DE4020878A1

DE4020878A1 - Scheinwerfer fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE4020878A1
Application number: DE19904020878
Authority: DE
Inventors: Goichi Oda; Hiroyuki Makita
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-07-03
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1991-01-17
Also published as: DE4020878C2; JPH0741816B2; JPH0338441A

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer. Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung einen Fahrzeugscheinwerfer, welcher einen Lichtausstrahlabschnitt zum Ausstrahlen eines Fernlichtes, einen weiteren Lichtausstrahlabschnitt zum Ausstrahlen eines Abblendlichtes und eine Entladungslampe aufweist, die als Lichtquelle für wenigstens einen der beiden Lichtausstrahlabschnitte verwendet wird, und welcher so konstruiert ist, daß vermieden wird, daß sich die Gesamtmenge von ausgestrahltem Licht zum Zeitpunkt der Umschaltung der Lichtstrahlen wesentlich verändert.

Im Hinblick auf die flachere Gestaltung eines Scheinwerfers und die Verminderung seines Energieverbrauchs haben Metallha logenidlampen größere Aufmerksamkeit als Lichtquelle erregt aufgrund ihres niedrigeren Energieverbrauchs und einer viel höheren Lichtquelleneffizienz im Vergleich zu Halogenlampen. Bei einer Metallhalogenidlampe ist ein paar Entladungselek troden in einem Glaskolben angeordnet, und in den Glaskolben ist ein Zündgas (Argon etc.), Quecksilber und Metalljodid ge füllt. Wenn eine Hochspannung an die Entladungselektroden dieser Lampe angelegt wird, wird ein Quecksilberlichtbogen erzeugt, nachdem eine Entladung in dem Zündgas gestartet wor den ist, wodurch Wärme erzeugt wird. Die so erzeugte Wärme verdampft das Metalljodid, und in dem Quecksilberlichtbogen tritt eine Dissoziation auf, was zu der Erzeugung eines hohen Lichtflusses führt, welcher ein spezifisches Spektrum des Me talls aufweist.

Eine Metallhalogenidlampe besitzt eine hohe Lichtintensität, so daß, wenn diese Lampe als Lichtquelle für ein Abblendlicht verwendet wird, während eine Halogenlampe als Fernlichtquelle verwendet wird, das einfache Umschalten zwischen diesen Lichtquellen wahrscheinlich Fußgänger und Fahrer entgegenkom mender Fahrzeuge blendet wegen der resultierenden Hellig keitsveränderung, die durch das Umschalten verursacht wird. Außerdem wird die Metallhalogenidlampe im Unterschied zu der Halogenlampe nicht unmittelbar nach dem Einschalten hell, sondern benötigt einige Sekunden, um ihre Nennlichtstrom leistung zu erreichen. Dies vermindert die Lichtmenge, die von dem Scheinwerfer zum Zeitpunkt der Umschaltung zwischen den Lichtern ausgestrahlt wird, und beeinträchtigt also die Sicht nach vorn. Diese Mängel sind wesentliche Nachteile un ter dem Gesichtspunkt der Fahrsicherheit.

Dementsprechend ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung eines Scheinwerfers, welcher wesentliche Veränderungen der ausgestrahltem Lichtmenge vermeidet, wenn die Lichtstrahlen umgeschaltet werden.

Zur Erreichung des Zieles wird ein Fahrzeugscheinwerfer geschaffen, welcher gekennzeichnet ist durch einen ersten Lichtausstrahlabschnitt zum Ausstrahlen eines Fernlichtes, einen zweiten Lichtausstrahlabschnitt zum Ausstrahlen eines Abblendlichtes, eine Entladungslampe, die als Lichtquelle für wenigstens entweder den ersten oder den zweiten Lichtaus strahlabschnitt verwendet wird, sowie eine Lichtverminde rungs-Steuereinrichtung zur allmählichen Verminderung der Lichtmenge, die durch die Lichtquelle des ersten Lichtaus strahlabschnitts zum Zeitpunkt der Umschaltung von dem Fern licht auf das Nahlicht ausgestrahlt wird.

Mit der geschilderten Anordnung wird zu dem Zeitpunkt der Um schaltung des Fernlichtes auf das Nahlicht eine Lichtvermin derungssteuerung durchgeführt, so daß die durch den ersten Lichtausstrahlabschnitt ausgestrahlte Lichtmenge allmählich auf den endgültigen Ausschaltzustand vermindert wird. Eine solche Steuerung kann daher vermeiden, daß die Fahrer entge genkommender Fahrzeuge und Fußgänger geblendet werden, und verhindern, daß die von dem Scheinwerfer ausgestrahlte Licht menge in einem Maße vermindert wird, welches die Sicht nach vorn beeinträchtigen würde.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 bis 5 eine erste Ausführungsform eines Fahrzeug scheinwerfers gemäß der Erfindung, und zwar

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht des an einem Fahr zeug angebrachten Scheinwerfers,

Fig. 2 einen Querschnitt einer Scheinwerfereinheit,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus eines Lampenstromkreises,

Fig. 4 ein detailliertes Blockschaltbild des Lampenstrom kreises,

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Lichtausstrahlzu stände des Scheinwerfers,

Fig. 6 bis 9 eine zweite Ausführungsform eines Fahrzeug scheinwerfers gemäß der Erfindung, und zwar

Fig. 6 ein Blockschaltbild des Scheinwerfers,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines PWM-Steuer-IC,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Lichtausstrahlzu stände des Scheinwerfers,

Fig. 9 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs zum Zeitpunkt der Lichtumschaltung;

Fig. 10 und 11 eine dritte Ausführungsform eines Fahr zeugscheinwerfers gemäß der Erfindung, und zwar

Fig. 10 ein Blockschaltbild des Scheinwerfers,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Lichtausstrahlzu stände des Scheinwerfers;

Fig. 12 und 13 eine vierte Ausführungsform eines Fahr zeugscheinwerfers gemäß der Erfindung, und zwar

Fig. 12 ein Blockschaltbild des Scheinwerfers, sowie

Fig. 13 ein Diagramm zur Erläuterung der Lichtausstrahlzu stände des Scheinwerfers.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen die erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weisen Scheinwerfereinheiten 2 und 2′ jeweilige Fernlicht-Ausstrahlabschnitte 3 und 3′ zum Ausstrahlen eines Fernlichtes (high beam) und Abblendlicht- Ausstrahlabschnitte 4 und 4′ zum Ausstrahlen eines Abblend lichtes (low beam) auf. Die Scheinwerfereinheiten 2 und 2′ sind an der linken bzw. rechten Seite des Vorderabschnitts eines Fahrzeugs angeordnet. Die Scheinwerfereinheiten 2 und 2′ sind so konstruiert, daß sie in der Lage sind, zwischen einem Fernlicht und einem Abblendlicht umzuschalten durch einen Lichtstromkreis, wie unten beschrieben wird.

Da die Scheinwerfereinheiten 2 und 2′ einen symmetrischen Aufbau aufweisen, wird hier nur die Scheinwerfereinheit 2 im einzelnen erläutert, die von der Vorderseite des Fahrzeugs betrachtet auf der rechten Seite gelegen ist. Bezugszeichen für die einzelnen Abschnitte der Scheinwerfereinheit 2, die mit einem Apostroph (′) versehen sind, werden angewendet auf entsprechende Abschnitte der anderen Scheinwerfereinheit 2′, und eine weitere Beschreibung dieser Elemente entfällt.

Ein Lampenkörper 5 der Scheinwerfereinheit 2 weist einen Hauptreflektorabschnitt 6 und einen Nebenreflektorabschnitt 7 auf, die einteilig nebeneinander vorgesehen sind und beide vorne offen sind. Der Nebenreflektorabschnitt 7 ist benach bart dem Hauptreflekorabschnitt 6 von der schrägen rechten Rückwärtsrichtung angeordnet. Der Lampenkörper 5 weist eine Vorderöffnung 8 auf, die leicht nach oben und rechts geneigt ist (von der Vorderseite betrachtet).

An den Mittelabschnitten der Rückseiten der Reflektorab schnitte 6 und 7 sind Montagelöcher 9 und 10 ausgebildet. Eine Halogenlampe 11 ist in dem einen Montageloch 9 und eine Metallhalogenidlampe 12 in dem anderen Montageloch 9′ gela gert.

Linseneinsetzrillen 13, die annähernd in der Vorwärtsrichtung offen sind, sind in der Vorderöffnung 8 des Lampenkörpers 5 ausgebildet.

Eine Linse 14, welche aus transparentem Kunstharz oder Glas besteht, weist einen Vorderabschnitt 15 und einen einteilig ausgebildeten peripheren Wandabschnitt 16 auf. Der Vorderab schnitt 15 weist nach vorn und ist nach unten geneigt in der Vorwärtsrichtung und nach rechts. Der periphere Wandabschnitt 16 ragt von dem Umkreis des Vorderabschnitts 15 nach hinten vor. Das hintere Ende des Wandabschnitts 16 ist in die Lin seneinsetzrillen 13 des Lampenkörpers 5 eingesetzt.

Der Hauptreflektorabschnitt 6, die Halogenlampe 11 und der Abschnitt der Linse 14, welcher dem Hauptreflektorabschnitt 6 entspricht, bilden den Fernlicht-Ausstrahlabschnitt 3. Der Nebenreflektorabschnitt 7, die Metallhalogenidlampe 12 und der Abschnitt der Linse 14, welcher dem Nebenreflektorab schnitt 7 entspricht, bilden den Abblendlicht-Ausstrahlab schnitt 4.

Der Aufbau und die Betriebsweise eines Lichtstromkreises 17 des Scheinwerfers 1 werden nachfolgend beschrieben.

Allgemeiner Stromkreisaufbau

Eine Gleichstromquelle 18 ist mit Versorgungsspannung-Ein gangsklemmen 19 und 19′ verbunden. Ein Schalterkreis 20, wel cher einen Lichtschalter und einen Strahlwählschalter umfaßt, dient zur Umschaltung zwischen dem Fernlicht und dem Abblend licht.

Ein Lampenstromkreis 21 ist vorgesehen, um die Halogenlampen 11 und 11′ einzuschalten und die Größe der Lichtverminderung zum Zeitpunkt der Lichtumschaltung zu steuern. Die Halogen lampen 11 und 11′ sind parallel angeschlossen an Ausgangs klemmen 22 und 22′ des Lampenstromkreises 21.

Ein Entladungslampenstromkreis 23 weist Ausgangsklemmen 24 und 24′ auf, an welche die Metallhalogenidlampen 12 und 12′ parallel angeschlossen sind.

Schalterkreis

In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszeichen 25 und 25′ Stromver sorgungsleitungen, wobei die erste Leitung 25 eine positive Leitung und die letztere eine Erdleitung ist.

Ein Ende eines Lichtschalters 26 ist mit der positiven Lei tung 25 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Ende eines Strahlwählschalters 27 verbunden, der eine Eingangs klemme und eine Ausgangsklemme aufweist. Das Ende dieser Aus gangsklemme ist mit einem Ende einer Spule 28a eines Relais 28 verbunden, welches im einzelnen unten beschrieben wird. Ferner ist das andere Ende des Lichtschalters 26 mit einer positiven Eingangsklemme einer Gleichspannungs-Boosterschal tung verbunden, welche auch unten im einzelnen beschrieben wird.

Lampenstromkreis

Ein Ende einer Spule 28a eines Relais 28 ist mit dem Ende der Ausgangsklemme des Strahlwählschalters 27 verbunden, während das andere Ende der Spule 28a geerdet ist. Eine Diode 29 ist zu der Spule 28a parallelgeschaltet in Sperrvorspannungsrich tung. Das Relais 28 weist einen Kontakt 28b auf, der mit der positiven Leitung 25 verbunden ist.

Der Freigabeeingang einer Zeitsteuerschaltung 30 ist über eine Diode 31 mit der Ausgangsklemme des Strahlwählschalters 27 verbunden, und der Triggereingang ist über eine Diode 32 mit der positiven Leitung 25 verbunden. Die Zeitspanne einer Zeitsteueroperation der Zeitsteuerschaltung 30 kann durch einen variablen Widerstand 33 eingestellt werden.

Eine Ansteuerschaltung 34 erhält ein Ausgangssignal von der Zeitsteuerschaltung 30, in Reaktion worauf sie einen Leistungstransistor (der später beschrieben wird) ansteuert und steuert. Die Stromversorgungsklemme der Ansteuerschaltung 34 ist mit der Kathode der Diode 32 verbunden.

Ein pnp-Leistungstransistor 35 ist dem a-Kontakt 28b des Re lais 28 parallelgeschaltet. Mehr im einzelnen ist der Emitter des Leistungstransistors 35 mit der positiven Leitung 25 ver bunden, sein Kollektor ist mit der Ausgangsklemme 22 verbun den über eine Diode 36, die vorgesehen ist zur Verhinderung eines umgekehrten Stromflusses, und seine Basis ist mit der Ausgangsklemme der Ansteuerschaltung 34 verbunden.

Entladungslampenstromkreis

Eine Gleichspannungs-Boosterschaltung 37 wird zum Beispiel gebildet durch einen Zerhacker-Gleichspannungswandler, wel cher den Verstärkungspegel verändern kann durch Steuerung der Umschaltung eines aktiven Schaltelementes. Die positive Ein gangsklemme der Boosterschaltung 37 ist mit dem Lichtschalter 26 verbunden, und ihre andere Eingangsklemme ist geerdet.

Zwischen den Ausgangsklemmen der Gleichspannungs-Booster schaltung 37 sind Spannungsteilungswiderstände 38 und 38′ vorgesehen zur Ermittlung der Ausgangsspannung der Booster schaltung 37. Ein Ausgangsstrom-Ermittlungswiderstand 39 ist mit der Ausgangsklemme der Boosterschaltung 37 auf der Er dungsseite verbunden, um ihren Ausgangsstrom zu ermitteln.

Eine Steuerschaltung 40 erzeugt ein vorbestimmtes Steuersig nal gemäß dem Ergebnis der Ermittlung durch die Spannungstei lungswiderstände 38 und 38′ oder den Ausgangsstrom- Ermittlungswiderstand 39 und führt das Steuersignal zurück zu der Gleichspannungs-Boosterschaltung 37, um deren Ausgangs spannung zu steuern.

Eine Hochfrequenz-Boosterschaltung 41, die bei der nachfol genden Stufe der Gleichspannungs-Boosterschaltung 37 vorgese hen ist, dient zur Umwandlung der Gleichspannung von der Boosterschaltung 37 in eine Wechselspannung und legt über eine Strombegrenzungsschaltung 42 eine hohe Spannung an die Metallhalogenidlampen 12 und 12′ an. Die Strombegrenzungs schaltung 42 weist eine Serienschaltung einer Wicklung 43a eines Triggertransformators 43 und eines Kondensators 44 auf. Eine Zündstartschaltung 45 ist mit der anderen Wicklung 43b des Triggertransformators 43 verbunden, um einen Triggerim puls zu erzeugen, welcher die Metallhalogenidlampen 12 und 12′ triggert.

Betriebsweise

Der beschriebene Lichtstromkreis 17 wird folgendermaßen be trieben. Fig. 5 ist ein Diagramm, das schematisch Verände rungen des Lichtflusses der Halogenlampen 11 und 11′ und der Metallhalogenidlampen 12 und 12′ darstellt (ausgedrückt als Prozentsatz des Nennlichtflusses als Bezugswert), der auf der Ordinate aufgetragen ist, gegenüber der Zeit auf der Abszis se. In Fig. 5 ist T_OFF eine Licht-Ausschaltzeitspanne, in welcher die Lichtquellen der Fernlicht-Ausstrahlabschnitte 3 und 3′ sowie der Abblendlicht-Ausstrahlabschnitte 4 und 4′ sich in dem Ausschaltzustand befinden. T_L ist eine Zeit spanne, in welcher ein Abblendlicht ausgestrahlt wird, und T_H ist eine Zeitspanne, in welcher ein Fernlicht ausgestrahlt wird. (Diese Symbole werden zur Wiedergabe der gleichen Zeit spanne in der zweiten bis vierten Ausführungsform verwendet.) Wenn das Abblendlicht ausgestrahlt wird, ist der Strahlwähl schalter 27 offen. Das Schließen des Lichtschalters 26 akti viert den Entladungslampenstromkreis 23. Ein durch die Zündstartschaltung 45 erzeugter Triggerimpuls wird einer Wechselspannung von der HF-Boosterschaltung 41 überlagert, und die resultierende Spannung wird an die Metallhalogenid lampen 12 und 12′ angelegt, um diese Lampen zu triggern. Dann steuert die Steuerschaltung 40 die Ausgangsspannung der Gleichspannungs-Boosterschaltung 37 so, daß die Spannung all mählich von dem Pegel bei dem anfänglichen Leuchten abnimmt. Daher erreicht der Lichtfluß der Metallhalogenidlampen 12 und 12′ den etwa konstanten Nennpegel einige Sekunden, nachdem der Lichtschalter 26 geschlossen wird, wie durch die ausgezo gene Kurve 26 in Fig. 5 angezeigt.

Wenn der Strahlwählschalter 27 geschlossen wird, wird das Relais 28 aktiviert, und sein Kontakt 28b wird geschlossen, wodurch die Halogenlampen 11 und 11′ Energie erhalten. Die Halogenlampen 11 und 11′ werden eingeschaltet, und der Licht fluß von diesen steigt sofort auf einen Nennpegel an und wird stabil, wie durch die gestrichelte Kurve 47 in Fig. 5 ange zeigt. Während der Fernlicht-Ausstrahlzeitspanne T_H, wie oben beschrieben, strahlen die Fernlicht-Ausstrahlabschnitte 3 und 3′ sowie die Abblendlicht-Ausstrahlabschnitte 4 und 4′ Licht. Zu diesem Zeitpunkt ist die Diode 31 im EIN-Zustand, wobei die Zeitsteuerschaltung 30 gesperrt ist und der Leistungs transistor ausgeschaltet ist.

Wenn der Strahlwählschalter 27 geöffnet wird, um wieder das Abblendlicht einzuschalten, wird das Relais 28 ausgeschaltet, und der a-Kontakt 28b wird geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Diode 32 eingeschaltet, um die Zeitsteuerschaltung 30 zu aktivieren, so daß der Leistungstransistor 35 durch ein Signal von der Ansteuerschaltung 34 eingeschaltet wird. Dann wird mit Ablauf der Zeit der Strom (Kollektorstrom), der durch den Leistungstransistor 35 fließt, so gesteuert, daß der Strom allmählich abnimmt. Der Lichtfluß von den Halogen lampen 11 und 11′ nimmt dementsprechend allmählich ab. Nach Ablauf einer Zeit, die durch den variablen Widerstand 33 der Zeitsteuerschaltung 30 definiert ist, wird der Leistungstran sistor 35 ausgeschaltet, und die Halogenlampen 11 und 11′ werden ausgeschaltet.

Während der obigen Zeitspanne werden die Metallhalogenidlam pen 12 und 12′ brennend gehalten, während die Helligkeit der Halogenlampen 11 und 11′ durch den Lampenstromkreis 21 all mählich vermindert wird. Dies vermeidet einen raschen Wechsel der Menge von ausgestrahltem Licht zum Zeitpunkt der Licht umschaltung, welcher anderenfalls Fußgänger oder die Fahrer entgegenkommender Fahrzeuge blenden würde.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen die zweite Ausführungsform 1A eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung.

Der Scheinwerfer 1A der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform durch seine Verwen dung von Metallhalogenidlampen als Lichtquellen zur Erzeugung des Fernlichtes sowie des Abblendlichtes. Daher wird eine Be schreibung der Abschnitte übergangen, die mit entsprechenden Abschnitten der ersten Ausführungsform identisch sind, zum Beispiel der Aufbau der Scheinwerfereinheiten 2 und 2′. Hin sichtlich des Lampenstromkreises werden die Abschnitte be schrieben, welche sich von entsprechenden Abschnitten der ersten Ausführungsform unterscheiden, und wesentliche Abschnitte, welche sich nicht von der ersten Ausführungsform unterscheiden. Die verbleibenden Abschnitte sind lediglich durch gleiche Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform angezeigt, und ihre weitere Beschreibung im einzelnen wird übergangen. Das gleiche trifft auf die unten zu beschreibende dritte und vierte Ausführungsform zu.

Lichtstromkreis

In Fig. 6 bezeichnen die Bezugszeichen 48 und 48′ Stromver sorgungsleitungen, wobei die erstere eine positive Leitung und die letztere eine Erdleitung ist. Ein Lichtschalter 26 ist mit der positiven Leitung 48 verbunden, und sein eines Ende ist mit einer Versorgungsspannung-Eingangsklemme 19 ver bunden.

Lampenstromkreis des Fernlicht-Ausstrahlabschnitts

Das Bezugszeichen 23A bezeichnet einen Entladungslampenstrom kreis für die Fernlicht-Ausstrahlabschnitte 3 und 3′.

Ein Schalterkreis 49 schaltet die Metallhalogenidlampe ein, die ein Fernlicht erzeugt, vermindert die Lichtmengenabgabe von dieser Metallhalogenidlampe von Zeitpunkt an, zu dem das Fernlicht auf das Nahlicht umgeschaltet wird, und schaltet die Lampe aus nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit.

Der Schalterkreis 49 umfaßt einen Strahlwählschalter 27, des sen eines Ende mit der positiven Leitung 48 verbunden ist, und dessen anderes Ende über eine LED 50 und einen Kondensa tor 51 mit der Erdleitung 48′ verbunden ist. Der Schalter kreis 49 umfaßt auch einen npn-Transistor 52 mit geerdetem Emitter, dessen Basis über einen Widerstand 53 an die LED 50 und den Kondensator 51 angeschlossen ist, und dessen Kollek tor über eine Spule 54a eines Relais 54 mit der positiven Leitung 48 verbunden ist. Der a-Kontakt 54b des Relais 54 ist an der positiven Leitung 48 zwischen der Spule 54a und einer Gleichspannungs-Boosterschaltung 57 angeordnet, welche später beschrieben wird. Ein Widerstand 55 ist mit der Basis und dem Emitter des Transistors 52 verbunden, und eine Diode 56 ist zu der Spule 54a des Relais 50 parallelgeschaltet in der Sperrvorspannungsrichtung.

Die Gleichspannungs-Boosterschaltung 57 umfaßt eine Drossel 58, einen n-Kanal-FET 59, eine Diode 60 und einen Kondensator 61. Ein Ende der Drossel 58 ist mit dem a-Kontakt 54b des Relais 54 verbunden. Der FET 59 ist mit dem anderen Ende der Drossel 58 und der Erdleitung 48′ verbunden, und seine Schaltoperation wird gesteuert durch einen Steuerimpuls, der durch eine Gatterschaltung 77 von einem Impulsdauermodulati ons(PWM)-Steuer-IC 62 gesendet wird, welcher später beschrie ben wird. Die Anode der Diode 60, welche in die positive Lei tung 48 eingesetzt ist, ist mit dem Drain des FET 59 verbun den. Der Kondensator 61 ist mit der Kathode der Diode 60 und der Erdleitung 48′ verbunden.

Der PWM-Steuer-IC 62 weist zum Beispiel zwei Fehlerverstärker 63 und 64 auf, wie in Fig. 7 gezeigt. Der nichtinvertierende Eingang 63a des Fehlerverstärkers 63 ist zwischen Spannungs teilungswiderständen 65 und 66 angeschlossen, die zwischen den Ausgangsklemmen der Gleichspannungs-Boosterschaltung 57 vorgesehen sind, und eine vorbestimmte Bezugsspannung wird an den invertierenden Eingang angelegt. Der andere Fehlerver stärker 64 weist einen nichtinvertierenden Eingang 64a und einen invertierenden Eingang auf. Eine Klemmenspannung eines Stromermittlungswiderstandes 67, der an der Erdleitung der Gleichspannungs-Boosterschaltung 57 vorgesehen ist, wird an den nichtinvertierenden Eingang 64a des Fehlerverstärkers 64 angelegt über eine Verstärkerschaltung 68 und ein Tiefpaßfil ter 69, welches dafür vorgesehen ist, die Welligkeit der Aus gangsspannung der Verstärkerschaltung 68 zu vermindern. Eine vorbestimmte Bezugsspannung wird an den invertierenden Ein gang des Fehlerverstärkers 64 angelegt. Die Ausgangsklemmen der Fehlerverstärker 63 und 64 sind ODER-verknüpft mit einer negativen Eingangsklemme eines PWM-Komparators 70, dessen po sitiver Eingangsklemme eine Sägezahnspannung von einem Oszil lator 71 zugeführt wird.

Eine negative Eingangsklemme eines Totzeit-Steuerkomparators 72 ist mit einer Steuerklemme 72a verbunden, und seine posi tive Eingangsklemme ist mit der Ausgangsklemme des Oszilla tors 71 verbunden.

Die Ausgangsklemmen des PWM-Komparators 70 und des Totzeit- Steuerkomparators 72 sind mit jeweiligen Eingangsklemmen einer UND-Schaltung 72 verbunden, deren Ausgangssignal über einen Ausgabemoduswähler 74 und einen Ausgabepuffer 75 an eine Steuerausgangsklemme 76 angelegt wird.

Eine Gatterschaltung 77 erhält einen Steuerimpuls, der durch die Steuerausgangsklemme 76 gesendet wird, und sendet ein Impulssignal zu dem Gatter des FET 59 der Gleichspannungs- Boosterschaltung 57, um die Umschaltoperation des FET 59 zu beschleunigen.

Eine Integratorschaltung 78 umfaßt einen Operationsverstärker 79 mit einem nichtinvertierenden Eingang, der zwischen Span nungsteilungswiderständen 80 und 81 angeschlossen ist, welche zwischen den Versorgungsspannung-Eingangsklemmen 19 und 19′ angeordnet sind, und einem invertierenden Eingang, der über einen Widerstand 82 geerdet ist. Zwischen den invertierenden Eingang und die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 79 ist ein Kondensator 63 eingefügt. Ein Widerstand 84 und ein Fototransistor 85 sind dem Kondensator 83 parallelgeschaltet. Dieser Fototransistor 85 bildet zusammen mit der LED 50 des Schalterkreises 49 einen Fotokoppler.

Die Anode einer Diode 86 ist mit der Ausgangsklemme des Ope rationsverstärkers 79 verbunden, und seine Kathode ist zwi schen Spannungsteilungswiderstände 87 und 88 angeschlossen. Ein Ende eines Widerstandes 87 ist mit einer Ausgangsklemme 89 einer (nicht gezeigten) Bezugsspannungsschaltung verbun den, die in dem-PWM-Steuer-IC 62 vorgesehen ist. Ein Ende des Widerstandes 88 ist mit dem Widerstand 87 verbunden, und das andere Ende ist geerdet.

Die Steuerklemme 72a des PWM-Steuer-IC 62 ist zwischen den Spannungsteilungswiderständen 87 und 88 angeschlossen. Ein Kondensator 90 ist dem Spannungsteilungswiderstand 87 paral lelgeschaltet.

Eine Hochfrequenz-Boosterschaltung 91 ist bei der nachfolgen den Stufe der Gleichspannungs-Boosterschaltung 57 angeordnet, deren Ausgangsspannung über eine Strombegrenzungsschaltung 92 zu Ausgangsklemmen 93 und 93′ gesendet wird.

Metallhalogenidlampen 94 und 94′ sind parallel an die Aus gangsklemmen 93 und 93′ angeschlossen, wobei die Lampe 94 in einem Montageloch 9 der Scheinwerfereinheit 2 gelagert ist und die andere Lampe 94′ in einem Montageloch 9′ der Schein werfereinheit 2′ gelagert ist.

Das Bezugszeichen 95 bezeichnet eine Zündstartschaltung.

Lampenstromkreis des Abblendlicht-Ausstrahlabschnitts

Ein Lampenstromkeis 23 für die Abblendlicht-Ausstrahlab schnitte 4 und 4′ weist den gleichen Schaltungsaufbau auf wie der Entladungslampenstromkreis 23 der ersten Ausführungsform 1, abgesehen davon, daß die positive Eingangsklemme einer Gleichspannungs-Boosterschaltung 37 zwischen dem Lichtschal ter 26 und dem Schalterkreis 49 angeschlossen ist.

Der Betrieb der Lampenstromkreise wird nachfolgend beschrie ben.

In einer Abblendlicht-Ausstrahlzeitspanne T_L startet das Schließen des Lichtschalters 26 das Zünden der Metallhaloge nidlampen 12 und 12′. Deren Lichtfluß erreicht nach einigen Sekunden einen Nennpegel, um eine stabile Helligkeit zu lie fern, wie durch die ausgezogene Kurve in Fig. 8 angezeigt.

Das Schließen des Strahlwählschalters 27 schaltet den Transi stor 52 ein, womit das Relais 54 aktiviert wird, so daß sein a-Kontakt 54b geschlossen wird, wodurch die Lichtoperation gestartet wird. Der PWM-Steuer-IC 62 erzeugt einen Steuerim puls mit einer Einschaltdauer, die gemäß dem Ausgangsstrom und der Ausgangsspannung der Gleichspannungs-Boosterschaltung 57 eingestellt wird. Dieser Steuerimpuls wird zu dem FET 59 der Boosterschaltung 57 über die Gatterschaltung 59 zurückge führt, um dadurch die Ausgangsspannung der Boosterschaltung 57 zu steuern.

Da unmittelbar nach dem Zünden die Lampenspannung niedrig ist und der Ausgangsstrom der Gleichspannungs-Boosterschaltung 57 klein ist, wird die Einschaltdauer des Steuerimpulses von dem PWM-Steuer-IC 62 der durch die Spannungsteilungswiderstände 87 und 88 spezifizierte Maximalwert. Dies erhöht die Aus gangsspannung der Boosterschaltung 57, womit die Lichtaus strahlung der Metallhalogenidlampen 94 und 94′ erhöht wird. Der Lichtfluß von diesen steigt steil an, wie durch die gestrichelte Kurve 97 in Fig. 8 angezeigt. Wenn die Lampen spannung mit einer Zunahme des Lichtflusses von den Metall halogenidlampen 94 und 94′ zunimmt, steigt der Ausgangsstrom der Boosterschaltung 57. Folglich wird die Einschaltdauer des Steuerimpulses von dem PWM-Steuer-IC 62 kleiner, und die Aus gangsspannung der Boosterschaltung 57 nimmt dementsprechend ab. Der Ausgangsstrom der Boosterschaltung 57 sättigt sich schließlich auf einen Normalpegel, und der Lichtfluß von den Metallhalogenidlampen 94 und 94′ stellt sich auf den Nennpe gel ein.

Während dieses Vorgangs strahlt die LED 50 weiterhin Licht aus, als Folge wovon die Integrieroperation der Integrator schaltung 78 behindert wird und die Diode 86 in dem Aus schaltzustand gehalten wird.

Wenn danach der Strahlwählschalter 27 geöffnet wird, um von dem Fernlicht auf das Abblendlicht umzuschalten, wird die LED 50 ausgeschaltet, und die Integrieroperation der Integrator schaltung 78 beginnt. Folglich nimmt die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 79 zu und wird der Steuerklemme 72a des PWM-Steuer-IC 62 zugeführt, was zu einer Zunahme des potenti als an der Klemme 72a führt. Die Einschaltdauer des Steuerim pulses wird spezifiziert durch die Einschaltdauer des Aus gangssignals des Totzeit-Steuerkomparators 72, unabhängig von der Ausgangsspannung der Fehlerverstärker 63 und 64, und nimmt ab mit einer Zunahme des potentials an der Steuerklemme 72a. Die Augangsspannung der Boosterschaltung 57 nimmt dementsprechend ab, und folglich wird der Lichtfluß von den Metallhalogenidlampen 94 und 94′ kleiner. Wenn die Einschalt dauer des Steuerimpulses sich Null nähert, wird der Transis tor 52 ausgeschaltet durch eine Zeitkonstantenschaltung, die durch den Kondensator 51 und die Widerstände 53 und 55 gebil det wird, und das Relais 54 wird ausgeschaltet, wodurch die Metallhalogenidlampen 94 und 94′ ausgeschaltet werden.

Fig. 9 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Operationen zum Zeitpunkt dieser Lichtumschaltung zeigt. In Fig. 9 bezeich net SW₂₇ die Operation des Strahlwählschalters 27, RY₅₄ be zeichnet die Operation des Relais 54, V_72a ist das potential an der Steuerklemme 72a, und L ist der Lichtfluß von den Me tallhalogenidlampen 94 und 94′.

Dritte Ausführungsform

Fig. 10 zeigt die dritte Ausführungsform 1B eines Fahrzeug scheinwerfers gemäß der Erfindung. Der Scheinwerfer 1B ver wendet Metallhalogenidlampen 94 und 94′ als Lichtquellen der Fernlicht-Ausstrahlabschnitte 3 und 3′ sowie Halogenlampen 11 und 11′ als Lichtquellen der Abblendlicht-Ausstrahlabschnitte 4 und 4′.

In Fig. 10 weist ein Lampenstromkreis 98 für die Fernlicht- Ausstrahlabschnitte 3 und 3′ die gleiche Schaltungsanordnung auf wie der Lampenstromkreis 23A der zweiten Ausführungsform 1A. Die positive Eingangsklemme einer Gleichspannungs- Boosterschaltung 57 ist mit einer positiven Leitung 25 ver bunden, und die Anode einer LED 50 eines Schalterkreises 49 ist mit der positiven Leitung 25 verbunden über einen Strahl wählschalter 27 und einen Lichtschalter 26.

Ein Lampenstromkreis 99 für die Abblendlicht-Ausstrahlab schnitte 4 und 4′ weist die gleiche Schaltungsanordnung auf wie der Lampenstromkreis 21 der ersten Ausführungsform 1. Der Freigabeeingang einer Zeitsteuerschaltung 30 des Lampenstrom kreises 21 ist zwischen dem Lichtschalter 26 und dem Strahl wählschalter 27 angeschlossen.

Betriebsweise

In diesem Lampenstromkreis schaltet bei offenem Strahlwähl schalter 27 das Schließen des Lichtschalters 26 sofort die Halogenlampen 11 und 11′ ein, welche sich bei dem Nennlicht fluß stabilisieren, wie durch die ausgezogene Kurve 100 in Fig. 11 angezeigt.

Dann startet das Schließen des Strahlwählschalters 27 das Zünden der Metallhalogenidlampen 94 und 94′ und bewirkt, daß der Lichtfluß von diesen sich nach einigen Sekunden bei einem Nennpegel stabilisiert, wie durch die gestrichelte Kurve 101 in Fig. 11 angezeigt.

Wenn der Strahlwählschalter 27 wieder geöffnet wird, um auf das Abblendlicht umzuschalten, bewirkt das Ausgangssignal der Integratorschaltung 78, daß das Licht von den Metallhaloge nidlampen 94 und 94′ allmählich dunkler wird, bis das Licht schließlich gelöscht wird. Während der geschilderten Dauer wird der Lichtfluß der Halogenlampen 11 und 11′ bei einem Nennpegel gehalten. Wenn die Zeitspanne zu der Lichtaus schaltzeit T_OFF übergeht, wird der Lichtfluß auf den Auszu stand vermindert.

Vierte Ausführungsform

Fig. 12 zeigt die vierte Ausführungsform 1C eines Fahrzeug scheinwerfers gemäß der Erfindung. Halogenlampen 11 und 11′ werden als die Lichtquellen der Fernlicht-Ausstrahlabschnitte 3 und 3′ verwendet, und Metallhalogenidlampen 94 und 94′ wer den als die Lichtquellen der Abblendlicht-4 und 4′ verwendet. In der Zeit, in der das Fernlicht ausgestrahlt wird, strahlen nur die Halogenlampen 11 und 11′ Licht aus, wogegen zur Zeit der Ausstrahlung des Abblendlichtes nur die Metallhalogenid lampen 94 und 94′ Licht ausstrahlen.

Die bewegliche Klemme 102a eines Strahlwählschalters 102 ist über einen Lichtschalter 26 mit einer positiven Leitung 25 verbunden.

Ein Lampenstromkreis 103 für die Fernlicht-Ausstrahlab schnitte 3 und 3′ weist den gleichen Schaltungsaufbau auf wie der Lampenstromkreis 21 der ersten Ausführungsform 1. Der Lampenstromkreis 103 umfaßt eine Zeitsteuerschaltung 30, de ren Freigabeeingang mit einer festen Klemme 102b des Strahl wählschalters 102 verbunden.

Ein Lampenstromkreis 104 für die Abblendlicht-Ausstrahlab schnitte 4 und 4′ weist den gleichen Schaltungsaufbau auf wie der Entladungslampenstromkreis 23A der zweiten Ausführungs form 1A. Die positive Eingangsklemme einer Gleichspannungs- Boosterschaltung 57 ist zwischen dem Lichtschalter 26 und der beweglichen Klemme 102a des Strahlwählschalters 102 ange schlossen, und die Anode einer LED 50 eines Schalterkreises 49 ist mit einer festen Klemme 102c des Strahlwählschalters 102 verbunden.

Betriebsweise

Wenn sich in dem geschilderten Lampenstromkreis der Kontakt des Strahlwählschalters 102 in dem durch die gestrichelte Linie in Fig. 12 angezeigten Zustand befindet, schaltet das Schließen des Lichtschalters 26 die Metallhalogenidlampen 94 und 94′ ein, um ein Abblendlicht auszustrahlen (ausgezogene Kurve 5 in Fig. 13) .

Das Umschalten des Strahlwählschalters 102, wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 12 angezeigt, schaltet danach die Halogenlampen 11 und 11′ ein, um ein Fernlicht auszustrahlen (siehe gestrichelte Kurve 106 in Fig. 13). Zum Zeitpunkt der Umschaltung des Strahles führt die Integratorschaltung 78 des Lampenstromkreises 104 ihre Integrieroperation aus, so daß das Licht von den Metallhalogenidlampen 94 und 94′ allmählich vermindert und nach Ablauf der vorbestimmten Zeit schließlich gelöscht wird.

Wenn der Strahlwählschalter 102 in den Zustand versetzt wird, der durch die gestrichelte Linie in Fig. 12 angezeigt ist, um wieder auf die Abblendlichtausstrahlung umzuschalten, wer den die Metallhalogenidlampen 94 und 94′ eingeschaltet, und der Lichtfluß von diesen nimmt zu und erreicht in einigen Sekunden einen Nennpegel (siehe die ausgezogene Kurve 107 in Fig. 13). Während dieser Zeitspanne werden die Halogenlampen 11 und 11′ einer Lichtverminderungssteuerung unterworfen durch den Lampenstromkreis 21, so daß ihr Licht allmählich dunkler wird und nach Ablauf der vorbestimmten Zeit ausge schaltet wird.

Wie oben beschrieben, nimmt während einer Umschaltzeitspanne T_CH, in welcher der Lichtfluß von den Metallhalogenidlampen 94 und 94′ den Nennpegel erreicht, die Helligkeit der Halo genlampen 11 und 11′ allmählich ab, wodurch vermieden wird, daß zum Zeitpunkt der Umschaltung von dem Fernlicht auf das Abblendlicht die Gesamtmenge von ausgestrahltem Licht zeit weilig abnimmt.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgehen sollte, umfaßt ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer für Fahrzeuge einen ersten Lichtausstrahlabschnitt zum Ausstrahlen eines Fernlichtes, einen zweiten Lichtausstrahlabschnitt zum Ausstrahlen eines Abblendlichtes, eine Entladungslampe, die als Lichtquelle für wenigstens entweder den ersten oder den zweiten Lichtaus strahlabschnitt verwendet wird, und eine Lichtverminderungs- Steuereinrichtung zur allmählichen Verminderung der Licht menge, die während einer Zeit der Umschaltung von dem Fern licht auf das Abblendlicht durch eine Lichtquelle des ersten Lichtausstrahlabschnitts ausgestrahlt wird.

Daher wird bei der obigen Anordnung zum Zeitpunkt der Um schaltung der Fernlichtausstrahlung auf die Abblendlichtaus strahlung eine Lichtverminderungssteuerung durchgeführt, so daß die von dem ersten Lichtausstrahlabschnitt ausgestrahlte Lichtmenge allmählich auf Null vermindert wird. Eine solche Steuerung vermeidet daher, daß Fußgänger und die Fahrer ent gegenkommender Fahrzeuge geblendet werden, und verhindert, daß die von dem Scheinwerfer ausgestrahlte Lichtmenge vermin dert wird und die Sicht nach vorn beeinträchtigt.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Bei spiele eines Fahrzeugscheinwerfers der Erfindung, und der Rahmen der Erfindung ist keineswegs auf diese Ausführungsfor men beschränkt. Es ist möglich, Lichtverminderungs-Steuerein richtungen vorzusehen entsprechend dem Schaltungsaufbau des Lampenstromkreises für Halogenlampen und Metallhalogenidlam pen. Zum Beispiel kann bei einem Lampenstromkreis, der so konstruiert ist, daß er die Frequenz einer Wechselspannung ändert, die an die Metallhalogenidlampen zur Steuerung der Menge der Lichtausstrahlung anzulegen ist, das Licht von diesen Lampen allmählich ausgelöscht werden kann durch allmähliche Verminderung der Frequenz der Wechselspannung zum Zeitpunkt der Umschaltung zwischen dem Fernlicht und dem Abblendlicht. Die Erfindung kann auf verschiedene Arten abge wandelt werden, ohne von dem Rahmen und Gedanken der Erfin dung abzuweichen.

Claims

1. Fahrzeugscheinwerfer mit einem ersten Lichtausstrahl abschnitt zum Ausstrahlen von Fernlicht, einem zweiten Licht ausstrahlabschnitt zum Ausstrahlen von Abblendlicht und einer Entladungslampe, die als Lichtquelle für wenigstens einen der Lichtausstrahlabschnitte verwendet wird, gekennzeichnet durch eine Lichtverminderungs-Steuereinrich tung, die dazu dient, nach Umschalten von dem Fernlichtmodus auf den Abblendlichtmodus die von der Lichtquelle (11, 11′) des ersten Lichtausstrahlabschnitts (3, 3′) ausgestrahlte Lichtmenge allmählich zu vermindern, um schließlich die Lichtquelle (11, 11′) auszuschalten.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtstromkreiseinrichtung (17) zum Aktivieren des ersten und des zweiten Lichtausstrahlabschnitts (3, 3′, 4, 4′) und einer Schaltereinrichtung (20) zum Umschalten zwischen dem Fern lichtmodus und dem Abblendlichtmodus.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstromkreiseinrichtung (17) umfaßt: eine Gleich spannungs-Boosterschaltung (37) zum Verstärken einer Eingangsspannung, einem Spannungsdetektor (38, 38′) zur Ermittlung einer Ausgangsspannung der Gleichspannungs- Boosterschaltung (39), einen Stromdetektor (39) zur Ermittlung eines Ausgangstromes der Gleichspannungs-Booster schaltung (37) und eine Steuerschaltung (40) zum Anlegen eines Steuersignals entsprechend den Ausgangssignalen von dem Spannungsdetektor (38, 38′) und dem Stromdetektor (39) an die Gleichspannungs-Boosterschaltung (37), und daß die Schaltereinrichtung (20) einen Lichtschalter (26) zum Aktivieren der Lampenstromkreiseinrichtung (21) und einen Strahlwählschalter (27) zur Wahl zwischen dem Fernlichtmodus und dem Abblendlichtmodus umfaßt.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstromkreiseinrichtung (17) eine mit der Schalterein richtung (20) verbundene Zeitsteuereinrichtung (30) umfaßt zum Abgeben eines Signals nach einer vorbestimmten voreinge stellten Zeit.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (40) ein Impulsdauer-Modulationssignal erzeugt mit einer Einschaltzeit, die bestimmt wird entspre chend den Ausgangssignalen von dem Spannungsdetektor (38, 38′) und dem Stromdetektor (39) und das Impulsdauer- Modulationssignal an die Gleichspannungs-Boosterschaltung (37) anlegt, um deren Ausgangsspannung zu steuern.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstromkreiseinrichtung (17) einen Gleichspannungs wandler (41) umfaßt zur Umwandlung der Ausgangsspannung der Gleichspannungs-Boosterschaltung (37) in eine Wechselspan nung.

7. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle des ersten Lichtausstrahlabschnitts (3, 3′) eine Glühlampe (11, 11′) ist und die Lichtquelle des zweiten Lichtausstrahlabschnitts (4, 4′) eine Entladungslampe (12, 12′) ist.

8. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen des ersten und des zweiten Lichtausstrahlab schnitts (3, 3′, 4, 4′) Entladungslampen (94, 94′, 12, 12′) sind.

9. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle des ersten Lichtausstrahlabschnitts eine Ent ladungslampe ist und die Lichtquelle des zweiten Lichtaus strahlabschnitts eine Glühlampe ist.