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BESCHREIBUNG:
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Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung zum Einstellen der
Leuchtweite von Kraftfahrzeugscheinwerfern mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmalen.
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Zur Einstellung der Leuchtweite von Kraftfahrzeugscheinwerfern sind
zahlreiche Einrichtungen bekannt, die sowohl bei Druckluft- als auch bei Vakuumbetrieb
anwendbar sind.
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Eine bekannte Einrichtung (DE-PS 26 42 907) sei als Beispiel angeführt,
bei dem pneumatische Stellmotoren für die Scheinwerfer vorgesehen sind, die von
Ventilen angesteuert werden, die unmittelbar beim Ein- und Ausfedern der Fahrzeugkarosserie
betätigt werden und damit Druckluft oder Unterdruck an die Stellmotoren führen.
Bei solchen, rein druckmittelbetätigten Anlagen steigt der Bauaufwand erheblich,
wenn sich die Anzahl der Niveaumesser erhöht oder für das Fahrzeug ein Niveauregelsystem
vorgesehen ist, oder auch Sollwerte für die Scheinwerfereinstellung vorgegeben werden
sollen, da das Kombinieren von mehreren Drucksteuersignalen Schwierigkeiten mit
sich bringt.
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Es sind auch zahlreiche Einrichtungen bekannt, bei denen die Signalverarbeitung
auf rein elektrischem Wege erfolgt.
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Bei einer bekannten Verstelleinrichtung (DE-AS 18 06 312) wird ein
aus einem elektrischen Sollwert und einem die tatsäch2dhe Einstellung des Scheinwerfers
messenden Istwert eine Korrekturgröße gebildet, die einem Regelverstärker zugeführt
wird, dessen Ausgangssignal eine elektrische Verstelleinrichtung für den Scheinwerfer
betätigt.
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Bei solchen Einrichtungen sind Rückführungen erforderlich, um bleibende
Regelabweichungen zu vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verstelleinrichtung
der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln eine genaue
Einstellung der Leuchtweite erfolgen kann, wenn die Einstellung abhängig von mehreren
vorgegebenen elektrischen Sollwertsignalen vorgenommen werden soll.
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Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung besteht somit aus einer
Kombination einer elektrischen Schaltung, in der aus einer Reihe von einzelnen von
den Meßwertgebern erzeugten elektrischen Signalen und von einem zusätzlichen Verstellsollwertsignal,
das insbesondere in einem Niveauregelsystem des Fahrzeugs abhängig von dessen Belastung
und/oder fahrzeugabhängiger Schrägstellung erzeugt wird, ein einziges Stromsignal
gebildet wird, und eines Unterdruckregelventils, das von dem Stromsignal angesteuert
wird und ein proportionales Unterdruckregelsignal erzeugt, das den pneumatischen
Stellmotoren für die Scheinwerfer zugeführt wird. Auf diese Weise ist der Vorteil
vermittelt, daß in einfacher Weise auf elektrischem Wege aus einer Reihe von einzelnen
elektrischen Sollwerten bzw. Meßwerten ein kombiniertes Stromsignal gebildet werden
kann, das in ein Unterdrucksteuersignal ungesetzt wird, das wiederum in einfacher
Weise zur Ansteuerung mehrerer Stellmotoren dienen kann. Bei Anwendung des Unterdruckregelventils
kann auch in vorteilhafter Weise die Lagerückmeldung, also die Istwertrückmeldung
der Lage der Scheinwerfer entfallen, da sich zwischen dem voB Unterdruckregelventil
elektrisch eingestellten proprionaien Unterdruck in der entsprechenden Kammer des
Stellmotors und der in dieser Kammer angeordneten Rückstellfeder ein Kraftgleichgewicht
einstellt, das eine bestimmte Einstell-
position des Stellmotors
und damit des Scheinwerfers zur Folge hat, so daß die vom Unterdrucksteuersignal
des Ventils eingestellte Position des Stellmotors und Scheinwerfers auch tatsächlich
eingehalten wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der
einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, in der eine Verstelleinrichtung schematisch
dargestellt ist, wobei das Unterdruckventil und die Stellmotoren im Schnitt gezeigt
sind.
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Aufbau und Wirkungsweise des Unterdruckventils 10 sind in der deutschen
Patentanmeldung P 33 05 678.1, auf die hiermit Bezug genommen wird, im einzelnen
erläutert. Zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ist folgende Beschreibung
ausreichend.
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Das Unterdruckregelventil 10 weist drei Druckmittelanschlüsse, nämlich
einen Anschluß 11 für Atmosphärendruck, einen Anschluß 12 zur Verbindung mit einer
Unterdruckquelle und einen Anschluß 14 auf, in dem das Unterdrucksteuersignal zur
Verfügung gestellt wird, das proportional einem Eingangsstrom ist.
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Der Unterdruckanschluß 12 ist über eine Leitung 15 mit einer Unterdruckquelle
verbunden, nämlich einer Vakuumpumpe 16, die im Bypass 17 in bekannter Weise ein
Unterdruckregelventil aufweist und in einen Speicher 18 fördert, der über ein Druckregelventil
19 und ein Filter 21 in einer Leitung 20 mit Atmosphäre verbunden ist. Außerdem
führt eine Leitung 22 zum Atmosphärenanschluß 11 des Ventils 10. Auf diese Weise
kann ein Teil der von der Vakuumpumpe abgesaugten Luft dem Ventil 10 am Atmosphärenanschluß
zur
Verfügung gestellt werden. Der Vorteil ist eine geringere Verschmutzung
des Vakuumkreises. Anstelle der Vakuumpumpe 16 kann als Energiequelle auch der Unterdruck
der Brennkraftmaschine verwendet werden.
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Das Ventil 10 weist ein von einer beweglichen Membran 25 gehaltenes
Ventilglied 26 auf, das von einer Feder 27 nach rechts in Anschlag an einen Stößel
28 des Ankers 29 eines Proportionalmagneten 30 gedrückt ist, dessen Wicklung mit
31 bezeichnet ist. Der Anker 29 ist außerdem über den Zapfen 33 von einer Gegenfeder
34 belastet.
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Die Membran 25 teilt innerhalb des Ventils eine mit dem Atmosphärenanschluß
11 in Verbindung stehende Kammer 36 von einer mit dem Unterdrucksteueranschluß 14
in Verb in dung stehenden Kammer 37 ab.
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Das Ventil weist zwei Ventilsitze auf, nämlich eine einer Prallplatte
40 zugekehrte Ringfläche 41 an der inneren Stirnseite des Ventilgliedes 26 und eine
ebenfalls der Prallplatte 40 zugekehrte Ringfläche 42 an der Stirnseite einer gehäusefesten
Hülse 43 für den Unterdruckanschluß 12. Die Prallplatte 40 wird von einer Feder
44 auf die Ventilsitze 41 und 42 gedrückt.
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In der dargestellten Ausgangslage, in der die Magnetwicklung 31 nicht
erregt ist und keine Kraft auf den Anker 29 ausübt, wird dieser von der Feder 34
nach links verschoben, wodurch das Ventilglied 26 in der dargestellten Lage ist,
in der die Prallplatte 40 den Ventilsitz 42 zum Unterdruckabschluß abdichtet. Der
in der Kammer 36 herrschende und auf das Ventilgied 26 sowie die Membran 25 lastende
Atmosphärendruck zusammen mit der Kraft der Feder 34 öffnet entgegen der Kraft der
Feder 27 die Verbindung zwischen der Kammer 36 und der Kammer 37 über den Ventilsitz
41, so daß bei stromlosem Proportionalmagneten 30 am Anschluß 14 Atmosphärendruck
herrscht, der über eine Verbindungsleitung 49 an die Stellmotoren 50 der Scheinwerfer
51 übertragen wird.
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Wird dagegen der Wicklung 31 ein elektrisches Stromsignal zugeführt,
so verschiebt sich der Anker 29 entgegen der Kraft der Feder 34 nach rechts, der
Proportionalmagnet wirkt also als Zugmagnet, wodurch das Ventilglied 26 durch die
Kraft der Feder 27 nach rechts verschoben wird und dabei über den sich schließenden
Ventilsitz 41 die Prallplatte 40 von dem Ventilsitz 42 abhebt, so daß die Kammer
37 und damit der Unterdrucksteueranschluß 14 mit dem Unterdruckanschluß 12 verbunden
wird und sich in der Steuerleitung 49 ein von der Größe des der Wicklung 31 zugeführten
Stromes proportional abhängiges Unterdrucksteuersignal einstellt. Ist die maximale
Stromstärke erreicht, so wirkt am Anschluß 14 der volle Unterdruck der Vakuumpumpe
16.
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Jeder Stellmotor 50 besteht aus einem in einer Membran 52 befestigten
Kolben 54, wobei die Membran 52 einen mit dem Unterdrucksteuersignal beaufschlagten
Raum 55 und einen mit Atmosphäre verbundenen Raum 56 abteilt. Im Raum 55 drückt
eine Rückstellfeder 57 auf den Kolben 54. Die Bewegung des Kolbens 54 wird über
ein Gestänge 58 auf den schwenkbar angeordneten Scheinwerfer 51 übertragen.
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In der dargestellten Lage des Kolbens 54 sind die Scheinwerfer soweit
nach unten geschwenkt, daß eine Blendgefahr für den Gegenverkehr vermieden ist.
Mit zunehmendem Unterdruck in der Kammer 55 verschiebt sich der Kolben 54 nach rechts
und schwenkt den Scheinwerfer 51, wobei die Leuchtweite dem der Magnetwicklung 31
zugeführten Stromsignal proportional ist.
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Das Stromsignal für die Wicklung 31 wird in einer elektronischen Schaltung
60 gebildet, die mehrere Eingänge aufweist. So besitzt die Schaltung 60 einen Sollwerteingang
61, über den ein vom Fahrer eingestellter Sollwert
für eine bestimmte
Leuchtweite der Scheinwerfer eingegeben wird. Insbesondere wird der Sollwert vom
Niveauregelsystem des Fahrzeuges eingegeben. So mißt das Nivauregelsystem des Kraftfahrzeuges
die Schrägstellung, also Längsneigung der Karosserie und ermittelt hieraus ein elektrisches
Differenzsignal, das als Sollwert für eine bestimmte zu der Längsneigung passenden
Leuchtweite der Scheinwerfer dient.
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Außer der sich durch die Beladung des Fahrzeuges einstellenden Längsneigung
kann aber auch durch das Niveauregelsystem eine vorbestimmte Längsneigung zur Optimierung
des Luftwiderstandes vorgegeben und der entsprechende Sollwert für die Leuchtweite
in die Schaltung 60 als Sollwert eingegeben werden.
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Für die Messung der Abstände zwischen den einzelnen Radachsen und
der Karosserie ist an jeder Radachse ein elektrischer Meßwertgeber vorgesehen, der
vorzugsweise in das Federbein des Rades integriert ist. Im einzelnen wird hierzu
auf die deutsche Patentanmeldung P 34 20 666.3 verwiesen. Die beiden nicht dargestellten
Meßwertgeber, die der Vorderachse und der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordnet
sind, sind an je eine Differenzstufe 62 und 63 angeschlossen, in der durch Differenzbildung
der Mittelwert gebildet wird, der dann der Schaltung 60 zugeführt wird. Die sich
bei entsprechender Beladung des Fahrzeuges, sowie beim Bremsen, Beschleunigen und
bei Kurvenfahrt einstellende Längsneigung des Fahrzeuges wird von dem Niveauregelsystem
verhältnismäßig langsam ausgeregelt, da das Niveauregelsystem auf kurzzeitige, dynamische
Veränderungen, z.B. auf Straßenunebenheiten nicht reagieren soll.
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Die von den Meßwertgebern gelieferten elektrischen Signale werden
aber von der elektrischen Schaltung 60 sofort als elektrische Sollwertveränderung
an das Unterdruckregelventil 10 weitergegeben und damit die Scheinwerferstellung
schnell ausgeregelt, so daß die Lampenleuchtweite sofort korrigiert wird.
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Gegebenenfalls kann auch die Querneigung des Fahrzeuges berücksichtigt
werden, da an jedem Rad ein Meßwertgeber vorgesehen ist. In diesem Fall werden die
Signale von den Meßwertgebern unter Umgehung der Differenzbildner 62 und 63 unmittelbar
der Schaltung 6 zugeführt. Aus den von den elektrischen Meßwertgebern gelieferten
Signalen und dem Sollwertsignal über den Eingang 61 wird in der Schaltung 60 ein
Korrektursignal erzeugt, das den Proportionalmagnet 30 des Unterdruckregelventils
10 ansteuert, in dem abhängig von einer Vielzahl von elektrischen Signalen ein Unterdrucksteuersignal
für die Einstellung der Leuchtweite erzeugt wird.
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Bei Verwendung des Unterdruckregelventils zur Betätigung der Stellmotoren
50 kann auf eine Messung der Einstellposition der Scheinwerfer verzichtet werden,
da die Position des Kolbens 54 im Stellmotor über das Kraftgleichgewicht zwischen
der Rückstellfeder 57 und dem Unterdrucksteuersignal im Anschluß 14 vom Ventil 10
eingehalten wird.
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Damit kann eine elektrische Lagerückführung des Scheinwerfers entfallen.
Es kann aber zusätzlich ein elektrischer Lageregelkreis vorgesehen sein, wobei der
elektrisch in einem Wegsensor erfaßte Istwert der Scheinwerferposition der als Regelschaltung
ausgebildeten Schaltung 60 zugeführt wird.
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In dem Ausführungsbeispiel sind beide Stellmotoren 50 über eine gemeinsame
Leitung 49 an ein einziges Unterdruckventil 10 angeschlossen. Es können aber auch
zwei Ventile vorgesehen sein, so daß jeweils ein Stellmotor an ein Ventil angeschlossen
ist. In diesem Fall wird jedem Ventil von der Schaltung 60 ein entsprechendes elektrisches
Stromsignal zugeführt. Damit läßt sich beispielsweise bei einer Querneigung des
Fahrzeuges jeder Scheinwerfer für sich einstellen.