汽車前照燈照距自動調節系統
一、技術現狀
目前市場上的前照燈照明距離調節系統產品可分為三大類:人工系統或手動調節系統、自動系統或準靜態系統、動態系統。
手動調節照明距離
在1980年,就已經開發出了能讓駕駛員根據載重情況設定前照燈傾角的調節系統。這種被稱之為“照明距離手動調節”的系統,除了有液壓的、氣動的外,還有電動的。從那時起,這種手動式照明距離調節系統成了新車的標準配置。盡管有了這一系統,但載重車以及無法校正的前照燈調節系統仍然使刺眼的光束象往常一樣影響著夜間行車。大多數司機都對這種照明距離調節裝置不滿意。
照明距離自動調節系統有兩種系統:即準靜態照明距離調節系統和動態照明距離調節系統。圖2所示為一種常規照明距離調節系統。它由前照燈作動器、控制裝置和前后橋上的兩個橋傳感器組成。
動態照明距離調節系統,除了考慮載重量的變化外,還考慮了加速和減速對大燈傾角變化的影響。像準靜態照明距離調節系統一樣,該系統有兩個橋傳感器,負責將前后橋相對車身的彈簧壓縮行程信號提供給控制裝置。該控制裝置通過一個與動態運動相適的濾波器,使得系統在制動和加速過程中具有較高的反應速度。且在勻速行駛時,靜態的燈光視覺感對理論運動不會產生干擾。
目前市面上的系統有用直流作動器驅動前照燈的,也有用步進電機作前照燈執行機構的。直流作動器上裝有位置反饋裝置,并與位置調節回路構成閉環。在汽車制造廠的流水線末端,通過編碼機或編程機,系統可以按照不同的車型被匹配上該種車型特定的參數,從而在數量少類型多方面具有很強的可塑性。
二、內置傳感器的照明距離調節系統
按照汽車業的整體發展目標,今后集成化會越來越高,以減少部件數量,降低制造成本。將來有可能出現各式各樣的接口,甚至會將照明距離調節功能組合到別的系統里去。對此,德國Hella公司的目標是,開發一種標準組件系統,并使之滿足各式各樣的用戶要求和汽車廠家的產品風格。但是具體到車燈連接中心或氙燈預連器中的這一集成卻很難實行,因為用戶各式各樣的要求會使問題復雜化。
為了解決這一難題,Hella公司開發出一種將照明距離控制裝置組合到車橋傳感器上的系統。該裝置由此成了動態和準靜態照明距離調節系統的核心標準組件。這套內裝傳感器的照明距離控制裝置,其基礎器件是一種新型電感轉角傳感器。
電感轉角傳感器
迄今為止,汽車上的行程和角度測量都是用電位計進行的。然而在競爭中已涌現出來大量新的測量原理。它們應用微電子的物理效應,對測量值進行無觸點式抓取。無觸點傳感器尤其適用于極端環境條件下頻繁出現的調節運動,而在活動期內它又會回到自身的轉角位置。必須要考慮的是溫度變化、振動、或強電和電磁的干擾源。
無觸點傳感器是在應用了靜磁學(霍爾磁效應)、電容效應、光學效應、電感效應等物理效應研制而成的。為便于比較,把常用的各種用途傳感器的無觸點作用原理的評價結果列于表內(表1),從表中可見,電位器所用技術最成熟,但可靠性不足;磁力傳感器和霍爾傳感器在小角度測量時比“天然”測量范圍時的測量精度下降,要合成出所需的磁材料,又會提高成本。
表1 無角點油量原理評價
Hella傳感器 | 精度 | 溫度獨立性 | 可靠性 | 批量性 | 經濟性 |
MR | 0 | - | + + | + | 0 |
霍爾 | 0 | - | + + | + | 0 |
電容 | + | + + | + + | 0 | - |
電感 | + + | + + | + + | + | + |
電位計 | + | + + | - | + + | + |
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