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设计汽车前照灯近光调光系统
来源:本站整理  作者:佚名  2013-11-22 08:55:04

   汽车前照灯是汽车的重要功能件和法规件,灯光在照亮前方道路的同时,既不能对对面车辆产生炫目影响,而且也一定要使灯光照射到前方路面,以确保驾驶性和安全性。

    由于汽车悬架的影响,当汽车的载荷情况发生变化或者车速发生变化时,车身相对于路面的倾斜角往往会发生很大的变化,这将引起近光灯照明距离和照明方向的改变。当汽车载荷增加或者加速时,汽车会出现后部下降、前部升高的现象,这将导致灯光线抬高,使得迎面来车的驾驶员炫目,同时会造成驾驶员视野变窄;而当汽车突然制动时,会出现前部下降后部升高的现象,这时车灯光线会压低,大部分灯光照射到路面,影响其功能和行车安全性。

    1背景技术
    1898年,哥伦比亚号电动汽车把电用于前灯和尾灯,车灯就诞生了。最初的前照灯不能调光,所以在会车时有些晃眼。为了克服这个缺点,后来采用了附加光度调节器。这种前照灯可以在垂直方向移动,但驾驶员必须下车搬动夹具装置,操作起来很不方便。

    随着人们生活水平的提高,顾客对汽车的安全性、舒适性和经济性的要求不断增加。现在根据法规的要求 (GB47854.3.2.6.2.2),驾驶员对前照灯灯光调节必须坐在驾驶座位上来操作。所以目前一般都是在汽车仪表板的左下方装配一个灯光调节开关,驾驶员通过安装在室内的灯光调光开关来调节前照灯灯光高度。

    前照灯调节开关作为连续调节的装置,必须要有标志来指示近光需要调节的装载情况。根据GB4785—2007汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定中的附录F.1.2条要求,前照灯调节开关上的0表示在驾驶座上1名人员的空载车条件下,近光明暗截止线的初始下倾斜位置,如图1所示。根据此要求,在设计前照灯调节开关时,必须要保证在驾驶座上1名人员时,前照灯调节开关的档位一定在0。

    2电动机调光系统原理
    在电动调节灯光系统中,一般电动机多采用小功率的直线型调节电动机。该电动机是一种用于短焦距前照灯灯光在垂直方向上可达距离的调节设备。整车内的前照灯调节开关将不同的调节电压输出给调节电动机,电动机根据自身特性曲线以及输入的电压值,控制电动机调整杆的运动行程,从而达到灯光调节的目的。

    3技术方案
    关于前照灯调节开关与灯光角度调节的匹配,目前大多数汽车上的灯光调节开关是有级调节,此类有级开关类似档位。每个档位位置固定,不能微调灯光照射距离。通过对前照灯调节开关内部电位器在不同档位阻值的设定,使前照灯调节开关输出不同的电压,调光电动机根据开关输入的电压调节灯光反射镜位置,以实现前照灯水平照射距离的调整。由于电动机有工作电压的限制,一般在设计灯光调节开关时,要严格控制调节开关输出的电压范围,以免造成电动机空转或者停转导致灯光失效等异常情况。此技术方案解决了汽车上前照灯调节开关档位与整车载荷不匹配的问题,满足了灯光照射的法规GB4785要求,提高了汽车的舒适性和安全性。

    4前照灯调节开关的原理分析
    图2为前照灯调节开关结构示意图。一种根据整车质量载荷可以调节的电位器和发光二极管焊接在印刷线路板上,印刷线路板固定在底座上。带有档位指示符的旋钮固定在电位器上。外壳固定在底座上,起阻尼作用的定位销固定在外壳上。通过旋钮可以实现灯光调节开关内部电位器阻值的调节,从而输出前照灯电动机所需要的电压值;通过对定位销的不同设计可以调整操作旋钮 (即调节开关) 的手感。

    5前照灯调节开关与灯光调节的匹配设计
    图3是前照灯调节开关的原理图,图4是前照灯调节系统原理。前照灯调节开关和前照灯调节电动机两端有相同电压,经过前照灯调节开关输出的电压输入到前照灯调节电动机正极,电动机根据电压工作。前照灯调节开关输出不同的电压,调光电动机则根据开关输入的电压调节灯光反射镜位置,以实现前照灯水平照射距离的调整。

    图5是前照灯调节开关旋钮上带有档位标记的示意图,图6是前照灯调节开关旋钮上各个档位 (图5) 与输出输入电压比的曲线图。根据档位不同,输出不同电压,每个档位都有一定的调整范围。

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