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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Entladungslampenvorrichtung
für ein
Fahrzeug mit mindestens zwei Entladungslampen.
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Ein
bekannter Lampenschaltkreis einer Entladungslampe (z. B. einer Halogen-Metalldampfentladungslampe)
für ein
Fahrzeug enthält
einen Gleichspannungsversorgungsschaltkreis, einen Wechselrichter
und einen Schaltkreis zum Starten (Starterschaltkreis).
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Falls
eine Vielzahl von Entladungslampen als Lichtquellen für ein Fahrzeug
verwendet wird, wird eine Einrichtung für die Steuerung der Lampen benötigt. Wenn
z. B. eine Entladungslampe als Hauptscheinwerfer eines Autos verwendet
wird, und ein Fernlicht und ein Abblendlicht durch jeweils eine einzelne
Entladungslampe separat vorgesehen werden (sogenannte Vier-Lampen-Beleuchtung),
wird ein Paar von Entladungslampen auf der rechten Seite und auf
der linken Seite des Fahrzeugs benötigt. Jedes Paar von Entladungslampen
benötigt
für die Steuerung
der Lampen einen Lampenschaltkreis.
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Falls
jedoch eine Entladungslampe für
Fernlicht und eine Entladungslampe für Abblendlicht in einer konventionellen
Vorrichtung die gleiche elektrische Leistung aufweisen, was heißt, dass
beide Entladungslampen mit derselben elektrischen Leistung leuchten,
kann es sein, dass die Entladungslampe für Fernlicht nicht die Leuchtstärke entwickelt,
die für
einen Zustand erforderlich ist, der augenblicklich einen bestimmten
Betrag der Helligkeit verlangt. Z. B. kann der Zustand sein, dass
ein Überholen
durch Ein- und Ausschalten des Fernlichts signalisiert wird (EIN/AUS).
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Aus
der
DE 40 20 878 A1 ist
ein Scheinwerfer für
ein Fahrzeug bekannt, das zwei Paar Metallhalogenidlampen aufweist,
wobei ein Paar Metallhalogenidlampen für Abblendlicht vorgesehen ist,
und ein Paar Metallhalogenidlampen für Fernlicht vorgesehen ist.
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Ein
Schalterkreis schaltet die Metallhalogenidlampe für Fernlicht
ein, vermindert die Lichtmengenabgabe von dem Zeitpunkt des Ausschaltens
der Fernlicht-Metallhalogenidlampe und schaltet diese schließlich vollständig aus.
Dadurch wird eine Blendgefahr beim Ausschalten von Fernlicht auf
Abblendlicht vermieden.
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In
der
DE 41 32 299 A1 ist
offenbart, daß eine
Entladungslampe solcherart gesteuert werden kann, daß sie schnell
einen eingeschwungenen Zustand erreicht. Eine gemeinsame Schaltung
steuert eine Fernlicht-Metallhalogenidlampe und eine Abblendlicht-Metallhalogenidlampe.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entladungslampenvorrichtung
eines Kraftfahrzeugs mit langer Lebensdauer zu schaffen, deren Entladungslampen
optimal einsetzbar sind.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt
grafisch den Betrieb einer Entladungslampenvorrichtung für ein Fahrzeug
nach einer Ausführungsform
der Erfindung.
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2 zeigt
schematisch die zeitliche Veränderung
der Leuchtstärke
einer Entladungslampe nach einer Ausführungsform der Erfindung.
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Lampenschaltkreises einer Entladungslampe
für ein
Fahrzeug nach einer Ausführungsform
der Erfindung.
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4 ist
ein Diagramm, das einen Abschnitt eines Steuerungsschaltkreises
für eine
Entladungslampe nach einer Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht.
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5 ist
ein Diagramm, das die Ausgangsstufe in einem Spezifizierungsschaltkreis
für die
maximale zugeführte
elektrische Leistung nach einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
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6 ist
ein Diagramm, das einen Einschaltzeitraum und einen Ausschaltzeitraum
eines an eine Entladungslampe übergebenen
EIN-/AUS-Befehlssignals nach einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
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7 zeigt
einen Zustand eines EIN-/AUS-Befehlssignals nach einer Ausführungsform
der Erfindung.
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8 zeigt
einen Erkennungsschaltkreis, der sich auf ein einer Entladungslampe übergebenes EIN-/AUS-Befehlssignal
bezieht, nach einer Ausführungsform
der Erfindung.
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9 zeigt
einen Abschnitt eines Steuerungsschaltkreises, wenn ein einer Entladungslampe übergebenes
EIN-/AUS-Befehlssignal erkannt wird, nach einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Die
Steuerung der an die Entladungslampe übergebenen elektrischen Leistung
wird mit Bezug auf 1 beschrieben.
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1 zeigt
schematisch eine zeitweise Veränderung
der elektrischen Leistung der Entladungslampe, wobei die Abszisse
die Zeit ”t” anzeigt,
und die Ordinate die der Entladungslampe zugeführte elektrische Leistung ”P” anzeigt.
Die in 1 gezeigten Kurven ”P1” und ”P2” drücken jeweils die zeitlichen
Veränderungen
des Wertes der elektrischen Leistung aus, die jeweils den zwei Entladungslampen zugeführt werden.
Ferner bezeichnet die Linie ”P12R” parallel
zur Zeitachse den Nennleistungswert der Entladungslampe.
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P1
zeigt die elektrische Leistung, die der Entladungslampe für Fernlicht
zugeführt
wird, und P2 zeigt die elektrische Leistung, die der Entladungslampe
für Abblendlicht
zugeführt
wird.
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Damit
die Leuchtstärke
möglichst
schnell einen eingeschwungenen Wert erreicht, wird die Entladungslampe
allgemein derart gesteuert, dass nach dem Starten eine elektrische
Leistung größer als
die Nennleistung zugeführt
wird, damit der eingeschwungene Zustand schnell erreicht wird. Damit
dieses geschieht, muß die
elektrische Leistung in geeigneter Menge gesteuert werden.
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In
einem in 1 gezeigten Beispiel werden die
zwei Entladungslampen im Anfangsabschnitt (im Folgenden als ”Einschwingbereich” bezeichnet)
derart gesteuert, dass die Entladungslampe durch Zuführung einer
elektrischen Leistung angesteuert wird, die einen Nennwert übersteigt,
um die Leuchtstärke schnell
anzuheben. Danach gehen die Lampen in einen eingeschwungenen Zustand über (im
Folgenden als ”eingeschwungener
Bereich” bezeichnet),
in dem die elektrische Leistung auf einen konstanten Wert eingestellt
wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Zuführung
der elektrischen Leistung so gesteuert, dass die zugeführte elektrische
Leistung bei Ansteuerung der Entladungslampe für Fernlicht größer ist als
die zugeführte
elektrische Leistung bei Ansteuerung der Entladungslampe für Abblendlicht.
Die elektrische Leistung wird so gesteuert, dass die Beziehung P1 > P2 im Einschwingbereich
erfüllt
ist. Auf diese Weise kann die Leuchtstärke der Entladungslampe für Fernlicht
schnell angehoben werden. Deshalb kann die Zeitverzögerung bei
Leuchtbeginn der Entladungslampe während eines Überholmanövers als
auch irgendwelche, mit der Zeitverzögerung zusammenhängenden
Betriebsprobleme reduziert werden.
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Um
die Beziehung P1 > P2
zu erfüllen,
wird ferner die der Entladungslampe für Abblendlicht zugeführte elektrische
Leistung so gesteuert, dass sie gleich oder kleiner als der elektrische
Nennleistungswert ist. D. h., um die Beziehung P1 > P2 zu erfüllen, kann
P2 gleich gehalten werden, und nur P1 kann groß gemacht werden, oder es kann
P1 groß gemacht
werden und P2 klein gemacht werden. Die letzte Bedingung ist z.
B. dann vorteilhaft, wenn die Entladungslampe für Fernlicht angeschaltet wird, während die
Entladungslampe für
Abblendlicht angeschaltet ist, weil dann die Belastung des Lampenschaltkreises
reduziert werden kann.
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Die
in 1 gezeigten graphischen Kurven stellen ein Fall
dar, in dem die Ansteuerung der zwei Entladungslampen gleichzeitig
im Zeitpunkt t = 0 begonnen wird, oder in dem der Startzeitpunkt
jeder Entladungslampe auf den Startzeitpunkt t = 0 eingestellt wird.
Da die Lichtverteilung für
Fernlicht zuerst in einem Zustand betrachtet werden soll, in dem
beide Entladungslampen eingeschaltet sind, kann in der ersten Situation
die Einschaltzeitdauer der Entladungslampe für Fernlicht dadurch reduziert
werden, dass die der Entladungslampe für Fernlicht zugeführte elektrische
Leistung größer als
die der Entladungslampe für
Abblendlicht zugeführte
elektrische Leistung gemacht wird.
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2 zeigt
schematisch den Startzeitbereich (mit ΔT bezeichnet). Das Diagramm
zeigt die zeitliche Veränderung
der Leuchtstärke
nach dem Ansteuerungsstartzeitpunkt (t = 0). Die Zeit t ist auf der
Abszisse aufgetragen und die Lichtstärke (die mit L% bezeichnet
ist und wobei die Lichtstärke
im eingeschwungenen Bereich auf 100% gesetzt ist) ist auf der Ordinate
aufgetragen. Der Startzeitbereich ΔT wird definiert als die Zeit,
in der die Lichtstärke
von L% = 0 aus einen vorbestimmten Bezugswert (M%) erreicht.
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Ferner
ist vorzuziehen, dass die Zufuhr der elektrischen Leistung im eingeschwungenen
Zustand, in dem die beiden Entladungslampen eingeschaltet sind,
so gesteuert wird, dass die Summe (P1 + P2) der Werte der jeder
Entladungslampe zugeführten
elektrischen Leistung kleiner als die Summe (P12R + P12R) des elektrischen
Nennleistungswertes jeder Entladungslampe ist. Das kommt daher, weil
die Belastung des Lampenschaltkreises reduziert werden kann, und
der aus der Effizienz des Lampenschaltkreises berechnete Leistungsverlust reduziert
werden kann. Auch ist es dann nicht notwendig, ein Elementteil zu
verwenden, das eine hohe Haltbarkeit hat und deshalb teuer ist.
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Nun
wird eine Vorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Ein Lampenschaltkreis in der Vorrichtung enthält die folgenden zwei Modes.
- (I) Schaltkreismode, in dem ein gemeinsamer Lampenschaltkreis
für eine
Vielzahl von Entladungslampen verwendet wird.
- (II) Schaltkreismode, in dem ein individueller Lampenschaltkreis
für jede
Entladungslampe verwendet wird.
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Im
Mode (I) wird ein gemeinsamer Lampenschaltkreis für die Entladungslampe
für Fernlicht
und für
die Entladungslampe für
Abblendlicht vorgesehen. Entsprechend diesem Schaltkreis können beide Entladungslampen
gleichzeitig eingeschaltet werden und jede Entladungslampe kann
einzeln eingeschaltet werden.
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In
Mode (II) wird ein für
Fernlicht verwendeter Lampenschaltkreis und ein anderer, für Abblendlicht
verwendeter Lampenschaltkreis vorgesehen. Entsprechend dem Schaltkreis
werden die Entladungslampen durch den jeweiligen Lampenschaltkreis
eingeschaltet.
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Hinsichtlich
Kosten und Raumbedarf ist Mode (I) vorzuziehen. Zur Vermeidung eines
gleichzeitigen Ausfalls beider Entladungslampen bei Ausfall des
Lampenschaltkreises ist jedoch Mode (II) vorzuziehen. Deshalb ist
es wünschenswert,
den Mode aus Sicht der unterschiedlichen Anwendungen auszuwählen. Ferner
schließen
sich Mode (I) und (II) nicht gegenseitig aus; beide Modes können kombiniert
werden. Z. B. kann ein Lampenschaltkreis in einer Vorrichtung, die
zwei Entladungslampen für
Fernlicht und zwei Entladungslampen für Abblendlicht verwendet, gleichzeitig
eine erste, auf der linken Seite der Vorderfront des Fahrzeugs positionierte
Entladungslampe für
Abblendlicht und eine erste, auf der rechten Seite der Vorderfront
des Fahrzeugs positionierte Entladungslampe für Fernlicht einschalten, und
ein anderer Lampenschaltkreis kann gleichzeitig eine zweite, auf
der linken Seite der Vorderfront des Fahrzeugs positionierte Entladungslampe
für Fernlicht
und eine zweite, auf der rechten Seite der Vorderfront des Fahrzeugs
positionierte Entladungslampe für
Abblendlicht einschalten. Falls die erste Entladungslampe für Abblendlicht
aus irgendeinem Grund nicht eingeschaltet werden kann, kann die
zweite Entladungslampe für
Fernlicht eingeschaltet werden, um als Ersatz für die erste Entladungslampe
für Abblendlicht
zu dienen.
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3 zeigt
einen Schaltkreis in obigem Mode (I), der einen Lampenschaltkreis
enthält,
der gleichzeitig die Entladungslampe für Fernlicht und die Entladungslampe
für Abblendlicht
einschalten kann.
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Der
Lampenschaltkreis in einer Entladungslampenvorrichtung für ein Fahrzeug 1 ist
ausgerüstet mit
einer Spannungsversorgung 2 (Batterie oder Ähnliches),
einem Gleichspannungsschaltkreis 3, einem Wechselrichter 4 und
einem Starterschaltkreis 5 (5-1, 5-2).
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Der
Gleichspannungsschaltkreis 3 enthält z. B. zwei Gleichspannungswandler 3A und 33,
die gemeinsam von zwei Entladungslampen 6-1 und 6-2 benutzt
werden. Ferner nimmt der Gleichspannungsschaltkreis 3 eine
Eingangsgleichspannung Vin von der Spannungsversorgung 2 auf
und gibt die gewünschte
Gleichspannung ab. Diese Ausgangsspannung kann entsprechend einem
Steuerungssignal von einem später
beschriebenem Steuerungsschaltkreis verändert und gesteuert werden.
In dem Gleichspannungsschaltkreis 3 wird ein Gleichspannungswandler
mit einem geschalteten Regelglied (vom Zerhackertyp, vom Freischwingtyp
oder Ähnlichem) verwendet,
in dem ein erster Schaltkreisabschnitt (Gleichspannungswandler 3A) zur
Erzielung einer Ausgangsspannung positiver Polarität (positive
Ausgangsspannung) und ein zweiter Schaltkreisabschnitt (Gleichspannungswandler 3B)
zur Erzielung einer Ausgangsspannung negativer Polarität (negative
Ausgangsspannung) parallel zu einander angeordnet sind. Der Wechselrichter 4 ist
in der Stufe angeordnet, die dem Gleichspannungswandler 3 nachfolgt,
und er ist vorgesehen, um die Ausgangsspannung in eine Wechselspannung
zu wandeln und danach die gewandelte Ausgangsspannung der Entladungslampe
zuzuführen.
Die positive Spannung und die negative Spannung von jedem Ausgangsanschluß des Gleichspannungsschaltkreises 3 wird
an den Wechselrichter geführt.
Der Wechselrichter 4 hat einen Vollbrückenschaltkreis, der vier Schaltelemente
sw1, sw2, sw3 und sw4 enthält,
die Halbleiterschalterelemente wie etwa Feldeffekttransistoren verwenden.
Sie sind in 3 als Schalter dargestellt.
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Hinsichtlich
der Schalterelemente sw1 und sw2, die einen ersten, in Serie geschalteten
Satz bilden, ist ein Ende von sw1 mit einem Ausgangsanschluß des Gleichspannungswandlers 3A verbunden und
das andere Ende des Schalterelements sw1 ist über das Schalterelement sw2
mit dem Ausgangsanschluß des
Gleichspannungswandlers 3B verbunden. Die erste Entladungslampe 6-1 ist über den Starterschaltkreis 5-1 (induktive
Last des Starterschaltkreises) mit dem Verbindungspunkt α der zwei Schalterelemente
sw1 und sw2 verbunden.
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Hinsichtlich
der Schalterelemente sw3 und sw4, die einen zweiten, in Serie geschalteten
Satz bilden, ist ferner ein Ende von sw3 mit einem Ausgangsanschluß des Gleichspannungswandlers 3A verbunden
und das andere Ende des Schalterelements sw3 ist über das
Schalterelement sw4 mit dem Ausgangsanschluß des Gleichspannungswandlers 3B verbunden.
Die zweite Entladungslampe 6-2 ist über den Starterschaltkreis 5-2 (induktive
Last des Starterschaltkreises) mit dem Verbindungspunkt β der zwei
Schalterelemente sw3 und sw4 verbunden.
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In
der Stufe, die dem Wechselrichter 4 nachfolgt, sind die
jeweiligen Anschlüsse
der ersten und zweiten Entladungslampe, die nicht mit den obigen Verbindungspunkten α und β verbunden
sind, direkt mit Masse verbunden oder sind über eine Stromerkennungs einrichtung
(die Stromerkennungswiderständen ”Ri1” und ”Ri2” sind in 3 gezeigt)
mit Masse verbunden.
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In
den Treiberschaltkreisen DRV1 und DRV2 wird ein integrierter Schaltkreis
als Halbbrückentreiber
verwendet. Der Treiberschaltkreis DRV1 führt eine EIN-/AUS-Steuerung
der Schalterelemente sw1 und sw2 durch, und der andere Treiberschaltkreis DRV2
führt eine
EIN-/AUS-Steuerung der Schalterelemente sw3 und sw4 durch. Angenommen,
dass der Zustand eines jeden Elementes sw1 und sw2 zu einem Zeitpunkt
durch den Treiberschaltkreis DRV1 derart bestimmt wird, dass das
Schalterelement sw1 eingeschaltet und das Schalterelement sw2 ausgeschaltet
ist, dann wird der Zustand eines jeden Elementes sw3 und sw4 durch
den Treiberschaltkreis DRV2 derart bestimmt, dass das Schalterelement sw3
ausgeschaltet und das Schalterelement sw4 eingeschaltet ist. Angenommen,
dass der Zustand eines jeden Elementes sw1 und sw2 zu einem anderen Zeitpunkt
durch den Treiberschaltkreis DRV1 derart bestimmt wird, dass das
Schalterelement sw1 ausgeschaltet und das Schalterelement sw2 eingeschaltet ist,
dann wird der Zustand eines jeden Elementes sw3 und sw4 durch den
Treiberschaltkreis DRV2 derart bestimmt, dass das Schalterelement
sw3 eingeschaltet und das Schalterelement sw4 ausgeschaltet ist.
Die Schalterelemente sw1 und sw4 sind in demselben Zustand und die
Schalterelemente sw2 und sw3 sind auf die obige Weise in demselben
Zustand, so dass die Schalterelemente sw1 und sw2 und die Schalterelemente
sw3 und sw4 abwechselnd in entgegengesetzter Weise zu einander betrieben
werden.
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Dementsprechend
liegt durch den EIN-/AUS-Betrieb der zwei Sätze von Schalterelementen z.
B. bei Anliegen der positiven Spannung an der ersten Entladungslampe 6-1 die
negative Spannung an der zweiten Entladungslampe 6-2 an.
Im Gegensatz liegt bei Anliegen der negativen Spannung an der ersten
Entladungslampe 6-1 die positive Spannung an der zweiten
Entladungslampe 6-2 an.
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In
dem Lampenschaltkreis für
nur eine Entladungslampe (d. h. der in 3 gezeigte
Schaltkreis ist z. B. ein Lampenschaltkreis, welcher nur die erste Entladungslampe 6-1 anschaltet)
bilden die Schalterelemente sw1 und sw2 und der Treiberschaltkreis DRV1
den Wechselrichter, und die sich auf die zweite Entladungslampe 6-2 beziehenden
Teile werden einfach weggelassen.
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Es
ist für
die Reduzierung der Anzahl von Teilen und Kosten vorzuziehen, dass
der Starterschaltkreis von den zwei Entladungslampen 6-1 und 6-2 gemeinsam
genutzt wird, statt dass die Starterschaltkreise 5-1 und 5-2 individuell
vorgesehen werden.
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Beispielhafte
Verfahren für
die Erkennung der Spannungen und Ströme der Entladungslampen 6-1 und 6-2 sind
wie folgt:
- (a) Verfahren, in dem eine Lampenspannung
und ein Lampenstrom in einer auf den Wechselrichter nachfolgenden
Stufe erkannt werden.
- (b) Verfahren, in dem mit der Lampenspannung und dem Lampenstrom
korrespondierende Signale erkannt werden.
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Bei
Verfahren (a) können
die Stromerkennungswiderstände
(Ri1 und Ri2) mit den Entladungslampen verbunden werden, wie oben
beschrieben, um den durch diese Widerstände fließenden Strom in eine Spannung
umzuwandeln und den erkannten Strom zu erfassen.
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Hinsichtlich
Verfahren (b) kann ein Spannungs-/Stromerkennungsabschnitt 7 zwischen
dem Gleichspannungsschaltkreis 3 und dem Wechselrichter 4 angeordnet
werden, wie in 3 gezeigt. Die durch Aufteilung
der Ausgangsspannung des Gleichspannungsschaltkreises 3 mittels
Widerständen
erkannte Spannung wird als ein korrespondierendes Signal der Wechselrichterspannung
erfaßt.
Der Stromerkennungswiderstand kann ebenfalls an einer Stromzuführung angeordnet
werden, um den Ausgangsstrom des Gleichspannungsschaltkreises zu erkennen,
und die Spannungsumwandlung kann durchgeführt werden, um den erkannten
Strom zu erfassen.
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Ein
Steuerungsschaltkreis 8 ist ein Hauptschaltkreis für die Steuerung
der elektrischen Leistung der Entladungslampe. Diese Steuerung wird durchgeführt auf
Basis: eines Spannungserkennungssignals und eines Stromerkennungssignals, die
sich auf die Entladungslampen 6-1 und 6-2 beziehen;
eines Signals, das den Leuchtzustand einer jeden Entladungslampe
auf Basis dieser Erkennungssignale zeigt und einer analogen Signalverarbeitung unterzogen
wird; oder eines Signals der Leuchtinstruktion für jede Entladungslampe von
einer Bedienungseinrichtung 9.
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Der
Steuerungsschaltkreis 8 hat eine Steuerungsfunktion für die Bestimmung
der zugeführten Werte
der elektrischen Leistung in dem Einschwingbereich und dem eingeschwungenen
Bereich der Entladungslampe. Hinsichtlich der Steuerung der Leistung
einer Entladungslampe wird der Steuerungsschaltkreis und der Betrieb
seiner Entladungslampe im Folgenden beschrieben.
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4 zeigt
einen Hauptabschnitt eines Steuerungsschaltkreises vom PWM-Steuerungstyp (Pulsbreitenmodulation).
An einen Eingangsanschluß der
positiven Seite eines Fehlerverstärkers 10 wird eine
vorbestimmte Bezugsspannung ”Eref” (die in 4 mit
dem Zeichen einer konstanten Spannungsversorgung gezeigt wird) angelegt.
An einen Eingangsanschluß der
negativen Seite des Fehlerverstärkers 10 werden
die folgenden Schaltkreise angeschlossen (die Bezugszeichen haben
ein Vorzeichen/eine Richtung).
- • ein Erkennungsschaltkreis
für die
Spannung, die an die Entladungslampe geführt wird (11).
- • ein
Erkennungsschaltkreis für
den Strom, der in die Entladungslampe fließt (12).
- • ein
Spezifizierungsschaltkreis für
die maximale elektrische Eingangsleistung (13).
- • ein
Dauerleistungsregulierungsschaltkreis (14).
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Der
Spezifizierungsschaltkreis für
die maximale elektrische Eingangsleistung
13 spezifiziert
einen Maximalwert (oder den größten zulässigen Wert) der
Leistung, die im Einschwingbereich zugeführt wird, wenn die Entladungslampe
im kalten Zustand angezündet
wird (der Schaltkreis
13 führt einen Kaltstart durch).
Ferner ist der Dauerleistungsregulierungsschaltkreis
14 erforderlich,
um den Wert der zugeführten
Leistung bei konstanter Leistungssteuerung im eingeschwungenen Zustand
zu regulieren. Da bekannt ist, dass der Spannungserkennungsschaltkreis
und der Stromerkennungsschaltkreis unter Verwendung von Operationsverstärkern hergestellt
werden kann (siehe z. B.
JP-A-4-141988 ),
werden Beschreibungen ihrer Elemente hier weggelassen. Je höher die
Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers
10 ist,
desto größer wird
die elektrische Leistung, die der Entladungslampe zugeführt wird.
Die Ausgangsspannung des Gleichspannungsschaltkreises
3 wird
auf solch eine Weise reguliert, dass die Eingangsspannung der negati ven
Seite des Fehlerverstärkers
gleich seiner Bezugsspannung Eref wird. Die Ausgangsspannung des
Fehlerverstärkers
10 wird
innerhalb des Gleichspannungsschaltkreises
3 mittels eines
PWM-Steuerungsabschnitts
(nicht gezeigt) und mittels eines Treiberschaltkreises in ein Steuerungssignal
für ein
Schalterelement (Halbleiterelement) gewandelt. (Der PWM-Steuerungsabschnitt ist
ein Steuerungsabschnitt, der aus einem integrierten Allzweckschaltkreis
für Pulsbreitensteuerung
und Ähnlichem
besteht, und der ein Pulssignal erzeugt, in dem sich das Einschaltverhältnis entsprechend
dem Eingangsspannungspegel und einer Sägezahnwellenform verändert.)
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Ferner
stellen die Pfeile A1 bis A4 in 4 jeweils
die Beiträge
zur Stromeingabe in den Fehlerverstärker 10 dar, und die
Richtung des Steuerungsstroms basiert auf der Richtung des Pfeils.
Z. B. hinsichtlich des Spannungserkennungsschaltkreises 11 (siehe
Pfeil A1) und des Spezifizierungsschaltkreises 13 für die maximal
zugeführte
elektrische Leistung (siehe Pfeil A4), zeigen die Richtungen ihrer
Steuerungsströme
in eine vom Fehlerverstärker 10 wegweisende
Richtung. Je größer deshalb
der Wert des in dieser Richtung fließenden Stroms ist, desto größer wird
die der Entladungslampe zugeführte
elektrische Leistung. Im Gegensatz dazu ist bei Betrachtung des
Stromerkennungsschaltkreises 12 (siehe Pfeil A2) die Richtung
des Steuerungsstroms eine Richtung hin zum Fehlerverstärker 10.
Je größer deshalb
der Wert des in dieser Richtung fließenden Stroms ist, desto kleiner
wird die der Entladungslampe zugeführte elektrische Leistung.
Hinsichtlich des Steuerungsstroms in dem Dauerleistungsregulierungsschaltkreis 14 kann
die Leistungsregulierung, wie durch die beiden Pfeile A3 gezeigt,
in jeder Richtung erfolgen. Falls der Steuerungsstrom in der Richtung
weg von dem Fehlerverstärker 10 reguliert
wird, wächst
die zugeführte
elektrische Leistung im eingeschwungenen Bereich (falls der Steuerungsstrom
in der Richtung hin zu dem Fehlerverstärker 10 reguliert wird,
nimmt die zugeführte
elektrische Leistung im eingeschwungenen Bereich ab).
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Im
Einschwingbereich wird die der Entladungslampe zugeführte elektrische
Leistung entsprechend dem Leuchtzustand der Entladungslampe durch
die Beiträge
der Steuerungsströme
von dem Span nungserkennungsschaltkreis 11, dem Stromerkennungsschaltkreis 12 und
dem Spezifizierungsschaltkreis 13 für die maximal zugeführte elektrische Leistung
bestimmt. Falls z. B. die der Entladungslampe zugeführte Spannung
niedrig ist, wird der Entladungslampe eine große elektrische Leistung zugeführt (Jedoch
wird der maximale Leistungswert, wie aus dem auf den Spezifizierungsschaltkreis 13 für die maximale
elektrische Leistung gerichtete Pfeil zu erkennen ist, mit Bezug
auf die erkannte Spannung bestimmt). Je größer ferner der in die Entladungslampe fließende Strom
ist, desto kleiner wird die der Entladungslampe zugeführte elektrische
Leistung. Um die der Entladungslampe zugeführte elektrische Leistung groß zu machen,
ist vorzuziehen, den Wert des durch den Pfeil A4 bezeichneten Steuerungsstroms groß zu machen.
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5 zeigt
eine Ausgangsstufe des Spezifizierungsschaltkreises für die maximal
zugeführte elektrische
Leistung.
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Die
Signale ”VSH” und ”VSL” in 5 zeigen Signale,
die durch die Verarbeitungsoperation ermittelt werden, welche auf
Basis des jeder Entladungslampe zugeführten Spannungserkennungssignals und
der Leuchtzeitinformation (der seit dem Leuchtstartzeitpunkt verstrichenen
Zeit) durchgeführt
wird. (Die Signale ”VSH” und ”VSL” sind Steuerungssignale
für das
Spezifizieren des maximalen zugeführten Wertes der elektrischen
Leistung und werden als ein Signal für die Steuerung des Stroms
der Entladungslampe erzeugt. Falls z. B. die Spannung der Entladungslampe
im Einschwingbereich niedrig ist, wird die zugeführte elektrische Leistung groß gemacht, und
in dem Maß,
in dem die Spannung der Entladungslampe ansteigt, verringert sich
die zugeführte elektrische
Leistung.) Das Signal VSH bezieht sich auf die Entladungslampe für Fernlicht,
und das Signal VSL bezieht sich auf die Entladungslampe für Abblendlicht.
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Das
Signal VSH wird an einen Spannungspuffer 15 mit einem Operationsverstärker übergeben. Das
Signal VSH wird einem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 16 zugeführt, und
der invertierende Eingangsanschluß wird mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 16 verbunden.
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Der
Ausgangsanschluß des
Spannungspuffers 15 ist über einen Widerstand 17 mit
der Kathode einer idealen Diode 18 verbunden (einem Schaltkreis mit
einer idealen Charakteristik und der speziellen Charakteristik der
Diode, die aus einer realen Diode und einem Operationsverstärker aufgebaut
ist und in 5 einfach mit dem Zeichen für die Diode
dargestellt ist). Die Anode der idealen Diode ist mit dem Eingangsanschluß der negativen
Seite eines Fehlerverstärkers
(nicht gezeigt) verbunden, (der sich auf die Leistungssteuerung
der Entladungslampe für Fernlicht
bezieht). Der Steuerungsstrom für
die Steuerung der elektrischen Leistung in dem Einschwingbereich
fließt
in der Richtung, die durch einen Pfeil AH4 in 5 gezeigt
ist.
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Die
Durchleitung des Signals VSL erfolgt auf dieselbe Weise wie die
des Signals VSH. Das Signal VSL wird dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß eines
Operationsverstärkers 20 zugeführt, der einen
Spannungspuffer 19 bildet. Der invertierende Eingangsanschluß ist mit
dem Ausgangsanschluß des
Operationsverstärkers 20 verbunden.
Der Ausgangsanschluß des
Operationsverstärkers 20 ist über einen
Widerstand 21 mit der Kathode einer idealen Diode 22 verbunden,
und die Anode der idealen Diode 22 ist mit dem Eingangsanschluß der negativen
Seite eines Fehlerverstärkers
(nicht gezeigt) verbunden, (welcher sich auf die Leistungssteuerung der
Entladungslampe für
Abblendlicht bezieht). Der Steuerungsstrom für die Steuerung der elektrischen Leistung
in dem Einschwingbereich fließt
in der Richtung, die durch einen Pfeil AL4 in 5 gezeigt
ist.
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Die
der Entladungslampe für
Fernlicht im Einschwingbereich zugeführte elektrische Leistung wird
durch Einstellen eines Widerstandswertes des Widerstands 17 vergrößert (d.
h. durch Verkleinern des Widerstandswertes). Auf ähnliche
Weise wird die der Entladungslampe für Abblendlicht im Einschwingbereich
zugeführte
elektrische Leistung durch Einstellen eines Widerstandswertes des
Widerstands 21 gesteuert.
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Es
ist bekannt, dass die Steuerung der Entladungslampe im eingeschwungenen
Bereich mit konstanter Leistung durchgeführt wird durch Erfüllen eines
verwandten Ausdrucks V × I
= W, in dem V die Lampenspannung, I der Lampenstrom und W der Nennleistungswert
ist, oder durch Erfüllen
eines verwandten Ausdrucks V + I = W, welcher aus linearer Approximation
gewonnen wird. Um eine Approxima tion höherer Genauigkeit vorzusehen,
ist es vorzuziehen, dass die Gestaltung des Spannungserkennungsschaltkreises
oder des Stromerkennungsschaltkreises verfeinert wird, so dass die
Approximation unter Verwendung linearer Approximationen in Beziehung
zu der Kurve konstanter Leistung gebracht wird, was die Beachtung
von Nachteilen erfordert, die mit der größeren Anzahl von Teilen einhergehen.
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Da
erwartet wird, daß es
im eingeschwungenen Bereich keinen Steuerungsstrom von dem Spezifizierungsschaltkreis 13 für die maximal
zugeführte elektrische
Leistung gibt, wird die Summe der Steuerungsströme von dem Spannungserkennungsschaltkreis 11,
dem Stromerkennungsschaltkreis 12 und dem Dauerleistungsregulierungsschaltkreis 14 so gesteuert,
dass sie zu Null wird. D. h., in diesem Zustand sind die Eingangsspannung
und die Bezugsspannung in dem Fehlerverstärker im Gleichgewicht. Falls
jedoch das Gleichgewicht verloren geht, falls z. B. die Eingangsspannung
niedriger wird, wächst
die Ausgangsspannung des Verstärkers,
um die zugeführte
elektrische Leistung anwachsen zu lassen. Falls im Gegensatz die
Eingangsspannung höher wird,
sinkt die Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers, um die zugeführte Leistung
sinken zu lassen.
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In
dem in 5 gezeigten Beispiel werden die Steuerungsausgaben
ermittelt in Beziehung zu dem Fehlerverstärker einer jeden Entladungslampe. In
einem Mode jedoch, in dem die den zwei Entladungslampen zugeführte elektrische
Gesamtleistung durch die Ausgabe nur eines Fehlerverstärkers gesteuert
wird, muß die
in 4 gezeigte Gestaltung wie folgt verändert werden:
- (1) Ersetzen des obigen Spannungserkennungsschaltkreises 11 durch
einen Spannungserkennungsschaltkreis für die Erkennung des Gesamtwertes
der den zwei Entladungslampen zugeführten Spannungen.
- (2) Ersetzen des obigen Stromerkennungsschaltkreises 12 durch
einen Stromerkennungsschaltkreis für die Erkennung des Gesamtwertes
der in die zwei Entladungslampen fließenden Ströme.
- (3) Bestimmen des Gesamtwertes der den zwei Entladungslampen
zur Leuchtzeit zugeführten elektrischen
Leistung durch den Spezifizierungsschaltkreis 13 für die maximale
zugeführte
Leistung oder durch den Dauerleistungsregulierungsschaltkreis 14,
und Regulieren der im Einschwingbereich der Entladungslampe für Fernlicht
zugeführten
Leistung so, dass sie größer ist
als die der Entladungslampe für
Abblendlicht zugeführte Leistung
durch Einstellen der Konstanten (Widerstandswerte, Kapazitätswerte
und Andere) der Schaltkreiselemente, wie oben beschrieben.
-
Aus
der obigen Erläuterung
ergibt sich, dass die der Entladungslampe im Einschwingbereich zugeführte elektrische
Leistung in einem bestimmten Umfang frei eingestellt werden kann.
Falls die zugeführte
elektrische Leistung zu groß ist,
kann die Standzeit der Entladungslampe verkürzt werden, und die Schaltkreiselemente
können
Hitze erzeugen. Falls die zugeführte
elektrische Leistung zu gering ist, kann keine Verkürzung der
Einschaltzeit erreicht werden. Deshalb wird die Grenze des Einstellbereichs
bestimmt. Hinsichtlich der Standzeit der Entladungslampe ist vorzuziehen,
die Steuerung nur in einem ”gewissen
Zustand” (zweite
Betriebsart) durchzuführen,
der diese Leistungssteuerung erforderlich macht, anstatt eine derartige
Leistungssteuerung immer durchzuführen.
-
Dieser ”gewisse
Zustand” bezieht
sich auf folgende Zustände:
- • wenn
das EIN-/AUS-Befehlssignal an der Entladungslampe für Fernlicht
erkannt wird.
- • wenn
die Entladungslampe für
Fernlicht augenblicklich als eine Ersatzlichtquelle für die Entladungslampe
für Abblendlicht
eingeschaltet werden muß.
-
Die
Erkennung des EIN-/AUS-Befehlssignals kann bestimmt werden durch
Erkennen der Längen
der EIN-Zeitspanne und der AUS-Zeitspanne des
Signals, das der Entladungslampe für Fernlicht bei der EIN-/AUS-Signalisierungs-(Überhol-)operation übergeben
wird. Wenn der Fahrer eines Fahrzeugs den EIN-/AUS-Befehl der Entladungslampe während eines
Zyklus oder häufiger
unter Verwendung der Bedienungseinrichtung 9 zum Geben
von EIN-/AUS-Befehlen wiederholt (was ein Bedienungsteil wie etwa
einen in der Nähe
eines Handgriffs vorgesehenen Bedienungshebel, ein Erkennungselement
wie etwa einen mit seiner Betätigung
kooperierenden Schalter und einen Schaltkreis einschließt), falls
das Erkennungssignal so angeordnet ist, dass es zwischen zwei Pegeln
entsprechend den Be fehlen geschaltet wird, und das Signal die folgenden
Bedingungen (A) und (B) erfüllt,
wird bestimmt, dass die EIN-/AUS-Befehle an die Entladungslampe
für Fernlicht
gerichtet sind.
- (A) Die Länge der EIN-Zeitspanne des
Erkennungssignals ist oberhalb eines ersten Wertes (mit T1 bezeichnet)
und unterhalb eines zweiten Wertes (mit T2 bezeichnet).
- (B) Die Länge
der AUS-Zeitspanne des Erkennungssignals ist oberhalb eines dritten
Wertes (mit T3 bezeichnet) und unterhalb eines vierten Wertes (mit
T4 bezeichnet).
-
6 zeigt
die Wellenform des Erkennungssignals (erstes Erkennungssignal) ”SD”, das von
der Bedienungseinrichtung 9 für die Eingabe der EIN-/AUS-Befehle übergeben
wird. Eine Zeitspanne ”TH” stellt
die EIN-Zeitspanne dar (gezeigt als eine Zeitspanne mit H-Pegel in 6),
und eine Zeitspanne ”TL” stellt
die AUS-Zeitspanne
dar (gezeigt als eine Zeitspanne mit L-Pegel in 6).
Hier bedeuten die an jenen Zeitspannen markierten H und L die Höhe des Signalpegels
und nicht Fern- bzw. Abblendlicht.
-
7 zeigt
konzeptionell einen Binärzustand
des Erkennungssignals SD, in dem die Länge der Zeitspanne auf der
Abszisse und der Signalpegel auf der Ordinate aufgetragen ist. Alle
auf der Abszisse aufgetragenen Werte T1 bis T4 sind zu Erläuterungszwecken
unterschiedliche Werte.
-
In
der obigen Bedingung (A), d. h. T1 < TH < T2,
wird der untere Grenzwert T1 so gesetzt, dass der Einfluß der Fehlererkennung
aufgrund von Störspannungen
oder Ähnlichem
beseitigt wird. Falls z. B. die Länge von TH, wie durch die gestrichelte
Linie 23 in 7 gezeigt, kleiner als T1 ist,
wird der Fall als eine Störung
betrachtet und ignoriert. Falls der Wert von T1 zu klein ist, vergrößert sich
die Wahrscheinlichkeit, dass aufgrund von Störungen eine fehlerhafte Leuchtinstruktion
gegeben wird. Auch kann die Wahrscheinlichkeit einer unbeabsichtigten
Berührung
des Bedienungshebels steigen.
-
Ferner
wird der obere Grenzwert T2 gesetzt, um den EIN-/AUS-Befehl der Entladungslampe
von dem Leuchtzustand über
eine lange Zeit zu unterscheiden. Falls die Länge von TH größer als
T2 ist, wird bestimmt, wie durch eine gestrichelte Linie 24 in 7 gezeigt,
dass nicht den EIN-/AUS-Befehle sondern ein Dauerlichtbe fehl an
die Entladungslampe gerichtet ist. Je größer dieser Wert ist, ist es
dementsprechend schwieriger, zwischen den zwei Befehlen zu unterscheiden.
-
In
der obigen Bedingung (B), d. h. T3 < TL < T4,
wird der untere Grenzwert T3 gesetzt, um die Beeinflussung der Fehlererkennung
durch Störungen und Ähnlichem
zu beseitigen. Falls z. B. die Länge von
TL kleiner als T3 ist, wie durch eine gestrichelte Linie 25 in 7 gezeigt,
dann wird dieser Fall als Störung
betrachtet und ignoriert. Falls der Wert von T3 zu klein ist, kann
die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Erkennung aufgrund einer
Störung
steigen.
-
Ferner
wird der obere Grenzwert T4 gesetzt, um den EIN-/AUS-Befehl der Entladungslampe
von dem Licht-Aus-Zustand über
eine lange Zeit zu unterscheiden. Falls die Länge von TL größer als
T4 ist, wird bestimmt, wie durch eine gestrichelte Linie 26 in 7 gezeigt,
dass nicht der EIN-/AUS-Befehl sondern ein andauernder Licht-Aus-Befehl
an die Entladungslampe gerichtet ist. Je größer dieser Wert ist, ist es
dementsprechend schwieriger, zwischen den zwei Befehlen zu unterscheiden.
-
Die
Bestimmung dieser obigen Bedingungen kann einmal in einem Zyklus
durchgeführt
werden, der die Zeitspannen TH und TL einschließt. Alternativ kann einige
Male innerhalb zweier Zyklen oder länger durchgeführt werden.
Das Letztere ist vom Standpunkt der Reduzierung der Fehlererkennung
vorzuziehen. Da jedoch eine große
Anzahl von Bestimmungen eine Menge Zeit bis zur letzten Entscheidung
benötigt,
ist wünschenswert,
dass die Bestimmung mit einer kleinstmöglichen Anzahl von Bestimmungen
durchgeführt
wird.
-
8 zeigt
einen beispielhaften Erkennungsschaltkreis 27, der aus
einem Schaltkreis mit digitaler Logik besteht. Eine Phase eines
Erkennungssignals SD ist so definiert, dass eine Zeitspanne mit
H-Pegel die Leuchtinstruktion an die Entladungslampe für Fernlicht
und eine Zeitspanne mit L-Pegel den Licht-Aus-Befehl an die Entladungslampe
für Fernlicht
bezeichnet. Das Erkennungssignal SD wird jeweils an zwei D-Flipflops 28 und 29,
die in der oberen Reihe der Zeichnung gezeigt werden, und an zwei
untere D-Flipflops 30 und 31 übergeben,
die in der unteren Reihe der Zeichnung gezeigt werden. Hinsichtlich
der D-Flipflops 28 und 29 wird das Erkennungssignal
SD an den D-Eingangsanschluß des
früheren
D-Flipflops 28 geführt,
und ein Taktsignal (CLK) von einem Taktsignalerzeugungsschaltkreis (nicht
gezeigt) wird an den Taktsignaleingangsanschluß (CK) desselben geführt. Dann
wird der Q-Ausgang
des D-Flipflops 28 an den D-Eingangsanschluß des späteren D-Flipflops 29 übergeben
und weiter an einen Eingangsanschluß eines NAND-Gatters 32 mit zwei
Eingängen
geleitet. Das Taktsignal CLK wird an den Taktsignaleingangsanschluß (CK) des
D-Flipflops 29 geführt,
und sein Q-Ausgang wird an den anderen Eingangsanschluß des NAND-Gatters 32 mit zwei
Eingängen übergeben.
Dann wird das Ausgangssignal des NAND-Gatters 32 mit zwei
Eingängen
an den Rücksetzanschluß (RESET)
eines dem Gatter 32 folgenden Zählers 33 geleitet.
An den Taktsignaleingangsanschluß (in dieser Zeichnung CK mit Überstrich)
des Zählers 33 wird
das Taktsignal CLK und ein Signal, das von dem Ausgangsanschluß (Qn) des
Zählers 33 erhalten
wurde, über
ein OR-Gatter 34 mit zwei Anschlüssen zugeführt. Das Signal am Ausgang
Qn des Zählers 33 wird
an einen Eingangsanschluß des
OR-Gatters 35 mit zwei Eingängen übergeben, und das Ausgangssignal
des Gatters 35 wird dem Rücksetzanschluß (RESET)
eines Zählers 36 in
der letzten Stufe zugeführt.
Und an den anderen Eingangsanschluß des OR-Gatters 35 mit
zwei Eingängen
wird das Ausgangssignal eines Zählers
(38) in der unteren Reihe geleitet, der später beschrieben wird.
-
Hinsichtlich
der D-Flipflops 30 und 31 wird das Erkennungssignal
SD an den D-Eingangsanschluß des
früheren
D-Flipflops 30 geführt,
und das Taktsignal (CLK) wird an den Taktsignaleingangsanschluß (CK) desselben
geführt.
Dann wird das Signal am Ausgang Q des D-Flipflops 30 an
den D-Eingangsanschluß des
späteren
D-Flipflops 31 übergeben,
und das Signal am Ausgang Q mit Überstrich
(in der Zeichnung ein überstrichenes
Q) wird an einen Eingangsanschluß eines NAND-Gatters 37 mit
zwei Eingängen
geleitet. Das Taktsignal CLK wird an den Taktsignaleingangsanschluß (CK) des
D-Flipflops 31 geführt,
und das Signal an seinem Ausgang Q mit Überstrich (in der Zeichnung
ein überstrichenes
Q) wird an den anderen Eingangsanschluß des NAND-Gatters 37 mit
zwei Eingängen übergeben. Dann
wird das Ausgangssignal des NAND-Gatters 37 mit zwei Eingängen an
den Rücksetzanschluß (RESET)
eines dem Gat ter 37 folgenden Zählers 38 geleitet.
An den Taktsignaleingangsanschluß (in dieser Zeichnung CK mit Überstrich)
des Zählers 38 wird das
Taktsignal CLK und ein Signal, das von dem Ausgangsanschluß (Qn) des
Zählers 38 erhalten
wurde, über
ein OR-Gatter 39 mit zwei Anschlüssen zugeführt.
-
Das
Signal am Ausgang Qn des Zählers 38 wird
an einen Eingangsanschluß des
obigen OR-Gatters 35 mit zwei Eingängen übergeben, und das Signal, das
als OR-Operation dieses Signals und des Ausgangssignals des Zählers 38 erhalten
wurde, wird zu einem Rücksetzsignal
des Zählers 36 in
der letzten Stufe.
-
Ferner
werden die Ausgangssignale der NAND-Gatter 32 und 37 einem
OR-Gatter 40 mit zwei Eingängen zugeführt, und das Ausgangssignal des
Gatters 40 wird an einen Eingangsanschluß eines
OR-Gatters 41 mit zwei Eingängen geführt. An den anderen Eingangsanschluß des OR-Gatters 41 mit
zwei Eingängen
wird das Ausgangssignal von einem Ausgangsanschluß (Q2) des
Zählers 36 geleitet,
und ein Ausgangsanschluß des
Gatters 41 ist mit dem Taktsignaleingangsanschluß (in der
Zeichnung CK mit Überstrich)
des Zählers 36 verbunden.
-
Das
Ausgangssignal (S0) vom Ausgangsanschluß (Q2) des Zählers 36 stellt
das Entscheidungsergebnis in diesem Schaltkreis dar. Falls der Pegel dieses
Signals ein H-Pegel ist, wird bestimmt, dass der EIN-/AUS-Befehl
an die Entladungslampe gerichtet ist, und falls sein Pegel ein L-Pegel
ist, wird bestimmt, dass kein EIN-/AUS-Befehl an die Entladungslampe
gerichtet ist.
-
Die
Ausgaben Qn und Q2 der obigen Zähler stellen
die Stufennummer (oder den Stufenrang) dar, d. h. Qn stellt den
n-ten Ausgang dar und Q2 stellt den zweiten Ausgang dar.
-
In
dem in 8 gezeigten Schaltkreis wird der obige erste Wert
T1 durch die D-Flipflops 28 und 29 bestimmt. Der
Ausgang des NAND-Gatters 32 nimmt den L-Pegel nicht an,
bis der H-Pegelzustand des Eingangssignals SD zwei Taktzyklen lang
andauert. Und der obige zweite Wert T2 wird bestimmt durch die Ausgabe
des dem Gatter 32 folgenden Zählers 33. Falls die
Länge der
EIN-Zeitspanne TH des Signals SD gleich T2 oder länger ist,
wird die Ausgabe Qn zum Signal mit H-Pegel, wodurch der Zähler 36 in
der letzten Stufe zurückgesetzt
wird, und dann wird das Signal mit L-Pegel (S0 = L) von dem Ausgangsanschluß Q2 ausgegeben.
Falls ferner die Länge
der EIN-Zeitspanne TH des Signals SD unterhalb von T2 liegt, bevor
der Ausgang des NAND-Gatters 32 ein Signal mit H-Pegel abgibt und
der Ausgang Qn des Zählers 33 ein
Signal mit H-Pegel
abgibt, wird der Zähler 33 zurückgesetzt.
Deshalb wird eine Hochzähloperation
von dem Zähler 36 in
der letzten Stufe durchgeführt.
-
Andererseits
wird der obige dritte Wert T3 bestimmt durch die D-Flipflops 30 und 31,
und der Ausgang des NAND-Gatters 37 nimmt den L-Pegel nicht
an, bis der L-Pegelzustand des Eingangssignals SD zwei Taktzyklen
lang andauert. Und der obige vierte Wert T4 wird bestimmt durch
die Ausgabe des dem Gatter 37 folgenden Zählers 38.
Falls die Länge
der EIN-Zeitspanne TL des Signals SD gleich T4 oder länger ist,
wird die Ausgabe Qn zum Signal mit H-Pegel, wodurch der Zähler 36 in der letzten Stufe
zurückgesetzt
wird, und dann wird das Signal mit L-Pegel (S0 = L) von dem Ausgangsanschluß Q2 ausgegeben.
Falls ferner die Länge
der EIN-Zeitspanne
TL des Signals SD unterhalb von T4 liegt, bevor der Ausgang des
NAND-Gatters 37 ein Signal mit H-Pegel abgibt und der Ausgang
Qn des Zählers 38 ein
Signal mit H-Pegel abgibt, wird der Zähler 38 zurückgesetzt.
Deshalb wird eine Hochzähloperation von
dem Zähler 36 in
der letzten Stufe durchgeführt.
-
An
den Zähler 36 in
der letzten Stufe wird die OR-Ausgabe der NAND-Gatter 32 und 37 als
Taktsignal geführt.
So lange, wie das Ausgangssignal des OR-Gatters 35 gleich
dem L-Pegel ist, wird die Hochzähloperation
durchgeführt,
und das Signal mit H-Pegel (S0 = H) wird von dem Ausgangsanschluß Q2 des Zählers zum
Abschlußzeitpunkt
der Operation abgegeben.
-
Um
das so erhaltene Signal S0 in der vorstehenden Leistungssteuerung
wirksam werden zu lassen, wird die zugeführte Leistung in dem Einschwingbereich
der Entladungslampe einfach und ausschließlich durch Verwendung dieses
Signals gesteuert. Wie in 9 gezeigt,
wird die in 5 gezeigte Gestaltung nur geringfügig verändert.
-
In 9 ist
ein serieller Schaltkreis (,der durch ein vereinfachtes Schaltbild
dargestellt ist und z. B. aus einem FET besteht, und) der einen
Widerstand 42 und einen Analogschalter 43 enthält, parallel
zu einem Widerstand 17 geschaltet, der an den Ausgangsanschluß des Spannungspuffers 15 angeschlossen
ist, welcher sich auf die Leistungssteuerung der Entladungslampe
für Fernlicht
bezieht. Falls das Signal S0 auf H-Pegel liegt, ist der Widerstandswert,
der sich aus den Werten der Widerstände 17 und 42 ergibt,
kleiner als der Widerstandswert des Widerstands 17, da
der Analogschalter 43 eingeschaltet ist, und diese Widerstände 17 und 42 parallel geschaltet
sind.
-
In
der Ausgangsstufe des Spannungspuffers 19, der sich auf
die Leistungssteuerung der Entladungslampe für Abblendlicht bezieht, ist
ein Widerstand 44 in Serie geschaltet mit dem Widerstand 21, der
mit der Kathode der idealen Diode 22 verbunden ist (d.
h., der Widerstand 44 ist zwischen den Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 20 und den
Widerstand 21 zwischengeschaltet). Ein Analogschalter 45 ist
parallel zum Widerstand 44 geschaltet. Und an den Analogschalter 45 wird
das Signal S0 über
einen Inverter 46 geführt.
Falls das Signal S0 auf H-Pegel liegt, nimmt der Analogschalter 45 den AUS-Zustand
an, und die Widerstände 21 und 44 sind
in Serie geschaltet. Deshalb ist der Widerstandswert, der sich aus
den Werten der Widerstände 21 und 44 ergibt,
größer als
der Widerstandswert des Widerstands 21.
-
Je
kleiner jedoch der Widerstandswert des zwischen die idealen Dioden
(18, 22) und den Spannungspuffern (15, 19)
geschalteten Widerstands ist, desto größer wird die der Entladungslampe
zugeführte
elektrische Leistung. Wenn das Signal S0 auf H-Pegel liegt, d. h.
wenn das EIN-/AUS-Befehlssignal an die Entladungslampe für Fernlicht
durch den obigen Erkennungsschaltkreis 27 erkannt wird,
werden deshalb die Widerstände 17 und 42 parallel
geschaltet und der resultierende Widerstandswert wird kleiner, so
dass die der Entladungslampe für
Fernlicht zugeführte
elektrische Leistung zunimmt. Bei Betrachtung der Entladungslampe
für Abblendlicht sind
andererseits die Widerstände 21 und 44 in
Serie geschaltet und der resultierende Widerstandswert wird größer, so
dass die der Entladungslampe für
Abblendlicht zugeführte
elektrische Leistung abnimmt. Die Steuerung der zugeführten elektrischen
Leistung wird so durchgeführt,
daß die
zugeführte
elektrische Leistung für
das Leuchten der Entladungslampe für Fernlicht größer ist
als die zugeführte
elektrische Leistung für
das Leuchten der Entladungslampe für Abblendlicht.
-
Wenn
ferner das Signal S0 ein Signal auf L-Pegel ist, d. h., wenn das
EIN-/AUS-Befehlssignal an die Entladungslampe für Fernlicht durch den obigen
Erkennungsschaltkreis 27 nicht erkannt wird, wird die der
Entladungslampe für
Fernlicht zugeführte
elektrische Leistung durch den in den Widerstand 17 hineinfließenden Strom
spezifiziert, da der Widerstand 42 nicht zum Widerstand 17 parallel
geschaltet ist. Und der Analogschalter 45 ist eingeschaltet
und es wird ein Kurzschluß bezüglich des
Widerstands 44 gebildet. Deshalb wird die der Entladungslampe
für Abblendlicht
zugeführte
elektrische Leistung durch den in den Widerstand 21 hineinfließenden Strom spezifiziert.
-
Wenn
in diesem Beispiel der an die Entladungslampe für Fernlicht gerichtete EIN-/AUS-Befehl erkannt
wird, nimmt die dieser Entladungslampe zugeführte elektrische Leistung zu
und die der Entladungslampe für
Abblendlicht zugeführte
elektrische Leistung nimmt ab. Falls die der Entladungslampe für Fernlicht
zugeführte
elektrische Leistung zunimmt, werden natürlich der Widerstand 44,
der Analogschalter 45 und der Inverter 46 nicht
benötigt.
-
Falls
die Entladungslampe für
Abblendlicht aufgrund irgendeines Grundes nicht zum Leuchten gebracht
werden kann, wird nun ein Fall beschrieben, in dem die Entladungslampe
für Fernlicht
augenblicklich als eine Ersatzlichtquelle für die Entladungslampe für Abblendlicht
zum Leuchten gebracht wird.
-
Um
zu erkennen, dass die Entladungslampe für Abblendlicht durch die an
diese gegebene Leuchtinstruktion nicht zum Leuchten gebracht worden
ist, gibt es verschiedene Modes. Z. B. wird eine Lichterkennungseinrichtung
zum Erkennen des von der Entladungslampe abgestrahlten Lichts vorgesehen,
um dadurch den Nicht-Leuchtzustand
daraus zu bestimmen, dass der Betrag des empfangenen Lichts unter einem
Schwellwert liegt, oder es wird eine Stromerkennungseinrichtung
für die
Erkennung des in die Entladungslampe fließenden Stroms vorgesehen, um
dadurch den Nicht-Leuchtzustand
daraus zu bestimmen, dass der Betrag des erkannten Stroms unter
einem Schwellwert liegt.
-
Falls
die Entladungslampe für
Abblendlicht nicht eingeschaltet ist, wird das Befehlssignal für das Leuchten
der Entladungslampe für
Fernlicht erzeugt, damit Ersatz gegeben ist. Dazu wird die Steuerung für die Erhöhung der
an die Entladungslampe für Fernlicht
geführte
elektrische Leistung durchgeführt. Z.
B. wird in dem in 9 gezeigten Schaltkreis das Signal
S0 ersetzt durch ein Befehlssignal für ersatzweises Leuchten der
Entladungslampe für
Fernlicht, und falls dieses Befehlssignal auf H-Pegel liegt, ist der
Schalter 43 eingeschaltet und die Widerstände 17 und 42 sind
parallel geschaltet. Da die Einschaltzeit reduziert werden kann,
falls die Entladungslampe für
Fernlicht als Ersatz für
die Entladungslampe für
Abblendlicht zum Leuchten gebracht wird, ist es möglich, die
Zeit abzukürzen,
in der das Sichtfeld des Fahrers sich vorübergehend verschlechtert.
-
Nach
der ersten Ausführungsform
der Erfindung wird die Steuerung der zugeführten elektrischen Leistung
für die
Entladungslampe für
Fernlicht so durchgeführt,
dass die zugeführte
elektrische Leistung bei Leuchten der Entladungslampe für Fernlicht
größer ist
als die zugeführte
elektrische Leistung bei Leuchten der Entladungslampe für Abblendlicht, wodurch
die Lichtstärke
der Entladungslampe für Fernlicht
augenblicklich angehoben und die notwendige Beleuchtungslichtmenge
schnell erreicht werden kann.
-
Nach
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird die der Entladungslampe zugeführte elektrische Leistung zeitweise
vergrößert, wenn
das an die Entladungslampe für
Fernlicht gerichtete EIN-/AUS-Befehlssignal erkannt wird; und wenn
die Entladungslampe kontinuierlich leuchtet, wird die der Entladungslampe
zugeführte
elektrische Leistung gesteuert, ohne eine beabsichtigte Erhöhung der
zugeführten
elektrischen Leistung durchzuführen,
wie oben beschrieben, wodurch es möglich ist, eine Verkürzung der
Standzeit der Entladungslampe zu vermeiden, und die Hitzeerzeugung
der Schaltkreiselemente kann reduziert werden.
-
Nach
der dritten Ausführungsform
der Erfindung wird die Frequenz des Auftretens der Fehlererkennung
bei dem an die Entladungslampe für
Fernlicht gerichteten EIN-/AUS-Befehl reduziert, wodurch die Zuverlässigkeit
der Steuerung verbessert werden kann.
-
Verschiedene
Ausführungsformen
der Erfindung sind hier beschrieben worden, aber es ist zu verstehen,
dass verschiedene Zusätze
und Modifikationen gemacht werden können, die in den Umfang der
folgenden Ansprüche
fallen.