DE19523156C2 - Verfahren und elektronische Schaltung zur Steuerung der Innenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Innen­ beleuchtung von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Moderne KFZ-Innenbeleuchtungen verfügen oft über eine elektronische Steuerung, die dafür sorgt, daß die Innenbeleuchtung nach dem Einsteigen in das Fahrzeug, d. h. nach einem Öffnen und nachfolgenden Schließen der Fahrzeugtüre, für eine gewissen Zeitraum von etwa 10 bis 20 Sekunden weiter leuchtet. Dadurch soll es dem Fahrer bzw. den Mitfahrern ermöglicht werden, auch bei Nacht Handgriffe, wie das Anlegen der Sicherheitsgurte sowie das Auffinden des Zündschlosses und des Fahrtlichtschalters, leichter durchzuführen. Dabei ergeben sich individuell verschiedene erforderliche Nachleuchtzeiten, die die Gemeinsamkeit aufweisen, daß sich die Inn­ beleuchtung mit dem Starten des Motors abschalten sollte.

Aus der deutschen Patentschrift DE 33 09 548 C2 ist beispielhaft eine Schaltung bekannt, bei der die Nachleuchtzeit der Innenbeleuchtung in Abhängigkeit der Stellung des Zündschloßschalters oder des Schaltzustandes von z. B. der Zentralverriegelung vorzeitig beendet wird. Weiterhin wird die Innenbeleuchtung in Abhängigkeit der Stellung des Zündschloßschalters ausgeschaltet, falls eine Fahrzeugtüre für einen längeren Zeitraum offensteht.

Nachteilig ist dabei der zusätzliche Verkabelungsaufwand sowie ein gegebenenfalls aufwendiges und kostenintensives Nachrüsten. Daher ist eine Schaltung zu entwickeln, welche bei bestehender üblicher Verdrahtung der Innenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen die Funktion des vorzeitigen Abschaltens der Innenbeleuchtung im Zusammenhang mit dem Starten des Motors auf einfache Weise ermöglicht.

Die Erfindung löst die Aufgabe zur Verbesserung bestehender Innenbeleuchtungen für Kraftfahrzeuge durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung ist der geringe Schaltungsaufwand, wodurch sich die elektronische Schaltung einerseits bei der Erstausrüstung beispielsweise in die zentrale Innenleuchte integrieren und andererseits bei der Nachrüstung als kompaktes Bauelement in die Stromzufuhr der vorhandenen Innenleuchte zwischenschalten läßt.

Im folgenden soll anhand Fig. 1 die Funktionsweise einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens zur Steuerung der KFZ-Innenbeleuchtung mit dem oben beschriebenen kennzeichnenden Merkmal erläutert werden.

Üblicherweise sind die Türkontaktschalter für die Innenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen so gestaltet, daß sie bei geöffneter Türe einen Kontakt zur Karosseriemasse entsprechend dem Minuspol der Batterie herstellen und bei geschlossener Türe sehr hochohmig sind. Mit einem häufig in die Innenleuchte integrierten Schalter S2 kann man zwischen drei Schaltzuständen wählen: Dauernd aus, dauernd ein, Steuerung über Türkontakt. Die Glühlampe(n) der Innenbeleuchtung ist (sind) einerseits mit dem Pluspol des KFZ-Bordnetzes, d. h. +12V Batteriespannung und andererseits mit dem Schalter S2 verbunden.

Zunächst sind bei geöffnetem Türkontakt S1, d. h. geschlossener Fahrzeugtüre die negativen Pole der Kondensatoren C1 und C2 über die Basis-Emitter-Strecke von Transistor T4 und dem hochohmigen Widerstand R5 mit +12V verbunden. Sie befinden sich damit im entladenen Zustand und wirken wie ein Kurzschluß.

Dadurch sperren die Transistoren T2 und T3. Zusätzlich wird das Emitterpotential des Transistors T3 durch die Diode D1 auf ein kleineres Potential als +12V vorgespannt. Damit wird der Transistor T1 nicht angesteuert; und das Relais S3 schließt nicht den Arbeitsstromkreis, so daß die Innenbeleuchtung erloschen bleibt.

Bei geschlossenem Türkontakt, d. h. geöffneter Fahrzeugtüre, liegt an den negativen Polen der Kondensatoren C1 und C2, bedingt durch die Serienschaltung der Zenerdiode D3 und der Diode D2, eine Spannung von etwa +6V. Der Kondensator C1 wird sofort aufgeladen, der Kondensator C2 dagegen gemäß der Zeitkonstante R4*C2 nur sehr langsam. Solange der Kondensator C2 noch nicht nahezu vollständig aufgeladen ist, leiten die Transistoren T2 und T3 mit ihren in Serie geschalteten Emitter-Kollektor-Strecken, und das Relais schließt den Arbeitsstromkreis. Sobald der die Nachleuchtperiode von etwa einer bis mehrerer Minuten bestimmende Kondensator C2 nach z. B. 6 min nahezu vollständig aufgeladen ist, sperrt der Transistor T3, und das Relais öffnet den Arbeitsstromkreis.

Wird vor dem Ablauf einer Frist von beispielsweise 6 min die Fahrzeugtüre wieder geschlossen, so stellt der die Nachleuchtperiode von etwa 10 s bis 20 s bestimmende Kondensator C1 eine Spannungsquelle dar, welche durch die Basisströme der Transistoren T2 und T3 sowie dem Strom durch Widerstand R4 innerhalb eines Zeitraums von etwa 10 s bis 20 s entladen wird. Danach sperren die Transistoren T2 und T3 und das Relais öffnet den Arbeitsstromkreis.

Wird nach dem Ablauf der obigen Frist von beispielsweise 6 min die Fahrzeugtüre wieder geschlossen, würde ohne eine zusätzliche schaltungstechnische Maßnahme wegen des aufgeladenen Kondensators C2 der Transistor T3 weiterhin sperren und die Innenleuchte nicht wieder für eine Nachleuchtzeit von 10s bis 20s aufleuchten. Dazu ist der entsprechend beschaltete Transistor T4 vorgesehen. Bei geöffneter Fahrzeugtüre ist dessen Basis durch die Diode D2 negativ gegenüber dem Emitter vorgespannt, und er sperrt somit. Dagegen wird bei geschlossener Fahrzeugtüre und geladenem Kondensator C2 dieser Kondensator C2 durch den leitenden Transistor T4 zügig entladen, weil für diesen Fall dessen Basis gegenüber dem Emitter positiv ist. Der Kondensator C1 wird nur geringfügig entladen, da er über den hochohmigen Widerstand R4 entkoppelt ist. Somit leitet der Transistor T3 sofort wieder, der Transistor T2 ebenfalls, und der oben beschriebene Nachleuchtzyklus von 10 s bis 20 s kann wieder ablaufen.

Das vorzeitige Abschalten der Innenbeleuchtung während oder nach dem Startvorgang des Motors wird durch den entsprechend beschalteten Transistor T5 erreicht. Der Kondensator C3 wird über den Widerstand R8 innerhalb etwa 10 s auf die momentane Bordnetzspannung aufgeladen. Der Transistor T5 sperrt nach dem Erreichen dieses Zustandes, weil sein Emitter durch die Diode D1 negativ gegenüber seiner Basis vorgespannt ist. Während des Motorstartvorgangs ist die Stromaufnahme des Anlassers und damit die Batteriespannung sehr unterschiedlich. Fällt deshalb die Bordnetzspannung um einige Volt ab, so wird der Kondensator C3 durch die Diode D4 sofort auf diesen kleineren Spannungswert entladen; der Transistor T5 sperrt weiterhin. Steigt die Bordnetzspannung während oder am Ende des Motorstartvorgangs plötzlich um mehr als etwa 1 Volt an, leitet der Transistor T5 für einige Millisekunden, weil das Aufladen des Kondensators C3 langsamer erfolgt als der Spannungsanstieg am Emitter des Transistors. Dies reicht aus, den Kondensator C1 über den Widerstand R6 und die Diode D1 zu entladen. Dadurch sperrt der Transistor T2, der Arbeitsstromkreis des Relais wird geöffnet und die Innenbeleuchtung erlischt.

Ebenso sind Ausführungsformen der elektronischen Schaltung zur Steuerung der KFZ-Innenbeleuchtung denkbar, bei denen das Relais entfällt und der Transistor T1 durch einen Leistungs-Feldeffekttransistor ersetzt wird, dessen Source-Drain-Strecke in Serie mit dem Schalter und einer Glühlampe kleiner Leistung geschaltet ist.

Auch wäre die Integration der Schaltung in einen IC in Bipolar- oder CMOS-Technologie möglich, um kostengünstig und platzsparend die Baugrößen der Schaltung und die der Kondensatoren C1, C2 und C3 bzw. deren Kapazitäten klein zu halten.

Claims (2)

1. Verfahren zur Steuerung der Innenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen, wobei die unterschiedlichen Leuchtperioden durch den Schaltzustand eines oder mehrerer parallel geschalteter Türkontakte ausgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgrund des Öffnens und nachfolgenden Schließens der Fahrzeugtüre ausgelöste übliche Nachleuchtzeit der Innenbeleuchtung von etwa 10-20 Sekunden durch einen dem kurzzeitigen Absinken nachfolgenden schnellen Anstieg der Bordnetzspannung um einige Volt während bzw. am Ende eines Motorstartvorgangs vorzeitig beendet wird.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die Innenbeleuchtung über das Schließen des Arbeitskontaktes eines Relais S3 eingeschaltet und dieses durch einen emitterseitig an Masse angeschlossenen npn-Transistor T1 angesteuert wird und die Basis des Transistors T1 über einen Widerstand R1 mit dem Kollektor eines pnp- Transistors T2 verbunden ist und der Emitter des Transistors T2 über die leitende Kollektor-Emitter-Strecke eines pnp-Transistors T3 mit der Kathode einer Diode D1, deren Anode an die Versorgungsspannung angeschlossen ist, verbunden ist, wobei ein durch seine gespeicherte Ladungsmenge die Nachleuchtzeit bestimmender Kondensator C1 mit dem positiven Pol mit der Versorgungsspannung sowie mit dem negativen Pol über einen Widerstand R2 mit der Basis des Transistors T2 und über die Serienschaltung aus einer in Flußrichtung geschalteten Diode D2 und einer in Sperrichtung geschalteten Zenerdiode D3 mit einem gegen Masse schaltenden Türkontakt S1 verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem negativen Pol mit Masse verbundener Kondensator C3 über einen an der Versorgungsspannung angeschlossenen Widerstand R8 langsam auf die maximale Bordnetzspannung aufgeladen wird und über eine kathodenseitig an die Versorgungsspannung angeschlossene Diode D4 sofort auf die momentane minimale Bordnetzspannung entladen wird, so daß bei einem schnellen Anstieg der Bordnetzspannung um mehr als etwa 1 Volt ein pnp- Transistor T5, dessen Basis über einen Widerstand R7 mit dem positiven Pol des Kondensators C3, dessen Emitter mit der Kathode der Diode D1 und dessen Kollektor über einen Widerstand R6 mit dem negativen Pol des Kondensators C1 verbunden ist, leitend wird, und den Kondensator C1 über seine Kollektor- Emitter-Strecke, den Widerstand R6 und die Diode D1 zügig entlädt, wodurch der Transistor T2 sperrt und das Relais S3 den Arbeitsstromkreis öffnet.