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摘要：本文介绍了汽车前照灯调光系统的作用、要求、分类及原理，并简述了电动式手动调光系统的匹配过程。
关键词：调光系统;手动;匹配
中图分类号：U463.65+1 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）15-0053-02
0 引言
前照灯作为汽车必不可缺的零部件，不仅是车身外观的重要组成部分，还是指示车辆前端照明、影响行驶安全的法规强制件。为了满足强制性标准GB4785 《汽車及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》的要求和人们对汽车前照灯的照明性能要求的提高，通常对前照灯增加了调光系统。本文以我公司目前应用的电动式手动调光系统为例对其匹配过程等做了简要阐述。
1 汽车前照灯调光系统的作用及要求
在不同路况、车身负载不均衡、汽车进行加速、制动等行驶状态下，汽车车身姿态会发生较大变化。当相对于设计车身姿态，车身前部抬高时，前照灯灯光会上扬，反之则灯光向下倾斜。
为解决车身倾斜引起的路面照射距离变化的问题，人们需要在灯光倾斜时将灯光调整到设计时的规定角度范围。
汽车前照灯调光系统有三个作用：
①保证驾驶员的最佳视觉范围;
②避免其它道路使用者眩目;
③由于在汽车行驶过程中能调节灯光，提高了驾驶的舒适性和安全性。
汽车前照灯调光系统基本要求：灯光调节方便、调节机构可靠、调节方向可控、不引起灯光的跳动、不能引起反光镜的变形等。
2 汽车前照灯调光系统分类及原理
调光系统分为手动调光系统和自动调光系统。如图1前照灯调光系统分类。
通常手动调光系统是驾驶员通过在驾驶舱内对调光开关的操作来实现灯光的垂直方向角度调节。开关通常布置在司机比较容易接触到的地方。手动调光系统的最大缺点是在汽车制动或加速时，不方便进行瞬时调光。
手动调光系统又分为步进式和连续式。步进式指用步进电机控制为基础的步进运动式，由于成本高，经济型车上应用很少。连续式又分为机械式、液压式、气动式和电动式四种。
目前经济车型上电动式居多，如图2电动式手动调光系统。
工作原理：转动控制旋钮，系统中的电阻发生变化，引起线路中的电流随之变化，电流的变化又影响到电机扭矩的变化，使前照灯照明方向发生改变。
电动式调光系统相比其它形式的调光系统有布置简单、可靠性好、价格适中等优点。所以目前经济型车应用最广的就是这种电动式手动调光系统，我公司的D-MAX、MU-X、铃拓及瑞迈车上装配的就是这种。
3 调光系统的匹配
以电动式手动调光系统匹配过程为例。
3.1 法规标准要求
初始倾斜值的确定：
h<0.8 极限：-0.5～-2.5%
初始照准：-1.0～-1.5%
0.8《h《1.0 极限：-0.5～-2.5%
初始照准：-1.0～-1.5%
按GB 4785中近光初始照准值及整车的车身姿态及驾驶员视野条件，确定初始倾斜值（-1.3%）。
根据GB4785附录A中的六种负载情况下，车身姿态发生变化，通过调光电机能够将近光照射角度调整至
-0.5～-2.5%，最佳设计为调整至近光初始照度值。根据近光下倾斜度值的要求、机动车安全技术条件，一般设定手动调节范围为，电动调节范围则要根据各公司车的车身姿态确定，调节范围一般要大于车身姿态角度范围。
3.2 调光电机的选型
结合调整范围及灯具结构条件，从密封性、电磁兼容、走线方式、成本、工作噪声、工作精度、工作速度等方面综合考虑，通常选用外置式手电调一体的直流式调光电机。（如图3调光电机特性曲线）
通常情况下为预留一定安全余量，不能将调光球头的全部位移量用于前灯调光，一般只取整个调光位移的16～90%区域用于前灯调光，即为理论有效调光区域。
由于前灯调光电机用于调整近光光轴以弥补整车姿态因前后轴负载变化导致的变化，一般不需要使用整个的理论有效调光区域。其实际使用的调光区域，即为实际使用区域。
3.3 配重匹配
保持一个驾驶员坐在车上，前灯调光电机信号电压为U0且调光电机接通电源，通过配光检测线将光形调至合格。该车将作为匹配用车。
①按照GB4785附录A中六种负载，测量该车在六种负载下灯光的倾角：δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6（角度有方向，下倾为正，上仰为负），如图4测量方法。计算公式为：δ=arc tan（[h1-h2]/L）
②调光系统开关档位有两种分配方式：
1）平均分配法：规定初始档位为0档（U0）。再按最大的调整范围角度平均分配到各档位上。
2）车身姿态法：（各极限负载情况下）对应各档位值进行调整角度分配。
拆下试验车的前灯，在暗室中点亮，同时接通调光电机的电源和信号电源。电源电压为实车测量电压，分别调节信号电压至灯光照射倾角为δ1-δ2、δ1-δ3、δ1-δ4、δ1-δ5、δ1-δ6，记录各次信号电压值U1、U2、U3、U4、U5。
由于平均分配法实际操作简单方便，所以通常以平均分配法匹配，瑞迈车就是按此方法分配的。但不论采用何种分配方式，均需充分考虑调光的实际效果、用户理解程度等方面，综合考量后再确定档位的分配方式。
③信号电压比计算：
按上面输出的各档位上的调整角度，结合近光的调整机构及图3所示的调光电机特性曲线进行换算，得出各调整角度对应的信号电压比值。该值作为开关电阻档位的设计参考。
④设计调光开关各档位电阻分配，如图5调光开关原理图，一般设计6个档位（如图6调光开关），以保证0档、1档、2档、3档、4档、5档的输出电压分别为U0、U1、U2、U3、U4、U5。
若U0～U5六个档位中，有电压差不大于0.5V的，可以将多个档位合并为一个。
⑤匹配验证：
试验方法、条件同配重匹配，测出在不同的车辆负载情况下，调节的各档位对应的倾斜值，验证其调节后的近光倾斜值是否满足法规需求。
若匹配情况不满足要求，则重新进行电压信号比计算，调整档位及倾斜角的分配关系。
4 结束语
以上就是汽车调光系统的简单介绍，电动式手动调光系统的匹配相对较简单。随着汽车技术的不断进步，法规对汽车前照灯的照明性能要求也在不断提高，未来汽车灯具调光系统将会更多的采用方便、快捷、舒适的自动调光系统。
参考文献：
[1]GB4785，汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定[S].2019.
[2]徐君飞.汽车前照灯近光高度调节的设计[J].汽车电器，2013（9）：13-19.
[3]GB4599，汽车用灯丝灯泡前照灯[S].2007.
关键词：调光系统;手动;匹配
中图分类号：U463.65+1 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）15-0053-02
0 引言
前照灯作为汽车必不可缺的零部件，不仅是车身外观的重要组成部分，还是指示车辆前端照明、影响行驶安全的法规强制件。为了满足强制性标准GB4785 《汽車及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》的要求和人们对汽车前照灯的照明性能要求的提高，通常对前照灯增加了调光系统。本文以我公司目前应用的电动式手动调光系统为例对其匹配过程等做了简要阐述。
1 汽车前照灯调光系统的作用及要求
在不同路况、车身负载不均衡、汽车进行加速、制动等行驶状态下，汽车车身姿态会发生较大变化。当相对于设计车身姿态，车身前部抬高时，前照灯灯光会上扬，反之则灯光向下倾斜。
为解决车身倾斜引起的路面照射距离变化的问题，人们需要在灯光倾斜时将灯光调整到设计时的规定角度范围。
汽车前照灯调光系统有三个作用：
①保证驾驶员的最佳视觉范围;
②避免其它道路使用者眩目;
③由于在汽车行驶过程中能调节灯光，提高了驾驶的舒适性和安全性。
汽车前照灯调光系统基本要求：灯光调节方便、调节机构可靠、调节方向可控、不引起灯光的跳动、不能引起反光镜的变形等。
2 汽车前照灯调光系统分类及原理
调光系统分为手动调光系统和自动调光系统。如图1前照灯调光系统分类。
通常手动调光系统是驾驶员通过在驾驶舱内对调光开关的操作来实现灯光的垂直方向角度调节。开关通常布置在司机比较容易接触到的地方。手动调光系统的最大缺点是在汽车制动或加速时，不方便进行瞬时调光。
手动调光系统又分为步进式和连续式。步进式指用步进电机控制为基础的步进运动式，由于成本高，经济型车上应用很少。连续式又分为机械式、液压式、气动式和电动式四种。
目前经济车型上电动式居多，如图2电动式手动调光系统。
工作原理：转动控制旋钮，系统中的电阻发生变化，引起线路中的电流随之变化，电流的变化又影响到电机扭矩的变化，使前照灯照明方向发生改变。
电动式调光系统相比其它形式的调光系统有布置简单、可靠性好、价格适中等优点。所以目前经济型车应用最广的就是这种电动式手动调光系统，我公司的D-MAX、MU-X、铃拓及瑞迈车上装配的就是这种。
3 调光系统的匹配
以电动式手动调光系统匹配过程为例。
3.1 法规标准要求
初始倾斜值的确定：
h<0.8 极限：-0.5～-2.5%
初始照准：-1.0～-1.5%
0.8《h《1.0 极限：-0.5～-2.5%
初始照准：-1.0～-1.5%
按GB 4785中近光初始照准值及整车的车身姿态及驾驶员视野条件，确定初始倾斜值（-1.3%）。
根据GB4785附录A中的六种负载情况下，车身姿态发生变化，通过调光电机能够将近光照射角度调整至
-0.5～-2.5%，最佳设计为调整至近光初始照度值。根据近光下倾斜度值的要求、机动车安全技术条件，一般设定手动调节范围为，电动调节范围则要根据各公司车的车身姿态确定，调节范围一般要大于车身姿态角度范围。
3.2 调光电机的选型
结合调整范围及灯具结构条件，从密封性、电磁兼容、走线方式、成本、工作噪声、工作精度、工作速度等方面综合考虑，通常选用外置式手电调一体的直流式调光电机。（如图3调光电机特性曲线）
通常情况下为预留一定安全余量，不能将调光球头的全部位移量用于前灯调光，一般只取整个调光位移的16～90%区域用于前灯调光，即为理论有效调光区域。
由于前灯调光电机用于调整近光光轴以弥补整车姿态因前后轴负载变化导致的变化，一般不需要使用整个的理论有效调光区域。其实际使用的调光区域，即为实际使用区域。
3.3 配重匹配
保持一个驾驶员坐在车上，前灯调光电机信号电压为U0且调光电机接通电源，通过配光检测线将光形调至合格。该车将作为匹配用车。
①按照GB4785附录A中六种负载，测量该车在六种负载下灯光的倾角：δ1、δ2、δ3、δ4、δ5、δ6（角度有方向，下倾为正，上仰为负），如图4测量方法。计算公式为：δ=arc tan（[h1-h2]/L）
②调光系统开关档位有两种分配方式：
1）平均分配法：规定初始档位为0档（U0）。再按最大的调整范围角度平均分配到各档位上。
2）车身姿态法：（各极限负载情况下）对应各档位值进行调整角度分配。
拆下试验车的前灯，在暗室中点亮，同时接通调光电机的电源和信号电源。电源电压为实车测量电压，分别调节信号电压至灯光照射倾角为δ1-δ2、δ1-δ3、δ1-δ4、δ1-δ5、δ1-δ6，记录各次信号电压值U1、U2、U3、U4、U5。
由于平均分配法实际操作简单方便，所以通常以平均分配法匹配，瑞迈车就是按此方法分配的。但不论采用何种分配方式，均需充分考虑调光的实际效果、用户理解程度等方面，综合考量后再确定档位的分配方式。
③信号电压比计算：
按上面输出的各档位上的调整角度，结合近光的调整机构及图3所示的调光电机特性曲线进行换算，得出各调整角度对应的信号电压比值。该值作为开关电阻档位的设计参考。
④设计调光开关各档位电阻分配，如图5调光开关原理图，一般设计6个档位（如图6调光开关），以保证0档、1档、2档、3档、4档、5档的输出电压分别为U0、U1、U2、U3、U4、U5。
若U0～U5六个档位中，有电压差不大于0.5V的，可以将多个档位合并为一个。
⑤匹配验证：
试验方法、条件同配重匹配，测出在不同的车辆负载情况下，调节的各档位对应的倾斜值，验证其调节后的近光倾斜值是否满足法规需求。
若匹配情况不满足要求，则重新进行电压信号比计算，调整档位及倾斜角的分配关系。
4 结束语
以上就是汽车调光系统的简单介绍，电动式手动调光系统的匹配相对较简单。随着汽车技术的不断进步，法规对汽车前照灯的照明性能要求也在不断提高，未来汽车灯具调光系统将会更多的采用方便、快捷、舒适的自动调光系统。
参考文献：
[1]GB4785，汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定[S].2019.
[2]徐君飞.汽车前照灯近光高度调节的设计[J].汽车电器，2013（9）：13-19.
[3]GB4599，汽车用灯丝灯泡前照灯[S].2007.