专利名称：用于控制汽车照明设施的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照独立权利要求所述类的用于控制汽车的照明设施的装置。
按照本发明的用于控制汽车的一种照明设施的装置具有一个控制部件，该控制部件为至少一个开关装置产生出至少一种脉冲宽度调制的控制信号，通过这开关装置可以用电能供给至少一照明设施。输送给控制部件的是至少供给照明设施的供电电压的一个值，用于影响与供电电压有关联的控制信号。控制部件设定了与汽车的除了供电电压以外的至少另外一个工作参数有关联的控制信号。由于脉冲宽度调制的控制信号的可变动的适配，就可以考虑汽车的不同的工作状况，在这些状况中根据经验，光强就可能出现不同的很大的波动。行驶速度适合用作为一种可能的工作参数。若汽车停止，则电池通常处于负载最重的状态，因而稳定是特别重要的。相反停止的汽车例如前灯的亮度就不必最大。在求出控制信号时将行驶速度考虑为一种可能的工作参数。另外在汽车行驶中例如由于接入或断开其它的电气负载而引起照明灯光的闪烁几乎难以察觉。因而在高速行驶时稳定功能就没有灯的或者说前灯的足够亮度那么受到大家的很大重视。
在一种实用的改进方案中，若供电电压低于一个下限值，控制部件就预先设定一个最大的脉冲宽度作为控制信号。按照本发明，该下限值是可以与汽车的至少一个工作参数相关联地进行变化的。确定脉冲宽度的计算设定是在该控制部件里与该下限值有关联地实现的。只是这一个值必须与工作参数有关联地变化，以便考虑汽车用于确定控制信号的各个工作状态。因而相应的算法其结构相对比较简单。
在一种实用的改进方案中，该控制信号可以取决于汽车电池的充电状况。该充电状况例如在与供电电压连接在汽车开动之前求得，并用于例如下限值的新的设定。若供电电压高，这表示汽车电池充满电了，下限值就可以选择得较高些，因为这样稳定就起着一个次要的作用。相反若汽车电池相对没电了，那么照明设施的闪烁就明显较大。因而在设定控制信号时要考虑到供电电压的波动是在一个较大的稳定范围内。
在一种实用的改进方案中设定若供电电压超过了一个上限值，控制部件就预先设定了一个最小的脉冲宽度作为控制信号。该最小脉冲宽度可与工作参数相关联地变化。通过该最小脉冲宽度的设定可以使控制部件的稳定范围适应于各自的工作状况。尤其是随着行驶速度的增加使最小脉冲宽度提高以适应稳定范围。另外通过这种方法还达到了过电压保护和使用寿命延长。
其它的实用的改进方案见其它从属权利要求和说明。
微控制器10产生脉冲宽度调制控制信号16，用该信号使开关装置18接通或者断开。所谓脉冲宽度就是指关系到一种固定周期的接通时间的长短。若是100％的脉冲宽度PWM，那么接通时间就等于该周期。通过脉冲宽度PWM的变化可以使灯20具有不同的亮度。那么微控制器10就应该确保即使当供电电压UB有波动时也能达到一种总是均匀的光强。尤其要防止灯20的闪烁，尤其是当可能直接作用在供电电压UB上的负荷变换很强烈时。为此目的微控制器10测得供电电压UB并按以下算法求出实际的脉冲宽度PWM＝(((Umax-UB)(Umax-Umin))·(PWMmax-PWMmin))+PWMmin其中Umax上限值UB供电电压Mmin下限值PWMmax最大脉冲宽度PWMmin最小脉冲宽度因此得出了图2所示的对于中间工作电压范围(Umin＜UB＜Umax)的线性关系。若测得的供电电压UB按数值来说低于下限值Umin，那么开关装置18就通过具有最小脉冲宽度PWMmax的控制信号16来控制。这例如可以达到100％，从而在这种情况下开关装置18就可一直关闭。最大可能的供电电压UB不受限制地用于灯20。因此尤其在强负荷限度情况下(UB＜Umin)，用最大可能的功率以及因此最大可能的强度来控制灯20。若供电电压UB位于下限值Umax和上限值Umax之间(Umin＜UB＜Umax)，那么脉冲宽度PWM就正比于UB。若供电电压UB达到了上限值Umax(UB≥Umax)，那就用一个最小脉冲宽度PWMmin来控制灯20，以使在任何情况下都确保足够的照明。
图2示例性地表示了在供电电压UB和脉冲宽度PWM之间的线性关系。然而为了使光强与供电电压有关联地保持恒定，那么在脉冲宽度PWM和供电电压UB之间也可能得出一种抛物线形状的或者其它的数学关系。按图2所示的特性曲线应该相应地适应于各自的照明设施类型。
与图2相一致与工作参数相关联地使特性曲线移动，以便使光强的稳定性适配于各种不同的工作状况。在按图2所示的实施例中将行驶速度V用作为工作参数。行驶速度由一个速度传感器26测量并例如经总线系统24传给微控制器10。下限值Umin与速度有关联地在一个最小下限值min Umin和一个最大下限值max Umin之间变化。随着行驶速度V的增加，下限值Umin按数值来说增加。通过图2所示的参数曲线就确保了当汽车停止时(V＝0)，达到很大程度上的稳定。因而以线性特性曲线(在Umin＜UB＜Umax范围内)表示的稳定功能就比汽车行驶时来得更早。若汽车正在行驶(V＞0)，那么尤其是灯20的最大亮度对于使用者来说是至关重要的。因而在行驶速度较高时对于较大的工作电压范围来说脉冲宽PWM比在行驶速度较低时保留在最大值PWMmax上。因而随着速度的增加稳定效果减小，有利于最大的亮度。
随着行驶速度V的增加，在保持相同的上限值Umax时，最小脉冲宽度PWMmin升高。
下限值Umin和/或最小脉冲宽度PWMmin的速度依赖关系以表格形式或者作为直接的数学关系储存在微处理器10里。对于计算实际的脉冲宽度PWM来说将相应地匹配于行驶速度V的下限值Umin和最小脉冲宽度作为计算算法的基础。
在一种未示出的可供选择的技术方案中上限值Umax也可以设计成与工作参数有关，而且随着行驶速度V的增大而按数值降低。
在一种可供选择的设计方案中电池22的充电状况可以用作为工作参数。在汽车起动之前微控制器10测得供电电压UB作为电池22的充电状况的参数。当电池22的充电状况较低时，稳定程度可以提高，其方法是随着与工作电压有关地设定脉冲宽度(Umin＜UB＜Umax)使工作电压的范围加大。电池22充电状况较小的情况因而就相当于行驶速度V较低时的情况。与图2相一致类似地进行下限值Umin和最小脉冲宽度PWMmin的匹配。
此外向微控制器输入了操作元件12，14的输出信号。与这些信号相关联地用所求出的脉冲宽度PWM使灯20工作或不工作。
灯20可以优选指汽车的前灯或者内照明。然而本发明并不局限于此。
权利要求
1.用于控制汽车照明设施的装置，其具有一个控制部件(10)，该控制部件为至少一个开关装置(18)产生出至少一种脉冲宽度调制的控制信号(16)，通过此开关装置(18)可以用电能供给至少一个照明设施(20)，其中输送给控制部件(10)的是至少供给照明设施(20)的供电电压(UB)的一个值，用于影响与供电电压(UB)有关的控制信号(16)，其特征在于，该控制部件设定了与汽车的除了供电电压(UB)之外的至少另外一个工作参数(V)有关联的控制信号(16)。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，如果供电电压(UB)低于一个下限值(Umin)控制部件(10)就预先设定一个最大的脉冲宽度(PWMmax)作为控制信号(16)。
3.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，如果供电电压(UB)高于一个上限值(Umax)，控制部件(10)就预先设定一个最小的脉冲宽度(PWMmin)作为控制信号(16)。
4.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，下限值(Umin)和/或最小脉冲宽度(PWMmin)可以与工作参数(V)相关联地变化。
5.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，将指示出汽车行驶或者停止的信号用作为工作参数(V)。
6.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，将汽车的行驶速度(V)和/或电池(22)的充电状况用作为工作参数。
7.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，随着行驶速度(V)的增加，下限值(Umin)增加。
8.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，随着电池(22)的充电状况的增高，下限值(Umin)增加。
9.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，将供电电压(UB)用作为电池(22)充电状况的值。
10.按上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，输送给控制部件(10)的至少是一个操作元件(12，14)的一个信号，而且控制信号(16)的生成与该信号是有关联的。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制汽车照明设施的装置，其具有一个控制部件(10)，该控制部件为至少一个开关装置(18)产生出至少一种脉冲宽度调制的控制信号(16)，通过此开关装置(18)可以用电能供给至少一个照明设施(20)。输送给控制部件(10)的是至少供给照明设施(20)的供电电压(UB)的一个值，用于末影响与供电电压(UB)有关的控制信号(16)。控制部件(10)设定了与汽车的除了供电电压(UB)以外的至少另外一个工作参数(V)有关联的控制信号(16)。
文档编号H05B39/04GK1457624SQ02800275
公开日2003年11月19日 申请日期2002年1月23日 优先权日2001年2月9日
发明者J·申克, M·舒姆佩尔特, J·希尔特, P·施卡拉塔 申请人:罗伯特-博希股份公司