【检修知识】剖析汽车自顺应前照灯体系的设

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目前，我国汽车产销量一直保持较高增速。然而，车辆快速增长导致的交通事故数量居高不下，给人民生命财产造成巨大损失。目前，传统的汽车照明系统存在许多问题。在复杂的路况和行车条件下，安全行车存在很大隐患。因此，开发自适应前照灯系统(afs)已经成为一个具有重要现实意义的课题。 Afs是一种参考外部条件对汽车前灯光进行最佳调节以增强驾驶安全性的系统。Afs技术是一种可以控制汽车前照灯配光图像，控制前照灯照射角度随行驶工况变化上下左右调整的技术。是与行车安全密切相关的主动安全技术。 1 afs技术分析 在afs设计方案中，系统根据当前车速、方向盘角度、前后高度传感器等信号，通过内置的数学模型，对近光光轴进行实时左右调整和动态、静态上下调整，以补偿和扩展驾驶员的夜间视野。同时，该方案具有模块化构建的能力，可以在硬件发生变化的情况下，灵活地裁剪和添加组件，以满足不同车辆的需求。此外，通过目标车辆的软件校准和匹配，可以满足汽车制造商的功能要求。 1.1 AFS的结构和工作原理 Afs是一个由传感器组、传输通道、处理器/控制器和执行器组成的系统。由于需要对各种行驶状态进行综合判断，Afs是一个复杂的多输入/输出系统。 为了实现灯光的自适应功能，afs必须从不同的传感器获取各种驾驶信息。该系统分别从方向盘转角传感器、车速传感器和车身高度传感器获得车轮角度、车速和车身倾斜度的准确信息。中央控制电路精确计算出角度和速度信息后，系统的输出信号控制旋转执行器左右旋转投影大灯，倾斜度信息控制高度调节电机上下旋转光束，实现智能控制。图1是长城某型号afs的结构和功能示意图。 在图1中，afs所需的一些信息(如车辆行驶状态和灯光状态的信号)也被其他车身控制系统采用，即afs实际上与其他控制系统共享一些传感器，这里总线技术的应用为车身信息的高速共享提供了可能。afs控制系统采集的信号是车身功能总线信号和传感器信号。图2是afs系统的工作原理框图。 1.2系统设计 Afs可以实现包括随动转向、动态水平调节、雨天、起步、紧急制动等驾驶模式在内的光束照射角度和范围的控制功能。afs功能设计示意图如图3所示，系统设计参数见表1。同时，设计的系统还应具备以下功能。 1)故障诊断:当故障发生时，可以根据故障类型生成相应的故障代码和故障处理方法，并通过can通信对组合仪表中的故障进行报警。当故障发生时，afs控制系统发出故障保护命令，使前照灯光形和照明角度恢复到规定的初始状态。 2)功能取消驾驶员应能通过开关取消afs系统的左右调节功能，使afs系统回到规定的初始状态。 3)冬眠唤醒When/きだよよよよよよよよよよよよよよよよ

12 4)自检功能启动前照灯时，近光灯旋转一周后可回到当前调平位置。系统通电后，执行机构会归零，以保证控制精度和效果。 其实对于右舵驾驶，左转时左大灯为主灯，右大灯为从灯；反之，右转时，右大灯为主灯，左大灯为从灯。 1.3系统设计要点分析 在行驶过程中，弯道出现危机时通常首先采取的措施是刹车，而afs大灯需要旋转的角度是为了保证有效的刹车距离。afs控制策略的要求是前照灯旋转后，反应距离和制动距离之和必须在照明区域内。相关文件显示，车辆转弯时，大灯要照亮3 s后车辆将要到达的位置，根据这个位置点可以计算出大灯的行驶旋转角度。图4是车辆在弯道中行驶的旋转角度的示意图。 图4显示& alpha= & mu+& sigma；= arcsin(s/2r)+arcsin(l/r)(1)s = 2r sin &μ；(2) 根据文献[4]中的关系式s =0.0102v2+0.0803v +2.7476，通过对方程(2)积分得到。 & mu= arcsin[1r(0.0051 v2+0.0402v+1.3738)](3) 图5是根据公式(3)的灯的拐角角度、车速和拐角半径之间的关系的示意图。从图5可以看出，在相同的车速下，弯道半径越大，车灯转角越小，在相同的弯道半径下，车速越大，车灯转角越大。为了避免车灯转角过大造成对面驾驶员的眩光，需要限制车灯转角的上限。根据公式(1)，本文设计的afs的最大转角可计算为20 & deg。 1.4 afs方案设计 系统设计要求 为了符合相关规定