DE19534870A1 - Verfahren zur Eichung eines Systems zur Regelung der Leuchtweite von Kraftfahrzeugscheinwerfern - Google Patents
Verfahren zur Eichung eines Systems zur Regelung der Leuchtweite von KraftfahrzeugscheinwerfernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eichung eines Systems zur Regelung der
Leuchtweite von Kraftfahrzeugscheinwerfern, bei dem Sollwertsignale zur Regelung
der Leuchtweite basierend auf der Messung von Lagesignalen, die der Lage der
Fahrzeugkarosserie zu der Straßenoberfläche entsprechen, erzeugt werden,
Istwertsignale, die die Einstellung der lichtabstrahlenden Einrichtung des mindestens
einen Scheinwerfers wiedergeben, gemessen werden, Regelwerte zur Ansteuerung
einer Stelleinrichtung, die die Leuchtweite der lichtabstrahlenden Einrichtung ändert,
durch Vergleichen der Sollwertsignale mit den Istwertsignalen, erzeugt werden und
ein Korrekturwertsignal zur Eichung des Systems auf eine Grundeinstellung, die
einer vorgegebenen Leuchtweite entspricht, eingestellt wird.
Entsprechend der gesetzlichen Regelungen, die zum Zweck haben, Blendungen des
Gegenverkehrs und Sichtweiteverluste der Fahrer von Kraftfahrzeugen zu
vermeiden, verfügt jeder Kraftfahrzeugscheinwerfer über Einstellelemente, mit denen
die lichtabstrahlende Einrichtung des Kraftfahrzeugscheinwerfers auf eine
Grundeinstellung justiert werden kann, bei der die Leuchtweite bzw. Lichtverteilung,
die auf einer Meßwand erzeugt wird, den Vorschriften entspricht.
Die gesetzlichen Vorschriften treffen auch auf solche Kraftfahrzeugscheinwerfer zu,
die mit manuell zu betätigenden Stelleinrichtungen ausgerüstet sind, um die
Leuchtweite der Beladung des Kraftfahrzeuges anpassen zu können. Auch diese
Kraftfahrzeugscheinwerfer weisen Justageeinrichtungen am Scheinwerfer zur
Durchführung der Grundeinstellung entsprechend den Vorschriften auf.
Das gleiche trifft für solche Scheinwerfer zu, die über eine automatische
Regeleinrichtung für die Leuchtweite verfügen, wie sie zum Beispiel aus der
europäischen Patentschrift EP 0 355 539 B1 bekannt ist. Bei einem solchen
Leuchtweiteregelsystem werden Sollwertsignale zur Regelung der Leuchtweite
basierend auf der Messung von Lagesignalen, die der Lage der Fahrzeugkarosserie
zu der Straßenoberfläche entsprechen, erzeugt. Zudem werden Istwertsignale
gemessen, die die Einstellung der lichtabstrahlenden Einrichtung des mindestens
einen Scheinwerfers wiedergeben. Durch den Vergleich der Sollwertsignale mit den
Istwertsignalen werden Regelwerte zur Ansteuerung einer Stelleinrichtung, die die
Leuchtweite der lichtabstrahlenden Einrichtung ändert, erzeugt. In Abhängigkeit der
Sollwertsignale erfolgt somit die Regelung der Leuchtweite. Die Sollwertsignale
können dabei durch verschiedenste Parameter beeinflußt werden.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 535 472 A2 ist eine solche
Regeleinrichtung bekannt, die sowohl manuell als auch automatisch betätigt werden
kann. Bei der Erzeugung der Istwertsignale, die mit den Sollwertsignalen durch die
Regeleinrichtung verglichen werden sollen, ist zu Justagezwecken im Sinne der
Erzeugung einer Grundeinstellung ein verstellbarer Widerstand vorgesehen, der das
Istwertsignal um einen konstanten Wert je nach Einstellung verändert.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 19 690 A1 ist eine derartige
Regeleinrichtung für die selbsttätige Leuchtweiteeinstellung bekannt, bei dem ein
Korrekturwertsignal zur Justage der Regeleinrichtung als veränderbarer Widerstand
im Bereich des Fahrzeugniveausensors, der zwischen Achse und
Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, durch manuelle Einstellung gebildet wird.
Die vorbekannten Regelsysteme weisen den Nachteil auf, daß neben der
erforderlichen Justage der Leuchtweite jedes einzelnen Kraftfahrzeugscheinwerfers,
die in der Regel manuell mit Hilfe von optischen Scheinwerfereinstellsystemen
erfolgt, auch das elektrische Regelsystem, um eine Eichung und Justage des
Gesamtsystems zu erreichen, gesondert manuell justiert werden muß. In dem einen
Fall wird dabei der Sollwert des Fahrzeugniveaugebers direkt beeinflußt und in dem
anderen Fall der Istwert der Einstellvorrichtung verändert. Da jede Stelleinrichtung,
wie sie z. B. auch aus der EP 0 535 472 A2 bekannt ist, nur einen begrenzten
Stellweg zur Verfügung stellt, wird sowohl durch Beeinflussung des Sollwertes als
auch des Istwertes dieser Stellweg bei dem Vorliegen von großen Toleranzen derart
eingeschränkt, daß der maximal erforderliche Stellweg in positiver oder negativer
Richtung nicht mehr zur Verfügung steht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Eichung eines
Leuchtweiteregelsystem zu schaffen, das bei der Erstmontage sowie bei jeder
Wartung und Reparatur eine einfache und kostengünstige Selbstjustage ermöglicht,
die den maximalen Einstellbereich nicht einschränkt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der Eichung eines Systems zur Regelung der Leuchtweite von
Kraftfahrzeugscheinwerfern weisen die Sensoren, die die Lage der
Fahrzeugkarosserie zu der Straßenoberfläche messen, egal ob diese als
elektromechanische Sensoren zwischen der Achse und der Fahrzeugkarosserie oder
als optoelektronische Sensoren oder Ultraschallsensoren ausgebildet sind, die
größten fahrzeugspezifischen bzw. bauteileabhängigen Toleranzen auf. Bei dem
vorgeschlagenen Verfahren zur Eichung eines Systems zur Regelung der
Leuchtweite von Kraftfahrzeugscheinwerfern erweist es sich dabei als besonders
vorteilhaft, daß alle Parameter (Sollwert, Istwert, Regelwert) des Regelsystems auf
die der Grundeinstellung des Regelsystems entsprechenden Werte voreingestellt
werden. Durch die manuelle oder automatische Feinjustage der lichtabgebenden
Einrichtung wird zudem ein möglichst exaktes Einhalten der Grundeinstellung
gewährleistet. Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, daß bei Aufschaltung
des Lagesignals bei konstantem Sollwert, der der Grundeinstellung entspricht, ein
Korrekturwert ermittelt wird, der alle Toleranzen bei der Regelung ausgleicht, so daß
zum einen keine weiteren manuellen Justagevorgänge zur Eichung des
Regelsystems erforderlich sind und zum anderen der Sollwert bzw. der daraus
resultierende Regelwert trotz Justage nicht von seinem Grundeinstellwert
verschoben wird, wodurch jederzeit der maximale erforderliche Stellweg der
Stelleinrichtung zum Einstellen der lichtabstrahlenden Einrichtung des
Kraftfahrzeugscheinwerfers zur Verfügung stehen.
Dadurch, daß nach Bestimmung des Korrekturwertes dieser als Konstante in einen
überschreibbaren Speicher abgespeichert wird, ergibt sich eine besonders einfache
und kostengünstige Anwendbarkeit des Verfahrens, das zudem sicherstellt, daß bei
jeder Wartung bzw. Reparatur eine einfache Selbstjustage des Regelsystems im
Sinne einer Eichung durchgeführt werden kann. Dies wird insbesondere dadurch
gewährleistet, daß der Sollwert nach Bestimmung und Abspeicherung des
Korrekturwertes freigegeben wird und in die Regelung einbezogen wird.
Dadurch, daß das Lagesignal durch Bildung der Differenz zweier vorn und hinten am
Fahrzeug gemessener Niveausignale ermittelt wird, ergibt sich der Vorteil einer
möglichst genauen Messung der Lage der Fahrzeugkarosserie zu der
Fahrbahnoberfläche, ohne daß bei der Eichung zusätzliche Justagevorgänge
notwendig werden.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei der Ermittlung des
Lagesignals aufgrund des Differenzwertes ein Diagnosesignal zu erzeugen, das bei
unzulässigen Abweichungen von einem Sollwert ein Fehlersignal darstellt, weil somit
auf einfache und kostengünstige Weise bei der Selbstjustage ermittelt wird, ob zum
Beispiel ein Sensor zur Ermittlung der Lage der Fahrzeugkarosserie defekt ist oder
bei der Selbstjustage eine unzulässige, die Regelung negativ beeinflussende
Beladung des Kraftfahrzeuges vorliegt.
Dadurch, daß der Sollwert neben den durch fahrzeugspezifische und
bauteileabhängige Toleranzen bedingten Korrekturwert durch einen
fahrzeugtypabhängigen Offsetwert bestimmt ist, wird der Korrekturwert in der Regel
in seiner Größe positiv verringert, da durch einen voreingestellten Offsetwert
fahrzeugtypabhängige Toleranzen und Besonderheiten direkt ausgeglichen werden
können.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß die Eichung durch Vorgabe eines
elektrischen Signals gestartet und selbsttätig durchgeführt wird, weil somit eine
besonders einfache und kostengünstige Anwendbarkeit ohne einen tiefgreifenden
Eingriff in das Regelsystem möglich ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
erläutert.
Sowohl bei der Erstmontage als auch bei jeder notwendigen Wartung bzw.
Reparatur wird oder ist das Kraftfahrzeug mit Scheinwerfern bestückt, die
lichtabstrahlende Einrichtungen aufweisen, die über eine manuelle oder
automatische Scheinwerfereinstelleinrichtung auf eine Grundeinstellung justiert
werden.
Diese Grundeinstellung erfolgt in der Regel mit optischen Systemen, die als
Scheinwerfereinstellsysteme ausgebildet sind und eine in einem vorgegebenen
Abstand vor dem Kraftfahrzeug aufgestellte Meßwand simulieren. Über
Einstelleinrichtungen am Kraftfahrzeugscheinwerfer wird mit Hilfe dieser optischen
Einstelleinrichtungen eine Feinjustage durchgeführt, so daß die Leuchtweite bzw.
Lichtverteilung den gesetzlichen Vorschriften entspricht. Bei der Erstmontage
kommen dabei zunehmend automatische, computergesteuerte, optische
Einstellvorrichtungen zur Anwendung.
Zur automatischen Regelung der Leuchtweite weisen die Kraftfahrzeugscheinwerfer
Stelleinrichtungen auf, die die Lage der lichtabstrahlenden Einrichtungen verändern
können. Diese können als pneumatische oder elektromotorische Stellelemente
ausgebildet sein, die zum Beispiel einen Reflektor, eine Linse oder eine Blende in
ihrer Lage beeinflussen. Dem gleichzusetzen ist zum Beispiel eine Lichtscheibe, die
ähnlich einem LC-Display die Lichtabstrahlung beeinflußt.
Auch diese Stelleinrichtungen sind auf eine Grundeinstellung einstellbar, die einen
bestmöglichen positiven und negativen Stellweg ermöglicht.
Die Stelleinrichtungen sind elektrisch mit elektronischen Regelsystemen verbunden,
die aufgrund eines berechneten Regelwertes eine Stellbewegung der Stellelemente
herbeiführen. Die Berechnung der Regelwerte erfolgt dabei im wesentlichen durch
Vergleich von auf Meßwerten beruhenden Sollwerten, mit in Abhängigkeit von der
Stellbewegung der Stelleinrichtungen gemessenen Istwerten der Einstellung der
lichtabstrahlenden Einrichtungen.
Zur Ermittlung der Sollwerte weist das Kraftfahrzeug mindestens einen Sensor auf,
der den Abstand der Fahrzeugkarosserie zur Straßenoberfläche mißt. Diese
Sensoren können dabei zwischen der Achse und der Fahrzeugkarosserie
angeordnet sein und nach unterschiedlichen elektrischen bzw. elektromagnetischen
Verfahren arbeiten. Die Sensoren können aber z. B. auch als optische bzw.
Ultraschallsensoren ausgebildet sein und direkt den Abstand zwischen
Fahrzeugkarosserie und Fahrbahnoberfläche messen. Bei nur einem Sensor hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, diesen im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs
anzuordnen, da die Relativbewegungen in diesem Bereich am größten sind. Die
meisten Leuchtweitenregelsysteme verwenden jedoch zwei Sensoren, wobei einer im
vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs und einer im hinteren Bereich des
Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Beide Sensoren erzeugen der Lage der
Kraftfahrzeugkarosserie zur Fahrbahnoberfläche entsprechende Niveausignale, die
zum Beispiel durch einen Differenzbildner in Lagesignale bzw. in Sollwertsignale
umgewandelt werden können.
Obwohl die Anwendung findenden Sensoren zur Bildung von Lagesignalen eine sehr
hohe Meßgenauigkeit aufweisen, erzeugen diese Sensoren in dem gesamten
Regelsystem durch die an den Anbauorten unvermeidbaren Toleranzen die
fahrzeugtypisch und/oder bauteiletypisch sein können, die größten
auszugleichenden Fehler.
Bei dem Versuch, diese toleranzbedingten Fehlmessungen auszugleichen, hat sich
als nachteilig erwiesen, daß entweder der Sollwert oder der Istwert des
Regelsystems verändert werden muß, so daß ein zusätzlicher Eingriff in das
Regelsystem vorgenommen werden muß und zusätzlich je nach vorzunehmender
Korrektur der Stellweg der Stelleinrichtung in einer der Stellrichtungen stark
eingeschränkt wird.
Um diese Nachteile zu vermeiden, werden bei der Eichung des Systems zur
Regelung der Leuchtweite von Kraftfahrzeugscheinwerfern die folgenden Schritte
durchgeführt:
- 1. Bei der Bestimmung des Sollwertes wird dem Lagewert, der dem Lagesignal bzw. der Differenz der Lagesignale entspricht, ein Korrekturwert hinzugefügt, entsprechend der Formel Sollwert = Korrekturwert + Lagewert.
- 2. Aufgrund eines extern vorgegebenen Signals wird das Lagesignal abgeschaltet und steht somit zur Bildung eines Sollwertes nicht mehr zur Verfügung.
- 3. Bei abgeschaltetem Lagesignal wird
- - der Sollwert auf einem der Grundeinstellung entsprechenden Wert festgesetzt,
- - ein dem festgesetzten Sollwert entsprechender Regelwert erzeugt,
- - eine manuelle oder automatische Feinjustage der lichtabgebenden Einrichtung entsprechend der vorgegebenen Leuchtweite auf die Grundeinstellung durchgeführt.
- 4. Bei Aufschaltung des Lagesignals zum Beispiel durch externe Vorgabe eines elektrischen Signals wird der Korrekturwert durch Bildung der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Lagewert bestimmt.
- 5. Nach Bestimmung des Korrekturwertes wird dieser als Konstante in einem überschreibbaren Speicher abgespeichert.
- 6. Anschließend wird der Sollwert freigegeben und das Regelsystem mit veränderlichem Sollwert und fest vorgegebenem Korrekturwert gestartet.
Die Ab- und Aufschaltung des Lagesignals kann wie gesagt durch externe Vorgabe
von elektrischen Signalen erfolgen. Diese elektrischen Signale können zum Beispiel
durch Abziehen und Aufstecken eines Steckers, der die Lagesignale beinhaltet,
gegeben werden oder aber zum Beispiel durch das Zuschalten eines
Diagnosegerätes bzw. durch beliebige elektrische Schalter erzeugt werden.
Wird das Lagesignal durch Bildung der Differenz zweier vorn und hinten am
Kraftfahrzeug gemessener Niveau-Signale ermittelt, so kann aufgrund eines
Differenzwertes ein Diagnosesignal erzeugt werden, das bei unzulässigen
Abweichungen von einem Sollwert ein Fehlersignal darstellt. In einem solchen Fall
kann zum Beispiel einer der verwendeten Sensoren defekt sein oder zum Beispiel
eine unzulässige Beladung während des Eichvorganges vorliegen. Die Ausgabe des
Fehlersignals kann dabei zum Beispiel über ein angeschlossenes Diagnosegerät
erfolgen oder aber zum Beispiel über eine optische und/oder akustische Einrichtung
am Armaturenbrett erfolgen. Auch bei der Verwendung nur eines Sensors zur
Bildung des Lagesignals kann bei Vorliegen eines zu großen Korrektursignals eine
Fehlermeldung erzeugt werden.
Neben dem Korrekturwert der fahrzeugspezifische und bauteileabhängige
Toleranzen korrigiert, kann bei der Bildung des Sollwertes auch ein
fahrzeugtypabhängiger Offsetwert Anwendung finden. Dies erweist sich
insbesondere bei der universellen Anwendung von Fahrzeugniveausensoren bei
unterschiedlichen Fahrzeugtypen als vorteilhaft, da eine typbedingte Anpassung
durch Vorgabe eines Offsetwertes bestmöglich ausgeglichen werden kann, ohne
Nachteile für das Regelverfahren herbeizuführen.
Claims (5)
1. Verfahren zur Eichung eines Systems zur Regelung der Leuchtweite von
Kraftfahrzeugscheinwerfern, bei dem Sollwertsignale zur Regelung der
Leuchtweite basierend auf der Messung von Lagesignalen, die der Lage der
Fahrzeugkarosserie zu der Straßenoberfläche entsprechen, erzeugt werden,
Istwertsignale, die die Einstellung der lichtabstrahlenden Einrichtung des
mindestens einen Scheinwerfers wiedergeben, gemessen werden,
Regelwerte zur Ansteuerung einer Stelleinrichtung, die die Leuchtweite der lichtabstrahlenden Einrichtung ändert, durch Vergleichen der Sollwertsignale mit den Istwertsignalen, erzeugt werden
und ein Korrekturwertsignal zur Eichung des Systems auf eine Grundeinstellung, die einer vorgegebenen Leuchtweite entspricht, eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertsignal gemäß der Formel Sollwert = Korrekturwert + Lagewertgebildet wird,
daß bei abgeschaltetem Lagesignal
Regelwerte zur Ansteuerung einer Stelleinrichtung, die die Leuchtweite der lichtabstrahlenden Einrichtung ändert, durch Vergleichen der Sollwertsignale mit den Istwertsignalen, erzeugt werden
und ein Korrekturwertsignal zur Eichung des Systems auf eine Grundeinstellung, die einer vorgegebenen Leuchtweite entspricht, eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollwertsignal gemäß der Formel Sollwert = Korrekturwert + Lagewertgebildet wird,
daß bei abgeschaltetem Lagesignal
- - der Sollwert auf einen der Grundeinstellung entsprechenden Wert festgesetzt wird,
- - ein dem festgesetzten Sollwert entsprechender Regelwert erzeugt wird,
- - eine manuelle oder automatische Feinjustage der lichtabgebenden Einrichtung entsprechend der vorgegebenen Leuchtweite auf die Grundeinstellung durchgeführt wird daß bei Aufschaltung des Lagesignals der Korrekturwert durch Bildung der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Lagewert bestimmt wird, daß nach Bestimmung des Korrekturwertes dieser als Konstante in einem überschreibbaren Speicher abgespeichert wird und daß der Sollwert freigegeben wird und in die Regelung einbezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagesignal durch
Bildung der Differenz zweier vorn und hinten am Fahrzeug gemessener
Niveausignale ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung des
Lagesignals aufgrund des Differenzwertes ein Diagnosesignal erzeugt wird, das
bei unzulässiger Abweichung von einem Sollwert ein Fehlersignal darstellt.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sollwert neben den durch fahrzeugspezifische und
bauteileabhängige Toleranzen bedingten Korrekturwert durch einen
fahrzeugtypabhängigen Offsetwert bestimmt ist.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eichung durch Vorgabe eines elektrischen Signals
gestartet und selbsttätig durchgeführt wird.
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