随着国内驾驶员安全意识的提高及法规要求的不断变化,汽车用各种安全装置如ABS、EPS、AFS及电调式前照灯等竞相登台。电调式前照灯作为一种性价比较高的安全配置,我国标准在GB4785—2007中4.3.2.6.2.2条规定了:”前照灯调光装置可以是自动也可以是手动,手动前照灯调光装置必须坐在驾驶室就能被操作” 的条款。上述条款于2007年11月1日发布,并在2009年11月1日开始实施,目前在国内所有新设计的车型都必须满足该标准的要求。
汽车在空载和满载时,前照灯的照射角度会不同程度地偏离地面,从而给行车安全造成了一定的影响,严重的时候可能还会造成交通事故。如在行车过程中打开前照灯,发现灯光偏离地面时,传统的手动调节前照灯需要将车停靠,下车进行调节,所以驾驶员一般选择不调节。电调式前照灯则能很轻松地解决上述问题,驾驶员在驾驶室就可以调节。电调式前照灯的系统包括: 光束调整开关、光束调整执行器、灯具,其系统工作原理如图1所示。拨动开关,开关内部信号线的电压变化导致光束调整执行器调整杆的伸缩,从而带动反射镜以反射镜支点为中心旋转,达到上下调整光束的目的。根据GB7454—1987的相关规定,光束调整装置主要以调整近光光束为主,调整角度不小于±4°30′。因此,在灯具设计时应遵循上述规定。以下就电调式前照灯各零部件的具体工作原理进行详解。
1 光束调整开关的原理
光束调节开关可根据实际要求设计档位,其原理是比较简单的电阻分压原理,如图2所示 。通过改变调节开关内部的电阻值实现电压输出端的电压值的改变。如: 当开关置于0档时,电压输出端L的电压值为:UL0=U电源×R7/(R2+R3+R4+R5+R6+R7);当开关置于3档时,电压输出端L的电压值为: UL3=U电 源×(R3+R4+R5+R6+R7)/(R2+R3+R4+R5+R6+R7)。以此类推。
2 光束调整执行器的调节方式及工作原理
2.1执行器内部零部件布置介绍
执行器的生产厂家不同,其内部的工作原理不尽相同,本文以东风B07车型的光束电动调节执行器为例进行介绍。该车型光束调整执行器内部布置如图3所示,调整杆的伸缩主要是靠执行器内部蜗轮蜗杆的相互配合实现的。
该光束调整执行器的调节方式为电位器式调节。电位器的外形如图4所示,滑柄可以上下滑动改变输出的电阻值;在执行器内部电位器上的滑柄和蜗轮相连接(见图5)。
2.2执行器内部原理介绍
执行器内部原理图如图6所示。电源和搭铁线之间加上电源电压(12V/24V)后,同时将执行器信号S脚与光束调整开关的电压信号输出端L相连(见图2)。当光束调整完毕并停留在某个档位时,执行器内控制芯片的1脚和8脚的电压会达到一个平衡,且U1=U8。微 型电动机M两端的电压(U3-U5)差为0。当需要进行光束调整而拨动调整开关时,开关输出端L的电压信号UL立刻改变,调整开关的UL和执行器的US相连,因此UL=US。由 芯的工作特性知,此时芯片第8脚的电压U8=US,打破原来的电压平衡,此时U1≠U8。然后,芯片内部对1脚和8脚的电压进行比较,判断U1>U8还是U1<U8。当U1>U8时芯片3脚输出高电平12V/24V,5脚不变仍旧为低电平0V,微型电动机开始转动。微型电动机转动时,通过蜗轮蜗杆带动直滑式电位器的滑柄向后移动,使得电位器b、c脚之间的电压Ubc发生变化,当Ubc之间的电压与芯片8脚的电压U8相等时,达到电压平衡,此时U1=U8,芯片3脚的输出电压恢复为低电平0V。微型电动机停止转动,此时调整杆向后缩短了相应的距离,灯光的光束向下调整到位。
当U1<U8时,芯片5脚输出高电平12V/24V,3脚不变仍旧为低电平0V。微型电动机开始反向转动。微型电动机转动时,通过蜗轮蜗杆带动直滑式电位器的滑柄向前移动,使得电位器b、c脚之间的电压Ubc发生变化。当Ubc之间的电压与芯片8脚的电压U8相等时,达到电压平衡,此时U1=U8,芯片5脚的输出电压恢复为低电平0V,微型电动机停止转动,此时调整杆向前伸长了相应的距离,灯光的光束向上调整到位。
这样就实现了驾驶员在驾驶室就能调整光束的要求,既方便又安全。
3 结束语
在实际应用中,光束调整执行器除了电位器调节的方式还有滑片等调节方式,控制方式不同,执行器所能达到的精度也不同。综合成本及控制精度,电位器式执行器属于性价比较高的一种。
目前电调式前照灯的应用已经相当普遍,随着广大驾驶员朋友对舒适性、安全性要求的提高,相信随着汽车技术的不断进步,未来载货汽车的舒适度及安全性也将逐步向轿车方向发展。