汽車前照燈照距自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)
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一、技術(shù)現(xiàn)狀
目前市場上的前照燈照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)品可分為三大類：人工系統(tǒng)或手動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、自動系統(tǒng)或準(zhǔn)靜態(tài)系統(tǒng)、動態(tài)系統(tǒng)。
手動調(diào)節(jié)照明距離
在1980年，就已經(jīng)開發(fā)出了能讓駕駛員根據(jù)載重情況設(shè)定前照燈傾角的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種被稱之為“照明距離手動調(diào)節(jié)”的系統(tǒng)，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(diào)節(jié)系統(tǒng)成了新車的標(biāo)準(zhǔn)配置。盡管有了這一系統(tǒng)，但載重車以及無法校正的前照燈調(diào)節(jié)系統(tǒng)仍然使刺眼的光束象往常一樣影響著夜間行車。大多數(shù)司機(jī)都對這種照明距離調(diào)節(jié)裝置不滿意。
照明距離自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)有兩種系統(tǒng)：即準(zhǔn)靜態(tài)照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)和動態(tài)照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖2所示為一種常規(guī)照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)。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(tài)照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)，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(zhǔn)靜態(tài)照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)一樣，該系統(tǒng)有兩個橋傳感器，負(fù)責(zé)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(tài)運動相適的濾波器，使得系統(tǒng)在制動和加速過程中具有較高的反應(yīng)速度。且在勻速行駛時，靜態(tài)的燈光視覺感對理論運動不會產(chǎn)生干擾。
目前市面上的系統(tǒng)有用直流作動器驅(qū)動前照燈的，也有用步進(jìn)電機(jī)作前照燈執(zhí)行機(jī)構(gòu)的。直流作動器上裝有位置反饋裝置，并與位置調(diào)節(jié)回路構(gòu)成閉環(huán)。在汽車制造廠的流水線末端，通過編碼機(jī)或編程機(jī)，系統(tǒng)可以按照不同的車型被匹配上該種車型特定的參數(shù)，從而在數(shù)量少類型多方面具有很強(qiáng)的可塑性。
二、內(nèi)置傳感器的照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)
按照汽車業(yè)的整體發(fā)展目標(biāo)，今后集成化會越來越高，以減少部件數(shù)量，降低制造成本。將來有可能出現(xiàn)各式各樣的接口，甚至?xí)⒄彰骶嚯x調(diào)節(jié)功能組合到別的系統(tǒng)里去。對此，德國Hella公司的目標(biāo)是，開發(fā)一種標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)，并使之滿足各式各樣的用戶要求和汽車廠家的產(chǎn)品風(fēng)格。但是具體到車燈連接中心或氙燈預(yù)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(fù)雜化。
為了解決這一難題，Hella公司開發(fā)出一種將照明距離控制裝置組合到車橋傳感器上的系統(tǒng)。該裝置由此成了動態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)照明距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心標(biāo)準(zhǔn)組件。這套內(nèi)裝傳感器的照明距離控制裝置，其基礎(chǔ)器件是一種新型電感轉(zhuǎn)角傳感器。
電感轉(zhuǎn)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(jìn)行的。然而在競爭中已涌現(xiàn)出來大量新的測量原理。它們應(yīng)用微電子的物理效應(yīng)，對測量值進(jìn)行無觸點式抓取。無觸點傳感器尤其適用于極端環(huán)境條件下頻繁出現(xiàn)的調(diào)節(jié)運動，而在活動期內(nèi)它又會回到自身的轉(zhuǎn)角位置。必須要考慮的是溫度變化、振動、或強(qiáng)電和電磁的干擾源。
無觸點傳感器是在應(yīng)用了靜磁學(xué)(霍爾磁效應(yīng))、電容效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、電感效應(yīng)等物理效應(yīng)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(jié)果列于表內(nèi)(表1)，從表中可見，電位器所用技術(shù)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(jīng)濟(jì)性 |
MR | 0 | - | + + | + | 0 |
霍爾 | 0 | - | + + | + | 0 |
電容 | + | + + | + + | 0 | - |
電感 | + + | + + | + + | + | + |
電位計 | + | + + | - | + + | + |
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