【摘 要】隨著人們生活水平的不斷提高,汽車已經(jīng)慢慢進(jìn)入到了尋常百姓家。近年來,汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,使得人們對汽車的關(guān)注也越來越高。人們對汽車的關(guān)注,從最初的動力性、經(jīng)濟(jì)型、外形等各方面漸漸的轉(zhuǎn)移到了行車安全性上。車輛的增多,路況的復(fù)雜,環(huán)境的影響,以及駕駛員的錯誤駕駛,使得近年來安全事故頻發(fā),所以行車安全變得尤為重要。特別是對于夜間行駛的汽車,由于視線問題,各種不同路況的影響,使得人們對汽車的照明系統(tǒng)提出更高的要求。但是,由于我們國家的復(fù)雜路況,山區(qū)眾多,彎道眾多,導(dǎo)致汽車在轉(zhuǎn)向時會使得側(cè)面轉(zhuǎn)向區(qū)域的即轉(zhuǎn)方位有很大一片盲區(qū),如果速度較快,極易引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。從而對于前照燈的照明提出了新的要求。當(dāng)前,隨著汽車電氣化智能化的不斷發(fā)展,一種新的前照燈技術(shù)被提了出來,即隨動轉(zhuǎn)向大燈系統(tǒng),也可以叫做自適應(yīng)前大燈系統(tǒng),簡稱AFS(Adaptive Front-Lighting System)。
【關(guān)鍵詞】隨動轉(zhuǎn)向大燈;行車安全;前照燈;汽車轉(zhuǎn)彎
一、汽車的照明系統(tǒng)及前照燈技術(shù)
現(xiàn)代汽車上都裝有多種照明設(shè)備和燈光系統(tǒng),還有各種信號裝置,包括有前照燈,霧燈,尾燈,制動燈等,這些照明系統(tǒng)在汽車行駛的各種工況下起著不同的作用。尤其是前照燈,汽車行車的主要照明系統(tǒng),它的性能及使用狀態(tài)直接決定汽車的行車安全。
前照燈的基本要求主要包含兩個方面:一是照明距離和范圍的要求,汽車的前照燈應(yīng)當(dāng)能保證車前照射距離達(dá)到100米,使駕駛員看清車前100米范圍內(nèi)的物體,隨著現(xiàn)代汽車的車速不斷提高,有些照明距離已經(jīng)達(dá)到200米至250米。二是前照燈必須防炫目,防止夜間兩車交匯時,使對方駕駛員炫目而造成交通事故。
二、自適應(yīng)前大燈系統(tǒng)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
自適應(yīng)前大燈系統(tǒng) AFS,能夠根據(jù)汽車方向盤角度、車輛偏轉(zhuǎn)率和行駛速度,不斷對大燈進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié),適應(yīng)當(dāng)前的轉(zhuǎn)向角,保持燈光方向與汽車的當(dāng)前行駛方向一致,以確保對前方道路提供最佳照明,并對駕駛員提供最佳可見度,從而顯著增強(qiáng)了黑暗中駕駛的安全性。在路面照明差或多彎道的路況中,擴(kuò)大駕駛員的視野,而且可提前提醒對方來車。
AFS所體現(xiàn)的理念為:為不同的行車條件提供最優(yōu)的前方照明組合。使得城市交通中照明盡可能寬,高速行駛時盡可能遠(yuǎn)。2006年,海拉公司的AFS前大燈照明體系實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。歐寶和梅賽德斯幾乎同時引入動態(tài)隨彎轉(zhuǎn)向燈,這一突破可以說是AFS給駕駛者的一次獨(dú)特體驗(yàn)。迄今為止,海拉公司給14種車型裝配了動態(tài)隨彎轉(zhuǎn)向燈:包括奧迪A6,A8,寶馬5系,X5,梅賽德斯CLS、E級、M系等。
而今,海拉公司命名為VARILIS的新技術(shù),不僅實(shí)現(xiàn)了實(shí)時“投入地”照明,還可以通過“斜視”自我“擴(kuò)寬”。城鎮(zhèn)行駛時,時速50公里,也能使得道路照明充足,照明寬度取代照明深度,起主導(dǎo)作用,柔和而不炫目。
三、自適應(yīng)前大燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)
自適應(yīng)前大燈系統(tǒng)主要分為:靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)兩種。
靜態(tài)系統(tǒng):是指汽車運(yùn)行在一個比較連貫且工況變化不大的工作模式。系統(tǒng)在工作開始時,接受來自懸掛裝置的傳感器信號以及ABS系統(tǒng)的車速信號,可以判斷汽車是靜止不動還是處于恒速狀態(tài),汽車一旦啟動,系統(tǒng)就開始修正大燈的角度。
動態(tài)系統(tǒng):是指能在汽車所有的行駛條件下,保證大燈有合理的轉(zhuǎn)動方向。汽車在剛啟動時,動態(tài)系統(tǒng)和前面的靜態(tài)系統(tǒng)控制功能基本一致;但一旦汽車進(jìn)入波動較大的工況時,自適應(yīng)轉(zhuǎn)向大燈系統(tǒng)的信號處理速度更快,幾分之一秒就可以調(diào)整好燈光的角度,視野更為清晰。
汽車自適應(yīng)前大燈的結(jié)構(gòu)主要由傳感器組件、電控單元(大燈照程調(diào)節(jié)控制單元)、執(zhí)行器(轉(zhuǎn)彎燈光動態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)等)三大部分組成。
自適應(yīng)前大燈工作模式的條件:
1、外界因素主要包括外界光強(qiáng)度,雨水,霧天,行駛的環(huán)境(城市或者郊區(qū))、路況等。識別外界因素,須用到光強(qiáng)度識別傳感器和雨水傳感器,當(dāng)汽車進(jìn)入隧道,或者黃昏行駛時,自適應(yīng)轉(zhuǎn)向大燈就會打開,補(bǔ)充照明的燈光;當(dāng)外界光強(qiáng)度升高到系統(tǒng)限制的強(qiáng)度時,前照燈自動關(guān)閉。當(dāng)汽車在城市行駛的過程中,必須要考慮到車燈會給車的司機(jī)造成干擾,通過對一些晚上出現(xiàn)的交通事故的研究表明,主要是由于炫目造成的,特別是路面水濕的情況下,更為嚴(yán)重。所以此時,具有自適應(yīng)轉(zhuǎn)向大燈的汽車的前照燈,在垂直方向下偏轉(zhuǎn)一定的角度,降低對會車駕駛員或者行人造成炫目的光照強(qiáng)度,對避免交通意外起著重要的作用。
2、內(nèi)部因素主要包括汽車自身的行駛狀態(tài),包括車速、制動、加速、轉(zhuǎn)彎、懸掛高度等有關(guān)的信號。車輛在行駛過程中,加速或者滿載時,汽車會向后傾,而制動時向前傾,這樣一來,勢必會造成汽車前照燈的燈光高度不同;路面不平也可以造成以上現(xiàn)象。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時,燈光會隨著左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)而在兩邊留下一個盲區(qū),影響交通安全,所以,為了應(yīng)對這些問題的發(fā)生,通常通過轉(zhuǎn)彎燈光動態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)來完成。
隨動轉(zhuǎn)向大燈能夠根據(jù)車輛的行駛速度和轉(zhuǎn)彎角度,自動調(diào)節(jié)反光杯和燈泡的照射范圍。從而可以提前照亮所經(jīng)彎道,讓駕駛者掌握前方更多的路面狀況。
根據(jù)車型不同,動態(tài)轉(zhuǎn)彎照明系統(tǒng)介入工作的方式略有差異。以大眾邁騰為例,需以高于時速10公里的行駛速度,并打開前照燈近光時,動態(tài)轉(zhuǎn)向照明系統(tǒng)才會工作。有些車型在出廠時,該系統(tǒng)為默認(rèn)關(guān)閉狀態(tài),需要自行進(jìn)入行車電腦手動開啟。
隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,汽車電氣化進(jìn)程的逐步推進(jìn),AFS系統(tǒng)也會變得越來越先進(jìn),越來越成熟,將來將會成為每輛汽車上的標(biāo)準(zhǔn)配置,為汽車的安全行駛保駕護(hù)航。
作者簡介:趙光夫(1986-),男,漢族,四川成都人,講師,碩士,研究方向:車輛工程。
參考文獻(xiàn):
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[2]劉新良,汽車AFS頭燈隨動轉(zhuǎn)向規(guī)律研究,機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2011