DE3006932C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzögerungsschaltung für die Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Innenraumleuchte, mit einem die Innenraumleuchte schaltenden Transistor, mit einem die Steuerelektrode des Transistors zeithaltend beeinflussenden RC -Glied, einem bei geöffneter Kraftfahrzeugtür das RC-Glied beeinflussenden geschlossenen Türkontaktschalter und mit einer Diode, die bei geschlossenem Türkontaktschalter parallel zur Transistorschaltstrecke geschaltet ist.

In herkömmlicher Weise ist in einem Kraftfahrzeug die Schaltung der Innenraumbeleuchtung so ausgelegt, daß beim Öffnen der ersten Kraftfahrzeugtür durch Schließen des Türkontaktschalters die Innenraumbeleuchtung eingeschaltet und nach dem Schließen der letzten Tür die Innenraumbeleuchtung sofort wieder ausgeschaltet wird. Es ist für den Fahrer nicht angenehm, daß er alle notwendigen Handgriffe vor dem Starten seines Fahrzeugs nachts im Dunkeln ausführen muß, wenn er nicht durch einen zusätzlichen Schalter die Innenraumbeleuchtung noch einmal kurz einschaltet. Auch beim Abstellen des Fahrzeugs, z. B. in einer unbeleuchteten Garage, befindet sich der Fahrer nach Schließen der letzten Fahrzeugtür ebenfalls im Dunkeln. Die deutsche AS 28 27 117 zeigt eine Verzögerungsschaltung eingangs genannter Art, die über einen Türkontakt eingeschaltet wird und bei der zur Festlegung der Verzögerungszeit bis zum Abschalten der Lichtquelle ein Verzögerungsglied vorgesehen ist, das das Schalten eines in Reihe zur Lichtquelle geschalteten elektrischen Schalters steuert. Die Zielsteuerung dieser Verzögerungsschaltung ist, daß sie ohne zusätzliche Verdrahtung auskommt und nur zwei Anschlußpunkte benötigt. Sehr nachteilig ist aber bei dieser Schaltung, daß im ausgeschalteten Zustand ein Transistor ständig leitend ist und deshalb ein Ruhestrom von ca. 1 mA über die Kraftfahrzeugbatterie fließt und auch der elektrische Schalter nach Ende der Verzögerungszeit ein schleichendes Abschalten hat, so daß dadurch die Transistorverlustleistung des elektronischen Schalters während der Abschaltzeit stark ansteigt. Das bedeutet, daß entweder ein Transistor für größere Schaltleistung benötigt wird, oder daß ein entsprechender Kühlkörper für den elektronischen Schalter vorgesehen werden muß. Beides ist mit einem höheren Kostenaufwand verbunden und verteuert die Verzögerungsschaltung fühlbar.

Aus der DEZ ELO 1980, Heft 2, S. 69 ist eine derartige Verzögerungsschaltung bekannt, bei der eine Diode bei geschlossenem Türkontaktschalter parallel zur Transistorschaltstrecke vorgesehen ist. Nach dem Schließen des Türkontaktschalters fließt der Lampenstrom kurzfristig über die Diode um ein unzulässiges Verpolen des Kondensators zu verhindern. Die Dauer, in der der Glühlampenstrom über die Diode fließt, ist jedoch so kurz bemessen, daß nach Ablauf der kurzen Zeit die Schaltstrecke des in Reihe mit der Lichtquelle liegenden Transistors den immer noch hohen Einschaltstrom der Lichtquelle leiten muß. Dies hat den Nachteil, daß der Transistor mit entsprechend großen Kostenaufwand großzügig bemessen werden muß und/oder daß der Transistor mit einem kosten- und fertigungsaufwendigen Kühlkörper versehen werden muß.

Weiterhin ist aus der GB-PS 15 13 127 eine Verzögerungsschaltung bekannt, die weitere Dioden zur ordnungsgemäßen Funktion der Verzögerungsschaltung aufweist. Die dort verwendeten Dioden sollen jedoch nicht im abgeschalteten Zustand der Innenraumbeleuchtung einen Fehlstrom über die Verzögerungsschaltung ausschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das dafür sorgt, daß nach dem Einsteigen in das Kraftfahrzeug ein Nachleuchten der Innenraumbeleuchtung erfolgt, daß aber der im ersten Moment des Aufleuchtens der Innenraumbeleuchtung vorhandene hohe Einschaltstrom von der Schaltstrecke des in Reihe mit der Lichtquelle liegenden Transistor ferngehalten wird, und daß im abgeschalteten Zustand der Innenraumbeleuchtung ein Fehlstrom über die Verzögerungsschaltung ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das RC-Glied einerseits mit dem einen Pol des Kraftfahrzeugbordnetzes unmittelbar verbunden ist, daß das RC-Glied andererseits mit dem anderen Pol über eine Diode und den Türkontaktschalter verbunden ist, daß ein Widerstand vorgesehen ist, der unmittelbar mit dem RC-Glied der Diode und dem Türkontaktschalter in Serie geschaltet ist und daß diese Serienschaltung einerseits mit dem einen Pol und andererseits mit dem Pol des Fahrzeugbordnetzes verbunden ist. Es ergibt sich insbesondere der Vorteil eines sehr einfachen und platzsparenden Aufbaus, da nur wenige, kleine Bauelemente Verwendung finden.

Beim Öffnen einer der Kraftfahrzeugtüren wird der Türkon­ taktschalter betätigt und die Innenraumbeleuchtung durch diesen eingeschaltet. Nach dem Einsteigen und Schließen der letzten Tür sind alle Türkontaktschalter geöffnet und der mit der Innenraumleuchte in Reihe liegende Transistor, der sich im leitenden Zustand befindet, übernimmt die Strom­ versorgung für die Innenraumleuchte so lange, bis der Kon­ densator des RC -Gliedes sich soweit entladen hat, daß der Basisstrom des die Innenraumleuchte schaltenden Transistors unterschritten wird und dieser die Innenraumleuchte ab­ schaltet. Somit ist erreicht, daß die Innenraumleuchte nachleuchtet, beispielsweise 10-12 Sekunden. Der Fahrer kann während dieser Zeit die notwendigen Handgriffe zum Starten des Fahrzeugs bei Licht durchführen, ohne daß er mittels eines zusätzlichen Schalters die Innenraumleuchte einschalten muß. Auch nach dem Verlassen des Fahrzeugs und nach Schließen der letzten Tür leuchtet die Innenraum­ leuchte wie zuvor beschrieben nach, so daß der Fahrer bei Dunkelheit eine angenehme Umfeldbeleuchtung hat und z. B. in einer unbeleuchteten Garage den Lichtschalter derselben besser finden kann.

Ein Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, daß ein Widerstand vorgesehen ist, der unmittel­ bar mit dem RC-Glied, der Diode und dem Türkontaktschalter in Serie geschaltet ist und diese Serienschaltung einer­ seits mit dem einen Pol und andererseits mit dem anderen Pol des Kraftfahrzeugbordnetzes verbunden ist. Es wird durch diesen Widerstand erreicht, daß der Kondensator des RC-Gliedes nach Schließen des Türkontaktschalters mit dem Widerstand eine kleine Zeitkonstante bildet und der Schwell­ wertschalter dieser Zeit entsprechend inaktiv bleibt und dadurch der die Innenraumleuchte schaltende Transistor so­ lange nicht leitet, bis der hohe Einschaltstrom der Innen­ raumleuchte auf den Wert des Nennstromes derselben nach Erwärmung ihres Glühfadens zurückgegangen ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ein Rück­ kopplungswiderstand vorgesehen, der einerseits an der Steuerelektrode des Schwellwertschalters und andererseits am Kollektor des Transistors geschaltet ist. Über den Rück­ kopplungswiderstand wird die Kollektorspannung des Transi­ stors an die Basis des Schwellwertschalters zurückgeführt und hiermit ein schnelles Durchschalten des Schwellwert­ schalters und auch des die Innenraumleuchte schaltenden Transistors erreicht, wodurch eine thermische Überbelastung dieses Transistors nicht eintreten kann.

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.

Die Innenraumleuchte (1) und der Türkontaktschalter (TK) ist im Kraftfahrzeug im Normalfall mehrmals vorhanden. Der besseren Übersicht wegen in der Zeichnung aber nur einmal dargestellt.

Der Türkontaktschalter (TK) ist üblicherweise im Türholm befestigt und mit seinem einen Pol an die Masse (7) des Kraftfahrzeugs geschaltet, die zugleich auch über die Lei­ tung (31) mit dem Minuspol (-) des Kraftfahrzeugbordnetzes verbunden ist. Der andere Pol des Türkontaktschalters (TK) ist an die Verzögerungsschaltung (6) geschaltet. Der Plus­ pol des Kraftfahrzeugbordnetzes ist über die Leitung (30) ebenfalls mit der Verzögerungsschaltung (6) verbunden. Die Verzögerungsschaltung (6) und der Türkontaktschalter (TK) bilden eine Reihenschaltung, so daß bei geöffneter Kraftfahrzeugtür, also bei geschlossenem Türkontaktschalter (TK), die Verzögerungsschaltung (6) an das Kraftfahrzeug­ bordnetz geschaltet ist. Bei geschlossener Kraftfahrzeug­ tür, d. h. bei geöffnetem Türkontaktschalter (TK), ist die Verzögerungsschaltung (6) einpolig vom Kraftfahrzeugbord­ netz getrennt, und es kann kein Fehlstrom über dieselbe fließen.

Der Kondensator (C 1) ist mit seinem Pluspol (+) an die Lei­ tung (30) geschaltet, und sein Minuspol (-) ist in Reihe mit dem Widerstand (R 3) und der Diode (D 1) bei geschlosse­ nem Türkontaktschalter (TK) mit der Masse (7) verbunden, wobei die Diode (D 1) so gepolt ist, daß sie nur das Minus­ potential (-) vom Türkontaktschalter (TK) zum Kondensator (C 1) durchläßt und ein an (9) anliegendes Pluspotential sperrt. Kondensator (C 1) und Widerstand (R 3) bilden zusam­ men ein RC-Glied, charakterisiert durch die Aufladezeit des Kondensators (C 1) bei geschlossenem Türkontaktschalter (TK), bei Einspeisung der Bordnetzspannung über die Leitun­ gen (30, 31).

Die Widerstände (R 1, R 2) sind in Reihe geschaltet und lie­ gen parallel zum Kondensator (C 1). Auch sie bilden mit dem Kondensator (C 1) ein RC-Glied, wobei die Widerstände (R 1, R 2) bei geöffnetem Türkontaktschalter (TK) den zuvor aufge­ ladenen Kondensator (C 1) entladen und die an der Leitung (8) anstehende Spannung zur Steuerung der ebenfalls an der Leitung (8) angeschlossenen Basis des Transistors (T 1) be­ nötigt wird.

Die Schaltstrecke des Transistors (T 1) liegt in Reihe mit dem strombegrenzenden Widerstand (R 5) zwischen der Leitung (30) und der Steuerelektrode des Transistors (T 2) und schal­ tet im leitenden Zustand die Leitung (30) an die Steuerelek­ trode des Transistors (T 2).

Der Widerstand (R 6) ist mit seinem einen Pol an die Leitung (30) geschaltet und sein anderer Pol in Serienschaltung mit der Schaltstrecke des Transistors (T 2) an die Steuerelek­ trode des die Innenraumleuchte (1) schaltenden Transistors (T 3). Der Widerstand (R 6) dient der Strombegrenzung für die Schaltstrecke des Transistors (T 2) und auch der Steuerelek­ trode des Transistors (T 3) und sorgt für eine geringe Restspannung am Transistor (T 3). Die Innenraumleuchte ist mit dem einen Pol an die Leitung (30) geschaltet. Ihr anderer Pol ist einmal über den Schal­ ter (5) während seiner Schaltstellung (4) mit der Masse (7) verbunden und leuchtet dauernd, während der Schaltstellung (3) ist sie dauernd ausgeschaltet, zum zweiten aber ist die Innenraumleuchte (1) über den Schalter (5) und dessen Schaltstellung (2) mit der Schaltstrecke des Transistors (T 3) in Reihe geschaltet und bei leitendem Transistor (T 3) mit der Masse (7) verbunden. Parallel zur Schaltstrecke des Transistors (T 3) ist eine Diode (D 2), mit dem Türkontakt­ schalter (TK) in Reihe liegend, geschaltet, so daß bei ge­ schlossenem Türkontaktschalter (TK) die Masse (7), also auch die Leitung (31), bei entsprechender Polung der Diode (D 2), am Kollektor der Schaltstrecke des Transistors (T 3) und der Innenraumleuchte (1) wirksam wird.

Zwischen der als Steueranschluß verwendeten Basis des Trans­ sistors (T 1) und dem Kollektor des Transistors (T 3) ist ein Widerstand (R 4) geschaltet, der die Kollektorspannung des Transistors (T 3) auf die Basis des Transistors (T 2) rück­ koppelt. Ein schnelles Durchschalten des Transistors (T 1) und der Transistoren (T 2, T 3) ist dadurch gewährleistet.

Die Verzögerungsschaltung wirkt im Funktionsablauf folgen­ dermaßen:

Der Schalter (5) befindet sich z. B. in seiner Stellung (2). Wird die Kraftfahrzeugtür geöffnet, schließt der Türkontakt­ schalter (TK), und die Innenraumleuchte leuchtet sofort auf, da der Stromkreis von der Masse (7) über den Türkontakt­ schalter (TK), die Diode (D 2 ), die Innenraumleuchte (1) zur Leitung (30) geschlossen ist. Gleichzeitig wird der Konden­ sator (C 1) über die Diode (D 1) und seinen Aufladewiderstand (R 3) auf die Bordnetzspannung aufgeladen. Die Aufladezeit liegt über der Kaltstromzeit der Innenraumleuchte (1), in der Regel 1 Sekunde. Der Transistor (T 1) ist gesperrt und demzufolge auch der Transistor (T 2, T 3). Der hohe Kaltstrom der Innenraumleuchte fließt deshalb ausschließlich über die Diode (D 2).

Nach der Aufladezeit des RC-Gliedes (C 1, R 3) ist die Schalt­ strecke des Schwellwertschalters (T 1) leitend und auch der Transistor (T 2, T 3). Der nun fließende geringe Nennstrom der Innenraumleuchte teilt sich über die Schaltstrecke des Transistors (T 3) und die Diode (D 2) auf, wobei in der Regel der Transistor (T 3) den Nennstrom allein übernimmt. Nach dem Schließen der letzten Kraftfahrzeugtür ist der Türkontaktschalter (TK) offen. Der Transistor (T 1) und der Transistor (T 2, T 3) bleibt solange durchgeschaltet und dem­ entsprechend auch die Innenraumleuchte eingeschaltet, bis der Kondensator (C 1) sich über seine Widerstände (R 1, R 2) soweit entladen hat, daß der Steuerstrom für die Basis des Transistors (T 1) an der Leitung (8) nicht mehr ausreicht und seine Kollektor-Emitterstrecke in den nichtleitenden Zustand geschaltet wird. Dadurch wird auch der Steuerstrom für den Transistor (T 2, T 3) abgeschaltet und die Schalt­ strecke stromlos. Die Innenraumleuchte erlischt. Der Zeit­ ablauf ist in der Regel 10-12 Sekunden.

Wird der Schalter (5) in Schaltstellung (3) geschaltet, ist die Verzögerungsschaltung außer Funktion. In Stellung (4) des Schalters (5) ist die Innenraumleuchte auf Dauerlicht geschaltet.

Die Erfindung gibt eine einfache und sicher wirkende Ver­ zögerungsschaltung an. Dadurch, daß weder ein Schaltrelais noch ein Kühlkörper für den die Innenraumleuchte schalten­ den Transistor (T 3) verwendet wird, ist die Schaltung sehr platzsparend. Durch die räumlich geringen Abmaße kann diese Schaltung im Gehäuse der Innenraumleuchte untergebracht, oder auch als Adapter an das Gehäuse leicht angebaut werden.

Claims (7)

1. Verzögerungsschaltung für die Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Innenraumleuchte, mit einem die Innenleuchte schaltenden Transistor, mit einem die Steuerelektrode des Transistors zeithaltend beeinflussendes RC-Glied, mit einem bei geöffneter Kraftfahrzeugtür das RC-Glied beeinflussenden geschlossenen Türkontaktschalter und mit einer Diode, die bei geschlossenem Türkontaktschalter parallel zur Transistorschaltstrecke geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das RC-Glied (C 1, R 1, R 2, R 3) einerseits mit dem einen Pol des Kraftfahrzeugbordnetzes unmittelbar verbunden ist, daß das RC-Glied (C 1, R 1, R 2, R 3) andererseits mit dem anderen Pol (-) über eine Diode (D 1) und den Türkontaktschalter (TK) verbunden ist, daß ein Widerstand (R 3) vorgesehen ist, der unmittelbar mit dem RC-Glied (C 1, R 1, R 2) der Diode (D 1) und dem Türkontaktschalter (TK) in Serie geschaltet ist und daß diese Serienschaltung einerseits mit dem einen Pol (+) und andererseits mit dem Pol (-) des Kraftfahrzeugbordnetzes verbunden ist.

2. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwellwertschalter (T 1) vorgesehen ist, dessen Steuerelektrode mit dem RC-Glied (C 1, R 1, R 2, R 3) verbunden ist.

3. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter ein Transistor (T 1) ist.

4. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Innenraumleuchte schaltende Transistor (T 3) ein Transistor (T 2) vorgeschaltet ist.

5. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (T 2, T 3) eine Darlingtonschaltung ist.

6. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des Transistors (T 2) mit dem Ausgang des Schwellwertschalters (T 1) verbunden ist.

7. Verzögerungsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückkopplungswiderstand (R 4) vorgesehen ist, der einerseits mit an der Steuerelektrode des Schwellwertschalters (T 1) und andererseits am Kollektor des Transistors (T 3) geschaltet ist.