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VerzögerunRsschaltunR für eine Innenraumbeleuchtung eines
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Kraftfahrzeugs.
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Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsschaltung für eine Innenraumbeleuchtung
eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Innenleuchte, mit einem die Innenleuchte
schaltenden Relais, mit einem das Relais schaltenden Transistor, mit einem die Steuerelektrode
des Transistors zeithaltend beeinflussenden RC-Glied, mit bei geöffneter Kraftfahrzeugtür
geschlossenem Türkontaktschalter und mit einem das RC-Glied beeinflussenden Türgriffschalter.
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In der US-Patentschrift 3.916.250 wird eine Verzögerungsschaltung
vorgeschlagen, durch die erreicht wird, daß vor dem Öffnen der Fahrzeugtür durch
Betätigen eines Handgriffschalters eine Türschloß- und zugleich auch die Innenraumbeleuchtung
des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, so daß der Fahrer vor dem Öffnen der Kraftfahrzeugtür
im Dunkeln zum einen das Türschloß besser findet, zum anderen aber auch den Innenraum
besser überblicken kann. Es ist sehr nachteilig, daß auch Unbefugte, z. B. spielende
Kinder, bei abgeschlossener Fahrzeugtür die Innenraumbeleuchtung einschalten können.
Weiterhin ist nachteilig, daß mit dem Betätigen des Handgriffschalters die Verzögerungszeit
sofort beginnt, also schon vor dem Aufschließen der Fahrzeugtür.
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Wenn der Fahrer durch besondere Umstände eine längere Zeit zum Einsteigen
in sein Fahrzeug benötigt, bei Verladen von Gepäckstücken oder einsteigen lassen
von behinderten Personen,
kann es vorkommen, daß die normale Verzögerungszeit
für die Innenraumbeleuchtung nicht ausreicht und man weitere notwendige Handgriffe
im Dunkeln ausführen muß. Die deutsche AS 28 27 117 zeigt eine Verzögerungsschaltung,
die über einen Türkontakt einzuschalten ist und bei der zur Festlegung der Verzögerungszeit
bis zum Abschalten der Lichtquelle ein RC-Glied vorgesehen ist, das das Schalten
eines in Reihe zur Lichtquelle geschalteten elektronischen Schalters steuert. Die
Zielsetzung dieser Verzögerungsschaltung ist, daß sie ohne zusätzliche Verdrahtung
auskommt und nur zwei Anschlußpunkte benötigt. Sehr nachteilig ist bei dieser Schaltung
aber, daß im ausgeschalteten Zustand ein Transistor ständig leitend ist und ein
Ruhestrom von ca. 1 mA über die Kraftfahrzeugbatterie fließt und auch der elektronische
Schalter nach Ende der Verzögerungszeit ein schleichendes Abschaltverhalten hat,
so daß dadurch die Transistorverlustleistung des Transistors stark ansteigt.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Gerät zu schaffen, das dafür sorgt,
daß bei normaler Betätigung ein Nachleuchten der Innenbeleuchtung nur nach dem Einsteigen
in das Kraftfahrzeug bewirkt wird, daß aber auch durch gewollte Schalthandlungen
ein Nachleuchten beim Verlassen des Fahrzeugs bewirkt werden kann, wobei zusätzlich
die Möglichkeit besteht, das Gerät so auszubilden, daß ein gewolltes Abschalten
der Nachleuchtzeit erzielt werden kann. Das normale Betätigen der Innenbeleuchtung
durch die Türkontaktschalter und andere (Hand-)Schalter soll hierbei nicht behindert
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das RC-Glied
einerseits mit dem einen Pol des Kraftfahrzeugbordnetzes unmittelbar verbunden ist
und mit dem anderen Pol über ein Schaltglied, das mit dem Türkontaktschalter verbunden
ist und das mit dem Türgriffschalter so verbunden ist, daß ein Schließen des Türgriffschalters
ein Schließen des Schaltgliedes bewirkt.
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Beim Einsteigen wird zunächst der Türgriffschalter und dann der Türkontaktschalter
betätigt. Beim Öffnen einer der Türen, d. h. beim Schließen eines der Türkontakte
und des Türgriffschalters leuchtet die Innenraumbeleuchtung deshalb auf. Nach dem
Einsteigen, d. h. nach dem Schließen der letzten geöffneten Tür, schaltet die Innenraumbeleuchtung
nicht sofort ab, da durch den das Relais schaltenden Transistor Strom fließt und
das Relais angezogen bleibt. Nachdem sich der Kondensator entladen hat, fällt das
Relais ab, und die Innenraumbeleuchtung erlischt. Somit ist also erreicht, daß die
Innenraumbeleuchtung nach dem Schließen der letzten Tür nachleuchtet, beispielsweise
10 - 12 Sekunden.
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Der Fahrer kann nun z. B. den Sicherheitsgurt bei Licht anlegen und
auch den Zündschlüssel einstecken, ohne daß er die Innenraumbeleuchtung über einen
zusätzlichen Schalter einschalten muß oder die Kraftfahrzeugtür während dieser Zeit
offen lassen muß.
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Beim Aussteigen wird normalerweise die Tür von innen geöffnet, der
Türgriffschalter also nicht von innen berührt. Es schaltet deshalb die Innenraumbeleuchtung
nun beim Öffnen der Tür über den Türkontaktschalter ein und erlischt sofort nach
dem Schließen der Tür, d. h. dem Öffnen des Türkontaktschalters. Aufgrund der erfindungsgemäßen
Verknüpfung von Türkontaktschalter, Türgriffschalter und Schaltglied besteht aber
die Möglichkeit, durch bewußtes gewolltes Betätigen des Türgriffschalters auch beim
Aussteigen ein Nachleuchten der Innenraumbeleuchtung zu bewirken. Das kann z. B.
zu einer kurzzeitigen Umfeldbeleuchtung benutzt werden, z. B. beim Verlassen einer
unbeleuchteten Garage oder dergleichen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert.
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Die Innenraumbeleuchtung (L), der Türkontaktschalter (TK) und der
Türgriffschalter (TG) können im Fahrzeug mehrmals vorhanden sein, sind der besseren
Übersicht wegen in der
Zeichnung aber nur einmal dargestellt.
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Die Batterie (7) des Kraftfahrzeugs liegt mit ihrem Minuspol (-) an
der Masse (1) und mit ihrem Pluspol (+) an den Leitungen (9, 30), wobei die Leitung
(9) über den Zündschalter (Z) und die Leitung (15) und auch die Leitung (30) mit
der Verzögerungsschaltung (2) verbunden ist. Die Innenraumbeleuchtung (L) liegt
mit ihrem einen Kontakt am Pluspol (+) der Batterie (7), und ihr anderer Kontakt
ist an den Schalter (8) über die Leitung (A) angeschlossen, der im geschlossenen
Zustand den Stromkreis für diese Innenraumbeleuchtung (L) über die Leitung (31)
zur Masse (1), also zum Minuspol (-) der Batterie (7), ermöglicht. Der Türkontaktschalter
(TK) ist am Türholm angebracht und wird üblicherweise beim Öffnen der Kraftfahrzeugtür
geschlossen. Er ist mit dem einen Pol an die Masse (1) geschaltet und mit dem anderen
Pol über die Leitung (3) mit der Verzögerungsschaltung (2) verbunden. Der Türgriffschalter
(TG), der mit seinem einen Kontakt an die Masse (1) und mit seinem anderen Kontakt
über die Leitung (4) an die Verzögerungsschaltung (2) angeschlossen ist, befindet
sich unter dem Türgriff außerhalb des Fahrzeugs, und sein Kontakt schließt, wenn
der Türgriff umgriffen wird. Der Türgriffschalter (TG) kann im Kraftfahrzeug bereits
für andere Funktionen vorgesehen sein, z. B. für die Einschaltung der Türschloßheizung.
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In Serie mit der Schaltstrecke des Transistors (T4) ist die Spule
des Relais (Rel) geschaltet, die bei leitender Transistorschaltstrecke den ihr zugeordneten
Schalter (8) betätigt, und dieser Schalter (8) ist dann geschlossen. Die Schaltstrecke
des Transistors (T3), der ein PNP-Transistor ist, ist einerseits über die Leitung
(30) mit dem Pluspol (+) der Kraftfahrzeugbatterie (7) und andererseits über den
zur Strombegrenzung dienenden Widerstand (R9) mit der als Steuerelektrode dienenden
Basis des Transistors (T4) verbunden. Zwischen der Leitung (30) und der Leitung
(3) ist ein Widerstand (R8) geschaltet, der bei geöffnetem Türkontaktschalter (TK)
die Leitung (3) auf positives Potential (+) festhält.
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Die Widerstände (R6, R7) sind in Serie geschaltet und bilden zusammen
einen Spannungsteiler, wobei der Widerstand (R6) an die Leitung (30), dem Pluspol
(+) der Kraftfahrzeugbatterie, und der Widerstand (R7) über die Leitung (3) und
den Türkontaktschalter (TK) an die Masse (1), dem Minuspol (-) der Kraftfahrzeugbatterie
(7), geschaltet ist. Von dem Spannungsteilerpunkt (10) geht eine Leitung (6) zur
Steuerelektrode des Transistors (T3). Das RC-Glied (C2, R5, R6) ist einerseits über
die Leitung (30) mit dem positiven Pol (+) der Kraftfahrzeugbatterie verbunden,
andererseits ist es an den von den Widerständen (R6, R7) gebildeten Spannungsteiler
(10) geschaltet und liegt dadurch über die Leitung (6) an der als Steuerelektrode
verwendeten Basis des Transistors (T3). Der Widerstand (R4) ist mit seinem einen
Pol an die Leitung (5) geschaltet, und sein anderer Pol ist in Serie mit der für
in negativer Stromrichtung gepolten Diode (2), der Schaltstrecke des Transistors
(T2), der Leitung (3) und dem Türkontaktschalter (TK) an die Masse (1) und somit
auch an den Minuspol (-) der Kraftfahrzeugbatterie (7) geschaltet, so daß bei geschlossenem
Türkontaktschalter (TK) und leitender Transistorstrecke (T2) der Minuspol (-) der
Kraftfahrzeugbatterie (7) über den Widerstand (R4) am RC-Glied (C2, R5, R6) wirksam
wird.
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Der Widerstand (R3) ist in Serie mit der Schaltstrecke des als PNP-Transistor
ausgeführten Transistors (T1) geschaltet, wobei der Emitterausgang des Transistors
(T1) über die Leitung (30) mit dem positiven Pol (+) der Kraftfahrzeugbatterie (7)
verbunden ist und der Kollektorausgang an dem einen Pol des Widerstandes (R3) geschaltet
ist und der andere Pol des Widerstandes (R3) an die Basis des Transistors (T2) führt
und dieser Widerstand (R3) der Strombegrenzung für die Basis des Transistors (T2)
dient. Zwischen der Basis des Transistors (T1) und dem Pluspol (30) liegt ein Ableitwiderstand
(R1). Zwischen der Basis des Transistors (T1) und dem Pluspol (30) ist ein Spannungsteiler,
bestehend aus den Widerständen (R1, R2), geschaltet, der der Strombegrenzung für
die Basis des Transistors (T1) dient.
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Zwischen dem Spannungsteilerpunkt (11) und dem Kollektorausgang des
Transistors (T2) ist eine Diode (D1) geschaltet, die so gepolt ist, daß sie bei
leitender Schaltstrecke des Transistors (T2) und geschlossenem Türkontaktschalter
(TK) die Masse (1) an den Spannungsteilerpunkt (11) weiterleitet.
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Vom Spannungsteilerpunkt (11) führt eine Leitung (4) zum Türgriffschalter
(TG) und ermöglicht eine Weiterleitung der Masse (1) über den geschlossenen Türgriffschalter
(TG) zum Spannungsteilerpunkt (11).
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Wird bei geschlossenen Fahrzeugtüren der Türgriffschalter (TG) betätigt,
hat er auf die Verzögerungsschaltung keinen Einfluß, weil der Türkontaktschalter
(TK) offen ist und demzufolge das Massepotential (1) zum Schalten der Transistoren
(T1, T2) fehlt. Beim Öffnen der ersten Tür schließt der Türkontaktschalter (TK)
und schaltet das Massepotential (1) an die Leitung (3). Der nun über den Spannungsteiler
(R6, R7) fließende Strom vom Pluspol (30) nach der Leitung (3) steuert über die
Leitung (6) die Basis der Transistoren (T3, T4) an, und das Relais (Rel) schaltet
mit seinem Kontakt (8) unverzögert die Innenraumbeleuchtung (L) ein. Wird der Türgriffschalter
(TG) nicht betätigt, werden auch die Transistoren (T1, T2) nicht angesteuert, und
der Kondensator (C2) bleibt durch die Widerstände (R5, R6) entladen. Nach Schließen
der letzten Kraftfahrzeugtür ist der Türkontaktschalter (TK) wieder geöffnet. Der
Widerstand (R6) legt das Basispotential des Schaltgliedes (T3) wieder auf das Emitterpotential,
so daß die Transistoren (T3, T4) nicht mehr durchgesteuert sind und das Relais (Rel)
unverzögert abfällt.
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Der Kontakt (8) öffnet und schaltet dadurch die Innenraumbeleuchtung
(LA) ab.
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Wird dagegen bei geöffneter Kraftfahrzeugtür, also bei geschlossenem
Türkontaktschalter (TK), der Türgriffschalter (TG) kurzzeitig oder auch länger durch
Betätigung geschlossen, fließt ein Strom von der Masse (1) über den Türgriffschalter
(TG), der Leitung (4) und dem Widerstand (R2) in die Basis des Transistors (T1).
Seine Emitter-Kollektorstrecke
ist nun leitend und schaltet die
Basis des als NPN-Transistors ausgeführten Schaltgliedes (T2) über (R3) und der
Leitung (30) an den positiven Pol (+) der Kraftfahrzeugbatterie (7). Der Transistor
(T2) ist nun auch leitend. Das Mussepotential (1) gelangt jetzt einerseits über
den geschlossenen Türkontaktschalter (TK), der Leitung (3), der Emitter-Kollektorstrecke
(T2), der Diode (D2) und dem Widerstand (R4) an die Leitung (5), andererseits aber
auch über die Diode (D1) an die Basis (T1). Die Transistoren (T, T2) bleiben nun
unabhängig vom Türgriffschalter (TG) solange durchgeschaltet, wie der Türkontaktschalter
(TK) geschlossen ist. Das nun an der Leitung (5) anliegende Massepotential (1),
abzüglich der Spannungsabfälle von den Widerständen (R4, D2, T2), bewirkt, daß sich
der Kondensator (C2) auf fast die Höhe der Kraftfahrzeugbordnetzspannung auflädt.
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Die Transistoren (T3, T4) sind durchgesteuert, die Innenbeleuchtung
(L) ist eingeschaltet. Nach Schließen der letzten Kraftfahrzeugtür wird der Türkontaktschalter
(TK) wieder geöffnet. Die Transistoren T1 und T2 kommen wieder in den nichtleitenden
Zustand, aber die Transistoren T3 und T4 bleiben solange durchgesteuert und demzufolge
auch die Innenraumbeleuchtung (L) eingeschaltet, bis sich der Kondensator (C2) über
seine Widerstände (R5, R6) soweit entladen hat, daß der Basisstrom für den Transistor
(T3) nicht mehr ausreicht, die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors (T3) leitend
zu halten. Auch der Transistor (T4) ist dann ohne Basisstrom, und durch seine nichtleitende
Kollektor-Emitterstrecke wird das Relais (Rel) stromlos. Sein Kontakt (8) schaltet
die Innenraumbeleuchtung (L) ab. Das RC-Glied (C2, R5, R6) ist in der Regel so dimensioniert,
daß eine Verzögerungszeit von z. B. 10 - 12 Sek. bis zum Abschalten der Innenraumbeleuchtung
(L) erreicht wird. Wird während dieser Verzögerungszeit durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs
der Zündschalter (9) geschlossen, gelangt über die Leitung (15) und die Diode (D3)
das Potential des positiven Pols (+) der Bordnetzspannung an die Leitung (5), und
der Kondensator (C2) ist über diesen Weg kurzgeschlossen und wird sofort entladen.
Die Transistoren (T3, T4) werden nicht mehr durchgesteuert,
das
Relais (Rel) fällt ab und schaltet mit seinem Kontakt (8) die Innenraumbeleuchtung
(L) aus. Durch das Schließen des Zündkontaktes (9) ist die Verzögerungszeit abgebrochen
worden.
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Die beschriebene Verzögerungsschaltung läßt sich vom Fahrer des Kraftfahrzeugs
bedienungsmäßig so beeinflussen, daß durch die "Und"-Verknüpfung der Schalter TG
und TK einerseits die Innenraumbeleuchtung (L) zeitverzögert oder nicht zeitverzögert
ausschaltet, andererseits aber auch die zeitverzögerte Ausschaltung durch Betätigen
des Zündschalters (9) beliebig verkürzt werden kann.
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An Stelle des in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Relais kann auch
ein Transistor eingesetzt werden. Die durch die Transistoren (T1, T2) gebildete
Selbsthalteschaltung ist ohne weiteres ersetzbar durch andere elektronische Mittel
wie z. B. durch einen Thyristor. Auch ein sich selbsthaltendes Relais kann bei entsprechender
Integrierung in die Verzögerungsschaltung gleiche Dienste leisten wie der Transistor
(T1, T2).