DE2259073C3 - Drehzahlabhängig betätigbare, elektronische Schalteinrichtung für eine elektrische Spannung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine drehzahlabhängig betätigbare, elektronische Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE-OS 2122 031 ist ein elektronisches System zur Betätigung mehrerer Vorrichtungen eines Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Fahrzeuggelchwindigkeit bekannt, welches eine elektrische Energieversorgung und einen elektrischen Taktgeber aufweist, der mit einer die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellenden Geschwindigkeit drehbar angetrieben wird. Bei dieser bekannten Schalteinrichtung ist ein trster Steuerkreis mit der Energievervorgung und dem Taktgeber verknüpft, um eine ers'e Vorrichtung zu betätigen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen trsten bestimmten Wert erreicht. Ein zweiter elektronischer Steuerkreis ist ebenfalls mit der Energieversop fung und dem Taktgeber verknüpft, um eine zweite Vorrichtung zu betätigen, wenn die Fahrzeüggeschwindigkeit einen höheren bestimmten Wert erreicht. Ferner sind Einrichtungen in Form elektronischer Elemente Vorhanden, welche den ersten Steuerkreis mit dem zweiten Steuerkreis koppeln, um die erste Vorrichtung auszuschalten, wenn die zweite betätig! wird. Als Taktgeber findet ein Synchrongenerator Verwendung, der mit einem der Fahrzeugräder verbunden ist Jeder Steuerkreis weist einen Ladekreis zur Ladung eines Kondensators auf eine Spannung auf, die die Motordrehzahl darstellt und einen Schaltkreis zur Betätigung einer der Einrichtungen, wenn die Spannnung einen bestimmten Wert erreicht. Der Schaltkreis erniedrigt bei steigender Spannung der elektrischen Energieversorgung seine Srhalthöhe. Der Ladekreis weist eine Spannungs-Referenzdiode auf, die zu einem Widerstand in Reihe Hegt um die Spannungshöhe des Kondensators zur Kompensation der Erniedrigung zu erhöhen.

Diese bekannte elektronische Schalteinrichtung ist mit einigen Nachteilen behaftet Der als Taktgeber verwendete Synchrongenerator liefert lediglich eine Wechselspannung und kann nicht für den Tachometer Verwendung finden, da die Batterie zu dem Generator parallelgeschaltet ist und den Strom des Tachometers belasten würde, mit der Gefahr einer Veränderung der von ihm zu gebenden Information. Weiterhin ist keine Spannungsstabiiisierung der elektronischen Schaltelemente vorgesehen, so daß sich Änderungen der Spannung der Batterie nachteilig bemerkbar machen. Außerdem ist das Potential der Spannungs-Referenzdiode eine Funktion der Batteriespannung und nicht direkt an die Auslösespannung einer bistabilen Schaltungsanordnung angeschlossen, welche direkt von der Batterie gespeist wird.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß die vorerwähnten Nachteile der bekannten Einrichtung vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße elektronische Schalteinrichtung

F i g. 2 und 3 zeigen jeweils eine Verwendungsart der Vorrichtung von Fig. 1.

Bei der in Fig.] gezeigten erfindungsgemäßen Schalteinrichtung wird eine Steuerspannung zwischen den Klemmen P und Q angelegt, die proportional zur Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugmotors ist. Diese Spannung ist bei dem gezeigten Beispiel eine Wechselspannung, die von einem Einphasen- oder Dreiphasenwechselstromgenerator des Tachometers mit elektrischer Übertragung geliefert wird.

Die Batterie des Fahrzeugs ist zwischen den Klemmen A und Cangeschlossen, wobei die Klemme C an Masse liegt. Bei dem gezeigten Beispiel hat die Batterie eine Spannung von 24 V. Die nicht gezeigte Last ist zwischen den Klemmen A und Babgenommen.

Der Filter-Gleichrichterkreis umfaßt eine Brücke aus Dioden 1. Widerstände 2,4,6,7 und Kondensatoren 3,5, 8. Dadurch erhält man im Punkt Deine Gleichspannung Ve, deren Amplitude proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

Die bistabile Schaltungsanordnung ist von zwei Transistoren 20 und 21 sowie den Widerständen 10* Hj 12 und 13 gebildet Eine Zener-Diode oder jede andere SpahnungsstabilisierurtgseinrichiUilg 19 ermöglicht es, daß man eine Bezugsspannung erhält

Der Verstärker umfaßt drei Verstärkungsstufen, die von den Transistofen 22, 23, 25, die in Kaskade geschaltet sind, und von den Widerständen 15 und 16 gebildet sind.

OO

59

Diese Anordnung arbeitet folgendermaßen; Wenn sich der Wechselstromgenerator in Ruhe befindet, macht der Spannungsunterschied zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 21 diesen leitend. Außerdem definiert die Zener-Diode Spannungsstabilisierungsanordnung 19 an dem Punkt E eine positive stabilisierte Bezugsspannung, die allein von ihren Eigenschaften abhängig ist. Diese Spannung wird an den Emitter des Transistors 21 angelegt Da dieser Transistor leitend ist, werden die Transistoren 20,22,25 ebenfalls leitend. Die Spannung an der Klemme B ist dann im wesentlichen Null und demzufolge die Spannung zwischen den beiden Klemmen A und B im wesentlichen gleich 24 V.

Wenn sich der Rotor des Wechselstromgenerators is dreht, wird die Spannung Ve an dem Punkt D positiv. Solange jedoch diese Spannung unterhalb der Bezugsspannung des Punktes fliegt, bleiben der Transistor 21 sowie die Transistoren 20, 22 und 25 leitend. Wenn im Gegensatz dazu die Spannung über der Bezungsspannung hegt, wini der Transistor 21 nicht leitend, wodurch die Transistoren 20, 22 und 25 ebenfalls n\:ht leitend werden. Die Klemme B ist dann frei, so daß die zwischen die Klemmen A und ß geschaltete Last nicht mehr unter Spannung steht, da die Diode 17 jeden Stromdurchsatz von A nach B sperrt Wenn die Geschwindigkeit abnimmt, verläuft der Prozeß umgekehrt Diese Anordnung wirkt somit als Schalter.

Der Widerstand 14 ist ein Strombegrenzungswiderstand. Der Widerstand 9, der mit dem Kondensator 8 so kombiniert ist, ermöglicht eine Verzögerung der Zustandsänderung der Transistoren. Der Zweck der Diode 27 besteht darin, die Anordnung gegenüber einem infolge eines Irrtums falschen Batterieanschluß zu schützen. Der Widerstand 18 ist ein Strombegrenzungswiderstand für den Kollektor des Transistors 25, wodurch dessen Zerstörung vermieden wird, wenn die positive Klemme der Batterie versehentlich an die Klemme B angeschlossen wird.

Die Anzahl der Stufen des Verstärkers, im vorliegenden Fall drei, kann an die Last zwischen den Klemmen A und B angepaßt werden.

Selbstverständlich können, wenn die Spannung als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit von einem Gleichstromdynamo geliefert wird, der Filter-Gleichrichterkreis weggelassen werden, wobei diese Spannung dann direkt zwischen den Punkt D und Masse angelegt wird.

Die Fig.2 und 3 zeigen zwei Benutzungsformen der Schalteinrichtung. Bei F i g. 2 wird die Schaltungsanordnung 28, die. der Fig. 1 entspricht, von der der Geschwindigkeit proportionalen Spannung gesteuert, die an den Klemmen P und Q anliegt und von den Leitungen 34—34' und 35—35' zu£' führt wird, welche den Drciphasenwechselstromgenerüior 30a und den Tachometer 31 verbinden. Diese Spannung wird zwischen zwei Phasen abgegriffen. Die Ausgangs-Klemmen A und B der Schaltungsanordnung (Fi g. 1) bind an die Last 32 angeschlossen. Die Klemme A ist mit dem positiven Pol der Batterie verbunden, die eine Spannung von 6 V, 12 V, 24 V haben kann.

Die in F i g. 3 gezeigte Anordnung ist der von F i g. 2 analog, mit der Ausnahme, daß ein Einphasen-Wechselstromgenerator vorgesehen ist Die an die Klemmen P und Q angelegte Steuerspannung wird parallel von den Leitungen 36—36' und 37—37' abgezweigt, welche den Einphasen-Wechselstromgenerator 306 und den Tachometer 3Γ verbinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

r* j~x Λ "^ r\ Patentansprüche;

1. Drehzahlabhängig betätigbare, elektronische Schalteinrichtung für eine elektrische Spannung für Kraftfahrzeuge, die einen Steuerstromkreis mit einem eine Steuerspannung als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit liefernde Tachometergenerator, eine mit diesem Steuerstromkreis verbundene, bistabile Schaltungsanordnung, die von einem Element eine stabilisierte Bezugsspannung erhält einen mit der bistabilen Schaltungsanordnung verbundenen Verstärker mit wenigstens einem Ausgangstransistor und einen Verbraucherstromkreis aufweist der mit einer Last verbunden ist und dessen eine Anschlußklemme mit einem Pol der Fahrzeugbatterie verbunden ist während die andere Klemme mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltungsanordnung eine aus zwei Transistoren (20.21) entgegengesetzten Typs bestehende Kippschaltung aufweist die beide nichtleitend sind, wenn die Ausgangsspannung an den Klemmen (QP) des Steuerstromkreises eine Bezugsspannung überschreitet, die von einer Spannungsstabilisierungsanordnung (19) geliefert wird, die an die Eingangsklemmen der Kippschaltung angelegt ist u"d von der Fahrzeugbatterie an den Klemmen (AC) polarisiert wird, und daß die Kippschaltung und der Verstärker (22,23,25) so ausgebildet sind, daß die Klemmen (A, B) des Verbraucherstromkreises spannungslos sind, ω wenn die ^ahrzeuggeschwindigkeit einen vorher festgelegten Wert überschriet.

2. Elektronische Schalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet daß als Tachometergenerator der Wechselstromgenerator (28) des Tachometers dient i^r> und das von diesem gelieferte Spannungssignal über eine Diodenbrücke (1) gleichgerichtet und über ein aus Widerständen (2,4, 6, 7) und Kondensatoren (3, 5, 8) bestehendes Filter 1 eführt wird, das zwischen dem Steuerstromkreis (Klemmen QP) und der Kippschaltung liegt.