DE4010021A1

DE4010021A1 - Elektronische anzeige- und steuereinheit

Info

Publication number: DE4010021A1
Application number: DE4010021A
Authority: DE
Inventors: Aldo Serraglio
Original assignee: Marelli Autronica SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1990-10-11
Anticipated expiration: 2010-03-30
Also published as: IT1232073B; GB9006708D0; FR2645081B1; DE4010021C2; GB2231178A; IT8967232A0; ES2021243A6; SE9001164D0; SE9001164L; FR2645081A1; GB2231178B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Anzeige- und Steuereinheit für ein System zum Gebrauch in einem Kraftfahrzeug, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Klimatisierungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die elektronischen oder zentralen Steuereinheiten moderner Klimatisierungssysteme für Passagierkabinen von Kraftfahrzeugen haben eine große Anzahl von optischen Anzeigen, typischerweise lichtemittierende Dioden (LEDs) oder ähnliches. Viele dieser optischen Anzeigen sind normalerweise beim Betrieb erleuchtet, was zu einem beachtlichen Stromverbrauch führt.

Gegenwärtig bestehen zwei Lösungen, um die optischen Anzeigen zu versorgen. Nach einem ersten Vorschlag werden die lichtemittierenden Dioden mit einer niedrigen Spannung (z. B. eine Spannung von 5 Volt) von einem integrierten Stromregler/Konstanthalter der elektronischen Anzeige und Steuereinheit versorgt, zu der die optischen Anzeigen gehören. Hierzu muß der integrierte Stromregler/Konstanthalter der elektronischen Einheit eine ziemlich hohe Leistung haben und ist deshalb teuer, da er mit einem geeigneten Wärmeableiter versehen sein muß.

Nach einer anderen Lösung werden die lichtemittierenden Dioden der elektronischen Anzeige- und Steuereinheit von einem zusätzlichen Spannungsregler versorgt, der getrennt und verschieden von der Einheit ist und der mit der Batterie des Kraftfahrzeugs verbunden und mit einem geeigneten Wärmeableiter versehen ist.

Die zuvor beschriebene zweite Lösung ist gleichfalls nicht zufriedenstellend, da sie den Gebrauch eines zusätzlichen Gerätes notwendig macht und in jedem Fall hohe Energieverluste in Form von Wärme mit sich bringt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, es zu ermöglichen, daß die optischen Anzeigen ohne das Erfordernis der Überdimensionierung des integrierten Stromreglers der elektronischen Einheit und ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Reglers/Konstanthalters versorgt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Einheit der eingangs beschriebenen Gattung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die optischen Anzeigen mit dem Versorgungsanschluß verbunden sind und daß die Steuereinheit, die einen Eingang aufweist, der für den Anschluß an die Batterie bestimmt ist, für die Überwachung des Spannungswerts, der von der Batterie im Betrieb geliefert wird und für die Energieversorgung der optischen Anzeigen ausgelegt ist, um einen Ein/Ausstrom zu ermöglichen, der von der Batterie zu den Anzeigen durch den Versorgungsanschluß mit einem Tastverhältnis strömt, das in vorgegebener Weise in Abhängigkeit von dem Batteriespannungswert veränderbar ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, die ein nicht einschränkendes Beispiel umfaßt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines Klimatisierungssystems für eine Passagierkabine eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen elektronischen Anzeige- und Steuereinheit,

Fig. 2 eine grafische Darstellung eines Beispiels des Verlaufs des Stromes, mit dem die lichtemittierenden Dioden der elektronischen Einheit des Systems nach Fig. 1 versorgt werden, und zwar im Betrieb, und

Fig. 3 eine Darstellung von Beispielen von Zeitverläufen, in denen die lichtemittierenden Dioden mit Energie versorgt sind, in Abhängigkeit von den Batteriespannungswerten, die entlang der Abszisse aufgetragen sind.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil eines Systems zum Gebrauch in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einer Klimatisierungsanlage. Das System umfaßt eine elektronische Anzeige- und Steuereinheit, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Diese Einheit hat einen Versorgungsanschluß 2, der mit der Batterie 3 des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Bei Betrieb liefert die Batterie eine Gleichspannung V _B, deren Wert innerhalb eines vorgegebenen Bereichs schwankt, z. B. zwischen 9 und 19 Volt.

Sensoren und/oder Steuereinrichtungen, die mit den Bezugszeichen A-N versehen sind, sind gleichfalls mit der elektronischen Einheit 1 verbunden. Diese Einrichtungen können z. B. Sensoren zum Erfassen der Temperatur innerhalb und außerhalb der Passagierkabine des Kraftfahrzeuges oder manuelle Steuer- und Bedienungseinrichtungen umfassen, mit denen der Benutzer gewünschte Klimatisierungsbedingungen bestimmen kann usw.

Die Einheit 1 ist außerdem mit Betätigungs- oder Stelleinrichtungen (Aktuatoren) verbunden, die mit den Bezugszeichen P-Z versehen sind. Hierbei kann es sich z. B. um elektrische Ventilatoren, Ventile zum Schließen von Luftzuführungsöffnungen usw. handeln. Die Klimabedingungen, die von dem Benutzer festgelegt werden, werden in der Passagierkabine des Kraftfahrzeuges durch die Einheit 1 mittels dieser Einrichtungen bewirkt.

Die elektronische Einheit 1 umfaßt einen Mikroprozessor 4, der mit den Sensoren und/oder Kontroll- bzw. Steuereinrichtungen A-N und mit den Betätigungs- bzw. Stelleinrichtungen (Aktuatoren) P-Z verbunden ist.

Der Mikroprozessor 4 weist in bekannter Art integrierte Speicher auf und wird mit einer stabilisierenden Versorgungsspannung mittels einer integrierten stabilisierten Energieversorgung 5 versorgt.

Der Mikroprozessor 4 ist mittels üblicher Programmiertechniken derart programmiert, daß er Informationssignale von den Einrichtungen A-N erfaßt und in vorgegebener Art und Weise Steuersignale erzeugt, die den Betätigungs- bzw. Stelleinrichtungen T-Z zugeführt werden. Lichtemittierende Dioden (LEDs), die durch die Bezugszeichen D ₁- D _n gekennzeichnet sind, sind mit ihren Anoden an den Versorgungsanschluß 2 über entsprechende strombegrenzende Widerstände R ₁-R _n verbunden.

Die Kathoden der Dioden D ₁-D _n sollen den Nutzer mit optischen Anzeigen über die Betriebsbedingungen des Klimatisierungssystems zu jeder Zeit zu versorgen.

Jedes Mal, wenn der Mikroprozessor 4 eine oder mehrere lichtemittierende Dioden mit Energie zu versorgen hat, beaufschlagt er Schalteinrichtungen C, die den Dioden zugeordnet sind, mit Signalen, die geeignet sind, die Kathoden der Dioden auf einen "niedrigen" Pegel zu bringen, so daß der Strom von der Batterie 3 zu den Dioden fließen kann, die über den Versorgungsanschluß 2 mit Energie versorgt werden. Vorzugsweise ist der Mikroprozessor 4 insbesondere so eingerichtet, daß er Strom intermittierend zu den Dioden, die mit Energie versorgt werden sollen, mit einer Frequenz von z. B. 100 Hz mit einem vorgegebenen Tastverhältnis fließen läßt.

Ein Eingang des Mikroprozessors 4, der mit dem Bezugszeichen 4 a versehen ist, ist mit dem Versorgungsanschluß 2 verbunden. Der Anschluß 4 a des Mikroprozessors 4 repräsentiert den Eingang eines sogenannten "Analogkanals" und das Analogsignal, welches an diesen Anschluß im Betrieb geliefert wird, wird vom Mikroprozessor in ein Digitalsignal zur nachfolgenden Verarbeitung umgewandelt.

Erfindungsgemäß ist der Mikroprozessor 4 so eingerichtet, daß er den Wert der Spannung, die von der Batterie 3 in Betrieb geliefert wird, mittels des Analogkanals 4 a überwacht und die lichtemittierenden Dioden mit einem Taktverhältnis mit Energie versorgt, das in Abhängigkeit einer vorgegebenen Funktion veränderbar ist, die abnimmt, wenn die Spannung der Batterie ansteigt. Mit anderen Worten, wenn die Spannung der Batterie 3 abnimmt, nimmt die Zeit T _on (= T _ein) zu, in der die lichtemittierenden Dioden während jeder Erregungsperiode T (Fig. 2) mit Energie versorgt werden.

Fig. 3 zeigt zwei Kurven ª und b , die Beispiele von Verläufen von zwei verschiedenen vorgegebenen Regeln für die Veränderung der Erregerzeit T _on der lichtemittierenden Dioden in Abhängigkeit des Wertes wiedergeben, der von der Spannung V _B eingenommen wird, die von der Batterie 3 geliefert wird. Diese Kurven können in tabellierter Form in den Speichereinheiten des Mikroprozessors 4 nach ganz üblichen Techniken abgelegt werden.

In Fig. 1 ist ein Sensor zum Feststellen, daß ein Licht im Kraftfahrzeug leuchtet, mit dem Bezugszeichen 6 versehen. Der Sensor 6 kann z. B. durch einen Detektor gebildet sein, der feststellt, ob eine Lampe, die das Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges erleuchtet, an ist oder nicht. Dieser Sensor 6 ist mit einem Eingang des Mikroprozessors 4 verbunden. Letzterer ist so ausgelegt, daß er das Tastverhältnis zum Betätigen der lichtemittierenden Dioden, die zu versorgen sind, nach zumindest einer ersten und einer zweiten vorgegebenen Funktion des Wertes der Spannung V _B der Batterie 3 verändert, z. B. der Funktion ª und bu , der Fig. 3. Bei Bedingungen, in denen der Sensor 6 anzeigt, daß das Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges nicht beleuchtet ist (eine Gegebenheit, die wahrscheinlich auf einen Tagbetrieb hinweist) aktiviert der Mikroprozessor 4 diejenige Regel, gemäß der die Erregerzeit der lichtemittierenden Dioden in Abhängigkeit von der Spannung V _B variiert wird, die den höheren Werten von T _on bei einem gegebenen V _B entspricht, d. h. unter Bezugnahme auf Fig. 3 der Regel entsprechend der Kurve ª.

Jedoch dann, wenn der Sensor 6 anzeigt, daß das Armaturenbrett der Fahrgastzelle erleuchtet ist, eine Situation, die wahrscheinlich den Betrieb unter Bedingungen geringeren Außenlichts, z. B. bei Nachtfahrten anzeigt, aktiviert der Mikroprozessor 4 die andere Regel in bezug auf die Veränderung T _ony in Abhängigkeit von V _B.

Das zuvor beschriebene System ermöglicht die beste Nutzung der Energie zum Beleuchten der lichtemittierenden Diode der Anzeige- und Steuereinheit 1 ohne Überlastung der Regler/Konstanthaltereinheit 5 und ohne den Gebrauch einer zusätzlichen Spannungsreglereinrichtung. Das System ermöglicht des weiteren eine drastische Reduzierung in bezug auf die Energie, die als Hitze verbraucht wird.

Selbstverständlich - das Prinzip der Erfindung bleibt das gleiche - können die Ausführungsbeispiele und Einzelheiten des Aufbaus im großen Umfang in bezug auf jene verändert werden, die allein in dem nicht beschränkenden Beispiel beschrieben und dargestellt worden sind, ohne daß hierbei der Gültigkeitsbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

So kann z. B. eine geeignete (kundenspezifische) integrierte Schaltung an Stelle des Mikroprozessors 4 benutzt werden.

Claims

1. Elektronische Anzeige- und Steuereinheit für ein System zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Steuereinheit (1) für ein Klimatisierungssystem (1, A-Z), umfassend zumindest einen Versorgungsanschluß (2) zur Verbindung mit einer Batterie (3) des Kraftfahrzeuges, eine Steuerschaltung (4), zur Erfassung von Informationssignalen von dem System und zur Versorgung des Systems mit Kontrollsignalen in vorgegebener Art und Weise, und eine Vielzahl von optischen Anzeigen (D ₁-D _n), insbesondere lichtemittierenden Dioden (LEDs) oder ähnlichem, die von der Steuerschaltung (4) angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Anzeigen (D ₁-D _n) zumindest an dem einen Versorgungsanschluß (2) angeschlossen sind und die Steuerschaltung (4), die einen Eingang (4 a) aufweist, der für den Anschluß an die Batterie (3) bestimmt ist, für die Überwachung des Werts der Spannung (V _B), der von der Batterie im Betrieb geliefert wird, und für die Energieversorgung der optischen Anzeigen (D ₁-D _n) ausgelegt ist, um einen Ein/Ausstrom zu ermöglichen, der von der Batterie (3) zu den Anzeigen (D ₁-D _n) durch den Versorgungsanschluß (2) mit einem Tastverhältnis strömt, das in vorgegebener Art und Weise in Abhängigkeit von dem Wert der Batteriespannung (V _B) verändert ist.

2. Anzeige- und Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) für die Erzeugung eines Stromflusses mit einem Tastverhältnis (T _on/T) ausgelegt ist, das abfällt, wenn die Batteriespannung (V _B) ansteigt.

3. Anzeige- und Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) zur Versorgung einer Vielzahl von optischen Anzeigen (D ₁-D _n) im Multiplexbetrieb ausgelegt ist.

4. Anzeige- und Steuereinheit nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltung (4) zur Veränderung des Tastverhältnisses (T _on/T) nach zumindest einer ersten (ª) und einer zweiten (b) vorgegebenen Funktion der Spannung (V _B) der Batterie (3) ausgelegt ist, wobei die Werte des Tastverhältnisses (T _on/T) gemäß der ersten Funktion (ª) größer für jeden Wert der Batteriespannung (V _B) als die Werte des Tastverhältnisses nach der zweiten Funktion (b) sind, und
daß Steuermittel (6), die an die Steuerschaltung (4) angeschlossen sind, vorgesehen und so ausgebildet sind, daß die erste oder zweite Funktion selektiv in Betrieb nehmbar ist.

5. Anzeige- und Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel einen Sensor (6) für die Feststellung, ob das Licht des Kraftfahrzeuges an ist, aufweisen, daß der Sensor (6) die Steuerschaltung (4) mit einem Ansteuersignal dergestalt versorgt, daß die erste oder zweite Funktion aktiviert wird, wenn das Licht an ist oder aus.