汽车车灯系统是怎么调光的

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发布时间：2018/9/25 10:48:00| 浏览数：...

汽车车灯是汽车的重要功能件， 对于汽车前组 合灯中的远近光的作用更是汽车主动安全的重要组 成部分。 灯光在保证照亮前部道路的同时， 还要确 保不对对面车辆产生眩目影响。 汽车车灯中前组合灯最为复杂。 一般来说， 前 组合灯主要由远光、 近光、 转向信号灯、 位置灯等 组成。 其中远光和近光的配光是灯具设计的重点和 难点。 为了保证装车后前照灯有足够的照度和足够 宽的照明范围外， 还要不眩目， 同时需要针对不同 路况引起的灯光偏离进行调整， 这就需要有车灯调 光系统来保持装车后的前照灯的照射光型。 总的来 说， 车灯调光结构的实现形式主要有螺杆调节、 齿 轮传动调节、 电动机调节以及自适应调节 （AFS） 等4种。 下面主要介绍4种调光系统的原理、 特点及 其在车灯上的应用。

调光系统 调光系统从控制方式上可分为手动调光系统和自 动调光系统； 从实现结构上可以分为螺杆调节、 齿轮 传动调节、 电动机调节及自适应调节 （AFS） 等4种调 节。 由于手动前照灯调光装置必须坐在驾驶座上才能 被操作［2］， 因此除了自适应调光系统外， 其余3种方式 均为手动调光系统， 在驾驶室内均有相应的控制装 置。 其中电动机调节经常与螺杆、 齿轮组合调节。 调光系统的控制方式分为机械式、 液压式、 气 动式、 可调电阻―― ―电动机式 （包含先进的AFS系 统）。 机械式、 液压式和气动式多用于商用车领域， 调节精度不高， 目前已经基本由电动机调节式替 代，

过度调节 导致反光碗与其他 周边零部件干涉、 卡死， 或光线被其 他件遮蔽， 调光失 效 ， 调光时 反光碗不可以与黄 色装饰边框干涉）。4 齿轮调节系统 4.1 结构原理 齿轮调节是通过本身的螺纹将旋转运动转换为 反光碗 （或灯组） 的旋转角度来实现车灯的调光运 动。 一般采用锥齿轮进行换向传动，所示。 也有采用多级直齿轮进行换向传动 特点及应用 齿轮调节具备占用空间小、 调节范围大的特 点。 当前照灯设计空间不足时， 或者需要对调光机 构进行换向调节 （如前雾灯需从前部调节） 时， 经 常采用此结构。 齿轮调节的缺点是多级齿轮 （尤其是工程塑料 件） 的结构稳定性较差， 极易造成调光系统卡死、 失效现象。 目前多采用与螺杆调节组合使用， 使得 车灯的调光系统既稳定又便于调节 （多角度调节）。 调光系统既可以从 后部进行调光， 对 于单灯组装调光测 试极为方便， 同时 也可以从上部进行 调光， 便于整车下 线调光和后续维 修。

电动机调节系统中的电动机多采用小功率直线 型调节电动机， 这 是一种用于短焦距 前照灯的光在垂直 方向上可达距离的 调节设备［4］。 根据安 装位置不同， 一般 分为外接型电动机和 内置式电动机， 如 图12所示。 驾驶员通过安装在驾驶室内的调光开光 （图 13）， 将不同的电压输出给调节电动机。 电动机根 据自身特性曲线图及输入的电压值， 控制电动机调 整杆的运动行程， 从而达到调光的目的。对于弯道随 动调节， 主要依 据汽车行驶时的 瞬时速度和转向 盘转角 （可换算 为前轮偏转角） 的输入值 来 确 定。 具体可以理 解为： 前轮偏转角小时， 头灯转角要小； 前轮偏转 角大时， 头灯转角也要大。 当车速较高时， 驾驶员 相对注重远视距的路面情况， 头灯转角相对大一 些； 车速较低时， 驾驶员相对注重较近视距的路面 情况， 头灯转角相对小一点

前照灯调光方式主要有螺杆调节、 齿轮调节、 电 动机调节以及AFS调节。 按结构分析， 螺杆调节最 为简单、 实用， 但是需要考虑多项限制因素； 齿轮 调节具备所占尺寸小、 可以实现换向调节等优良特 性； 电动机调节具有调节角度精确， 便于控制等特 点， 已经逐步取代其他控制方式 （与气压式、 液压 式控制比较）。为主流车型的前照灯调光方式。随着科技的发展以及智能化的技术逐步应用于 汽车控制中， 前照灯调光系统已经由传统的机械手 动调节逐步演化为自动调节， 直至自适应调节 （AFS）， 使得前照灯由单纯的远近光调节转化为动 态的 “左顾右盼” 和高低自动调节， 汽车前照灯照 明系统更加完善， 更加人性化。 文中只是对前照灯调光系统从结构上和控制方 式上进行了简单阐述。 虽然只是针对汽车前照灯， 但是从控制方式上可以推广到汽车所有照明系统的 设计上。 汽车照明系统未来将弱化各个单灯照明功 能， 通过分析外界各种环境参数及驾驶者需求， 来 共同提高整车的安全与驾驶舒适性， 实现汽车交通 智能化。

对于水平自动调整， 主要依据车身高度传感器 来判定整车的俯仰角度， 用于调整光轴的倾斜角 度， 以实现前照灯光照满足法规要求。 对于高速调节模式， 主要是依据车速信号来判 定整车的行驶路况， 自动调节光束角度， 使光束聚 拢， 提高前照灯的照射距离。 一般高速模式的速度 判定值为80km／h。 对于雨天模式， 主要是依据雨量传感器或者其 他环境传感器来判断汽车所处的环境情况， 来实时 调节前照灯光束照射角度和高度， 避免产生照明失 效和地面反光 （眩目） 现象。 此模式已经属于智能 化的一种体现。 后续AFS在整车安全方面将更加完 善和智能。

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