DE2414393C2

DE2414393C2 - Kraftfahrzeug-Lichtanlage

Info

Publication number: DE2414393C2
Application number: DE2414393A
Authority: DE
Inventors: John Peter Sutton Coldfield Warwickshire Southgate
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Current assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1973-05-19
Filing date: 1974-03-26
Publication date: 1982-12-23
Also published as: AU6773774A; FR2245505B1; JPS5020585A; FR2245505A1; IT1011439B; GB1467634A; DE2414393A1; US3891888A; AU498099B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Lichtanlage mit mindestens einer Lampe und einem Regler im Stromkreis der Lampe zur Regelung der Spannung der Lampe innerhalb des vorgesehenen Betriebsspannungsbereichs.

Bei einer derartigen bekannten Lichtanlage (DE-OS 15 89 121) wird als Regelgröße die Helligkeit der Lampe mittels einer optischen Sensorschaltung erfaßt und dem Regler zugeführt. Eine solche optische Sensorschaltung ist bei Scheinwerfern eines Automobils nur schwer unterzubringen, ohne daß die Scheinwerfer beeinträchtigt werden. Darüber hinaus führt eine Verschmutzung des Sensors oder eine Schwärzung des Glaskolbens der Lampe zu einem fehlerhaften Meßergebnis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelschaltung für eine oder mehrere Lampen einer Kraftfahrzeug-Lichtanlage zu schaffen, die keine Raumprobleme mit sich bringt und die zuverlässiger die Lampenspannung erfaßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Regler einen Transistor in Reihe mit der Lampe und Mittel zum Ein- und Ausschalten des Transistors zur Regelung der Spannung an der Lampe aufweist, daß zur Überwachung der Lampenspannung parallel zur Lampe ein Widerstandsnetzwerk geschaltet ist und daß ein Widerstand parallel zum Kollektor-Emitterpfad des Transistors geschaltet ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lichtanlage besteht darin, daß die Lampenspannung unmittelbar als Regelgröße in einfacher Weise durch ein Widerstandsnetzwerk erfaßt wird. Hierdurch entfallen die bei der bekannten Lichtanlage aufgezeigten, durch die optische Sensoreinrichtung bedingten Schwierigkeiten. Darüber hinaus ist durch die Parallelschaltung des Widerstandes zum Kollektor-Emitterpfad des Transistors zusätzlich der Vorteil gegeben, daß die Lampe auch noch bei Ausfall des Reglers an Spannung liegt und leuchtet.

Vorzugsweise ist ein Verzögerungsnetzwerk derart eingebaut, daß der Transistor eine Zeitlang ausgeschaltet gehalten wird, wenn die dem Transistor zugeordnete Lampe zum ersten Mal eingeschaltet wird.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer elektrischen Anlage eines Kraftfahrzeugs und

F i g. 2 eine Darstellung der bevorzugten Ausführung des Reglers für jede der in F' g. 1 gezeigten Lampen.

Zunächst auf Fig. 1 bezugnehmend, lädt eine Lichtmaschine 11, zweckmäßigerweise eine Wechselstromlichtmaschine und ein zugehöriger Zweiweggleichrichter, die Batterie 12 des Kraftfahrzeugs. Der Ausgang der Lichtmaschine wird von einem Spannungsregler 13 gesteuert, der die Ausgangsspannung mißt und den Stromfluß in der Feldwicklung 14 der Lichtmaschine steuert

Die Batterie 12 liefert Strom durch den Zündschalter 15 des Fahrzeugs an die zündungsgesteuerten Lasten 16, und ferner ist ein Lichtschalter 17 vorgesehen, der den Stromfluß zu zwei Wolfram-Halogen-Lampen 18, 19 steuert, die die Scheinwerfer des Fahrzeugs bilden. Ferner sind zwei Regler 21,22 in Reihe mit den Lampen 18 bzw. 19 vorgesehen. Die Regler 21, 22 regeln die mittleren Rechteckspannungen an den Lampen 18 bzw. 19, und sie halten die Spannungen innerhalb des vorgesehenen Betriebsspannungsbereichs der Lampen. Es ist festgestellt worden, daß Wolfram-Halogen-Lampen eine wesentlich kürzere Lebensdauer haben, wenn sie mit Spannungen entweder unter oder über dem vorgesehenen Betriebsspannungsbereich betrieben werden. Das dürfte darauf zurückzuführen sein, daß Abweichungen von dem vorgesehenen Bereich zu Wechseln von den vorgesehenen Glühfadentemperaturen führen. Bei einem Fahrzeug mit einem 12-Volt-Nennspannungsnetz können sich die Spannungen in der Praxis zwischen etwa 11 Volt und 15VoIt ändern, allerdings im ungünstigsten Falle, und das ist eine Änderung in der Größenordnung von 30%. Mit anderen Worten, der Hauptspannungsregler 13 reicht nicht aus, um die Lampenspannungen innerhalb der gewünschten Grenzen zu halten. Indem jede Lampe auf beispielsweise 10 Volt ausgelegt wird und ein getrennter Regler für jede Lampe verwendet wird, wird dieses Problem gelöst.

Die bevorzugte Ausführung eines der Regler ist in Fig. 2 gezeigt. Der Schalter 17 liefert Strom an eine positive Leitung 23, und in Reihe zwischen die Leitung 23 und die Masseleitung 24 sind ein Widerstand 25 und eine Z-Diode 26 geschaltet. Die Verbindung zwischen dem Widerstand 25 und der Z-Diode 26 ist mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors 27 verbunden, und dessen Kollektor ist über einen Widerstand 28 mit der Leitung 24 verbunden. Ferner ist ein p-n-p-Transistor 29 vorgesehen, dessen Kollektor mit der Leitung 24 über zwei Widerstände 31, 32 in Reihe und dessen Steuerelektrode mit dem Kollektor des Transistors 27 über einen Kondensator 33 und einen Widerstand 34 in Reihe verbunden sind. Die Emitterelektroden der Transistoren 27, 29 sind über einen Widerstand 35 mit der Leitung 23 verbunden, und die Steuerelektrode des Transistors 29 ist über einen Widerstand 36 mit der Verbindung zwischen einem Kondensator 37 und einer Diode 38 verbunden, die in Reihe zwischen die Leitungen 23, 24 geschaltet sind. Ferner ist die Verbindung zwischen den Widerständen 31, 32 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 39 verbunden, dessen Emitterelektrode mit der Leitung 24 und dessen Kollektor über Widerstände 41, 42 in Reihe mit der Leitung 23 verbunden sind. Die Verbindung zwischen den Widerständen 42, 41 ist mit der Steuerelektrode

eines p-n-p-Transistors 43 verbunden, dessen Emitter mit der Leitung 23 und dessen Kollektor über zwei Widerstände 44,45 mit der Leitung 24 verbunden sind. Die Verbindung zwischen den Widerständen 44, 45 ist mit der Verbindung zwischen dem Kondensator 37 und der Diode 38 verbunden, und der Kollektor des Transistors 43 ist mit der Leitung 24 verbunden, und zwar über die Lampe 18. Ein Widerstand 46 ist zum Emitter/Kollektorweg des Transistors 43 parallelgeschaltet.

Um die Arbeitsweise der Schaltung zu verstehen, sei angenommen, daß der Schalter 17 eine ausreichend lange Zeit geschlossen ist, damit die Lampe 18 warm geworden ist, so daß der anfängliche Kaltwiderstand der Lampe 18 vernachlässigt werden kann. Unter diesen Umständen wird der Transistor 43 ein- und ausgeschaltet, um eine mittlere Spannung an der Lampe 18 zu ha'ten, die den erforderlichen Strom durch die Lampe 18 erzeugt. Diese Ausgangsspannungswellenf<~rm ist eine kleine rechteckige Wellenform, die einer hohen Gleichspannung überlagert ist, und es läßt sich zeigen, daß für eine solche Wellenform die mittlere vorgesehene Betriebsspannung und Mittelwert der Rechteck-Spannung fast gleich jind, und damit werden die erforderlichen Leistungsverluste und der Glühfadentemperaturwert gehalten. Der Ausgang des Kollektors des Transistors 43 hat diese Rechteckwellenform, und ein Teil dieses Ausgangs erscheint an der Verbindung zwischen den Widerständen 44, 45 und wird von der Diode 38 und dem Kondensator 37 geglättet, so daß die Spannung am Kondensator 37 die mittlere Spannung darstellt, die an die Lampe 18 angelegt wird. Diese Spannung wird an die Steuerelektrode des Transistors 29 angelegt, und sie wird mit der Spannung an der Steuerelektrode des Transistors 27 verglichen, die natürlich von der Z-Diode 26 festgelegt wird. Der Differenzverstärker, der durch die Transistoren 27, 29 und die ihnen zugeordneten Bauteile gebildet ist, einschließlich des Rückkopplungskreises 33, 34 {der sicherstellt, daß die Transistoren 39 und 43 immer entweder ein- oder ausgeschaltet sind), dient dann, wenn die Spannung am Kondensator 37 niedriger als die Spannung ist, die von der Z-Diode 26 festgelegt wird, zur Lieferung von Steuerelektrodenstrom zum Transistor 39, wo dieser Strom verstärkt wird, und dadurch wird der Transistor 43 eingeschaltet Sobald die Versorgungsspannung höher wird, wird ein Punkt erreicht, bei dem der Transistor 29 ausschaltet und der Transistor 27 einschaltet, so daß der Transistor 39 ausgeschaltet wird und keinen Steuerelektrodenstrom mehr an den Transistor 43 liefert. Der Lampenstrom wird dann durch den Widerstand 46 aufrechterhalten.

Gegebenenfalls können die Bauteile-Werte so gewählt werden, daß die Lampenspannung sich mit der Batteriespannung in einer bestimmten Weise ändert. Das kann ein Vorteil bei bestimmten Lampenausführungen sein.

Wenn nun die Situation betrachtet wird, bei der der Schalter 17 zum ersten Mal geschlossen wird, ist die Lampe zu diesem Zeitpunkt natürlich kalt, und es ist vorteilhaft, den Transistor 43 eine bestimmte Zeitlang ausgeschaltet zu halten, während sich die Lampe 18 aufwärmt. Die dargestellte Schaltung erreicht das auf Grund des Kondensators 37, der bei ausgeschaltetem Schalter 17 durch die Diode 38 entladen worden ist. Wenn der Schalter 17 schließt, lädt sich der Kondensator 37 durch den Widerstand 45 auf, ferner durch den parallelen Weg über den Widerstand 44 und die Lampe 18, und bis sich der Kondensator 37 aufgeladen hat, sind die Transistoren 29,39,43 ausgeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftfahrzeug-Lichtanlage mit mindestens einer Lampe und einem Regler im Stromkreis der Lampe zur Regelung der Spannung an der Lampe ~> innerhalb des vorgesehenen Betriebsspannungsbereichs, dadurch gekennzeichnet, daß der betreffende Regler (21, 22) einen Transistor (43) in Reihe mit der Lampe (18, 19) und Mittel zum Eii>und Ausschalten des Transistors zur Regelung der "> Spannung an der Lampe aufweist, daß zur Überwachung der Lampenspannung parallel zur Lampe (18) ein Widerstandsnetzwerk (44 und 45) geschaltet ist und daß ein Widerstand (46) parallel zum Kollektor-Emitterpfad des Transistors (43) i> geschaltet ist

Z Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verzögerungsnetzwerk (37, 45/44 und 18) eingebaut ist, derart, daß der Transistor eine Zeitlang ausgeschaltet gehalten wird, wenn die dem ²" Transistor zugeordnete Lampe zum ersten Mal eingeschaltet wird.