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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines
Elektromagneten einer Verstelleinrichtung zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen. Der Elektromagnet ist mit
einer variablen Stromstärke
beaufschlagbar.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Speicherelement für
ein Steuergerät
zur Steuerung oder Regelung eines Umschaltvorgangs eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen. Auf dem Speicherelement
ist ein Computerprogramm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere
auf einem Mikroprozessor, ablauffähig ist. Das Speicherelement
ist beispielsweise als ein Read-Only-Memory, als ein Random-Access-Memory
oder als ein Flash-Memory ausgebildet.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Steuergerät zur Steuerung
oder Regelung eines Umschaltvorgangs eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen mittels einer Verstelleinrichtung.
Die Verstelleinrichtung umfasst einen mit einer variablen Stromstärke beaufschlagbaren
Elektromagneten, wobei das Steuergerät die Stromstärke zur
Ansteuerung des Elektromagneten ermittelt.
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Schließlich betrifft
die Erfindung einen zwischen verschiedenen Leuchtfunktionen umschaltbaren
Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Verstelleinrichtung zum Umschalten
zwischen den Leuchtfunktionen und einem Steuergerät zur Steuerung
oder Regelung des Umschaltvorgangs. Die Verstelleinrichtung umfasst
einen mit einer variablen Stromstärke beaufschlagbaren Elektromagneten,
wobei das Steuergerät
die Stromstärke
zur Ansteuerung des Elektromagneten ermittelt.
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Aus
der
DE 34 15 649 C2 ist
ein Verfahren zur Ansteuerung von elektromagnetischen Ventilen mit
einem höheren
Betätigungsstromwert
und einem niedrigeren Haltestromwert bekannt. Während der Beaufschlagung der
Ventile mit dem Betätigungsstromwert
erfolgt jedoch keine Stromregelung. Aus der
DE 197 23 931 A2 ist es
bekannt, bei mittels Elektromagneten betätigbaren Gaswechselventilen
die Stromstärke,
mit der die Elektromagneten beaufschlagt werden, zu regeln. Die
DE 196 54 378 A1 offenbart
ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromagneten einer Verstelleinrichtung
insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen. Nicht offenbart
ist der Einsatz zum Umschalten eines Kraftfahrzeugscheinwerfers.
Der Elektromagnet wird durch Umschalten zwischen verschiedenen Konstantstromquellen
mit einer variablen Stromstärke
beaufschlagt. Aus der
DE
196 47 215 A1 ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromagneten
einer Verstelleinrichtung bekannt, bei dem der Elektromagnet mit
einer variablen Stromstärke
beaufschlagt wird. Allerdings wird lediglich offenbart, die an dem
Elektromagnet anliegende Stromstärke
nur während
der Haltephase und nicht während
der vorangegangenen Übererregungsphase
zu regeln. Aus der
DE
37 41 619 A1 ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines Elektromagneten
bekannt, bei dem der Elektromagnet mit einer variablen Stromstärke beaufschlagt
wird. Zur Beaufschlagung des Elektromagneten ist jedoch eine Schaltungsanordnung
und keine Regelung vorgesehen.
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Aus
dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeugscheinwerfer bekannt, bei
denen zum Umschalten zwischen zwei oder mehr Leuchtfunktionen, z.B. zwischen
Abblendlicht und Fernlicht, die Lichtquelle relativ zu dem Reflektor
verstellt wird. Bei anderen bekannten Scheinwerfern wird eine Blende
in den Strahlengang der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen
eingebracht oder aus dem Strahlengang entfernt. Zum Umschalten des
Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen den verschiedenen Leuchtfunktionen
wird eine Verstelleinrichtung mit einem Elektromagneten eingesetzt.
Dabei ist der Elektromagnet entweder an einer verschwenkbar gelagerten
Lichtquelle oder an einer Blende angelenkt.
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Zum
Umschalten des Kraftfahrzeugscheinwerfers von einer ersten Leuchtfunktion
in eine zweite Leuchtfunktion wird der Elektromagnet aktiviert und
die Lichtquelle bzw. die Blende entgegen der Federkraft einer Haltefeder
bewegt. Um den Kraftfahrzeugscheinwerfer in der zweiten Leuchtfunktion
zu halten, bleibt der Elektromagnet aktiviert. Zum Zurückschalten
in die erste Leuchtfunktion wird der Elektromagnet deaktiviert und
die Lichtquelle bzw. die Blende durch die Federkraft der Haltefeder
zurück
in die Ausgangsposition bewegt. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer wird
durch die Haltefederkraft in der ersten Leuchtfunktion gehalten.
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt, die Stromstärke des
Elektromagneten zu steuern. Zum Umschalten des Kraftfahrzeugscheinwerfers von
der ersten in die zweite Leuchtfunktion wird der Elektromagnet mit
einem vorgebbaren Stromverlauf als Führungsgröße beaufschlagt. In Abhängigkeit von
der Führungsgröße, von
einer anliegenden Versorgungsspannung und von der Betriebstemperatur wird
in dem Elektromagnet eine bestimmte Magnetkraft erzeugt. Bei in
Kraftfahrzeugen auftretenden Schwankungen der Versorgungsspannung
im Bereich von bspw. 8 Volt bis 14 Volt und bei Schwankungen der
Betriebstemperatur im Bereich von bspw. –20°C bis +180°C kann die von dem Elektromagneten
erzeugte Magnetkraft bei gleichbleibender Stromstärke erheblichen
Schwankungen unterworfen sein. Um auch in Extremfällen ein
sicheres und zuverlässiges
Umschalten des Kraftfahrzeugscheinwerfers zu ermöglichen, werden die elektrischen
Größen und die
elektrischen Bauteile der Verstelleinrichtung mit entsprechenden
Toleranzen, also entsprechend groß, bemessen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Baugröße von zwischen
verschiedenen Leuchtfunktionen umschaltbaren Kraftfahrzeugscheinwerfern
zu verringern, ohne dadurch ein sicheres und zuverlässiges Umschalten
des Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen den Leuchtfunktionen zu
beeinträchtigen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten
Art vor, dass bei der Einstellung der Stromstärke Einflüsse von Versorgungsspannungsschwankungen
und/oder Temperaturschwankungen auf eine von dem Elektromagneten
in Abhängigkeit von
der Stromstärke
erzeugte Magnetkraft durch eine Regelung der Stromstärke kompensiert
werden, wobei die Stromstärke
auf einen Sollwertverlauf geregelt wird, der bei einem vorgebbaren
Anfangsstromwert größer Null
beginnt, bei dem der Elektromagnet eine Magnetkraft erzeugt, die
größer oder gleich
einer der Magnetkraft entgegengerichteten Federkraft einer Haltefeder
ist, auf einen Betätigungsstromwert
ansteigt, den Betätigungsstromwert
für eine
vorgebbare Zeitdauer hält
und dann auf einen Haltestromwert abfällt
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Vorteile der Erfindung
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Versorgungsspannungsschwankungen und/oder
Temperaturschwankungen können
zu einem Anstieg oder zu einer Verringerung der Stromstärke führen, mit
der der Elektromagnet beaufschlagt wird. Bei einer niedrigeren Versorgungsspannung wird
der Elektromagnet mit einem niedrigeren Strom beaufschlagt. Die
Temperatur des Elektromagneten liegt zu Beginn in etwa im Bereich
der Außentemperatur.
Ein Stromfluss durch der. Elektromagneten während des Betriebs führt zu einem
Anstieg der Temperatur. Dadurch erhöht sich der Widerstand des Elektromagneten,
und der durch den Elektromagneten fließende Strom und damit die von
dem Elektromagneten erzeugte Magnetkraft wird geringer. Die Kompensation
der Auswirkungen von Schwankungen der Versorgungsspannung und/oder
der Temperatur auf die Magnetkraft kann bspw. durch eine Variation
der Stromstärke
dahingehend erfolgen, dass stets eine vorgebbare Magnetkraft erzeugt
wird. Die vorgebbare Magnetkraft wird also unabhängig von der anliegenden Versorgungsspannung
und unabhängig
von der Temperatur erzeugt.
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Die
elektrischen Bauteile von Verstelleinrichtungen, deren Elektromagnete
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
betrieben werden, können
entsprechend kleiner dimensioniert werden, da Bauteiltoleranzen,
um trotz Schwankungen der Versorgungsspannung und/oder der Temperatur
eine sichere und zuverlässige
Betätigung
der Verstelleinrichtung zu ermöglichen,
nicht vorgesehen werden müssen.
Vielmehr ist es ausreichend, die Bauteile so zu bemessen, dass sie
die vorgebbare Magnetkraft gerade erzeugen können. Ebenso können die
elektrischen Größen der
Verstelleinrichtung mit wesentlich geringeren Toleranzen bemessen
werden. Insgesamt ergibt sich also eine besonders kleinbauende Verstelleinrichtung
und damit auch ein kleinbauender Kraftfahrzeugscheinwerfer, der
zudem noch ein besonders sicheres und zuverlässiges Umschalten zwischen
den verschiedenen Leuchtfunktionen ermöglicht.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Stromstärke, mit der der Elektromagnet
beaufschlagt wird, geregelt wird. Dem Stromregler wird ein vorgebbarer Sollwertverlauf
vorgegeben, auf den die Stromstärke dann
von dem Stromregler unabhängig
von Versorgungsspannungsschwankungen und Temperaturschwankungen geregelt
wird.
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Die
Stromstärke
wird weiter auf einer. Sollwertverlauf geregelt, der zunächst auf
einen Betätigungsstrom
ansteigt, den Betätigungsstrom
für eine vorgebbare
Zeitdauer hält
und dann auf einen Haltestrom abfällt. Dieser Sollwertverlauf
trägt der
Tatsache Rechnung, dass zum Umschalten der Leuchtfunktion, d.h.
für die
Bewegung der Lichtquelle bzw. der Blende, die Federkraft einer Haltefeder,
die den Scheinwerfer in einer ersten Leuchtfunktion hält, überwunden
werden muss. Die zweite Leuchtfunktion muss innerhalb der Zeit erreicht
werden, während der
der Betätigungsstrom
an dem Elektromagneten anliegt. Die vorgebbare Zeitdauer, während der
der Betätigungsstrom
gehalten wird, muss so gewählt werden,
dass die zweite Leuchtfunktion des Scheinwerfers sicher erreicht
wird. Wenn die zweite Leuchtfunktion erreicht ist, kann auf einen
Haltestrom umgeschaltet werden, der geringer als der Betätigungsstrom
ist.
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Der
Sollwertverlauf beginnt bei einem vorgebbaren Anfangsstromwert größer Null,
bei dem der Elektromagnet eine Magnetkraft erzeugt, die größer oder
gleich einer der Magnetkraft entgegengerichteten Federkraft einer
Haltefeder ist. Auf diese Weise können besonders kurze Umschaltzeiten
erreicht werden, da in dem Elektromagneten nicht erst eine Magnetkraft
aufgebaut werden muss, um die Federkraft zu überwinden, sondern sofort eine
Magnetkraft vorliegt, die die Haltefederkraft zumindest ausgleicht. Bereits
eine geringe Erhöhung
der Stromstärke
führt dann
gleich zu Beginn des Umschaltvorgangs zu einer Bewegung der Lichtquelle
bzw. der Blende.
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Um
wieder in die erste Leuchtfunktion zurückzuschalten, wird der Sollwertverlauf
auf Null oder nahezu Null verringert. Dadurch geht auch die Magnetkraft
des Elektromagneten gegen Null und die Lichtquelle bzw. die Blende
wird durch die Federkraft der Haltefeder wieder zurück in ihre
der ersten Leuchtfunktion entsprechende ursprüngliche Position bewegt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen,
dass sich der Sollwertverlauf während
einer Übererregungszeit
dem Betätigungsstromwert
asymptotisch nähert.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass zum Umschalten der
Leuchtfunktion des Kraftfahrzeugscheinwerfers eine Lichtquelle des
Kraftfahrzeugscheinwerfers relativ zu einem Reflektor des Kraftfahrzeugscheinwerfers
verstellt wird. Bei derartigen Kraftfahrzeugscheinwerfern wird ein
Hell-Dunkel-Übergang
in einer Abblendlichtfunktion allein durch den Reflektor und eine
Streuscheibe und unter Umständen
durch eine geeignete, an der Lichtquelle fest montierte Abschattungsvorrichtung
erzeugt. Zum Umschalten der Leuchtfunktion des Kraftfahrzeugscheinwerfers
wird die Lichtquelle ggf. zusammen mit der Abschattungsvorrichtung
relativ zu dem Reflektor und der Streuscheibe bewegt.
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Alternativ
wird vorgeschlagen, dass zum Umschalten der Leuchtfunktion des Kraftfahrzeugscheinwerfers
eine Blende zumindest teilweise in den Strahlengang eingebracht
oder aus diesem entfernt wird. Bei derartigen Kraftfahrzeugscheinwerfern wird
der Hell-Dunkel-Übergang
durch eine Projektion einer Oberkante der Blende ins Unendliche
mittels einer Abbildungsoptik (z.B. einer Linse) erzeugt. Diese Scheinwerfer
werden auch als PES (Poly-Ellipsoid-System)-Scheinwerfer bezeichnet.
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Von
besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens
in der Form eines Speicherelements, das für ein Steuergerät zur Steuerung
oder Regelung eines Umschaltvorgangs eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zwischen
verschiedenen Leuchtfunktionen vorgesehen ist. Dabei ist auf dem
Speicherelement ein Computerprogramm abgespeichert, das auf einem
Rechengerät,
insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet
ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Speicherelement
abgespeichertes Computerprogramm realisiert, so dass dieses mit dem
Computerprogramm versehene Speicherelement in gleicher Weise die
Erfindung darstellt, wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das
Computerprogramm geeignet ist. Als Speicherelement kann insbesondere
ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise
ein Read-Only-Memory, ein Random-Access-Memory
oder ein Flash-Memory.
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Als
eine weitere Lösung
der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Steuergerät der eingangs
genannten Art vorgeschlagen, dass das Steuergerät bei der Einstellung der Stromstärke Einflüsse von
Versorgungsspannungsschwankungen und/oder Temperaturschwankungen
auf eine von dem Elektromagneten in Abhängigkeit von der Stromstärke erzeugte
Magnetkraft durch eine Regelung der Stromstärke kompensiert, wobei das
Steuergerät
die Stromstärke
auf einen Sollwertverlauf regelt, der bei einem vorgebbaren Anfangsstromwert größer Null
beginnt, bei dem der Elektromagnet eine Magnetkraft erzeugt, die
größer oder
gleich einer der Magnetkraft entgegengerichteten Federkraft einer Haltefeder
ist, auf einen Betätigungsstromwert
ansteigt, den Betätigungsstromwert
für eine
vorgebbare Zeitdauer hält
und dann auf einen Haltestromwert abfällt.
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Als
noch eine weitere Lösung
der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Kraftfahrzeugscheinwerfer
der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Steuergerät bei der
Einstellung der Stromstärke
Einflüsse
von Versorgungsspannungsschwankungen und/oder Temperaturschwankungen
auf eine von dem Elektromagneten in Abhängigkeit von der Stromstärke erzeugte
Magnetkraft durch eine Regelung der Stromstärke kompensiert, wobei das
Steuergerät
die Stromstärke
auf einen Sollwertverlauf regelt, der bei einem vorgebbaren Anfangsstromwert
größer Null
beginnt, bei dem der Elektromagnet eine Magnetkraft erzeugt, die
größer oder
gleich einer der Magnetkraft entgegengerichteten Federkraft einer
Haltefeder ist, auf einen Betätigungsstromwert
ansteigt, den Betätigungsstromwert
für eine
vorgebbare Zeitdauer hält
und dann auf einen Haltestromwert abfällt.
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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:
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1 ein
Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens und einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
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2 ein
erfindungsgemäßes Steuergerät gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
und
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3 ein
Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein Blockschalterbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ansteuerung
eines Elektromagneten 1 einer Verstelleinrichtung zum Umschalten
eines Kraftfahrzeugscheinwerfers 2 zwischen verschiedenen
Leuchtfunktionen dargestellt. Der Scheinwerfer 2 umfasst
eine Lichtquelle 3, die bspw. als eine Gasentladungslampe,
vorzugsweise als eine Xenon-Lampe, ausgebildet ist, und einen Reflektor 4 auf.
Der Scheinwerfer 2 kann bspw. zwischen einer Abblendlichtfunktion
und einer Fernlichtfunktion umgeschaltet werden. Dazu wird die Lichtquelle 3 relativ
zu dem Reflektor 4 aus einer der Abblendlichtfunktion entsprechenden
Position AL (gestrichelte Linie) in eine der Fernlichtfunktion entsprechende
Position FL (durchgezogene Linie) verstellt.
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Genauer
gesagt, wird die Lichtquelle 3 um eine in einem Abstand
und quer zu einer optischen Achse der Lichtquelle 3 angeordnete
Verschwenkachse 5 verschwenkt. Ein Anker 6 des
Elektromagneten 1 ist an einer Halterung 7 für die Lichtquelle 3 angelenkt,
wobei die Halterung 7 und die Verschwenkachse 5 verschwenkbar
gelagerten ist.
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Um
den Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 aus einer ersten Leuchtfunktion
(AL) in eine zweite Leuchtfunktion (FL) umzuschalten, wird der Elektromagnet 1 durch
Anlegen eines Stroms I aktiviert, wodurch die Halterung 7 zusammen
mit der Lichtquelle 3 entgegen einer Federkraft einer Haltefeder 8 und
entgegen dem Uhrzeigersinn um die Verschwenkachse 5 ausgelenkt
wird. Um den Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 wieder in die
erste Leuchtfunktion (AL) umzuschalten, wird der Elektromagnet 1 durch
Stromlosschalten deaktiviert, und die Halterung 7 wird
durch die Federkraft der Haltefeder 8 zusammen mit der
Lichtquelle 3 im Uhrzeigersinn um die Verschwenkachse 5 zurück in die
Ausgangsposition AL verschwenkt.
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Zum
Umschalten der Leuchtfunktion ist der Elektromagnet 1 also
mit einer variablen Stromstärke I
beaufschlagbar. Die Stromstärke
I zur Ansteuerung des Elektromagneten 1 wird in einem Steuergerät 20 zur
Steuerung oder Regelung des Umschaltvorgangs des Scheinwerfers 2 ermittelt.
Von einem Sollwertgenerator 9 wird ein Sollwertverlauf
Isoll(t) vorgegeben.
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Der
Sollwertverlauf Isoll(t) beginnt bei einem Anfangsstromwert
Ianf > 0,
bei dem der Elektromagnet 1 eine Magnetkraft erzeugt, die
größer oder
gleich der Federkraft der Haltefeder 8 ist. Ausgehend von dem
Anfangsstromwert Ianf nähert sich der Sollwertverlauf
Isoll(t) einem Betätigungsstromwert Ibet.
Der Betätigungsstromwert
Ibet entspricht einem Übererregungsstromwert. Der Übererregungsstromwert
ist derart bemessen, dass der Elektromagnet 1 den Scheinwerfer 2 möglichst
schnell von der Leuchtposition AL in die zweite Leuchtposition FL
umschaltet. Der Stromwertverlauf Isoll(t)
wird nach einer vorgebbaren Zeitdauer t auf einen Haltestromwert
Ihalt umgeschaltet. Der Haltestromwert Ihalt ist so groß bemessen, dass der Elektromagnet 1 eine
ausreichend große
Magnetkraft erzeugt, um den Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 entgegen
der Federkraft der Haltefeder 8 in der zweiten Leuchtfunktion
FL sicher und zuverlässig
zu halten.
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Der
Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 muss auf die zweite Leuchtfunktion
(FL) umgeschaltet sein, bevor der Stromwertverlauf Isoll(t)
auf den Haltestromwert Ihalt abfällt. In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 bereits zum Zeitpunkt
tFL in die zweite Leuchtfunktion (FL) umgeschaltet.
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Um
den Kraftfahrzeugscheinwerfer 2 zu einem beliebigen Zeitpunkt
wieder in die erste Leuchtfunktion (AL) umzuschalten, fällt der
Stromwertverlauf Isoll(t) von dem Haltestromwert
Ihalt auf etwa Null ab.
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Der
Sollwertverlauf Isoll(t) wird einem Stromregler 10 zugeführt, der
aus dem Sollwert Isoll(t) und dem Istwert
I eine Stellgröße y für eine Endstufe 11 zur
Ansteuerung des Elektromagneten 1 übermittelt. Die Stellgröße y ist
vorzugsweise ein pulsweiten- und frequenzmoduliertes (PWM)-Signal. Die Stromstärke I, mit
der der Elektromagnet 1 beaufschlagt wird, ist also abhängig von
der Pulsweite und der Frequenz bzw. der Periodendauer des Ansteuersignals
y. Der Istwert der Stromstärke
I wird durch eine geeignete Messeinrichtung 12 erfasst
und an den Stromregler 10 geleitet.
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Als
Störgrößen wirken
Schwankungen der Temperatur ΔTemp
und der Versorgungsspannung ΔUv auf das zu regelnde System, d.h. auf den
Elektromagneten 1. Diese Schwankungen der Temperatur ΔTemp und
der Versorgungsspannung ΔUv werden bei der Regelung der Stromstärke I berücksichtigt. Die
auf den Sollwertverlauf Isoll(t) geregelte
Stromstärke
I ist unabhängig
von Schwankungen der Versorgungsspannung ΔUv und
der Temperatur ΔTemp. Durch
die Regelung der Stromstärke
I werden also Einflüsse
von Versorgungsspannungsschwankungen ΔUv und
Temperaturschwankungen ΔTemp
auf die von dem Elektromagneten 1 erzeugte Magnetkraft
kompensiert.
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In 2 ist
das erfindungsgemäße Steuergerät 20 zur
Steuerung oder Regelung des Umschaltvorgangs des Kraftfahrzeugscheinwerfers 2 zwischen
verschiedenen Leuchtfunktionen dargestellt. Zum Umschalten des Kraftfahrzeugscheinwerfers 2 steuert
das Steuergerät 20 den
Elektromagneten 1 der Verstelleinrichtung mit der variablen
Stromstärke I
an. Das Steuergerät 20 umfasst
ein Speicherelement 21, auf dem ein Computerprogramm zur
Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
abgespeichert ist. Das Computerprogramm ist auf einem Rechengerät 22,
insbesondere auf einem Mikroprozessor, des Steuergeräts 20 ablauffähig. Zur
Ausführung
wird das Computerprogramm aus dem Speicherelement 21 über eine
Datenübertragungsverbindung 23 entweder
Schritt für
Schritt oder als Ganzes zu dem Rechengerät 22 übertragen.
Das Speicherelement 21 ist als ein Flash-Memory ausgebildet.
In dem Speicherelement 21 ist auch der Sollwertverlauf Isoll(t) aus dem Sollwertgenerator 9 abgelegt.
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In 3 ist
ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Das Verfahren beginnt in einem Funktionsblock 30. In einem Funktionsblock 31 wird
die Temperatur Temp erfasst. Die Temperatur Temp ist vorzugsweise
die Betriebstemperatur des Elektromagneten 1. Die Betriebstemperatur
des Elektromagneten 1 kann von etwa –20°C (Umgebungstemperatur in kalten
Winternächten)
bis +180° C
(Betriebstemperatur bei hoher Belastung des Elektromagneten 1)
variieren. In einem Funktionsblock 32 wird die aktuell
anliegende Versorgungsspannung Uv erfasst.
Bei einer Nennspannung von bspw. 12 Volt kann die Vorsorgungsspannung
in Abhängigkeit
von dem Alter der Kraftfahrzeugbatterie, von der Belastung mit weiteren
Verbrauchern und von der Umgebungstemperatur in einem weiten Bereich
von etwa 8 Volt bis 14 Volt variieren. Diese Schwankungen der Temperatur ΔTemp und
der Versorgungsspannung ΔUv kann zu erheblichen Schwankungen des durch
den Elektromagneten 1 fließenden Stroms I und damit auch
der von dem Elektromagneten 1 erzeugten Magnetkraft führen. Deshalb
schlägt
die Erfindung vor, den Strom I auf einen vorgebbaren Sollwert Isoll zu regeln.
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In
einem Funktionsblock 33 wird der aktuelle Sollwert Isoll aus dem Sollwertverlauf Isoll(t)
entnommen. In einem Funktionsblock 34 wird der Istwert
der Stromstärke
I erfasst. In einem Abfrageblock 35 wird überprüft, ob der
Istwert I kleiner als der Sollwert Isoll ist.
Falls das der Fall ist, wird in einem Funktionsblock 36 der
Istwert der Stromstärke
I um ΔI
erhöht
und das Verfahren in dem Funktionsblock 33 fortgesetzt.
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Falls
der Istwert I nicht kleiner als der Sollwert Isoll ist,
wird in einem Abfrageblock 37 überprüft, ob der Istwert der Stromstärke I größer als
der Sollwert Isoll ist.
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Falls
das der Fall ist, wird in einem Funktionsblock 38 der Istwert
der Stromstärke
I um ΔI
verringert und das Verfahren in dem Funktionsblock 33 fortgesetzt.
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Falls
der Istwert I der Stromstärke
nicht größer als
der Sollwert Isoll ist, bedeutet dies, dass
der Istwert I gleich dem Sollwert Isoll ist
und die Regelung sich in einem ausgeregelten Zustand befindet. Der Istwert
I soll dem Sollwert Isoll bis auf eine definierte Hysterese
(oder Abweichung) angenähert
werden. Wenn die Hysterese gleich Null wäre, würde der Regler hochfrequent
schalten.
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Bei
ausgeregelter Regelung muss der Istwert der Stromstärke I nicht
variiert werden. In einem Abfrageblock 39 wird überprüft, ob der
Umschaltvorgang beendet ist. Der Umschaltvorgang ist zu dem Zeitpunkt
tE (vgl. 1, Sollwertverlauf
Isoll (t) in dem Sollwertgenerator 9)
beendet, wenn der Scheinwerfer 2 in die urspüngliche
Leuchtfunktion zurückgeschaltet
werden kann. Falls nein, wird das erfindungsgemäße Verfahren in dem Funktionsblock 33 fortgesetzt.
Anderenfalls wird das Verfahren in dem Funktionsblock 40 beendet.