汽車照明燈光控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)解析

一、模塊直接控制燈光系統(tǒng)

模塊直接控制燈光系統(tǒng)是指由控制模塊直接控制燈光的工作。老款的車輛是將相關(guān)的繼電器做到了模塊的內(nèi)部進(jìn)行控制，這種與繼電器控制式區(qū)別不大，所以這里不再敘述。另外一種是通過模塊內(nèi)部的場效應(yīng)管直接輸出進(jìn)行控制。

1． 功能特點(diǎn)

由模塊通過內(nèi)部的場效應(yīng)管（FET）進(jìn)行直接控制具有如下優(yōu)點(diǎn)：

①監(jiān)控：可以監(jiān)測燈泡的工作是否正常；

②功率限制：如果車輛的電壓大于設(shè)定值，則可對燈泡的亮度進(jìn)行控制，提高燈泡的壽命；

③防止光強(qiáng)變化：當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速突然增加，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓升高，燈泡光強(qiáng)變大；大功率用電設(shè)備的工作可能會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降，燈泡光強(qiáng)變小；采用模塊控制則可以避免上述的兩種現(xiàn)象。

（1）日間行車燈

日間行車燈是指使車輛在白天行駛時更容易被識別的燈具，裝在車身前部。日間行車燈不是照明燈，不是為了使駕駛員能看清路面，而是為了告知其他車輛或行人有一輛車開過來了，屬于信號燈的范疇。

如下圖所示，一般的日間行車燈，采用了更高亮度的LED燈組，能大幅降低達(dá)35％的電力，可增加電瓶的壽命，且LED的最長壽命更是達(dá)到80000h－100000h，幾乎等同于車輛的使用年限。

日間行車燈

（2）自動大燈控制系統(tǒng)

自動大燈也叫自動感應(yīng)式大燈，相當(dāng)于為前大燈安裝了感光控制系統(tǒng)，控制模塊根據(jù)光線傳感器來判斷光線亮度變化，從而控制大燈的自動點(diǎn)亮或熄滅。例如從亮的地方突然進(jìn)入隧道，大燈自動調(diào)節(jié)燈光亮度，點(diǎn)亮前路。

自動大燈可以使駕駛者在需要大燈的時候免去找開關(guān)的過程，同時也可以避免駕駛者在夜間或光線不好的時候忘記開大燈，提高了行車安全。

自動大燈

（3）自動遠(yuǎn)光控制系統(tǒng)

自動遠(yuǎn)光控制系統(tǒng)是指車輛的遠(yuǎn)近光可以根據(jù)車輛的行駛條件進(jìn)行自動的控制。

在道路本身的照明情況不佳時，系統(tǒng)會在前方無車或?qū)γ鏌o車駛來時打開遠(yuǎn)光燈；一旦對面或前方有車、道路本身的照明效果改善、車速降低，即遠(yuǎn)光燈不再有助于提高安全性時，系統(tǒng)將自動關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。

自動遠(yuǎn)光控制

（4）燈光高度控制系統(tǒng)

汽車前大燈在車身負(fù)重、長時間振動、高低路況等影響下，會引起照射方向偏離標(biāo)準(zhǔn)方向的情況，高度調(diào)整系統(tǒng)的功能為調(diào)節(jié)前大燈照射方向，將偏離方向恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)方向，從而改善大燈的照明效果。

目前燈光高度調(diào)整主要有手動和自動兩種方式：手動方式主要由大燈調(diào)節(jié)電機(jī)和手動開關(guān)組成，大燈調(diào)節(jié)電機(jī)在前部車燈處，控制部分在駕駛室，靠駕駛員根據(jù)自己需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；

大燈高度控制

自動調(diào)節(jié)式由大燈調(diào)節(jié)電機(jī)、控制器和水平傳感器組成，水平傳感器分別安裝在車身前后兩端，主要檢測汽車底盤到地面的高度，把高度差值以電信號的方式傳送給控制器，控制器對比計(jì)算后去．控制大燈調(diào)節(jié)電機(jī)，從而完成對大燈的自動調(diào)節(jié)功能。

（5）彎道燈光控制系統(tǒng)

通常，汽車上安裝的大燈具有固定的照射范圍，當(dāng)夜間汽車在彎道上轉(zhuǎn)彎時，由于無法調(diào)節(jié)照明角度，常常會在彎道內(nèi)側(cè)出現(xiàn)“盲區(qū)”，極大地威脅了駕駛員夜間的安全駕車。

彎道燈光控制系統(tǒng)能夠根據(jù)行車速度、轉(zhuǎn)向角度等自動調(diào)節(jié)大燈的偏轉(zhuǎn)，以便能夠提前照亮“未到達(dá)”的區(qū)域，提供全方位的安全照明，以確保駕駛員在任何時刻都擁有最佳的可見度。

①高配車型：大燈隨動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

②低配車型：彎道輔助照明系統(tǒng)。

彎道燈光控制

2． 系統(tǒng)控制

（1）大燈的控制

常規(guī)大燈的控制主要包括：日間行車燈、近光燈、遠(yuǎn)光燈、自動燈光、自動變光等功能。

①日間行車燈（DRL）

DRL系統(tǒng)利用大燈近光系統(tǒng)現(xiàn)有的電路和元件來實(shí)現(xiàn)功能。BCM監(jiān)控點(diǎn)火開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)大燈開關(guān)打到自動位置，BCM激活DRL功能。

DRL控制

②自動大燈的控制

自動大燈控制系統(tǒng)是由陽光強(qiáng)度傳感器自動控制的外部燈，當(dāng)大燈開到自動檔時，在外部光線變暗時會自動開啟。并且具有伴我回家功能，即在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉后，仍能使外部燈點(diǎn)亮20秒－180秒（20秒是出廠默認(rèn)設(shè)置），預(yù)選時間可通過信息中心設(shè)置。

自動大燈控制

③自動變光控制

自動遠(yuǎn)光燈系統(tǒng)在車速高于40Km／h時介入工作，通過安裝在風(fēng)擋玻璃上的攝像頭檢測道路交通狀態(tài)和遠(yuǎn)光燈的使用情況。該功能只有在燈光開關(guān)打到“自動燈光”檔時才啟用。

在夜間行車過程中，如果天色較暗且沒有檢測到其他車輛，系統(tǒng)將自動打開遠(yuǎn)光燈。如果檢測到迎面而來車的大燈已經(jīng)打開或者前方同向車輛尾燈已打開，系統(tǒng)將自動關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。如果檢測到迎面來車的大燈已經(jīng)關(guān)閉或者前方同向車輛尾燈已關(guān)閉，系統(tǒng)又將自動打開遠(yuǎn)光燈。

自動變光控制

（2）大燈的高度控制

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至ON后，該系統(tǒng)將按照汽車的滿載狀態(tài)自動地進(jìn)行調(diào)整，以避免對向來車受到強(qiáng)光直射。在發(fā)生動態(tài)的過程中（如制動、加速、剛開始行駛時），其照射范圍將不會進(jìn)行調(diào)整。

位于前、后軸上的底盤高度傳感器會根據(jù)懸架的壓縮量，將電壓信號傳送至大燈控制模塊（HCM）?？刂颇K將依據(jù)兩組信號之間的差異，計(jì)算出汽車的傾斜度，并將所需位置傳送至大燈總成內(nèi)的控制模塊。兩模塊將會比較現(xiàn)行的反射鏡位置與所需的反射鏡位置，進(jìn)而產(chǎn)生對前照燈調(diào)平馬達(dá)的控制信號。

大燈高度控制

當(dāng)打開近光燈時，系統(tǒng)將會比較原先的調(diào)整與實(shí)際的狀況，這將可防止路面照明度降低，并且避免對向來車受到強(qiáng)光直射。

同時HCM還會通過HS－CAN從網(wǎng)絡(luò)上的其他模塊獲取車速等車輛的信息，去調(diào)整燈光的高度。

二、燈光控制

1． 功能特點(diǎn)

由模塊通過場效應(yīng)管控制的燈光，通常具有燈光監(jiān)控功能。燈光監(jiān)控主要是控制模塊通過監(jiān)測燈泡的負(fù)荷狀態(tài)來判斷燈泡的好壞。

需要注意的是監(jiān)控功能不會對發(fā)光二極管（LED）和氙氣大燈的燈泡進(jìn)行監(jiān)控。原因是發(fā)光二極管（LED）的反應(yīng)太快無法監(jiān)控，而氙氣燈泡不允許使用占空比信號進(jìn)行驅(qū)動。

當(dāng)模塊監(jiān)測到燈光開關(guān)故障或與其失去聯(lián)系時將自動打開前大燈和停車燈；當(dāng)模塊監(jiān)測到輸出電流過大時，也將禁用相關(guān)輸出線路。

燈光監(jiān)控可以通過場效應(yīng)管的輸出狀態(tài)檢查一個接通燈泡的額定電流。通常在兩秒之內(nèi)即可識別出損壞的燈泡。所以當(dāng)燈泡損壞或燈泡的功率不對，控制模塊都將會認(rèn)為燈泡出現(xiàn)故障。

燈光監(jiān)控功能特點(diǎn)

2． 監(jiān)控原理

燈泡的監(jiān)控是控制模塊通過監(jiān)控輸出電流的大小來判斷燈泡的工作情況。

當(dāng)燈泡處于工作狀態(tài)時，燈泡的功率決定了消耗的電流大小?？刂颇K監(jiān)測輸出的電流大小與其模塊內(nèi)部所存儲的該燈泡的功率是否匹配來判斷燈泡是否出現(xiàn)故障。

監(jiān)控原理