DE4120893C2 - Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2.

Die Erfindung geht somit aus von Beleuchtungsvorrichtungen, die heutzutage bei Kraftfahrzeugen üblich sind und bei denen beispielsweise die Abblendlicht- und die Standlicht-Funktion mittels zweier Scheinwerfer realisiert sind, die jeweils einen Glühfaden (Leuchtmittel) für Scheinwerfer- und Standlichtbetrieb besitzen. Entspre­ chend ist das Rücklicht durch mindestens zwei Rück-Leuchten und das Bremslicht durch ebenfalls mindestens zwei Brems-Leuchten realisiert, die jeweils paarweise nebeneinander bzw. sogar in einer einzigen Leuchtenkammer integriert angeordnet sind. In diesem Fall ist es auch bekannt, eine Zweifaden-Glühlampe als Leuchtmit­ tel für die beiden Beleuchtungsfunktionen Bremslicht- und Rücklicht zu verwenden, deren beiden Glühfäden im Bedarfsfall gemeinsam oder getrennt, jedoch gemein­ sam mit dem entsprechenden Glühfaden der räumlich getrennt angeordneten ande­ ren Leuchte geschaltet sind. Als weitere Beleuchtungsfunktion ist beispielsweise die des Nebel-Rücklichts von Interesse, das in aller Regel räumlich benachbart zu oder integriert mit einem Rücklicht bzw. Bremslicht des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.

Die bekannten Beleuchtungsvorrichtungen weisen eine Vielzahl von Leuchtmitteln auf, die beispielsweise im Falle der Zweifaden-Glühlampen anschluss- und ansteu­ ertechnisch problematisch sind und die darüber hinaus einen grossen Verkabe­ lungsaufwand erfordern. Nachteilig ist ferner trotz der Vielzahl der Leuchtmittel die häufig zu beobachtende Erscheinung eines Leuchtmittel-Ausfalls. Zwar sind in die­ sem Zusammenhang eine Vielzahl von Überwachungseinrichtungen bekannt, die in einem derartigen Fall den Fahrzeugbenutzer auf einen Defekt der Beleuchtungsvor­ richtung hinweisen. Da derartige Überwachungseinrichtungen jedoch eine Vielzahl von Leuchtmitteln in die Überwachung einbeziehen müssen, sind diese Einrichtun­ gen zusätzlich problematisch und verstärken sowohl die Ausfall-Wahrscheinlichkeit als auch den erforderlichen Verkabelungs-, Anschluss- und Leistungssteuerungs­ aufwand.

Ferner sind aus der DE 38 26 598 C1, der DE 39 27 496 A1 und der US 38 14 984 Beleuchtungsvorrichtungen von Motorfahrzeugen mit den Merkmalen des Oberbe­ griffs des Patentanspruchs 1 bzw. 2 bekannt, bei denen bei Ausfall einer Beleuchtungsfunk­ tion auf eine Ersatzleuchte oder einen Ersatzglühfaden in der defekten Leuchte umgeschaltet wird. Diese Notfallfunktion vermag jedoch die ausgefallene Beleuch­ tungsfunktion nur unzureichend zu kompensieren, da eine irgendwie geartete Lei­ stungsanpassung bei der Versorgung der Ersatzleuchte oder des Ersatzglühfadens nicht erfolgt und die Leuchtstärke des Ersatzelements von der für die eigentliche Leuchtfunktion abweicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen deutlich verringerten An­ schluss-, Schaltungs- und Steuerungsaufwand auszeichnet und die darüber hinaus eine einfache Möglichkeit bietet, zumindest im Bedarfsfall, d. h. bei Ausfall eines Leuchtmittels, eine dem Normalfall angepaßte Notfallfunktion auszuführen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 bzw. 2.

Nach dem Patentanspruch 1 soll eines der ersten Leuchtmittel in der Lage sein, zumindest im Bedarfsfall die Beleuchtungsfunktion der zumindest benachbart angeordneten Leuchte für die zweite Beleuchtungsfunktion zu übernehmen. Dies wird möglich durch die variable Leistungssteuerung für das erste Leuchtmittel, durch das sowohl die erste als auch die zweite Beleuchtungsfunktion realisierbar ist. Dabei kann die Leistungssteuerung so vorgenommen werden, daß bei ausgeschalteter erster Beleuchtungsfunktion die Leistung der zweiten Beleuchtungsfunktion entspricht. Ist es hingegen erforderlich, beide Beleuchtungsfunktionen gleichzeitig zu realisieren, beispielsweise Rück- und Bremslicht bei Ausfall des für die zweite Beleuchtungsfunktion Bremslicht vorgesehenen Leuchtmittels zu realisieren, so erfolgt die Leistungssteuerung des ersten Leuchtmittels in der Weise, daß diesem die größere der für die beiden Beleuchtungsfunktionen erforderliche Leistung zugeführt wird. Für das Beispiel Rück- und Bremslicht bedeutet dies bei einer Leistung von beispielsweise 5 Watt für das Rücklicht und 21 Watt für das Bremslicht, bezogen auf jede der eingesetzten Leuchten, daß bei Ausfall einer der beiden Bremsleuchten die benachbarte Rückleuchte mit 21 Watt versorgt wird.

Der Patentanspruch 2 behandelt den umgekehrten Fall. Hier wird mit Hilfe des Leuchtmittels für die zweite Beleuchtungsfunktion die Funktion des benachbart angeordneten ersten Leuchtmittels simuliert. Für das bereits erwähnte Beispiel des Rücklichts als erste Beleuchtungsfunktion und des Nebelschlußlichts als zweite Beleuchtungsfunktion kann beispielsweise bei einem Ausfall des Rücklichts die benachbart angeordnete Nebelschlußleuchte mit einer Leistung von 5 Watt angesteuert werden, um so die Beleuch­ tungsfunktion Rücklicht mit Hilfe eines Nebellichts zu realisieren.

Während bisher hauptsächlich der Fall betrachtet wurde, bei dem ein Leuchtmittel die Funktion eines anderen Leuchtmittels übernimmt, d. h. von zwei individuellen Leuchtmitteln ausgegangen wurde, wird im folgenden ein weiterer Aspekt der Erfindung erläutert. Es handelt sich dabei um die Möglichkeit, mit Hilfe ein und desselben Leuchtmittels zwei verschiedene Beleuchtungsfunktionen zu realisieren. Hierzu wird das Leuchtmittel mit der Leistung angesteuert, die für die jeweilige Beleuchtungs­ funktion erforderlich ist. Im Falle des Rück- und Bremslichts erfolgt die Ansteuerung somit mit 5 bzw. 21 Watt. Ist es dabei erforderlich, beide Beleuchtungsfunktionen gleichzeitig zu realisieren, so kann dies hierbei ebenfalls in der Weise vorgenommen werden, daß das Leuchtmittel mit der maximalen der beiden erforderlichen Leistun­ gen, hier 21 Watt angesteuert wird. Es ist sogar möglich, in diesem Fall die zugeführte Leistung noch zu erhöhen, um hinsichtlich der Leuchtkraft einen Unterschied zwischen den beiden Betriebsfällen, hier Bremslicht allein bzw. Bremslicht in Verbindung mit dem Rücklicht, herzustellen. Entsprechend kann für das Beispiel Abblend- bzw. Fernlicht einerseits und Standlicht andererseits die Funktion "Standlicht allein" durch eine leistungsarme Ansteuerung des Abblendlicht-Leuchtmittels realisiert werden.

Die Leistungssteuerung des zwei Beleuchtungsfunktionen zugeordneten Leuchtmittels bzw. der beiden unterschiedlichen Beleuchtungsfunktionen zugeordneten Leuchtmittel kann so vorgenommen werden, daß die bzw. das Leuchtmittel stets mit der maximalen Leistung für die gewünschten Beleuchtungsfunktionen angesteuert werden. Im Falle von Rück- und Bremslicht werden somit zwei voneinander getrennte Glühfäden mit der größeren der beiden Leistungen, hier jeweils 21 Watt für die Funktion Bremslicht, angesteuert. Auch bei Ausfall eines der beiden Glühfäden entspricht die ausgesandte Leistung zumindest annähernd der für die beiden Beleuchtungsfunktionen erforderlichen Leistung.

Demgegenüber ergibt sich eine deutliche Verbesserung, wenn die Leistungssteuerung in Abhängigkeit von Funktions- Überwachungseinrichtungen der Leuchtmittel erfolgt. Nur bei Ausfall eines Leuchtmittels wird das für die andere Beleuchtungsfunktion vorgesehene, benachbart angeordnete Leuchtmittel als Ersatz herangezogen. Damit ist das Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs bei ordnungsgemäßer Funktion sämtlicher Leuchtmittel unverändert und nur bei Ausfall eines Leuchtmittels in dem Umfang verändert, wie es durch die Realisierung der Notfunktion erforderlich ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung und

Fig. 2 die leistungsmäßige Beschaltung der Beleuchtungsanlage von Fig. 1 zur Realisierung verschiedener Beleuchtungsfunktionen.

Die Beleuchtungsvorrichtung von Fig. 1 enthält ein mit ZLM bezeichnetes zentrales Lichtmodul, das abhängig von nicht dargestellten Betätigungsschaltern für die verschiedenen Beleuchtungsfunktionen die in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Leuchtmittel beschaltet. Bei diesen Leuchtmitteln handelt es sich an der Stirnseite um zwei Glühfäden 1 und 2 für das Abblendlicht, Glühfäden 3 und 4 für das Fernlicht, von denen die Glühfäden 1 bis 4 in je einem Front-Scheinwerter (nicht dargestellt) des Kraft­ fahrzeugs angeordnet sind. Ferner sind am Heck Glühfäden 5 bis 8 vorhanden, die je in einer zugeordneten Rückleuchte (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und mit deren Hilfe die Beleuchtungsfunktionen Rücklicht, Bremslicht und Nebelschlußlicht realisierbar sind.

Jeder der Glühfäden 1 bis 8 ist individuell vom ZLM aus mit elek­ trischer Leistung beaufschlagbar. Ferner ist neben der gewünschten Beleuchtungsfunktion auch der evtl. Ausfall eines Glühfadens erfaßbar und durch eine entsprechende Kombinationsmaßnahme zu beheben bzw. zu mildern. Hierzu sind im ZLM nicht dargestellte Strom- bzw. Widerstandsmesser für die zu den Glühfäden 1 bis 8 führenden Leitungen vorgesehen.

Im Normalfall, d. h. bei ordnungsgemäßer Funktion der Glühfäden 1 bis 8 werden diese vom ZLM mit der erforderlichen Leistung für die jeweilige Beleuchtungsfunktion bestromt. Dies ist anhand des in Fig. 2 dargestellten Diagramms für die Glühfäden. 1 bis 8 und die Schaltung der verschiedenen, mit I bis V bezeichneten Kombinationen von Lichtfunktionen dargestellt. Die zu den einzelnen Glühfäden 1 bis 8 dargestellten Impulsdiagramme geben die mit Hilfe des bekannten Pulsweitenmodulationsverfahren den einzelnen Glühfäden zugeführte Spannung wieder, aus denen sich die zugeführte Leistung über den quadratischen Zusammenhang berechnen läßt.

In I soll Abblend- und Standlicht eingeschaltet sein, während die Funktionen Fernlicht, Bremslicht und Nebelschlußlicht ausgeschaltet sind. Die Glühfäden 1 und 2 (für Abblendlicht) liegen kontinuierlich an Betriebsspannung. Die Glühfäden 3 und 4 dienen nunmehr dazu, die Funktion Standlicht zu realisieren. Sie werden getaktet an die Betriebsspannung angelegt. Dabei ist die Taktzeit so gewählt, daß die zugeführte Leistung - gemittelt - gleich der erforderlichen Leistung von 5 Watt entspricht.

Auch die Glühfäden 5 bis 8 werden getaktet betrieben. Damit wird in den auf den beiden Seiten angeordneten Glühfäden-Doppel 5/7 bzw. 6/8 die Funktion Stand- bzw. Begrenzungslicht realisiert. Die Taktzeit ist wiederum so gewählt, daß die zugeführte Leistung gleich dem erforderlichen Wert von jeweils 5 Watt entspricht.

In II sollen bis auf die Funktion "Nebelschlußlicht" die Beleuchtungsfunktionen Abblend-, Fern-, Stand- und Bremslicht realisiert sein. Bis auf die Glühfäden 7 und 8 liegen alle Glühfäden 1 bis 6 kontinuierlich an Betriebsspannung. Dabei wird mit den Glühfäden 1 und 2 Abblendlicht, den Glühfäden 3 und 4 Fernlicht und den Glühfäden 5 und 6 die Funktion Bremslicht realisiert. Die Funktion Standlicht wird, da sie gegenüber den Funktionen Abblend- und Fernlicht nicht wahrnehmbar ist, nicht gesondert berücksichtigt.

In III sollen bis auf die Funktion Bremslicht sämtliche vorgesehenen Lichtfunktionen realisiert werden. Im Unterschied zu II ist nun das Glühfäden-Doppel 7 und 8 für die Funktion Nebelschlußlicht kontinuierlich an Betriebsspannung angelegt, während das Glühfäden-Doppel 5 und 6 ("Bremslicht aus") nur noch getaktet betrieben ist und damit die Funktion Stand- bzw. Begrenzungslicht liefert.

In IV soll Abblend- und Fernlicht ausgeschaltet sein, während Standlicht, Bremslicht und Nebelschlußlicht eingeschaltet sind. Die Glühfäden 1 und 2 sind dabei spannungslos, die Glühfäden 3 und 4 (für die Funktion "Standlicht") getaktet betrieben, während die übrigen Glühfäden 5 bis 8 für die Funktionen Bremslicht und Nebelschlußlicht kontinuierlich an Betriebsspannung angelegt sind.

Schließlich ist in V eine Situation dargestellt, bei der die Funktion eines defekten Glühfadens, hier des Glühfadens 3, durch einen ansonsten nicht oder mit zumindest geringerer Leistung versorgten Glühfaden übernommen wird. Der Glühfaden 3 sollte dabei zusammen mit dem Glühfaden 4 die Funktion Standlicht realisieren. Sein Ausfall wird nunmehr durch den benachbart angeordneten Glühfaden 1 übernommen, der wie der Glühfaden 4 getaktet eingeschaltet und mit derselben Leistung versorgt ist.

Entsprechend kann beispielsweise der Ausfall des Glühfadens 7 zur Realisierung der Funktion Nebelschlußlicht mit Hilfe des Glühfadens 5 kompensiert werden, sofern dieser leistungsmäßig wie der intakte Glühfaden 7 angesteuert wird. Der Glühfaden 5 wird somit in diesem Fall kontinuierlich an Betriebsspannung gelegt, unabhängig davon, welche Funktion der Glühfaden 5 eigentlich realisieren muß.

Claims (5)

1. Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer ersten Beleuchtungsfunktion, die durch je ein erstes Leuchtmittel enthaltende erste Leuchten realisierbar ist, und mit einer zweiten Beleuchtungsfunktion, die mittels einer ein Leuchtmittel enthaltenden und zumindest in räumlicher Nähe zu je einer der ersten Leuchten angeordneten je zweiten Leuchte realisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Leuchtmittel individuell ansteuerbar sind und daß das bei der je zweiten Leuchte angeordnete erste Leuchtmittel mit einer Leistung ansteuerbar ist, die variabel und maximal gleich der des Leuchtmittels für die Beleuchtungsfunktion maximaler Lei­ stung ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer ersten Beleuchtungsfunktion, die durch je ein erstes Leuchtmittel enthaltende ersten Leuchten realisierbar ist, und mit einer zweiten Beleuchtungsfunktion, die mittels einer ein Leuchtmittel enthaltenden und zumindest in räumlicher Nähe zu je einer der ersten Leuchten angeordneten je zweiten Leuchte realisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtmittel der der zweiten Beleuchtungsfunktion zugeordneten Leuchte mit einer Leistung ansteuerbar ist, die variabel und gleich den beiden Leistungswerten ist, die für die beiden Beleuchtungsfunktionen erforderlich sind.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtmittel für die der zweiten Beleuchtungsfunktion zugeordneten Leuchte identisch mit einem der ersten Leuchtmittel ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leuchte ein eigenes Leuchtmittel zugeordnet ist.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungssteuerung der Leuchtmittel in Abhängigkeit von Funktions- Überwachungseinrichtungen der Leuchten erfolgt.