DE2141935C3 - Abfallverzögerte Schalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine abfallverzögerte Schalteinrichtung, insbesondere zur Aufrechterhaltung eines elektrischen Schaltkreises in Kraftfahrzeugen nach dem öffnen des Zündkontaktes durch Entfernen des Zündschlüssels, bestehend aus einem Betätigungsschalter, einem von dem Betätigungsschalter gesteuer- 935

ten Relais, einem mit der Erregerwicklung des Relais in Reihe liegenden Transistor, einem den Schaltzustand des Transistors beeinflussenden RC-C\\ed sowie einem in Reihe mit dem Arbeitskontakt des Relais angeordneten Verbraucher.

Eine derartige abfallverzögerte Schalteinricntung, insbesondere zur Aufrechterr.altung des Einschaltzustands der Scheinwerfer ist durch die US-PS 33 74 394 bekannt. Bei dieser Schalteinrichtung dient als Betätigungsschalter ein komplizierter Mehrfachschalter für die Beleuchtung, der vor Wirksamwerden der Schalteinrichtung immer in eine bestimmte Einschaltstellung geschaltet gewegen sein muß.

Durch die US-PS 33 76 429 ist eine ähnliche Schalteinrichtung bekannt, bei welcher durch Betätigung eines eigenen Tastschalter eine Last über ein Relais mit separatem Selbsthaltekontakt eingeschaltet und mittels eines aus zwei komplementären Transistoren bestehenden elektronischen Schalters zeitverzögert abgeschaltet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung zu schaffen, welche einfach im Aufbau ist und eine verzögerte Ausschaltung eines eingeschalteten Verbrauchers bei öffnen eines einfachen einpoligen Betätigungsschalters ermöglicht.

Die;e Aufgabe wird, ausgehend von der abfallverzögerten Schalteinrichtung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Relais über seinen Arbeitskontakt selbstgehalten ist, bei geschlossenem einpoligen Betätigungsschalter eingeschaltet ist und nach Öffnen des Betätigungsschalters zunächst eingeschaltet bleibt und daß der Transistor durchgesteuert bleibt, solange der Kondensator des /?C-Gliedes nach öffnen des Betätigungsschalters geladen oder entladen wird.

Mit der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung ist es möglich, den Zündschalter als Betätigungsschalter zu verwenden. Dadurch ist beispielsweise ein nachträglicher Einbau in alle Kraftfahrzeuge möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der abfallverzögerten Schalteinrichtung gemäß der Erfindung, bei der der Ladestrom des Kondensators für die Abfallverzögerung verwendet ist, und

F i g. 2 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der abfallverzögerten Schalteinrichtung gemäß der Erfindung, bei der der Entladestrom des Kondensators für die Abfallverzögerung verwendet ist.

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung weist eine Spannungsquelle 1, beispielsweise eine Gleichstrombatterie, die in ein nicht dargestelltes Motorfahrzeug eingebaut ist, und einen von Hand betätigten Betätigungsschalter 2 auf, dessen beweglicher Kontakt oder eine Kontakthälfte 2a mit einem Anschluß, im vorliegenden Fall dem positiven Anschluß der Spannungsquelle 1, verbunden ist, und dessen stationärer Kontakt oder andere Kontakthälfte 26 mit einem von dem Schalter 2 zu steuernden Verbraucherkreis 4 verbunden ist. Der andere oder negative Anschluß der Spannungsquelle 1 ist mit Erde verbunden. Die Spannungsquelle 1 ist mit ihrem positiven Anschluß mit einer abfallverzögerten Schalteinrichtung verbunden, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist und die ihrerseits mit einem anderen Verbraucherkreis 5 verbunden

ist, um diesen zu steuern.

Der von Hand betätigte Schalter 2 kann beispielsweise ein Hauptschalter oder Zündschalter in dem Fahrzeug sein. Der Verbraucherkreis 4 weist elektrische Schaltungen auf, die der nichi dargestellten Verbrennungsmaschine zugeordnet sind; der Verbraucherkreis 5 kann beispielsweise ein Lampenschaltkreis od. dgl. sein.

Die abfallverzögerte Schalteinrichtung 3 weist eine Halbleiter-Diode 31 auf, deren Anode mit dem stationären Kontakt 2b des von Hand betätigten Schalters 2 und deren Kathode über eine Reihenschaltung eines Widerstandes 32 und eines Basis-Widerstandes 33 mit Erde verbunden ist. Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 32 und 33 ist mit der Basis eines in Emitterschaltung geschalteten Transistors 34 verbunden. Die Kathode der Diode 31 ist weiterhin über zwei in Reihe liegende, gegeneinander geschaltete Dioden 35 und 36 mit dem Kollektor des Transistors 34 verbunden. Im vorliegenden Fall sind die Kathoden der beiden Dioden 35 und 36 miteinander verbunden.

Die Kathode der Diode 31 ist ferner über einen Kondensator 37 mit einer Erregerwicklung eines Relais 38 verbunden. Der einzige Arbeitskontakt des Relais 38 besteht aus einem beweglichen Kontakt 38a, der mit der Leitung zwischen der Spannungsquelle 1 und dem Schalter 2 verbunden ist, und einem stationären Kontakt 38b, der mit dem Verbraucherkreis 5 verbunden ist. Der stationäre Kontakt 386 ist weiterhin mit der Anode einer Halbleiter-Diode 39 verbunden, deren Kathode mit der Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator 37 und der Erregerwicklung des Relais 38 sowie mit der Verbindungsleitung zwischen den beiden Dioden 35 und 36 verbunden ist.

Die dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet folgendermaßen: Bei Betätigen des Schalters 2 von Hand kommt dessen beweglicher Kontakt 2a mit dem stationären Kontakt 2b in Eingriff. Hierdurch wird von der Spannungsquelle 1 über den nunmehr geschlossenen Schalter 2 elektrische Energie an den Verbraucherkreis 4 geliefert. Gleichzeitig liefert die Spannungsquelle 1 über den geschlossenen Schalter 2 elektrische Energie an die abfallverzögerte Schalteinrichtung 3. Ein durch die Diode 31 fließender Strom wird über den Widerstand 32 der Basis des Transistors 34 zugeführt, der dadurch leitend wird; hierdurch wird dann über den geschlossenen Schalter 2, die Diode 31, die Diode 35 und den nunmehr leitenden Transistor 34 durch den von der Spannungsquelle 1 zugeführten Strom die Erregerwicklung des Relais 38 erregt.

In diesem Fall fließt der gesamte, durch die Erregerwicklung fließende Strom über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 34, da die Diode 36 mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist und bezüglich dieses Stroms gesperrt ist. Bei Erregung des Relais 38 werden dessen Kontakte 38a und 38b geschlossen. Bei Schließen dieser Kontakte wird elektrische Energie von der Arbeitsquelle 1 dem Verbraucherkreis 5 und weiter über die geschlossenen Kontakte 38a und 38b und die Diode 39 der Erregerwicklung des Relais 38 zugeführt, das sich so in erregtem Zustand selbst hält. Das bedeutet, daß die Diode 39 so zusammen mit den Kontakthälften 38a und 38b des Arbeitskontaktes sowie dem Transistor 34 den Selbsthaltekreis des Relais 38 darstellt. <>₅

Wenn unter diesen Umständen der von Hand betätigte Schaller 2 geöffnet wird, dann wird die Energieversoreunß zu dem Verbraucherkreis 4 sofort unterbrochen, während gleichzeitig der Basisstrom aufhört, von der SpannungsqueHe 1 über die Diode 31 und den Widerstand 32 zu der Basis des Transistors 34 zu fließen. Zu diesem Zeitpunkt beginnt aber die Ladung des Kondensators 37 mit einem Strom, der über eine Schaltung mit vorgegebener Zeitkonstante fließt, die aus den Kontakthälften 38a und 38b, der Diode 39, dem Kondensator 37 und den Widerständen 32 und 33 besteht. Die Zeitkonstante dieser Schaltung wird im wesentlichen von der Größe des Kondensators 37 sowie der Widerstände 32 und 33 bestimmt, die an die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 34 angeschaltet sind. Dieser Ladestrom wird auch als Basisstrom der Basis des Transistors 34 zugeführt, wodurch der Transistor 34 in leitendem Zustand gehalten wird und das Relais 38 erregt bleibt. Solange die Kontakte 38a und 38b geschlossen sind, fließt über die geschlossenen Kontakte elektrische Energie von der SpannungsqueHe 1 zu dem Verbraucherkreis 5. Da der Kondensator 37 den Basisstrom für den Transistor 34 liefert, kann dieser als zur Basisschaltung des Transistors gehörig betrachtet werden.

Der mit dem Öffnen des Schalters 2 beginnende Ladestrom nimmt jedoch allmählich ab, während der Kondensator 3 geladen wird. Schließlich reicht die Größe des Ladestroms nicht mehr aus, um den Transistor 34 in leitendem Zustand zu halten. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Transistor 34 nichtleitend und dadurch das Relais 38 abgeschaltet. Wenn das Relais 38 abgeschaltet wird, öffnen sich die Kontakte 38a und 38b seines Arbeitskontakts, wodurch die Energiezufuhr zu dem Verbraucherkreis 5 unterbrochen wird und die Stromzufuhr zu der abfallverzögerten Schalteinrichtung 3 gesperrt ist.

Die Zeit zwischen dem öffnen des von Hand betätigten Schalters 2 und der Unterbrechung der Energiezufuhr zu dem Verbraucherkreis 5 hängt von der Zeitkonstante der vorbeschriebenen Schaltung ab, in vorliegendem Fall von der Ladeschaltung für den Kondensator 37. Das bedeutet, daß die Zeit ohne weiteres durch Einstellen der Größe zumindest eines der Elemente, und zwar des Kondensators 37 und der Widerstände 32 und 33, geändert werden kann. Wenn beispielsweise der Widerstandswert des Widerstandes 32 vergrößert wird, damit der als Basisstrom dem Transistor zugeführte Ladestrom abnimmt, dann nimmt entsprechend der vorbeschriebene Zeitabschnitt zu; hierdurch wird dann der Verbraucherkreis 5 mit einer größeren Zeitverzögerung nach dem Öffnen des von Hand betätigten Schalters 2 abgeschaltet.

Wenn dann danach der von Hand betätigte Schalter 2 geschlossen wird, wird der Transistor 34 wieder leitend, und die auf dem Kondensator 37 gespeicherte Ladung wird über die Erregerwicklung des Relais 38 und den nunmehr leitenden Transistor 34 abgeführt.

Während die Funktionsweise der Erfindung in Form des Ladens des Kondensators 37 beschrieben worden ist, ist sie ebenso in Form des Entladens eines Kondensators 37 möglich, wie es in F i g. 2 dargestellt ist.

In F i g. 2 sind dieselben oder die der F i g. 1 entsprechenden Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In F i g. 2 ist ein Kondensator 37 vorgesehen, der mit der Leitung zwischen den Dioden 31 und 35 und mit Erde verbunden ist und nicht zwischen die Kathoden der Dioden 31 und 39 geschaltet ist. Das bedeutet, der Kondensaior 37 ist über die Diode 31 mit dem von Hand betätigten Schalter 2 an der Verbraucherseite verbunden. Im übrigen stimmt die Anordnung mit

der in F i g. 1 wiedergegebenen überein.

In der Schaltungsanordnung der F i g. 2 wird der Kondensator 37 von der Spannungsquelle 1 geladen, solange der von Hand betätigte Schalter 2 geschlossen ist, und wird, nachdem der Schalter 2 geöffnet worden ist, über eine eine bestimmte Zeitkonstante aufweisende Schaltung entladen, die den Kondensator 37 und die Widerstände 32 und 33 enthält.

Aus der vorhergehenden, in Verbindung mit F i g. 1 vorgenommenen Beschreibung ergibt sich, daß die Schaltungsanordnung der F i g. 2 in ihrer Wirkungsweise praktisch identisch ist mit der in F i g. 1 dargestellten Schaltung, außer daß hier der Entladeslrom des Kondensators 37 den Transistor 34 noch in leitendem Zustand hält.

Solange also der von Hand betätigte Schalter 2 geschlossen ist, wird elektrische Energie von der Spannungsquelle 1 den zwei Verbraucherkreisen 4 und 5 zugeführt. Die Unterbrechung der Energiezufuhr zu dem Verbraucherkreis 4 wird gleichzeitig mit dem öffnen des von Hand betätigten Schalters 2 bewirkt, während die F.nergiezufuhr zu dem anderen Verbraucherkreis 5, nachdem der von Hand betätigte Schalter 2 geöffnet worden ist, erst am Ende eines vorbestimmten Zeitintervalls aufhört, das von der Zeitkonstante der Ladeoder Entladeschaltung für den Kondensator 37 bestimmt ist, wodurch auch die Energiezufuhr zu der abfallverzögerten Schalteinrichtung unterbrochen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: 21

1. Abfallverzögerte Schalteinrichtung, insbesondere zur Aufrechterhaltung eines elektrischen s Schaltkreises in Kraftfahrzeugen nach dem öffnen des Zündkontaktes durch Entfernen des Zündschlüssels, bestehend aus einem Betätigungsschalter, einem von dem Betätigungsschalter gesteuerten Relais, einem mit der Erregerwicklung des Relais in Reihe liegenden Transistor, einem den Schaltzustand des Transistors beeinflussenden ÄC-Glied sowie einem in Reihe mit dem Arbeitskontakt des Relais angeordneten Verbraucher, dadurch gekennzeichnet, daß das Re'ais (38) über seinen Arbeitskontakt (38a, 386) selbstgehalten ist, bei geschlossenem einpoligen Betätigungsschalter (2) eingeschaltet ist und nach öffnen des Betätigungsschalters (2) zunächst eingeschaltet bleibt und daß der Transistor (34) durchgesteuert bleibt, solange der Kondensator (37) des /?C-Gliedes (32. 33; 37) nach öffnen des Betätigungsschalters (2) geladen oder entladen wird.

2. Abfallverzögerte Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das RC-Glied als Serien-tfC-Glied (32, 33; 37) ausgebildet ist, daß der Betätigungsschalter (2) und der Arbeitskontakt (38a, 386) des Relais (38) mit ihren einen Kontakthälften (2a. 38a) an einem Pol der Spannungsquelle (1) liegen und daß an die anderen Kontakthälften (26, 386) des Betätigungsschalters (2) und des Arbeitskontaktes (38a, 386) je ein Anschluß zweier gleichgepolter Dioden (31, 39) geschaltet ist, während der Kondensator (37) des Serien-WC-Gliedes (32, 33; 37) zwischen den anderen Anschlüssen der Dioden (31, 39) liegt und durch eine weitere Diode (35) überbrückt ist (F i g. 1).

3. Abfallverzögerte Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das WC-Glied als Parallel-RC-Glied (32, 33; 37) ausgebildet ist, daß der Betätigungsschalter (2) und der Arbeitskontakt (38a, 386) des Relais (38) mit ihren einen Kontakthälften (2a, 38a) an einem Pol der Spannungsquelle (1) liegen und daß der Kondensator (37) des Parallel-KC-Gliedes (32, 33; 37) mit seinem einen Anschluß am anderen Pol der Spannungsquelle (1) und mit seinem anderen Anschluß über eine Diode (31) an der anderen Kontakthälfte (26) des Betätigungsschalters (2) und über zwei entgegengesetzt gepolte, in Reihe geschaltete Dioden (35, 39) an der anderen Kontakthälfte (386) des Arbeitskontaktes (38a, 386) liegt (F i g. 2).

4. Abfallverzögerte Schalteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Betätigungsschalter (2) das /?C-Glied (32, 33; 37) parallel zu der Reihenschaltung von Erregerwicklung des Relais (38) und Transistor (34) geschaltet ist.