DE10121478C2

DE10121478C2 - Power amplifier for controlling an electromagnet of an adjusting device for switching a motor vehicle headlight between different lighting functions

Info

Publication number: DE10121478C2
Application number: DE2001121478
Authority: DE
Inventors: Lothar Seif; Gerd Bartelt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2001-05-03
Filing date: 2001-05-03
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2021-05-04
Also published as: DE10121478A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Endstufe zur Ansteuerung eines Elektromagneten einer Verstelleinrichtung zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen. Die Endstufe umfasst ein Schaltelement, das bspw. als ein Halbleiterbauelement, insbesondere als ein Schalttransistor ausgebildet ist. Das Schaltelement beaufschlagt den Elektromagneten mit einem geregelten Magnetstrom.The present invention relates to an output stage for Control of an electromagnet of an adjustment device for switching a motor vehicle headlight between various lighting functions. The final stage includes a Switching element, for example as a semiconductor component, is designed in particular as a switching transistor. The Switching element acts on the electromagnet regulated solenoid current.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Verstelleinrichtung umfassend einen Elektromagneten zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen und eine Endstufe zur Ansteuerung des Elektromagneten. Die Endstufe umfasst ein Schaltelement, das den Elektromagneten mit einem geregelten Magnetstrom beaufschlagt.The invention also relates to an adjustment device comprising an electromagnet for switching one Motor vehicle headlights between different Illuminated functions and a power amplifier to control the Electromagnet. The output stage includes a switching element that the electromagnet with a regulated magnetic current applied.

Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren einen zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen umschaltbaren Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einem Reflektor, einer Lichtquelle und einer Verstelleinrichtung. Die Verstelleinrichtung umfasst einen Elektromagneten zum Umschalten des Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen den verschiedenen Leuchtfunktionen und eine Endstufe zur Ansteuerung des Elektromagneten. Die Endstufe umfasst ein Schaltelement, das den Elektromagneten mit einem geregelten Magnetstrom beaufschlagt.The present invention further relates to an intermediate different lighting functions switchable Motor vehicle headlights, with a reflector, one Light source and an adjustment device. The Adjustment device includes an electromagnet for Switching the motor vehicle headlights between the various lighting functions and a power amplifier Control of the electromagnet. The final stage includes a Switching element that regulates the electromagnet Magnetic current applied.

Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromagneten einer Verstelleinrichtung zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen. Bei dem Verfahren wird der Elektromagnet über ein Schaltelement einer Endstufe der Verstelleinrichtung mit einem geregelten Magnetstrom beaufschlagt.Finally, the invention also relates to a method for Control of an electromagnet of an adjustment device for switching a motor vehicle headlight between various lighting functions. In the process, the Electromagnet via a switching element of a power amplifier Adjustment device with a regulated magnetic current applied.

State of the art

Aus der DE 199 33 415 A1 und der DE 693 12 213 T2 sind allgemein Verstelleinrichtungen zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers mittels eines Elektromagneten bekannt.From DE 199 33 415 A1 and DE 693 12 213 T2 general adjustment devices for switching a Motor vehicle headlights using an electromagnet known.

Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Reflektor und einer Lichtquelle bekannt, bei denen die Lichtquelle zum Umschalten zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen, bspw. Abblendlicht und Fernlicht, relativ zu dem Reflektor verstellbar ist. Bei derart ausgebildeten Scheinwerfern wird ein Hell-Dunkel- Übergang in der Lichtverteilung der Abblendlichtfunktion in erster Linie durch einen entsprechend ausgebildeten Reflektor erzeugt. Zusätzlich können noch eine entsprechend ausgebildete Streuscheibe und eine geeignete teilweise Abschattung der Lichtquelle vorgesehen sein. Ein Anker eines Elektromagneten der Verstelleinrichtung ist bei diesen Scheinwerfern entweder unmittelbar oder über einen Lampenträger mit der Lichtquelle verbunden. Durch Aktivieren des Elektromagneten wird die Lichtquelle relativ zu dem Reflektor verschwenkt und der Scheinwerfer umgeschaltet. They are also state of the art Motor vehicle headlights with a reflector and one Light source known in which the light source to switch between different lighting functions, e.g. low beam and high beam, is adjustable relative to the reflector. at headlights designed in this way will produce a light-dark Transition in the light distribution of the low beam function in primarily through an appropriately trained reflector generated. In addition, a correspondingly trained one can Lens and a suitable partial shade of the Light source may be provided. An armature of an electromagnet the adjustment device is either with these headlights directly or via a lamp holder with the light source connected. By activating the electromagnet the Light source pivoted relative to the reflector and the Headlights switched.

Ebenso sind aus dem Stand der Technik Scheinwerfer bekannt, bei denen der Hell-Dunkel-Übergang in der Abblendlichtfunktion durch eine Projektion des Randes, vorzugsweise des oberen Randes, einer Blende vor das Kraftfahrzeug ins Unendliche erzeugt wird. Bei derart ausgebildeten Scheinwerfern wird durch Verschwenken der Blende in einen Strahlengang des Scheinwerfers hinein oder durch Herausschwenken der Blende aus dem Strahlengang heraus zwischen Abblendlicht und Fernlicht umgeschaltet. Diese Scheinwerfer verfügen über eine Abbildungsoptik, bspw. eine Linse, um den Rand der Blende vor das Kraftfahrzeug projizieren zu können. Derartige Scheinwerfer werden auch als PES (Poly-Elipsoid-Scheinwerfer) bezeichnet. Bei diesen Scheinwerfern ist der Anker des Elektromagneten der Verstelleinrichtung mit der Blende verbunden. Durch Aktivieren des Elektromagneten wird die Blende in den Strahlengang oder aus diesem heraus verschwenkt und der Scheinwerfer umgeschaltet.Headlights are also known from the prior art, where the light-dark transition in the low beam function by projecting the edge, preferably the top Edge, a screen in front of the motor vehicle to infinity is produced. With such designed headlights by swiveling the diaphragm into a beam path of the Headlights in or by swinging the cover out the beam path between low beam and high beam switched. These headlights have a Imaging optics, for example a lens, around the edge of the aperture to be able to project the motor vehicle. such Headlights are also called PES (poly-elipsoid headlights) designated. The anchor of these headlights is the Electromagnet of the adjustment device with the cover connected. By activating the electromagnet the Aperture swung into or out of the beam path and the headlights switched.

Aus dem Stand der Technik sind des weiteren Kraftfahrzeugscheinwerfer bekannt, bei denen der Magnetstrom geregelt wird. Eine Regelung des Magnetstroms erfordert eine Messung des Istwerts des Stroms. Die Strommessung erfolgt üblicherweise über einen Messwiderstand, der auch als Shunt bezeichnet wird. Der Messwiderstand kann nach dem Stand der Technik an verschiedenen Stellen in der elektrischen Schaltung einer Endstufe angeordnet werden.Also from the prior art Motor vehicle headlights known in which the magnetic current is regulated. Regulation of the magnetic current requires one Measurement of the actual value of the current. The current measurement takes place usually via a measuring resistor, also known as a shunt referred to as. The measuring resistance can according to the state of the Technology at various points in the electrical circuit a power amplifier.

So ist bspw. eine in Fig. 2 dargestellte erste Schaltung einer Endstufe bekannt, bei der der Messwiderstand 30 in Reihe mit dem anzusteuernden Elektromagneten 31 und parallel zu einer Freilaufdiode 32 zwischen einer Versorgungsspannung U_bat und einem elektrischen Schaltelement 33 angeordnet ist. Nachteilig bei dieser Schaltung ist, dass keine massebezogene Messung des Magnetstroms I_M über den Messwiderstand 30 bzw. die an dem Messwiderstand 30 abfallende Spannung U_mess möglich ist. For example, a first circuit of an output stage shown in FIG. 2 is known, in which the measuring resistor 30 is arranged in series with the electromagnet 31 to be controlled and in parallel with a freewheeling diode 32 between a supply voltage U_bat and an electrical switching element 33 . A disadvantage of this circuit is that no single-ended measurement of the solenoid current I_m via the sensing resistor 30 and the voltage dropping at the measuring resistor 30 U_mess voltage is possible.

Des weiteren ist eine in Fig. 3 dargestellte zweite Schaltung einer Endstufe bekannt, bei der der Messwiderstand 30 in Reihe mit einem Schaltelement 33 und mit einer Parallelschaltung aus Freilaufdiode 32 und anzusteuerndem Elektromagnet 31 angeordnet ist. Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung ist bei dem sog. Bilitronic-Scheinwerfersystem der Bosch GmbH, Stuttgart, Deutschland realisiert. Nachteilig bei dieser Schaltung ist, dass ebenfalls keine massebezogene Messung des Magnetstroms I_M über den Messwiderstand 30 möglich ist. Massebezogen kann lediglich der lückende Magnetstrom in der Einschaltphase des Schaltelements 33 gemessen werden.Furthermore, a second circuit of an output stage shown in FIG. 3 is known, in which the measuring resistor 30 is arranged in series with a switching element 33 and with a parallel circuit comprising a freewheeling diode 32 and an electromagnet 31 to be controlled. The circuit shown in FIG. 3 is implemented in the so-called bilitronic headlight system from Bosch GmbH, Stuttgart, Germany. A disadvantage of this circuit is that no mass-related measurement of the magnetic current I_M via the measuring resistor 30 is also possible. In terms of mass, only the gaping magnetic current can be measured in the switch-on phase of the switching element 33 .

In beiden Schaltungen ist das Schaltelement als ein sog. Low- Side-Schaltelement geschaltet. Die Schaltelemente sind bspw. als Feldeffekttransistoren (FETs), insbesondere als Metalloxid-Feldeffektransistoren (MOSFETs), ausgebildet. Bei Low-Side-Schaltelementen ist der Source-Anschluß an ein Bezugspotential, vorzugsweise an Masse, angeschlossen. Aus Gründen des sicheren Einschaltens des Low-Side-Schaltelements muss die Spannung an dem Messwiderstand der bekannten Schaltungen klein sein. In Folge dessen muss ein Verstärker verwendet werden, um den gemessenen Magnetstrom bzw. den gemessenen lückenden Magnetstrom richtig auswerten zu können. Der Verstärker bewirkt bspw. eine Tiefpaßfilterung.In both circuits, the switching element is a so-called low Side switching element switched. The switching elements are, for example. as field effect transistors (FETs), especially as Metal oxide field effect transistors (MOSFETs). at Low-side switching elements is the source connection to one Reference potential, preferably connected to ground. Out For safe switching on of the low-side switching element the voltage across the measuring resistor of the known Circuits be small. As a result, an amplifier must can be used to measure the measured magnetic current or to be able to correctly evaluate the measured gap magnetic current. The amplifier effects, for example, low-pass filtering.

Aus der DE 198 48 160 C1 ist eine Ansteuerschaltung eines Elektromagneten einer Verstelleinrichtung zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers bekannt, die ein Schaltelement umfasst, das jedoch als ein sog. Low-Side-Schaltelement geschaltet ist.From DE 198 48 160 C1 a control circuit is a Electromagnets of an adjusting device for switching over a Motor vehicle headlights known that a switching element includes, however, as a so-called low-side switching element is switched.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, um bei einer Schaltung zur Ansteuerung eines Elektromagneten einer Verstelleinrichtung zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen den nicht lückenden Magnetstrom massebezogen messen zu können.The object of the present invention is a Possibility to create a circuit for Control of an electromagnet of an adjustment device for switching a motor vehicle headlight between different lighting functions the non-gap magnetic current to measure mass-related.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Endstufe der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Schaltelement zwischen einer Versorgungsspannung und dem Elektromagneten als ein High-Side-Schaltelement geschaltet ist.To solve this problem, the initially suggested that the switching element between a supply voltage and the electromagnet as a high-side switching element is switched.

Advantages of the invention

Bei einem als Halbleiterschaltelement ausgebildeten High-Side- Schaltelement ist der Drain-Anschluß an die Versorgungs spannung angeschlossen. Der Source-Anschluß ist über den anzusteuernden Elektromagneten und über einen Messwiderstand (sog. Shunt) zur Strommessung des durch den Elektromagneten fließenden Magnetstroms an ein Bezugspotential, insbesondere an Masse, angeschlossen. Durch die Verwendung eines High-Side- Schaltelements kann der nicht lückende Magnetstrom an dem Messwiderstand massebezogen gemessen werden.In the case of a high-side switch designed as a semiconductor switching element, The switching element is the drain connection to the supply voltage connected. The source connection is over the to be controlled electromagnets and via a measuring resistor (so-called shunt) for measuring the current through the electromagnet flowing magnetic current to a reference potential, in particular connected to ground. By using a high-side Switching element, the non-gap magnetic current on the Measuring resistance can be measured based on mass.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Schaltelement als ein Halbleiterschaltelement, insbesondere als ein Schalttransistor, ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist das Halbleiterschaltelement als ein Feldeffekttransistor (FET), insbesondere als ein Metalloxid-Feldeffekttransistor (MOSFET), ausgebildet.According to an advantageous development of the present Invention it is proposed that the switching element as a Semiconductor switching element, in particular as a Switching transistor is formed. This is advantageous Semiconductor switching element as a field effect transistor (FET), especially as a metal oxide field effect transistor (MOSFET), educated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Steuerelektrode des Halbleiterschaltelements über ein Kondensatorelement, das das Schaltelement treibt, an die Versorgungsspannung angeschlossen ist. Das Kondensatorelement wird auch als Bootstrap- Kondensator bezeichnet. Der Bootstrap-Kondensator treibt das High-Side-Schaltelement und sorgt dafür, dass bei floatendem Potential an dem Source-Anschluß des High-Side-Schaltelements die Gate-Source-Spannung weiterhin aufrechterhalten und das High-Side-Schaltelement weiter eingeschaltet bleibt. Er wird in periodischen Abständen nachgeladen, d. h. das High-Side- Schaltelement ist nicht ständig eingeschaltet.According to a preferred embodiment of the present Invention is proposed that a control electrode of the Semiconductor switching element via a capacitor element that Switching element drives, connected to the supply voltage is. The capacitor element is also used as a bootstrap Designated capacitor. The bootstrap capacitor does that High-side switching element and ensures that when floating Potential at the source connection of the high-side switching element maintain the gate-source voltage and that High-side switching element remains on. He will reloaded at periodic intervals, d. H. the high-side Switching element is not always switched on.

Vorteilhafterweise ist ein Oszillator vorgesehen, der ein schwingendes Ausgangssignal erzeugt und derart beschaltet ist, dass er in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal für ein regelmäßiges Ausschalten des Halbleiterschaltelements mit einer minimalen Ausschaltzeit zur Nachladung des Kondensatorelements sorgt. Der Oszillator sorgt mit seiner Beschaltung sowohl im freischwingenden Betrieb als auch im geregelten Betrieb solange der Iststrom den Sollstrom noch nicht erreicht hat dafür, dass das High-Side-Schaltelement regelmäßig wieder ausgeschaltet wird, damit der Bootstrap- Kondensator nachgeladen wird.An oscillator is advantageously provided, the one oscillating output signal is generated and connected in such a way that depending on the output signal for a regular switching off of the semiconductor switching element with a minimum switch-off time for recharging the Capacitor element ensures. The oscillator provides with its Wiring both in free-swinging operation and in regulated operation as long as the actual current still the target current has not achieved that the high-side switching element is regularly switched off again so that the bootstrap Capacitor is recharged.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Regelgerät vorgesehen ist, das das Ausgangssignal des Oszillators zur Regelung des durch den Elektromagneten fließenden Magnetstroms beeinflusst. Das Regelgerät ist bspw. als ein Komparator ausgebildet. Die Regelung des Magnetstroms findet also über das Regelgerät mit dem nachgeschalteten Oszillatoreingriff als Laufzeitglied statt.According to another preferred embodiment of the The present invention proposes that a control device is provided that the output signal of the oscillator Regulation of the magnetic current flowing through the electromagnet affected. The control device is, for example, a comparator educated. The regulation of the magnetic current takes place via the control unit with the subsequent oscillator intervention as Term member instead.

Der Elektromagnet ist vorteilhafterweise zwischen dem High- Side-Schaltelement und einem Bezugspotential geschaltet. Parallel zu dem Elektromagneten ist vorzugsweise mindestens eine Freilaufdiode geschaltet. Der Elektromagnet ist vorzugsweise über einen Messwiderstand, einen sog. Shunt, an das Bezugspotential angeschlossen. Der Shunt dient zur Strommessung des Istwerts des durch den Elektromagneten fließenden Magnetstroms.The electromagnet is advantageously between the high Side switching element and a reference potential switched. Parallel to the electromagnet is preferably at least a free-wheeling diode switched. The electromagnet is preferably via a measuring resistor, a so-called shunt the reference potential is connected. The shunt is used for Current measurement of the actual value through the electromagnet flowing magnetic current.

Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von der Verstelleinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Endstufe als eine erfindungsgemäße Endstufe mit einem High-Side-Schaltelement ausgebildet ist.As a further solution to the object of the present invention is based on the adjustment of the input mentioned type suggested that the final stage as a power amplifier according to the invention with a high-side switching element is trained.

Als noch eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Kraftfahrzeugscheinwerfer der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Verstelleinrichtung als eine erfindungsgemäße Verstelleinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Endstufe mit einem High-Side-Schaltelement ausgebildet ist.As yet another solution to the problem of the present Invention is based on the motor vehicle headlights initially suggested that the Adjustment device as an inventive Adjustment device with an output stage according to the invention a high-side switching element is formed.

Schließlich wird als noch eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Schaltelement zwischen einer Versorgungsspannung und dem Elektromagneten geschaltet als ein High-Side-Schaltelement betrieben wird, das Schaltelement von einem Kondensatorelement getrieben wird, und das Kondensatorelement in vorgebbaren zeitlichen Abständen, vorzugsweise periodisch, nachgeladen wird.Finally, as another solution to the problem present invention based on the method of initially suggested that the switching element between a supply voltage and the electromagnet switched as a high-side switching element that is operated Switching element is driven by a capacitor element, and the capacitor element at predefinable time intervals, preferably periodically, is reloaded.

drawings

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:Other features, applications and advantages of Invention result from the following description of Embodiments of the invention shown in the drawing are shown. Thereby form all described or shown features alone or in any combination the subject of the invention, regardless of its Summary in the claims or their Relationship and regardless of their wording or Representation in the description or in the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 eine vereinfachte Schaltung zur Ansteuerung eines Elektromagneten; Figure 1 is a simplified circuit for controlling an electromagnet.

Fig. 2 eine erste aus dem Stand der Technik bekannte Schaltung einer Endstufe zur Ansteuerung einer Endstufe einer Verstelleinrichtung; Fig. 2 shows a first known from the prior art circuit of an output stage for driving an output stage of an adjusting device;

Fig. 3 eine zweite aus dem Stand der Technik bekannte Schaltung einer Endstufe zur Ansteuerung einer Endstufe einer Verstelleinrichtung; und Fig. 3 shows a second known from the prior art circuit of an output stage for driving an output stage of an adjusting device; and

Fig. 4 ein zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen umschaltbarer Kraftfahrzeugscheinwerfer. Fig. 4 is a switchable between different light emitting features motor vehicle headlight.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist eine vereinfachte Schaltung zur Ansteuerung eines Elektromagneten 1 dargestellt. Die Schaltung umfasst eine Endstufe 2, einen Oszillator 3 und ein Regelgerät 4. Die Endstufe 2 umfasst ein Schaltelement 5, das den Elektromagneten 1 mit einem geregelten Magnetstrom I_M beaufschlagt. Das Schaltelement 5 ist zwischen einer Versorgungsspannung U_bat und dem Elektromagneten 1 als ein High-Side-Schaltelement geschaltet.In Fig. 1 is a simplified circuit is shown for driving an electromagnet 1. The circuit comprises an output stage 2 , an oscillator 3 and a control device 4 . The output stage 2 comprises a switching element 5 which applies a regulated magnetic current I_M to the electromagnet 1 . The switching element 5 is connected between a supply voltage U_bat and the electromagnet 1 as a high-side switching element.

Das Schaltelement 5 ist als ein Halbleiterschaltelement, insbesondere als ein Metalloxid Feldeffekttransistor MOSFET, ausgebildet. Ein Drain-Anschluß D des Schaltelements 5 ist unmittelbar an der Versorgungsspannung U_bat angeschlossen. Der Source-Anschluß S ist über den Elektromagnet 1 und einen Messwiderstand 6 an ein Bezugspotential GND, vorzugsweise an Masse, angeschlossen. Der Messwiderstand 6 wird auch als Shunt R_shunt bezeichnet. Durch die Verwendung eines High-Side- Schaltelements 5 kann der nicht lückende Magnetstrom I_M an dem Messwiderstand 6 massebezogen gemessen werden (I_mess = I_M = U_mess/R_shunt). Der gemessene Magnetstrom I_M wird dem Regelgerät 4 als Istwert I_ist zugeführt.The switching element 5 is designed as a semiconductor switching element, in particular as a metal oxide field effect transistor MOSFET. A drain terminal D of the switching element 5 is connected directly to the supply voltage U_bat. The source connection S is connected via the electromagnet 1 and a measuring resistor 6 to a reference potential GND, preferably to ground. The measuring resistor 6 is also referred to as shunt R_shunt. By using a high-side switching element 5 , the non-gap magnetic current I_M at the measuring resistor 6 can be measured in relation to ground (I_mess = I_M = U_mess / R_shunt). The measured magnetic current I_M is supplied to the control device 4 as the actual value I_act.

Eine Steuerelektrode G des Schaltelements 5 ist über ein Kondensatorelement 7 an die Versorgungsspannung U_bat angeschlossen. Das Kondensatorelement 7 wird auch als Bootstrap-Kondensator bezeichnet. Der Bootstrap-Kondensator 7 treibt das High-Side-Schaltelement 5 und sorgt dafür, dass bei floatendem Potential an dem Source-Anschluß S des High-Side-Schaltelements 5 die Gate-Source-Spannung U_GS weiterhin aufrechterhalten und das High-Side-Schaltelement 5 weiter eingeschaltet bleibt. Das Kondensatorelement 7 wird in periodischen Abständen nachgeladen, d. h. das High- Side-Schaltelement 5 ist nicht ständig eingeschaltet.A control electrode G of the switching element 5 is connected to the supply voltage U_bat via a capacitor element 7 . The capacitor element 7 is also referred to as a bootstrap capacitor. The bootstrap capacitor 7 drives the high-side switching element 5 and ensures that when the potential at the source terminal S of the high-side switching element 5 is floating, the gate-source voltage U_GS is maintained and the high-side switching element 5 remains switched on. The capacitor element 7 is recharged at periodic intervals, ie the high-side switching element 5 is not constantly switched on.

Zur Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit wird das Schaltelement 5 über eine sog. Push-Pull-Schaltung umfassend zwei Transistoren 8 und 9 angesteuert. Parallel zu dem Elektromagneten 1 ist eine Freilaufdiode 10 geschaltet. Es ist auch denkbar, mehrere Freilaufdioden parallel zueinander zu schalten.To increase the switching speed, the switching element 5 is driven by a so-called push-pull circuit comprising two transistors 8 and 9 . A freewheeling diode 10 is connected in parallel with the electromagnet 1 . It is also conceivable to connect several freewheeling diodes in parallel to one another.

Der Oszillator 3 erzeugt ein schwingendes Ausgangssignal und ist derart beschaltet, dass er in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal für ein regelmäßiges Ausschalten des Schaltelements 5 sorgt. Der Oszillator 3 umfasst insbesondere einen Operationsverstärker 11. Der Oszillator 3 sorgt mit seiner Beschaltung sowohl im freischwingenden Betrieb als auch im geregelten Betrieb solange der Iststrom I_ist den Sollstrom I_soll noch nicht erreicht hat dafür, dass das High-Side-Schaltelement 5 regelmäßig wieder ausgeschaltet wird, damit der Bootstrap-Kondensator 7 nachgeladen wird.The oscillator 3 generates an oscillating output signal and is connected in such a way that it ensures that the switching element 5 is switched off regularly, depending on the output signal. The oscillator 3 in particular comprises an operational amplifier 11 . The circuitry of the oscillator 3 ensures that the high-side switching element 5 is regularly switched off again so that the bootstrap capacitor 7 is recharged, both in free-swinging operation and in regulated operation as long as the actual current I_act has not yet reached the target current I_soll ,

Das Regelgerät 4 beeinflußt das Ausgangssignal des Oszillators 3 zur Regelung des durch den Elektromagneten 1 fließenden Magnetstroms I_M. Das Regelgerät 4 ist als ein Komparator 12 ausgebildet. Die Regelung des Magnetstroms I_M findet also über das Regelgerät 4 mit dem nachgeschalteten Oszillatoreingriff als Laufzeitglied statt.The control device 4 influences the output signal of the oscillator 3 for regulating the magnetic current I_M flowing through the electromagnet 1 . The control device 4 is designed as a comparator 12 . The regulation of the magnetic current I_M thus takes place via the control device 4 with the subsequent oscillator intervention as a delay element.

In Fig. 4 ist ein zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen, insbesondere zwischen Abblendlicht AL und Fernlicht FL, umschaltbarer Kraftfahrzeugscheinwerfer in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet. Der Scheinwerfer 20 umfasst einen Reflektor 21, eine Lichtquelle 22 und eine Verstelleinrichtung 23 zum Umschalten des Scheinwerfers 20 zwischen den verschiedenen Leuchtfunktionen. Die Verstelleinrichtung 23 umfasst den Elektromagneten 1 und die Endstufe 2 zur Ansteuerung des Elektromagneten 1. Die Endstufe 2 aus Fig. 2 entspricht der in Fig. 1 dargestellten Endstufe.In FIG. 4, a motor vehicle headlight which can be switched between different lighting functions, in particular between low beam AL and high beam FL, is designated in its entirety by reference number 20 . The headlight 20 comprises a reflector 21 , a light source 22 and an adjusting device 23 for switching the headlight 20 between the different lighting functions. The adjusting device 23 comprises the electromagnet 1 and the output stage 2 for controlling the electromagnet 1 . The output stage 2 from FIG. 2 corresponds to the output stage shown in FIG. 1.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eines Kraftfahrzeugscheinwerfers 20 ist die Lichtquelle 22 an einem Lampenträger 24 befestigt, der zum Umschalten des Scheinwerfers 20 um eine senkrecht zu einer optischen Achse der Lichtquelle 22 angeordnete Schwenkachse 25 verschwenkbar ist. Die Lichtquelle 22 und der Lampenträger 24 in der Abblendlichtposition AL sind mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. In der Fernlichtposition FL sind die Lichtquelle 22' und der Lampenträger 24' gestrichelt dargestellt. Ein Anker 26 des Elektromagneten 1 ist an dem Lampenträger 24 angelenkt. Durch Aktivieren des Elektromagneten 1 wird bei dem in Fig. 2 dargestellten Scheinwerfer 20 der Lampenträger 24 zusammen mit der Lichtquelle 22 relativ zu dem Reflektor 21 verschwenkt und der Scheinwerfer 20 zwischen Abblendlicht AL und Fernlicht FL umgeschaltet.In the embodiment of a motor vehicle headlight 20 shown in FIG. 2, the light source 22 is fastened to a lamp carrier 24 which, for switching the headlight 20, can be pivoted about a pivot axis 25 arranged perpendicular to an optical axis of the light source 22 . The light source 22 and the lamp support 24 in the low beam position AL are shown with a solid line. In the high beam position FL, the light source 22 'and the lamp holder 24 ' are shown in dashed lines. An armature 26 of the electromagnet 1 is articulated on the lamp support 24 . By activating the electromagnet 1 , in the headlight 20 shown in FIG. 2, the lamp carrier 24 together with the light source 22 is pivoted relative to the reflector 21 and the headlight 20 is switched between low beam AL and high beam FL.

Statt des verschwenkbaren Lampenträgers kann der Kraftfahrzeugscheinwerfer alternativ auch eine Blende (nicht dargestellt) aufweisen, die in einen Strahlengang des Scheinwerfers hinein und aus diesem herausschwenkbar ist. Ein Hell-Dunkel-Übergang des Abblendlichts AL wird dabei durch eine Projektion eines oberen Randes der Blende auf einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug erzeugt. Für die Fernlichtfunktion FL wird die Blende aus dem Strahlengang entfernt. Bei dieser Ausführungsform ist der Elektromagnet 1 an der Blende angelenkt. Durch Aktivieren des Elektromagneten wird die Blende verschwenkt und der Scheinwerfer zwischen Abblendlicht AL und Fernlicht FL umgeschaltet. Die Endstufe 2 zum Ansteuern des Elektromagneten entspricht ebenfalls der in Fig. 1 dargestellten. Derartige Scheinwerfer werden auch als Poly- Elipsoid-Scheinwerfer (PES) bezeichnet.Instead of the pivotable lamp holder, the motor vehicle headlight can alternatively also have a diaphragm (not shown) which can be pivoted into and out of a beam path of the headlight. A light-dark transition of the low beam AL is produced by projecting an upper edge of the diaphragm onto an area in front of the motor vehicle. For the high beam function FL, the aperture is removed from the beam path. In this embodiment, the electromagnet 1 is articulated on the diaphragm. By activating the electromagnet, the diaphragm is pivoted and the headlamp is switched between low beam AL and high beam FL. The output stage 2 for driving the electromagnet also corresponds to that shown in FIG. 1. Such headlights are also referred to as poly-ellipsoid headlights (PES).

Claims

1. output stage ( 2 ) for controlling an electromagnet ( 1 ) of an adjusting device ( 23 ) for switching a motor vehicle headlight ( 20 ) between different lighting functions (AL, FL), the output stage ( 2 ) comprising a switching element ( 5 ) that holds the electromagnet ( 1 ) acted upon by a regulated magnetic current (I_M), characterized in that the switching element ( 5 ) is connected between a supply voltage (U_bat) and the electromagnet ( 1 ) as a high-side switching element.

2. output stage ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the switching element ( 5 ) is designed as a semiconductor switching element, in particular as a switching transistor.

3. output stage ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the semiconductor switching element ( 5 ) is designed as a field effect transistor (FET), in particular as a metal oxide field effect transistor (MOSFET).

4. amplifier (2) according to claim 2 or 3, characterized in that a control electrode (G) of the semiconductor switching element (5) connected to the supply voltage (U_bat) via a capacitor element (7) that drives the switching element (5).

5. output stage ( 2 ) according to claim 4, characterized in that an oscillator ( 3 ) is provided which generates an oscillating output signal and is connected such that it ensures a regular switching off of the semiconductor switching element ( 5 ) as a function of the output signal.

6. output stage ( 2 ) according to claim 5, characterized in that a control device ( 4 ) is provided which influences the output signal of the oscillator ( 3 ) for regulating the magnetic current (I_M) flowing through the electromagnet ( 1 ).

7. output stage ( 2 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the electromagnet ( 1 ) between the switching element ( 5 ) and a reference potential (GND) is connected.

8. output stage ( 2 ) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least one free-wheeling diode ( 10 ) is connected in parallel with the electromagnet ( 1 ).

9. output stage ( 2 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the electromagnet ( 1 ) via a measuring resistor ( 6 ) for measuring the current flowing through the electromagnet ( 1 ) flowing magnetic current (I_M) is connected to the reference potential (GND).

10. Adjusting device ( 23 ) comprising an electromagnet ( 1 ) for switching a motor vehicle headlight ( 20 ) between different lighting functions (AL, FL) and an output stage ( 2 ) for controlling the electromagnet ( 1 ), the output stage ( 2 ) being a switching element ( 5 ), which acts on the electromagnet ( 1 ) with a regulated magnetic current (I_M), characterized in that the output stage ( 2 ) is designed as an output stage ( 2 ) according to one of claims 1 to 9.

11. Between different lighting functions (AL, FL) switchable motor vehicle headlights ( 20 ) with a reflector ( 21 ), a light source ( 22 ) and an adjusting device ( 23 ) comprising an electromagnet ( 1 ) for switching the motor vehicle headlight ( 20 ) between the different Luminous functions (AL, FL) and an output stage ( 2 ) for controlling the electromagnet ( 1 ), the output stage ( 2 ) comprising a switching element ( 5 ) which acts on the electromagnet ( 1 ) with a regulated magnetic current (I_M), characterized that the adjusting device ( 23 ) is designed as an adjusting device ( 23 ) according to the invention.

12. A method for controlling an electromagnet ( 1 ) of an adjusting device ( 23 ) for switching a motor vehicle headlight ( 20 ) between different lighting functions (AL, FL), in which the electromagnet ( 1 ) via a switching element ( 5 ) of an output stage ( 2 ) Adjusting device ( 23 ) is acted upon by a regulated magnetic current (I_M), characterized in that the switching element ( 5 ) is operated between a supply voltage (U_bat) and the electromagnet ( 1 ) as a high-side switching element, the switching element ( 5 ) is driven by a capacitor element ( 7 ), and the capacitor element ( 7 ) is recharged at predefinable time intervals.