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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leuchtweitenregelung von Fahrzeugscheinwerfern gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Es
ist allgemein bekannt, dass Kraftfahrzeuge beim Durchfahren von
Fahrbahnunebenheiten sowie bei Längsbeschleunigungsvorgängen wie
dem Anfahren und dem Abbremsen Nickbewegungen vollführen, wobei
im Vergleich zur Fahrt mit einer zur Fahrbahn völlig parallel ausgerichteten
Fahrzeugkarosserie das Ausleuchtfeld der Fahrzeugscheinwerfer kurzzeitig
entweder zu kurz oder zu weit eingestellt ist. Darüber hinaus
führt eine
ungleichmäßige Beladung
ebenfalls zu unterschiedlichen Ausleuchtungsbereichen vor dem Fahrzeug,
welche jedoch mit statisch wirkenden Leuchtweiteneinstellvorrichtungen
an den Scheinwerfern ausgeglichen werden können.
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Um
auch bei vergleichsweise großen
positiven und negativen Fahrzeuglängsbeschleunigungen immer einen
optimal ausgeleuchteten Bereich vor dem Fahrzeug zu haben, sind
Leuchtweitenregelungssysteme bekannt geworden, bei denen die Leuchtweite
der Scheinwerfer der jeweiligen Lage der Fahrzeugkarosserie zur
Fahrbahn dynamisch angepasst wird. Dazu wird üblicherweise der Abstand der
Fahrzeugkarosserie zu einer Radachse ermittelt und auf der Grundlage
dieser Messwerte die Scheinwerfer mittels geeigneter Stellvorrichtungen
so ausgerichtet, dass die vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn weitgehend
konstant ausgeleuchtet ist.
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Bei
einer solchen, beispielsweise durch die
EP 0 355 539 B1 bekannten
Leuchtweitenregelung, werden die Messsignale eines diesbezüglichen
Niveausensors durch eine Mittelwertbildung mit unterschiedlichen
Filterzeitkonstanten gefiltert. Daher kann diese Leuchtweitenregelung
mit einem schnellen und einem langsameren Regelungsmodus durchgeführt werden,
wobei die Umschaltung zwischen diesen beiden Regelungsmodi in Abhängigkeit
von der gemessenen positiven oder negativen Beschleunigung des Fahrzeugs
erfolgt.
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Durch
die Nutzung von zwei Regelungsmodi besteht die Möglichkeit, bei kontinuierlicher
Fahrt ohne wesentliche Karosserienickbewegungen den langsameren
Regelungsmodus zu nutzen, bei dem kleinere Fahrbahnunebenheiten,
wie etwa Schlaglöcher,
zur Vermeidung von unruhig verstellten Leuchtweiten nicht zur Auslösung der
Leuchtweitenregelung herangezogen werden.
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Nachteilig
an dieser Leuchtweitenregelung ist aber, dass bei der längsbeschleunigungsabhängigen Umschaltung
der Regelungsmodi der schnellere Regelungsmodus auch dann genutzt
wird, wenn beispielsweise bei einer kontinuierlichen Beschleunigung
des Fahrzeugs keine Neigungsänderung
der Karosserie feststellbar ist. Dies führt beim Durchfahren von Fahrbahnunebenheiten
während
einer solchen Beschleunigungsphase zu einer schnellen Verstellung
der Leuchtweite der Scheinwerfer, wodurch eine unruhige Bewegung
der Hell-Dunkel-Grenze des
Ausleuchtbereiches erzeugt wird. Diese Verstellunruhe kann bei einem
Fahrzeugführer
zu unerwünschten
Irritationen führen.
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Zur
Abhilfe schlägt
die
EP 0 962 358 A2 ein Leuchtweitenregelungsverfahren
vor, welches ebenfalls Informationen der Lage der Fahrzeugkarosserie zur
Fahrbahn nutzt und mindestens einen langsamen und einen schnellen
Regelungsmodus zur Leuchtweiteneinstellung verwendet. Dabei erfolgt
die Umschaltung von einem langsamen in den schnellen Regelungsmodus
in Abhängigkeit
von der Fahrzeuglängsbeschleunigung
dann, wenn der absolute Betrag der Änderung der Längsbeschleunigung
einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Auf diese Weise soll erreicht werden, dass nur dann ein schneller
Regelmodus eingeschaltet wird, wenn eine sich tatsächlich auf
die Leuchtweite auswirkende Neigungsänderung der Karosserie des
Fahrzeugs durch einen negativen oder positiven Beschleunigungsvorgang
vorliegt.
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Dieses
Regelungsverfahren ist zwar mit einigen Vorteilen verbunden, in
der tatsächlichen
Fahrpraxis genügt
es aber noch nicht allen Anforderungen.
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Davon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das letztgenannte
Leuchtweitenregelungsverfahren dahingehend zu verbessern, dass noch
differenzierter als bisher unterschiedliche Fahrsituationen eines
Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden
können.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs,
während
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den
Unteransprüchen
entnehmbar sind.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich aus einer zeitlichen
Ableitung der Fahrzeuglängsbeschleunigung
ein Längsbeschleunigungsänderungswert
ermitteln lässt,
dessen Vorzeichen den Beginn oder das Ende von leuchtweitenregelungsrelevanten
Ereignissen markiert.
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Demnach
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Leuchtweitenregelung von
Fahrzeugscheinwerfern, bei dem in Abhängigkeit vom Änderungsbetrag der
Fahrzeuglängsbeschleunigung
zwischen unterschiedlich wirkenden Regelungsmodi umgeschaltet wird.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist in Verbindung mit den vorgenannten Merkmalen
vorgesehen, dass bei einem negativen Änderungsbetrag der Längsbeschleunigung
ein anderer Regelungsmodus genutzt wird als bei einem positiven Änderungsbetrag.
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Diese
Verfahrensweise ist mit dem Vorteil verbunden, dass die Leuchtweitenregelung
in Abhängigkeit
von ausschließlich
leuchtweitenregelungsrelevanten Ereignissen und außerdem noch fahrsituationsgerecht
an den Fahrzeugbetrieb anpassbar ist.
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In
Ausgestaltung dieses Verfahrens wird es als sinnvoll angesehen,
dass ein sehr träger
beziehungsweise sehr langsamer Regelungsmodus genutzt wird oder
die Regelung ausgeschaltet ist, wenn der Änderungsbetrag ein positives
Vorzeichen hat und unterhalb eines vorbestimmten positiven Schwellwertes
liegt.
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Zur
weiteren Differenzierung des Regelungsverhaltens ist es zweckmäßig, einen
nur noch trägen beziehungsweise
langsamen Regelungsmodus zu verwenden, wenn der Änderungsbetrag ein positives Vorzeichen
hat und über
dem genannten positiven Schwellwert liegt.
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Sofern
der Änderungsbetrag
der Längsbeschleunigung
ein negatives Vorzeichen hat und in negativer Richtung einen negativen
Schwellwert noch nicht erreicht hat, so wird in einer anderen Weiterbildung
der Erfindung bevorzugt ein schneller Regelungsmodus oder gar keine
Leuchtweitenregelung genutzt.
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Sollte
der Änderungsbetrag
der Längsbeschleunigung
ein negatives Vorzeichen haben und in negativer Richtung über dem
negativen Schwellwert liegen, so wird vorteilhafterweise ein sehr
schneller Regelungsmodus genutzt.
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Da
den negativen Änderungsbeträgen der Längsbeschleunigung
für eine
optimale Leuchtweitenregelung größere Bedeutung
zuzumessen ist als den diesbezüglich
positiven Werten, sieht eine andere Ausgestaltung der Erfindung
vor, dass für
negative und positive Längsbeschleunigungsänderungswerte jeweils
unterschiedlich große
Schwellwertbeträge genutzt
werden.
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Die
für die
Leuchtweitenregelung notwendigen Längsbeschleunigungswerte werden
dabei vorzugsweise aus mindestens einem Raddrehzahlsensor gewonnen.
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Zudem
wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Umschaltung nur für eine begrenzte
Zeitdauer erfolgt, so dass nach deren Ablauf ein ruhigeres oder
kein Regelungsverhalten vorliegt.
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Außerdem erscheint
es sinnvoll, wenn der schnelle oder der sehr schnelle Regelmodus
solange beibehalten wird, bis der negative Schwellwert des Änderungsbetrages
der Längsbeschleunigung
in Richtung zu kleineren negativen Werten un terschritten wird, beziehungsweise
das Vorzeichen des Änderungsbetrages
ins Positive wechselt.
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Zur
Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, in der
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1 den
Fahrgeschwindigkeitsverlauf eines Kraftfahrzeuges über die
Zeit dargestellt,
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2 den
zugehörigen
Längsbeschleunigungsverlauf
zeigt, und
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3 der
Verlauf der Änderung
der Längsbeschleunigung
gemäß 2 verdeutlicht.
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Wie 1 zeigt,
bewegt sich in diesem Beispiel ein Kraftfahrzeug vom Zeitpunkt t=3
bis zum Zeitpunkt t=15 mit zunehmender Geschwindigkeit v, um danach
bis zum Zeitpunkt t=19 in den Stillstand abgebremst zu werden.
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Damit
einher geht der in 2 dargestellte Verlauf der Längsbeschleunigung
a über
die Zeit t sowie gemäß 3 der
zeitliche Verlauf 3 der Änderung der Längsbeschleunigung Δa = f(t).
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Wesentlich
für das
erfindungsgemäße Regelungsverfahren
ist die Tatsache, dass die Änderungen
der Längsbeschleunigung Δa über die
Zeit t vorzeichenbehaftet sind. So lässt sich durch die Bestimmung
des Vorzeichens der Längsbeschleunigungsänderung Δa erkennen,
in welchen Betriebszustand das Kraftfahrzeug gerade wechselt.
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Ein
positives Vorzeichen der Längsbeschleunigungsänderung Δa bedeutet
dabei immer den Beginn eines Beschleunigungsvorgangs oder das Ende eines
Abbremsvorgangs, während ein
negatives Vorzeichen der Längsbeschleunigungsänderung Δa immer auf
den Beginn eines Bremsvorgangs oder ein Ende eines Beschleunigungsvorganges
hinweist.
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Diese
Zustände
oder Zeitpunkte sind für
eine effektive Leuchtweitenregelung von besonderer Bedeutung, da
in diesen die Fahrzeugkarosserie eine leuchtweitenänderungsrelevante
Lageänderung
vornimmt.
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Dabei
sind die positiven Längsbeschleunigungsänderungsbeträge nicht
so entscheidend für eine
fahroptimale Regelung der Leuchtweite, da beim Ende eines Abbremsvorgangs
der Fahrer sowieso schon länger
mit erhöhter
Aufmerksamkeit auf die Fahrbahn achtet, und beim Beginn einer Beschleunigungsphase
in der Regel keine besondere Gefahrensituation für diesen vorliegt. Eine diesbezüglich schnelle
Reaktion des Leuchtweitenstellsystems ist daher nicht unbedingt
notwenig.
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Hingegen
sind negative Änderungsbeträge der Längsbeschleunigung
verstärkt
zu beachten, da zumindest beim Beginn eines Bremsvorganges sowie
beim Beenden eines Beschleunigungsvorganges in möglichst kurzer Zeit nach dem
Auftreten der dann erfolgenden Fahrzeugnickbewegung die Fahrbahn optimal
ausgeleuchtet sein soll.
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Erfindungsgemäß ist daher
vorgesehen, dass bei einem negativen Änderungsbetrag -Δa der Längsbeschleunigung
a ein anderer Regelungsmodus genutzt wird als bei einem positiven Änderungsbetrag
+Δa.
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Bevorzugt
wird dabei so vorgegangen, dass ein sehr langsamer Regelungsmodus
genutzt wird, wenn der Änderungs betrag
ein positives Vorzeichen +Δa
hat und unterhalb eines vorbestimmten positives Schwellwertes 4 liegt.
Auf einen solchen Fahrzustand weist der Bereich A in 3 hin.
Anstelle dieser sehr träge
reagierenden Regelung kann beispielsweise zur Schonung des mechanischen
Stellsystems an den Scheinwerfern auch ganz auf eine diesbezügliche Regelung
verzichtet werden.
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Sofern
ein positiver Längsbeschleunigungsänderungsbetrag
+Δa den
positiven Schwellwert 4 überschreitet, so wird bevorzugt
eine etwas schneller reagierende Leuchtweitenregelung vorgenommen (Bereich
C in 3).
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Analog
dazu wird in diesem Beispiel bei einem negativen Längsbeschleunigungsänderungsbetrag
-Δa (Bereich
B in 3) und Unterschreiten eines ersten negativen Schwellwertes 5 ein
schneller Regelungsmodus genutzt.
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Sofern
der negative Längsbeschleunigungsänderungsbetrag
-Δa den
negativen Schwellwert 5 in Richtung großer negativer Werte überschreitet,
wird ein noch schneller arbeitender Regelungsmodus zur Leuchtweitenregelung
genutzt.
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Wie 3 außerdem verdeutlicht,
haben die Schwellwerte 4 und 5 jeweils unterschiedlich
große Abstände von
der Nulllinie 3 im Längsbeschleunigungsänderungsdiagramm.
Damit wird vorteilhaft auf die Tatsache Rücksicht genommen, dass nicht
jeder Brems- oder Beschleunigungsvorgang des Fahrzeuges die gerade
genutzte Regelungseinstellung verändern soll. Auch durch diese
Maßnahme
wird differenzierter als beim Stand der Technik auf die tatsächliche
Betriebspraxis von Kraftfahrzeugen eingegangen.
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- 1
- Geschwindigkeitsverlauf
- 2
- Längsbeschleunigungsverlauf
- 3
- Längsbeschleunigungsänderungsverlauf
- 4
- Positiver
Schwellwert
- 5
- Negativer
Schwellwert
- a
- Längsbeschleunigung
- Δa
- Änderung
der Längsbeschleunigung
- v
- Fahrzeuggeschwindigkeit
- A
- Bereich
mit positiver Längsbeschleunigungsände
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- rung
- B
- Bereich
mit negativer Längsbeschleunigungsände
-
- rung
- C
- Bereich
mit positiver Längsbeschleunigungsände
-
- rung