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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Auslandspriorität der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-265434, eingereicht am 13. September 2005,
deren Gesamtinhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung
eingeschlossen wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung,
welche die Beleuchtungsrichtung einer Leuchte ändert, beispielsweise der Scheinwerfer
eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Die vorliegende Erfindung
betrifft speziell eine Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung,
die einen bürstenlosen
Motor als Antriebsquelle bei einem Antriebsmechanismus einsetzt,
der eine Beleuchtungsrichtung ändert.
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Um
verbesserte Sicherheit bei Kraftfahrzeugen in Bewegung sicherzustellen,
wird eine Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung
vorgesehen, welche die Beleuchtungsrichtungen von Scheinwerfern nach
links und rechts in Abhängigkeit
von der Lenkrichtung steuert, und insbesondere dann, wenn ein Kraftfahrzeug
eine Kurve einer Straße
durchfährt, oder
abbiegt, Lichtachsen der Scheinwerfer nach vorn in Bewegungsrichtung
ausrichtet, in Abhängigkeit
von dem Lenkwinkel. Beispielsweise werden, wie in 1 gezeigt,
die nachstehend anhand einer ersten beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert
wird, entsprechend der Richtung der Fahrtsteuerung, die durch ein
Lenkrad SW in einem Kraftfahrzeug CAR vorgegeben wird, die Lichtachsen
(in diesem Fall von Projektorleuchten 3, welche in Bauteile
einzelner Scheinwerfer eingebaut sind, und horizontal ausgelenkt
werden können)
eines linken und rechten Scheinwerfers LHL bzw. RHL in Horizontalrichtung
ausgelenkt, um die Beleuchtungsrichtung zu steuern. Wenn der Lenkwinkel gleich
Null ist, also wenn das Kraftfahrzeug CAR geradeaus fährt, stabilisiert
diese Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung
die Scheinwerfer so, dass sie in Vorwärtsrichtung in Bewegungsrichtung
ausgerichtet sind. Wenn der Lenkwinkel nach links oder rechts geändert wird,
lenkt die Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung die Scheinwerfer
nach links oder rechts aus, in Abhängigkeit von der Winkeländerung.
Damit eine derartige Auslenkung durchgeführt werden kann, muss ein Sensor
für jeden
Scheinwerfer vorgesehen sein, um einen Scheinwerferauslenkwinkel
zu erfassen, und wird ein Ausgangssignal des Sensors zum Steuern
des Auslenkwinkels des Scheinwerfers verwendet. Da die Konstruktion
der Steuereinrichtung kompliziert wird, wenn ein Winkelsensor vorgesehen
ist, wurde allerdings vorgeschlagen, dass der Auslenkwinkel des
Scheinwerfers so erfasst wird, dass der Drehwinkel eines Motors
erfasst wird, der als die Antriebsquelle für einen Scheinwerferauslenk-Antriebsmechanismus
(ein Stellglied) verwendet wird, der in enger Beziehung zum Auslenkwinkel
des Scheinwerfers steht, beispielsweise durch Steuern eines Zählwertes
für einen
bürstenlosen
Motor. Wenn eine Korrelation zwischen dem Auslenkwinkel des Scheinwerfers
und dem Zählwert
des bürstenlosen
Motors vorher erhalten wird, muss daher dann nur der Zählwert für den bürstenlosen
Motor dazu gesteuert werden, dass der Auslenkwinkel des Scheinwerfers
eingestellt werden kann.
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Bei
der Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung ist eine so genannte
Initialisierung erforderlich, also eine Vorwärtsposition in Richtung des
Fahrweges des Kraftfahrzeuges, oder es wird eine vorbestimmte Auslenkwinkelposition
in der Nähe
als die ursprüngliche
Scheinwerferposition eingestellt, und wird der Zählwert zu diesem Zeitpunkt
für den
bürstenlosen
Motor erhalten. Als grundlegendes Initialisierungsverfahren wird,
bis die Drehung des bürstenlosen
Motors unterbrochen wird, der Scheinwerfer zur Auslenkgrenze in
eine Richtung ausgelenkt, und wird dieser Zustand als ein Aufprallzustand
definiert. Während
diese Aufprallposition als die Ausgangsposition angesehen wird,
muss der momentane Zählwert
für den
bürstenlosen
Motor erhalten werden.
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Wenn
während
des Initialisierungsvorgangs der bürstenlose Motor gegen die Aufprallposition
in einer Richtung aufprallt, tritt jedoch ein Spiel in mehreren
Zahnrädern
auf, welche einen Antriebsmechanismus zum Auslenken des Scheinwerfers
bilden, oder werden die Zahnräder
in Drehrichtung verformt. Dann kann ein Überfahren auftreten, so dass,
obwohl die Auslenkbewegung des Scheinwerfers angehalten wird, eine
kleine weitere Winkeldrehung des bürstenlosen Motors auftreten
kann. Infolge dieses Überfahrens
ist ein Fehler, der durch das Spiel oder die Zahnradverformung hervorgerufen
wird, in dem Zählwert enthalten,
der für
den bürstenlosen
Motor durch die Initialisierung erhalten wird. Daher wird beim Initialisieren
die Verlässlichkeit
beeinträchtigt,
und wird dann die Auslenksteuergenauigkeit für den Scheinwerfer beeinträchtigt.
Es wird darauf hingewiesen, dass ein Überfahren infolge des voranstehend
geschilderten Spiels und ein Überfahren
infolge einer Zahnradverformung beispielsweise etwa 0,3 ° bis etwa
0,5 ° betragen,
beim Einsatz zur Beschreibung von Auslenkwinkeln für Scheinwerfer.
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10A ist ein Diagramm, das die Korrelation zwischen
dem Zählwert
für einen
bürstenlosen Motor
und dem Auslenkwinkel eines Scheinwerfers zeigt. Es wird angenommen,
dass durch Drehung des bürstenlosen
Motors der Scheinwerfer in einer Richtung ausgelenkt wird, und gegen
die Ausgangsposition (0 °)
für die
Vorwärtsbewegung
eines Kraftfahrzeugs aufprallt. Der für den Scheinwerfer eingestellte
Winkel ist gleich 0 °;
infolge des voranstehend geschilderten Spiels und der voranstehend
geschilderten Verformung der Stellgliedzahnräder tritt jedoch ein Überfahren
auf, das einem Auslenkwinkel entspricht, so dass ein Fehler auftritt.
Daher wird das nächste
Mal, wenn sich der bürstenlose
Motor in entgegengesetzter Richtung dreht, der dem Überfahren zuschreibbare
Fehler nicht korrigiert. Während
eines Zeitraums, in welchem der Fehler infolge des Überfahrens
korrigiert wird, geht darüber
hinaus die Korrelation zwischen dem Auslenkwinkel des Scheinwerfers
und dem Zählwert
für den
bürstenlosen
Motor verloren, und tritt eine Hysterese auf. Solange eine Hysterese
vorhanden ist, kann daher der Scheinwerfer nicht exakt ausgelenkt
werden.
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Um
den Initialisierungsfehler infolge des Überfahrens zu vermeiden, wurde
ein Verfahren mit zweiseitigem Aufprallen und mit einseitigem Aufprallen
vorgeschlagen. Bei dem Verfahren mit zweiseitigem Aufprall, wie
in der JP-A-2004-106770 beschrieben, prallt ein Scheinwerfer an
einem Ort auf, an welchem der Scheinwerfer auf den maximalen Winkel (etwa
1 °) in
Richtung des Zentrums der Breite ausgelenkt werden kann (nachstehend
als einwärtige Richtung
bezeichnet), in Bezug auf ein Kraftfahrzeug gegenüber der
Vorwärtsbewegungsrichtung
des Kraftfahrzeugs, und wird der momentane Zählwert für den bürstenlosen Motor erhalten.
Weiterhin prallt der Scheinwerfer auf einen Ort auf, an welchem
der Scheinwerfer um den maximalen Winkel (etwa 20 °) nach links
und rechts ausgelenkt werden kann (nachstehend als Richtung nach
außen
bezeichnet), in Bezug auf das Kraftfahrzeug gegenüber der
Vorwärtsrichtung
der Bewegung, welche eine Richtung entgegengesetzt zur Richtung
nach innen darstellt, und wird auch der momentane Zählwert für den bürstenlosen
Motor erhalten. Diese erhaltenen Zählwerte für die nach innen und außen gerichteten
Aufprallpositionen werden dazu verwendet, einen Zählwert zu
berechnen, welcher der Ursprungsposition des Scheinwerfers entspricht.
Auf diese Weise wird die Initialisierung durchgeführt. Durch
Einsatz des doppelseitigen Aufprallverfahrens können, da Überfahrzustände an den einzelnen Aufprallpositionen
in zueinander entgegengesetzten Richtungen auftreten, die Überfahrvorgänge einander
ausgleichen, und können
die Initialisierungswerte infolge der Überfahrvorgänge korreliert werden. Bei
Einsatz des doppelseitigen Aufprallverfahrens werden jedoch die
Vorgänge,
um den Scheinwerfer sowohl in Richtung nach innen als auch in Richtung
nach außen
aufprallen zu lassen, benötigt,
so dass Zeit zur Durchführung
der Initialisierung benötigt
wird.
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Bei
dem einseitigen Aufprallverfahren wird, bis die Drehung eines bürstenlosen
Motors anhält, ein
Scheinwerfer zur Auslenkgrenze in einer Richtung ausgelenkt, und
wird auf den Aufprallzustand eingestellt. Dann wird in diesem Zustand
der Scheinwerfer in entgegengesetzter Richtung ausgelenkt, und wird
auf die Ausgangsposition eingestellt, und wird der momentane Zählwert für den bürstenlosen Motor
erhalten. Beispielsweise erfolgt, wie in 9 gezeigt, bei einem linken Scheinwerfer
(Projektorleuchte 3) ein Aufprall auf eine Winkelposition,
die um etwa 1 ° nach
innen gegenüber
der Position von 0 ° verstellt
ist, welche die Ausgangsposition in Vorwärtsrichtung der Bewegung darstellt.
Dann wird der linke Scheinwerfer in dem Aufprallzustand um etwa
1 ° nach
außen
zurückgestellt,
und wird auf die Ausgangsposition eingestellt. In diesem Fall ist
1 ° ein Winkel,
der etwas größer ist
als ein Winkel von 0,8 °, der
ein Überfahren
enthält,
das durch das Spiel und die Zahnradverformung hervorgerufen wird.
Wenn daher, wie in 10B gezeigt,
in welcher die Korrelation zwischen dem Zählwert für einen bürstenlosen Motor und dem Auslenkwinkel
eines Scheinwerfers dargestellt ist, der Motor nach dem Aufprall
des Scheinwerfers weiterläuft,
wird das Überfahren
durch Drehung des bürstenlosen
Motors um etwa 1 ° in
entgegengesetzter Richtung aufgehoben. Wenn in diesem Zustand der
Scheinwerfer auf die Ursprungsposition eingestellt wird, wird daher
eine verlässliche
Initialisierung ermöglicht.
Weiterhin muss bei dem einseitigen Aufprallverfahren der Scheinwerfer
nur auf eine Seite aufprallen, insbesondere in Richtung nach innen,
bei welcher der Auslenkwinkel kleiner ist als bei Richtung nach
außen.
Daher kann der Zeitraum verringert werden, der für den Aufprall benötigt wird, und
kann der Initialisierungsprozess verkürzt werden.
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Bei
dem einseitigen Aufprallverfahren wird jedoch, um den Fehler infolge
des Überfahrens
auszuschalten, die Aufprallposition nach innen eingestellt, um etwa
1 ° gegenüber der
Ausgangsposition. Daher wird, wenn der linke Scheinwerfer in Richtung nach
innen während
des Initialisierungsprozesses aufprallt, der linke Scheinwerfer
um etwa 1 ° gegenüber der
Ursprungsposition verstellt, also nach rechts in Vorwärtsrichtung
des Fahrens, und könnte
den Fahrer eines Fahrzeugs blenden, das sich aus der entgegengesetzten
Richtung nähert.
Um diese Blendung zu verhindern, sollten Scheinwerfer während der
Initialisierung abgeschaltet werden, oder müssten die Lichtachsen der Scheinwerfer
für Abblendlicht eingestellt
werden. Der erste Fall ist nicht vorzuziehen, da bei einem Kraftfahrzeug
die Vorwärtsbeleuchtung
unzureichend ist, um die Sicherheit sicherzustellen. Der zweite
Fall erfordert eine Vorrichtung zur Einstellung des Niveaus, und
die Konstruktion der Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung wird
kompliziert.
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Eine
oder mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen eine Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung
zur Verfügung,
die eine Initialisierung in einem kurzen Zeitraum durchführen kann,
ohne beispielsweise die Fahrer von Fahrzeugen zu blenden, die sich
aus der entgegengesetzten Richtung annähern.
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Gemäß einer
oder mehreren Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann eine Beleuchtungsrichtungs-Steuereinrichtung
für eine
Fahrzeugleuchte, die eine Leuchteneinheit aufweist, die eine Beleuchtungsrichtung
einer Leuchte auslenken kann, mit einer Auslenksteuerung zum Steuern
der Leuchteneinheit versehen sein, wobei die Auslenksteuerung aufweist:
eine
Initialisierungsfunktion, zur Einstellung der Leuchte auf eine Anfangsposition,
bei welcher die Beleuchtungsrichtung der Leuchte im wesentlichen nach
vorn in Fahrtrichtung eines Fahrzeugs weist, wobei die Initialisierungsfunktion
umfasst:
eine Funktion zum Verschwenken der Leuchte über die
Ausgangsposition, in einer vorgegebenen Richtung, zu einer Aufprallposition,
eine
Funktion zum Verschwenken der Leuchte aus der Aufprallposition in
Richtung entgegengesetzt zur vorgegebenen Richtung über die
Ausgangsposition zu einer Position in einem vorbestimmten Winkel, und
eine
Funktion zum Verschwenken der Leuchte in einem Winkel über die
Ausgangsposition von der Position bei dem vorbestimmten Winkel um
einen Winkel, in welchem die Leuchte über die Ausgangsposition in Richtung
entgegengesetzt zur vorgegebenen Richtung verschwenkt wird.
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Weiterhin
kann gemäß einer
oder mehreren Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung die Aufprallposition eine Auslenkwinkelposition
sein, bei welcher von der Leuchte ausgesandtes Licht nicht einen
Fahrer eines anderen Fahrzeugs blendet, und kann der vorbestimmte
Winkel größer als
ein Auslenkfehlerwinkel für
die Leuchteneinheit sein.
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Es
ist vorzuziehen, dass die Aufprallposition gegenüber der Ausgangsposition nach
innen in Richtung des Zentrums bezüglich der Breite eines Kraftfahrzeugs
eingestellt ist. So ist beispielsweise die Aufprallposition als
ein Winkel festgelegt, der gegenüber
der Ausgangsposition nicht 1 ° überschreitet. Weiterhin
kann die Leuchteneinheit einen Motor und ein Stellglied zum Verschwenken
der Leuchte unter Verwendung einer Drehkraft des Motors aufweisen, und
weist das Stellglied mehrere Zahnräder auf.
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Gemäß einer
oder mehreren Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird die Leuchte in einer Richtung (einer
ersten Richtung) über
die Ausgangsposition verschwenkt, und prallt dann auf, und wird über die
Ausgangsposition verschwenkt, in entgegengesetzter Richtung (einer
zweiten Richtung), zu einer Position in einem vorbestimmten Winkel.
Dann wird die Leuchte in der einen Richtung (der ersten Richtung)
zur Ausgangsposition verschwenkt. Da die Initialisierung auf diese
Art und Weise durchgeführt
wird, kann die Zeit für
den Initialisierungsprozess verkürzt
werden, im Vergleich zu jenem Fall, wenn ein doppelseitiges Aufprallverfahren
eingesetzt wird. Wenn der Winkel in der Aufprallposition klein im Vergleich
zur Ausgangsposition ist, muss darüber hinaus der Scheinwerfer
in entgegengesetzter Richtung zu einer Position auf einen vorbestimmten
Winkel ausgelenkt werden. Daher kann der Fehler des Auslenkwinkels
infolge des Aufpralls ausgeschaltet werden, und kann eine verlässliche
und genaue Initialisierung durchgeführt werden. Weiterhin tritt
bei der Initialisierung keine Blendung des Fahrers eines anderen
Fahrzeuges auf.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, bei welchem die vorliegende
Erfindung bei einem AFS eingesetzt wird;
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2 eine
Querschnittsansicht eines Scheinwerfers;
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3A eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
eines Auslenkvorgangs eines Stellgliedes eines linken Scheinwerfers;
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3B eine
Aufsicht auf das Stellglied des linken Scheinwerfers;
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4A eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
des Auslenkvorgangs, wenn der linke Scheinwerfer in der Ausgangsposition
initialisiert wird;
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4B eine
Darstellung zur Erläuterung
des Auslenkvorgangs des Stellgliedes, wenn der linke Scheinwerfer
in der Ausgangsposition initialisiert wird;
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5A eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
des Auslenkvorgangs, wenn der linke Scheinwerfer nach innen aufprallt;
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5B eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
des Auslenkvorgangs des Stellgliedes, wenn der linke Scheinwerfer
nach innen aufprallt;
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6 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung des
Initialisierungsvorgangs bei einer beispielhaften Ausführungsform
er vorliegenden Erfindung;
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7 eine
schematische Darstellung eines Auslenkwinkels zur Erläuterung
des Initialisierungsvorgangs der beispielhaften Ausführungsform;
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8A und 8B Diagramme,
welche eine Korrelation zwischen dem Zählwert für einen Motor und einen Auslenkwinkel
bei dem Initialisierungsvorgang bei der beispielhaften Ausführungsform
zeigen;
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9 eine
schematische Darstellung eines Auslenkwinkels zur Erläuterung
des herkömmlichen Initialisierungsvorgangs;
und
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10A und 10B Diagramme,
die eine Korrelation zwischen dem Zählwert für einen Motor und einem Auslenkwinkel
bei dem herkömmlichen
Initialisierungsvorgang zeigen.
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1 zeigt
schematisch den Umriss eines Kraftfahrzeugs, bei welchem beispielhafte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung für
ein adaptives Vorwärtsbeleuchtungssystem
(nachstehend als AFS bezeichnet) eingesetzt werden. Ein Lenksensor
SSW zur Erfassung eines Lenkwinkels ist für ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs
CAR vorgesehen, und das Ausgangssignal des Lenksensors SSW wird an
eine elektronische Steuereinheit (nachstehend als ECU bezeichnet) 1 übertragen.
Auf Grundlage des Ausgangssignals des Lenksensors SSW stellt die ECU 1 die
Lenkrichtung (Fahrtrichtung) des Kraftfahrzeugs CAR fest, und setzt
die so festgestellte Richtung dazu ein, in Horizontalrichtung die
Lichtachsen von Scheinwerfern LHL und RHL auszulenken (zu verschwenken),
die sich links und rechts an der Vorderseite des Kraftfahrzeugs
CAR befinden. Wie nachstehend erläutert wird, sind der linke
und rechte Scheinwerfer LHL bzw. RHL als folgende Leuchteneinheiten
ausgebildet. Die Leuchteneinheiten weisen in Horizontalrichtung
drehbare Projektorleuchten 3 auf, die in Leuchtengehäusen 2 vorgesehen
sind. Die Projektorleuchten 3 können in Horizontalrichtung durch
Stellglieder 4 geneigt werden, die Antriebsmechanismen
darstellen, und auf diese Art und Weise können die Lichtachsen der Projektorleuchten 3,
also die Lichtachsen der Scheinwerfer LHL und RHL, ausgelenkt werden.
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2 ist
eine Querschnittsansicht der Anordnung des linken Scheinwerfers
LHL. Das Leuchtengehäuse 2 des
linken Scheinwerfers LHL wird durch einen Leuchtenkörper 21 und
durch eine lichtdurchlässige,
vordere Abdeckung 22 ausgebildet, die an der vorderen Oberfläche des
Leuchtenkörpers 21 angebracht
ist, und durch die Projektorleuchte 3, die in dem Leuchtengehäuse 2 angebracht
ist. Bei der Projektorleuchte 3 ist eine Linse 33 über ein zylindrisches
Abstandsstück 32 an
der Vorderseite eines Reflektors 31 angebracht, der halbkugelförmig ausgebildet
ist, und ist eine Glühlampe
oder eine Entladungslampe als Lichtquelle 34 in dem Reflektor 31 angebracht.
Weiterhin ist eine Abschirmung 35 zur Einstellung einer
Abschneidelinie für
ausgesandtes Licht innerhalb des Abstandsstücks 32 vorgesehen. Die
Projektorleuchte 3 ist so ausgebildet, dass sie nach Öffnen einer
Verlängerung 24 freiliegt,
die durch eine Halterungsplatine 23 des Leuchtengehäuses 2 gehaltert
wird, um das Innere des Leuchtengehäuses 2 zu verbergen.
Der obere Abschnitt der Projektorleuchte 3 ist so durch
die Halterungsplatine 23 gehaltert, dass er in Horizontalrichtung
durch eine Halterungswelle 25 verschwenkt werden kann.
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Unterhalb
der Projektorleuchte 3 ist das Stellglied 4 so
vorgesehen, dass es als Antriebsmechanismus zur Durchführung eines
Auslenkvorgangs dient, und ist eine Drehausgangswelle 41 des
Stellgliedes 4 mit der unteren Oberfläche der Projektorleuchte 3 verbunden.
Entsprechend der Drehung der Drehausgangswelle 41 wird
die Projektorleuchte 3 in Horizontalrichtung innerhalb
eines festgelegten Winkelbereiches verschwenkt, und wird die Lichtachse der
Projektorleuchte 3 verschwenkt, also des linken Scheinwerfers
LHL. In 2 ist eine Entladungslichtstromkreiseinheit 5,
die dazu dient, die Entladungslampe 34 leuchten zu lassen,
an der Unterseite des Leuchtengehäuses 2 vorgesehen,
und ist elektrisch mit der Entladungslampe 34 über ein
Kabel 51 und einen Verbinder 52 verbunden.
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Wie
in 3B dargestellt, ist für die Konstruktion des Stellgliedes 4,
das bei dem linken Scheinwerfer LHL eingesetzt wird, ein bürstenloser Motor 43 als
Antriebsquelle in einem Gehäuse 42 vorgesehen.
Das Gehäuse 42 weist
feste Teile 421 an beiden Seiten auf, durch welche das
Stellglied 4 an dem Leuchtengehäuse 2 des Scheinwerfers
LHL oder RHL befestigt ist. Der bürstenlose Motor 43 ist mit
der ECU 1 über
einen Stromverbinder 44 verbunden, der in dem Gehäuse 42 vorgesehen
ist, und wird zu einer Drehposition in Abhängigkeit von einem Steuersignal
bewegt, das von der ECU 1 übertragen wird, also in Abhängigkeit
von dem Zählwert
gegenüber
einer Bezugsposition. Weiterhin ist, obwohl nicht dargestellt, ein
Drehdetektor wie beispielsweise ein Hall-Element zur Erfassung der Umdrehungen
eines Motors für
die bürstenlosen
Motor 43 vorgesehen, und werden die Umdrehungen des Motors,
die von dem Drehdetektor erfasst werden, also bei der vorliegenden,
beispielhaften Ausführungsform
der Zählwert,
ebenfalls an die ECU 1 übertragen.
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Weiterhin
ist bei dem Stellglied 4 eine Untersetzungsgetriebekette 45,
die dadurch gebildet wird, dass aufeinanderfolgend mehrere Zahnräder GB bis GG
in Eingriff stehen, mit einem Zahnrad GA gekuppelt, das über eine
Drehwelle 431 des bürstenlosen Motors 43 aufgepasst
ist, und wird ein Sektorzahnrad 46, das über die
Ausgangswelle 41 aufgepasst ist, durch die Drehzahluntersetzungsgetriebekette 45 gedreht.
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform bestehen
die Zahnräder
GA bis GG und das Sektorzahnrad 46 aus einem Harz, zur
Verringerung des Gewichts; allerdings können diese Zahnräder auch aus
Metall bestehen. Das Sektorzahnrad 46 weist ein Zahnradende 461 auf,
das im Eingriff mit dem letzten Zahnrad GG der Drehzahluntersetzungsgetriebekette 45 steht,
und wenn das Sektorzahnrad 46 gedreht wird, dreht sich
auch die Drehausgangswelle 41, und lenkt die Projektorleuchte 3 aus.
Weiterhin sind Anschläge 47A und 47B,
die aus einem Teil der Innenwand des Gehäuses 42 bestehen,
an beiden Seiten in Drehrichtung des Sektorzahnrades 46 angeordnet. Wenn
das Sektorzahnrad 46 in einer seiner beiden Richtungen
gedreht wird, berührt
die Seitenoberfläche
des Sektorzahnrades 46 den gegenüberliegenden Anschlag 47A oder 47B,
so dass die Drehung des Sektorzahnrades 46 gestoppt wird.
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Bei
dem Stellglied 4 wird bei der Drehlage des Sektorzahnrades 46,
die in 3B gezeigt ist, die Projektorleuchte 3 ausgelenkt,
um einen Auslenkwinkel θ3
nach links in Fahrtrichtung nach vorn, wie in 3A gezeigt
ist. Weiterhin wird, wie in 3B für den vergrößerten Abschnitt
des Stellgliedes gezeigt, an jener Drehposition, an welcher das
Sektorzahnrad 46 nach links gedreht wird, gegenüber dem in 3B gezeigten
Zustand, zu einem Ort in einem kleinen Winkel, und sich die Oberfläche an der
linken Seite des Sektorzahnrads 46 in der Nähe des linken Anschlages 47B befindet,
die Projektorleuchte 3 in Vorwärtsrichtung der Bewegung ausgelenkt,
wie in 4A gezeigt ist. Diese Auslenkungsposition
ist die Ausgangsposition bei der ersten beispielhaften Ausführungsform,
also die Initialisierungsposition. Weiterhin wird, wie in 5B gezeigt,
in einem Zustand, in welchem die Oberfläche an der linken Seite des Sektorzahnrades 4b auf
den linken Anschlag 47B aufgeprallt ist, die Projektorleuchte 3 ausgelenkt,
wie in 5A gezeigt, um 0,5 ° nach rechts
in Vorwärtsrichtung
der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, welche die Ausgangsposition
des linken Scheinwerfers LHL darstellt, also wird in Bezug auf das
Kraftfahrzeug nach innen abgelenkt. Der Winkel von 0,5 °, welcher
den Auslenkwinkel darstellt, in welchem die Projektorleuchte 3 aufprallt,
ist ein Winkel, bei welchem der Fahrer eines Fahrzeugs, das sich
aus der entgegengesetzten Richtung nähert, nicht geblendet wird,
wenn der linke Scheinwerfer LHL nach rechts aufprallt. Es wird darauf
hingewiesen, dass dann, wenn wie in 9 gezeigt,
der linke Scheinwerfer LHL nach innen um etwa 1 ° ausgelenkt wird, wie voranstehend
geschildert, die Möglichkeit
besteht, dass der Fahrer eines sich aus entgegengesetzter Richtung
nähernden
Fahrzeugs geblendet wird.
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Bei
dem rechten Scheinwerfer RHL sind die Beleuchtungseigenschaften
so festgelegt, dass der Fahrer eines Fahrzeugs, das sich aus der
entgegengesetzten Richtung nähert,
nicht geblendet wird, wenn der rechte Scheinwerfer RHL nach rechts
des Kraftfahrzeugs ausgelenkt wird. Wenn der rechte Scheinwerfer
RHL nach rechts des Kraftfahrzeugs ausgelenkt wird, wird der Fahrer
eines Fahrzeugs, das sich aus der entgegengesetzten Richtung nähert, nicht
im Falle einer Fahrspur auf der linken Seite geblendet, so dass
die Aufprallposition in Richtung nach innen (nach links) nicht auf
0,5 ° eingestellt
werden muss, nämlich
die Einstellung für
den linken Scheinwerfer LHL. Wenn jedoch das Fahrzeug in einer Straßenspur
mit Verkehr auf der rechten Seite fährt, würde der rechte Scheinwerfer
RHL den Fahrer eines anderen Fahrzeugs blenden, und daher ist es vorzuziehen,
dass in Bezug auf den linken Scheinwerfer LHL die innere Aufprallposition
auf 0,5 ° eingestellt
ist. Daher weist, obwohl nicht dargestellt, ein Stellglied, das
für den
rechten Scheinwerfer RHL eingesetzt wird, eine symmetrische Konstruktion
zu jener in 3B auf. Anstelle der symmetrischen
Konstruktion kann jedoch nur das Sektorzahnrad 46 geändert werden,
wobei in diesem Fall der Kostenaufwand für das Stellglied verringert
werden kann. Weiterhin können
in diesem Fall Anschläge
für den
Auslenkbereich der Projektorleuchte 3 anstatt für jenen des
Stellgliedes vorgesehen sein, und kann ein direkter Kontakt mit
der Projektorleuchte 3 erfolgen, um die Auslenkung anzuhalten.
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Bei
dem AFS mit der voranstehend geschilderten Anordnung überträgt, wenn
der Lenkwinkel durch das Lenkrad SW des Kraftfahrzeugs CAR geändert wird,
und wenn das Lenkwinkelsignal, das von dem Lenksensor SW erfasst
wird, an die ECU 1 übertragen
wird, die ECU 1 an das Stellglied 4 ein Steuersignal,
welches einen Zählwert
entsprechend dem Lenkwinkel 1 angibt, und dreht den bürstenlosen
Motor 43 in die Drehwinkelposition, die dem Zählwert entspricht.
Das Drehwinkelausgangssignal des bürstenlosen Motors 43 wird über die
Untersetzungsgetriebekette 45 auf das Sektorzahnrad 46 übertragen, und
dreht dieses auf die erforderliche Winkelposition, und ordnet es
in dieser an. Dies führt
dazu, dass die Projektorleuchte 3, die mit der Drehausgangswelle 41 verbunden
ist, an einer entsprechenden Drehlage angeordnet ist, und die Lichtachsen
der Scheinwerfer LHL und RHL in Richtung entsprechend dem Lenkwinkel
ausgelenkt werden.
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Wenn
die Auslenksteuerung für
die Scheinwerfer eingeleitet wird, also wenn der Zündschalter des
Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, führt die ECU 1 die
Initialisierung durch, um den bürstenlosen
Motor 43 auf die vorbestimmte Ausgangsposition einzustellen.
Danach berechnet, durch Verwendung der Ausgangsposition als Bezugsgröße, die
ECU 1 den Zählwert
zum Steuern des bürstenlosen
Motors 43, und gibt das voranstehend geschilderte Steuersignal aus,
wodurch die Lichtachsen der Projektorleuchten 3 der Scheinwerfer
LHL und RHL ausgelenkt werden.
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Als
nächstes
wird der Initialisierungsvorgang zur Einstellung der Ausgangsposition
beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm des
Initialisierungsvorgangs, und 7 ist eine
schematische Darstellung des Auslenkzustandes des linken Scheinwerfers
LHL zu diesem Zeitpunkt. Wenn die ECU 1 festgestellt hat,
dass der Zündschalter
eingeschaltet wurde (S101), leitet die ECU 1 die Initialisierung
ein. Zuerst wird ein Aufprallsignal an das Stellglied 4 des
linken Scheinwerfers LHL ausgegeben, wird der bürstenlose Motor 43 in
einer Richtung gedreht, und wird der linke Scheinwerfer LHL nach
innen durch das Stellglied 4 verschwenkt, also nach rechts,
und wird auf den Aufprallzustand eingestellt (S104). Daher wird der
bürstenlose
Motor 43 so gedreht, dass er das Sektorzahnrad 46 des
Stellgliedes 4 des linken Scheinwerfers LHL nach rechts
dreht, bis das Sektorzahnrad 46 auf einen der Anschläge 47B auftrifft. Dann
wird, wie in 5A gezeigt, der linke Scheinwerfer
LHL an der Position angehalten, an welcher die Lichtachse der Projektorleuchte 3 einen
Auslenkwinkel θ1
von 0,5 ° nach
rechts in Vorwärtsrichtung der
Bewegung (der Ausgangsposition) des Kraftfahrzeugs aufweist. Wie
voranstehend geschildert, blendet der Scheinwerfer in der Position
für den
Auslenkwinkel θ1
nicht den Fahrer eines Fahrzeugs, das sich aus entgegengesetzter
Richtung nähert.
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Dann
gibt die ECU 1 ein reziprokes Signal zum Umsteuern des
bürstenlosen
Motors 43 aus, und ermöglicht
es dem Stellglied 4, die Projektorleuchte 3 des
linken Scheinwerfers LHL nach außen auszulenken, also nach
links, in einem Winkel von θa,
also von 1 ° im
vorliegenden Fall (S103). Zu diesem Zeitpunkt zählt die ECU 1 ein
Drehwinkelsignal (Impulssignal), das von dem Drehdetektor des bürstenlosen
Motors 43 ausgegeben wird, und lenkt die Projektorleuchte 3 nach
links exakt auf den Winkel von 1 ° aus.
Die Position dieses Auslenkwinkels, und ebenso jene des Auslenkwinkels θ2 von 7,
ist jene Position, die nach links gegenüber der Ausgangsposition um
einen Winkel von 0,5 ° verschoben ist.
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Dann
gibt die ECU 1 ein Einstellsignal aus, dreht den bürstenlosen
Motor 43 erneut in Vorwärtsrichtung,
und ermöglicht
es dem Stellglied 4, die Projektorleuchte 3 des
linken Scheinwerfers LHL nach innen auszulenken, also nach rechts,
in einem Winkel von θb,
also von 0,5 ° im
vorliegenden Fall (S104). Weiterhin zählt zu diesem Zeitpunkt die
ECU 1 ein Drehwinkelsignal, das von dem Drehdetektor des
bürstenlosen
Motors 43 ausgegeben wird, und lenkt die Projektorleuchte 3 nach
rechts exakt um den Winkel von 0,5 ° aus. Diese Auslenkposition,
ebenso wie der in 7 gezeigte Auslenkwinkel θ0, entspricht
der Ausgangsposition, also der Vorwärtsrichtung der Bewegung (dem
Winkel 0 °).
Auf diese Weise wird die Initialisierung fertig gestellt. Der gleiche Initialisierungsvorgang
wird für
den rechten Scheinwerfer RHL durchgeführt, mit entgegengesetzter Richtung.
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8A ist
ein Diagramm, welches die Korrelation zwischen dem Zählwert für den bürstenlosen Motor 43 bei
dem voranstehend geschilderten Initialisierungsvorgang und dem Auslenkwinkel
der Projektorleuchte 3 des linken Scheinwerfers LHL zeigt. 8B ist
eine teilweise vergrößerte Darstellung
von 8A. In einem Zustand, der in 8B mit "a" bezeichnet ist, wird durch Drehung
des bürstenlosen Motors 43 die
Projektorleuchte 3 des linken Scheinwerfers LHL über die
Ausgangsposition gedreht, um einen Winkel von 0,5 °, und prallt
auf. Zu diesem Zeitpunkt, wie voranstehend geschildert, gibt es
infolge eines Spiels oder einer Verformung der Zahnräder des
Stellgliedes 4 ein Überfahren
des bürstenlosen Motors 43 um
eine Entfernung, die einem Auslenkwinkel von 0,3 ° + 0,5 ° = 0,8 ° entspricht
(b in 8B). Wenn jedoch der bürstenlose
Motor 43 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, um
die Projektorleuchte 3 nach außen in einem Winkel von 1 ° auszulenken,
wird das Überfahren
ausgeschaltet, das durch das Spiel oder die Verformung der Zahnräder der
Drehzahluntersetzungsgetriebekette 45 des Stellgliedes 4 hervorgerufen
wird, also durch die Hysterese eines Fehlers.
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Weiterhin
ist der Zählwert
für den
bürstenlosen
Motor 43 korreliert mit dem Auslenkwinkel der Projektorleuchte 3 (c
in 8B). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird aus Sicherheitsgründen der
bürstenlose
Motor 43 in Rückwärtsrichtung
gedreht, und zwar nach außen,
bis ein Winkel von 0,5 ° erreicht
ist (d in 8B). Dann wird der bürstenlose Motor 43 in
Vorwärtsrichtung
gedreht, um die Projektorleuchte 3 nach innen in einem
Winkel von 0,5 ° auszulenken,
so dass die Projektorleuchte 3 auf die Ausgangsposition
(e in 8B) eingestellt werden kann.
Da die Projektorleuchte 3 nicht aufprallen muss, wenn sie
auf die Ausgangsposition eingestellt wird, tritt kein Überfahren
infolge eines Spiels und einer Verformung der Zahnräder des
Stellgliedes 4 auf, und kann der Initialisierungsvorgang
fehlerfrei in Abhängigkeit
von dem Zählwert
für den
bürstenlosen Motor 43 durchgeführt werden.
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Daher
ist die ECU 1 mit einer Initialisierungseinheit versehen,
welche die Leuchten LHL, RHL auf die Ausgangsposition einstellt.
Die Initialisierungseinheit weist einen Aufprallmechanismus auf,
der die Leuchte in einer ersten Richtung (nach innen) über die
Ausgangsposition zur Aufprallposition (S102) verschwenkt, einen
Rückwärtsschwenkmechanismus, der
die Leuchte in einer zweiten Richtung (nach außen) gegenüber der Aufprallposition über die
Ausgangsposition zu einer Position in dem vorbestimmten Winkel (S103)
verschwenkt, und einen Rückstellmechanismus,
der die Leuchte in der ersten Richtung gegenüber der Position auf dem vorbestimmten
Winkel durch einen Winkel verschwenkt, bei welchem die Leuchte über die
Ausgangsposition in der zweiten Richtung (S104) verschwenkt wird.
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Wie
voranstehend geschildert, wird bei der beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein einseitiger Aufprall des Scheinwerfers während der
Initialisierung durchgeführt,
so dass der Scheinwerfer nach innen an einer Position aufprallt, die
einen Auslenkwinkel aufweist, der kleiner ist als die Ausgangsposition.
Im Vergleich zum zweiseitigen Aufprall, der in der JP-A-2004-106770
beschrieben wird, kann daher der Initialisierungszeitraum verkürzt werden.
Um einen Fehler infolge des Überfahrens auszuschalten,
der durch einseitigen Aufprall hervorgerufen wird, wird darüber hinaus
der Winkel zum Auslenken des Scheinwerfers nach innen über die Ausgangsposition
hinaus auf 0,5 ° eingestellt,
also auf kleiner als 1 °.
Wenn daher der linke Scheinwerfer LHL nach innen ausgelenkt wird,
blendet der linke Scheinwerfer LHL nicht den Fahrer eines anderen Fahrzeugs,
beispielsweise eines Fahrzeugs, das sich aus entgegengesetzter Richtung
nähert.
Weiterhin wird, wenn der Winkel zum Auslenken des Scheinwerfers
nach innen auf 0,5 ° eingestellt
wird, der Scheinwerfer nach außen
um einen Winkel von 1 ° über die
Ausgangsposition ausgelenkt. Daher kann ein Fehler infolge des Überfahrens
durch diese Auslenkung ausgeglichen werden, und wird, ohne einen nachfolgenden
Aufprall, der Scheinwerfer auf die Ausgangsposition eingestellt.
Dies führt
dazu, dass ein verlässlicher
Initialisierungsvorgang zur Verfügung
gestellt werden kann. Daher kann die nachfolgende Auslenksteuerung
für den
Scheinwerfer des AFS sehr exakt durchgeführt werden.
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Bei
dieser beispielhaften Ausführungsform erfolgte
eine Erläuterung
in Bezug auf einen Fall, bei welchem 0,8 ° das gesamte Überfahren
infolge des Spiels und der Verformung der Zahnräder des Stellgliedes darstellt,
und bei welchem zur Ausschaltung eines Fehlers infolge des Überfahrens
der Scheinwerfer in entgegengesetzter Richtung um einen Winkel von
1 ° gegenüber der
Aufprallposition ausgelenkt wird. Wenn jedoch der Wert des Winkels
für das Überfahren
anders ist, ist daher auch der Winkel für die Auslenkung in entgegengesetzter
Richtung anders. Selbstverständlich
sollte, um einen Fehler auszuschalten, der infolge des Überfahrens
auftritt, der Scheinwerfer in entgegengesetzter Richtung um einen
Winkel ausgelenkt werden, der größer oder gleich
dem Winkel des Überfahrens
ist.
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Weiterhin
ist bei der beispielhaften Ausführungsform,
wenn ein Scheinwerfer ausgelenkt wird, in entgegengesetzter Richtung,
ein Winkel von 1 ° zur Ausschaltung
eines Fehlers infolge des Überfahrens, die
Position gegenüber
der Anfangsposition in einem Winkel von 0,5 ° nach innen als die Aufprallposition festgelegt,
und wird der Scheinwerfer in entgegengesetzter Richtung um einen
Winkel von 1 ° gegenüber der
Aufprallposition ausgelenkt. Allerdings ist der Winkel von 0,5 ° ein frei
wählbarer
Winkel, und muss nur ein Winkel eingestellt werden, bei welchem
der Scheinwerfer nicht den Fahrer eines Fahrzeugs blendet, das sich
aus entgegengesetzter Richtung nähert.
Beispielsweise in einem Fall, in welchem der Fahrer eines anderen
Fahrzeugs nicht mehr geblendet wird, wenn der Scheinwerfer nach
innen um einen Winkel von 0,7 ° ausgelenkt
wird, gegenüber
der Ausgangsposition, kann die Aufprallposition gegenüber der
Ausgangsposition als Position um 0,7 ° nach innen eingestellt werden.
Dann, nachdem der Scheinwerfer aufgeprallt ist, und nach außen um einen
Winkel von 1 ° ausgelenkt
wurde, kann der Scheinwerfer erneut nach innen um einen Winkel von 0,3 ° ausgelenkt
werden, und kann auf die Ausgangsposition eingestellt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf Scheinwerfer beschränkt, wie
bei der beispielhaften Ausführungsform,
welche die Projektorleuchten auslenken, sondern lässt sich
auch bei einer Lichtquellensteuereinrichtung einsetzen, die es einem
Stellglied ermöglicht,
das einen bürstenlosen
Motor als Antriebsquelle einsetzt, die Lichtachsen von Scheinwerfern
auszulenken.
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Fachleuten
auf diesem Gebiet wird auffallen, dass verschiedene Abänderungen
und Variationen bei den geschilderten, bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne
vom Wesen oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher
soll die vorliegende Erfindung sämtliche
Abänderungen
und Variationen der vorliegenden Erfindung umfassen, die mit dem
Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung verträglich sind,
die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben,
und von den beigefügten
Patentansprüchen
umfasst sein sollen.