DE2846751C3 - Signal- und Steuergerät für die Außen- und Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Signal- und Steuergerät für die Außen- und Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Gerät einen ersten Schaltungsanschluß, der an den elektrischen Verbindungspunkt zwischen der Innenraumbeleuchtung und einem Türkontakt anzuschließen ist, einen zweiten Schaltungsanschluß, der an den Massepol des Kraftfahrzeugs zu legen ist, und einen dritten Schaltungsanschluß aufweist, der an den Verbindungspunkt zwischen einem Lichtschalterkontakt des Kraftfahrzeugs und der diesem zugeordneten Lichtquelle anzuschließen ist.

Eine derartige elektronische Schaltung ist aus der US-PS 32 56 461 bekannt. Durch die Schaltung nach der US-PS 32 56 461 ist eine Diebstahlsicherung und eine Scheinwerfer-Abschaltkontrolle erreicht Eine Verzögerung des Abschaltens der Innenraumbeleuchtung des Kraftfahrzeugs ist in der US-PS 32 56 461 nicht vorgesehen. Zum Anschluß der Schaltung nach der US-PS 32 56 461 sind vier Anschlüsse notwendig.

In der Literaturstelle »Elektor«, Juni 1976, Seite 6—25 ist eine Schaltung für eine Scheinwerf er-Abschaltkontrolle beschrieben. Diese reagiert nur auf einen Zündschloßkontakt. Es sind deshalb besondere Schaltungsma3nahmen notwendig, um nicht sofort nach dem öffnen des Zündschlosses den Alarm auszulösen und diesen zu begrenzen. Die Schaltung erscheint aufwendig und benötigt drei Verbindungen mit dem Bordnetz.

In der DE-AS 28 27 117.2 ist eine Schaltung vorgeschlagen, durch die die Innenraumbeleuchtung erst kurze Zeit nach dem Schließen der Tür des Kraftfahrzeugs erlischt Der Kraftfahrzeugbenutzer kann sich bei Dunkelheit sowohl nach dem Einsteigen in das Kraftfahrzeug als auch bei dessen Verlassen orientieren. Bei der genannten Schaltung liegen parallel zu einem Türkontakt ein ÄC-Glied und ein von diesem über einen Schwellwertschalter steuerbarer elektronischer Schaltverstärker. Die am durchgeschalteten Schaltverstärker abfallende Restspannung lädt das ÄC-Glied beim öffnen des Türkontakts und der am Spannungspol des /?C-Gliedes liegende Schwellwertschalter sperrt nach einer festgelegten Ladezeit den Schaltverstärker, so daß dann die Innenraumbeleuchtung erlischt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das mit wenigen Anschlüssen an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs die Schaltzustände von Türkontakt und Lichtschalterkontakten erfaßt und deren Schaltstellung beim öffnen der Tür zur Warnanzeige bei nicht abgeschalteter Außenbeleuchtung und zur Abschaltverzögerung der Innenraumbeleuchtung verarbeitet.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Gerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltungsanschluß ein ÄC-Glied mit Schwellwertschalter und ein Schaltverstärker liegen, der nach dem öffnen eines Türkontakts für eine vom RC-GWed bestimmte Zeit durchgeschaltet ist, und daß zwischen dem ersten und dem dritten Schaltungsanschluß ein Signalgeber in Reihe mit der Schaltstrecke eines elektronischen Schalters liegt, der über den dritten Schaltungsanschluß gesteuert und durchgeschaltet ist, wenn der Licht-

schalterkontakt und ein Türkontakt geschlossen sind.

Wenn einer der Türkontakte des Kraftfahrzeugs durch öffnen einer Tür geschlossen wird und ein Lichtschalterkontakt geschlossen ist, also die Außenbeleuchtung des Fahrzeugs leuchtet, gibt der Signalgeber ein Signal, beispielsweise einen Warnton, ab und die Innenraumbeleuchtung leuchtet. Nach dem Schließen der Tür ist der Stromkreis des Signalgebers unterbrochen, die Innenraumbeleuchtung jedoch leuchtet eine bestimmte Zeit weiter. ι ο

Der Schließzustand des am dritten Schaltungsanschluß anliegenden Lichtschakerkontakts wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung dazu ausgenutzt, die Innenraumbeteuchtung nicht nachleuchten zu lassen, da dann ein Nachleuchten der Innenraumbeleuchtung unerwünscht ist, wenn die Außenbeleuchtung brennt, weil nachts nicht mit leuchtender Innenraumbeleuchtung gefahren werden soll. In Ausgestaltung der Erfindung ist hierfür zwischen dem dritten Schaltungspol und einem Ladekondensator des ÄC-Gliedes ein Schaltungszweig mit einem Widerstand und einer Diode gelegt, über den der Ladekondensator zu laden ist.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist das Gerät einen vierten Schaltungsanschluß auf, der am Zündschloß des Kraftfahrzeugs anzuschließen ist, und zwischen dem vierten und dem ersten Schaltungsanschluß liegt ein weiterer elektronischer Schalter, der über den vierten Schaltungsanschluß gesteuert ist und den anderen elektronischen Schalter steuert. Damit ist erreicht, daß der Signalgeber nur dann eingeschaltet wird, wenn das Zündschloß abgeschaltet ist. Ein besonderer Kontakt am Zündschloß ist nicht erforderlich.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für die erwähnten Schaltfunktionen nur ein einziges Gerät vorgesehen ist. Insbesondere wirkt sich günstig aus, daß die gesamte elektronische Schaltung auf einer einzigen Leiterplatte mit wenigen Anschlüssen untergebracht werden kann. Dies führt sowohl bei den Herstellungskosten als auch bei den Kosten für den Einbau des Geräts zu Ersparnissen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen. Die Zeichnung zeigt einen Schaltplan des Geräts, angeschlossen an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.

Beim elektrischen Netz eines Kraftfahrzeugs liegt üblicherweise eine Innenraumbeleuchtung 1 mit einer Lichtquelle 2 und einem Handschalter 3 in Reihe zu parallelen Türkontakten 4, von denen in der Figur nur einer dargestellt ist. Die Lichtquelle 2 liegt am Spannungspol 5 einer nicht näher dargestellten Batterie. Die Türkontakte 4 liegen am von der Karosserie gebildeten Massepol 6. Solange eine Tür geschlossen ist, ist der betreffende Türkontakt 4 geöffnet und umgekehrt. Zwischen dem Spannungspol 5 der Batterie und dem Massepol 6 liegt weiterhin die Reihenschaltung eines Lichtschakerkontakts 7 und einer Außenbeleuchtung 8. Außerdem liegt zwischen dem Spannungspol 5 und dem Massepol 6 die Reihenschaltung eines Zündschloßkontaktes 9 und weiterer Verbraucher 10. Das beschriebene Bordnetz des Kraftfahrzeugs ist in der Figur nur schematisch dargestellt.

An das beschriebene Bordnetz ist ein Gerät 11 angeschlossen, das vier Schaltungsanschlüsse A 1, A 2, A 3 und A 4 aufweist. Dabei liegt der Schaltungsanschluß Λ 1 an einem Verbindungspunkt zwischen der Innenraumbeleuchtung 1 und einem Türkontakt 4. Der Schaltungsanschluß A 2 liegt am Massepol 6. Der Schaltungsanschluß A 3 liegt an einem Verbindungspunkt zwischen dem Lichtschalterkontakt 7 und der Außenbeleuchtung 8. Der Anschlußpol A 4 ist zwischen dem Zündschloßkontakt 9 und den weiteren Verbrauchern 10 angeschlossen. An dem Gerät 11 ist ein in der Zeichnung schematisch dargestellter akustischer Signalgeber 12 angebracht Das Gerät 11 mit dem Signalgeber 12 kann im Bereich des Armaturenbretts des Kraftfahrzeugs untergebracht sein.

Die Schaltung des Geräts weist ein ÄC-Glied bestehend aus einem Widerstand Al und einem Kondensator C auf, welches parallel zum Türkontakt 4 bzw. zu den Türkontakten liegt An der dem Widerstand R1 zugewandten Elektrode 13 des Kondensators C liegt über einen Widerstand R2 die Basis eines als Schwellwertschalter arbeitenden Transistors 71. Eine Reihenschaltung der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 71 und eines Widerstands R 3 liegt parallel zum Türkontakt 4. An den Kollektor des Transistors Π ist der Steuereingang eines von Transistoren T2, Γ3 und T4 gebildeten Schaltverstärkers angeschlossen. Die Transistoren Tl, T3 und T4 sind komplementäre Transistoren. Die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Γ4 und eine Diode D 2 liegen parallel zum Türkontakt 4.

Zwischen den Schaltungsanschluß A1 und die Elektrode 13 sind eine Diode D i und eine Zenerdiode Z parallelgeschaltet

Der Schaltungsanschluß A 3 ist über einen Widerstand A4 und eine Diode D3 mit der Elektrode 13 verbunden. Außerdem liegt zwischen dem Schaltungsanschluß A 1 und dem Schaltungsanschluß A 3 die Reihenschaltung des Signalgebers 12 und der Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 75, dessen Basis über einen Widerstand R 4 an den Schaltungsanschluß A 3 gelegt ist

Parallel zur Basis-Emitterstrecke des Transistors 75 ist die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 76 geschaltet, dessen Basis über einen Widerstand R 6 mit dem Schaltungsanschluß A 4 verbunden ist. Bezüglich der Polaritäten der Transistoren und der Polungsrichtungen der Dioden wird auf die Zeichnung verwiesen.

Die beschriebene Schaltung arbeitet etwa folgendermaßen: Sobald der Türkontakt 4 durch öffnen der Tür geschlossen wird, leuchtet — unter der Voraussetzung, daß der Handschalter 3 geschlossen ist — die Lichtquelle 2 auf. Der Kondensator C ist über die Diode D1 und den geschlossenen Türkontakt 4 entladen. Der Transistor 71 ist gesperrt. Wird anschließend der Türkontakt 4 durch Schließen der Tür geöffnet, dann fließt über den hochohmigen Widerstand R 3 ein Steuerstrom, der die Transistoren 72, 73 und 74 durchschaltet, so daß der durch die Lichtquelle 2 fließende Strom über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 74 fließt. Die Lichtquelle 2 leuchtet also weiter, obwohl der Türkontakt 4 geöffnet ist. An der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 74 liegt dabei eine Restspannung von beispielsweise etwa 1 V an. Da diese Spannung parallel zum ÄC-Glied liegt, wird der Kondensator C aufgeladen. Sobald am Kondensator C die Schaltspannung des Transistors T1 erreicht ist, wird dieser leitend. Dies hat zur Folge, daß die Transistoren 72, 73 und 74 sperren, so daß der durch die Lichtquelle 2 fließende Strom unterbrochen wird, so daß diese erlischt. Die Verzögerungszeit zwischen dem öffnen, des Türkontakts 4 und dem Erlöschen der Lichtquelle 2 ist insbesondere durch die Dimensionie-

rung des Widerstandes R 1 und des Kondensators C bestimmt. Sie kann beispielsweise so ausgelegt sein, daß sie 20 s beträgt. Der Kondensator C kann klein sein, da er nicht die für den Betrieb der Lichtquelle 2 während der Verzögerungszeit notwendige Energie speichern muß.

Solange der Türkontakt 4 geöffnet bleibt, wird der Kondensator C über die jetzt nicht leuchtende Lichtquelle 2 geladen gehalten. Über den Widerstand R 2 und die Kollektor-Emitterstrecke des jetzt leitenden Transistors TX kann ein Ruhestrom fließen. Dieser ist jedoch so klein, da er praktisch vernachlässigbar ist. Aufgrund des hohen Gesamtverstärkungsfakton* des Schaltverstärkers Γ2, Γ3, Γ4 kann der Widerslandswert des Widerstands A3 klein gehalten werden, da auch zum Durchschalten des Schaltverstärkers nur ein kleiner Steuerstrom erforderlich ist.

Die an der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Γ4 abfallende Restspannung muß auf jeden Fall größer sein, als die Schaltspannung des Transistors TX. Sie soll jedoch wesentlich kleiner sein als die Batteriespannung, damit die Lichtquelle 2 bei durchgeschalteten Transistoren Γ2, TZ und Γ4 nicht wesentlich schwächer leuchtet als dann, wenn der Strom der Lichtquelle 2 direkt über den Türkontakt 4 fließt. Durch die Verwendung von komplementären Transistoren T2, T3 und T4 läßt sich die obengenannte kleine Restspannung von etwa 1 V erreichen, da in Reihe zum Widerstand R 3 lediglich die Basis-Emitterstrecke eines Transistors, nämlich des Transistors Γ2, liegt

Die Zenerspannung der Zenerdiode Z ist so ausgelegt, daß sie größer ist als die Restspannung des Schaltverstärkers, jedoch kleiner als die Spannung der Batterie des Kraftfahrzeuges. Gehl man von der üblichen Batteriespannung einer Batterie eines Personenkraftfahrzeugs von 12 V aus, dann ist beispielsweise eine Zenerdiode geeignet, deren Zenerspannung 4,7 V beträgt.

Durch die Zenerdiode Zist etwa folgendes erreicht:
Wie beschrieben ist das Ende der Verzögerungszeit, während der die Lichtquelle 2 weiterleuchtet, durch die Aufladung des Kondensators C über den Widerstand R X bestimmt Dieser Ladevorgang folgt einer e-Funktioii. Ein exakter Schaltpunkt läßt sich schwer erreichen, so daß praktisch ein »schleichender« Übergang zwischen den beiden Schaltzuständen des Transistors T4 bzw. der Lichtquelle 2 erfolgt Dies hat insbesondere den Nachteil, daß an sich der Transistor Γ4 auf eine hohe Verlustleistung ausgelegt werden müßte. Die Zenerdiode Z führt jedoch dazu, daß ab einer gewissen Spannung zusätzlich zu dem über den Widerstand R1

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ein weiterer Ladestromanteil für den Kondensator C fließt Es wird also durch die Zenerdiode Z der Ladevorgang beschleunigt, wobei der über die Zenerdiode Z fließende Ladestromanteil eine bis zum Durchschalten des Transistors TX steigende Tendenz zeigt Dementsprechend schlagartig wird dann auch der Transistor TA durchgeschaltet so daß er nur für eine geringere Verlustleistung dimensioniert zu werden braucht Im übrigen schaltet auch die Lichtquelle 2 praktisch schlagartig am Ende der Verzögerungszeit ab. Wie aus dem Beschriebenen ersichtlich, muß an sich der Transistor Γ4 im Normalfall nur auf denjenigen Strom ausgelegt sein, der über die Glühlampe 2 dann fließt wenn diese schon leuchtet wobei — wie bekannt — der Widerstandswert der Glühlampe 2 im warmen Zustand, also beim Leuchten, wesentlich größer ist als im kalten Zustand. Es können jedoch einige Einsatzfälle auftreten, bei denen der Transistor T4 einen wesentlich größeren Strom leiten müßte als er dem Warmwiderstandswert der leuchtenden Glühlampe 2 entspricht. Beispielsweise ist berücksichtigt, daß beim erstmaligen Einbau des Geräts in das Kraftfahrzeug der Handschalter 3 geschlossen sein kann, oder daß das Gerät falsch in das Kraftfahrzeug eingebaut sein kann, oder daß die Batterie des Kraftfahrzeugs neu eingesetzt werden muß,

ίο oder daß die Lichtquelle 2 einen Kurzschluß aufweist. In diesen Fällen würde durch die Schaltung ein wesentlich höherer Strom fließen als im Normalfall. In solchen Fällen wird über die Zenerdiode Z der Kondensator C sehr schnell — in wenigen μ5 — aufgeladen und damit der Schaltverstärker T2, 7*3, Γ4 gesperrt. Dessen Transistoren brauchen also nicht auf die ungünstigsten Betriebsfälle ausgelegt zu werden.

Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß in dem elektrischen Netz des Kraftfahrzeugs beachtliche Spannungsspitzen auftreten können. Diese können eine Spannung von etwa 150 V erreichen. Solche möglichen Überspannungen gefährden die Transistoren. Durch die Zenerdiode Z ist insbesondere erreicht, daß kurz dauernde, beispielsweise 2 ps dauernde, Spannungsspitzen besonders hoher Spannung auf den Kondensator C abgeleitet werden. Zum weiteren Schutz gegen Überspannungen ist die Diode D 2 vorgesehen.

Über den Widerstand A4 und die Diode D3 wird der Kondensator Cimmer dann geladen gehalten, wenn der Lichtschalterkontakt 7 geschlossen ist. Damit kann das beschriebene verzögerte Ausschalten der Innenraumbeleuchtung 1 nicht eintreten, solange die Außenbeleuchtung 8 des Kraftfahrzeugs eingeschaltet ist. Die Innenraumbeleuchtung 1 erlischt in diesem Falle, wenn der Türkontakt 4 durch Schließen der Tür geöffnet wird. Dadurch ist erreicht, daß man die Verzögerungszeit — durch die Dimensionierung des ÄC-Gliedes RX, C — lang auslegen kann, da diese lange Verzögerungszeit dann nicht auftritt, wenn nach dem Zu- oder

«ο Aussteigenlassen eines Fahrgastes bei Nacht sofort angefahren werden soll. Es ist damit umgangen, daß der Fahrer vor dem Anfahren bei Nacht entweder warten muß, bis die Innenraumbeleuchtung erlischt oder unerlaubterweise bei Nacht einige Sekunden mit eingeschalteter Innenraumbeleuchtung fährt

Solange der Zündschloßkontakt 9 geschlossen ist, ist der Transistor T6 leitend, so daß der Transistor Γ5 gesperrt ist In diesem Falle kann bei geschlossenem Lichtschalterkontakt 7 und geschlossenem Türkontakt 4

so der Signalgeber 12 kein Signal abgeben. Erst wenn der Zündschloßkontakt 9 geöffnet ist wird der Transistor Γ6 gesperrt, so daß der Transistor T5 durchschallet wenn der Lichtschalterkontakt 7 und ein Türkontakt 4 geschlossen sind. In diesem Falle gibt der Signalgeber 12

einen Alarmton ab, wenn der Fahrer nach dem Abziehen des Zündschlüssels die Fahrzeugtür öffnet und das Abschalten der Außenbeleuchtung 8 vergessen hat

Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele So kann beispielsweise dann, wenn in Kauf genommen wird, daß der Signalgeber 12 immer einschaltet wenn der Lichtschalterkontakt 7 und ein Türkontakt 4 geschlossen sind, der Schaltungsanschluß A 4, der Widerstand Ä6 und der Transistor Γ6 entfallen. In Fällen, in denen das Eintreten der Abschaltverzögerung der Innenraumbeleuchtung 1 nicht von der Stellung des Lichtschalterkontakts 7 abhängen soll, kann der Schaltungszweig A4, Γ3 entfallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Signal- und Steuergerät für die Außen- und Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Gerät einen ersten Schaltungsanschluß, der an den elektrischen Verbindungspunkt zwischen der Innenraumbeleuchtung und einem Türkontakt anzuschließen ist, einen zweiten Schaltungsanschluß, der an den Massepol des Kraftfahrzeugs zu legen ist, und einen dritten Schaltungsanschluß aufweist, der an den Verbindungspunkt zwischen einem Lichtschalterkontakt des Kraftfahrzeugs und der diesem zugeordneten Lichtquelle anzuschließen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten (A 1) und dem zweiten Schaltungsanschluß (A 2) ein ÄC-Glied (R 1, C) mit Schwellwertschalter (T ¹I) und ein Schaltverstärker (T2, T3, T4) liegen, der nach dem öffnen eines Türkontakts (4) für eine vom ÄC-Glied (R 1, (^bestimmte Zeit durchgeschaltet ist, und daß zwischen dem ersten (A 1) und dem dritten Schaltungsanschluß (A3) ein Signalgeber (12) in Reihe mit der Schaltstrecke eines elektronischen Schalters (T5) liegt, der über den dritten Schaltungsanschluß (A 3) gesteuert und durchgeschaltet ist, wenn der Lichtschalterkontakt (7) und ein Türkontakt (4) geschlossen sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den dritten Schaltungsanschluß (A 3) und einen Ladekondensator (C) des ÄC-Gliedes (Ri, C) ein Schaltungszweig mit einem Widerstand (R 4) und einer Diode (D 3) gelegt ist, über den der Ladekondensator (C)zu laden ist, wenn der Lichtschalterkontakt (7) geschlossen ist.

3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (U) einen vierten Schaltungsanschluß (A 4) aufweist, der am Zündschloßkontakt (9) des Kraftfahrzeugs anzuschließen ist und daß zwischen dem vierten (A 4) und dem ersten Schaltunssanschluß (A 1) ein weiterer elektronischer Schalter (TG) liegt, der über den vierten Schaltungsanschluß (A 4) gesteuert ist und den anderen elektronischen Schalter (TS) sperrt, wenn der Zündschloßkontakt (9) geschlossen ist

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schalter von Transistoren (TS, T6) gebildet sind, wobei die Kollektor-Emitterstrecke des einen Transistors (TS) in Reihe zum Signalgeber (12) liegt und die Kollektor-Emitterstrecke des anderen Transistors (TG) parallel zur Basis-Emitterstrecke des einen Transistors (TS) geschaltet ist und daß die Basis des einen Transistors (TS) über einen Widerstand (RS) am dritten Schaltungsanschluß (A 3) und die Basis des anderen Transistors (TG) über einen Widerstand (R 6) am vierten Schaltungsanschluß (A 4) liegt.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter der Transistoren (TS, T6) am ersten Schaltungsanschluß (A 1) liegen.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter von einem Transistor (Ti) und der Schaltverstärker von komplementären Transistoren (T2, T3, T4) gebildet sind und daß die Emitter der Transistoren (Ti, TI, TA) am zweiten Schaltungsanschluß (A 2) liegen.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum

Widerstand (R 1) des ÄC-Gliedes (R 1, Qeine Diode (D 1) und eine Zenerdiode ^geschaltet sind, die am ersten Schaltungsanschluß (A 1) liegen.