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Dokumentenidentifikation DE3839427C2 28.10.1993
Titel Einrichtung zur automatischen Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen
Anmelder Vogt Electronic AG, 94130 Obernzell, DE
Erfinder Hartmann, Uwe, Ing.(grad.), 8391 Untergriesbach, DE;
Mai, Udo, Ing.(grad.), 8391 Untergriesbach, DE
DE-Anmeldedatum 23.11.1988
DE-Aktenzeichen 3839427
Offenlegungstag 31.05.1990
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.10.1993
IPC-Hauptklasse B60Q 1/115

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In Zukunft soll für Kraftfahrzeuge eine Leuchtweiteneinstellung für das Abblendlicht per Gesetz vorgeschrieben werden. Diese soll es dem Führer eines Kraftfahrzeugs ermöglichen, die Leuchtweite der Scheinwerfer in Abhängigkeit von der Beladung des Fahrzeuges immer auf einen konstanten, vorgeschriebenen Wert einzustellen. Der Führer des Kraftfahrzeugs muß also nach subjektivem Empfinden die Leuchtweite der Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs einstellen. Eine solche Einstellung ist in vielen Fällen fehlerhaft und kann dem Sinn des Gesetzes, eine Blendung des Gegenverkehrs auszuschließen, nicht genügen.

Abhilfe schaffen automatisch arbeitende Einrichtungen wie die aus der DE 33 03 994 A1 bekannte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die elektromechanisch arbeitet, und bekannte Einrichtungen anderer Art, die hydromechanisch oder pneumatisch arbeiten, wie diejenige gemäß DE 30 13 114 A1. Allen gemeinsam ist der sehr hohe Preis, der einer allgemeinen Einführung von automatischen Leuchtweitenregelungen in Kraftfahrzeugen im Wege steht. Bei der bekannten Einrichtung gemäß DE 33 03 994 A1 kommt hinzu, daß sie gegen Bauteiletoleranzen, Einbauverhältnisse und Umwelteinflüsse sehr empfindlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die mit einem geringen Schaltungsaufwand unter Verwendung preiswerter Standardbauteile realisierbar ist und darüber hinaus gegen Bauteiletoleranzen speziell auch der Variometer sowie gegen Umwelteinflüsse und Einbauverhältnisse unempfindlich ist.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Differenzvariometer sind als Wegstreckenaufnehmer in der Meßtechnik allgemein bekannt (E. Schrüfer, "Elektrische Meßtechnik", Carl Hansen Verlag 1983, S. 243 bis 248). Ihre beiden gegenläufig veränderbaren Induktivitäten bilden bei der Messung des von ihnen gelieferten Signals gewöhnlich eine Halbbrücke, die durch Widerstände zu einer Vollbrücke ergänzt wird, in deren Diagonale das Meßsignal als Brückenspannung abgreifbar ist, die auf irgendeine bekannte Weise, ggf. auch nach Gleichrichtung, meßbar ist. Differenzvariometer gemäß dem Patentanspruch 1 messen ebenso wie die für sich bekannten gewöhnlichen Variometer, die eine einfache Wicklung ohne Mittelanzapfung aufweisen, in die der Erregerstrom an einem Spulenende eingespeist wird (DE 33 03 994 A1), berührungsfrei, haben den letzteren gegenüber aber aufgrund der besonderen Beschaltung mit den Dioden und der Einspeisung des Speisewechselstromes über den Mittelabgriff den Vorteil einer weitgehenden Unabhängigkeit von der Temperatur an der Meßstelle und Unempfindlichkeit gegen Toleranzen ihrer Induktivitätswerte, weil die Größe des Meßsignals praktisch nur vom Verhältnis der sich beim Einfedern gegenläufig ändernden Induktivitätswerte beiderseits des Mittelabgriffs abhängt. Außerdem stellen sie in Verbindung mit den Dioden das Meßsignal als der Einfederung entsprechende Gleichspannung zur Verfügung, so daß dieses über eine einfache, unabgeschirmte und hinsichtlich ihrer Verlegung im Kraftfahrzeug unkritische Verbindungsleitung weitergeleitet werden kann, und das Meßsignal entspricht bei ihnen nach Größe und Vorzeichen der Verschiebung des Kerns aus einer vorgegebenen Mittelstellung bezüglich der Wicklung, in der das Ausgangssignal den Wert Null hat, und ist damit zu der jeweiligen Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber einer vorbestimmten Neutrallage bezüglich der Achsen unmittelbar proportional, so daß es mit großer Genauigkeit in einer einfachen elektronischen Schaltungsanordnung weiterverarbeitet werden kann.

Der Patentanspruch 2 hat eine bevorzugte Ausgestaltung der Einrichtung gemäß Patentanspruch 1 zum Gegenstand. Wenn auch die Scheinwerferstellung bezüglich des Fahrzeugaufbaus mit Differenzvariometern gemäß Patentanspruch 1 gemessen wird, bleiben auch Temperaturunterschiede zwischen den Meßstellen, unterschiedliche Induktivitätswerte zwischen den einzelnen Differenzvariometern und die Kurvenform sowie die Frequenz des von einem gemeinsamen Oszillator lieferbaren Speise-Wechselstromes für die Differenzvariometer praktisch ohne Einfluß auf die Genauigkeit der Leuchtweitenregelung, wobei auch die Meßsignale von den Differenzvariometern an den Scheinwerfern über eine einfache, nicht abgeschirmte Leitung übertragbar sind und der Abweichung der Scheinwerferstellung von einer vorgegebenen Neutralstellung bezüglich des Fahrzeugaufbaus unmittelbar entsprechen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nachstehend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Bild 1 in schematischer Darstellung die Anordnung der einzelnen Teile der Einrichtung an einem Kraftfahrzeug,

Bild 2 das Prinzip-Schaltbild einer Ausführung der elektrischen Schaltung bei der Einrichtung nach Bild 1,

Bild 3 die Verschaltung der Differenzvariometer für die Vorderachse und die Hinterachse bei Einsatz von zwei Differenzvariometern je Achse, und

Bild 4 das Prinzipschaltbild einer Schaltung mit einem A/D-Wandler zur Umwandlung des Meßsignals eines Differenzvariometers in ein digitales Signal zur Weiterleitung und Weiterverarbeitung.

Gemäß Bild 1 ist an der Vorderachse und an der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs je ein Differenzvariometer 21, 22 angebracht. Die Differenzvariometer 21, 22 liefern ihre Information über den Einfederungszustand der jeweiligen Achse als elektrisches Meßsignal A bzw. B an eine Subtrahierschaltung 23. Diese Schaltung ermittelt die Differenz zwischen den beiden Ausgangssignalen und liefert eine der Abweichung proportionale Steuerspannung X an zwei an den Scheinwerfern 26 angebrachte Stellglieder 24. Die letzteren vergleichen die Steuerspannung X mit einer ebenfalls jeweils durch ein Differenzvariometer 25 gewonnenen Spannung Y, die der Position des betreffenden Schweinwerfers 26 (und damit der Leuchtweite) proportional ist. Über einen Getriebemotor 27 wird die Position des jeweiligen Schweinwerfers 26 so verändert, bis die zur Position der Scheinwerfer proportionalen Spannung Y und die Steuerspannung X gleich sind.

In Bild 2 ist die elektrische Schaltung schematisch dargestellt. Ein zentraler Oszillator 1 versorgt die Differenzvariometer 2, 3 an den Achsen sowie die Differenzvariometer 4, 5 an den Scheinwerfern. Die Differenzvariometer haben eine Wicklung mit Mittelabgriff, deren Enden über eine Serienschaltung aus zwei Dioden miteinander verbunden sind und der der Speise-Wechselstrom vom Oszillator 10über den Mittelabgriff zugeführt wird. Durch die Wahl jeweils eines Differenzvariometers als Sensor sowohl für die Achseinfederung als auch für die Scheinwerferstellung haben weder die Kurvenform oder die Frequenz des Oszillators 1, noch ein Temperaturunterschied oder unterschiedliche Induktivitätswerte zwischen den einzelnen Differenzvariometern einen Einfluß auf die Genauigkeit der Leuchtweitenregelung. Auch ist es dadurch möglich, eine einfache, zweiadrige Leitung zur Verbindung der Differenzvariometer mit den anderen Schaltungsteilen zu verwenden, weil die Differenzvariometer das der Einfederung entsprechende Ausgangssignal als unmittelbar entsprechende Gleichspannung abgeben.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung zur automatischen Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer (26) von Kraftfahrzeugen, bei der die Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber den Achsen mittels mindestens eines Sensors je Achse in Form eines Variometers mit entsprechend der Einfederung veränderbarer Induktivität gemessen und das Meßsignal jedes Variometers über eine Leitung in eine vom Variometer entfernte Auswerteschaltung (23, 24) eingegeben wird, die Steuersignale zur Steuerung der Relativlage der Scheinwerfer (26) bezüglich des Fahrzeugaufbaus bildet und an Steuerelemente (27) für die Scheinwerfer (26) liefert, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Variometer als Differenzvariometer (21, 22; 2, 3; 2, 2a, 3, 3a) mit über einen Mittelabgriff mit dem Speisewechselstrom versorgter Wicklung ausgeführt ist, deren Enden über zwei in Serie geschaltete Dioden verbunden sind, zwischen denen das Meßsignal des Variometers abgenommen wird, und daß auch die Relativlage der Fahrzeugscheinwerfer (26) bezüglich des Fahrzeugaufbaus jeweils mittels eines solchen Differenzvariometers (25; 4, 5) gemessen wird und das von diesem gelieferte, dieser Relativlage entsprechende Meßsignal (Y) zusammen mit den Meßsignalen (A, B) von den Differenzvariometern (21, 22; 2, 3; 2, 2a, 3, 3a) zur Messung der Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber den Achsen in die Auswerteschaltung (23, 24) eingegeben wird, so daß für die Verbindung der Differenzvariometer mit der Auswerteschaltung eine zweiadrige, in weiten Grenzen beliebig lange, nicht abgeschirmte Leitung verwendbar ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber den Achsen sowohl für die Vorderachse als auch für die Hinterachse mindestens je eine Differenzvariometer (2, 3) vorgesehen ist und aus den Meßsignalen dieser Differenzvariometer in einer Vergleichseinrichtung (23) ein Differenzsignal (X) gebildet wird.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Einfederung auf beiden Seiten der Vorderachse und der Hinterachse für jede Achse zwei Differenzvariometer (2, 2a, 3, 3a) und eine zusätzliche Vergleichseinrichtung vorgesehen sind, deren Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung ( 23) zur Bildung des Differenzsignals (X) zugeführt wird.
  4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speise-Wechselspannung für die Differenzvariometer (2 bis 5) nach Gleichrichtung zur Stromversorgung weiterer elektronischer Baugruppen verwendet wird.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere elektronische Baugruppen A/D-Wandler (15) zum Umwandeln des Meßsignals eines zugehörigen Differenzvariometers in ein entsprechendes digitales Ausgangssignal vorgesehen sind.






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