DE2354678C2 - Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Leuchtweite der Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

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 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. Eine derartige Vorrichtung ist aus der französischen Patentschrift 13 24 281 bekanntgeworden. Sie verarbeitet das gleichgerichtete Signal über Transistorstufen, die Relais schalten, welche den

ίο Elektromotor schalten bzw. über Transistorstufen, die den Stellmotor unmittelbar steuern. In beiden Fällen ergibt sich eine verhältnismäßig grobstufige Regelung.

Es ist ferner aus der DE-OS 18 06 312 eine

Einrichtung zur Leuchtweiteregelung von Scheinwerfern bekanntgeworden, bei der als Meßwertgeber dienende Induktivitäten gleichzeitig als Teil eines Oszillators wirken, und bei der die Signale der Meßwertgeber einer Vergleichsstufe zugeführt werden. Der Regler schwi.igt mit einer bestimmten Frequenz und gibt getaktete Impulse auf das Stellglied. Ist das Steilglied als Elektromotor ausgebildet, so ist dieser in nachteiliger Weise ständigen Regelungsvorgängen ausgesetzt. Ist das Stellglied als Bimetall ausgebildet, so sorgt dessen thermische Trägheit zwar dafür, daß die getaktete Leistungszufuhr zu einer kontinuierlichen Verstellung führt; es ist aber der relativ große Aufwand des Bimetalls in Kauf zu nehmen. Durch Rückführungen können durch Fahrbahnstöße auftretende Fehler der Leuchtweiteregelung zwar teilweise beseitigt werden, aber stets etwas verspätet und niemals völlig. In der Ausführung als elektronischer Regelverstärker besteht bei dieser bekannten Bauart die Möglichkeit, zumindest Teile des Verstärkers in integrierter Bauweise auszuführen.

Es ist weiter aus der DE-OS 16 55 797 bekannt, für Leuchtweiteregler einen aus Transistoren aufgebauten Impulsgenerator zur Einspeisung einer die induktiven Meßwertgeber enthaltenden Brücke zu verwenden.

Ferner ist aus der DE-OS 20 50 832 bekannt, einen Differenzverstärker mit angeschalteter Motor-Potentiometei -Kombination bei derartigen Einrichtungen zu verwenden.

Die Erfindung löst u. a. die Autgabe, 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 deshalb die eingangs genannte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Wechselspannung ein Transistor-Oszillator vorgesehen ist, der die induktiven Meßwertgeber enthält, daß die gleichgerichteten Signale der induktiven Meßwertgeber einer einen integrierten Schaltkreis enthaltenden Vergleichsstufe zugeführt werden, daß zwischen dem Ausgang des integrierten Schaltkreises und dem Motor zwei im wesentlichen aus zwei Kapazitäten bestehende Verzögerungsstufen geschaltet sind, und daß 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 und die Kondensatoren dauernd auf dieselbe Spannung auflädt.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, aus denen weitere Einzelheiten und Vorteile hervorgehen.

F i g. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes das Prinzip einer erfindungsgemäß aufgebauten Vorrich-

Fig.2 zeigt eine Schalteinzelheit der induktiven Meßwertgeber,

F i g. 3 zeigt das Gesamtschaltbild einer Regeleinrichtung. In

Fig.4 ist eine Überwachungsschaltung dargestellt, die an die Regeleinrichtung gemäß Γ! g. 3 angeschaltet werden kann.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Motor M, der zwei Scheinwerfer SWl und SW2 in ihrem Neigungswinkel verstellen kann. Mit der Vorderachse VA und der Hinterachse HA des Kraftfahrzeugs sind zwei Meßwertgeber Gl und G 2 verbunden, die auf einen Oszillator O einwirken. Dieser wiederum wirkt auf einen mit einem integrierten Schaltkreis aufgebauten Verstärker VIC ein, der wiederum über Verzögerungseinrichtungen VZl und VZ2 auf zwei Schaltstufen STX 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 G 3 verbunden, der ebenfalls zusammen mit den Meßwertgebern G 1 und G 2 auf den Oszillator O einwirkt.

Die Meßwertgeber Gi, G 2 und C 3 können gleich ausgebildet sein. Sie bestehen aus induktiven Spulen mit jeweils einem Ferritkern Fl, F2 und F3. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Meßwertgeber G 1 und G 2 gegeneinander vertauscht angeschlossen. Hierdurch besteht die Möglichkeit, gleiche Meßwertgeber an Vorderachse und Hinterachse anzubauen, die dennoch gegenläufig Signale abgeben. Es kann jeweils die Spule mit Jem 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 Stellmotor der Scheinwerfer abhängige Meßwertgeber G 3 ist entsprechend angeschlossen. Die Ausgänge der Spulen sind mit 1 und 3 bezeichnet. Die Mittelanzapfung der Spulen der Meßwertgeber G 1 und G 2 sind miteinander verbunden in dem Ausgang 2. Die Mittelanzapfung des Meßwertgebers G 3 hat den Ausgang 4.

In F i g. 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 Gi und G 2 sind entsprechende Anschlüsse vorgesehen, für die Meßwertgeber die Anschlüsse 1, 2 und 3 gemäß F i g. 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 F i g. 3 kann z. B. auf einer Schaltplatte zusammengefaßt an den Motor M angebaut sein. Die Scheinwerfer können mit dem Motor M mechanisch, z. B. mit Seilzügen, verbunden sein. Der Meßwertgeber G 3, dessen Ferritkern F3 ebenfalls von dem Motor M verschoben wird, kann innerhalb der Regeleinrichtung untergebracht sein, wh; in F i g. 3 dargestellt.

Die Regeleinrichtung enthält zunächst einen Transistor-Oszillator, der aus dem Transistor 7"5, den Widerständen R 3, R 6, R 13, den Kondensatoren C6 und Cl und dfer Diode D% besteht. Ferner enthält der Transistor-Os/illator die zu einer Brücke geschalteten Meßwertgeber (Differentialspulen), die an die Klemmen 1, 2 und 3 angeschaltet sind, sowie den Meßwertgeber G 3, der, wie zuvor gesagt, mit der Regeleinrichtung gemäß F i g. 3 unmittelbar vereinigt ist. Sein Ferritkern F3 wird vom Motor M in entsprechender Weise verstellt Die Mittelanzapfung des Meßwertgebers G 3, nämlich der Anschluß 4, ist mit einem Widerstand R 19 verbunden, der über eine Diode £>8 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, G 2 und G 3 über einen Widerstand R 15 verbunden.

Die Klemme 2, also die Mittelanzapfung der Meßwertgeber Gl und G 2, ist über einen Widerstand R 20 und die Diode D 7 sowie einen Widerstand R 16 mit dem Eingang 4 des integrierten Schaltkreises IC verbunden. Die Eingänge 6 und 11 des integrierten Schaltkreises /C sind mit dem negativen bzw. positiven Pol der Versorgungsspannung verbunden. Ferner besitzt der integrierte Schaltkreis /C einen Ausgang 10. Dieser Schaltaufbau hat zur Folge, daß in Abhängigkeit von der Beladung des Kraftfahrzeuges in den Meßwertgebern G1 und G 2 jeweils der Ferritkern Fl und F2 so verschoben wird, daß am Mittelabgriff 2 der Spulen eine dem jeweiligen Beladungszustand proportionale Wechselspannung entsteht. Dieses Signal wird gleichgerichtet und rrit der ebenfalls gleichgerichteten Spannung am Mittelabgriff 4 des Meßwertgebers G 3 verglichen. Bei abgeglichener Brücke schwingt der integrierte Schaltkreis IC dauernd zwischen Plus- und Minus-Versorgungsspannung, also z. B. zwischen 0 und 24 V. Als integrierter Schaltkreis kann ein Baustein vom Typ /C741 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 Verzöger angsglieder. Sie werden ständig auf dieselbe Spannung aufgeladen, wodurch annähernd gleiche und von der GröCe der Verstimmung unabhängige Verzögerungszeiten für die beiden Schaltkanäle erreicht werden. Über Transistoren Tl und T2 bzw. T3 und 74 sind zwei Relais ReIl und ReI2 angeschlossen, die jeweils einen Umschaltkontakt besitzen, die den Motor M für

so Rechts- bzw. Linkslauf 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 Sch 1 und Sch 2 versehen.

Die F i g. 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 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 CIl und C12, den Transistoren Γ17, Γ30, Γ31 und Γ32, der Diode DlO und den Widerständen R 30 bis Λ 37. 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. 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 (O) vorgesehen ist, der die induktiven Meßwertgeber (Gi, G 2, G3) enthält daß die gleichgerichteten (D 7, DS) Signale der induktiven Meßwertgeber einer einen integrierten Schaltkreis (IC) enthaltenden Vergleichsstufe zugeführt werden, daß zwischen dem Ausgang (10) des integrierten Schaltkreises (IC) und dem Motor (M) zwei im wesentlichen aus zwei Kapazitäten (C 2 und C3) bestehende Verzögerungsstufen geschaltet sind, und daß die Schaltung so ausgelegt ist, daß der integrierte Schaltkreis (IC) bei abgeglichener Brükkenschaltung zwischen dem Potential des Pluspols ( + ) und dem des Minuspols (—) der Versorgungsspannung dauernd schwingt und die Kondensatoren (C2 und C3) dauernd auf dieselbe Spannung auflädt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktiven Meßwertgeber (G X, G 2), die den Achsen des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind, mit vertauschten Anschlüssen (1, 2, 3) an die Regeleinheit angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktiven Meßwertgeber (G \, G 2) als Differential-Spulen mit verschiebbarem Ferritkern (FX, F2) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (M) über Relais (ReIX, Rel2) angesteuert ist, die Umschaltkontakte besitzen, über die der Motor einerseits eingeschaltet und andererseits in Bremsschaltung kurzgeschlossen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (M) Endschalter (Sch X, Sch 2) besitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem integrierten Schaltkreis (SC) eine Überwachungsschaltung (CIl, CX2, TX7, Γ30, T31, Γ32) 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, ReIX, ReI 2).