-
Verzögerungsschaltung für die Innenraumbeleuchtung
-
eines Kraftfahrzeugs.
-
Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsschaltung für die Innenraumbeleuchtung
eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Innenraumleuchte, mit einem die Innenraumleuchte
schaltenden Transistor, mit einem die Steuerelektrode des Transistors zeithaltend
beeinflussenden flC-Glied und mit einem bei geöffneter Kraftfahrzeugtür das RC-Glied
beeinflussenden geschlossenen Türkontaktschalter.
-
In herkömmlicher Weise ist in einem Kraftfahrzeug die Schaltung der
Innenraumbeleuchtung so ausgelegt, daß beim Öffnen der ersten Kraftfahrzeugtür durch
Schließen des Türkontaktschalters die Innenraumbeleuchtung eingeschaltet und nach
dem Schließen der letzten Tür die Innenraumbeleuchtung sofort wieder ausgeschaltet
wird. Es ist für den Fahrer nicht angenehm, daß er alle notwendigen Handgriffe vor
dem Starten seines Fahrzeugs nachts im Dunkeln ausführen muß, wenn er nicht durch
einen zusätzlichen Schalter die Innenraumbeleuchtung noch einmal kurz einschaltet.
-
Auch beim Abstellen des Fahrzeugs, z. B. in einer unbeleuchteten Garage,
befindet sich der Fahrer nach Schließen der letzten Fahrzeugtür ebenfalls im Dunkeln.
Die deutsche AS 28 27 117 zeigt eine Verzögerungsschaltung eingangs genannter Art,
die über einen Türkontakt eingeschaltet wird und bei der zur Festlegung der Verzögerungszeit
bis zum Abschalten der Lichtquelle ein Verzögerungsglied vorgesehen
ist,
das das Schalten eines in Reihe zur Lichtquelle geschalteten elektrischen Schalters
steuert. Die Zielsetzung dieser Verzögerungsschaltung ist, daß sie ohne zusätzliche
Verdrahtung auskommt und nur zwei Anschlußpunkte benötigt. Sehr nachteilig ist aber
bei dieser Schaltung, daß im ausgeschalteten Zustand ein Transistor ständig leitend
ist und deshalb ein Ruhestrom von ca. 1 mA über die Kraftfahrzeugbatterie fließt
und auch der elektrische Schalter nach Ende der Verzögerungszeit ein schleichendes
Abschaltverhalten hat, so daß dadurch die Transistorverlustleistung des elektronischen
Schalters während der Abschaltzeit stark ansteigt. Das bedeutet, daß entweder ein
Transistor für größere Schaltleistung benötigt wird, oder daß ein entsprechender
Kühlkörper für den elektronischen Schalter vorgesehen werden muß. Beides ist mit
einem höheren Kostenaufwand verbunden und verteuert die Verzögerungsschaltung fühlbar.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das
dafür sorgt, daß nach dem Einsteigen in das Kraftfahrzeug ein Nachleuchten der Innenraumbeleuchtung
erfolgt, daß aber der im ersten Moment des Aufleuchtens der Innenraumbeleuchtung
vorhandene hohe Einschaltstrom von der Schaltstrecke des in Reihe mit der Lichtquelle
liegenden Transistors ferngehalten wird, und daß im abgeschalteten Zustand der Innenraumbeleuchtung
ein Fell strom über die Verzögerungsschaltung ausgeschlossen ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das RC-Glied
einerseits mit dem einen Pol des Kraftfahrzeugbordnetzes unmittelbar verbunden ist
und andererseits mit dem anderen Pol über eine Diode, die mit dem Türkontaktschalter
verbunden ist, und daß eine weitere Diode vorgesehen ist, die bei geschlossenem
Türkontaktschalter parallel zur Transistorschaltstrecke geschaltet ist. Es ergibt
sich insbesondere der Vorteil eines sehr einfachen und platzsparenden Aufbaus, da
nur wenige, kleine Bauelemente Verwendung finden.
-
Beirn Öffnen einer der Krclftfahrzeugtüren wird der Türkontaktschalter
betätigt und die Innenraumbeleuchtung durch diesen eingeschaltet. Nach dem Einsteigen
und Schließen der letzten Tür sind alle Türkontaktschalter geöffnet und der mit
der Innenraumleuchte in Reihe liegende Transistor, der sich im leitenden Zustand
befindet, übernimm-t die Stromversorgung für die Innenraumleuchte solange, bis der
Kondensator des RC-Gliedes sich soweit entladen hat, daß der Basis strom des die
Innenraumleuchte schaltenden Transistors unterschritten wird und dieser die Innenraumleuchte
abschaltet. Somit ist erreicht, daß die Innenraumleuchte nachleuchtet, beispielsweise
10 - 12 Sekunden. Der Fahrer kann während dieser Zeit die notwendigen Handgriffe
zum Starten des Fahrzeugs bei Licht durchführen, ohne daß er mittels eines zusätzlichen
Schalters die Innenraumleuchte einschalten muß. Auch nach dem Verlassen des Fahrzeugs
und nach Schließen der letzten Tiir leuchtet die Innenraumleuchte wie zuvor beschrieben
nach, so daß der Fahrer bei Dankelheit eine angenehme Umfeldbeleuchtung hat und
z. B.
-
in einer unbeleuchteten Garage den Lichtschalter derselben besser
finden kann Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß
ein Widerstand vorgesehen ist, der unmittelbar mit dem RC-Glied, der Diode und dem
Türkontaktschalter in Serie geschaltet ist und diese Serienschaltung einerseits
mit dem einen Pol und andererseits mit dem anderen Pol des Kraftfahrzeugbordnetzes
verbunden ist. Es wird durch diesen Widerstand erreicht, daß der Kondensator des
RC-Gliedes nach Schließen des Türkontaktschalters mit dem Widerstand eine kleine
Zeitkonstante bildet und der Schwellwertschalter dieser Zeit entsprechend inaktiv
bleibt und dadurch der die Innenraumleuchte schaltende Transistor solange nicht
leitet, bis der hohe Einschaltstrom der Innenraumleuchte auf den Wert des Nennstromes
derselben nach Erwärmung ihres Glühfadens zurückgegangen ist.
-
In vorteilhafter Wci-terbildung der Erfindung ist ein Rückkopplungswiderstand
vorgesehen, der einerseits an der Steuerelektrode des Schwellwertschalters und andererseits
am Kollektor des Transistors geschaltet ist. Über den Rückkopplungswiderstand wird
die Kollektorspannung des Transistors an die Basis des Schwellwertschalters zurückgeführt
und hiermit ein schnelles Durchschalten des Schwellwertschalters und auch des die
Innenraumleuchte schaltenden Transistors erreicht, wodurch eine thermische Überbelastung
dieses Transistors nicht eintreten kann.
-
Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen sind nachstehend
anliand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben
und erläutert.
-
Die Innenraumleuchte (1) und der Türontaktschalter (TK) ist im Kraftfahrzeug
im Normalfall mehrmals vorhanden. Der besseren Übersicht wegen in der Zeichnnng
aber nur einmal dargestellt.
-
Der Türkontaktschalter (TK) ist üblicherweise im Türholm befestigt
und mit seinem einen Pol an die Masse (7) des Kraftfahrzeugs geschaltet, die zugleich
auch über die Leitung (31) mit dem Minuspol (-) des Kraftfahrzeugbordnetzes verbunden
ist. Der andere Pol des Türkontaktschalters (TK) ist an die Verzögerungsschaltung
(6) geschaltet. Der Pluspol des Kraftfahrzeugbordnetzes ist über die Leitung (30)
ebenfalls mit der Verzögerungsschaltung (6) verbunden.
-
Die Verzögerungsschaltung (6) und der Türkontaktschalter (TK) bilden
eine Reihenschaltung, so daß bei geöffneter Kraftfahrzeugtür, also bei geschlossenem
Türkontaktschalter (TK), die Verzögerungsschaltung (6) an das Kraftfahrzeugbordnetz
geschaltet ist. Bei geschlossener Kraftfahrzeugtür, d. h. bei geöffnetem Türkontaktschalter
(TK), ist die Verzögerungsschaltung (6) einpolig vom Kraftfahrzeugbordnetz getrennt,
und es kann kein Fehlstrom über dieselbe fließen.
-
Der Kondensator (C1) ist mit seinem Pluspol (+) an die Leitung
(30)
geschaltet, und sein Minuspol (-) ist in Reihe mit dem Widerstand (R3) und der Diode
(D1) bei geschlossenem Türkontaktschalter (TK) mit der Masse (7) verbunden, wobei
die Diode (D1) so gepolt ist, daß sie nur das Minuspotential (-) vom Türkontaktschalter
(TK) zum Kondensator (C1) durchläßt und ein an (9) anliegendes Pluspotential sperrt.
Kondensator (C1) und Widerstand (R3) bilden zusammen ein RC-Glied, charakterisiert
durch die Aufladezeit des Kondensators (C1) bei geschlossenem Tiirkontaktschalter
(TK), bei Einspeisung der Bordnetzspanm mg über die Leitungen (30, 31).
-
Die Widerstände (R1, R2) sind in Reihe geschaltet und liegen parallel
zum Kondensator (C1). Auch sie bilden mit dem Kondensator (C1) ein RC-Glied, wobei
die Widerstände (R1, R2) bei geöffnetem Türkontaktschalter (TK) den zuvor aufgeladenen
Kondensator (C1) entladen und die an der Leitung (8) anstehende Spannung zur Steuerung
der ebenfalls an der Leitung (8) angeschlossenen Basis des Transistors (T1) benötigt
wird.
-
Die Schaltstrecke des Transistors (T1) liegt in Reihe mit dem strombegrenzenden
Widerstand (R5) zwischen der Leitung (30) und der Steuerelektrode des Transistors
(T2) und schaltet im leitenden Zustand die Leitung (30) an die Steuerelektrode des
Transistors (T2).
-
Der Widerstand (R6) ist mit seinem einen Pol an die Leitung (30) geschaltet
und sein anderer Pol in Serienschaltung mit der Schaltstrecke des Transistors (T2)
an die Steuerelektrode des die Innenraumleuchte (1) schaltenden Transistors (T3).
Der Widerstand (R6) dient der Strombegrenzung für die Schaltstrecke des Transistors
(T2) und auch der Steuerelektrode des Transistors (T3) und sorgt für eine geringe
Rest-* Die Innenraumleuchte ist mit dem einen Pol an die Leitung (30) geschaltet.
Ihr anderer Pol ist einmal über den Schalter (5) während seiner Schaltstellung (4)
mit der Masse (7) verbunden und leuchtet dauernd, während der Schaltstellung (3)
ist sie dauernd ausgeschaltet, zum zweiten aber ist die Innenraumleuchte (1) über
den Schalter (5) und dessen Schaltstellung (2) mit der Schaltstrecke des Transistors
(T3) *spannung am Transistor (T3).
-
in Reihe geschaltet und bei leitendem Transistor (T3) mit der Masse
(7) verbunden. Parallel zur Schaltstrecke des Transistors (T3) ist eine Diode (D2),
mit dem Türkontaktschalter (TK) in Reihe liegend, geschaltet, so daß bei geschlossenem
Türkontaktschalter (TK) die Masse (7), also auch die Leitung (31), bei entsprechender
Polung der Diode (D2), am Kollektor der Schaltstrecke des Transistors (T3) und der
Innenraumleuchte (1) wirksam wird.
-
Zwischen der als Steueranschluß verwendeten Basis des Transistors
(T1) und dem Kollektor des Transistors (T3) ist ein Widerstand (R4) geschaltet,
der die Kollektorspannung des Transistors (T3) auf die Basis des Transistors (T2)
rückkoppelt. Ein schnelles Durchschalten des Transistors (T1) und der Transistoren
(T2, T3) ist dadurch gewährleistet.
-
Die Verzögerungsschaltung wirkt im Funktionsablauf folgendermaßen:
Der Schalter (5) befindet sich z. B. in seiner Stellung (2).
-
Wird die Kraftfahrzeugtür geöffnet, schließt der Türkontaktschalter
(TK), und die Innenraumleuchte leuchtet sofort auf, da der Stromkreis von der Masse
(7) über den Türkontaktschalter (TK), die Diode (D2), die Innenraumleuchte (i) zur
Leitung (30) geschlossen ist. Gleichzeitig wird der Kondensator (C1) über die Diode
(D1) und seinen Aufladewiderstand (R3) auf die Bordnetzspannung aufgeladen. Die
Aufladezeit liegt über der Kaltstromzeit der Innenraumleuchte (1), in der Regel
1 Sekunde. Der Transistor (T1) ist gesperrt und demzufolge auch der Transistor (T2,
T3). Der hohe Kaltstrom der Innenraumleuchte fließt deshalb ausschließlich über
die Diode (D2).
-
Nach der Aufladezeit des RC-Gliedes (C1, R3) ist die Schaltstrecke
des Schwellwertschalters (T1) leitend und auch der Transistor (T2, T3). Der nun
fließende geringe Nennstrom der Innenraumleuchte teilt sich über die Schaltstrecke
des Transistors (T3) und die Diode (D2) auf, wobei in der Regel* Nach dem Schließen
der letzten Kraftfahrzeugtür ist der Türkontaktschalter (TK) offen. Der Transistor
(T1) und der *der Transistor (T3) den Nennstrom allein übernimmt.
-
Transistor (T2, T3) bleibt solange durchgeschaltet und dementsprechend
auch die Innenraumleuchts eingeschaltet, bis der Kondensator (C1) sich über seine
Widerstände (R1, R2) soweit entladen hat, daß der Steuerstrom für die Basis des
Transistors (T1) an der Leitung (8) nicht mehr ausreicht und seine Kollektor-Emitterstrecke
in den nichtleitenden Zustand geschaltet wird. Dadurch wird auch der Steuerstrom
für den Transistor (T2, T3) abgeschaltet und die Schaltstrecke stromlos. Die Innenraumleuchte
erlischt. Der Zeitablauf ist in der Regel 10 - 12 Sekunden.
-
Wird der Schalter (5) in Schaltstellung (3) geschaltet, ist die Verzögerungsschaltung
außer Funktion. In Stellung (4) des Schalters (5) ist die Innenraumleuchte auf Dauerlicht
geschaltet.
-
Die Erfindung gibt eine einfache und sicher wirkende Verzögerungsschaltung
an. Dadurch, daß weder ein Schaltrelais noch ein Kühlkörper für den die Innenraumleuchte
schaltenden Transistor (T3) verwendet wird, ist die Schaltung sehr platzsparend.
Durch die räumlich geringen Abmaße kann diese Schaltung im Gehäuse der Innenraumleuchte
untergebracht, oder auch als Adapter an das Gehäuse leicht angebaut werden.
-
Leerseite