DE19848160C1

DE19848160C1 - Scheinwerfer für Abblendlicht und Fernlicht für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19848160C1
Application number: DE19848160A
Authority: DE
Inventors: Frank Schackmann; Hartmut Beeken
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2018-10-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Abblendlicht und Fernlicht für Fahrzeuge, mit einem Reflektor und mit einer Lichtquelle, die durch ein Stellglied relativ zum Reflektor zwischen einer Abblendlicht-Stellung und einer Fernlicht-Stellung in Richtung der optischen Achse des Reflektors verstellbar ist. Eine automatische Abschaltung des Elektromotors nach der Verstellung der Lichtquelle wird nach der Erfindung dadurch sichergestellt, dass das Stellglied einen Elektromotor (MW) und einen Haftmagneten (HM) aufweist, dass der Elektromotor (MW) über einen Fernlichtschalter (FS) und eine nachgeschaltete Steuerschaltung nur für eine vorgegebene Zeitspanne (DELTAT) ansteuerbar ist, die größer ist als die für die Verstellung der Lichtquelle (L) von der Abblendlicht-Stellung (2) in die Fernlicht-Stellung (1) erforderliche Stellzeit, und dass der Haftmagnet (HM) für die gesamte Einschaltdauer des Fernlichtschalters (FS) angesteuert bleibt und die Lichtquelle (L) in der Fernlicht-Stellung (1) festhält.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Abblendlicht und Fernlicht für Fahr zeuge, mit einem Reflektor und mit einer Lichtquelle, die durch ein Stellglied relativ zum Reflektor zwischen einer Abblendlicht-Stellung und einer Fernlicht- Stellung in Richtung der optischen Achse des Reflektors verstellbar ist.

Ein Scheinwerfer dieser Art ist aus der DE-AS 14 22 503 bekannt. Der Reflektor dieses bekannten Scheinwerfers ist in Form eines Paraboloids ausgebildet, wobei sich die Lichtquelle in ihrer Stellung für Fernlicht im Brennpunkt des Reflektors befindet und in ihrer Stellung für Abblendlicht bezüglich dem Brennpunkt ver setzt angeordnet ist. Bei diesem bekannten Scheinwerfer wird zur Ableitung der Stellbewegung häufig ein Elektromotor für das Stellglied eingesetzt, der mit dem Einschalten des Fernlichtschalters angesteuert wird. Da der Fernlichtschalter seine Einschaltstellung beibehält, bis wieder auf Abblendlicht zurückgeschaltet wird, muß dafür Sorge getragen werden, dass der Elektromotor nach dem Ein stellen der Fernlicht-Stellung abgeschaltet wird. Dazu ist ein Endschalter er forderlich, der beim Erreichen der Fernlicht-Stellung der Lichtquelle anspricht und den Steuerstromkreis des Elektromotors unterbricht. Dies bedeutet einen weite ren Aufwand an mechanischen Bauteilen. Aufgrund von Toleranzen im Verstell weg ist diese Abschaltung des Elektromotors nicht immer eindeutig gewährlei stet.

In der DE 37 21 630.8 C2 ist eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge an gegeben, bei der an einem Endabschnitt einer Halterung eine Lampe vorgesehen ist. Eine Antriebseinrichtung kann die Lampenhalterung axial vor- und rückwärts bewegen, um so die Lampe relativ zum Reflektor an verschiedenen Stellen der Abstrahlungsachse zu positionieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Scheinwerfer der eingangs erwähnten Art ohne zusätzliche mechanische Bauteile eine eindeutige Abschaltung des Elektromotors sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Stellglied einen Elektromotor und einen Haftmagneten aufweist, daß der Elektromotor über einen Fernlichtschalter und eine nachgeschaltete Steuerschaltung nur für eine vorgege bene Zeitspanne ansteuerbar ist, die größer ist als die für die Verstellung der Lichtquelle von der Abblendlicht-Stellung in die Fernlicht-Stellung erforderliche Stellzeit, und daß der Haftmagnet für die gesamte Einschaltdauer des Fern lichtschalters angesteuert bleibt und die Lichtquelle in der Fernlicht-Stellung festhält.

Die zeitlich begrenzte Ansteuerung des Elektromotors in Verbindung mit der für die Einschaltdauer des Fernlichtschalters mittels Haftmagnet erbrachten Festle gung der Fernlicht-Stellung bringt bei ausreichend vorgegebener Zeitspanne eine automatische Abschaltung des Elektromotors. Dabei kann durch die Wahl der Zeitspanne eine ausreichend große Sicherheit erreicht werden, daß die ge wünschte Stellung des Stellgliedes und damit der Lichtquelle auch eingestellt ist.

Nach einer besonders einfachen Ausgestaltung kann die Ansteuerung des Elek tromotors so erfolgen, daß die Steuerschaltung einen elektronischen Schalter aufweist, der mit dem Elektromotor in Reihe geschaltet ist und über ein RC-Glied leitend steuerbar ist, dessen Zeitkonstante die vorgegebene Zeitspanne für die Ansteuerung des Elektromotors vorgibt. Die Realisierung der Steuerschaltung sieht dabei vor, daß der elektronische Schalter ein Power-MOS-FET ist, dessen Drain-Source-Strecke mit dem Elektromotor in Reihe geschaltet ist und dessen Gate-Anschluß über das RC-Glied mit dem Steuerausgang des Fernlichtschalters verbunden ist. Der Power-MOS-FET wird nur solange leitend gesteuert, bis der Kondensator des RC-Gliedes aufgeladen ist.

Für die Rückstellung der Lichtquelle in die Abblendlicht-Stellung ist vorgesehen, daß das Stellglied eine Rückstellfeder aufweist, die nach dem Abschalten des Fernlichtschalters und damit des Haftmagneten die Lichtquelle aus der Fernlicht- Stellung in die Abblendlicht-Stellung zurückstellt.

Ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Steuerschaltung eine Brückenschaltung aus vier elektronischen Schaltern aufweist, die jeweils mit zwei in Reihe schalteten Schaltern und dem Elektromotor im Querzweig eine H-Brücke bilden, und dass mit den Ein- und Ausschaltflanken des Fernlichtschal ters und der Brückenschaltung die Stromrichtung im Elektromotor und damit die Verstellrichtung des Stellgliedes veränderbar ist, dann erfolgt die Verstellung der Lichtquelle in beiden Richtungen mittels des Elektromotors, wobei insbesondere eine beschleunigte Rückstellung der Lichtquelle mittels Rückstellfeder in die Ab blendlicht-Stellung mit der Gefahr der Beschädigung der Lichtquelle vermieden werden kann.

Damit die zeitlich begrenzte Ansteuerung des Elektromotors in beiden Verstell richtungen der Lichtquelle gewährleistet ist, werden die Einschalt- und die Aus schaltflanke des Fernlichtschalters zur Ableitung der Ansteuersignale für die Brückenschaltung verwendet. Um die richtige Polarität für die Ansteuersignale zu erhalten, ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Brückenschaltung aus vier Power-MOS-FETs aufgebaut ist, deren Gate-Anschlüsse über RC-Glieder für die eine Verstellrichtung direkt von der Einschaltflanke des Fernlichtschalters und für die andere Verstellrichtung über die Abschaltflanke des Fernlichtschal ters und eine darüber leitend steuerbare Transistorschaltstufe ansteuerbar sind.

Die RC-Glieder sind dabei so in die Steuerschaltung einbezogen, daß die Kon densatoren der RC-Glieder in Reihe zu den Gate-Anschlüssen der Power-MOS- FETs geschaltet sind und dass die Widerstände der RC-Glieder den Gate-Source- Strecken der Power-MOS-FETs parallelgeschaltet sind.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Steuerschaltung zur auto matischen Abschaltung des Elektromotors in einer Verstellrichtung und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Steuerschaltung zur auto matischen Abschaltung des Elektromotors in beiden Verstellrich tungen.

In Fig. 1 ist mit L eine in zwei Stellungen 1 und 2 verstellbare Lichtquelle sche matisch dargestellt. Dabei umfaßt diese Lichtquelle L in bekannter Weise eine Glühlampe oder Gasentladungslampe, die in eine entsprechend ausgebildete Fas sung eingesetzt ist, welche über ein Stellglied S zwischen einer Abblend-Stellung 2 und einer Fernlicht-Stellung 1 verstellt werden kann. Das Stellglied S kann eine Antriebsschnecke sein, die von einem Elektromotor MW mit Getriebe angetrie ben wird. Das Stellglied S umfaßt einen Haftmagneten HM, der die Fernlicht- Stellung 1 aufrechterhalten kann. Eine Rückstellfeder RF übernimmt die Rück stellung der Lichtquelle L in die Abblend-Stellung 2, in der der Abstand zum (nicht dargestellten) Reflektor größer ist. In Fig. 1 ist der Reflektor links von der mit 1 bezeichneten Fernlicht-Stellung angeordnet.

Befindet sich der Fernlichtschalter FS in der gezeigten Ausschaltstellung, dann hält die Rückstellfeder RF die Lichtquelle in der Abblendlicht-Stellung 2 mit größerem Abstand zum Reflektor. Wird der Fernlichtschalter FS eingeschaltet, dann wird die Versorgungsgleichspannung U an die Steuerschaltung angelegt und bleibt für die Einschaltdauer des Fernlichtschalters FS an dem Haftmagneten HM angeschaltet, der damit erregt wird. Gleichzeitig wird die Versorgungsgleich spannung U über einen Kondensator C eines RC-Gliedes an den Gate-Anschluß eines Power-MOS-FET als elektronischer Schalter T angeschaltet, der mit seiner Drain-Source-Strecke mit dem Elektromotor MW in Reihe geschaltet ist. Der Widerstand R des RC-Gliedes ist der Gate-Source-Strecke des Power-MOS-FET parallelgeschaltet. Mit dem Schließen des Fernlichtschalters FS wird der Kondensator C über den Widerstand R aufgeladen. Während des Ladevorganges entsteht am Widerstand R eine Steuerspannung für den Power-MOS-FET, die den elektronischen Schalter T in den leitenden Zustand steuert. Der Elektromotor MW wird angesteuert und verstellt das Stellglied S so, daß die Lichtquelle L in die Fernlicht-Stellung 1 gebracht wird.

Die Ansteuerung des Elektromotors MW über diese Steuerschaltung erfolgt in einer durch das RC-Glied vorgegebenen Zeitspanne ΔT, die größer ist als die Verstellzeit, die für die Einstellung der Lichtquelle L von der Abblendlicht-Stel lung 2 in die Fernlicht-Stellung 1 erforderlich ist. Da der Haftmagnet HM erregt ist, wird die Lichtquelle L nach dem Erreichen der Fernlicht-Stellung 2 in dieser festgehalten, auch wenn die Ansteuerung des Elektromotors MW nach der vor gegebenen Zeitspanne ΔT beendet wird.

Wird der Fernlichtschalter FS ausgeschaltet, dann wird auch der Haftmagnet HM abgeschaltet und gibt die Lichtquelle L für die Rückstellung in die Abblendlicht- Stellung 2 frei. Die Rückstellung übernimmt die dem Stellglied S zugeordnete Rückstellfeder RF. Bei dieser Auslegung der Steuerschaltung braucht der Elektro motor MW nicht über Endschalter abgeschaltet zu werden und Toleranzen im Verstellweg und der Verstellzeit haben bei ausreichend groß gewählter Zeit spanne ΔT keinen Einfluß auf die betriebssichere Verstellung der Lichtquelle L zwischen den beiden Stellungen.

Wie Fig. 2 zeigt, kann die Steuerschaltung auch so ausgelegt werden, dass der Elektromotor MW die Lichtquelle L in beiden Verstellrichtungen bewegt und mit entsprechend abgestimmten Zeitspannen ΔT automatisch abgeschaltet wird. Da zu ist der Elektromotor MW im Querzweig einer Brückenschaltung aus vier elektronischen Schaltern M4, M5, M8 und M9 eingeschaltet. Dabei sind die als Power-MOS-FETs ausgebildeten Schalter paarweise in Reihe geschaltet, wie die Schalter M4 und M8 sowie M5 und M9 zeigen, und von der Versorgungsgleich spannung U gespeist. Jedem Gate-Anschluß dieser Schalter ist ein RC-Glied zu geordnet, wie mit R2, C1; R3, C2; R4, C3 und R5, C4 gezeigt ist.

Werden die Schalter M4 und M5 leitend gesteuert, dann wird der Elektromotor MW in der einen Stromrichtung beaufschlagt und verstellt die Lichtquelle L von der Abblendlicht-Stellung 2 in die Fernlicht-Stellung 1. Dabei übernehmen die RC-Glieder R2, C1 und R3, C2 die Ableitung der Zeitspanne ΔT für die Durch schaltung der Schalter M4 und M5, da diese über den Fernlichtschalter FS direkt angesteuert werden, in derselben Weise wie das RG-Glied mit dem Widerstand R und dem Kondensator C nach Fig. 1. Der Haftmagnet HM wird mit dem Ein schalten des Fernlichtschalters FS über den elektronischen Schalter M10 einge schaltet, der über die Diode D1 und das RC-Glied R12 und C7 seine Steuerspan nung erhält. Auch dieser Schalter M10 kann ein Power-MOS-FET sein.

Mit dem Schließen des Fernlichtschalters FS wird über den Spannungsteiler R10, R15 eine Steuerspannung für den Transistor T1 erzeugt, die diesen leitend steuert. Damit wird den RC-Gliedern R5, C4 und R4 und C3 das am Kollektor des Transistors T1 stehende negative Potential der Versorgungsgleichspannung U zugeführt. Die Schalter M8 und M9 werden solange nicht angesteuert, so lange der Fernlichtschalter FS eingeschaltet ist.

Wird der Fernlichtschalter FS ausgeschaltet (geöffnet), dann geht aufgrund der Abschaltung seiner Steuerspannung der Transistor T1 in den nichtleitenden Zustand über. An seinem Kollektor tritt das positive Potential der Versorgungsgleichspannung U auf und die Ladevorgänge in den RC-Gliedern R5, C4 und R4 und C3 beginnt. Für die Zeitspanne ΔT werden nun die Schalter M8 und M9 leitend gesteuert und die Stromrichtung im Elektromotor MW wird umgekehrt. Der Elektromotor MW verstellt nun die Lichtquelle L von der Fernlicht-Stellung 1 in die Ab blendlicht-Stellung 2. Mit dem Abschalten des Fernlichtschalters FS schaltet der Schalter M10 auch den Haftmagneten HM ab, so daß diese Rückstellung durch geführt werden kann.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 können die RC-Glieder so ge wählt werden, daß sie die Verstellzeiten in beiden Richtungen übersteigen und so einen sicheren Betrieb garantieren. In jeder Verstellrichtung wird der Elektro motor MW nach der vorgegebenen Zeitspanne ΔT automatisch abgeschaltet, ohne dafür zusätzliche Endschalter vorsehen zu müssen. Auch bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 2 kann aus Sicherheitsgründen eine Rückstellfeder RF vorgesehen sein. Der Elektromotor MW wirkt dieser Rückstellfeder RF entgegen und stellt sicher, daß die Rückstellung sanft erfolgt. Für den Fall einer Störung in der Steuerschaltung bringt die zusätzliche Rückstellfeder aber eine Einstellung der Abblendlicht-Stellung 2.

Claims

1. Scheinwerfer für Abblendlicht und Fernlicht für Fahrzeuge, mit einem Re flektor und mit einer Lichtquelle, die durch ein Stellglied relativ zum Reflektor zwischen einer Abblendlicht-Stellung und einer Fernlicht-Stellung in Richtung der optischen Achse des Reflektors verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellglied einen Elektromotor (MW) und einen Haftmagneten (HM) aufweist,
dass der Elektromotor (MW) über einen Fernlichtschalter (FS) und eine nachgeschaltete Steuerschaltung nur für eine vorgegebene Zeitspanne (ΔT) ansteuerbar ist, die größer ist als die für die Verstellung der Lichtquelle (L) von der Abblendlicht-Stellung (2) in die Fernlicht-Stellung (1) erforderliche Stellzeit, und
dass der Haftmagnet (HM) für die gesamte Einschaltdauer des Fernlicht schalters (FS) angesteuert bleibt und die Lichtquelle (L) in der Fernlicht- Stellung (1) festhält.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung einen elektronischen Schalter (T) aufweist, der mit dem Elektromotor (MW) in Reihe geschaltet ist und über ein RC-Glied (C, R) leitend steuerbar ist, dessen Zeitkonstante die vorgegebene Zeit spanne (ΔT) für die Ansteuerung des Elektromotors (MW) vorgibt.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Schalter (T) ein Power-MOS-FET ist, dessen Drain- Source-Strecke mit dem Elektromotor (MW) in Reihe geschaltet ist und dessen Gate-Anschluß über das RC-Glied (C, R) mit dem Steuerausgang des Fernlichtschalters (FS) verbunden ist.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied eine Rückstellfeder (RF) aufweist, die nach dem Ab schalten des Fernlichtschalters (FS) und damit des Haftmagneten (HM) die Lichtquelle (L) aus der Fernlicht-Stellung (1) in die Abblendlicht-Stellung (2) zurückstellt.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerschaltung eine Brückenschaltung aus vier elektronischen Schaltern (M4, M5, M8, M9) aufweist, die jeweils mit zwei in Reihe ge schalteten Schaltern (M4 und M8 bzw. M5, M9) und dem Elektromotor (MW) im Querzweig eine H-Brücke bilden, und
dass mit den Ein- und Ausschaltflanken des Fernlichtschalters (FS) und der Brückenschaltung die Stromrichtung im Elektromotor (MW) und damit die Verstellrichtung des Stellgliedes veränderbar ist.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenschaltung aus vier Power-MOS-FETs aufgebaut ist, deren Gate-Anschlüsse über RC-Glieder (R2, C1; R3, C2; R4, C3; R5, C4) für die eine Verstellrichtung direkt von der Einschaltflanke des Fern lichtschalters (FS) und für die andere Verstellrichtung über die Abschaltflanke des Fernlichtschalters (FS) und eine darüber leitend steuerbare Transistorschaltstufe (T1) ansteuerbar sind.

7. Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kondensatoren (C1, C2, C3, C4) in Reihe zu den Gate- Anschlüssen der Power-MOS-FETs geschaltet sind und
dass die Widerstände (R2, R3, R4, R5) der RC-Glieder den Gate-Source- Strecken der Power-MOS-FETs parallel geschaltet sind.