现代汽车的前照灯已经由白炽灯、卤素灯发展到高压气体放电灯(俗称“氙气灯”)。 在高压气体放电灯(HID)的抗紫外线水晶石英玻璃管内,充入了多种化学气体,其中大部分为氙气,车上的12V直流电压通过增压器( Ballast)瞬间增压至2.3×10的4次方V,经过高压振荡,激发石英管内的氙气电子游离,于是在两电极之间产生光源,这就是所谓的“气体放电”(见图4-4）。由氙气电离所产生的白色超强电弧光可以提高光线的色温值,类似于白昼的太阳光。氙气灯工作时所需要的电流仅为3.5A,亮度却是卤素灯的3倍,使用寿命是卤素灯的8~10倍,具有明显的节能减排效果。
1.电子控制前照灯的主要功能：
在传统汽车上,当前轮或后轮承载的负荷发生变化时,会造成前照灯的照程变远或变近,无法满足最佳照程的需求。为了提高乘坐的舒适性,现代轿车的悬架系统大都设计得比较柔软。这种悬架对于前轴和后轴载荷的变化比较敏感,当轴荷发生变化时,会引起前、后悬架高度比较明显的变化。为此,奥迪A6、宝来、迈腾等中高档轿车设置了前照灯照程自动调节系统,无论车辆负荷发生怎样的变化,其都可以根据整车轴荷的分配,自动调节前照灯的照程,使近光灯光束照射到需要的位置,因而有利于夜间行车安全。
在汽车加速、制动以及轴荷变化的过程中,车身相对于路面的倾斜角度会发生变化。当汽车加速以及后部载荷增加时,会导致车头上升、车尾下沉,使前照灯的近光灯的照射距离延长,容易引起对面驾驶员眩目;当汽车制动时,由于车尾上升、车头下沉,会使前照灯近光灯的照射距离缩短,可能影响行车安全。
电子控制前照灯具有汽车会车时自动变光(远光变近光)、自然光强时灯光自动减弱、前照灯自动延时关闭、灯开关未关发出警报等多种功能。为了实现上述功能,前照灯控制系统设置了会车自动变光器、灯光自动减弱器、前照灯关闭自动延时器等部件。例如通用公司凯迪拉克轿车安装了光敏二极管式会车前照灯自动变光器(保留了脚踏机械式变光控制),夜间会车时远光变近光的距离为150~200m,会车后立即自动恢复远光,不需要驾驶员反复
踩变光开关,减轻了驾驶员的劳动强度。
2009款大众迈腾轿车的前照灯具有如下多种功能:
1)“自知者明”—轿车进出隧道,车灯会自动亮灭,即光线弱时灯亮,光线强时灯灭。
2)“上下打量”—一当汽车的载荷发生变化或者道路倾斜时,能够自动调节前照灯的照射距离。
3)“左顾右盼”—能够随着弯道变化转变照射方向,有利于夜间行车安全(见图4-5）。
4)“回家照路”——驾驶员关闭点火开关,拔出钥匙后,拉一下远光灯开关,使其点亮,然后关上车门并锁车,前照灯会继续点亮一会儿，“目送”主人回家,然后自动熄灭。
当然,要实现上述功能,需要对前照灯控制系统进行必要的设置。
2005款奥迪A6 C6轿车的前照灯系统有2种配置，一种是气体放电灯(双氙),带照明距离自动调节机构;另一种是气体放电灯(双氙),带弯道灯和照明距离自动调节机构。后者增加了转弯时照亮盲区的功能,其控制核心称为“前照灯照明距离调节控制单元”,电路图上的代号是“J431”。
哈飞赛马7160轿车的前照灯具有自动熄灭功能,如果忘记关闭前照灯开关,拔下点火钥匙后,它会自动熄灭,不需要手动操作。
2.电控前照灯照程调节装置的工作原理：
前照灯照程自动调节装置包括传感器、伺服电动机、电控单元以及调整旋钮等部件。其工作原理是:由装在前轴和后轴上的倾斜传感器(又称“位移传感器”、“水平传感器”)将车身高度转变成电信号,传给电控单元,电控单元指令执行器(直流电机)转动,带动前照灯(或反光镜)上下摆动一定的角度,以适应汽车加速、制动以及轴荷变化引起的照程变化(见图4-6)。若前照灯的照程调节装置发生故障,将无法自动调节前照灯的照程,只得进行人工调整。
以2003款奥迪A6轿车配置的前照灯照程自动调节系统为例,该系统由左前车身倾斜传感器G76、左后车身倾斜传感器G78、照程控制单元J431(位于乘客侧杂物箱前上方)、左前照灯调节伺服电动机V48、右前照灯调节伺服电动机V49等组成。车身倾斜传感器安装在车身与悬架之间。该传感器为线性滑变电阻式,有两根导线。当悬架被压缩或伸张、车身的高度发生变化时,车身倾斜传感器的电阻也发生变化,输出的电压随之变化,此信号传送给照程控制单元J431,由它控制左右前照灯伺服电动机运转,完成前照灯的自动调节。这种调节不仅可以在汽车起步前静止时进行,还可以在车辆运行过程中(包括起步和制动时)进行自动调节。
3.奥迪轿车前照灯调节系统的控制特点：
前照灯自动调节系统的关键部件,除了
控制单元外,就是车身水平传感器了。而汽车电
控悬架系统也需要车身水平位置信号,所以车身水平传感器的信号通过数据总线传送,供几个系统共用,做到信息共享。例如高档奥迪轿车采用四级空气悬架系统,其车身高度可以调节为“低”、“正常”、“高1”和“高2”4个等级,其左前水平传感器(G76)和左后水平传感器(G78)是与前照灯照程调节系统共用的,并由控制单元J431供电。而右前水平传感器(G289)和右后水平传感器(G77)则由悬架控制单元J197供电,这样设计的好处是,在J197岀现故障时,可以保证前照灯的照程调节功能不受影响。
4.电控前照灯照程调节装置的检修案例：
一辆2003款奥迪A6轿车,行驶里程6000km,驾驶员信息中心显示前照灯报警的符号。
其检修步骤如下:
1)连接故障诊断仪V.A.G1552,输入地址码“55”,选择02功能,读到故障码00774”,含义是左前车身倾斜传感器G76断路或对地短路。
2)进入55-08-002,读取数据流,一区(左前倾斜传感器的信号电压)为0.214V,二区(左后倾斜传感器的信号电压)为2.734V。当车身处于水平状态时,倾斜传感器的信号电压应该为2~3V,并且在按压车身时,其信号电压会随着按压的程度而变化。进行按压车身试验,发现左前倾斜传感器的信号电压没有变化(数值仍然过小),而左后倾斜传感器的信号电压在2.5~2.9V之间变化,说明左前倾斜传感器有故障。注意,0.214V的信号电压并不代表悬架的真实压缩量。
3)更换左前倾斜传感器,再用V.A.G1552进入55-08-002检查,一区的数据变为2.327V,二区的数据为2.745V,说明系统已经恢复正常。
5.电控前照灯照程调节系统的基本设定：
当更换氙气灯总成或者前照灯自动调节装置经过维修后,必须对它进行基本设定,才能恢复照程自动调节功能。
2003款奥迪A6轿车氙气前照灯自动调节装置基本设定的步骤如下。
1)连接Ⅴ.A.G1551/V.A.G1552故障诊断仪,进入前照灯系统,选择“04”功能(系统基本调整)。
2)屏幕显示“输入显示组号”,按00和1键,并确认。此时显示屏出现“请等待”然后显示运动调整位置,此过程持续约20s,接着显示“调节前照灯”。
3)进行前照灯调整:将灯光检测屏(不带15°角调整线)放置在车辆前方10m处,开启近光灯,检查水平的亮暗分界线是否在垂直方向通过中心点;检查亮区是否在垂直线的右侧。如果不符合要求,用十字螺钉旋具转动相应的滤花小轮。调整后按“确认”键。
4)再次选择“04”功能(系统基本调整)。
5)按00和2键,按“确认”键,屏幕显示“已学习调整位值”,按“确认”键。
6)选择“02”(查询故障存储)功能,如果没有故障存储,说明基本设定完成,退出前照灯系统。
如果故障诊断仪显示“无此设定功能”(即不能进行基本设定),可以采取以下措施：
①检查左前倾斜传感器G76及左后倾斜传感器G78的安装是否正确。
②进行人工自适应调整:使轿车以90km/h以上的速度行驶一段时间,让前照灯照程控制系统根据路面状况进行自适应调整,然后再用诊断仪进入前照灯系统,按上述方法进行基本设定。
③如果还是不能进入前照灯照程调节系统,可以将诊断座的7号端子(K线)与15号端子(L线)跨接,形成双K线诊断。
6.一汽丰田皇冠轿车前照灯控制系统的初始化：
一汽丰田皇冠3.0轿车更换前照灯控制单元、更换悬架控制单元、更换或拆装过车身倾斜传感器后,需要对前照灯控制单元进行初始化,其方法是:连接丰田专用故障诊断仪,然后按照诊断仪上的提示进行操作,最后调整前照
灯的光束注意,按照维修手册的要求,在进行初始化操作之前,应当确认汽车处于以下状态:燃油箱中留存大约10L燃油;轿车空载;车内没有乘员;关闭前照灯。
7.加装氙气灯必须谨慎：
1)首先考虑自己准备投资多少。如果总成改装(包括前照灯、灯座等),效果当然好，但是价格太高。如果只换灯,需要添加升压器和安定器(这两个零件仅香烟盒大小),将它们固定在车里,再把原来接到灯上的导线连接到升压器就行了。这种改装不用大改线路,因而花费比较小。
2)加装氙气灯应当以确保行车安全为前提。车灯太亮容易造成眩目,影响对面驾驶员的视力,而且会降低路面的反射率。因此,选择氙气灯的K数(即色温)不宜过大,色温过大时雨天行车很危险,因为若色温太高,灯光会偏蓝,偏蓝的灯光在雨雪雾天气下的穿透力变差,可能造成驾驶员视线不清晰,容易引发事故。
3)加装氙气灯需要精确调节氙气灯的焦点位置和照射角度。如果焦点位置不准确,聚光性变差,造成光线散射,将导致前方道路照射不均匀。
4)虽然氙气灯灯泡的功率只有35W,但是发热量比较大,需要考虑原来的灯系是否承
受得了。注意不要使用劣质灯。
5)加装氙气灯容易引起电磁干扰。氙气灯起动瞬间需要35kV的高压,所以有可能干扰车内电器,如妨碍音响、刮水器等电器的正常工作,因此需要做好屏蔽。一辆奥迪A6L轿车,安全气囊报警灯持续点亮。连接故障诊断仪,检测到前碰撞传感器偶发性故障码。断开氙气灯的接线,然后试车,发现恢复正常。原来是该车加装了非原厂的氙气灯,该灯安装在散热器大框的旁边,紧挨着SRS前碰撞传感器,由于屏蔽不好,在氙气灯点亮时,对前碰撞传感器形成电磁干扰,所以导致安全气囊报警灯持续点亮。
