DE4024916A1 - Verfahren und einrichtung zur regelung der leuchtweite eines kraftfahrzeugs - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur regelung der leuchtweite eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der
Leuchtweite eines Kraftfahrzeugs, bei dem an einer Stelle
der Vorderachse und an einer Stelle der Hinterachse Signale
gemessen werden, die von der relativen Stellung der
Fahrzeugkarosserie zu der Vorderachse und der Hinterachse
abhängen, bei dem eine Differenzbildung der Signale von der
Vorderachse zu denen von der Hinterachse durchgeführt wird,
bei dem das sich ergebende Differenzsignal als
Sollwertsignal durch eine erste Mittelwertbildung gefiltert
wird, wobei die Zeit für die erste Mittelwertbildung durch
eine erste Filterzeitkonstante bestimmt ist, und bei dem
Stellelemente in ihrer Lage geregelt werden, wenn das erste
gefilterte Sollwertsignal von einem voreingegebenen oder
zuvor eingestellten Wert abweicht, und eine Einrichtung zur
Regelung der Leuchtweite eines Kraftfahrzeugs nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 7.
Ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung der
Leuchtweite eines Kraftfahrzeugs dieser Art ist aus der
deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 31 10 094 A1 bekannt.
Fühler, die die relative Stellung der Karosserie eines
Fahrzeugs zu den Fahrzeugachsen oder Fahrzeugrädern messen,
sind an einen Analog-Multiplexer angeschlossen, der die von
den Fühlern anliegenden Signale über einen
Analog/Digital-Wandler einem Microprozessor zuführt. Eine
Filterung der anliegenden Signale erfolgt, indem in einem
festgelegten Zeitabstand eine Mittelwertbildung der Signale
durchgeführt wird. Dazu wird die Anzahl der
einzubeziehenden Meßwerte vorgegeben. Aus den Mittelwerten
wird dann für je ein Fühlerpaar, das heißt jeweils einem
Vorderachs- und einem Hinterachsfühler, ein Differenzsignal
gebildet, das einem Scheinwerfereinstellwert entspricht.
Jedes dieser Differenzsignale wird einem
Digital/Analog-Wandler zugeführt, der über je einen
nachgeschalteten Operationsverstärker mit einer
Scheinwerferstelleinrichtung verbunden ist. In Abhängigkeit
von dem Vorzeichen der Differenzsignale werden somit
Stellelemente vor oder zurück bewegt und
Scheinwerferlageregister im Microprozessor hoch- oder
heruntergezählt.
Als nachteilig erweist sich hierbei, daß Neigungsänderungen
der Fahrzeugkarosserie, die nicht auf eine Veränderung der
Beladung oder auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen sind,
nicht erkannt werden, so daß aufgrund der gemessenen
Signale von den Achsgebern entsprechend den
Neigungsänderungen während z. B. einer Kurvenfahrt die
Mittelwertbildung verfälscht wird, wodurch z. B. nach einer
Kurvenfahrt Fehleinstellungen der Leuchtweite vorliegen,
die zu einer Blendung des Gegenverkehrs oder zu einem
Sichtweiteverlust führen, wodurch gefährliche Situationen
bei dem Betrieb eines Kraftfahrzeugs herbeigeführt werden.
Als besonders nachteilig erweist sich bei der vorbekannten
Einrichtung, daß vier Fühler zur Bestimmung der relativen
Stellung der Fahrzeugkarosserie zu den Fahrzeugachsen oder
Fahrzeugrädern vorgesehen sind, die über einen
Analog-Multiplexer an einen Microprozessor angeschlossen
sind, wodurch sich eine aufwendige und mit hohen Kosten
verbundene Ausführungsform ergibt, die zudem bei
Herstellung und Montage der Einrichtung erhöhten
Zeitaufwand und Kosten erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelung der
Leuchtweite eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die einfach
und kostengünstig ist und die Neigungsänderungen der
Fahrzeugkarosserie, die nicht auf eine Veränderung,
Beladung oder auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen sind,
erkennt und durch diese Neigungsänderungen bedingte
Fehleinstellungen bei der Regelung der Leuchtweite
vermeidet.
Die Aufgabe wird entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gleichzeitig zur ersten
Mittelwertbildung eine zweite Mittelwertbildung des
Sollwertsignals mit einer zweiten kleinen
Filterzeitkonstanten und eine dritte Mittelwertbildung des
Sollwertsignals mit einer dritten langen
Filterzeitkonstanten erfolgt, daß das so erzeugte zweite
gefilterte Sollwertsignal mit dem so erzeugten dritten
gefilterten Sollwertsignal verglichen wird und daß bei
Vorliegen einer Differenz zwischen dem zweiten gefilterten
Sollwertsignal und dem dritten gefilterten Sollwertsignal
die Regelung von dem ersten gefilterten Sollwertsignal auf
das dritte gefilterte Sollwertsignal umgeschaltet wird und
nach dem Wegfall einer Differenz wieder von dem dritten
gefilterten Sollwertsignal auf das erste gefilterte
Sollwertsignal umgeschaltet wird.
Es ist von Vorteil, daß gleichzeitig zur ersten
Mittelwertbildung eine zweite Mittelwertbildung des
Sollwertsignals mit einer zweiten kleinen
Filterzeitkonstante und eine dritte Mittelwertbildung des
Sollwertsignals mit einer dritten langen
Filterzeitkonstante erfolgt, weil somit auf einfache und
kostengünstige Weise ein erstes gefiltertes Sollwertsignal
gebildet wird, das von den kurzzeitigen Änderungen der
Neigung der Fahrzeugkarosserie abhängt, und ein drittes
gefiltertes Sollwertsignal gebildet wird, das von
kurzzeitigen Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie
unabhängig oder weitgehend unabhängig ist.
Dadurch, daß das so erzeugte zweite gefilterte
Sollwertsignal mit dem so erzeugten dritten gefilterten
Sollwertsignal verglichen wird, ergibt sich der Vorteil,
daß auf besonders einfache und kostengünstige Weise
Neigungsänderungen des Fahrzeugs ermittelt werden können,
die nicht auf eine Veränderung der Beladung oder auf
Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen sind und die z. B.
durch eine Kurvenfahrt bedingt sein können, da bei solchen
Fahrsituationen je nach den Meßwerten an der Vorderachse
und der Hinterachse bei dem Vergleich eine Differenz
zwischen dem zweiten gefilterten Sollwertsignal und dem
dritten gefilterten Sollwertsignal vorliegt.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß bei
Vorliegen einer Differenz zwischen dem zweiten gefilterten
Sollwertsignal und dem dritten gefilterten Sollwertsignal
die Regelung von dem ersten gefilterten Sollwertsignal auf
das dritte gefilterte Sollwertsignal umgeschaltet wird und
nach dem Wegfall einer Differenz wieder von dem dritten
gefilterten Sollwertsignal auf das erste gefilterte
Sollwertsignal umgeschaltet wird, weil somit auf einfache
und kostengünstige Weise bei dem Vorliegen einer
Neigungsänderung der Fahrzeugkarosserie, die nicht auf eine
Veränderung der Beladung oder auf Fahrbahnunebenheiten
zurückzuführen sind, die Regelung der Leuchtweite des
Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der dritten langen
Filterzeitkonstanten erfolgt, wobei das dritte gefilterte
Sollwertsignal unabhängig oder weitgehend unabhängig von
den störenden kurzzeitigen Neigungsänderungen ist, so daß
es nach Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie, die z. B.
durch eine Kurvenfahrt bedingt sind, nicht zu
Fehleinstellungen der Leuchtweite kommt, die den
Gegenverkehr blenden können oder zu Leuchtweiteverlusten
führen können, was eine Gefährdung bei dem Betrieb des
Kraftfahrzeugs ausschließt.
Dadurch, daß die erste Filterzeitkonstante kleiner oder
gleich der zweiten Filterzeitkonstante ist und daß die
dritte Filterzeitkonstante länger als die zweite
Filterzeitkonstante ist, ergibt sich der Vorteil, daß zum
einen Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie aufgrund
der zweiten kurzen Filterzeitkonstanten sehr schnell
erkannt werden und somit eine sehr schnelle Umschaltung bei
dem Vorliegen solcher Neigungsänderungen von dem ersten
gefilterten Sollwertsignal auf das dritte gefilterte
Sollwertsignal erfolgt und zum anderen das dritte
gefilterte Sollwertsignal unabhängig oder möglichst
unabhängig von den kurzfristigen Neigungsänderungen der
Fahrzeugkarosserie ist, wodurch Fehleinstellungen der
Leuchtweite bei Neigungsänderungen, die z. B. durch
Kurvenfahrten bedingt sind, auf einfache und kostengünstige
Weise sicher vermieden werden.
Es ist von Vorteil, daß bei dem Vorliegen einer Differenz
zwischen dem zweiten gefilterten Sollwertsignal und dem
dritten gefilterten Sollwertsignal die Regelung nur dann
von dem ersten gefilterten Sollwertsignal auf das dritte
gefilterte Sollwertsignal umgeschaltet wird, wenn das
Kraftfahrzeug eine Mindestgeschwindigkeit überschritten hat
und/oder keine positive oder negative Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs vorliegt, weil somit zum einen
sichergestellt wird, daß bei einer geringen Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs kurzfristige Änderungen in der Neigung
der Fahrzeugkarosserie bei der Regelung der Leuchtweite
berücksichtigt werden und zum anderen auch solche
Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie, die nicht auf
eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs zurückzuführen sind,
erkannt werden und Fehleinstellungen bei der Regelung der
Leuchtweite bei so bedingten Neigungsänderungen sicher und
kostengünstig vermieden werden.
Dadurch, daß bei Vorliegen einer positiven oder negativen
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs die Regelung in
Abhängigkeit von dem ersten gefilterten Sollwertsignal
erfolgt, ergibt sich der Vorteil, daß bei dem Vorliegen
einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs die Regelung der
Leuchtweite auf jeden Fall in Abhängigkeit von dem ersten
gefilterten Sollwertsignal erfolgt, wodurch sichergestellt
wird, daß die durch eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
bedingten Neigungsänderungen bestmöglich bei der Regelung
der Leuchtweite berücksichtigt werden.
Es ist von Vorteil, daß nach dem Umschalten von dem ersten
gefilterten Sollwertsignal auf das dritte gefilterte
Sollwertsignal und umgekehrt eine Anpassung des zuletzt
eingeschalteten Sollwertsignals an das eingeschaltete
Sollwertsignal erfolgt, weil somit auf einfache und
kostengünstige Weise Unstetigkeiten und Sprünge in der
Einstellung der Leuchtweite vermieden werden. Dies ist
erforderlich, da auch dann, wenn z. B. die zweite
Filterzeitkonstante beispielhaft etwa 1 Sekunde beträgt und
die dritte Filterzeitkonstante beispielhaft etwa 30
Sekunden beträgt, die Zeit für die Erkennung einer
Neigungsänderung, die z. B. durch eine Kurvenfahrt bedingt
ist, etwa 1 Sekunde erfordert und je nach der Auslegung der
ersten Filterzeitkonstanten bei der Umsteuerung eine
Differenz zwischen dem ersten gefilterten Sollwertsignal
und dem dritten gefilterten Sollwertsignal vorliegen kann.
Bei einer solchen Differenz sorgt die Anpassung für eine
kontinuierliche Angleichung des zuletzt eingeschalteten
Sollwertsignals an das aktuell eingeschaltete
Sollwertsignal.
Es ist besonders vorteilhaft, daß die erste
Filterzeitkonstante der ersten Mittelwertbildung mit
zunehmender positiver oder negativer Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs auf kürzere Zeiten verringert wird und daß
die erste Filterzeitkonstante mit abnehmender positiver
oder negativer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs auf
längere Zeit vergrößert wird, weil somit zum einen eine
dynamische Regelung der Leuchtweite des Kraftfahrzeugs
ermöglicht wird, die besonders einfach und kostengünstig
ist, und bei der sichergestellt wird, daß bei allen
Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs die Leuchtweite
bestmöglich geregelt wird und zum anderen sicherstellt, daß
ein schnelles Nachregeln der Stellelemente zur Einstellung
der Leuchtweite nur dann erfolgt, wenn dieses unbedingt
notwendig ist, wodurch die Lebensdauer der Stellelemente
erhöht wird und diese besonders kostengünstig einfach und
robust ausgebildet sein können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Einrichtung nach
Anspruch 7 dadurch gelöst, daß der Sollwertbildner mit
einem ersten Filter verbunden ist, der eine erste
Filterzeitkonstante aufweist, daß der Sollwertbildner mit
einem zweiten Filter verbunden ist, der eine zweite kurze
Filterzeitkonstante aufweist, daß der Sollwertbildner mit
einem dritten Filter verbunden ist, der eine dritte lange
Filterzeitkonstante aufweist, daß der erste Filter oder der
dritte Filter über eine Umschalteinrichtung mit dem Regler
verbindbar ist, daß der zweite Filter und der dritte Filter
mit einem Subtrahierer verbunden sind, daß der Subtrahierer
mit einer Kurvenerkennungseinrichtung verbunden ist und daß
die Kurvenerkennungseinrichtung bei Vorliegen einer
Differenz zwischen den Signalen von dem zweiten Filter und
dem dritten Filter die Umschalteinrichtung derart
umsteuert, daß der dritte Filter mit dem Regler verbunden
ist und bei Wegfall der Differenz der Regler wieder mit dem
ersten Filter verbunden wird.
Es ist von Vorteil, daß der Sollwertbildner mit einem
ersten Filter verbunden ist, der eine erste
Filterzeitkonstante aufweist, weil somit auf einfache und
kostengünstige Weise eine bestmögliche Regelung der
Leuchtweite bei geeigneter Wahl der ersten
Filterzeitkonstanten erfolgt.
Dadurch, daß der Sollwertbildner mit einem zweiten Filter
verbunden ist, der eine zweite kurze Filterzeitkonstante
aufweist, ergibt sich der Vorteil, daß ein zweites
gefiltertes Sollwertsignal gebildet wird, das stark von
kurzzeitigen Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie
abhängt.
Als vorteilhaft erweist es sich, daß der Sollwertbildner
mit einem dritten Filter verbunden ist, der eine dritte
lange Filterzeitkonstante aufweist, weil somit ein drittes
gefiltertes Sollwertsignal gebildet wird, das unabhängig
oder weitgehend unabhängig von kurzzeitigen
Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie ist.
Es ist von Vorteil, daß der erste Filter oder der dritte
Filter über eine Umschalteinrichtung mit dem Regler
verbindbar ist, weil somit je nach vorliegender
Betriebsbedingung des Kraftfahrzeugs die Regelung der
Leuchtweite in Abhängigkeit von dem ersten gefilterten
Sollwertsignal oder von dem dritten gefilterten
Sollwertsignal erfolgen kann.
Dadurch, daß der zweite Filter und der dritte Filter mit
einem Subtrahierer verbunden sind und daß der Subtrahierer
mit einer Kurvenerkennungseinrichtung verbunden ist, ergibt
sich der Vorteil, daß Neigungsänderungen der
Fahrzeugkarosserie, die nicht auf eine Veränderung der
Beladung oder auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen sind,
auf besonders einfache und kostengünstige Weise erkannt
werden können, da in Abhängigkeit von den Einbauorten des
Vorderachsgebers und des Hinterachsgebers z. B. bei einer
Kurvenfahrt an dem Ausgang des Subtrahierers eine Differenz
vorliegt, die eine Neigungsänderung der Fahrzeugkarosserie
nachweist, die nicht durch eine Beladungsänderung oder
durch Fahrbahnunebenheiten bedingt ist. In diesem
Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, daß die
Kurvenerkennungseinrichtung bei Vorliegen einer Differenz
zwischen den Signalen von dem zweiten Filter und dem
dritten Filter die Umschalteinrichtung derart umsteuert,
daß der dritte Filter mit dem Regler verbunden ist, und bei
Wegfall der Differenz der Regler wieder mit dem ersten
Filter verbunden ist, weil somit auf besonders einfache und
kostengünstige Weise bei dem Erkennen einer
Neigungsänderung, die nicht auf eine Beladungsänderung
und/oder auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen ist, die
Regelung der Leuchtweite aufgrund der dritten langen
Filterzeitkonstanten und des somit gebildeten dritten
gefilterten Sollwertsignals erfolgt, und nicht aufgrund des
ersten gefilterten Sollwertsignals, welches je nach der
Dauer und der Art der Neigungsänderung durch die so
bedingten Neigungsänderungen verfälscht sein kann, so daß
bei einer Regelung der Leuchtweite in Abhängigkeit von dem
dritten gefilterten Sollwertsignal Fehleinstellungen der
Leuchtweite vermieden werden, die nach z. B. einer
Kurvenfahrt zu einer Blendung des Gegenverkehrs oder zu
Sichtweiteverlusten führen und gefährliche Situationen bei
dem Betrieb des Kraftfahrzeugs herbeiführen.
Es ist von Vorteil, daß die erste Filterzeitkonstante
kleiner oder gleich der zweiten Filterzeitkonstante ist,
und daß die dritte Filterzeitkonstante länger als die
zweite Filterzeitkonstante ist, weil somit zum einen
sichergestellt wird, daß Neigungsänderungen der
Fahrzeugkarosserie, die nicht auf eine Änderung der
Beladung oder auf Fahrbahnunebenheiten zurückzuführen sind,
schnellstmöglich erkannt werden und zum anderen ein drittes
gefiltertes Sollwertsignal zur Verfügung gestellt wird, das
unabhängig oder weitgehend unabhängig von kurzzeitigen
Änderungen der Neigung der Fahrzeugkarosserie ist und
aufgrund dessen eine Regelung der Leuchtweite erfolgen
kann, die Fehleinstellungen bestmöglich vermeidet.
Dadurch, daß die Kurvenerkennungseinrichtung zum einen mit
einem Geschwindigkeitssignalbildner und zum anderen mit
einem Beschleunigungssignalbildner verbunden ist und daß
die Kurvenerkennungseinrichtung eine
Geschwindigkeitsschwellwerteinrichtung aufweist, ergibt
sich der Vorteil, daß zum einen bei geringen
Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs die Regelung immer in
Abhängigkeit von dem ersten gefilterten Sollwertsignal
erfolgt, wodurch sich eine bestmögliche Einstellung der
Leuchtweite bei allen Neigungsänderungen der
Fahrzeugkarosserie ergibt und zum anderen auch solche
Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie, die nicht auf
eine Änderung der Beschleunigung zurückzuführen sind,
sicher und zuverlässig erkannt werden und bei der
Umsteuerung berücksichtigt werden, wodurch
Fehleinstellungen der Leuchtweite noch besser vermieden
werden.
Dadurch, daß die Umschalteinrichtung mit dem
Beschleunigungssignalbildner verbunden ist, der den Regler
über die Umschalteinrichtung mit dem ersten Filter
verbindet, wenn eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
vorliegt, ergibt sich der Vorteil, daß bei Vorliegen einer
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs die Regelung der
Leuchtweite immer in Abhängigkeit von dem ersten
gefilterten Sollwertsignal steht, wodurch eine bestmögliche
kurzzeitige Regelung der Leuchtweite bei durch
Beschleunigung bedingten Neigungsänderungen der
Fahrzeugkarosserie erreicht wird.
Es ist besonders vorteilhaft, daß der
Beschleunigungssignalbildner mit dem ersten Filter
verbunden ist und daß die erste Filterzeitkonstante mit
zunehmender positiver oder negativer Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs auf kürzere Zeiten verringert wird und mit
abnehmender positiver oder negativer Beschleunigung auf
längere Zeiten vergrößert wird, weil somit auf besonders
einfache und kostengünstige Weise sichergestellt wird, daß
in Abhängigkeit von allen auftretenden Fahrsituationen eine
dynamische Regelung der Leuchtweite erfolgt, die dem
jeweiligen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs bestmöglich
angepaßt ist. So werden bei großen positiven oder negativen
Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs kürzere
Filterzeitkonstanten wirksam, die sicherstellen, daß die
bei großen Beschleunigungen auftretenden starken
Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie bei der Regelung
der Leuchtweite möglichst schnell berücksichtigt und
ausgeglichen werden.
Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei, daß bei dem
Vorliegen nur geringer Beschleunigungen oder keiner
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs die Regelung der
Leuchtweite in Abhängigkeit von langen Filterzeitkonstanten
erfolgt, wodurch die Lebensdauer der Stellelemente zur
Einstellung der Leuchtweite erhöht wird und diese zudem in
kostengünstiger Weise möglichst einfach und robust
aufgebaut sein können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand dieser
Zeichnung näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite
eines Kraftfahrzeugs.
Ein Vorderachsgeber (V) ist hier über einen ersten
Analog/Digital-Wandler (A1) mit einem Sollwertbildner (S)
verbunden. Der Sollwertbildner (S) ist zudem über einen
zweiten Analog/Digital-Wandler (A2) mit einem
Hinterachsgeber (H) verbunden. Der Vorderachsgeber und der
Hinterachsgeber (H) erzeugen Signale, die von der relativen
Stellung der Fahrzeugkarosserie zu der Vorderachse und der
Hinterachse abhängen. Der Sollwertbildner (S) bildet die
Differenz der Signale von dem Vorderachsgeber (V) und dem
Hinterachsgeber (H) und multipliziert das so erhaltene
Differenzsignal je nach der gewählten Ausführungsform und
den Erfordernissen mit einem Korrekturfaktor. Das so
gebildete Sollwertsignal wird einem ersten Filter (F1),
einem zweiten Filter (F2) und einem dritten Filter (F3)
zugeführt. Der erste Filter (F1) führt eine erste
Mittelwertbildung in Abhängigkeit von einer ersten
Filterzeitkonstanten durch, die variabel oder fest ist, und
sicherstellt, daß die Regelung der Leuchtweite des
Kraftfahrzeugs bestmöglich erfolgt.
Der zweite Filter (F2) führt eine zweite Mittelwertbildung
mit einer zweiten kurzen Filterzeitkonstanten durch,
wodurch ein zweites gefiltertes Sollwertsignal gebildet
wird, das stark von kurzzeitigen Änderungen in dem Niveau
der Fahrzeugkarosserie abhängt. Der dritte Filter (F3)
führt eine dritte Mittelwertbildung durch, die von einer
dritten langen Filterzeitkonstanten abhängt und bildet
somit ein drittes gefiltertes Sollwertsignal, das
unabhängig oder weitgehend unabhängig von kurzzeitigen
Änderungen der Neigung der Fahrzeugkarosserie ist. Damit
kurzzeitige Änderungen in dem Niveau der Fahrzeugkarosserie
erkannt werden können, beträgt die zweite kurze
Filterzeitkonstante beispielhaft etwa 1 Sekunde. Damit das
dritte gefilterte Sollwertsignal möglichst unabhängig von
kurzzeitigen Änderungen in dem Niveau der
Fahrzeugkarosserie ist, beträgt die dritte lange
Filterzeitkonstante hier beispielhaft etwa mehrere Minuten.
Die Filterzeitkonstanten können dabei je nach dem
Anwendungsfall kürzer oder länger gewählt werden.
Der erste Filter (F1) und der dritte Filter (F3) sind
jeweils mit einer Umschalteinrichtung (SE) verbunden, die
den ersten Filter (F1) oder den dritten Filter (F3) mit dem
Regler (R) verbinden kann. Der Regler (R) regelt die Lage
von Stellelementen, die hier nicht gezeigt werden, die die
Lage von Scheinwerfern verändern.
Der zweite Filter (F2) und der dritte Filter (F3) sind
elektrisch leitend mit einem Subtrahierer (SU) verbunden,
wobei das zweite gefilterte Sollwertsignal hier
beispielhaft dem Subtrahierer (SU) mit positiven Vorzeichen
zugeführt wird und das dritte gefilterte Sollwertsignal von
dem dritten Filter (F3) dem Subtrahierer (SU) hier
beispielhaft mit negativen Vorzeichen zugeführt wird. Der
Subtrahierer (SU) bildet die Differenz der gefilterten
Sollwertsignale von dem zweiten Filter (F2) und dem dritten
Filter (F3). Der Subtrahierer (SU) ist elektrisch leitend
mit einer Kurvenerkennungseinrichtung (K) verbunden, dem
das Differenzsignal zugeführt wird. Die
Kurvenerkennungseinrichtung (K) ist elektrisch leitend mit
der Umschalteinrichtung (SE) verbunden und verbindet den
dritten Filter (F3) elektrisch leitend mit dem Regler (R),
wenn ihm von dem Subtrahierer (SU) ein Differenzsignal
ungleich 0 zugeführt wird. Liegt kein Differenzsignal von
dem Subtrahierer (SU) vor, so schaltet die
Kurvenerkennungseinrichtung (K) die Umschalteinrichtung
(SE) um, so daß der erste Filter (F1) mit dem Regler (R)
verbunden ist.
Die Kurvenerkennungseinrichtung (K) ist elektrisch leitend
mit einem Geschwindigkeitssignalbildner (G) verbunden und
weist eine Geschwindigkeitsschwellwerteinrichtung auf, die
sich auf die Umschaltung derart auswirkt, daß der dritte
Filter (F3) nur dann mit dem Regler (R) verbunden wird,
wenn eine Mindestgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
überschritten wird. Zur Bildung eines
Geschwindigkeitsignals ist der
Geschwindigkeitssignalbildner (G) elektrisch leitend mit
einem Tachosignalgeber (T) verbunden.
Die Kurvenerkennungseinrichtung (K) ist zudem elektrisch
leitend mit einem Beschleunigungssignalbildner (B)
verbunden, wobei das Signal von dem
Beschleunigungssignalbildner (B) derart ausgenutzt wird,
daß der dritte Filter (F3) nur dann mit dem Regler (R)
verbunden wird, wenn keine Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs vorliegt. Der Beschleunigungssignalbildner
(B) ist zudem elektrisch leitend mit der
Umschalteinrichtung (SE) verbunden und verbindet über die
Umschalteinrichtung (SE) immer dann den ersten Filter (F1)
mit dem Regler (R), wenn eine Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs vorliegt. Diese Umsteuerung kann dabei auch
in Abhängigkeit von vorgegebenen Schwellwerten vorgenommen
werden.
Weiterhin ist der Beschleunigungssignalbildner (B), der
hier beispielhaft mit dem Geschwindigkeitssignalbildner (G)
verbunden ist, beispielhaft mit dem ersten Filter (F1)
verbunden und steuert dieses derart an, daß die erste
Filterzeitkonstante des ersten Filters (F1) mit zunehmender
positiver oder negativer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
auf kürzere Zeiten verringert wird und mit abnehmender
positiver oder negativer Beschleunigung auf längere Zeiten
vergrößert wird, wodurch sich eine bestmögliche, den der
jeweiligen Fahrzeugbetriebsbedingungen angepaßte Regelung
der Leuchtweite ohne Blendeinwirkungen oder
Sichtweiteverluste ergibt.
In der Verbindung zwischen der Umschalteinrichtung (SE) und
dem Regler (R) ist hier beispielhaft eine Anpaßeinrichtung
(AE) angeordnet, die bei einer Umschaltung durch die
Umschalteinrichtung (SE) die unterschiedlichen Sollwerte
aneinander angleicht, damit Unstetigkeiten oder Sprünge in
der Einstellung und Regelung der Leuchtweite vermieden
werden.
Im folgenden wird anhand der einzigen Figur das Verfahren
zur Regelung der Leuchtweite eines Kraftfahrzeugs näher
beschrieben.
Der Vorderachsgeber (V) und der Hinterachsgeber (H) bilden
Signale, die von der relativen Stellung der
Fahrzeugkarosserie zu der Vorderachse und der Hinterachse
abhängen. Diese analogen Signale werden durch die
Analog/Digital-Wandler (A1, A2) in digitale Signale
umgesetzt und dem Sollwertbildner (S) zugeführt. Der
Sollwertbildner (S) bildet die Differenz der digitalen
Signale von dem Vorderachsgeber (V) und dem Hinterachsgeber
(V) und multipliziert diese je nach Anforderungen mit einem
Korrekturwert.
Das auf diese Weise gebildete Sollwertsignal wird einem
ersten Filter (F1) zugeführt, der mittels einer ersten
Filterzeitkonstanten eine erste Mittelwertbildung
durchführt und somit ein erstes gefiltertes Sollwertsignal
bildet. Dieses erste gefilterte Sollwertsignal wird dem
Regler (R) zur Regelung der Leuchtweite des Kraftfahrzeugs
zugeführt. Um eine bestmögliche Regelung der Leuchtweite zu
erreichen, ist die erste Filterzeitkonstante des ersten
Filters (F1) von der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
abhängig. Mit zunehmender positiver oder negativer
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs werden kürzere
Filterzeitkonstanten wirksam geschaltet und mit abnehmender
positiver oder negativer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
werden längere Filterzeitkonstanten wirksam geschaltet.
Gleichzeitig mit der ersten Mittelwertbildung durch den
ersten Filter (F1) führt ein zweiter Filter (F2) eine
zweite Mittelwertbildung und führt ein dritter Filter (F3)
eine dritte Mittelwertbildung durch. Der zweite Filter (F2)
weist dabei eine zweite kurze Filterzeitkonstante auf, und
bildet ein zweites gefiltertes Sollwertsignal, das
kurzfristige Änderungen in dem Niveau des Kraftfahrzeugs
wiedergibt. Der dritte Filter (F3) weist eine dritte lange
Filterzeitkonstante auf und bildet ein drittes gefiltertes
Sollwertsignal, das unabhängig oder weitgehend unabhängig
von kurzzeitigen Änderungen des Niveaus der
Fahrzeugkarosserie ist. Durch einen Vergleich des zweiten
gefilterten Sollwertsignals mit dem dritten gefilterten
Sollwertsignal wird festgestellt, ob zwischen diesen
Signalen eine Differenz vorliegt. Eine Differenz, die auch
von der Lage und den Einbauorten des Vorderachsgebers (V)
und des Hinterachsgebers (H) abhängt, ist ein Indiz für
eine Neigungsänderung der Fahrzeugkarosserie, die nicht auf
eine Veränderung der Beladung oder auf Fahrbahnunebenheiten
zurückzuführen ist und zum Beispiel durch Kurvenfahrten
erzeugt wird. Liegt eine solche Differenz, für die auch
Schwellwerte vorgegeben werden können, vor, so steuert die
Kurvenerkennungseinrichtung (K) eine Umschalteinrichtung
um, indem die Verbindung zwischen dem ersten Filter (F1)
und dem Regler (R) unterbrochen wird und der dritte Filter
(F3) mit dem Regler (R) verbunden wird. Ist die Differenz
zwischen dem zweiten gefilterten Sollwertsignal und dem
dritten gefilterten Sollwertsignal gleich 0, so steuert die
Kurvenerkennungseinrichtung (K) die Umschalteinrichtung
(SE) derart um, daß die Verbindung zwischen dem dritten
Filter (F3) und dem Regler (R) geöffnet wird und der erste
Filter (F1) mit dem Regler (R) in Verbindung gesetzt wird.
Die zweite Filterzeitkonstante kann beispielhaft etwa 1
Sekunde betragen, während die dritte Filterzeitkonstante
beispielhaft etwa 3 Minuten betragen kann. Diese Zeiten
können je nach Anwendungsfall kleiner oder größer sein. Die
erste Filterzeitkonstante kann beispielhaft kleiner oder
gleich der zweiten Filterzeitkonstante und kleiner als die
dritte Filterzeitkonstante sein.
Da sich je nach den Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs
das erste gefilterte Sollwertsignal von dem dritten
gefilterten Sollwertsignal stark unterscheiden kann, zudem
je nach der eingestellten zweiten kurzen
Filterzeitkonstante die Zeit bis zur Erkennung, z. B. einer
Kurvenfahrt, eine Verzögerung in der Umschaltung durch die
Umschalteinrichtung (SE) bewirkt werden kann, ist in der
Verbindung zwischen der Umschalteinrichtung (SE) und dem
Regler (R) eine Anpaßeinrichtung (AE) eingefügt, die bei
einer Umschaltung durch die Umschalteinrichtung (SE) den
zuvor eingeschalteten gefilterten Sollwert dem aktuell
eingeschalteten gefilterten Sollwert angleichen, um Sprünge
und Unstetigkeiten in der Einstellung und Regelung der
Leuchtweite zu vermeiden.
Damit bei geringen Geschwindigkeiten alle
Neigungsänderungen der Kraftfahrzeugkarosserie für die
Regelung der Leuchtweite berücksichtigt werden, bleibt
unterhalb einer Mindestgeschwindigkeit, die durch die
Kurvenerkennungseinrichtung (K) festgelegt wird, der erste
Filter (F1) mit dem Regler (R) verbunden.
Damit auch solche Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie
erkannt werden, die nicht auf eine Beschleunigungsänderung
zurückzuführen sind, und Fehleinstellungen bei der Regelung
der Leuchtweite aufgrund solcher Neigungsänderungen
vermieden werden, wird der dritte Filter (F3) nur dann mit
dem Regler in Verbindung gesetzt, wenn keine Beschleunigung
des Kraftfahrzeugs vorliegt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstands kann das digitalisierte Signal des
Vorderachsgebers (V) direkt dem zweiten Filter (F2)
zugeführt werden und kann das digitalisierte Signal des
Hinterachsgebers (H) direkt dem dritten Filter (F3)
zugeführt werden, wodurch sich eine andere kostengünstige
Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite eines
Kraftfahrzeugs ergibt, bei der Neigungsänderungen der
Karosserie, die z. B. durch Kurvenfahrten bedingt sind,
einfach und kostengünstig erkannt werden können und dadurch
bedingte Fehleinstellungen der Leuchtweite vermieden werden
können.
Claims (11)
1. Verfahren zur Regelung der Leuchtweite eines
Kraftfahrzeugs, bei dem an einer Stelle der Vorderachse
und an einer Stelle der Hinterachse Signale gemessen
werden, die von der relativen Stellung der
Fahrzeugkarosserie zu der Vorderachse und der
Hinterachse abhängen, bei dem eine Differenzbildung der
Signale von der Vorderachse zu denen von der
Hinterachse durchgeführt wird, bei dem das sich
ergebende Differenzsignal als Sollwertsignal durch eine
erste Mittelwertbildung gefiltert wird, wobei die Zeit
für die erste Mittelwertbildung durch eine erste
Filterzeitkonstante bestimmt ist, und bei dem
Stellelemente in ihrer Lage geregelt werden, wenn das
erste gefilterte Sollwertsignal von einem vorgegebenen
und zuvor eingestellten Wert abweicht, dadurch
gekennzeichnet, daß gleichzeitig zur ersten
Mittelwertbildung eine zweite Mittelwertbildung des
Sollwertsignals mit einer zweiten kleinen
Filterzeitkonstante und eine dritte Mittelwertbildung
des Sollwertsignals mit einer dritten langen
Filterzeitkonstante erfolgt, daß das so erzeugte zweite
gefilterte Sollwertsignal mit dem so erzeugten dritten
gefilterten Sollwertsignal verglichen wird und daß bei
Vorliegen einer Differenz zwischen dem zweiten
gefilterten Sollwertsignal und dem dritten gefilterten
Sollwertsignal die Regelung von dem ersten gefilterten
Sollwertsignal auf das dritte gefilterte Sollwertsignal
umgeschaltet wird und nach dem Wegfall einer Differenz
wieder von dem dritten gefilterten Sollwertsignal auf
das erste gefilterte Sollwertsignal umgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Filterzeitkonstante kleiner oder gleich der
zweiten Filterzeitkonstante ist und daß die dritte
Filterzeitkonstante länger als die zweite
Filterzeitkonstante ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Vorliegen einer Differenz zwischen dem zweiten
gefilterten Sollwertsignal und dem dritten gefilterten
Sollwertsignal die Regelung nur dann von dem ersten
gefilterten Sollwertsignal auf das dritte gefilterte
Sollwertsignal umgeschaltet wird, wenn das
Kraftfahrzeug eine Mindestgeschwindigkeit überschritten
hat und/oder keine positive oder negative
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vorliegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Vorliegen einer positiven oder negativen
Beschleunigung des Kraftfahrzeugs die Regelung in
Abhängigkeit von dem ersten gefilterten Sollwertsignal
erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Umschalten von dem ersten gefilterten
Sollwertsignal auf das dritte gefilterte Sollwertsignal
und umgekehrt eine Anpassung des zuletzt
eingeschalteten Sollwertsignals an das eingeschaltete
Sollwertsignal erfolgt.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Filterzeitkonstante der ersten Mittelwertbildung mit
zunehmender positiver oder negativer Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs auf kürzere Zeiten verringert wird und
daß die erste Filterzeitkonstante mit abnehmender
positiver oder negativer Beschleunigung des
Kraftfahrzeugs auf längere Zeiten vergrößert wird.
7. Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite eines
Kraftfahrzeugs mit einem Vorderachsgeber und einem
Hinterachsgeber, die Signale in Abhängigkeit von der
Lage der Fahrzeugkarosserie zu der Vorderachse und der
Hinterachse bilden, mit einem Sollwertbildner, der die
Differenz aus den Signalen von dem Vorderachsgeber und
dem Hinterachsgeber bildet, mit einem ersten Filter,
der eine erste Mittelwertbildung der Sollwerte
durchführt, und mit einem Regler, der in Abhängigkeit
von den gefilterten Sollwerten die Lage von
Stellelementen zur Einstellung der Leuchtweite des
Kraftfahrzeugs regelt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sollwertbildner (S) mit einem ersten Filter (F1)
verbunden ist, der eine erste Filterzeitkonstante
aufweist, daß der Sollwertbildner (S) mit einem zweiten
Filter (F2) verbunden ist, der eine zweite kurze
Filterzeitkonstante aufweist, daß der Sollwertbildner
(S) mit einem dritten Filter (F3) verbunden ist, der
eine dritte lange Filterzeitkonstante aufweist, daß der
erste Filter (F1) oder der dritte Filter (F3) über eine
Umschalteinrichtung (SE) mit dem Regler (R) verbindbar
ist, daß der zweite Filter (F2) und der dritte Filter
(F3) mit einem Subtrahierer (SU) verbunden sind, daß
der Subtrahierer (SU) mit einer
Kurvenerkennungseinrichtung (K) verbunden ist und daß
die Kurvenerkennungseinrichtung (K) bei Vorliegen einer
Differenz zwischen den Signalen von dem zweiten Filter
(F2) und dem dritten Filter (F3) die
Umschalteinrichtung (SE) derart umsteuert, daß der
dritte Filter (F3) mit dem Regler (R) verbunden ist und
bei Wegfall der Differenz der Regler (R) wieder mit dem
ersten Filter (F1) verbunden wird.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Filterzeitkonstante kleiner oder gleich
der zweiten Filterzeitkonstante ist und daß die dritte
Filterzeitkonstante länger als die zweite
Filterzeitkonstante ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurvenerkennungseinrichtung (K) zum einen mit
einem Geschwindigkeitssignalbildner (G) und zum anderen
mit einem Beschleunigungssignalbildner (B) verbunden
ist und daß die Kurvenerkennungseinrichtung (K) eine
Geschwindigkeitsschwellwerteinrichtung aufweist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschalteinrichtung (SE) mit dem
Beschleunigungssignalbildner (B) verbunden ist, der den
Regler (R) über die Umschalteinrichtung (SE) mit dem
ersten Filter (F1) verbindet, wenn eine Beschleunigung
des Kraftfahrzeugs vorliegt.
11. Einrichtung nach mindestens einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Beschleunigungssignalbildner (B) mit dem ersten Filter
(F1) verbunden ist und daß die erste
Filterzeitkonstante mit zunehmender positiver oder
negativer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs auf kürzere
Zeiten verringert wird und mit abnehmender positiver
oder negativer Beschleunigung auf längere Zeiten
vergrößert wird.
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