汽車前照燈智能新技術(shù)的應(yīng)用

常樹坤

（吉林化工學(xué)院汽車工程學(xué)院，吉林 吉林 132102）

前照燈是汽車夜間行駛必不可少的照明設(shè)備。為了提高汽車行駛的安全性和方便性，減輕駕駛員的勞動強度，很多新型車輛前照燈均采用了電子控制裝置，對前照燈進行自動控制。

1 前照燈會車自動變光系統(tǒng)

圖1為自動變光系統(tǒng)工作原理圖。在對方?jīng)]有駛來車輛時，由于繼電器J的線圈內(nèi)沒有電流通過，遠光觸點接通，因此遠光燈亮。當(dāng)對方駛來的車輛相距150～200m時，其燈光照射在光敏電阻R上，因而使其電阻值突然減小，于是晶體三極管T1因獲得較大的正向偏壓而導(dǎo)通，使T2也獲得正向偏壓也導(dǎo)通，T3的基極電流被短路，T3截止，使T4的基極電位升高，T4導(dǎo)通。接通了T5的基極電路，產(chǎn)生基極電流，T5導(dǎo)通使繼電器的線圈J內(nèi)有電流通過，產(chǎn)生較大的電磁力，使觸點和遠光燈接線柱1斷開，而和近光燈的接線柱2接通，因而使燈光由遠光變?yōu)榻狻?/p>

在兩車會車之后，作用到變光器光敏電阻上的強光信號消失，其電阻值迅速增大，使晶體三極管T1的正向偏壓迅速降低，因而T1截止，T2的基極電流被短路，T2也截止，T3的基極電位升高，產(chǎn)生基極電流，T3導(dǎo)通，使T4的基極電流被短路，T4截止。結(jié)果切斷了T5的基極電流，T5截止，切斷繼電器線圈J中的電流，觸點J和近光接線柱2斷開，又和遠光接線柱1接觸，恢復(fù)前照燈遠光燈的工作。

配置此裝置的車型有：豐田凱美瑞，保時捷卡宴，豐田卡羅拉，邁巴赫，克萊斯勒300C 2.7，速騰，沃爾沃，日產(chǎn)騏達，現(xiàn)代名圖，邁騰，日產(chǎn)天籟，奔馳，奔騰B90，法拉利，賓利飛馳，力帆620，奧迪A8，凱迪拉克，奔騰B70，歐寶雅特，福特翼虎，寶馬X5，奧迪Q7，歐寶威達，輝騰，雷諾緯度，豐田霸道，奧迪A6，捷豹XJL，路虎神行者2，紳寶D系列等。

2 前照燈昏暗自動發(fā)光控制系統(tǒng)

圖2為昏暗自動發(fā)光控制電路。它主要由光傳感器和控制元件及晶體管放大器組件兩大部分組成。

在使用自動控制系統(tǒng)時，先將延時關(guān)燈控制放至 “接通”位置 （即S1接通），再接通點火開關(guān)和斷開前照燈開關(guān)。此時，昏暗自動發(fā)光控制系統(tǒng)即可進行工作。

在汽車行駛中，當(dāng)自然光的強度降低時，光敏電阻R2的阻值增加，使T1基極上的電位降低，當(dāng)下降到一定程度時，T1導(dǎo)通，接通靈敏繼電器線圈J1的電路，電流由蓄電池正極→D1→R4→T1的集電極和發(fā)射極→J1→S1→搭鐵回蓄電池負極。線圈J1產(chǎn)生電磁力使觸點S1閉合，接通了功率繼電器線圈J2的電路，電流由蓄電池正極→J2→S1→搭鐵，J2線圈產(chǎn)生電磁力，開關(guān)S2被吸合，接通至前照燈的電路，前照燈被點亮。

當(dāng)自然光增強時，光敏電阻R的阻值減小，T2的基極電位升高，升高到一定程度，T1截止。切斷靈敏繼電器線圈J1的電路，觸點S1斷開，切斷前照燈電路，前照燈熄滅。

此系統(tǒng)是手動和昏暗自動發(fā)光控制并存。如果駕駛員希望用手操縱，先要將關(guān)燈延時控制放到“斷開”位置 （即順時針將旋鈕轉(zhuǎn)到止點），這樣前照燈就可以使用常規(guī)的燈開關(guān)控制。

配置此裝置的車型有：歐寶雅特，福特翼虎，速騰，紳寶D系列，路虎神行者2，福特霸道，捷豹，雷諾緯度，豐田卡羅拉，邁騰，凱迪拉克，奧迪A6，寶馬X5，奧迪Q7，奔騰B90，奧迪A8，賓利飛馳，法拉利，奔馳，日產(chǎn)天籟，力帆620，日產(chǎn)騏達，奔騰B70，現(xiàn)代名圖，日產(chǎn)頤達，沃爾沃，克萊斯勒，輝騰，邁巴赫，保時捷卡宴，豐田凱美瑞等。

3 前照燈自動關(guān)閉延時控制裝置

圖3為自動關(guān)閉延時控制裝置工作原理圖。當(dāng)汽車停下切斷點火開關(guān)時，晶體管T1處于截止狀態(tài)，此時電容器C1立即經(jīng)電位器R3和電阻R4開始充電，使C1上的電壓充至單結(jié)晶體管T2的導(dǎo)通電壓時，C1則通過T2的發(fā)射極、基極和電阻R7放電。于是R7上產(chǎn)生一個電壓脈沖，使晶體管T3瞬時導(dǎo)通，消除加在晶閘管T上的正向電壓，使晶閘管T截止。隨后，T3很快恢復(fù)截止，晶閘管還來不及導(dǎo)通，前照燈繼電器K線圈失電，使其觸點K′打開，前照燈電路切斷，實現(xiàn)自動延時關(guān)閉的功能。

配置此裝置的車型有：福特翼虎，保時捷卡宴，雷諾緯度，福特翼搏，福特翼虎，邁騰，沃爾沃，豐田卡羅拉，輝騰，克萊斯勒300C 2.7，速騰，本田CR-V，捷豹XJL等。

4 可縮回式前照燈裝置

由于可縮回式前照燈提高了車身的空氣動力性能，有利于協(xié)助改善燃油的經(jīng)濟性和轎車款式，因此在一些轎車上得到了應(yīng)用。

可縮回式前照燈的燈光開關(guān)與常規(guī)燈光開關(guān)相似，只多了一個HOLD（保持位置）。這種燈光控制開關(guān)不但可接通、斷開前照燈和尾燈，還可以向前照燈縮回裝置的控制繼電器發(fā)出信號，升起和降下前照燈。將變光開關(guān)向上拉至FLASH（閃動）位置時，它可向前照燈縮回裝置的控制繼電器發(fā)出信號，升起前照燈，其功用與普通組合燈光開關(guān)一樣。

前照燈的升起和縮回是用前照燈縮回裝置的電動機帶動曲柄連桿機構(gòu)完成的。連桿和曲柄裝于前照燈和電動機之間，如圖4所示。當(dāng)前照燈升到上限時，前照燈支撐桿與前照燈支架上的止動器接觸，確保前照燈燈光軸處于正確位置。

前照燈縮回裝置電動機的結(jié)構(gòu)如圖5所示。電動機有電流通過，帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿通過蝸輪帶動曲柄軸轉(zhuǎn)動，前照燈升起或縮回。每個縮回裝置電動機中都裝有由1個凸輪板和2對觸點構(gòu)成的限位開關(guān)，該限位開關(guān)可使縮回裝置電動機停止運轉(zhuǎn)，同時還與IC一起控制2個三極管的通斷，即前照燈縮回裝置的內(nèi)置繼電器。

縮回裝置電動機內(nèi)的限位開關(guān)有兩對觸點 （A、B和A、C），前照燈的不同位置其導(dǎo)通情況如下：前照燈處于降下位置時，A、B處于連通狀態(tài)；前照燈處于升起位置時，A、C處于連通狀態(tài)。當(dāng)由A、B連通變?yōu)锳、C連通或由A、C連通變?yōu)锳、B連通，前照燈在升起和降下位置之間移動，其所經(jīng)過的任一位置稱為中間位置。

若前照燈驅(qū)動裝置有故障而不能升起，可先斷開蓄電池負極導(dǎo)線或縮回裝置熔斷絲，然后從縮回裝置電動機上拆下防水蓋，順時針方向轉(zhuǎn)動手動旋鈕，并使連桿和曲柄位于一條直線上，則證明前照燈已處于標準的 “升起”位置。

可縮回式前照燈裝置電路原理如圖6所示。IC根據(jù)檢測到的端子6、8變化狀況，即燈光控制開關(guān)和變光開關(guān)的位置變化，控制T1、T2的通斷并與限位開關(guān)相配合，控制縮回裝置電動機的工作。

當(dāng)限位開關(guān)觸點A、B相連 （前照燈降下狀態(tài)），若IC控制T1導(dǎo)通時，電流自蓄電池正極→端子10→1號、2號繼電器線圈產(chǎn)生電磁吸力，迫使各自繼電器觸點由E側(cè)轉(zhuǎn)向D側(cè)，就有電流自蓄電池正極分別流過2個內(nèi)置繼電器的觸點D、端子1、4，經(jīng)2個縮回裝置電動機搭鐵，使2個縮回裝置電動機工作，于是前照燈升起。當(dāng)前照燈升至極限位置時，限位開關(guān)內(nèi)的觸點連接由A、B轉(zhuǎn)變成A、C，由于T2處于截止狀態(tài)，內(nèi)置繼電器線圈無電流通過。在彈力作用下，2個內(nèi)置繼電器觸點由D側(cè)轉(zhuǎn)向E側(cè)，使縮回裝置電動機停止工作。在此過程中，T1接通10s。前照燈縮回原理與升起相同，只是限位開關(guān)觸點A、C相連。

配置此裝置的車型有：豐田卡羅拉，奧迪A8，寶馬X5，福特翼搏，奔馳，凱迪拉克，賓利飛馳，悍馬，邁巴赫，速騰，輝騰，法拉利，凱美瑞，沃爾沃，奔騰B90等。

5 ILS智能化燈光系統(tǒng)

ILS（智能化燈光系統(tǒng)）以大功率復(fù)式氙氣前照燈為基礎(chǔ)，根據(jù)道路及天氣狀況進行燈光分配。ILS包括5種照明模式。

1）鄉(xiāng)村照明 能夠更加寬闊地照亮駕駛員一側(cè)的道路，駕駛員在黑暗中更容易判斷前方路況，并能夠在其他車輛或人員穿越其行車路徑時，更容易做出反應(yīng)。

2）高速公路照明 夜間在高速公路上行駛，當(dāng)車速達到預(yù)設(shè)的速度時，復(fù)式氙氣前照燈的亮度會顯著增加。此功能可有效地改善夜間高速公路行車的遠距離視野。如圖7所示。

3）增強型霧燈 該功能在70 km／h時速以下且后霧燈打開時被激活，駕駛員一側(cè)的復(fù)式氙氣前照燈向外轉(zhuǎn)動，以便更好地照亮近側(cè)路面，并且減輕在霧天反射燈眩光。如圖8所示。

4）主動轉(zhuǎn)彎照明 根據(jù)不同車速和轉(zhuǎn)向角，車輛主動轉(zhuǎn)彎照明會自動開啟。主動前照燈可迅速向轉(zhuǎn)彎方向轉(zhuǎn)動，增強轉(zhuǎn)角方向的照明效果。如圖9所示。

5）彎道照明 當(dāng)以低于40 km／h的速度行駛時，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤或是使用轉(zhuǎn)向信號燈時，彎道照明功能會被自動激活。車輛正前方和轉(zhuǎn)彎方向的照明范圍會大幅度擴展，能夠更早地發(fā)現(xiàn)橫穿道路的行人。如圖10所示。

配置此裝置的車型有：歐寶雅特，邁騰，歐寶威達，福特翼虎，路虎神行者2，豐田霸道，雷諾緯度，速騰，奧迪Q7，寶馬X5，一汽寶來，凱迪拉克，豐田卡羅拉，奧迪A8，奔騰B70，賓利飛馳，法拉利，奔馳，沃爾沃，馬自達6，奔騰B90，新馬自達3，輝騰，豐田凱美瑞，保時捷卡宴，別克凱越，邁巴赫，克萊斯勒等。

6 燈光報警提示系統(tǒng)

白天行車因過隧道或其他原因開燈后很容易忘記關(guān)燈。當(dāng)駕駛員斷開點火開關(guān)時，如果車燈開關(guān)未關(guān)閉，關(guān)燈報警裝置就會提醒駕駛員及時關(guān)閉車燈開關(guān)。

在很多汽車上，車燈開關(guān)未關(guān)報警電路還同時控制車燈未關(guān)報警燈，該報警燈與蜂鳴器并聯(lián)，通常安裝在儀表板上。如果駕駛員在斷開點火開關(guān)時，車燈開關(guān)未關(guān)閉，蜂鳴器和報警燈就會同時發(fā)出警報，以引起駕駛員的注意。