DE10019843C2 - Control device for operating and controlling gas discharge lamps in headlights - Google Patents
Control device for operating and controlling gas discharge lamps in headlightsInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät zum Betrieb und zur Steuerung von Gasentladungslampen, insbesondere Hochdruck- Gasentladungslampen, die in Scheinwerfer, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen, eingebaut sind, gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention relates to a control unit for operation and Control of gas discharge lamps, especially high pressure Gas discharge lamps used in headlights, preferably from Motor vehicles are installed, according to the in the preamble of Claim 1 defined genus.
Bei einem in der Praxis bekannten Steuergerät dieser Art zum Betrieb und zur Steuerung von Gasentladungslampen ist in dem Steuergerät als Kern ein Mikrokontroller vorgesehen, durch welchen alle Funktionen der Gasentladungslampe gesteuert und geregelt werden. Bei heute auf dem Markt befindlichen Kraftfahrzeugscheinwerfern dieser Art kann der Scheinwerfer auch so gestaltet sein, dass Abblendlicht und Fernlicht mit einer einzigen in dem Scheinwerfer vorgesehenen Gasentladungslampe erzeugt werden. So ist ein unter der Bezeichnung Bilitronic auf dem Markt befindliches Bifunktion-Litronic-System bekannt, bei welchem mit einer einzigen Gasentladungslampe Abblendlicht und Fernlicht erzeugt werden. Durch Bewegen der Gasentladungslampe innerhalb des Reflektors oder einer beweglichen Blende wird von einem Zustand, Abblendlicht bzw. Fernlicht, in den anderen Zustand, Fernlicht bzw. Abblendlicht, umgeschaltet. Das dabei notwendige Stellelement besteht aus einem Elektromagnetsystem und einer zugehörigen Steuerelektronik, die mit dem Magnetsystem eine konstruktive Einheit bildet. Diese Steuerelektronik ist vom Steuergerät der Gasentladungslampe vollständig unabhängig und mit entsprechendem Aufwand an Schaltungselementen und damit einhergehenden Kosten verbunden.In a control device of this type known in practice for Operation and control of gas discharge lamps is in the Control unit provided as the core of a microcontroller through which All functions of the gas discharge lamp controlled and regulated become. With those on the market today Motor vehicle headlights of this type can also be used for headlights be designed in such a way that low and high beams are combined with one only gas discharge lamp provided in the headlight be generated. So is one under the name Bilitronic on the Bifunction litronic system known in the market, in which with a single gas discharge lamp low and high beam be generated. By moving the gas discharge lamp inside the Reflector or a movable aperture is from a state Low beam or high beam, in the other state, high beam or Low beam, switched. The necessary control element exists from an electromagnetic system and associated control electronics, which forms a structural unit with the magnet system. This Control electronics are from the control unit of the gas discharge lamp completely independent and with the corresponding effort Circuit elements and associated costs.
Aus der DE 197 05 985 A1 ist eine Anordnung zum Betrieb und zur Steuerung von mit Steuergeräten versehenen Gasentladungslampen, insbesondere Hochdruck-Gasentladungslampen bekannt, welche mittels eines Mikrokontrollers gesteuert werden. Dieser eine Mikrokontroller ist zentral in einem Masterknoten angeordnet und dient allen Steuergeräten, die als Slaveknoten fungieren. Datenaustausch erfolgt über ein Datenbussystem. Ein zweites, von der Steuerung der Gasentladungslampen völlig unabhängiges zu steuerndes System ist hier nicht vorgesehen, das vom zentralen Mikrokontroller zu versorgen wäre. Daher ist auch keine verschachtelte Arbeitsweise für zwei Systeme dort offenbart oder auch nur angedeutet.DE 197 05 985 A1 describes an arrangement for operating and Control of gas discharge lamps provided with control devices, in particular, high-pressure gas discharge lamps are known, which by means of a microcontroller can be controlled. This is a microcontroller is centrally arranged in a master node and serves everyone Control devices that act as slave nodes. Data exchange takes place via a data bus system. A second, from the control of the Gas discharge lamps fully independent system to be controlled is here not provided that would be supplied by the central microcontroller. Therefore, there is no nested way of working for two systems disclosed or even hinted at.
Aus der DE 198 22 149 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Leuchtweite eines Scheinwerfers eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der mit einer einzigen Lichtquelle und einer Vielzahl ebener und einzeln ansteuer- und verstellbaren, spiegelnden Umlenkelementen, die im Rahmen der Leuchtweitenregelung als Messsender dienen, auch die Funktion des Abblendlichts und des Fernlichts realisiert werden kann. Dabei soll die Umschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht mittels der Umlenkelemente einfach und schnell erfolgen können. Hier ist einerseits zur Realisierung von Fern- und Abblendlicht ein vollständig anderer prinzipieller Weg als bei vorliegender Erfindung beschritten und zum anderen durch die für die Realisierung notwendige Vielzahl der Umlenkelemente ein erheblicher Aufwand vonnöten.DE 198 22 149 A1 describes a device for control and / or Regulation of the light range of a headlight of a motor vehicle known, with a single light source and a variety level and individually controllable, adjustable, reflecting Deflection elements used as measuring transmitters within the scope of headlight range control serve, also the function of the low beam and high beam can be realized. The switchover between Low and high beam by means of the deflection elements simple and can be done quickly. On the one hand, here is the realization of High beam and low beam are a completely different principle path than in the present invention and on the other hand by the for the implementation of the necessary variety of deflection elements considerable effort is required.
Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, hat demgegenüber den entscheidenden Vorteil, dass eine erhebliche Reduzierung der Kosten des Gesamtsystems zu erreichen ist.The control device according to the invention with the characterizing features of Claim 1 has the decisive advantage that a significant reduction in the cost of the overall system can be achieved.
Gemäß der Erfindung ist prinzipiell bei dem Steuergerät zum Betrieb und zur Steuerung von Gasentladungslampen, welches mit einem Mikrokontroller ausgestattet ist, vorgesehen, dass dem Mikrokontroller, neben den für den Betrieb und die Steuerung im System der Gasentladungslampe erforderlichen Signalen, auch Signale in einem System für eine Fernlicht-/Abblendlicht-Schaltung einer einzigen Gasentladungslampe im Scheinwerfer zugeführt werden, und dass der Mikrokontroller derart gestaltet ist, dass er diese Signale beider Systeme verschachtelt und/oder gegebenenfalls in Unterbrechungs- Behandlung verarbeitet und nach Anforderung veranlasst, ein für die Fernlicht-/Abblendlicht-Schaltung vorgesehenes Elektromagnetsystem entsprechend mit Spannung zu beaufschlagen. In principle, according to the invention, the control unit is used for operation and for the control of gas discharge lamps, which with a Microcontroller is provided, that the Microcontroller, in addition to those for operation and control in the system the gas discharge lamp required signals, including signals in one High beam / low beam switching system for a single Gas discharge lamp can be fed into the headlight, and that the Microcontroller is designed so that it receives both of these signals Systems nested and / or possibly interrupted Treatment processed and arranged on request, one for the High beam / low beam circuit provided electromagnetic system to apply voltage accordingly.
Durch die in den weiteren Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Steuergerätes zum Betrieb und zur Steuerung von Gasentladungslampen in Scheinwerfern möglich.By the measures set out in the other claims advantageous developments and improvements of claim 1 specified control unit for the operation and control of Gas discharge lamps possible in headlights.
Gemäß einer ersten besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes ist als für die Fernlicht- /Abblendlicht-Schaltung vorgesehenes Elektromagnetsystem ein Rahmenmagnet- oder ein Hubhaftmagnetsystem vorgesehen ist. Beide Magnetsysteme dieser Ausgestaltungsform bewegen entweder die in einem Rahmen innerhalb des Scheinwerfers angeordnete Gasentladungslampe oder bei feststehender Gasentladungslampe eine Blende, um den Zustand Abblendlicht oder Fernlicht zu erreichen.According to a first particularly advantageous embodiment of the control device according to the invention is as for the high beam / Low beam circuit provided electromagnetic system Frame magnet or a lifting magnet system is provided. Both Magnet systems of this design either move the in a frame arranged inside the headlamp Gas discharge lamp or a with a fixed gas discharge lamp Aperture to achieve the low beam or high beam state.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes ist bei dem für die Fernlicht-/Abblendlicht- Schaltung vorgesehenen Elektromagnetsystem ein Zweispulmagnet mit einer Anzugs- und einer Haltewicklung vorgesehen. In weiterer Ausgestaltung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Mikrokontroller des Steuergeräts zum Einschalten der Fernlichts die Anzugswicklung allein mit der Versorgungsspannung, insbesondere die Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeuges, verbindet.According to a particularly advantageous embodiment of the above described embodiment of the invention Control unit is for the high beam / low beam Circuit provided electromagnet system with a two-coil magnet a pull-in and a holding winding are provided. In another Design has proven to be advantageous that the Microcontroller of the control unit for switching on the high beams the pull-up winding with the supply voltage alone, in particular the vehicle electrical system voltage, combines.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergerätes ist vorgesehen, dass der Mikrokontroller des Steuergeräts nach einer gewissen Zeitspanne nach dem Einschalten der Fernlichts durch die Verbindung der Anzugswicklung allein mit der Versorgungsspannung, insbesondere mit der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeuges, die Anzugswicklung und die Haltewicklung in Reihe mit der Versorgungsspannung, insbesondere mit der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeuges, verbindet. In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausgestaltung wird die gewisse Zeitspanne, nach welcher die Anzugswicklung und die Haltewicklung in Reihe mit der Versorgungsspannung verbunden werden, vom Mikrokontroller des Steuergerätes in Fehlerdiagnose überwacht und gegebenenfalls korrigiert. In alternativer oder zusätzlicher Weise kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der vom Mikrokontroller geschaltete Strom, insbesondere der der Anzugswicklung zugeführte, geschaltete Strom, der als Übererregungsstrom bezeichnet werden kann, vom Mikrokontroller des Steuergerätes in Fehlerdiagnose überwacht und gegebenenfalls korrigiert wird.In a further expedient embodiment of the invention Control unit is provided that the microcontroller Control unit after a certain period of time after switching on the high beam by connecting the pull-in winding alone with the supply voltage, in particular with the vehicle electrical system voltage of a motor vehicle, the pull-in winding and the holding winding in Row with the supply voltage, especially with the Vehicle electrical system voltage connects. In advantageous further development of this embodiment is the certain Time period after which the pull-in winding and the holding winding be connected in series with the supply voltage from Microcontroller of the control unit monitors in fault diagnosis and corrected if necessary. In an alternative or additional way can advantageously be provided that the microcontroller switched current, in particular that supplied to the pull-in winding, switched current, which is referred to as overexcitation current can, from the microcontroller of the control unit in fault diagnosis is monitored and corrected if necessary.
Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung nimmt der Mikrokontroller des Steuergerätes die Beaufschlagung des Elektromagnetsystems mit Spannung in der Weise vor, dass ein möglichst prell- und geräuschfreies Anliegen in die gewünschte Position, entsprechend dem Fernlicht oder dem Abblendlicht, in kürzest möglicher Zeit erreicht wird. Dabei wird in einer definierten Zeitspanne, unter Beachtung von Schaltzeit- und Synchronisationsanforderungen, die zwischen rechtem und linken Scheinwerfer bestehen, die angestrebte Position erreicht.According to a particularly expedient embodiment of the invention the microcontroller of the control unit takes on the Electromagnetic system with voltage in the way that a as bouncing and noise-free as possible in the desired Position, according to the high beam or the low beam, in shortest possible time is reached. It is in one defined period of time, taking into account switching time and Synchronization requests between right and left Headlights exist, the desired position is reached.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawing Exemplary embodiments in the following description explained. Show it:
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild des erfindungsgemäß gestalteten Steuergerätes mit dem Elektromagnetsystem für die mechanische Fernlicht-/Abblendlicht-Schaltung, sowie der in einem Scheinwerfer enthaltenen einzigen Gasentladungslampe; Fig. 1 schematically shows a block diagram of the control device designed according to the invention with the electromagnet system for the mechanical high beam / low beam circuit, and the single gas discharge lamp contained in a headlight;
Fig. 2 schematisch ein Blockschaltbild des erfindungsgemäß gestalteten Steuergerätes mit einem zwei Wicklungen aufweisenden Elektromagnetsystem und einer Ansteuerleitung für das Elektromagnetsystem, und Fig. 2 shows schematically a block diagram of the present invention designed control unit with a two windings having electromagnetic system and a control cable for the electromagnet system, and
Fig. 3 schematisch ein Blockschaltbild des erfindungsgemäß gestalteten Steuergerätes mit einem zwei Wicklungen aufweisenden Elektromagnetsystem und zwei Ansteuerleitungen für das Elektromagnetsystem. Fig. 3 schematically shows a block diagram of the control device designed according to the invention with an electromagnet system having two windings and two control lines for the electromagnet system.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Dieses betrifft ein Steuergerät 1 mit einem Elektromagnetsystem 2 für die mechanische Fernlicht- /Abblendlicht-Schaltung einer in einem Scheinwerfer 3 enthaltenen einzigen Gasentladungslampe 4. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel wird die mechanische Fernlicht-/Abblendlicht-Schaltung dadurch bewirkt, dass mit dem Elektromagnetsystem 2 eine Blende 5 verbunden ist und durch das Elektromagnetsystem 2 um eine Achse 6 verschwenkt werden kann. Dabei wird die Abblendlichtstellung bei unerregtem Elektromagnetsystem 2 durch die Blende 5 in der voll ausgezogenen Stellung, wie dargestellt, erreicht. In dieser Stellung ist der untere Reflektorteil 7 des Scheinwerfers 1 und gegebenenfalls die Gasentladungslampe 4 selbst, in Abstrahlrichtung 8 abgedeckt, während vom oberen Reflektorteil 9 das Licht ungehindert in Richtung des Pfeils 8 aus dem Scheinwerfer 1 austreten kann. Durch eine entsprechende Anforderung "Fernlicht" wird das Elektromagnetsystem 2 mit entsprechender Spannung vom Steuergerät 1 her beaufschlagt. Dadurch wird dann die Blende 5 in die gestrichelt dargestellte Position 5' um die Achse 6 herum verschwenkt, um auch den unteren Reflektorteil 7 derart für den Strahlengang des Lichts in Abstrahlrichtung frei zu geben, dass möglichst alles von der Gasentladungslampe 4 erzeugte und an den Reflektorteilen 7 und 9 reflektierte Licht in Abstrahlrichtung 8 den Scheinwerfer 3 verlassen kann.In Fig. 1 a first embodiment of the invention is shown schematically. This relates to a control unit 1 with an electromagnet system 2 for the mechanical high beam / low beam switching of a single gas discharge lamp 4 contained in a headlight 3 . In the example shown in Fig. 1, the mechanical high / low beam circuit is caused by the fact that with the solenoid system 2 a diaphragm 5 is connected, and can be pivoted by the solenoid system 2 to an axis 6. The dipped beam position is achieved when the electromagnet system 2 is not energized by the diaphragm 5 in the fully extended position, as shown. In this position, the lower reflector part 7 of the headlight 1 and possibly the gas discharge lamp 4 itself are covered in the radiation direction 8 , while the light from the upper reflector part 9 can emerge from the headlight 1 in the direction of arrow 8 unhindered. The electromagnetic system 2 is subjected to a corresponding voltage from the control unit 1 by a corresponding “high beam” request. As a result, the diaphragm 5 is then pivoted into the position 5 ′ shown in dashed lines around the axis 6 in order to also release the lower reflector part 7 for the beam path of the light in the radiation direction in such a way that everything possible is generated by the gas discharge lamp 4 and on the reflector parts 7 and 9 reflected light in the radiation direction 8 can leave the headlight 3 .
Das Steuergerät 1 enthält einem Mikrokontroller und weitere elektrische Bauteile, die im Einzelnen nicht dargestellt sind. Der Mikrokontroller des Steuergerätes 1 erzeugt die für den Betrieb und die Steuerung im System der Gasentladungslampe 4 erforderlichen Signale, die vom Steuergerät 1 über Leitungen 10 der Gasentladungslampe 4 zugeführt werden. Weiterhin werden entsprechend der Erfindung dem Steuergerät 1 und seinem darin enthaltenen Mikrokontroller auch Signale in dem System für eine Fernlicht-/Abblendlicht-Schaltung der einzigen Gasentladungslampe 4, die im Scheinwerfer 3 enthalten ist, zugeführt. Der Mikrokontroller ist derart gestaltet, dass er diese Signale beider Systeme verschachtelt und/oder gegebenenfalls in Unterbrechungs- Behandlung verarbeitet und nach Anforderung veranlasst, das für die Fernlicht-/Abblendlicht-Schaltung vorgesehene Elektromagnetsystem 2 entsprechend mit Spannung zu beaufschlagen.The control unit 1 contains a microcontroller and further electrical components, which are not shown in detail. The microcontroller of control unit 1 generates the signals required for operation and control in the system of gas discharge lamp 4 , which signals are supplied from control unit 1 via lines 10 to gas discharge lamp 4 . Furthermore, according to the invention, the control device 1 and its microcontroller contained therein are also fed signals in the system for a high beam / low beam circuit of the single gas discharge lamp 4 which is contained in the headlight 3 . The microcontroller is designed in such a way that it interleaves these signals from both systems and / or, if necessary, processes them in interrupt treatment and, upon request, causes the electromagnet system 2 provided for the high-beam / low-beam circuit to be energized accordingly.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das Steuergerät 1 mit Eingängen 20 und 30 versehen, wobei an Eingang 20 die Versorgungsspannung, beispielsweise die Bord- oder Batterie- Spannung eines Kraftfahrzeuges, ansteht, und an Eingang 30 Nullpotential bzw. Massepotential anliegt. Das Elektromagnetsystem 2 ist über Leitungen 22 und 23 mit den Eingängen 20 und 30 verbunden. Weiterhin ist das Steuergerät 1 über zwei Leitungen 12 und 21 mit dem Elektromagnetsystem 2 verbunden. Über diese Leitungen 12 und 21 enthält es die für die Verschwenkung der Blende 5 notwendigen Signale vom Steuergerät 1. Das Steuergerät 1 selbst enthält über Eingänge AL und FL die Anforderungssignale für Abblendlicht AL oder Fernlicht FL zugeführt. Entsprechend diesen Anforderungen erzeugt der Mikrokontroller die notwendigen Signale, um das Elektromagnetsystem 2 in der jeweils erforderlichen Weise mit der notwendigen Spannung zu beaufschlagen.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the controller 1 is provided with inputs 20 and 30, wherein at input 20 the supply voltage, for example, the onboard or battery voltage of a motor vehicle, is present, and in input of which 30 to zero potential or ground potential. The electromagnetic system 2 is connected to the inputs 20 and 30 via lines 22 and 23 . Furthermore, the control device 1 is connected to the electromagnetic system 2 via two lines 12 and 21 . Via these lines 12 and 21 , it contains the signals from the control unit 1 necessary for the pivoting of the diaphragm 5 . Control unit 1 itself contains the request signals for low beam AL or high beam FL via inputs AL and FL. In accordance with these requirements, the microcontroller generates the necessary signals in order to apply the necessary voltage to the electromagnet system 2 in the respectively required manner.
Das Elektromagnetsystem 2 kann auf verschiedene Weise ausgeführt und vom Steuergerät 1 und seinem Mikrokontroller angesteuert werden. Dazu wird nachfolgend anhand der in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele Näheres erläutert.The electromagnetic system 2 can be implemented in various ways and controlled by the control unit 1 and its microcontroller. For this purpose, details are explained below with reference to the exemplary embodiments shown schematically in FIGS. 2 and 3.
In Fig. 2 ist schematisch ein Blockschaltbild des erfindungsgemäß gestalteten Steuergerätes 1 mit einem zwei Wicklungen 24 und 25 aufweisenden Elektromagnetsystem 2 und einer Ansteuerleitung 12 für das Elektromagnetsystem 2 dargestellt. Die Ansteuerleitung 12 ist im Elektromagnetsystem mit dem Verbindungspunkt 26 der beiden Wicklungen 24 und 25 verbunden. Innerhalb des Steuergerätes 1 ist gestrichelt ein Schalter 15 dargestellt, über welchen die. Ansteuerleitung 12 mit dem Eingang 20 zu verbinden ist. Der Schalter 15 kann durch einen MOSFET-Transistor realisiert werden, der vom nicht dargestellten Mikrokontroller leitend oder sperrend gesteuert wird. Mit dem Eingang 20 ist über Leitung 22 das freie Ende der Wicklung 25 und mit dem Eingang 30 ist über Leitung 23 das freie Ende der Wicklung 24 verbunden. Am Verbindungspunkt 26 beider Wicklungen 24 und 25 liegt Leitung 12 zum Ansteuern an.In Fig. 2 is a block diagram of the invention designed according to the control unit 1 with a two windings 24 and 25 having the solenoid system 2 and a control line 12 is shown for the solenoid system 2 schematically. The control line 12 is connected in the electromagnetic system to the connection point 26 of the two windings 24 and 25 . Within the control unit 1 , a switch 15 is shown in dashed lines, via which the. Control line 12 is to be connected to the input 20 . The switch 15 can be implemented by a MOSFET transistor which is controlled by the microcontroller, not shown, in a conductive or blocking manner. The free end of winding 25 is connected to input 20 via line 22 and the free end of winding 24 is connected to input 30 via line 23 . At the connection point 26 of both windings 24 and 25 , line 12 is present for driving.
Die Funktionsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Folgende: Es sei angenommen, dass Versorgungsspannung an Eingang 20 und Masse an Eingang 30 anliegt, der Zustand "Abblendlicht" vorliegt und die Anforderung "Fernlicht" am entsprechenden Eingang FL des Steuergerätes 1 ansteht. Die Anforderung "Fernlicht" kann alternativ auch durch entsprechende Potentialanlegung am Eingang 20 angelegt werden. Der Mikrokontroller des Steuergerätes 1 schließt daraufhin den Schalter 15, so dass am Verbindungspunkt 26 der beiden Wicklungen 24 und 25 das Potential des Eingangs 20 unmittelbar anliegt. Die Wicklung 24 wird dadurch bestromt, wirkt als Anzugswicklung und bewirkt die mechanische Umschaltung von Abblendlicht zu Fernlicht, beispielsweise durch Verschwenken der Blende 5 in die gestrichelte Position 5' im Ausführungsbeispiel von Fig. 1. Nach der mechanischen Umschaltung wird der Schalter 15 geöffnet, wodurch dann beide Wicklungen 24 und 25 in Reihe zwischen den Eingangen 20 und 30 liegen. Durch die Reihenschaltung wird der Strom durch beide Wicklungen 24 und 25 so vermindert, dass die Fernlichtposition gehalten wird. Die Dimensionierung und Aufteilung der Wicklungen 24 und 25 ist vorteilhafterweise so vorgenommen, dass eine Reihenschaltung beider allein nicht das notwendige Anzugsmoment für die mechanische Umschaltung aufbringt. Bei Abschalten der Versorgungsspannung oder beim Auftreten der Anforderung Abblendlicht am Eingang AL des Steuergerätes 1 endet die Bestromung der Wicklungen 24 und 25, das Elektromagnetsystem 2 kann die Fernlichtposition nicht mehr halten und die mechanische Umschaltung in die Abblendlichtposition erfolgt selbsttätig, beispielsweise infolge von Federkraft.The functioning of the exemplary embodiment shown is as follows: It is assumed that the supply voltage is present at input 20 and ground at input 30 , the "low beam" state is present and the "high beam" request is present at the corresponding input FL of control unit 1 . The "high beam" request can alternatively also be applied by applying corresponding potential to input 20 . The microcontroller of the control device 1 then closes the switch 15 , so that the potential of the input 20 is directly present at the connection point 26 of the two windings 24 and 25 . The winding 24 is energized as a result, acts as a pull-in winding and effects the mechanical switchover from low beam to high beam, for example by pivoting the cover 5 into the dashed position 5 'in the exemplary embodiment of FIG. 1. After the mechanical switchover, the switch 15 is opened, whereby then both windings 24 and 25 are in series between the inputs 20 and 30 . The series connection reduces the current through both windings 24 and 25 so that the high beam position is maintained. The dimensioning and division of the windings 24 and 25 is advantageously carried out in such a way that a series connection of the two alone does not produce the necessary tightening torque for the mechanical switchover. When the supply voltage is switched off or when the low beam request at input AL of control unit 1 occurs , the energization of windings 24 and 25 ends, the electromagnet system 2 can no longer maintain the high beam position and the mechanical switchover to the low beam position takes place automatically, for example as a result of spring force.
Es wurde bei der vorstehenden Beschreibung vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 davon ausgegangen, dass am Eingang 20 die Versorgungsspannung und am Eingang 30 Massepotential anliegt. Selbstverständlich kann dies auch umgekehrt sein, d. h. am Eingang 20 liegt Masse und am Eingang 30 liegt die Versorgungsspannung an. Die Resultate sind dieselben.It was assumed in the above description of the exemplary embodiment according to FIG. 2 that the supply voltage is present at input 20 and ground potential is present at input 30 . Of course, this can also be the other way round, ie ground is at input 20 and supply voltage is present at input 30 . The results are the same.
In Fig. 3 ist schematisch ein Blockschaltbild des erfindungsgemäß gestalteten Steuergerätes 1 mit einem zwei Wicklungen 24 und 25 aufweisenden Elektromagnetsystem 2 und zwei Ansteuerleitungen für das Elektromagnetsystem 2 dargestellt, nämlich der Ansteuerleitung 12 wie in Fig. 2 und zusätzlich einer Ansteuerleitung 21. Die Ansteuerleitung 21 verbindet das freie Ende der Wicklung 25 über eine interne Leitung des Steuergerätes 1 mit dem Eingang 20. In Fig. 3 is a block diagram of the invention designed according to the control unit 1 with a two windings 24 and 25 having the solenoid system 2 and two drive lines is shown for the solenoid system 2 schematically, namely, the driving line 12 in FIG. 2 and in addition a drive line 21st The control line 21 connects the free end of the winding 25 to the input 20 via an internal line of the control device 1 .
Ebenso wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Eingang 20 über den Schalter 15, der ein MOSFET-Transistor sein kann, über die Ansteuerleitung 12 mit dem Verbindungspunkt 26 der beiden Wicklungen zu verbinden. Auch in diesem Ausführungsbeispiel dient die Wicklung 24 als Anzugswicklung, wenn sie über den geschlossenen Schalter 15 zwischen Eingang 20 und 30 an die Versorgungsspannung angelegt ist. Bei geöffnetem Schalter 15 liegen beide Wicklungen zum Halten der Fernlichtposition in Reihe zwischen den Eingängen 20 und 30 und verbrauchen weniger Strom als die Wicklung 24 allein in der Funktion der Anzugswicklung.As in the exemplary embodiment in FIG. 2, input 20 is to be connected via switch 15 , which may be a MOSFET transistor, via control line 12 to connection point 26 of the two windings. In this exemplary embodiment too, the winding 24 serves as a pull-in winding when it is applied to the supply voltage via the closed switch 15 between the inputs 20 and 30 . When switch 15 is open, both windings for holding the high beam position are in series between inputs 20 and 30 and consume less current than winding 24 solely in the function of the pull-in winding.
Es wurde bei der vorstehenden Beschreibung vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 davon ausgegangen, dass am Eingang 20 die Versorgungsspannung und am Eingang 30 Massepotential anliegt. Selbstverständlich kann dies auch umgekehrt sein, d. h. am Eingang 20 liegt Masse und am Eingang 30 liegt die Versorgungsspannung an. Die Resultate sind dieselben.It was assumed in the above description of the exemplary embodiment according to FIG. 3 that the supply voltage is present at input 20 and ground potential is present at input 30 . Of course, this can also be the other way round, ie ground is at input 20 and supply voltage is present at input 30 . The results are the same.
Das grundlegende Merkmal vorliegender Erfindung liegt in der gemeinsamen Nutzung des Steuergerätes 1 mit seinem Mikrokontroller sowohl für Betrieb und Steuerung der Gasentladungslampe als auch für die Ansteuerung und Versorgung mit der notwendigen und entsprechenden Spannung des Elektromagnetsystems 2 für die Fernlicht-/Abblendlicht-Schaltung des Scheinwerfers 1.The basic feature of the present invention lies in the shared use of the control unit 1 with its microcontroller both for operating and controlling the gas discharge lamp and for controlling and supplying the necessary and corresponding voltage of the electromagnetic system 2 for the high beam / low beam circuit of the headlight 1 ,
Dabei ist es im Kern ohne direkte Bedeutung, welcher Art dieses Elektromagnetsystem ist. So kann es in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ein Rahmenmagnetsystem sein, bei welchem der magnetische Kreis über einen verschwenkbaren Rahmen geschlossen wird. Beim Einschalten des elektromagnetischen Magnetsystems wird dabei in die Fernlichtposition verschwenkt und beim Ausschalten unter Federkraft in die Abblendlichposition zurück geschwenkt. Es kann aber auch ein Hubhaftmagnetsystem sein, bei welchem ein elektrischer Hubmagnet zur Verschwenkung in die Fernlichtposition und ein Permanentmagnet zum Halten in der erreichten Position dient. Wie im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen von Fig. 2 und 3 besonders dargelegt wurde, ist darüber hinaus die Gestaltung des Elektromagnetsystems als Zweispulenmagnet mit zwei Wicklungen, von denen eine allein als Anzugswicklung und beide in Reihe geschaltet als Haltewicklung fungieren, als von besonderem Vorteil anzusehen.In essence, it is of no direct importance what type of this electromagnetic system is. In an advantageous embodiment of the invention, it can be a frame magnet system in which the magnetic circuit is closed by a pivotable frame. When the electromagnetic magnet system is switched on, it is pivoted into the high beam position and when switched off under spring force it is pivoted back into the low beam position. However, it can also be a lifting magnet system in which an electrical lifting magnet is used for pivoting into the high beam position and a permanent magnet for holding in the position reached. As was particularly explained in connection with the exemplary embodiments of FIGS . 2 and 3, the design of the electromagnet system as a two-coil magnet with two windings, one of which alone acts as a pull-in winding and both in series as a holding winding, is to be regarded as particularly advantageous.
Bei der Verwendung eines Zweispulmagneten, ist in weiterer Ausgestaltung und Fortbildung der Erfindung vorgesehen, dass, der Mikrokontroller des Steuergeräts 1 nach einer gewissen Zeitspanne nach dem Einschalten der Fernlichts durch die Verbindung der Anzugswicklung 24 allein mit der Versorgungsspannung, insbesondere mit der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeuges, die Anzugswicklung 24 und die als Haltewicklung fungierende zweite Wicklung 25 in Reihe mit der Versorgungsspannung, insbesondere mit der Bordnetzspannung eines Kraftfahrzeuges, verbindet. In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausgestaltung wird die gewisse Zeitspanne, nach welcher die Anzugswicklung 24 und die Haltewicklung 25 in Reihe mit der Versorgungsspannung verbunden werden, vom Mikrokontroller in Fehlerdiagnose überwacht und gegebenenfalls korrigiert. Die Zeitspanne kann also variabel an die Verhältnisse einerseits und die Notwendigkeiten andererseits angepasst werden. In alternativer oder zusätzlicher Weise kann der vom Mikrokontroller geschaltete Strom, insbesondere der der Anzugswicklung zugeführte, geschaltete Strom, der als Übererregungsstrom bezeichnet werden kann, vom Mikrokontroller des Steuergerätes in Fehlerdiagnose überwacht und gegebenenfalls korrigiert wird.If a two-coil magnet is used, a further embodiment and development of the invention provides that the microcontroller of the control device 1 after a certain period of time after switching on the high beam by connecting the pull-in winding 24 solely to the supply voltage, in particular to the vehicle electrical system voltage, the pull-in winding 24 and the second winding 25 , which acts as a holding winding, connect in series with the supply voltage, in particular with the electrical system voltage of a motor vehicle. In an advantageous further development of this embodiment, the certain time period after which the pull-in winding 24 and the holding winding 25 are connected in series with the supply voltage is monitored by the microcontroller in error diagnosis and corrected if necessary. The time span can therefore be variably adapted to the conditions on the one hand and the needs on the other. In an alternative or additional manner, the current switched by the microcontroller, in particular the switched current fed to the pull-in winding, which can be referred to as overexcitation current, can be monitored by the microcontroller of the control unit in fault diagnosis and corrected if necessary.
Gemäß einer weiteren besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Mikrokontroller des Steuergerätes 1 so ausgestaltet, dass die Beaufschlagung des Elektromagnetsystems 2 mit Spannung in der Weise vorgenommen wird, dass ein möglichst prell- und geräuschfreies Anliegen in die gewünschte Position, entsprechend dem Fernlicht oder dem Abblendlicht, in kürzest möglicher Zeit erreicht wird. Dies ist ein wesentliches Komfortmerkmal, um störende Geräusche zu vermeiden. Dabei wird in einer definierten Zeitspanne, unter Beachtung von Schaltzeit- und Synchronisationsanforderungen, die zwischen rechtem und linken Scheinwerfer bestehen, die angestrebte Position erreicht.According to a further particularly expedient embodiment of the invention, the microcontroller of control unit 1 is designed such that voltage is applied to electromagnet system 2 in such a way that it bounces as far as possible without bouncing and noise into the desired position, corresponding to the high beam or low beam , is reached in the shortest possible time. This is an essential comfort feature to avoid annoying noises. The desired position is reached within a defined period of time, taking into account switching time and synchronization requirements that exist between the right and left headlights.
Durch die Erfindung werden in vorteilhafter Weise vorhandene Strukturen gemeinsam genutzt, wie insbesondere der Mikrokontroller, vorhandene aber eventuell nicht genutzte Endstufen, Maßnahmen zur Vermeidung elektromagnetischer Verschmutzung, Verpolschutz. Eine Kostenreduktion ergibt sich auch aus dem Wegfall der Leiterplatte für das separate Stellelement. Weiterhin ergibt sich eine geringere thermische Belastung der Steuerelektronikelemente für die Umschaltung, da diese in das temperaturmäßig geringer beanspruchte Steuergerät der Gasentladunglampe mit einbezogen sind, gegenüber einer Anbringung unterhalb des Reflektors vom Scheinwerfer. Es ist weiterhin eine bessere Aufbereitung des Anforderungssignals FL für das Fernlicht möglich, insbesondere bei PWM-Signalen, wie zum Beispiel beim Ausblenden von getaktetem Tagfahrlicht.The invention advantageously existing ones Shared structures, such as the Microcontroller, existing but possibly not used Power amplifiers, measures to avoid electromagnetic Pollution, reverse polarity protection. There is also a cost reduction from the elimination of the printed circuit board for the separate control element. Furthermore, there is a lower thermal load on the Control electronics for switching, as this in the control unit of the Gas discharge lamp are included versus an attachment below the reflector from the headlight. It is still one better processing of the request signal FL for the high beam possible, especially with PWM signals, such as the Hiding clocked daytime running lights.
Insgesamt ermöglicht die Erfindung somit in vorteilhafter Weise erhebliche Einsparungen an Aufwand und Kosten und ist daher in der Lage, wesentlich zur Kundenzufriedenheit beizutragen.Overall, the invention thus advantageously enables considerable savings in effort and costs and is therefore in the Able to contribute significantly to customer satisfaction.
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