, DE
DE-Anmeldedatum 25.01.2006
DE-Aktenzeichen 102006003469
Offenlegungstag 26.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.07.2007
IPC-Hauptklasse B60Q 1/28(2006.01)A, F, I, 20060125, B, H, DE
Zusammenfassung Schaltungsanordnung zum Schalten von Tagfahrlicht in einem Kraftfahrzeug, mit einem Schaltelement (T1, T2), wobei das Schaltelement ein elektronisches Schaltelement (T1, T2), insbesondere ein Transistor, ist.

Beschreibung[de]
STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schalten von Tagfahrlicht in einem Kraftfahrzeug mit einem Schaltelement.

Die Anmelderin stellt her und vertreibt Tagfahrlichtsysteme, bei denen das Tagfahrlicht über ein Relais ein- und ausgeschaltet wird. Die Spule des Relais ist dazu in den Stromkreis des Positionslichts oder Standlichts zwischen der Batteriespannung der Klemme 15 und der Klemme 58 des Standlichtes geschaltet. Das bewirkt, dass, sobald das Standlicht eingeschaltet wird, das Tagfahrlicht ausgeschaltet wird. Tagfahrlicht und Standlicht und somit auch Tagfahrlicht und Fahrlicht können somit nur wechselweise betrieben werden, so wie es sinnvoll und zum Teil sogar Vorschrift ist. Eine beispielhafte Anordnung für ein Tagfahrlichtsystem ist in der Montageeinleitung 460895-00 der Anmelderin beschrieben.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Tagfahrlicht hat in der Vergangenheit seine Tauglichkeit bewiesen. Dennoch ist die Benutzung eines Relais zum Einschalten des Tagfahrlichts nicht unproblematisch. Zum Einen wird das Relais im ohnehin sonst meist sehr beengten Motorraum installiert. Der Verbau eines Relais in einem feuchtigkeits- und spritzwassergefährdeten Bereich ist dabei nicht immer unproblematisch. Nach einer unsachgemäßen Befestigung des Relais an einem Karosserieteil kann es kurzfristig zur Korrosion an der Befestigungsstelle kommen. Dieses hätte beispielsweise den Wegfall einer Herstellergarantie gegen Durchrostung im Bezug auf diese Stelle zur Folge. Außerdem kann durch Feuchtigkeit im Relais Korrosion gebildet werden, welches langfristig einen Ausfall des Relais zur Folge haben kann. Bei unsachgemäßer und fehlerhafter nachträglicher Installation des Relais kann es zu Fehlschaltungen und Fehlfunktionen in der ansonsten im Kraftfahrzeug vorhandenen Elektronik kommen, wodurch die Fahrzeugelekronik insgesamt stark beeinträchtigt wird.

Ein Nachteil der Ansteuerung des Tagfahrlichts auf die beschriebene Art und Weise ist, dass ein Defekt der Glühlampe des Standlichtes beziehungsweise Positionslichtes des Kraftfahrzeugs zu einem Ausfall des Tagfahrlichtes führt. Dieses kann insbesondere bei Dämmerung zu Fehleinschätzungen des Kraftfahrzeugführers über die Erkennbarkeit seines Fahrzeugs führen.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Vor dem Hintergrund der Nachteile des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Schalten von Tagfahrlicht vorzuschlagen, dass möglichst ohne die Verwendung eines Relais auskommt und einfacher und sicherer zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Schaltelement ein elektronisches Schaltelement, insbesondere ein Transistor, zum Beispiel ein Feldeffekttransistor verwendet wird. Dieses elektronische Schaltelement wird vorzugsweise serienmäßig im Steuergerät der Lichtanlage angeordnet, und kann bei Bedarf über eine entsprechende Beschaltung des Steuergerätes angesteuert werden, um eine Möglichkeit zum Schalten des Tagfahrlichtes zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann einen integrierten Schaltkreis zur Steuerung oder Regelung der Helligkeit des Tagfahrlichtes umfassen. Das elektronische Schaltelement kann dann zumindest mittelbar mit dem integrierten Schaltkreis verbunden sein.

So ist es in einer Variante der Schaltungsanordnung möglich, dass das elektronische Schaltelement mit einem Steuereingang des integrierten Schaltkreises zum Einstellen eines Sollwerts der Helligkeit des Tagfahrlichts verbunden ist. Vorzugsweise wird dann zum Ausschalten des Tagfahrlichtes das elektronische Schaltelement den Steuereingang mit einem negativen Bezugspotential des integrierten Schaltkreises verbinden.

In einer anderen Variante kann das elektronische Schaltelement mit einem Referenzeingang des elektronischen Schaltkreises verbunden sein. Es ist dann möglich zum Wechsel von einer Tagfahrlichteinstellung zu einer Positionslichteinstellung das elektronische Schaltelement einen Referenzpunkt, dessen Potential zum Referenzeingang geführt ist, verschiebt. Durch eine solche Verschiebung kann die Helligkeit der an dem integrierten Schaltkreis angeschlossenen Leuchtmittel ohne Veränderung der Einstellung der Führungsgröße am Eingang des integrierten Schaltkreises (Steuereingang) verändert werden.

Ebenso ist es alternativ oder zusätzlich möglich, dass mittels des elektronischen Schaltelements Anschlüsse für ein Leuchtmittel oder einer Gruppe von Leuchtmitteln zum Erzeugen des Tagfahrlichtes geschaltet werden. Es können somit Leuchtmittel außer Betrieb gesetzt werden, wenn das Tagfahrlicht abgeschaltet wird, um zum Beispiel in eine Positionslicht- beziehungsweise Standlichteinstellung zu wechseln.

Die Leuchtmittel oder Gruppen von Leuchtmitteln können Teil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sein. Es ist insbesondere möglich, dass die Leuchtmittel Leuchtdioden sind.

ZEICHNUNGEN

Zwei Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Schaltungsanordnungen sind anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels und

2 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels jeweils in vereinfachter Darstellung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die in 1 dargestellte Schaltungsanordnung weist drei Gruppen D1, D2, D3 von Leuchtdioden auf, die in Reihe geschaltet sind. Die drei Gruppen D1, D2, D3 können als Tagfahrlicht betrieben werden. Zwei der drei Gruppen, nämlich die Gruppen D1 und D2 können zusätzlich noch als Positionsleuchten betrieben werden, wenn das Tagfahrlicht abgeschaltet ist.

Diese Mittel werden über einen integrierten Schaltkreis IC mit einem geregelten Strom versorgt. Die in Reihe geschalteten Gruppen D1, D2, D3 sind dazu mit ihrer Katode an einem gesteuerten Ausgang Q des integrierten Schaltkreises IC angeschlossen. Mit ihrer Anode sind sie über einen Widerstand R3 mit dem Bezugspotential der Schaltung verbunden.

Der integrierte Schaltkreis IC wird über einen Eingang I aus einem Anschluss 15, der der Batteriespannung eines Kraftfahrzeugs entspricht, mit elektrischer Energie versorgt. Ferner hat der integrierte Schaltkreis IC einen Steuereingang P, der über einen Widerstand R2 mit dem Anschluss 15 verbunden ist. Für die in der 1 dargestellte Schaltung hat der Steuereingang P im Grunde genommen keine besondere Bedeutung.

Schließlich weist der integrierte Schaltkreis IC noch einen Referenzeingang R auf, über den der zu regelnde Strom durch die Leuchtmittel zum integrierten Schaltkreis IC zurückgeführt wird.

Die Rückführung des Stroms durch die Gruppen D1, D2, D3 hängt vom Schaltungszustand beziehungsweise von der Betriebsart der Leuchtmittel ab. Die Betriebsart kann über ein elektronisches Schaltelement T1 in Form eines Transistors verändert werden. Die Gate-Elektrode des Transistors T1 ist zur externen Ansteuerung mit der Klemme 58 verbunden.

Sofern an der Klemme 58 der Schaltungsanordnung keine Spannung anliegt, ist der Transistor T1 in einem geöffneten Zustand. Die Drain-Elektrode, die am Knotenpunkt zwischen der Gruppe D2 und der Gruppe D3 angeschlossen ist und die Source-Elektrode, die mit dem Knotenpunkt zwischen dem Referenzeingang R und dem Widerstand R1 angeschlossen ist, sind nicht elektrisch miteinander verbunden. Das heißt der aus dem Ausgang Q des integrierten Schaltkreises ICs herausfließende Strom fließt durch die Gruppe D1, die Gruppe D2, die Gruppe D3 und dem Widerstand R3 zum Bezugspotential ab. Die über dem Widerstand R3 abfallende Spannung, das heißt das am Knoten B zwischen dem Widerstand R3, dem Widerstand R1 und der Gruppe D3 anliegende Potential wird zum Referenzeingang R geführt. Dadurch kann der Strom durch die Gruppen D1, D2, D3 ausgeregelt werden.

In diesem Zustand befindet sich die Schaltungsanordnung im Zustand des Tagfahrlichts. Soll nun die Schaltungsanordnung in den Zustand des Positionslichts gebracht werden, wird eine Spannung an die Klemme 58 angelegt. Daraufhin schaltet der Transistor T1 durch und verbindet die Knoten a und c. Dadurch wird die Gruppe D3 überbrückt und der Strom aus dem Ausgang Q des integrierten Schaltkreises IC fließt durch die Gruppen D1, die Gruppe D2, den Transistor T1, und die Widerstände R1 und R3.

Durch das Abschalten der Gruppe D3 wird die Lichtleistung bereits deutlich vermindert. Zugleich wird jedoch auch der Referenzpunkt, dessen Potential zum Referenzeingang des integrierten Schaltkreises IC zurückgeführt wird verschoben. War im Zustand Tagfahrlicht der Schaltungsanordnung der Referenzpunkt der Knoten b, ist dies nunmehr der Knoten c. Aufgrund des geänderten Widerstands zwischen dem Referenzpunkt und dem Bezugspotential stellt sich eine höhere Spannung am Referenzeingang ein. Dieses regelt der integrierte Schaltkreis IC aus, indem es den Strom, der aus dem Ausgang Q des integrierten Schaltkreises IC herausfließt, verringert bis das Potential am Referenzpunkt c den gewünschten Wert erreicht hat.

Auch durch diese Verringerung des Stroms wird die Lichtleistung weiter vermindert und Energie eingespart, weshalb eine längere Leuchtdauer der Positionsleuchten bei abgeschalteten Motor garantiert werden kann, ohne dass die Batterie des Kraftfahrzeugs erschöpft ist.

Mit der in 2 dargestellten Schaltungsanordnung, die in Teilen der Schaltungsanordnung gemäß 1 entspricht, kann das Tagfahrlicht nur ein oder ausgeschaltet werden. Auch die Schaltungsanordnung gemäß 2 weist einen integrierten Schaltkreis IC zur Steuerung und Regelung der Helligkeit des Tagfahrlichts auf. Das Tagfahrlicht wird durch drei Gruppen von Leuchtdiodenleuchtmitteln erzeugt, die in Reihe zwischen einem Ausgang Q des integrierten Schaltkreises IC und dem Bezugspotential unter Zwischenschaltung eines Widerstands R2 geschaltet sind. von einem Knotenpunkt zwischen der Gruppe D3 und dem Widerstand R2 zweigt eine Verbindung zum Referenzeingang des integrierten Schaltkreises IC ab. Zwischen dem Referenzeingang und dem Knoten ist dabei ein Widerstand R1 geschaltet.

Der integrierte Schaltkreis wird über eine Klemme 15 mit elektrischer Energie versorgt. Der Steuereingang P des integrierten Schaltkreises IC ist über einen Widerstand R2 ebenfalls mit der Klemme 15 verbunden. Gleichzeitig ist der Steuereingang P auch mit einem elektronischen Schaltelement T2 in Form eines Transistors verbunden. Die Drain-Elektrode des Transistors T2 liegt auf dem Potential des Steuereingangs P, während die Source-Elekrode mit dem Bezugspotential verbunden ist. Die Gate-Elektrode ist mit einer Klemme 58 verbunden, die in dem Fall mit einer Spannung beaufschlagt wird, in dem das Tagfahrlicht abgeschaltet werden soll.

Bei der Klemme 15 handelt es sich um die Batteriespannung, die der Kraftfahrzeugtechnik üblicherweise an der mit 15 (Zündung) bezeichneten Klemme anliegt. Bei der Klemme 58 handelt es sich um das Spannungspotential, das an einer Klemme 58 in einem Kraftfahrzeug abgreifbar ist, wenn das Positionslicht eingeschaltet ist (siehe „Kraftfahrzeugtechnisches Taschenbuch", 24. Auflage, S. 970 ff.).

Liegt an der Klemme 58 der Schaltungsanordnung eine Spannung an, schaltet der Transistor T2 durch und zieht damit den Steuereingang auf das Bezugspotential. Am Steuereingang des integrierten Schaltkreises IC liegt dadurch keine Spannung an, weshalb auch am Ausgang Q und somit auch in den Gruppen D1, D2, D3 kein Strom fließt. Das Tagfahrlicht ist abgeschaltet. Liegt dagegen an der Klemme 58 der Schaltungsanordnung gemäß 2 keine Spannung an, ist der Transistor T2 geöffnet und am Steuereingang P des integrierten Schaltkreises IC liegt die Batteriespannung an. Dadurch wird ein Strom eingestellt, der am Ausgang Q fließt und der über den Referenzeingang geregelt wird.


Anspruch[de]
Schaltungsanordnung zum Schalten von Tagfahrlicht in einem Kraftfahrzeug, mit einem Schaltelement (T1, T2), dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement ein elektronisches Schaltelement (T1, T2), insbesondere ein Transistor ist. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung einen integrierten Schaltkreis (IC) zur Steuerung oder Regelung der Helligkeit des Tagfahrlichtes umfasst. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Schaltelement (T1, T2) zumindest mittelbar mit dem integrierten Schaltkreis (IC) verbunden ist. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Schaltelement (T2) mit einem Steuereingang (P) des integrierten Schaltkreises (IC) zum Einstellen eines Sollwertes der Helligkeit des Tagfahrlichtes verbunden ist. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausschalten des Tagfahrlichtes das elektronische Schaltelement (T2) den Steuereingang (P) mit einem negativen Bezugspotential des integrierten Schaltkreises (IC) verbindet. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Schaltelement (T1) mit einem Referenzeingang (R) des elektronischen Schaltkreises (IC) verbunden ist. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wechsel von einer Tagfahrlichteinstellung zu einer Positionslichteinstellung das elektronische Schaltelement (T1) den Referenzpunkt, dessen Potenzial zum Referenzeingang (R) geführt ist, verschiebt. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des elektronischen Schaltelements (T1) Anschlüsse (a, b) für ein Leuchtmittel oder einer Gruppe (D3) von Leuchtmitteln zum Erzeugen des Tagfahrlichtes schaltbar sind. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung Leuchtmittel oder Gruppen (D1, D2, D3) von Leuchtmittel für das Tagfahrlicht umfasst. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (D1, D2, D3) Leuchtdioden sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com