DE2354678A1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen einstellen der leuchtweite der scheinwerfer eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zum selbsttaetigen einstellen der leuchtweite der scheinwerfer eines kraftfahrzeugs

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Description

Westfälische Metall Industrie KG -Lippstadt,, den 29.10.1973
: PAT/S/MeW/ : ■'
H u e c k & Co Nr. 2542 - '
Beschreibung zur Patentanmeldung: "Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Leuchtweite der Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Leuchtweite der Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Achsbelastung mit elektrischer Messung der Lagenänderung des Fahrzeugrahmens gegenüber den Fahrzeugachsen und mit elektromotorischer Verstellung der Neigung des Scheinwerferlichtbündels unter Verwendung von induktiven Meßwertgebern anTder Fahrzeugachse und am Scheinwerfer, die in einer Brückenschaltung zusammengefaßt sind, die von einer Wechselspannung eingespeist ist, und von der das Stellsignal gleichgerichtet abgenommen und einem Elektromotor zugeführt wird. Eine derartige Vorrichtung ist aus der französischen Patentschrift 1 324 281 bekanntgeworden. Sie verarbeitet das gleichgerichtete Signal über Transistorstufen, die Relais schalten, welche den Elektromotor schalten bzw. über Transistorstufen, die den Stellmotor unmittelbar steuern. In beiden Fällen ergibt sich eine verhältnismäßig 'grobstufige Regelung.
Es ist ferner aus der OS 1 806 312 bekannt, bei Einrichtungen zur Leuchtweiteregelung von Scheinwerfern die als Meßwertgeber dienenden Induktivitäten gleichzeitig als Teil eines Oszillators zu verwenden.
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Es ist weiter aus,der OS 1 655 797 bekannt, für Leuchtweiteregler einen aus Transistoren aufgebauten Impulsgenerator zur Einspeisung einer die induktiven Meßwertgeber enthaltenden Brücke zu verwenden.
Ferner ist es aus der OS 2 050 832 bekannt,.einen Differenzverstärker mit angeschalteter Motor-Potentiometer-Kombination bei derartigen Einrichtungen zu verwenden.
Die Erfindung löst u.a. die Aufgabe, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine sehr empfindliche und dennoch die für die Regelung der Leuchtweite eines Kraftfahrzeugscheinwerfers notwendige Verzögerung enthaltende Lösung zu schaffen. Erfindungsgemäß ist zur Erzeugung der Wechselspannung ein Transistor-Oszillator vorgesehen, der die induktiven Meßwertgeber enthält, wobei die gleichgerichteten Signale der induktiven Meßwertgeber einer einen integrierten Schaltkreis enthaltenden Vergleichsstufe zugeführt werden, und wobei ferner die Schaltung so ausgelegt ist, daß der integrierte Schaltkreis bei abgeglichener Brückenschaltung zwischen dem Potential des Pluspols und dem des Minuspols der Versorgungsspannung dauernd schwingt. Hierdurch wird insbesondere ein sehr feinfühliges Ansprechen erreicht, wobei die Kondensatoren der nachgeschalteten Verzögerungsglieder dauernd auf dieselbe Spannung aufgeladen werden und damit annähernd gleiche und von der Größe der Verstimmung der Brückenschaltung unabhängige Verzögerungszeiten für beide Regeleinrichtungen erreicht werden.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dar-
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gestellt, aus denen weitere Einzelheiten und Vorteile hervorgehen.
Fig. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes das Prinzip einer erfindungsgemäß aufgebauten Vorrichtung,
Figo 2 zeigt eine Schalteinzelheit der induktiven Meßwertgeber,
Fig. 3 zeigt das Gesamtschaltbild einer Regeleinrichtung. In Fig. 4 ist eine Überwachungsschaltung dargestellt, die an die Regeleinrichtung gemäß Fig. 3 angeschaltet werden kann.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Motor M, der zwei Scheinwerfer SW1 und SW2 in ihrem Neigungswinkel verstellen kann. Mit der Vorderachse VA und der Hinterachse HA des Kraftfahrzeugs sind zwei Meßwertgeber G1 und G2 verbunden, die auf einen Oszillator 0 einwirken. Dieser wiederum wirkt auf einen mit einem integrierten Schaltkreis aufgebauten Verstärker VIC ein, der wiederum über Verzögerungseinrichtungen VZ1 und VZ2 auf zwei Schaltstufen St1 und ST2 einwirkt. Diese veranlassen wiederum den Motor M zum Rechts- bzw. Linkslauf und damit zur Einstellung der Scheinwerferneigung. Mit dem Motor M ist weiter ein dritter Meßwertgeber. G3 verbunden, der ebenfalls zusammen mit den Meßwertgebern G1 und G2 auf den Oszillator 0 einwirkt»
Die Meßwertgeber G1, G2 und G3 können gleich ausgebildet seino Sie bestehen aus induktiven Spulen mit jeweils einem Ferritkern F1, F2 und F3. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Meßwertgeber G1 und G2 gegeneinander vertauscht angeschlossen. Hierdurch be-
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steht die Möglichkeit, gleiche Meßwertgeber an Vorderachse und Hinterachse anzubauen, die dennoch gegenläufige Signale abgeben. Es kann jeweils die Spule mit dem Wagenaufbau und der Ferritkern mit der Achse verbunden sein. Bei einem Absinken des Wagenaufbaues wird jeweils der Ferritkern gegen die Spule verschoben, was zur Signalgabe benutzt werden kann. Bei gleichmäßiger Absenkung im Verhältnis zur Vorder— und Hinterachse heben sich demzufolge beide Signale wegen des vertauschten Anschlusses auf, und es tritt kein Regelvorgang ein.
Auch der dritte vom Stellmotor der Scheinwerfer abhängige Meßwertgeber G3 ist entsprechend angeschlossen. Die Ausgänge der Spulen sind mit 1 und 3 bezeichnet. Die Mittelanzapfung der Spulen der Meßwertgeber G1 und G2 sind miteinander verbunden in dem Ausgang 2. Die Mittelanzapfung des Meßwertgebers G3 hat den Ausgang 4.
In Fig. 3 ist die gesamte Regeleinrichtung dargestellt, wie sie in einem Gerät zusammengefaßt werden kann. Lediglich für den Motor M, für die Stromversorgung plus und minus und für die außerhalb angebrachten Meßwertgeber G1 und G2 sind entsprechende Anschlüsse vorgesehen, für die Meßwertgeber die Anschlüsse 1,2 und 3 gemäß Fig. 2. Die gesamte Regeleinrichtung kann z.B. in der Nähe des Motors M, der seinerseits sich wieder in der Nähe der Scheinwerfer befindet, angeordnet sein. Das Gerät gemäß Fig. 3 kann z.B. auf einer Schaltplatte zusammengefaßt an den Motor M angebaut sein. Die Scheinwerfer
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können mit dem Motor M mechanisch, z.B. mit Seilzügen, verbunden sein. Der Meßwertgeber G3, dessen Ferritkern F3 ebenfalls von dem Motor M verschoben wird, kann innerhalb der Regeleinrichtung untergebracht sein, wie in Figur 3 dargestellt.
Die Regeleinrichtung enthält zunächst einen Transistor-Oszillator, der aus dem Transistor T5, den Widerständen R3, R6, R13, den Kondensatoren C6 und C7 und der Diode D6 besteht. Ferner enthält der Transistor-Oszillator die zu einer Brücke geschalteten Meßwertgeber (Differentialspulen), die an die Klemmen 1, 2 und 3 angeschaltet sind, sowie den Meßwertgeber G3, der, wie zuvor ges-agt, mit der Regeleinrichtung gemäß Fig. 3 unmittelbar vereinigt ist. Sein Ferritkern F3 wird vom Motor M in entsprechender Weise verstellt. Die Mittelanzapfung des Meßwertgebers G3, nämlich der Anschluß 4, ist mit einem Widerstand R19 verbunden, der über eine Diode DS mit dem Eingang 5 eines als integrierter Schaltkreis IC aufgebauten Vergleichskreises verbunden ist. Mit dem gleichen Eingang ist die Klemme 3, also jeweils das eine Spulenende der drei Meßwertgeber G1, G2 und G3 über einen Widerstand R15 verbunden.
Die Klemme 2, also die Mittelanzapfung der Meßwertgeber G1 und G2, ist über einen Widerstand R20 und die Diode D7 sowie einen Widerstand R16 mit dem Eingang 4 des integrierten Schaltkreises IC verbunden. Die Eingänge 6 und 11 des integrierten Schaltkreises IC sind mit dem negativen bzw. positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden. Ferner be-
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sitzt der integrierte Schaltkreis IC den Ausgang 10. Dieser Schaltaufbau hat zur Folge, daß in Abhängigkeit von der Beladung des Kraftfahrzeuges in den Meßwertgebern G1 und G2 jeweils der Ferritkern F1 und F2 so verschoben wird, daß am Mittelabgriff 2 der Spulen eine dem jeweiligen Beladungszustand proportionale Wechselspannung entsteht. Dieses Signal wird, gleichgerichtet und mit der ebenfalls gleichgerichteten Spannung am Mittelabgriff 4 des Meßwertgebers G3 verglichen. Bei abgeglichener Brücke schwingt der integrierte Schaltkreis IC dauernd zwischen Plus- und Minus-Versorgungsspannung, also z.B0 zwischen 0 und 24V. Als integrierter Schaltkreis kann ein IC741 Verwendung finden« Wird die Brücke verstimmt, so wird der integrierte Schaltkreis IC übersteuert, wodurch am Ausgang 10 ein Steuersignal für die beiden nachgeschalteten Schaltkanäle entsteht, die den Motor M solange auf Rechts— oder Linkslauf steuern, bis über die Verschiebung des Ferritkerns F3 das Brückengleichgewicht wieder hergestellt ist, worauf der integrierte Schaltkreis wieder anschwingt. ·
Zwei Kondensatoren C2 und C3 dienen als Verzögerungsglieder. Sie werden ständig auf dieselbe Spannung aufgeladen, wodurch annähernd gleiche und von der Größe der Verstimmung unabhängige Verzögerungszeiten für die beiden Schaltkanäle erreicht werden.
Über Transistoren T1 und T2 bzw. T3 und T4 sind zwei Relais Rel1 und Rel2 angeschlossen, die jeweils einen Umschaltkontakt besitzen, die den Motor M für Rechts- bzw. Linkslauf
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- r'-an-die. Versorgungsspannung- plus und minus legen, und im Augenblick der Abschaltung für eine elektrische Bremsung des Motors M sorgen. Dadurch wird der Nachlauf des Motors erheblich reduziert. Für die Ansteuerung des Motors werden gerade deshalb Relais verwendet, da bei einer direkten Ansteuerung über Transistoren eine elektrische Bremsung nicht so leicht zu verwirklichen wäre. Der Motor M ist ferner mit Endschaltern Schi und Sch2 versehen.
Die Fig. 3 zeigt das gesamte Schaltbild, einschließlich aller Entstörglieder, die einen Einfluß von anderen Schalthandlungen im Kraftfahrzeugbordnetz von der Vorrichtung fernhalten, und alle Entstörglieder, die aus der Vorrichtung selbst entstehende Störungen, z.B. Schaltspannungsspitzen, eliminieren. Es zeigte sich, daß der Aufbau trotz Anpassung an alle im Kraftfahrzeug vorkommenden Forderungen, insbesondere auch Spannungs- und Temperaturschwankungen, äußerst gering gehalten werden konnte.
Die Überwachungsschaltung gemäß Fig. 4 besteht im wesentlichen aus einer Verzögerungsschaltung, die ein Signalmittel schaltet. Das Signalmittel kann eine Lampe L sein, die am Armaturenbrett im Kraftfahrzeug angebracht ist und dem Fahrzeugführer anzeigt, wenn eine Störung in der Vorrichtung zur Leuchtweiteregelung aufgetreten ist. Die Überwachungsschaltung ist an dem Ausgang des integrierten Schaltkreises IC angeschlossen, also an die Klemme 10. Bei verschiedenen Störungen der Vorrichtung, insbesondere auch beim Kurzschluß
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in einem Meßwertgeber, schwingt der integrierte Schaltkreis aufgrund der dann auftretenden Übersteuerung nicht mehr. Die Überwachungsschaltung spricht nach einer Verzögerungszeit an, die größer ist als die höchste Regelzeit plus Verzögerungszeit der beiden Schaltkanäle.
Die Überwachungsschaltung besteht aus den Kondensatoren C11 und C12, den Transistoren T17, T30, T31 und T32, der Diode D1O und den Widerständen R30 bis R37. Sie enthält als Signalglied eine Lampe L. Stattdessen kann auch ein Summer, eine Hupe oder ein ähnliches Signalmittel geschaltet werden. Die Überwachungsschaltung kann nicht nur bei Leuchtweiteregelvorrichtungen angewandt werden, sondern auch bei anderen Regelanlagen mit ähnlichem Aufbau.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere den Vorteil einer sehr genauen Regelung mit definierter Dämpfung und mit genauer Übertragung der Meßwerte.unter Beibehaltung eines verhältnismäßig geringen Aufwandes bei hoher Betriebssicherheit auf, wobei auch eine sehr kompakte Bauweise erzielt werden kann. Ferner ist sie sehr wenig störanfällig, dennoch auftretende Störungen können mit der beschriebenen Überwachungseinrichtung leicht gemeldet werden.
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Claims (6)

  1. - 9 Ansprüche
    Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Leuchtweite der Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Achsbelastung mit elektrischer Messung der Lagenänderung des Fahrzeugrahmens gegenüber den Fahrzeugachsen und mit elektromotorischer Verstellung der Neigung des Scheinwerferlichtbündels unter Verwendung von induktiven Meßwertgebern an der Fahrzeugachse und am Scheinwerfer, die in einer Brückenschaltung zusammengefaßt sind, die von einer Wechselspannung eingespeist ist, und.von der das Stellsignal gleichgerichtet abgenommen und einem Elektromotor zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Wechselspannung ein Transistor-Oszillator (Tr5) vorgesehen ist, der die induktiven Meßwertgeber (G-1, G2, G3) enthält, daß die gleichgerichteten (D7, D8) Signale der induktiven Meßwertgeber einer einen integrierten Schaltkreis (IC) enthaltenden Vergleichsstufe zugeführt werden, und daß die Schaltung so ausgelegt ist, daß der
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    - ίο -
    integrierte Schaltkreis (IC) "bei abgeglichener Brückenschaltung zwischen dem Potential des Pluspols (+) und dem des Minuspols (-) der Versorgungsspannung dauernd schwingt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktiven Meßwertgeber (G1, G2), die den Achsen des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind, mit vertauschten Anschlüssen (1, Z, 3) an die Regeleinheit angeschlossen sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktiven Meßwertgeber (G1, G2) als Differential-Spulen mit verschiebbarem Ferritkern (F1, F2) ausgebildet sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (M) über Relais (Rel1, Rel2) angesteuert ist, die Umschaltkontakte besitzen, über die der Motor einerseits eingeschaltet und andererseits in Bremsschaltung kurzgeschlossen wird.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-
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    kennzeichnet, daß der Elektromotor (M) Endschalter .(Schi, Sch2) besitzt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem integrierten Schaltkreis (SC) eine Überwachungsschaltung (C11, C12, T17, T30, T31, T32) angeschlossen ist, die ein Signalglied (Lampe L) enthält, und die nach einer Verzögerungszeit anspricht, die größer ist als die Regelzeit plus Verzögerungszeit der Schaltkanäle (C2, C3, ReI1, Rel2).
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    Leerseife
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