汽車前照燈調(diào)光系統(tǒng)

錢慧君

摘要：本文介紹了汽車前照燈調(diào)光系統(tǒng)的作用、要求、分類及原理，并簡述了電動(dòng)式手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)的匹配過程。

關(guān)鍵詞：調(diào)光系統(tǒng);手動(dòng);匹配

中圖分類號(hào)：U463.65+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）15-0053-02

0? 引言

前照燈作為汽車必不可缺的零部件，不僅是車身外觀的重要組成部分，還是指示車輛前端照明、影響行駛安全的法規(guī)強(qiáng)制件。為了滿足強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB4785 《汽車及掛車外部照明和光信號(hào)裝置的安裝規(guī)定》的要求和人們對汽車前照燈的照明性能要求的提高，通常對前照燈增加了調(diào)光系統(tǒng)。本文以我公司目前應(yīng)用的電動(dòng)式手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)為例對其匹配過程等做了簡要闡述。

1? 汽車前照燈調(diào)光系統(tǒng)的作用及要求

在不同路況、車身負(fù)載不均衡、汽車進(jìn)行加速、制動(dòng)等行駛狀態(tài)下，汽車車身姿態(tài)會(huì)發(fā)生較大變化。當(dāng)相對于設(shè)計(jì)車身姿態(tài)，車身前部抬高時(shí)，前照燈燈光會(huì)上揚(yáng)，反之則燈光向下傾斜。

為解決車身傾斜引起的路面照射距離變化的問題，人們需要在燈光傾斜時(shí)將燈光調(diào)整到設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)定角度范圍。

汽車前照燈調(diào)光系統(tǒng)有三個(gè)作用：

①保證駕駛員的最佳視覺范圍;

②避免其它道路使用者眩目;

③由于在汽車行駛過程中能調(diào)節(jié)燈光，提高了駕駛的舒適性和安全性。

汽車前照燈調(diào)光系統(tǒng)基本要求：燈光調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可靠、調(diào)節(jié)方向可控、不引起燈光的跳動(dòng)、不能引起反光鏡的變形等。

2? 汽車前照燈調(diào)光系統(tǒng)分類及原理

調(diào)光系統(tǒng)分為手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)。如圖1前照燈調(diào)光系統(tǒng)分類。

通常手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)是駕駛員通過在駕駛艙內(nèi)對調(diào)光開關(guān)的操作來實(shí)現(xiàn)燈光的垂直方向角度調(diào)節(jié)。開關(guān)通常布置在司機(jī)比較容易接觸到的地方。手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)是在汽車制動(dòng)或加速時(shí)，不方便進(jìn)行瞬時(shí)調(diào)光。

手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)又分為步進(jìn)式和連續(xù)式。步進(jìn)式指用步進(jìn)電機(jī)控制為基礎(chǔ)的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)式，由于成本高，經(jīng)濟(jì)型車上應(yīng)用很少。連續(xù)式又分為機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式和電動(dòng)式四種。

目前經(jīng)濟(jì)車型上電動(dòng)式居多，如圖2電動(dòng)式手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)。

工作原理：轉(zhuǎn)動(dòng)控制旋鈕，系統(tǒng)中的電阻發(fā)生變化，引起線路中的電流隨之變化，電流的變化又影響到電機(jī)扭矩的變化，使前照燈照明方向發(fā)生改變。

電動(dòng)式調(diào)光系統(tǒng)相比其它形式的調(diào)光系統(tǒng)有布置簡單、可靠性好、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)。所以目前經(jīng)濟(jì)型車應(yīng)用最廣的就是這種電動(dòng)式手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)，我公司的D-MAX、MU-X、鈴?fù)丶叭疬~車上裝配的就是這種。

3? 調(diào)光系統(tǒng)的匹配

以電動(dòng)式手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)匹配過程為例。

3.1 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求

初始傾斜值的確定：

h<0.8? ? ? ? ? ? ? ?極限：-0.5～-2.5%

初始照準(zhǔn)：-1.0～-1.5%

0.8《h《1.0? ? ? ? ? 極限：-0.5～-2.5%

初始照準(zhǔn)：-1.0～-1.5%

按GB 4785中近光初始照準(zhǔn)值及整車的車身姿態(tài)及駕駛員視野條件，確定初始傾斜值（-1.3%）。

根據(jù)GB4785附錄A中的六種負(fù)載情況下，車身姿態(tài)發(fā)生變化，通過調(diào)光電機(jī)能夠?qū)⒔庹丈浣嵌日{(diào)整至

-0.5～-2.5%，最佳設(shè)計(jì)為調(diào)整至近光初始照度值。根據(jù)近光下傾斜度值的要求、機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)條件，一般設(shè)定手動(dòng)調(diào)節(jié)范圍為，電動(dòng)調(diào)節(jié)范圍則要根據(jù)各公司車的車身姿態(tài)確定，調(diào)節(jié)范圍一般要大于車身姿態(tài)角度范圍。

3.2 調(diào)光電機(jī)的選型

結(jié)合調(diào)整范圍及燈具結(jié)構(gòu)條件，從密封性、電磁兼容、走線方式、成本、工作噪聲、工作精度、工作速度等方面綜合考慮，通常選用外置式手電調(diào)一體的直流式調(diào)光電機(jī)。（如圖3調(diào)光電機(jī)特性曲線）

通常情況下為預(yù)留一定安全余量，不能將調(diào)光球頭的全部位移量用于前燈調(diào)光，一般只取整個(gè)調(diào)光位移的16～90%區(qū)域用于前燈調(diào)光，即為理論有效調(diào)光區(qū)域。

由于前燈調(diào)光電機(jī)用于調(diào)整近光光軸以彌補(bǔ)整車姿態(tài)因前后軸負(fù)載變化導(dǎo)致的變化，一般不需要使用整個(gè)的理論有效調(diào)光區(qū)域。其實(shí)際使用的調(diào)光區(qū)域，即為實(shí)際使用區(qū)域。

3.3 配重匹配

保持一個(gè)駕駛員坐在車上，前燈調(diào)光電機(jī)信號(hào)電壓為U0且調(diào)光電機(jī)接通電源，通過配光檢測線將光形調(diào)至合格。該車將作為匹配用車。

①按照GB4785附錄A中六種負(fù)載，測量該車在六種負(fù)載下燈光的傾角：δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6（角度有方向，下傾為正，上仰為負(fù)），如圖4測量方法。計(jì)算公式為：δ=arc tan（[h1-h2]/L）

②調(diào)光系統(tǒng)開關(guān)檔位有兩種分配方式：

1）平均分配法：規(guī)定初始檔位為0檔（U0）。再按最大的調(diào)整范圍角度平均分配到各檔位上。

2）車身姿態(tài)法：（各極限負(fù)載情況下）對應(yīng)各檔位值進(jìn)行調(diào)整角度分配。

拆下試驗(yàn)車的前燈，在暗室中點(diǎn)亮，同時(shí)接通調(diào)光電機(jī)的電源和信號(hào)電源。電源電壓為實(shí)車測量電壓，分別調(diào)節(jié)信號(hào)電壓至燈光照射傾角為δ1-δ2、δ1-δ3、δ1-δ4、δ1-δ5、δ1-δ6，記錄各次信號(hào)電壓值U1、U2、U3、U4、U5。

由于平均分配法實(shí)際操作簡單方便，所以通常以平均分配法匹配，瑞邁車就是按此方法分配的。但不論采用何種分配方式，均需充分考慮調(diào)光的實(shí)際效果、用戶理解程度等方面，綜合考量后再確定檔位的分配方式。

③信號(hào)電壓比計(jì)算：

按上面輸出的各檔位上的調(diào)整角度，結(jié)合近光的調(diào)整機(jī)構(gòu)及圖3所示的調(diào)光電機(jī)特性曲線進(jìn)行換算，得出各調(diào)整角度對應(yīng)的信號(hào)電壓比值。該值作為開關(guān)電阻檔位的設(shè)計(jì)參考。

④設(shè)計(jì)調(diào)光開關(guān)各檔位電阻分配，如圖5調(diào)光開關(guān)原理圖，一般設(shè)計(jì)6個(gè)檔位（如圖6調(diào)光開關(guān)），以保證0檔、1檔、2檔、3檔、4檔、5檔的輸出電壓分別為U0、U1、U2、U3、U4、U5。

若U0～U5六個(gè)檔位中，有電壓差不大于0.5V的，可以將多個(gè)檔位合并為一個(gè)。

⑤匹配驗(yàn)證：

試驗(yàn)方法、條件同配重匹配，測出在不同的車輛負(fù)載情況下，調(diào)節(jié)的各檔位對應(yīng)的傾斜值，驗(yàn)證其調(diào)節(jié)后的近光傾斜值是否滿足法規(guī)需求。

若匹配情況不滿足要求，則重新進(jìn)行電壓信號(hào)比計(jì)算，調(diào)整檔位及傾斜角的分配關(guān)系。

4? 結(jié)束語

以上就是汽車調(diào)光系統(tǒng)的簡單介紹，電動(dòng)式手動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)的匹配相對較簡單。隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，法規(guī)對汽車前照燈的照明性能要求也在不斷提高，未來汽車燈具調(diào)光系統(tǒng)將會(huì)更多的采用方便、快捷、舒適的自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB4785，汽車及掛車外部照明和光信號(hào)裝置的安裝規(guī)定[S].2019.

[2]徐君飛.汽車前照燈近光高度調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)[J].汽車電器，2013（9）：13-19.

[3]GB4599，汽車用燈絲燈泡前照燈[S].2007.