DE2556876B2

DE2556876B2 - Vorrichtung zum selbsttaetigen berichtigen der ausrichtung des scheinwerferlichtbuendels eines motorrades oder aehnlichen zweiraedrigen fahrzeugs

Info

Publication number: DE2556876B2
Application number: DE19752556876
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-19
Filing date: 1975-12-17
Publication date: 1977-08-18
Also published as: DE2556876A1; BR7508427A; JPS5186289A; IT1052702B; FR2294905A2; FR2294905B2; DE2556876C3; JPS5717738B2; GB1538069A; US4075469A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Berichtigen der Ausrichtung des Scheinwerferlichtbündels eines Motorrades oder ähnlichen zweirädrigen Fahrzeugs, mit Mitteln zum Drehen wenigstens des optischen Systems des Scheinwerfers um eine der optischen Achse des Scheinwerfers benachbarte Drehachse und mit einem Detektor-Wandler-System zu Feststellen des Neigungswinkels des Fahrzeuges in Kurven und zum Übersetzen des festgestellten Neigungswinkels in eine mechanische Verlagerung, wobei die Mittel zum Drehen für das optische System des Scheinwerfers durch diese Verlagerung steuerbar sind, gemäß Hauptpatent 24 15 783.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DT-OS 24 15 783 bekannt. Sie wirkt so, daß das Strahlenbündel des Scheinwerfers einer kompensierenden Änderung seiner Orientierung unterworfen wird, wenn das Motorrad oder sonstige Fahrzeug eine Kurve oder Biegung durchfährt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Ausführungsformer, für eine Vorrichtung der obengenannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe ist für alle Ausführungsformen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Detektor-Wandler-System einen Gyroskop-Regler aufweist, der die Neigung des Fahrzeuges in eine Winkeländerung übersetzt, wobei die Mittel zum Drehen für das optische System in Abhängigkeit von dieser Winkeländerung steuerbar sind. Dazu wird die bedeutsame Winkeländerung in einen kompensierten Kreis zur Steuerung der Orientierung des optischen Systems des Scheinwerfers eingeführt, vorzugsweise nach ihrer Umformung in eine elektrische Größe. Man kann auf diese Weise die am Ausgang des Gyroskop-Reglers erscheinende Größe mit Hilfe von Potentiometern, Dehnungsmeßstreifen, Kondensatoren usw. elektrisch übersetzen. Die Lage des optischen Systems des Scheinwerfers kann seinerseits mittels eines Bezugselementes (Potentiometer oder Kondensator) elektrisch festgestellt werden. Die zwei elektrischen Größen werden in einem Steuerkreis für einen Motor zum Positionieren des optischen Systems benutzt.

Es können alle in der Technik bekannten Arten von Gyroskop-Reglern benutzt werden, insbesondere Groskope und Gyrometer mit einem Freiheitsgrad, bei denen die am Ausgang erscheinende Winkelgröße mit dem festgestellten Neigungswinkel verknüpft ist. Bei dieser Klasse von Apparater, können natürlich integrierende Gyrometer benutzt werden, deren am Ausgang erscheinender Winkelwert im wesentlichen proportional zur festgestellten Neigung ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Gyrometer mit Federn benutzt, in dem ein von elastischen Rückstellkräften hervorgerufenes Drehmoment ausgenutzt wird.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Ausführungsform mit einem Gyroskop-Regler,

F i g. 2 eine schematische Darstellung des Steuerkreises für einen Motor der Ausführungsform zum Verlagern des optischen Systems eines Scheinwerfers,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des als Gyrometer ausgebildeten Gyroskop-Reglers der Ausführungsform in Explosionsdarstellung,

Fig.4 einen waagrechten Schnitt durch das Gyroskop gemäß F i g. 3,

F i g. 5 eine äußerst schematische Darstellung der der Ausführungsform eigenen Mittel zum Feststellen der Bewegung des optischen Systems des Scheinwerfers mit Hilfe von Kondensatoren und

F i g. 6 ein Schaltbild des Feststell- und Steuerkreises der Ausführungsform, welche das Gyrometer gemäß Fig.3 und 4 und die Feststellung mittels Kondensatoren gemäß F i g. 5 ausnützt.

Aus Fig. ί ist im Innern eines relativ feststehenden, an einem Motorrad befestigten Hohlraumes C ein optischer Block 10 ersichtlich, der um eine Achse Y- Y drehbar ist, die mit der optischen Achse zusammenfällt oder bezüglich der optischen Achse etwas nach unten und etwas nach vorn geneigt ist, wie bereits in der DT-OS 24 15 783 erläutert wurde.

Die Drehung des optischen Blockes 10 um die optische Achse läßt sich wie früher (s. OS) mit Hilfe eines Antriebs-Zahnkranzes 20 durchführen, der mit einem Ritzel 21 kämmt, das seinerseits von einem umsteuerbaren Gleichstrom-Elektromotor 30 angetrieben wird.

Wie im Falle der DT-OS 24 15 783 kann die Drehung des optischen Blockes 10 um die Achse Y-Y in Abhängigkeit von der Neigung <x des Motorrades in Kurven gesteuert werden.

Die wesentliche Besonderheit der Ausführungsform hier besteht nun darin, daß die Feststellung des Winkels α. durch einen Gyroskop-Regler G geschieht, der einen Wechsel des Neigungswinkels in eine Winkeländerung übersetzt.

Der Gyroskop-Regler G besitzt vorzugsweise nur einen Freiheitsgrad und ist im Ausführungsbeispiel genauer gesagt von jener Art, die Gyrometer genannt wird. Ein Kreisel 50 des Gyrometers ist Jm eine Achse Δ drehbar, die in ihrer Mittellage eine transversale, horizontale Achse ist, die senkrecht auf der allgemeinen Symmetrieebene des Motorrades steht. Der Kreisel 50 wird mittels eines nicht dargestellten Elektromotors in Drehung versetzt und gehalten.

Die gyroskopische Erfassung beteiligt eine Eingangsachse E und eine Ausgangsachse 5, welche mit der Achse Δ die rechtwinklige Dreiecke aufweisende, dreiseitige Pyramide der gyroskopischen Feststellung bildet. Die Achse E ist in der Längsebene des Motorrades angeordnet, und zwar im wesentlichen parallel zu jenem Segment, das die Punkte der Berührung der beiden Räder mit der Fahrbahn verbindet. Die Neigung <x des Motorrades ist daher mit einer Drehung um die Achse E vergleichbar.

Die Anordnung der Achsen Δ, Ε und 5 entspricht einer spezifischen Montage des Gyrometers im Innern

des Hohlraumes C, wie sie an sich bekannt ist. Im Ausführungsbeispiel wird zu diesem Zweck eine Montageeinheit, nämlich ein Träger 60 benutzt, der in F i g. 1 schematisch wiedergegeben ist und im Prinzip kardanische Aufhängungen gewährleistet, welche die Achsen Δ und S verkörpern, welche mit dem das Gehäuse des Gyrometers bildenden Hohlraum C verknüpft sind.

Vorteilhafterweise wird ein Gyrometer benutzt, dessen Kreisel 50 mittels einer Zusammenstellung von biegsamen metallischen Bändern im Hohlraum C gelagert ist.

Wenn sich das Motorrad in einer Kurve um einen Winkel α zur Seite neigt, ist der Gyroskop-Regler G für eine Drehung um seine Eingangsachse E ebenfalls um den Winkel u empfindlich. Er reagiert durch eine Drehbewegung um die Ausgangsachse 5 um den Winkel γ auf diese Drehung. Diese Drehbewegung um den Winkel γ kann elektrisch angezeigt werden, beispielsweise durch ein Potentiometer 70.

Falls das gyroskopische System G ein Gyrometer ist (mit einem durch elastische Rückstellkräfte hervorgerufenen Drehmoment überwiegend um die Ausgangsachse SJl ist der festgestellte Winkel γ eine lineare Funktion der zeitlichen Änderung des Neigungswinkels <%.

Falls das gyroskopische System G von der Art integrierender Gyrometer ist (falls ein durch zähe Reibung hervorgerufenes Drehmoment überwiegend um die Achse 5 existiert), ist der vom Potentiometer 70 festgestellte Winkel γ proportional zum Neigungswinkela.

Der Wirtschaftlichkeit wegen wird im allgemeinen die Benutzung eines Apparates nach Art eines Gyrometers mit elastischer Rückstellkraft bevorzugt.

Anschließend wird die Art der Steuerung des Antriebsmotors zum Drehen des optischen Systems beschrieben. Der zugehörige Stcucrkreis 500 (der im Hohlraum C enthalten sein kann) ist im einzelnen aus Fig.2 ersichtlich. Man benutzt zu diesem Zweck ein Bezugspotentiometer 100, das von einem Ritzel 110 angetrieben wird, welches mit dem Zahnkranz 20 kämmt. Das Bezugspotentiometer 100 stellt den Winkel β fest, um den sich der optische Block 10 tatsächlich dreht. Falls ein Gyrometer benutzt wird, liefert das Potentiometer 70 ein der Änderung proportionales Signal. Dieses elektrische Signal wird einem Integrator 200 zugeführt, an dessen Ausgang ein dem Winkel κ entsprechendes Signal zur Verfügung steht. Die einerseits vom Integrator 200 und andererseits vom Potentiometer 100 abgegebenen Signale werden einem Komparator 300 zugeführt, dessen Ausgang die Drehung der Welle des Elektromotors 30 im einen oder entgegengesetzten Sinne In Abhängigkeit von der Differenz « - β steuert. So wird auf sehr einfache Weise die Kompensierung der Neigungswinkel « durch kompensatorischc Drehung des optischen Blockes um die Achse Y- ^durchgeführt.

Es sei bemerkt, daß das Potentiometer 70 durch irgendein anderes Wandlerelement ersetzt werden könnte, insbesondere durch einen Dehnungsmeßstrei· fen, der sich elektrisch wie ein veränderbarer Widerstand verhalt. Ein solcher Dehnungsmeßstreifen könnte an einem Teil der Aufhangung des gyroskopischen Systems angebracht sein, um die Drehung um die Achse 5 festzustellen.

Es ist festzuhalten, daß die Drehung des optischen Blockes 10 nur als Beispiel gegeben wurde. Notwendig Ist wohlgemerkt nur das Drehen des optischen Systems, welches an der Bildung der Hell-Dunkel-Grenze (bei Abblendlicht) beteiligt ist.

Es wird jetzt das spezielle Gyrometer gemäß F i g. 3 und 4 beschrieben.

Dieses Gyrometer ist dazu bestimmt, mit seinem Kreisel 50 so montiert zu werden, daß dieser auf die Achse Δ ausgerichtet ist, die in einer im wesentlichen horizontalen, senkrecht zur Längsachse des optischen Systems des Scheinwerfers verlaufenden Ebene angeordnet ist, wie aus F i g. 3 hervorgeht.

Der Kreisel 50 des Gyrometers weist einen Elektromotor 51 auf, an dem eine Befestigungsklammer 52 angebracht ist.

An den beiden Enden des Elektromotors 51 stehen zwei Wellenstummel 53 ab, auf denen zwei metallische Kapseln 54 sitzen, die durch die Drehung der Wellenstummel 53 um die Achse Δ angetrieben werden.

Der Träger 60 des Kreisels 50 ist durch eine Z-förmige Struktur gebildet, die eine erste longitudinal Platte 61, eine transversale Platte 62 und eine zweite longitudinal Platte 63 aufweist, wobei die Platte 62 senkrecht zu den beiden anderen Platten 61 und 63 steht.

Der Träger 60 ist vorzugsweise aus einem metallischen Zuschnitt hergestellt, der aus Federstahl besteht und passend geprägt und gebogen ist.

Öie Platte 61 weist parallel zur Achse Δ orientierte Verstärkungsflansche 61a, Montagelöcher 61 b und einen Zentraldurchbruch 61c auf, wobei das ursprünglich in diesem Durchbruch vorhandene Metall in Form einer elastischen Zunge61 dheraus-und umgebogen ist.

Die Platte 62 weist einen Zentraldurchbruch 62a auf, in den der Elektromotor 51 eingesetzt ist und welcher mit zwei halbkreisförmigen Randleisten 62b und 62c versehen ist, die bezüglich der Achse Δ einander diametral gegenüberliegen und zu beiden Seiten der allgemeinen Ebene der Platte 62 angeordnet sind. Aul einer Seite der Platte 62 sind zwei Befestigungslöcher 62</angebracht. Schließlich weist die Platte 62 quer zwei Paare von Flanschen 62c und 62/" auf, die parallel zur Achse in entgegengesetzte Richtungen gewandt sind.

Die Flansche 62c und die Randleiste 626 einerseits sowie die Flansche 62/ und die ' Randleiste 62c andererseits begrenzen zwischen sich zwei verdünnte Zonen 62g ohne Steifigkeit, welche sich bezüglich der Achse Δ einander diametral gegenüberliegen und damit eine mit der Ausgnngsachsc identische Bicgcnchsc S definieren. Es ist von fundamentaler Bedeutung festzustellen, daß die Platte 62 ganz vollständig leicht um die Achse S gebogen werden kann, jedoch nicht um Irgendeine andere Richtung.

Die Platte 63 ist mit Versteifungsflanschen 63« und einem zurückspringenden Ansatz 636 versehen, der parallel zur Platte 62 angeordnet ist und seinerseits Vcrsteifungsflansche 63c aufweist.

Schließlich ist die zum Freigeben des Zentraldurch· bruchcs 61 c zurückgebogene elastische Zunge 61c/mil ihrem freien Ende an den Stellen 61/(Fig.4) auf der Ansatz 63fr geschweißt. Auf diese Weise kann die elastische Zunge 6Id zwischen den beiden Platten 61 und 63 ein durch elastische Rückstellkräfte hervorgerufenes Drehmoment durch Drehung um die Achse i aufbringen.

Bei der Montage wird der Elektromotor SI des Kreisels 50 mittels seiner Befestigungsklammer 32 ar der Platte 62 angebracht, wobei ihre Befestlgungslöchei 62d mit in der Befestigungsklammer 52 ausgebildeter Löchern 52c/zusammenwlrken.

Wenn der Trager 20 mittels der Montagelöcher 61/

der Platte 61 im Hohlraum C (oder an irgendeinem anderen fest mit dem Motorrad verbundenen Teil) befestigt ist, kann sich der Kreisel 50, welcher fest mit der die Befestigungslöcher 62c/ aufweisenden Zone der Platte 62 verbunden ist, verlagern, indem er sich um die Achse 5 dreht, wobei die elastische Zunge 61c/dann ein durch elastische Rückstellkräfte hervorgerufenes Drehmoment entwickelt, das den Kreisel 50 in eine Mittellage zurückzubringen versucht.

Die Drehung y des Kreisels 50 um die Achse S kann dadurch festgestellt werden, daß mit der Platte 63 eine weitere, Flansche 66a aufweisende Platte 66 verbunden wird, beispielsweise durch Anschweißen. Die beiden Platten 61 und 66 bilden dann Stützen, die sich parallel zueinander erstrecken und es läßt sich der Relativabstand dieser beiden Stützen durch irgendeinen geeigneten mechanischelcktrischen Wandler feststellen, um ihn in eine elektrische Größe zu übersetzen, welche die Drehung γ darstellt. Man kann übrigens auch einen auf der elastischen Zunge 61c/ plazierten Dehnungsmeßstreifen benutzen.

Die relative Lageveränderung der beiden Stützen infolge der Drehung γ ist proportional zur Winkelgeschwindigkeit der Verlagerung des Gyrometcrs um die Achse E, welche senkrecht zur Achse Δ und zur Achse S steht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die stützenden Platten 61 und 66 dazu verwendet, mittels einer geeigneten isolierenden Montage Kondensatorplatten /M, P2 (beide verbunden mit der Platte 66) und /^}3 (verbunden mit der Platte 61) aufzunehmen, die untereinander parallel sind. Die Platten P\ und P2 definieren einen ersten Drehkondensator CI, desgleichen die Platten /'2 und P 3 einen zweiten Drehkondensator C2. Die Kapazität dieser Kondensatoren ändert sich mit dem Abstand der Platten 61 und 66 und damit gemäß der Winkelgeschwindigkeit des Gyrometcrs um die Achse /f infolge einer Neigung des Motorrades.

Die so gebildeten Kondensatoren CI und C2 stellen die Bauelemente dar, welche in den Kreis zum Feststellen und Steuern den Betrag der Neigungsgcschwindigkeit des Motoiradcs einbringen.

Was die Drehlage des optischen Systems 10 des Scheinwerfers um seine Achse X-V(IMg. 1) anbetrifft, so kann vorieilhafterweise das in Fig. 5 schemutisch dargestellte l'eststcllsystem benutzt werden. Bei einer solchen Montage ist eier durch Drehung um die Achse A'-V bewegliche optische Block 10 fest mit einer Platte 11 verbunden, die sich lttngs eines Kreisbogens um die Achse X-V erstreckt und aus einem dielektrischen Material besteht. Das Dielektrikum der Platte 11 ist durch zwei Paare von Kondcnsatorplattcn 12 und 13 sowie 14 und 13 eingerahmt, wobei das Dielektrikum mil den beiden Plattenpaarcn zwei Drehkondensatoren C3 bzw. CA bildet. Die Änderung der Kapazitäten dieser Kondcnsaloren ist mit der Drohlage des optischen Blocks um die Achse X- Vvcrknüpft.

Die Kondensatoren C3 und C4 bilden diejenigen Bauelemente, welche die Drehlagc des optischen Blockes 10 um die Achse XY in den Steuerkreis einführen.

Bemerkenswert ist, daß die Kondensator, C3 und C4 damit eine Funktion haben, die jener des Bezugspotcnilomcters 100 in F i g. 1 äquivalent ist.

Es wird nun anhand der FIg.6 die elektronische Feststen· und Steueranordnung beschrieben.

Mit dieser Anordnung wird bezweckt, einem Elektromotor für die Orientierung des Scheinwerfers um die Achse X- V(F i g. 5) ein Steuersignal zu liefern, das eine Funktion der Anzeige des Gyrometers und der Anzeige des Systems zur Festellung der Drehlage des Scheinwerfers ist, so daß diese Lage entsprechend dem vom Gyrometer gelieferten Signal geändert werden kann.

Die Drehung des Scheinwerfers um die Achse X- Y soll im gleichen Sinne wie die Neigung des Motorrades und in einem Ausmaß geschehen, das dieser Neigung proportional ist (vorzugsweise gleich ist).

ίο Aus diesem Grund umfaßt die Feststell- und Steueranordnung gemäß F i g. 6 folgendes:

— einen Detektor für das Gyrometersignal, der im wesentlichen aus einer Brücke mit Kondensatoren besteht, welche die Kondensatoren Cl und C2 nach F i g. 4 umfaßt, wobei dieser Detektor so eingerichtet ist, daß er ein Ausgangssignal abgibt, welches eine lineare Funktion der Geschwindigkeit der Neigung des Motorrades ist;

— einen Integrator zum Integrieren des Ausgangssignals des Detektors für das Signal des gyrometers und zum Erzeugen eines Signals, das proportional zur Neigung selbst (nicht ihrer Änderungsgeschwindigkeit) des Motorrades ist;

— einen Detektor zum Feststellen der Drehlage des Scheinwerfers um seine Achse X- V, der im wesentlichen aus einer zweiten Brücke mit Kondensatoren besteht, welche die Kondensatoren C3 und C4 in Fig.4 einschließt, wobei dieser Detektor so eingerichtet ist, daß er ein Signal abgibt, welches eine lineare Funktion der Drehlagc des Scheinwerfers ist;

— einen Scrvo-Rcgelverstärkcr, der das Gyromclersignal nach seiner Integration und auch ein vom Detektor für die Drehlagc stammendes Signal empfängt und die Drehung der Welle eines Antriebsmotor

.is steuert, welcher den Scheinwerfer in Drehung versetzt, bis die beiden Eingangssignal des Scrvo-Rcgelvcrstärkcrs gleich geworden sind, d.h. bis die Neigung des Motorrades durch eine entsprechende Drehung des Scheinwerfers kompensiert ist.

<io Es wird nun im ein/einen der Schaltplan gemäß Im g. 6 beschrieben.

Der Detektor des Gyrometcrsignals weist eine der erwähnten Brücken mit vier Kondensatoren auf, unter denen sich die Drehkondensatoren CI und C2 in F i g. 4

4s befinden, welche eine gemeinsame Platte (/'3) aufweisen und damit zwei parallele Zweige der Brücke bilden. Die beiden anderen Zweige enthalten feste Kondensatoren C'\ und C2.
Eine Wcchselspanniingsquellc KA versorgt die

v< Brücke, indem sie on die üuUeren Platten (P ϊ und P 2) jener Gruppe von Kondensatoren CI und Cl angeschlossen ist.

Zwischen den gemeinsamen Punkten der Kondensatoren Cl und Cl und der gemeinsamen Platte der

Kondensatoren CI und Cl wird ein Signal für mangelnden Abgleich der Brücke abgenommen. Dieses Signal mangelnden Abglcichs hat einen bestimmten Wen, wenn das Gyrometer kein Signal Hefen, jedenfalls im Prinzip, wenn die gemeinsame Platte der Kondensa-

(.0 torcn CI und Cl gleiche Abstände von den ttuBeren Platten PI und Pl jener Gruppe von Kondensatoren hat. Eine geeignete Wahl der Kondensatoren C1 und Cl erlaubt es, diesen bestimmten Wert des Signals mangelnden Ablgeiches zu erhalten.

·>« Das Signal mangelnden Abgleichcs ist eine Spannung, die eine lineare Punktion der Verlagerung der beweglichen Platte aus ihrer Mittelstellung Ist, nlso eine lineare Punktion der Neigungsgeschwindigkeit des

709 633/298

Motorrades.

Das Signal mangelnden Abgleichs der Elrücke wird in einem Verstärker A 1 verstärkt und dann in einer Gleichrichitereinheit RDX gleichgerichtet (welche Dioden und Kapazitäten zum Herausfiltern sehr niedriger Frequenzen aufweist). Am Ausgang der Gleichrichtereinheit RD 1 erhält man eine Gleichspannung, die eine lineare Funktion der Neigungsgeschwindigkeit des Motorrades und entweder größer oder kleiner (je nach dem Sinn dieser Neigung) als eine Bezugsspannung ist, die am nicht umkehrbaren Eingang eines Verstärkers A 2 hinter der Gleichrichtereinheit RD 1 eingespeist ist.

Nachdem diese Gleichspannung integriert ist, gelangt sie in eine elektronische Untergruppe M, deren Aufgabe es ist, die Spannung zu unterdrücken, wenn sie unterhalb einer gewissen Höhe liegt, so daß der Servokreis die sehr kleinen Änderungen der Neigung des Motorrades nicht berücksichtigt.

Die Untergruppe M, welche jene Funktion der »Bandunterdrückung« hat, weist den bereits erwähnten Verstärker A 2 auf, der als Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor Eins arbeitet, und zwar dank eines Eingangswiderstandes R 1 und eines Gegenkopplungswidcrstandes R 1, die für ausreichende Eingangsspannungen gleich sind. Die Untergruppe M weist auch zwischen ihrem Ausgang und ihrem Eingang eine durch eine Diodenbrücke gebildete Gegenkopplung auf. Die Dioden sind so gepolt, daß alle Dioden bei geringen Ausgangssignalen des Verstärkers stromdurchlässig sind und wenigstens eine dor Dioden bei Ausgangsspannungcn des Verstärkers A 2 sperrt, welche größer sind als der Schwellwcrt der »Bandunterdrückung«, wobei clic Verstärkung des Verstärkers A 2 Eins wird. Diese Untergruppe M zur »Banduntcrdrückung« funktioniert symmetrisch, el. h. auf gleiche Weise für Eingangsspnn- is ntingen, die größer als die Bezugsspannung sind (Neigung des Motorrades in einer Richtung), wie für Eingangsspannungen, die kleiner sind als die Bezugsspannung (Neigung des Motorrades in clic andere Richtung). .«»

Die Ausgangsspannung des Verstärkers A 2 wird von einem Integrator !NT integriert, der ein Signal liefert, welches proportional zur Neigung des Motorrades ist. Dieses Signal wird dem ersten Eingang /:" I des Servo·Regelverstärkers 600 zugeführt, der in I'ig.b ^ durch das gestrichelte Rechleck eingegrenzt ist.

Es ist festzuhalten, daß das Ausgangssignal des Integrators INT durch einen Unterbrecher RA/. gelöscht weiden kann, bei dem es sich entweder um einen vom Fahrer des Motorrades belutigburen Druckknopfschalter oder um einen automatischen Unterbrecher handeln kann, der schließt, wenn das Motorrad geradeaus ftlhrl (Neigung Null). Der Integra tor ist praktisch einer möglichen Drift ausgesetzt, selbst beim Fehlen eines Eingangssignal» (Neigung Null oder Ausreichend klein, so daß sie in die Banduntcrdrückung füllt) und es ist notwendig, diese Drift von Zeit /u Zeit rückgängig /u machen, vorzugsweise automatisch, indem die Schaltung so eingerichtet wird, duO der Unterbrecher RAZ schließt, sobald dus Motorrad geradcuus gerichtet ist. Falls der Unterbrecher nicht selbsttätig ist, muß ihn der Führer des Motorrades von Zeit /.u Zeit betätigen, wenn sein Motorrad geradcuus fährt.

Der Scrvo-Rcgelvcrstllrkcr 600 besitzt einen «weiten fn Eingang E2, an dem er eine Oleichspannung aufnimmt, die proportional zur Drchlngc dos Scheinwerfers um seine Achse X- Viel.

Diese Spannung wird von einer weiteren Brücke mit Kondensatoren einschließlich der Kondensatoren C3 und C 4 in F i g. 5 gebildet, deren Kapazität dank der mit dem Scheinwerfer bewegbaren dielektrischen Platte 11 veränderbar ist. Die Anordnung der Kondensatoren C3 und C 4 ist symmetrisch, wenn der Scheinwerfer sich in seiner Ausgangslagc befindet (bei einer Neigung Null des Motorrades), so daß eine gegebene Zunahme der Kapazität des Kondensators C3 infolge des Eindringens der dielektrischen Platte U zwischen die äußeren Platten 12 und 13 des Kondensators C3 eine entsprechende Verkleinerung der Kapazität des Kondensators C 4 hervorruft, weil die dielektrische Platte 11 aus den Platten 14 und 15 des Kondensators C4 herausgezogen wird.

Die Kondensatoren Γ3 und CA sind in zwei parallelen Brückenzweigen angeordnet, an deren Klemmen eine Wechselspannung angeschlossen ist, bei der es sich um die Wechselspannung VA zum Speisen der ersten Kondensatorbrücke mit den Kondensatoren Π, Γ2, Cl und C2 handeln kann. Die zwei anderen Brückenzweige sind durch zwei feste Kondensatoren ("3 und C 4 gebildet. Das Signal mangelnder Abgleichung der Brücke wird zwischen dem gemeinsamen Punkt der Kondensatoren Ci und C4 sowie dem gemeinsamen Punkt der Kondensatoren C3 und CA abgenommen. Die Kondensatoren C3 und C4 sind hinsichtlich ihrer Kapazität so ausgewählt, daß das Signal mangelnder Abgleichung einen bestimmten Wert hat, wenn der Scheinwerfer sich in seiner Ausgangslage befindet, die für die Neigung Null des Motorrades gültig ist.

Dieses Signal mangelnden Abgleichs wird durch einen Verstärker A 3 verstärkt und in einer Gleichrichtercinheil RD 2 gleichgerichtet, die beispielsweise eine Brücke von Dioden und Kapazitäten zum llerausfiltern sehr niedriger l->ec|uenzen aufweist, um dadurch ar; ihrem Ausgang eine Gleichspannung /u liefern, deren Differenz zu einer Be/ugsspannung proportional /.um Drehwinkel des Scheinwerfers bezüglich seiner Ausgangslageist.

Das Gleichspanniingssignal am Ausgang der Gleich· riehtereinheit RD 2 wird dem Eingang 1:2 des Servo-Regel Verstärkers 6(K) zugeführt.

Dieser Verstärker 6(K) weist zwei Differentialverstärker A 4 und A 5 auf, deren Ausgänge jeweils mit einer Klemme des Elektromootors 30 /um Antrieb des Scheinwerfers für eine Drehung um seine Achse ,V- V verbunden sind. Die Eingaiigssigiiale der Verstärker A 4 und 4 5 sind symmetrisch zueinander, so daß dann, wenn die Ausgungsspannung des VersUtrkcrs A4 positiv ist, jene des Verstllrkers A 5 ncgutiv und im Absolutwert gleich jener des Verstärkers A 4 ist, und der Elektromotor 30 in der einen Richtung seine Welle dreht; wenn umgekehrt die Ausgangsspunnung des Verstärkers A 4 negativ ist, ist jene des Verstärkers A 5 positiv und der F.lektromoior dreht in der anderen Richtung. Der Elektromotor 30 steht nur dann still, wenn die AusgungsspannungcR des einen und anderen Verstärkers A 4 bzw. A 3 verschwinden. Man erreicht dadurch, daß der Sinn der Änderungen der Kapazitäten der Kondensatoren Γ 3 und Γ4 Infolge der Drehung des Scheinwerfers In einem Sinne wlrkl. der die Spannungen der Verstärker zum Verschwinden *u bringen versucht.

Diifür ist die Klemme des Eingangs E\ des Servo-Regelverstürkors 600 mittels eines Widerstandes K mit dem nicht umkehrenden Eingang des Verstärkers A 4 und mittels eines anderen Widerstandes R mit dem

umkehrenden Eingang des Verstärkers A 5 verbunden. Umgekehrt ist der Eingang El durch einen Widerstand R mit dem umkehrenden Eingang des Verstärkers A 4 und mittels eines anderen Widerstandes R mit dem nicht umkehrenden Eingang des Verstärkers A 5 verbunden. In Fig. 6 sind die Eigenschaften »umkehrend« und »nicht umkehrend« durch die Zeichen - bzw. + wiedergegeben.

A'if diese Weise geschieht die Drehung des Scheinwerfers ständig so, daß die Spannung an der Klemme des Eingangs E2 gleich der Spannung an der Klemme des Eingangs El bleibt.

Der Verstärkungsgrad des Steuerkreises zwischen dem Wert der Verlagerung der gemeinsamen Zwischcnplatte der Kondensatoren Cl und C2 und der am Eingang /; 1 vorzufindenden Spannung ist ebenso wie der Verstärkungsfaktor zwischen dem Wert der Verlagerung der dielektrischen Platte 11 und der Gleichspannung am Eingang E2 so gewählt, daß der Scheinwerfer für eine vorgegebene Neigung des Motorrades um einen gewünschten Winkel gedreht wird, beispielsweise um einen dem Neigungswinkel entsprechenden Winkel.

Die Anordnungen, welche für die Brücken aus den Kondensatoren Cl bis C4 gewählt worden sind, sind besonders interessant, weil sie es erlauben, Spannungssignale zu erhalten, die proportional zu den gemessenen Größen sind (Geschwindigkeit der Neigung des Motorrades oder Drehwinkcl des Scheinwerfers).

Indessen können auch andere Arten von Detektoren

(Detektor mit Dehnungsmeßstreifen oder induktiver Detektor, der durch Verlagerung eines Tauchkernes funktioniert, usw.) benutzt werden, wobei die Hauptsache ist, daß die Signale an den Eingängen E1 und E 2 als Funktion der sie repräsentierenden Größen so linear wie möglich sind.

Man kann auch sehr gut anstelle des Detektors für das Gyrometersignal eine Anordnung von Kondensatoren vorsehen, die jenen des Detektors zum Feststellen der Drehlage ähnlich sind, d. h. ein Dielektrikum aufweisen, das sich zwischen den Platten parallel zu diesen bewegt.

Aus F i g. 6 ist noch ein Unterbrecher I ersichtlich, der es erlaubt, eine Batteriespannung (+12V) an den Scrvo-Regclverstärkcr 600 und insbesondere seine Verstärker A 4 und A 5 anzulegen. Der Unterbrecher 1 ist vorzugsweise derselbe, weicher zum Einschalten des Scheinwerfers (Fernlicht oder Abblendlicht) dient, so daß das System zur Korrektur der Orientierung des Scheinwerfers nur funktioniert, wenn dieser eingeschaltet ist.

Die Kondensatoren der beiden beschriebenen Brükken werden durch die Wechselspannungen VA versorgt, die entweder durch einen Dynamo (Wechselstromgenerator) des Motorrades oder durch einen Zerhacker der von der Motorradbatterie gelieferten Gleichspannung oder auch durch einen Oszillator erzeugt sein können. Die Wechselspannung VA kann ungefähr ein Dutzend Volt betragen und ihre Frequenz ist nach den Kapazitäten der Kondensatoren gewählt. Sie beträgt beispielsweise 500 I Iz.

lilatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Berichtigen der Ausrichtung des Scheinwerferlichtbündels eines S Motorrades oder ähnlichen zweirädrigen Fahrzeugs, mit Mitteln zum Drehen wenigstens des optischen Systems des Scheinwerfers um eine der optischen Achse des Scheinwerfers benachbarte Drehachse und mit einem Detektor-Wandler-System zum Feststellen des Neigungswinkels des Fahrzeuges in Kurven und zum Übersetzen des festgestellten Neigungswinkels in eine mechanische Verlagerung, wobei die Mittel zum Drehen für das optische System des Scheinwerfers durch diese Verlagerung steuerbar sind, nach Hauptpatent 24 15 783, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektor-Wandler-System einen Gyroskop-Regler (G) aufweist, der die Neigung des Fahrzeuges in eine Winkeländerung übersetzt, wobei die Mittel zum Drehen (20, 21, 30) für das optische System in Abhängigkeit von dieser Winkeländerung steuerbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunn Antrieb des optischen Systems ein umsteuerbarer Elektromotor (30) vorgesehen ist, der mittels eines elektrischen Steuerkreises versorgt wird, welcher ein Detektorelement (11, C3, C 4) zum Festellen der Drehlage des optischen Systems und ein Detektorelenient (Ci, C 2) zum Feststellen der Winkeländerung des Gyroskop-Reglers (G) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gyroskop-Regler (G) in seiner Bauart einem Gyrometer gleicht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dur Gyroskop-Regler (G) einen Kreisel (50) aufweist, der an einem eine Montageeinheit bildenden Träger (60) gelagert ist, welcher aus einer zentralen Platte (62) und zwei senkrecht zu ihr angeordneten seitlichen Platten (61, 63) besteht, daß der Kreisel (50) einseitig an der zentralen Platte (62) befestigt ist, daß die zentrale Platte (62) zwei verdünnte Zonen (62g) ohne Steifigkeit aufweist, die deren Biegung um eine zentrale, querverlaufende Biegeachse (S) erlaubt, und daß die seitlichen Platten (61, 63) durch eine elastische Zunge (61 d) verbunden sind, die ein rückstellendes Drehmoment um die Biegeachse (S) erzeugt, wenn der Kreisel (50) aus seiner mittleren Drehlage um die Biegeachse (S)ausgelenkt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Platten (61, 63) und die zentrale Platte (62) mit Verstärkungs- oder Versteifungsflanschen (61a bzw. 63a, v) und versteifenden Randleisten (626, c) vorsehen sind, welche jede andere Biegung als diejenige um die Biegeachse (S) verhindern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (60) aus einem einzigen metallischen Zuschnitt hergestellt ist, der aus Federstahl besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenmieichnet, daß als Kreisel (30) des Gyroskop-Reglers (G) ein mit einer Befestigungsklammer (52) verbundener Elektromotor (51) vorgesehen ist, auf dessen Wellenstummeln (53) zwei vom Motor angetriebene Kapseln (54) gelagert sind.

8. Vorrichtung zum selbsttätigen Berichtigen der Ausrichtung des Scheinwerferlichtbündels eines Motorrades oder ähnlichen zweirädrigen Fahrzeugs, mit Mitteln zum Drehen wenigstens des optischen Systems des Scheinwerfers um eine der optischen Achse des Scheinwerfers benachbarte Achse und mit einem Gyrometer-Detektor zum Feststellen der Geschwindigkeit der Änderung des Neigungswinkels des Fahrzeuges in Kurven und zum Übersetzen des festgestellten Neigungswinkels in eine mechanische Verlagerung, wobei die Mittel zum Drehen für das optische System des Scheinwerfers durch diese Verlagerung steuerbar sind, und mit einem Größenumformer zum Konvertieren der mechanischen Verlagerung in eine elektrische Größe, einem Integrator zum Integrieren dieser elektrischen Größe, einer Einrichtung zum Ermitteln der Drehlage des optischen Systems und einem Servoregler, der das Ausgangssignal der Ermittlungseinrichtung und das Ausgangssignal des Integrators empfängt und damit die Mittel zum Drehen für das optische System in einem Sinne steuert, welcher die Angleichung der vom Servoregler empfangenen Signale aneinander anstrebt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Größenumformer (C 1/2 bis ROY) und dem Integrator (INT) eine elektrische Untergruppe (M) als Organ zur Bandunterdrückung angeordnet ist, welche dem Eingang des Integrators nur dann ein Signal liefert, wenn die vom Gyrometer (G) festgestellte Geschwindigkeit der Änderung des Neigungswinkels des Fahrzeuges größer ist als ein bestimmter Schwellwert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Größenumformer (C i/2 bis RD1) und/oder die Einrichtung (11, C3/4) zum Ermitteln der Drehlage des optischen Systems eine Kondensatorbrücke mit zwei Kondensatoren (Ci, C2) aufweist, die einen gemeinsamen, beweglichen, zwischen zwei parallelen Belagen oder Platten (Pi, P 3) angeordneten Belag oder eine solche Platte (P3) besitzen, wobei die Verlagerung der beweglichen Platte das Verhältnis der Kapazitäten der zwei durch jene drei Platten (Pi bis P3) gebildeten Kondensatoren ändert, und daß die Verlagerung der beweglichen Platte (P 3) mit der mechanischen Verlagerung des Gyrometers ^verknüpft ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorbrücke zwei weitere Kondensatoren (Ci, C'2) aufweist und eine mit den Klemmen der äußeren Platten (Pi, P2) der beiden erstgenannten Kondensatoren (Ci, C2) verbundene Wechselspannungsquelle (VA) vorgesehen ist, wobei das Signal mangelnder Abgleichung der Brücke zwischen den gemeinsamen Punkten der zwei Gruppen von je zwei Kondensatoren (Cl, C2 bzw. C3, C4) abgenommen wird, so daß dieses Signal proportional zur Verlagerung der beweglichen Platte (P3) aus einer Mittellage ist, in der sie äquidistant zu den zwei feststehenden Platten (PX, P 2) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Größenumformer (C 1/2 bis RDi) und/oder die Einrichtung (11, C34) zum Ermitteln der Drehlage des optischen Systems eine Kondensatorbrücke mit zwei in parallelen Zweigen liegenden Kondensatoren (C3, C4) aufweist, zwischen deren Platten (12, 13 bzw. 14, 15) ein

gemeinsames, bewegliches und mit der Bewegung des optischen Systems verknüpftes Dielektrikum (H) eindringt, um das Verhältnis der Kapazitäten dieser zwei Kondensatoren (C3, C4) im Sinne der Verlagerung des Dielektrikums (11) zu ändern, und daß die Brücke zwei weitere Kondensatoren (C3, CA) aufweist und zwischen den gemeinsamen Punkten der Kondensatoren der beiden Kondensatorgruppen ein Signal mangelnder Abgleichung der Brücke abgegriffen wird, welches im wesentlichen proportional zur Verlagerung des Dielektrikums (11) aus einer Mittellage ist.