模块六___照明与信号系统.ppt

模块六照明与信号系统学习目标1.熟悉掌握照明与信号系统的组成及工作原理;2.熟悉照明与信号系统主要部件的结构;3.掌握照明和信号系统常见故障判断与排除的基本技能。6.1 概述l为了保证汽车在各种条件下安全行驶，提高汽车的行驶速度，在汽车上装有各种照明、信号、仪表和报警装置，汽车灯具按照用途可分为照明灯、信号灯或指示灯。例如:前照灯(俗称大灯)用于夜间照明,转向信号灯用于向其他车辆和行人发出转弯信号,尾灯及示宽灯则指示自己车辆的存在和位置。l汽车灯具按其安装位置可分为外部灯具和内部灯具。l常见的外部灯具有前照灯、雾灯、转向灯、示宽灯、倒车灯等l常见的内部灯具有仪表灯、阅读灯、行李舱灯、驾驶人脚部照明灯和迎宾灯等6.2 照明系统l6.2.1照明系统的基本结构l照明系统由前照灯组合、车后组合灯(含后雾灯)、组合开关(变光开关、转向信号开关)、雾灯开关、危险警告灯、危险警告开关、转向信号灯、灯光故障传感器、集成继电器、自动灯光控制传感器、前照灯光束水平控制开关、前照灯光束水平控制执行器、车内灯等组成。l1.前照灯系统l前照灯向前发射照明光线以确保驾驶人在夜间行驶时的视野。它们可以发射远光束和近光束。它们还能提醒其他车辆和行人注意。某些车辆还装有白天行驶灯,该灯在车辆行驶中一直亮着以提醒其他车辆注意。在部分高档车型中还装有清洁前照灯灯罩的清洁器。l2.自动灯光控制系统l当灯光控制开关处于AUTO(自动)位置时,自动照明控制传感器检测环境的照明亮度。当光线暗的时候,系统自动打开前照灯。自动照明控制传感器位于仪表盘的上部。某些车辆在照明开关上没有“AUTO”位置。在这种情况下,自动照明控制系统在开关“OFF”位置时工作。l3.日间行车灯光(DRL)系统l在此系统中,发动机运行的同时,前照灯和尾灯自动点亮(即使在白天也这样),使其他车辆可以看到它。在该系统中,如果前照灯用以夜间同样的亮度连续点亮,灯泡寿命将会缩短。为了防止这一情况,当日间行车系统运行时,灯光亮度会自动降低很多。l4.前照灯光束水平控制系统l它会根据车辆的载荷情况,自动将前照灯光束调到最佳的照射角度l5.迎宾照明系统l在夜间,因为车内很暗,难以看见点火开关和足部区域,迎宾照明系统在车门关闭后,将点火开关照明灯及车内灯开亮一定的时间,就能容易地将点火钥匙塞入锁芯,或者看清足部区域(只有车内灯处于“DOOR”位置时)l6.车内灯提醒系统l在车内灯开着的状态下离开车,可能使蓄电池的电放光。为了防止这一情况,在车门虚掩或开着,点火开关在“LOCK”位置或点火钥匙没有插入点火锁芯的情况下,该系统在经过一定的点亮时间后会自动关掉车内灯l7.灯光提醒蜂鸣器系统l灯光提醒蜂鸣器系统的目的是为了防止 由于驾驶人忘记关掉前照灯和尾灯而将蓄电池的电用光。l8.车后灯警告系统l尾灯、制动灯等的灯泡烧坏时驾驶人无法直接看到。车后灯警告系统通过组合仪表中的警告指示灯通知驾驶人诸如尾灯和制动灯灯泡损坏。l6.2.2前照灯l汽车在夜间,尤其在夜间高速行驶时,照明是必不可少的。汽车前照灯有近光、远光、闪光(会车)三种工作模式,在城市复杂交通路况行驶时采用近光模式,要求照射距离短、范围广、防眩目,实现驾驶人视线广阔的要求,便于其处理突发状况;在高速行驶时采用远光模式,要求明亮、照射距离远,150200m 甚至更远;闪光模式是在提醒前方的车辆或行人被超越或避让。1.前照灯的类型(1)封闭式前照灯在这种类型中,灯泡、反光镜和灯罩制为一体,(2)半封闭式前照灯在这种类型中,灯泡可单独更换,分为常规型、多反射镜式、投射式等。常规型前照灯。这是一种可替换灯泡的形式,使用普通白炽灯和卤素灯两种形式的前照灯多反射镜式前照灯。它有一个无色灯罩和形状复杂(混合抛物线形状)的反光镜,投射式前照灯。这种前照灯能够通过玻璃透镜将灯泡发出的光汇聚到一个小的区域来有效利用光源。2.卤素型前照灯(1)卤素型前照灯的结构卤素型前照灯由前照灯灯体、卤素灯泡、灯座、灯盖和光束调整装置等组成(2)卤素灯的工作原理卤素灯的玻璃壳中充有卤族元素气体(通常是碘或溴)。当灯丝发热时,钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动,当接近玻璃管壁时,钨蒸气被冷却后和卤素原子结合在一起,形成卤化钨。卤化钨向玻璃管中央继续移动,又重新回到被氧化的灯丝上。由于卤化钨很不稳定,遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨,这样钨又在灯丝上沉积下来,弥补被蒸发掉的部分。3.氙气型前照灯（HID）(1)氙气灯的构造氙气灯一般来说由氙气灯泡、电子增压器(即镇流器或稳压器等)、线组等组成氙气灯泡。氙气灯泡无灯丝,靠两个电极产生的火花使气体电离发光电子增压器。电子增压器将12V 的直流电压,经过一系列的转换、控制、保护、升压、变频等动作后,产生一个瞬间23kV 的点火高压对氙气灯泡进行点亮,当灯泡点亮后再维持其85V 的交流电压状态。氙气灯线组。该线组一般采用阻燃材料做成,通过加大电源线的截面积,提高了电流通过能力,保证了氙气灯的正常工作。(2)氙气灯的工作原理在氙气灯泡的石英玻璃管内,充填氙气等惰性气体与碘化物,然后通过电子增压器将车上12V 的直流电压瞬间增压至23kV,经过高压振幅激发灯泡石英管内的氙气电子游离,在两电极之间产生光源,即气体放电。氙气灯产生的是白色超强电弧光,工作时所需的电流量仅为3.5A,亮度是传统卤素灯泡的3 倍,使用寿命比传统卤素灯泡长10 倍。4.LED 型前照灯LED 型前照灯利用发光二极管的发光特性实现照明,其优点是明亮、节能、具有可靠性,而且点亮速度快,约130ms,而普通灯泡的点亮速度是200ms。LED 的寿命达50000 小时(几乎与汽车同寿命)。目前很多车辆已经安装使用LED前照灯。6.2.3前照灯的控制电路1.卤素灯的控制电路普通前照灯电路即非CAN-BUS 电控电路。该电路主要由蓄电池、灯光组合开关(灯光开关、变光开关)、继电器(前照灯继电器、变光继电器)、熔断丝、灯泡组成。前照灯的操作分为近光灯操作、远光灯操作、会车(变光)灯操作。各种类型的前照灯系统,其差别在于是否有诸如前照灯继电器和变光继电器之类的电器设备。一般来说,当变光开关在“FLASH”位置时,即使灯光控制开关处于“OFF”位置也可开亮灯光。l(1)无前照灯继电器和变光继电器的类型l近光灯状态。灯光控制开关移动到“HEAD(LOW)”位置时,近光灯点亮,电流走向如图所示。(1)无前照灯继电器和变光继电器的类型近光灯状态。灯光控制开关移动到“HEAD(LOW)”位置时,近光灯点亮,电流走向如图所示。远光灯状态。当灯光控制开关移到“HEAD(HIGH)”位置时,远光灯点亮,并且组合表上的远光指示灯点亮,电流走向如图所示。前照灯闪光状态。灯光控制开关移动到“FLASH”位置时,远光灯点亮,电流走向如图所示。(2)带前照灯继电器,但不带变光继电器的类型近光灯状态。灯光控制开关移动到“HEAD(LOW)”位置时,前照灯继电器打开,近光灯点亮,电流走向如图所示。远光灯状态。当灯光控制开关移到“HEAD(HIGH)”位置时,前照灯继电器打开,远光灯点亮,同时电流从前照灯(近光灯)流到远光指示灯,指示灯亮,电流也流到前照灯(近光灯),但是由于它们的电流小,它们不点亮,如图所示。前照灯闪光状态。灯光控制开关移动到“FLASH”位置时,前照灯继电器打开,远光灯点亮,电流走向如图所示。(3)既有前照灯继电器,又有变光继电器的类型电路近光灯操作状态。灯光控制开关移动到“HEAD(LOW)”位置时,前照灯继电器打开,前照灯(近光灯)点亮,电流走向如图所示。远光灯操作状态。当灯光控制开关移到“HEAD(HIGH)”位置时,前照灯和变光器继电器均打开,远光灯点亮,组合仪表上的远光灯指示灯也点亮,电流走向如图所示。前照灯闪光操作状态。灯光控制开关移动到“FLASH”位置时,前照灯和变光器继电器打开,远光灯点亮,电流走向如图所示。电控前照灯电路电控前照灯控制过程车灯开关发出的远/近光信号输送到车身控制模块。车身控制模块经过接受、处理,把开/关灯信号通过CAN 总线的K/L 数据线输送到发动机舱智能电源分配模块。信号输送到发动机舱智能电源分配模块的同时,通过M/N 数据线输送到一体化仪表和A/C 放大器,一体化仪表和A/C 放大器控制仪表上的远光指示灯点亮。IPDM E/R 通过远光继电器、熔断丝和R/T 线控制远光灯点亮;通过近光继电器、熔断丝和Q/S 线控制近光灯点亮。2.氙气前照灯的控制电路氙气灯的控制电路与卤素灯电路基本相同,只是在结构上有所区别。卤素灯的远、近光各有一灯丝,车身控制模块直接控制卤素灯泡的远近光灯丝。氙气灯远近光共用一个灯泡,但在结构上增加了远光电磁线圈。电磁线圈控制前照灯灯罩的移动,灯罩的作用使近光变为远光。6.2.4自动控制前照灯1.前照灯的自动变光自动变光装置可使车辆根据对面来车灯光的强度自动变换前照灯的远、近光。自动变光系统由透镜、光敏传感器、放大器、灯光继电器和前照灯组成。整个自动变光系统工作原理如下:当迎面车辆的灯光照到前照灯上时,透镜将光线聚焦在光敏传感器上,阻值的变化信号通过放大器放大后,输送到前照灯继电器,继电器将远光变为近光。当车辆驶过,光线变暗,放大器无信号输出,灯光由近光变回远光。6.2.46.2.4自动控制前照灯自动控制前照灯2.自动开灯系统自动开灯是指车辆行驶中前方的光线降低到一定程度时,如驶入隧道、天空突然光线变暗等,前照灯电路自动接通,确保安全。3.延时关闭系统延时关闭是指当驾驶人把车辆驶入车库光线较暗时,关闭所有开关前,按下前照灯延时关闭按钮,即使现在所有开关都关闭,前照灯也能照亮一段时间(时间由驾驶人设定),为驾驶人下车离去提供时间,该装置也称回家照明。4.前照灯光束水平控制系统(1)前照灯光束控制系统的结构前照灯光束控制系统由控制开关、控制执行器、电机等构成。前照灯光束水平控制开关。驾驶人可用开关上的旋钮上下调整前照灯的光束水平度(见图6-44)。开关中有一只可变电阻,它根据旋钮位置输出相应的电流。前照灯光束水平控制执行器。该执行器使电机以顺时针或逆时针方向旋转,按照前照灯光束水平控制开关使输出轴前后移动,使前照灯的光束移上移下。执行器设有一只电位器,按照执行器的位置,发送一个信号到ECU。(2)前照灯光束水平控制的工作原理与前照灯光束水平控制开关成比例的电流从集成电路输出。执行器左侧和右侧的ECU根据开关来的电流量驱动电机。执行器中的ECU 同时用电位器检测执行器的实际位置(前照灯光束水平)并控制电机的运行。使执行器按照来自开关的电流检测前照灯光束的水平位置。6.2.5前照灯随动转向(AFS)装有自适应随动转向照明(AFS)系统车辆在进入弯道时,其产生旋转的照明功能,给弯道以足够的照明。(1)AFS 系统的结构AFS 是由传感器组、传输通路、处理器和执行机构组成的系统。AFS 的执行机构是由一系列的电动机和光学机构组成的,一般有投射式前照灯,对前照灯垂直角度进行调整的调高电动机,对前照灯水平角度进行调整的旋转电动机,对基本光型进行调整的可移动光栅等。AFS 前照灯的随动转向功能可使前照灯向上、下、左、右四个方向运动,具有水平动态调节和转弯动态调节功能。(2)AFS 的工作原理前照灯可以在转弯时对灯光进行动态调节,这种前照灯的投射模块内装有一个电机,该电机可在车辆转弯时在水平方向上改变灯光照射方向。前照灯的透镜和支架并不转动。灯光转动的角度在转弯方向的内侧可达15、外侧7.5,使内侧视线宽阔,外侧较暗,防止迎面驾驶人眩目。这个角度变化可使车辆在转弯时得到更好的照明效果6.3 灯光信号灯光信号是用来告知其他车辆驾驶人和行人本车的行驶路线及状况,提醒其避让。灯光信号包括前示宽灯、制动灯、倒车灯、雾灯、电喇叭等。1.示宽灯及尾灯示宽灯(或称小灯和尾灯)分别安置在车头和车尾侧面。前示宽灯颜色一般为黄色或白色,后示宽灯(尾灯)颜色为红色,夜间行驶打开示宽灯开关时,仪表灯、牌照灯等同时点亮,显示车辆的形状与位置,警示前后车辆。2.制动灯制动灯安装在车辆尾部,颜色为红色,车尾部两侧各设一个。后风窗玻璃上加装一高位制动灯,能更好地避免追尾事故的危险。随着灯光照明技术的发展,LED 制动灯已普遍使用。它不是普通的灯泡,而是由多个发光二极管连接在一起组成的。3.倒车灯倒车灯安装在车辆尾部,颜色为白色。当变速器挂入倒挡时点亮,照明车身后方的视野,并提醒后方车辆、行人避让。4.雾灯雾灯安装在车辆头部和尾部,分为前雾灯和后雾灯。前雾灯为橙黄色,光波长,透雾性好。在雾天、雨天、尘埃弥漫的能见度低的天气情况下使用,能够明显改善道路照明情况。后雾灯为红色,提醒尾随车辆保持车距。5.转向及危险警报装置转向灯安装在车辆头部、尾部的左右两侧,以指示车辆的行驶趋势。为增强提醒效果,很多车型在车身两侧的倒车镜或车身上也装有转向灯。另外,在车辆紧急遇险状态时,打开危险警报装置,所有转向灯全部开始闪烁,提醒其他车辆避让。6.3.3信号系统汽车的信号系统主要包括各种信号灯和喇叭。信号灯包含转向灯、停车灯、倒车灯、制动灯、紧急信号灯等1.转向信号灯和闪光器为指示车辆的行驶方向,便于交通指挥,汽车上都装有转向灯。转向灯一般由位于车身四角的4 个转向信号灯、2个转向指示灯、转向开关和闪光器等组成。2.紧急信号灯现在,主流车款多采用转向闪光器作为紧急信号灯报警使用。当汽车出现危险情况时,只要接通危险报警开关,则汽车车身四角的所有转向灯同时闪烁以示危险。3.制动信号灯制动信号灯安装在车辆尾部,由设在后窗的高位制动灯和尾灯内的制动灯组成,用于制动时通知后面车辆该车正在制动,以避免后面车辆与其后部相撞(追尾)。小型车辆多采用机械式开关,一般安装在制动踏板下方。当踩下制动踏板时,制动开关内的活动触点便将两个接线柱接通,使制动灯亮,当松开踏板后,断开制动灯电路。4.倒车灯倒车灯安装于车辆尾部,给驾驶人提供额外照明,使其能够在夜间倒车时看清汽车的后部,也警告后面车辆,该汽车驾驶人想要倒车或正在倒车。5.喇叭为了警告行人和其他车辆,以引起注意并保证安全,汽车上都装有喇叭。汽车喇叭按发音动力划分有气喇叭和电喇叭两种。气喇叭是利用气流使金属膜片振动产生声响,多用在具有压缩空气气源的载货汽车上。电喇叭使利用电磁力使金属膜片振动产生声响,广泛应用于各种类型的汽车。电喇叭按有无触点可分为普通电喇叭和电子喇叭(1)普通电喇叭当按下喇叭按钮时,电流通过喇叭线圈产生磁场,从而使山形铁芯吸下衔铁;同时触点断开,线圈的电磁力则消失,振动膜片在其自身的弹性和弹簧钢片的作用下,同衔铁-道返回原位,触点重新闭合,电路又重新接通。如此反复循环,膜片不断振动,从而发出一定频率的声波,共鸣盘与膜片刚性连接,目的是使膜片振动时发出的声音更加悦耳。(2)电子喇叭电子喇叭的结构如图7-73 所示。电子喇叭发声原理与普通电喇叭相同,但其用晶体管开关电路替代普通电喇叭的触点。