汽车照明灯光控制系统设计解析

一、模块直接控制灯光系统

模块直接控制灯光系统是指由控制模块直接控制灯光的工作。老款的车辆是将相关的继电器做到了模块的内部进行控制，这种与继电器控制式区别不大，所以这里不再叙述。另外一种是通过模块内部的场效应管直接输出进行控制。

1． 功能特点

由模块通过内部的场效应管（FET）进行直接控制具有如下优点：

①监控：可以监测灯泡的工作是否正常；

②功率限制：如果车辆的电压大于设定值，则可对灯泡的亮度进行控制，提高灯泡的寿命；

③防止光强变化：当发动机的转速突然增加，可能会导致系统电压升高，灯泡光强变大；大功率用电设备的工作可能会导致系统电压下降，灯泡光强变小；采用模块控制则可以避免上述的两种现象。

（1）日间行车灯

日间行车灯是指使车辆在白天行驶时更容易被识别的灯具，装在车身前部。日间行车灯不是照明灯，不是为了使驾驶员能看清路面，而是为了告知其他车辆或行人有一辆车开过来了，属于信号灯的范畴。

如下图所示，一般的日间行车灯，采用了更高亮度的LED灯组，能大幅降低达35％的电力，可增加电瓶的寿命，且LED的最长寿命更是达到80000h－100000h，几乎等同于车辆的使用年限。

日间行车灯

（2）自动大灯控制系统

自动大灯也叫自动感应式大灯，相当于为前大灯安装了感光控制系统，控制模块根据光线传感器来判断光线亮度变化，从而控制大灯的自动点亮或熄灭。例如从亮的地方突然进入隧道，大灯自动调节灯光亮度，点亮前路。

自动大灯可以使驾驶者在需要大灯的时候免去找开关的过程，同时也可以避免驾驶者在夜间或光线不好的时候忘记开大灯，提高了行车安全。

自动大灯

（3）自动远光控制系统

自动远光控制系统是指车辆的远近光可以根据车辆的行驶条件进行自动的控制。

在道路本身的照明情况不佳时，系统会在前方无车或对面无车驶来时打开远光灯；一旦对面或前方有车、道路本身的照明效果改善、车速降低，即远光灯不再有助于提高安全性时，系统将自动关闭远光灯。

自动远光控制

（4）灯光高度控制系统

汽车前大灯在车身负重、长时间振动、高低路况等影响下，会引起照射方向偏离标准方向的情况，高度调整系统的功能为调节前大灯照射方向，将偏离方向恢复到标准方向，从而改善大灯的照明效果。

目前灯光高度调整主要有手动和自动两种方式：手动方式主要由大灯调节电机和手动开关组成，大灯调节电机在前部车灯处，控制部分在驾驶室，靠驾驶员根据自己需要进行调节；

大灯高度控制

自动调节式由大灯调节电机、控制器和水平传感器组成，水平传感器分别安装在车身前后两端，主要检测汽车底盘到地面的高度，把高度差值以电信号的方式传送给控制器，控制器对比计算后去．控制大灯调节电机，从而完成对大灯的自动调节功能。

（5）弯道灯光控制系统

通常，汽车上安装的大灯具有固定的照射范围，当夜间汽车在弯道上转弯时，由于无法调节照明角度，常常会在弯道内侧出现“盲区”，极大地威胁了驾驶员夜间的安全驾车。

弯道灯光控制系统能够根据行车速度、转向角度等自动调节大灯的偏转，以便能够提前照亮“未到达”的区域，提供全方位的安全照明，以确保驾驶员在任何时刻都拥有最佳的可见度。

①高配车型：大灯随动转向系统。

②低配车型：弯道辅助照明系统。

弯道灯光控制

2． 系统控制

（1）大灯的控制

常规大灯的控制主要包括：日间行车灯、近光灯、远光灯、自动灯光、自动变光等功能。

①日间行车灯（DRL）

DRL系统利用大灯近光系统现有的电路和元件来实现功能。BCM监控点火开关的状态，当大灯开关打到自动位置，BCM激活DRL功能。

DRL控制

②自动大灯的控制

自动大灯控制系统是由阳光强度传感器自动控制的外部灯，当大灯开到自动档时，在外部光线变暗时会自动开启。并且具有伴我回家功能，即在点火开关关闭后，仍能使外部灯点亮20秒－180秒（20秒是出厂默认设置），预选时间可通过信息中心设置。

自动大灯控制

③自动变光控制

自动远光灯系统在车速高于40Km／h时介入工作，通过安装在风挡玻璃上的摄像头检测道路交通状态和远光灯的使用情况。该功能只有在灯光开关打到“自动灯光”档时才启用。

在夜间行车过程中，如果天色较暗且没有检测到其他车辆，系统将自动打开远光灯。如果检测到迎面而来车的大灯已经打开或者前方同向车辆尾灯已打开，系统将自动关闭远光灯。如果检测到迎面来车的大灯已经关闭或者前方同向车辆尾灯已关闭，系统又将自动打开远光灯。

自动变光控制

（2）大灯的高度控制

当点火开关转至ON后，该系统将按照汽车的满载状态自动地进行调整，以避免对向来车受到强光直射。在发生动态的过程中（如制动、加速、刚开始行驶时），其照射范围将不会进行调整。

位于前、后轴上的底盘高度传感器会根据悬架的压缩量，将电压信号传送至大灯控制模块（HCM）。控制模块将依据两组信号之间的差异，计算出汽车的倾斜度，并将所需位置传送至大灯总成内的控制模块。两模块将会比较现行的反射镜位置与所需的反射镜位置，进而产生对前照灯调平马达的控制信号。

大灯高度控制

当打开近光灯时，系统将会比较原先的调整与实际的状况，这将可防止路面照明度降低，并且避免对向来车受到强光直射。

同时HCM还会通过HS－CAN从网络上的其他模块获取车速等车辆的信息，去调整灯光的高度。

二、灯光控制

1． 功能特点

由模块通过场效应管控制的灯光，通常具有灯光监控功能。灯光监控主要是控制模块通过监测灯泡的负荷状态来判断灯泡的好坏。

需要注意的是监控功能不会对发光二极管（LED）和氙气大灯的灯泡进行监控。原因是发光二极管（LED）的反应太快无法监控，而氙气灯泡不允许使用占空比信号进行驱动。

当模块监测到灯光开关故障或与其失去联系时将自动打开前大灯和停车灯；当模块监测到输出电流过大时，也将禁用相关输出线路。

灯光监控可以通过场效应管的输出状态检查一个接通灯泡的额定电流。通常在两秒之内即可识别出损坏的灯泡。所以当灯泡损坏或灯泡的功率不对，控制模块都将会认为灯泡出现故障。

灯光监控功能特点

2． 监控原理

灯泡的监控是控制模块通过监控输出电流的大小来判断灯泡的工作情况。

当灯泡处于工作状态时，灯泡的功率决定了消耗的电流大小。控制模块监测输出的电流大小与其模块内部所存储的该灯泡的功率是否匹配来判断灯泡是否出现故障。

监控原理