DE1180822B

DE1180822B - Electronic timer intended for use on vehicles

Info

Publication number: DE1180822B
Application number: DEB64706A
Authority: DE
Inventors: Helmut Domann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1961-11-08
Filing date: 1961-11-08
Publication date: 1964-11-05

Description

Zur Verwendung auf Fahrzeugen bestimmtes elektronisches Zeitschaltwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein zur Verwendung auf Fahrzeugen bestimmtes elektronisches Zeitschaltwerk, das aus dem Gleichstromnetz des Fahrzeuges gespeist wird und beim Schließen eines willkürlich betätigbaren Schalters über ein mit Kontakten ausgerüstetes Relais einen Verbraucher an das Netz anschließt und von diesem nach einer festgelegten Zeitdauer wieder abschaltet, die durch ein mit dem Schalter an das Netz anschließbares, einen Kondensator und einen Widerstand enthaltendes Zeitglied bestimmt wird, das im Steuerkreis eines mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zur Erregerspule des Relais in Reihe geschalteten Transistors liegt.Electronic timer for use on vehicles The invention relates to an electronic device intended for use on vehicles Time switch that is fed from the vehicle's direct current network and when Closing an arbitrarily actuatable switch via a switch equipped with contacts Relay connects a consumer to the network and from this according to a specified Time that is switched off again by a switch that can be connected to the mains, a timer containing a capacitor and a resistor is determined that in the control circuit one with its emitter-collector path to the excitation coil of the relay transistor connected in series.

Bei derartigen Zeitschaltwerken können im Gleichstromkreis des Fahrzeuges erhebliche Spannungsspitzen auftreten, die die Gefahr mit sich bringen, daß bei Verwendung von Transistoren im Steuerstromkreis des Relais die im Transistor vorhandenen pn-Grenzschichten infolge unzulässig hoher Sperrspannungen durchschlagen werden. Dieser Nachteil ist bei einem Zeitschaltwerk der eingangs beschriebenen Art vermieden, bei dem gemäß der Erfindung der Kondensator parallel zur Basis-Kollektor-Strecke des mit seinem Emitter an ein Wicklungsende der Spule angeschlossenen Transistors liegt und in an sich bekannter Weise parallel zu der Emitter-Basis-Strecke des Transistors ein Gleichrichter geschaltet ist, der in der zur Emitter-Basis-Strecke entgegengesetzten Richtung durchlässig ist.With such time switch mechanisms in the DC circuit of the vehicle significant voltage peaks occur, which bring with it the risk that at Use of transistors in the control circuit of the relay those present in the transistor pn boundary layers are broken down as a result of impermissibly high blocking voltages. This disadvantage is avoided in a timer of the type described above, in which, according to the invention, the capacitor parallel to the base-collector path of the transistor connected with its emitter to one winding end of the coil and in a manner known per se in parallel to the emitter-base path of the transistor a rectifier is connected, the one in the opposite direction to the emitter-base path Direction is permeable.

Bei dieser Anordnung dient der Kondensator nicht nur zur Bestimmung der Einschaltdauer; er schützt darüber hinaus auch die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors gegen induktive Spannungsspitzen. Außerdem ist gewährleistet, daß die Betriebsbereitschaft des Zeitrelais bereits nach einer kurzen Entladezeit des Kondensators wieder eintritt. Die rasche Entladezeit des Kondensators wird durch den Gleichrichter sichergestellt, und zwar über die sehr mederohxnige Relaiswicklung.In this arrangement, the capacitor is not only used for determination the duty cycle; It also protects the base-collector section of the Transistor against inductive voltage peaks. It is also guaranteed that the The time relay is ready for operation after a short discharge time of the capacitor re-enters. The rapid discharge time of the capacitor is made possible by the rectifier ensured, via the very mederohxnige relay winding.

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen, insbesondere bei Verwendung des Zeitschaltwerkes in druckluftbetätigten Türschließanlagen von Schienenfahrzeugen und Kraftfahrzeugen, sind nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Druckluftschließanlage für Fahrzeugtüren in einem Übersichtsbild, F i g. 2 ein elektronisches, bei der Schließanlage nach F i g. 1 verwendetes Zeitschaltwerk in seinem elektrischen Schaltbild.Further details and appropriate training, in particular when using the timer in air-operated door locking systems from Rail vehicles and motor vehicles are shown below with reference to one in the drawing illustrated embodiment described and explained in more detail. It shows F i G. 1 a compressed air locking system for vehicle doors in an overview, F i G. 2 an electronic one, in the case of the locking system according to FIG. 1 timer used in its electrical schematic.

Die zur Betätigung einer nicht dargestellten Falt-oder Schiebetür eines Omnibusses bestimmte Anlage nach F i g. 1 enthält einen Druckluftvorratsbehälter 10 und einen Arbeitszylinder 11, der über zwei Steuerleitungen 12 und 13; die jeweils an einem der Enden des Zylinders 11 angeschlossen, sind, mit einem Zweiwegesteuerventil 15 verbunden ist. Innerhalb des Zylinders 11 befindet sich ein von seinen beiden Stirnseiten her beaufschlagbarer Kolben 16, dessen Kolbenstange 19 aus den Zylinder 11 heraus= ragt und über ein Gelenk 18 mit einem nicht dargestellten Betätigungsgestänge für die Tür verbunden ist.The system according to FIG. 1 intended for actuating a folding or sliding door, not shown, of a bus. 1 contains a compressed air reservoir 10 and a working cylinder 11, which via two control lines 12 and 13; each connected to one of the ends of the cylinder 11 is connected to a two-way control valve 15. Inside the cylinder 11 there is a piston 16 which can be acted upon from its two end faces, the piston rod 19 of which protrudes from the cylinder 11 and is connected via a joint 18 to an actuating linkage (not shown) for the door.

Zum Schließen der Tür kann eine in F i g. 2 bei 19 angedeutete, in einem Gehäuse auf dem Zweiwegdventil 15 untergebrachte Magnetwicklung über einen Druckknopfschalter 20 an eine zum Betrieb des nicht dargestellten Antriebsmotors des Omnibusses dienende Sammlerbatterie 21 angeschlossen worden, so daß über die Steuerleitung 12 in den rückwärtigen, vom Boden des Kolbens 16 begrenzten Zylinderinnenraum 22 Druckluft einströmen kann. Zum erneuten Öffnen der Tlir ist ein zweiter Druckknopfschalter 24 vorgesehen, über den eine zweite, in einem Gehäuse auf dem Zweiwegeventil 15 sitzende Magnetwicklung 25 erregt werden kann, die dann über die Steuerleitung 13 Druckluft in den von der Kolbenstirnseite begrenzten Zylinderinnenraum 26 einströmen läßt. Diese drückt den Kolben 16 nach links und öffnet dabei die Tür.To close the door, one shown in FIG. 2 indicated at 19, housed in a housing on the Zweiwegdventil 15 magnet winding has been connected via a push button switch 20 to a collector battery 21 serving to operate the drive motor of the bus, not shown, so that via the control line 12 in the rear, limited by the bottom of the piston 16 Cylinder interior 22 compressed air can flow in. To reopen the door, a second push-button switch 24 is provided, via which a second magnet winding 25 located in a housing on the two-way valve 15 can be excited, which then lets compressed air flow into the cylinder interior 26 delimited by the piston face via the control line 13. This pushes the piston 16 to the left and thereby opens the door.

Zur Vermeidung von Unfällen beim Schließen der Tür soll die Schließbewegung in zwei aufeinanderfolgenden Phasen erfolgen: Dies soll in der Weise geschehen, daß die Tür zunächst sich bis auf einen kleinen Spalt schließt, in dieser Stellung kurzzeitig verharrt und dann erst vollständig geschlossen wird, wobei sie sich in. der Schließstellung erforderlichenfalls verriegelt. Zur Erzielung ehm derartigen Bewegungsablaufes ist ein elektromagnetisch betätigbares Sperrventil 27 über eine Entlüftungsleitung 28 an den Zylinderinnenraum 26 angeschlossen, das in seine Schließstellung gelangt, sobald der Druckknopf 20 betätigt wird und über die Steuerleitung 12 Druckluft in den Zylinderraum 22 einströmt. Hierbei verhindert das Sperrventil 27, daß die im Zylinderinnenraum 26 vorhandene Luft über die Leitung 28 entweichen kann. Der Kolben 16 kann daher bei der Schließbewegung der Tür nur so weit unter Verdichtung der im Innenraum 26 vorhandenen Luft in Pfeilrichtung bewegt werden, bis im Zylinderinnenraum 26 der gleiche Druck wie im Zylinderinnenraum 22 erreicht ist. Um die Tür vollständig schließen zu können, muß der Druckknopf 20 weiterhin in seiner Schließstellung gehalten und das Sperrventil 27 durch Abschalten des ihm zufließenden Magnetisierungsstromes in seine Offenstellung zurückgeführt werden. Um diesen Schaltvorgang selbsttätig nach einer veränderbaren Zeitdauer herbeizuführen, ist die in F i g. 2 bei 30 angedeutete Magnetwicklung des Absperrventils 27 über ein elektronisches Zeitschaltwerk 31, das in F i g. 2 mit unterbrochenen Linien umrahmt ist, an den Druckknopfschalter 20 angeschlossen. Damit das Sperrventil 27 zum Öffnen der Schiebetür ebenfalls die Entlüftungsleitung 28 absperren kann und daher gleichzeitig mit der Magnetwicklung 25 erregt wird; wenn der Druckknopfschalter 24 geschlossen wird, aber andererseits beim Drücken des Schließschalters 20 kein Strom zur Magnetwicklung 25 fließen kann, ist zur Einsparung eines besonderen Schalters die Magnetwicklung 30 des Absperrventils 27 außerdem an die Ableitungselektrode eines Gleichrichters 32 angeschlossen, dessen Zuleitungselektrode mit dem Schalter 24 und der Magnetwicklung 25 verbunden ist. Dieser Gleichrichter verhindert, daß die im Gehäuse 25 sitzende Magnetwicklung des Zweiwegeventils 15 erregt wird, solange das Schaltwerk 31 die Magnetwicklung 30 an die Batterie 21 angeschlossen hält.To avoid accidents when closing the door, the closing movement should take place in two successive phases: This should be done in such a way that the door first closes except for a small gap, remains in this position for a short time and only then is completely closed, whereby it is locked in the closed position if necessary. In order to achieve such a sequence of movements, an electromagnetically actuated check valve 27 is connected to the cylinder interior 26 via a vent line 28; Here, the shut-off valve 27 prevents the air present in the cylinder interior 26 from escaping via the line 28. During the closing movement of the door, the piston 16 can therefore only be moved in the direction of the arrow while compressing the air present in the interior space 26 until the same pressure is reached in the cylinder interior 26 as in the cylinder interior 22. In order to be able to close the door completely, the push button 20 must continue to be held in its closed position and the shut-off valve 27 must be returned to its open position by switching off the magnetizing current flowing to it. In order to bring about this switching process automatically after a variable period of time, the process shown in FIG. 2 indicated at 30 magnet winding of the shut-off valve 27 via an electronic time switch mechanism 31, which is shown in FIG. 2 is framed with broken lines, connected to the push button switch 20. So that the shut-off valve 27 for opening the sliding door can also shut off the vent line 28 and is therefore excited at the same time as the magnet winding 25; If the push-button switch 24 is closed, but on the other hand no current can flow to the magnet winding 25 when the closing switch 20 is pressed, the magnet winding 30 of the shut-off valve 27 is also connected to the discharge electrode of a rectifier 32, the feed electrode of which is connected to the switch 24 and the magnet winding 25 is connected. This rectifier prevents the magnet winding of the two-way valve 15 located in the housing 25 from being excited as long as the switching mechanism 31 keeps the magnet winding 30 connected to the battery 21.

Für die spezielle Ausbildung des pneumatischen Teils der Anlage wird kein Schutz beansprucht.For the special training of the pneumatic part of the system no protection claimed.

Im einzelnen enthält das Zeitschaltwerk 31 ein aus einem einstellbaren Widerstand 33 und einem mit diesem in Reihe geschalteten Kondensator 34 bestehendes Zeitglied und einen p-n-p-Transistor 35, dessen Kollektor mit der an Masse angeschlossenen Minusleitung 36 verbunden ist. An den Emitter dieses Transistors ist ein Wicklungsende der Erregerspule 37 eines Relais angeschlossen, dessen anderes Wicklungsende mit der zum Pluspol der Batterie 21 führenden gemeinsamen Plusleitung 38 und mit einem an diese angeschlossenen Schaltarm 39 verbunden ist. Sobald zur Einleitung der Schließbewegung der Tür der Druckknopfschalter 20 geschlossen und die Leitung 12 über das Zweiwegeventil 15 mit dem Behälter 10 verbunden wird, gelangt der Transistor 35 in seinen stromleitenden Zustand und führt über die Erregerspule 37 des Relais einen Strom, der den Schaltarm 39 in seine Schließstellung bringt, so daß der Erregerwicklung 30 des Sperrventils 27 Strom zufließen und dieses Ventil in seine Schließstellung bringen kann. Der stromleitende Zustand des Transistors 35 und deshalb auch die Schließstellung des Sperrventils 27 hält so lange an, bis der dem Kondensator 34 über den einstellbaren Widerstand 33 zufließende Strom den Kondensator aufgeladen hat. Dann befindet sich die Basis des Transistors 35 auf einem Potential, das nur wenig unterhalb , demjenigen der Plusleitung 38 liegt, während beim Verschwinden des die Erregerspule 37 seither durchfließenden Kollektorstromes am Emitter des Transistors 35 ein stark negatives Potential entstehen kauen, das die .p-n-Grenzschicht zwischen .dem Emitter 'und der Basis des Transistcirs 35 erheblich: A-fährden kann. Diese Gefahr wird umso größer, je mehr induktive Verbraucher von der Batterie 21 gespeist werden und beim Ausschalten induktive, zur Polung der Batterie entgegengesetzt polarisierte Spannungsspitzen in das Gleichstromnetz liefern. Um die Gefahr von Durchschlägen zu beseitigen, ist zwischen der Basis des Transistors und seinem Emitter ein Gleichrichter 40 vorgesehen, dessen Durchlaßrichtung zu derjenigen der Emitter-Basis-Strecke entgegengesetzt gerichtet ist. Der Gleichrichter schützt daher die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 35, wenn am Emitter des Transistors 35 ein niedrigeres Potential als an dessen Basis auftritt. In Verbindung mit dem zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 35 angeordneten Kondensator 34, der diese Strecke gegen unzulässig hohe Spannungsspitzen schützt, ergibt sich daher auch dann ein ungestörter Betrieb des Schaltwerkes 31, wenn das Gleichstromnetz durch Spannungsspitzen erheblich gestört ist.In detail, the time switch mechanism 31 contains a time element consisting of an adjustable resistor 33 and a capacitor 34 connected in series with it, and a pnp transistor 35, the collector of which is connected to the negative line 36 connected to ground. One winding end of the excitation coil 37 of a relay is connected to the emitter of this transistor, the other winding end of which is connected to the common positive line 38 leading to the positive pole of the battery 21 and to a switching arm 39 connected to it. As soon as the push-button switch 20 is closed to initiate the closing movement of the door and the line 12 is connected to the container 10 via the two-way valve 15, the transistor 35 enters its current-conducting state and carries a current via the excitation coil 37 of the relay, which the switching arm 39 in brings its closed position, so that the excitation winding 30 of the check valve 27 can flow current and bring this valve into its closed position. The current-conducting state of the transistor 35 and therefore also the closed position of the shut-off valve 27 continues until the current flowing to the capacitor 34 via the adjustable resistor 33 has charged the capacitor. Then the base of the transistor 35 is at a potential which is only slightly below that of the positive line 38 , while when the collector current that has since then passed through the excitation coil 37 disappears, a strongly negative potential arises at the emitter of the transistor 35, which the .pn- Boundary layer between "the emitter" and the base of the transistor 35 can significantly: A-endanger. This risk becomes greater the more inductive loads are fed by the battery 21 and, when switched off, supply inductive voltage peaks polarized in the opposite direction to the polarity of the battery into the direct current network. In order to eliminate the risk of breakdowns, a rectifier 40 is provided between the base of the transistor and its emitter, the forward direction of which is opposite to that of the emitter-base path. The rectifier therefore protects the emitter-base path of the transistor 35 when a lower potential occurs at the emitter of the transistor 35 than at its base. In connection with the capacitor 34 arranged between the base and the collector of the transistor 35, which protects this path against impermissibly high voltage peaks, the switching mechanism 31 therefore also operates smoothly when the direct current network is significantly disturbed by voltage peaks.

Um bei der gewählten Anordnung des Kopdensators 34 zu gewährleisten, daß sich dieser in den Ruhepausen im übrigen rasch entladen kann, ist parallel zu der aus dem veränderbaren Widerstand 33 und dem Kondensator 34 gebildeten, die Haltezeit des Relais bestimmenden Reihenschaltung ein Ent-Ladewiderstand 41 zwischen der Plusleitung 38 und der Masseleitung 36 vorgesehen. Der Entladevorgang des Kondensators 34 setzt erst dann ein, wenn der Druckknopfschalter 20 in seine Offenstellung zurückkehrt. Dann befindet sich die Plusleitung 38 nicht mehr in Verbindung mit dem Pluspol der Batterie, sondern ist über den Entladewiderstand 41 mit der Masseleitung verbunden. Da in diesem Zeitpunkt die an den Kondensator 34 angeschlossene Basis des Transistors auf stark positivem Potential liegt, wird die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 35 auch in diesem Falle gegen zu hohe Sperrspannungen geschützt, da der Gleichrichter 40 einen großen Teil des Entladestromes an der in ihrer Sperrichtung beanspruchten Emitter-Basis-Strecke des Transistors 35 vorbeileitet.In order to ensure with the selected arrangement of the capacitor 34 that it can discharge quickly in the rest pauses, a discharge resistor 41 is connected in parallel to the series circuit formed by the variable resistor 33 and the capacitor 34 and which determines the holding time of the relay the positive line 38 and the ground line 36 are provided. The discharge process of the capacitor 34 does not begin until the push-button switch 20 returns to its open position. Then the plus line 38 is no longer in connection with the plus pole of the battery, but is connected to the ground line via the discharge resistor 41. Since the base of the transistor connected to the capacitor 34 is at a strongly positive potential at this point in time, the emitter-base path of the transistor 35 is also protected against excessively high blocking voltages in this case, since the rectifier 40 carries a large part of the discharge current to the in its reverse direction stressed emitter-base path of the transistor 35 bypasses.

Claims

Claims: 1. Electronic intended for use on vehicles Time switch that is fed from the vehicle's direct current network and when Closing an arbitrarily actuatable switch via a switch equipped with contacts Relay connects a consumer to the network and from this according to a specified Time that is switched off again by a switch that can be connected to the mains, a timer containing a capacitor and a resistor is determined that in the control circuit one with its emitter-collector path to the excitation coil of the relay series-connected transistor, characterized in that the capacitor (34) parallel to the base-collector path of the with its emitter at one end of the winding the coil (37) connected transistor (35) and that in itself. better known Way in parallel; to the emitter-base path of the transistor Rectifier (40) is connected, which is in the opposite to the emitter-base path Direction is permeable.

2. Time switch according to claim 1, characterized in that that to the capacitor (34) and the resistor (33) in series with it further, the discharge of the capacitor even when the switch (20) is open second resistor (41) is provided. Publications considered: German Special publications No. 1050 834, 1069760.