DE3314573A1 - Zentralverriegelungsanlage - Google Patents

Description

Z entralverr iegelungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Zentralverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge, mit mehreren elektrischen Riegelantrieben und mit einer, wenigstens einen manuell betätigbaren Steuerschalter umfassenden Zeitsteuerung, die die Riegelantriebe in einer ersten Schaltstellung des Steuerschalters für eine erste vorbestimmte Zeitdauer in Verriegelungsrichtung einschaltet und in einer zweiten Schaltstellung des Steuerschalters für eine zweite verbestimmte Zeitdauer in Entriegelungsrichtung einschaltet,

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Eine derartige Zentralverriegelungsanlage ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 30 30 569 bekannt. Die Riegelantriebe treiben die Verriegelungsmechanismen der Tür- und Haubenschlösser des Kraftfahr- zeugs an. Die Antriebsrichtung wird durch die Schaltstellung eines beim manuellen Auf- oder Zusperren eines der Türschlösser, beispielsweise des Fahrertürschlosses geschaltet. Jeder der Antriebsrichtungen ist eine gesonderte Zeitsteuerstufe zugeordnet-* die bei Triggerung durch den Steuerschalter die Riegelantriebe für eine vorbestimmte Zeitdauer wechselweise in Verriegelungsrichtung bzw. Entriegelungsrichtung einschaltet.

Die durch die Zeitsteuerstufen bestimmte Zeitdauer ist

so bemessen, daß die Verriegelungsmechanismen der Tür- und Haubenschlösser des Kraftfahrzeugs sicher verriegelt bzw. entriegelt werden. Die Antriebsmotore der Riegelantriebe sind, da die Einschaltdauer durch die Zeitsteuerstufen begrenzt wird, lediglich für eine begrenzte, ununterbrochene Betriebsdauer von beispielsweise einer Minute dimensioniert. Wird die Einschaltdauer, beispielsweise aufgrund eines Defekts der Zeitsteuerstufe überschritten, so kann dies zur Zerstörung der Wicklung der Antriebsmotore führen.

Es ist ferner bekannt, Überlastungsschäden dadurch zu verhindern, daß in einen Laststromkreis ein Sicherungswiderstand mit einer Federblech-Lötstrecke geschaltet wird. Bei der belastungsabhängigen Erwärmung des Federblechs durch den Sicherungswiderstand wird die Lötverbindung abgelötet und der Stromkreis unterbrochen. Das Auswechseln des Sicherungswiderstands ist aufwendig und zeitraubend.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Weg zu zeigen, wie die Riegelantriebe der eingangs erläuterten Zentralverriegelungsanlage selbsttätig vor überlastung geschützt werden können, ohne daß nach dem Auslösen der überlast- <■ sicherung umfangreiche Reparaturen an der Zentralverriegelungsanlage durchgeführt werden müssen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen Kondensator, einen an den Kondensator angeschlossenen, von der Zeitsteuerung während der vorbestimmten ersten und/oder zweiten Zeitdauer wirksam schaltbaren Ladestromkreis, eine an den Kondensator angeschlossene, auf die Kondensatorspannung ansprechende Schwellwertstufe, die die Zeitsteuerung und/oder die Riegelantriebe bei Erreichen eines vorbestimmten Werts der Kondensatorspannung für

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das Einschalten der Riegelantriebe in Verriegelungsrich-

* tung und/oder Entriegelungsrichtung sperrt und einen zumindest bei von der Zeitsteuerung abgeschalteten Riegelantrieben wirksamen Entladestromkreis.

Der Kondensator wird während der Einschaltdauer der Riegelantriebe aufgeladen» Die Ladezeitkonstante ist so bemessen, daß die Kondensatorspannung innerhalb der zulässigen Dauerbetriebszeitspanne der Riegelantriebe den durch die Schwellwertstufe festgelegten Spannungswert erreicht, bei dem die Zeitsteuerung oder ggf. die Riegelantriebe allein gegen weiteres Auslösen gesperrt werden. In den Betriebspausen der Riegelantriebe sorgt ein Entladekreis für das Entladen des Kondensators. Die Entladezeitkonstante ist so bemessen, daß sich die Riegelantriebe während der Entladung des Kondensators auf eine für den Betrieb unkritische Temperatur abkühlen können.

Der Kondensator ist zweckmäßigerweise über den Ladestromkreis parallel an die ebenfalls zueinander parallel geschalteten Riegelantriebe angeschlossen. Soweit die Riegelantriebe zur Umkehrung ihrer Antriebsrichtung an eine Polwendeschaltung angeschlossen sind, können für den Ladestrom des Kondensators in Durchlaßrichtung gepolte Dioden in Serie zu dem Kondensator vorgesehen sein. Die Dioden sorgen dafür, daß der Kondensator in beiden Antriebsrichtungen geladen wird. In manchen Ausführungsformen, insbesondere solchen, bei welchen jeder der Riegelantriebe einen ihm zugeordneten, die Zeitsteuerung auslösenden Steuerschalter zwangssteuert, genügt es, wenn der Kondensator nur in einer Antriebsrichtung geladen wird, da bei zwangsgesteuerten Umschaltern die Antriebsrichtung ausschließlich in den Endstellungen der Riegelantriebe umgekehrt werden kann.

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In besonders einfachen Ausführungsforraen besteht der Entladestromkreis in einem dem Kondensator parallel geschalteten Entladewiderstand.

Die Schwellwertstufe hat bevorzugt Hystereseeigenschaften, um sicherzustellen, daß zwischen dem Sperren der Riegelantriebe und dem Freigeben eine für da,s Auskühlen ausreichende Zeitspanne vergeht. In einer auch unter den Störspannungs- und Betriebstemperaturbedingungen des Kraftfahrzeugs sicher funktionsfähigien Ausführungsform weist die Schwellwertstufe einen Komparator auf, dessen nicht invertierender Eingang an eine Bezugsspannungsquelle angeschlossen und über einen Rückkopplungswiderstand mit dem Ausgang des Komparators verbunden ist,und dessen ' invertierender Eingang an den Kondensator angeschlossen ist. Das Verhältnis der Werte, bei welchen die Zeit- " steuerung gesperrt bzw. freigegeben wird, kann durch Wahl des Rückkopplungswiderstands problemlos eingestellt werden.

Zweckmäßigerweise sperrt die Schwellwertstufe die Zeitsteuerung lediglich in Entriegelüngsrichtung, so daß das Kraftfahrzeug auch bei beginnender Überlastung der Riegelantriebe sicher verriegelt werden kann.

Der im vorstehenden benutzte Begriff des Ladestromkreises

umfaßt sämtliche Schaltungen, die sowohl das Laden eines ungeladenen Kondensators als auci| das Umladen eines bereits geladenen Kondensators ermöglichen. Dementsprechend soll unter dem Begriff des Entladestromkreises ein Stromkreis verstanden werden, der einen Stromfluß entgegengesetzt der Stromrichtung des Ladestromkreises ermöglicht. Soweit die Schwellwertstufe Hystereseeigenschaften hat, soll unter dem die Zeitsteuerung freigebenden, kleineren Wert der Kondensatorspannung ein solcher Wert verstanden

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werden, der durch die Wirkung des EntladeStromkreises ausgehend von dem die Zeitsteuerung sperrenden größeren Schwellwert erreicht wird.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild einer Zentra^Lverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge mit automatischer Überlastsicherung.

' Die Zentralverriegelungsanlage weist zum Antrieb von Verriegelungseinrichtungen an den Türen oder Hauben des Kraftfahrzeugs Riegelantriebe mit Gleichstrommotoren 1 auf, die zueinander parallel geschaltet über eine Polwendeschaltung 3 zwischen einen positiven Betriebsspannungsanschluß 5 und Masse 7 geschaltet sind. Die Masse 7 ist mit einem negativen Betriebsspannungsanschluß verbunden. Die Polwendeschaltung 3 umfaßt zwei Relais 9, 11, deren bewegliche Umschaitkontakte 13 bzw. 15 jeweils an einen ' Anschluß der Motore 1 angeschlossen sind. Die Umschaltkontakte 13, 15 sind in ihrer Ruhestellung, d.h. bei nicht erregtem Relais 9 bzw. 11 mit Masse verbunden. Die Relais 9 und 11 werden wechselweise erregt, wobei der Umschaltkontakt 13 bzw. 15 des erregten Relais die Motore 1 mit dem positiven Betriebsspannungsanschluß 5 verbindet. Wird das Relais 9 erregt, so werden die Motore 1 in Entriegelungsrichtung eingeschaltet. Bei erregtem Relais 11 sind die Motore 1 in Verriegelungsrichtung eingeschaltet.

Die Erregung der Relais 9, 11 wird durch Zeitsteuerstufen 17, 19 gesteuert. Die Zeitsteuerstufen ?7, 19 werden abhängig von der Schaltstellung von Steuerumschaltern 21 wechselweise getriggert und liefern an die Erregerwicklungen der zugeordneten Relais 9 bzw. 11 jeweils einen

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Erregerstromimpuls vorbestimmter Dauer, der den Umschaltkontakt bzw. 15 aus der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung in die jeweils andere, die Motore 1 einschaltende Stellung umschaltet. Die Steuerumschalter 21 sind mit den Riegelantrieben zwangsgekuppelt„ so daß die manuelle Betätigung eines der Steuerumschalter, beispielsweise durch manuelles Sperren des Fahrertürsichlosses die Motore 1 sämtlicher Riegelantriebe einschaltet, wodurch die übrigen Steuerumschalter 21 ebenfalls umgeschaltet werden.

Als überlastsicherung ist eine elektrische Integrator- . schaltung vorgesehen, die das Einschalten der nicht für Dauerbetrieb ausgelegten Motore 1 verhindert, wenn die zulässige Dauerbetriebszeit beispielsweise durch Blockieren der Antriebe oder einen Defekt der Zeitsteuerstufen "17, 19 überschritten wird. Vorzugsweise wird hierbei ein Ausgangstransistor 23 bzw. 25 der Zeitsteuerstufen 17, 19 gesperrt bzw. zur Steuerung durch die Zeitsteuerstufe freigegeben. Der Ausgangstransistor 23, 25 arbeitet im Schalterbetrieb, wobei seine Kollektor-Emitter-Strecke in Serie zur Erregerwicklung des Relais 9 bzw. 11 geschaltet ist-

Die Integrationsschaltung umfaßt einen Kondensator 27, der einerseits an Masse 7 und andererseits über einen Widerstand 29 an die Kathoden von zwei Dioden 31 bzw. 33 angeschlossen ist. Die Anoden def Dioden 31, 33 sind mit den Umschaltkontakten 13, 15 verbunden. Die Dioden 31, 33 und der zu'den Dioden in Serie geschaltete Widerstand 29 bilden einen Ladestromkreis, über den der Kondensator 27 den Motoren 1 parallel geschaltet ist'. Der Kondensator 27 wird in beiden Antriebsstromrichtungen geladen, solange die Motore 1 eingeschaltet sind. Parallel zum Kondensator 27 ist ein Entladewiderstand 35 angeschlossen.

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An den massefernen Anschluß des Kondensators 27 ist der invertierende Eingang - eines !Comparators 37 angeschlossen, dessen nicht invertierender Eingang + mit dem Verbindungspunkt 39 von zwei in einer Spannungsteiler schaltung in Serie zueinander zwischen den Betriebsspannungsanschluß 5 und Masse 7 geschalteten Widerständen 41 und 43 verbunden ist. Zwischen den Ausgang des !Comparators 37 und dem Verbindungspunkt 39 ist ferner ein Rückkopplungswider stand 45 geschaltet. In dieser Schaltung hat der Komparator 37 Hystereseeigenscha-ft, da der .Rückkopplungswiderstand 45 das durch die Widerstände 41, 43 an dem Verbindungspunkt 39 festgelegte Bezugspotential abhängig vom Ausgangspegel des Komparators 37 ändert. Das Ausmaß der Hysterese kann durch geeignete Bemessung des Rückkopplungswiderstands 4 5 variiert werden. Der Ausgang des Komparators 37 ist über Entkopplungsdioden 47 bzw. 49 mit den Zeitsteuerstufen 17 bzw. 19 verbunden, wobei die Entkopplungsdioden 47, 49 beispielsweise an die Basen der Ausgangstransistoren 23, 25 angeschlossen oder über zusätzliche Steuertransistoren angekoppelt sind, derart, daß die Transistoren 23, 25 abhängig vom Ausgangspegel des Komparators 37 gesperrt oder durchgeschaltet werden.

■ Der Ausgangspegel des Komparators 37 wird durch die Spannung an dem Kondensator 27 bestimmt. Während der durch die Zeitsteuerstufen 17, 19 bestimmten Einschaltdauer der Motore 1 wird der Kondensator. 27 geladen. Die durch den Widerstand 29 bestimmte Ladezeitftonstante ist so bemessen, daß der Kondensator erst nach mehreren Lastzyklen eine durch die Widerstände 41, 43 und 45 bestimmte erste Bezugsspannung von beispielsweise 2/3 der Betriebsspannung erreicht, übersteigt die Kondensatorspannung die erste Bezugsspannung, so wechselt der Ausgangspegel des Komparators 37 von einem hohen Ausgangspegel zu einem niedrigen Ausgangspegel, beispielsweise Massepotential,

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welches über die Dioden 47„ 49 die Ausgangstransistoren 23, 25 der Zeitsteuerstufen 17, 19 sperrt, über den Rückkopplungswiderstand 45 wird das Potential am Verbindungspunkt 39 auf einen zweiten, niedrigeren Bezugsspannungspegel von beispielsweise 1/3 der Betriebsspannung abgesenkt. Der Komparator 37 hält die Ausgangstransistoren 23, 25 solange gesperrt, bis^sich der Kondensator 27 über den Entladewiderstand 35 auf eine Spannung gleich dem zweiten Bezugsspannungspegel entladen hat. Erreicht die Kondensatorspannung den zweiten Bezugsspannungspegel, so kippt der Ausgangspegel des Komparators 37 auf das hohe Ausgangspotential und gibt die Ausgangstransistoren 23; 25 zur Steuerung durch die Zeitsteuerstufen 17, 19 frei.

Die durch den Entladewiderstand 35 bestimmte Entladezeitkonstante des Kondensators 27 ist größer als die Ladezeitkonstante, um den Kondensator 27 trotz des ständig wirksamen Entladewiderstands 35 laden zu können. Die Entladezeitkonstante ist so bemessen, daß eine ausreichende Abkühlungszeit der Motore 1 gewährleistet ist und die Sperrzeit für den Benutzer nicht unzumutbar lang wird.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kondensator 27 in beiden Antriebsstromrichtungen der Motore 1 geladen. Da die Motore 1 die Schalter 21 zwangssteuern und damit das kontinuierliche Triggern der Zeitsteuerstufen 17, 19 in gleichbleibender Steuerrichrung ausgeschlossen ist, kann ggf. eine der beiden Dioden 31 oder 33 entfallen.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn nur die in Entriegelungsrichtung wirksame Zeitsteuerstufe 17 gesperrt wird, nicht jedoch die in Verriegelungsrichtung wirksame

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Zeitsteuerstufe 19. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß das Kraftfahrzeug in jedem Fall verriegelt werden kann.

Claims (1)

1. Patentansprüche

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   Zentralverriegelungsanlage für Kraftfahrzeuge, mit mehreren elektrischen Riegelantrieben (1) und mit einer wenigstens einen manuell betätigbaren Steuerschalter (21) umfassenden Zeitsteuerung (17, 19), die die Riegelantriebe (1) in einer ersten Schaltstellung des Steuerschalters (21) für eine erste vorbestimmte Zeitdauer in Verriegelungsrichtung einschaltet und in einer zweiten Schaltstellung des Steuerschalters (21) für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer in Entriegelungsrichtung einschaltet,
   gekennzeichnet durch einen Kondensator (27), einen!an den Kondensator (27) angeschlossenen, von der Zeitsteuerung (17, 19) während der vorbestimmten ersten und/oder zweiten Zeitdauer wirksam schaltbaren Ladestromkreis (29, 31, 33), eine an den Kondensator (27) angeschlossene, auf die Kondensatorspannung ansprechende Schwellwertstufe (37, 41, 43, 45), die die Zeitsteuerung (17, 19) und/ oder die Riegelantriebe (1) bei Erreichen eines vorbestimmten Werts der Kondensatorspannung für das Einschalten der Riegelantriebe (1) in Verriegelungsrich-

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   tung und/oder Entriegelungsrichtung sperrt und einen zumindest bei von der Zeitsteuerung (17, 19) abgeschalteten Riegelantrieben (1) wirksamen Entladestromkreis (35) für den Kondensator (27).

   2. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet , daß die Riegelantriebe (1) zueinander parallel geschaltet sind und daß der Kondensator (27) über den Ladestromkreis parallel an die Riegelantriebe (1) angeschlossen ist.

   3. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zueinander parallel geschalteten Riegelantriebe (1) an eine von der Zeitsteuerung (17, 19) gesteuerte Polwendeschaltung (3) angeschlossen sind, die die Riegelantriebe (1) während des Ablaufs der vorbestimmten ersten und/oder zweiten Zeitspanne mit einer der Schaltstellung des Steuerschalters (21) entsprechenden Polarität an eine Betriebsspannungsquelle (5, 7)

   anschließt und daß der Ladestromkreis (29, 31, 33) für wenigstens eine der Polaritäten eine für den Ladestrom des Kondensators (27) in Dprchlaßrichtung gepolte Diode (31, 33) in Serie zum Kondensator (27) umfaßt. 25

   4. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet ,

   daß jedem Riegelantrieb (1) ein von dem Riegelantrieb

   (1) zwangsbetätigbarer Steuerschalter (21) zugeordnet

   ist und daß der Ladestromkreis (29, 31, 33) lediglich

   für eine der beiden Polaritäten der Polwendeschaltung

   (3) für den Ladestrom durchlässig ist.

   5. Zentralverriegelungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

   dadurch gekennzeichnet , daß dem Kondensator (27) ein den Entladestromkreis bildender Widerstand (35) parallel geschaltet ist, wobei die Zeitkonstante des Entladestromkreises größer ist als die des Ladestromkreises (29, 31„ 33)ο

   6. Zentralverriegelungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Schwellwertstufe (37, 41,-43, 45) Hystereseeigenschaft hat und die Zeitsteuerung (17, 19) bei einem Wert der Kondensatorspannung zur Steuerung der Riegelantriebe (1) freigibt, der betragsmäßig kleiner ist als der die Zeitsteuerung (17, 19) sperrende Wert eier Kondensatorspannung.

   7. Zentralverriegelungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertstufe einen Komparator (37) aufweist, dessen nicht invertierender Eingang an eine Bezugsspannungsquelle (41, 43) angeschlossen und über einen Rückkopplungswiderstand (45) mit dem Ausgang des Komparators (37) verbunden ist und dessen invertierender Eingang an den Kondensator (27) angeschlossen ist.

   8. Zentralverriegelungsanlage naqh einem der Ansprüche

   1 bis 7, i

   dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertstufe (37, 41, 43, 45) die Zeitsteuerung (17, 19) lediglich in Entriegelungsrichtung sperrt.