Устройство для управления включением потребителей энергии транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60R16/02 

Изобретение относится к транспортным средствам, преимущественно к размещению на них элементов электрических цепей. Известно устройство для управления включением потребителей энергии транспортного средства, содержащее элемент сравнения, выполненный на составном транзисторе, база которого подключена к средней точке делителя напряжения источника питания, а эмиттер - к средней точке времйзадающей RC-цепи, один из выводов которой подключен к одной из клемм источника питания через замыкающий контакт выключателя питания 1. Однако известное устройство не предусматривает включения потребителей на период пуска двигателя транспортного средства, когда напряжение в сети может резко упасть, включение и стабильность рабочих характеристик устройства при включении после пуска. Целью изобретения является повыщение надежности за счет прерывания работы потребителей при пуске двигателя транспортного средства, включения и обеспечения стабильности основной характеристики устройства - выдержки времени после пуска. Цель достигается тем, что устройство для управления включением потребителей энергии транспортного средства, содержащее элемент сравнения, выполненный на составном транзисторе, база которого подключена к средней точке делителя напряжения источника питания, а эмиттер - к средней точке времязадающей RC-цепи, один из выводов которой подключен к одной из клемм источника питания через один замыкающих контактов выключателя источника питания, снабжено включенны.м в цепь питания потребителя ключевым элементом, управляющий вход которого связан с выходом элемента сравнения и узлом стабилизации выдержки времени, состоящим из трех последовательно соединенных резисторов, включенных между базой выходного транзистора элемента сравнения и другой клеммой источника питания, причем общая точка первого и второго резисторов узла стабилизации выдержки времени подключена к первой клемме источника питания через другой замыкающий контакт выключателя питания, в качестве которого использован замок зажигания, а к общей точке второго и третьего резисторов упомянутого узла подключен другой вывод времязадающей RC-цепи. Кроме того, при больщой мощности потребителей и больщой выдержке времени выключение потребителей при пуске двигателя включение и стабильность выдержки времени после пуска обеспечивается тем, что параллельно резистору времязадающей RCцепи подключена цепочка из последовательно соединенных резисторов и одного диода. причем общая точка последнего и одного из резисторов соединена через другой диод с выходо.м ключевого элемента. На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для управления включением потребителей энергии транспортного средства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема предложенного устройства, в котррой параллельно времязадающе.му резистору подключена цепь из последовательно соединенных резисторов и одного диода. Устройство (фиг. 1) содержит элемент 1 сравнения, выполненный на составном транзисторе 2. Эм.митер составного транзистора 2 подключен к средней точке времязадающей цепи на резисторе 3 и конденсаторе 4, а база - к средней точке делителя на резисторах 5 и 6. Ключевой элемент 7 в цепи питания потребителя 8 (лампы табло) через свой управляющий вход связан с выходом элемента сравнения - коллектором транзистора 2. Времязадающая цепь через замыкающий контакт 9 выключателя питания - замка зажигания подключена к одной из клемм источника 10 питания. Устройство имеет узел стабилизации выдержки времени, состоящий из трех последовательно соединенных резисторов 11-13. Общая точка резисторов 12 и 13 подключена через другой замыкающий контакт 14 выключателя (замка зажигания) к первой клем ме источника 10 питания. К общей точке резисторов 11 и 12 подключен второй вывод времязадающей цепи. Узел из последовательно соединенных резисторов 11-13 включен между базой выходного транзистора элемента 1 сравнения и другой клем.мой источника питания. Параллельно рез-истору 3 (фиг. 2) подключена цепь из последовательно соединенных резисторов 15, 16 и диода 17. Общая точка резистора 15 и диода 17 через диод 18 соединена с выходом ключевого элемента 7. В качестве потребителей, кроме лампы табло, устройство (фиг. 2) имеет звуковой потребитель 19 (сигнальный эле.адент), включенный в бортсеть через ключевой элемент 20, эмиттер которого через выключатель 21 положения замка ремня безопасности соединен с .минусом источника питания. При больщой мощности нагрузки к выходу составного транзистора 2 подключается дополнительно транзистор 22 (фиг. 2). Устройство (фиг. 2) работает следующим образом. При включении замка зажигания в положение «Зажигание замыкается его контакт 9 и конденсатор 4 заряжается через него, резистор 3 и резистор 12. Транзисторы элемента сравнения закрыты обратным смещением на эмиттере транзистора 2, ключевые элементы - транзисторы 7 и 20 открыты, потребитель 8 включен, потребитель 19 включен, если замкнут контакт 21 в ремнях безопасности. Когда напряжение на конденсаторе 4 превысит опорное, заданное на базе составного транзистора 2 делителем 6, транзисторы элемента сравнения лавинообразно открываются и закрываются транзисторы 7 и 20, потребители выключаются. При пуске двигателя транспортного средства замыкается другой контакт 14 замка зажигания, узел стабилизации выдержки времени подключается к первой клемме источника питания и с него через выход элемента сравнения на вход ключевого элемента подается сигнал, запирающий ключевой элемент и выключающий потребитель энергии, а на вход элемента сравнения через резистор 11 и времязадающий конденсатор подается сигнал, ускоряющий отпирание составного транзистора 2 и обеспечивающий первое условие стабильности послепусковой выдержки - отпирание составного транзистора 2 и разряд конденсатора 4 через него и резистор 11 до окончания режима пуска. Остаточное напряжение на конденсаторе 4 равно разности между напряжением на открытых транзисторах элемента сравнения и резистора II. Отпирание составного транзистора ускоряется дополнительно за счет того, что при пуске сигнал с ключевого элемента 7 закрывает диод 18 и ток цепи из резисторов 15, 16 и диода 17 замыкается через конденсатор 4, уменьщая постоянную времени заряда время задающей цепи, благодаря чему конденсатор 4 форсированно заряжается до напряжения, отпирающего составной транзистор. В результате исключается задержка отпирания составного транзистора 2 при пуске, обусловленная включением узла стабилизации выдержки времени на базу транзистора 22, т.е. на выходе составного транзистора 2, для минимизации сопротивления резисторов этого узла при большой мощности нагрузки и больщой выдержке времени и обеспечения сигнала запирания потребителей и минимальной постоянной времени разряда конденсатора при пуске. По окончании пуска двигателя второй замыкающий контакт замка зажигания отключается. В результате сигнал с узла стабилизации выдержки времени, воздействующий через выход элемента сравнения на ключевой элемент, снимается, а сигнал, воздействующий на вход элемента сравнения через резистор 11, уменьщается по величине. При выполнении первого условия стабильности послепусковой выдержки изменение этого сигнала от величины при пуске до величины после пуска обеспечивает в первый момент после отключения второго замыкающего контакта замка зажигания 14 второе условие стабильности послепусковой выдержки - запирание транзисторов 2 и 22 и минимальное остаточное напряжение на времязадаюшем конденсаторе после запирания. В результате после пуска состояние устройства будет аналогично включению его в работу до пуска, что обеспечивает включение потребителей и стабильность выдержки времени после пуска двигателя транспортного средства. При этом взаимодействие тока цепи из резисторов 15 и 16 и диода 17 на элемент сравнения времязадающий конденсатор во время выдержки исключается благодаря тому, что при отпирании ключевого элемента диод 18 открывается, а диод 17 закрывается, ток цепи перераспределяется и замыкается через ключевой элемент. После окончания выдержки времени и запирания ключевого элемента диод 18 закрывается, ток по цепи резисторы 15 и 16 - диод 17 перераспределяется и дополнительно увеличивает входной ток элемента сравнения. Преи.мущества устройства для управления включением потребителей энергии транспортного средства состоит в том, что при пуске двигателя транспортного средства источник питания через включенный замыкающий контакт подключается к узлу стабилизации выдержки времени и с последнего в схему устройства поступают два сигнала, один из которых воздействует через выход элемента сравнения на ключевой элемент, а второй - на управляющий вход элемента сравнения, обеспечивая выключение потребителей при пуске двигателя транспортного средства, когда напряжение в бортсети может резко упасть, и такое состояние схемы при пуске, которое позволяет за счет изменения сигналов с узла в первый момент после пуска и отключения второго за.мыкающего контакта замка зажигания обеспечить включение потребителей и стабильность послепусковой выдержки времени, т.е. надежность работы при пуске двигателя и стабильность выдержки времени после пуска. Кро.ме того, преи.мущество предлагаемого устройства состоит в том, что выключение потребителей при пуске двигателя тран спортного средства, включение и стабильность после пусковой выдержки могут быть обеспечены в щироком диапазоне мощности потребителей и выдержки времени. Диапазон действия расширяется из-за того, что имеется цепь из последовательно соединенных резисторов и диода, в которой общая точка последнего и одного из резисторов соединена через другой диод с выходом ключевого эле.мента. При воздействии во время пуска сигнала с узла стабилизации выдержки времени через выход элемента сравнения и ключевой элемент на указанную цепь сигнал

тока цепи преобразуется в сигнал напряжения на времязадающем конденсаторе с постоянпой времени, значительно меньшей постоянной времени времязадаюш,ей цепи устройства.

Указанный сигнал воздействует на элемент сравнения, ускоряя отпирание составного транзистора во время пуска, что позволяет осуществить минимизацию сопротивлений узла за счет включения его на выходе составного транзистора, обеспечить

величину сигнала с узла стабилизации выдержки времени, воздействующего через выход элемента сравнения на ключевой элемент, и минимальную постоянную времени разряда времязадающего конденсатора при пуске, а также обеспечить выключение потребителей при пуске двигателя транспортного средства, включение потребителей и стабильность послепусковой выдержки времени при увеличении мощности нагрузки и выдержки времени.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВКЛЮЧЕНИЕМ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее элемент сравнения, выполненный на составном транзисторе, база, которого подключена к средней точке делителя напряжения источника питания, а эммитер - к средней точке времязадающей RC-цепи, один из выводов которой подключен к одной из клемм источника питания через один из замыкающих контактов выключателя питания, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности в работе при пуске двигателя и стабильности выдержки времени после пуска, оно снабжено включенным в цепь питания потребителя ключевым элементом, управляющий вход которого связан с выходом элемента сравнения и узлом стабилизации выдержки времени, состоящим из трех последовательно соединенных резисторов, включенных между базой выходного транзистора элемента сравнения и другой клеммой источника питания, причем общая точка первого и второго резисторов узла стабилизации выдержки времени подключена к первой клемме источника питания через другой замыкающий контакт выключателя питания, в качестве которого использован замок зажигания, а к общей точке второго и третьего резисторов упомянутого узла подключен другой вывод времязадающей RC-цепи. 2. Устройство по п. 1, отличающееся to тем, что параллельно резистору времяза(Л дающей RC-цепи подключена цепочка из последовательно соединенных резисторов и одного диода, причем общая точка последнего и одного из резисторов соединена через другой диод с выходо.м ключевого элемента. о ОО о оо