前照灯照距自动调节系统 前照灯正常使用的必备装置

　　夜晚行车，只有装上良好的前照灯并且随时随地调整前照灯的倾斜角度，才能开好车。换言之，只有路面获得了最佳照明，才不会使车灯晃得对面车辆眩目。然而，载重量的变化、刹车和提速等情况都会引起车身倾斜角度发生变化，进而使近光灯的光束倾角发生变化。塞满行李的后备厢和猛然提速都会造成车尾下沉，车头抬高，以致灯光晃得对面来车的驾驶员睁不开眼。刹车时，车头又会下扎，尤其是在紧急制动时，因车头下扎得厉害，可能会造成视距丧失。全新概念的前照灯照明距离自动调节系统，将使夜晚行车更安全。

　　一、技术现状

　　目前市场上的前照灯照明距离调节系统产品可分为三大类：人工系统或手动调节系统、自动系统或准静态系统、动态系统。

　　手动调节照明距离

　　在1980年，就已经开发出了能让驾驶员根据载重情况设定前照灯倾角的调节系统(图1)。这种被称之为“照明距离手动调节”的系统，除了有液压的、气动的外，还有电动的。从那时起，这种手动式照明距离调节系统成了新车的标准配置。尽管有了这一系统，但载重车以及无法校正的前照灯调节系统仍然使刺眼的光束象往常一样影响着夜间行车。大多数司机都对这种照明距离调节装置不满意。

　　自动调节照明距离

　　照明距离自动调节系统有两种系统：即准静态照明距离调节系统和动态照明距离调节系统。图2所示为一种常规照明距离调节系统。它由前照灯作动器、控制装置和前后桥上的两个桥传感器组成。

　　准静态照明距离调节系统，可以根据载重量的变化校正大灯倾角变化量。其工作原理是由车桥传感器将弹簧压缩行程信号提供给控制装置，控制装置在考虑了车姿后计算出前照灯的理论倾角，并令前照灯的照明距离执行机构作出相应的运动。这套系统由于工作阻尼大，不可能具有很高的调节速度。这套系统，就像大批量生产的机件一样，由于是整体的位置调节回路，所以成本较低。

　　动态照明距离调节系统，除了考虑载重量的变化外，还考虑了加速和减速对大灯倾角变化的影响。像准静态照明距离调节系统一样，该系统有两个桥传感器，负责将前后桥相对车身的弹簧压缩行程信号提供给控制装置。该控制装置通过一个与动态运动相适的滤波器，使得系统在制动和加速过程中具有较高的反应速度。且在匀速行驶时，静态的灯光视觉感对理论运动不会产生干扰。

　　目前市面上的系统有用直流作动器驱动前照灯的，也有用步进电机作前照灯执行机构的。直流作动器上装有位置反馈装置，并与位置调节回路构成闭环。在汽车制造厂的流水线末端，通过编码机或编程机，系统可以按照不同的车型被匹配上该种车型特定的参数，从而在数量少类型多方面具有很强的可塑性。

　　二、内置传感器的照明距离调节系统

　　按照汽车业的整体发展目标，今后集成化会越来越高，以减少部件数量，降低制造成本。将来有可能出现各式各样的接口，甚至会将照明距离调节功能组合到别的系统里去。对此，德国Hella公司的目标是，开发一种标准组件系统，并使之满足各式各样的用户要求和汽车厂家的产品风格。但是具体到车灯连接中心或氙灯预连器中的这一集成却很难实行，因为用户各式各样的要求会使问题复杂化。

　　为了解决这一难题，Hella公司开发出一种将照明距离控制装置组合到车桥传感器上的系统。该装置由此成了动态和准静态照明距离调节系统的核心标准组件。这套内装传感器的照明距离控制装置，其基础器件是一种新型电感转角传感器。

　　电感转角传感器

　　迄今为止，汽车上的行程和角度测量都是用电位计进行的。然而在竞争中已涌现出来大量新的测量原理。它们应用微电子的物理效应，对测量值进行无触点式抓取。无触点传感器尤其适用于极端环境条件下频繁出现的调节运动，而在活动期内它又会回到自身的转角位置。必须要考虑的是温度变化、振动、或强电和电磁的干扰源。

　　无触点传感器是在应用了静磁学(霍尔磁效应)、电容效应、光学效应、电感效应等物理效应研制而成的。为便于比较，把常用的各种用途传感器的无触点作用原理的评价结果列于表内(表1)，从表中可见，电位器所用技术最成熟，但可靠性不足;磁力传感器和霍尔传感器在小角度测量时比“天然”测量范围时的测量精度下降，要合成出所需的磁材料，又会提高成本。

　　He11a电感传感器由一个定子组成，定子内含有一组压制成线圈形状的同心励磁绕组，形状有如矩形接收线圈一样。这个既当闭环导线回环用又当矩形线圈用的转子与定子相配合，构成了一个完美的角度传感器(图3)。接有振荡器的励磁线圈，产生出一个交变电磁场，使转子被感应。在转子中感生出的电流，又形成了第二个电磁场。两场按照叠加原则相互叠加。耦合在转子上的能量与角度无关，但转子耦合到接收线圈的能量则与角度位置有关，尤其用三组接收线圈，以理想形式彼此呈固定角度旋转时，如此设计的几何参数产生出依赖于旋转角度、幅值相同但有相差的接收幅角。通过选取、检波、比较成形，电子统计分析线路即可从这些信号中明白无误地确定出角度。