1.灯光控制系统的组成
(1)车辆灯光组成 丰田锐志轿车所有车型配备有示宽灯、前照灯、前雾灯、圆形的6灯式卤素前照灯以及氙气前照灯。装有卤素前照灯的车辆,采用了能在驾驶室内上下手动调整光轴的手动调整功能。一些车型中还配备有根据停车时车辆的姿势进行自动调整光轴的操作,若车辆姿势在3s之内保持不变,根据转向机构的操作和车速等,智能前照灯系统(Adaptive Front-lighting system,AFS)会进行光轴左右运动的调制,在夜间具有优越的可视性。车辆前部灯光组成如图6-12所示。车辆后部灯光组成如图6-13所示。内部灯安装位置如图6-14所示。
图6-12 车辆前部灯光组成
(2)和灯光控制系统相关的ECU MPX车身1号ECU(其位置如图6-15所示)、MPX车身2号ECU(其位置如图6-16所示)使用多路通信线路,发送和接收控制各种灯光所必需的信号,对各种指示灯的点亮和熄灭进行控制。
图6-13 车辆后部灯光组成
图6-14 内部灯安装位置
1—化妆灯 2—前座阅读灯 3—车内灯 4—前脚部照明 5—手套箱灯 6—换档灯 7—车门照明灯 8—前烟灰缸照明灯 9—前门控灯
图6-15 MPX车身1号ECU位置
图6-16 MPX车身2号ECU位置
灯光控制ECU(其位置如图6-17所示)向HID灯泡提供交流电源,点亮HID灯泡。交流电源频率在几百Hz以上,可以保证灯光不出现闪烁现象,同时为了使车载收音机不受到干扰,采取了电磁屏蔽措施。灯光控制ECU可产生约22000V的高电压,可以瞬间并稳定地点亮HID灯泡。另外,由于该ECU会产生高电压,所以不但要采取各种失效保护功能,还要考虑在热度、湿度和振动等条件下的稳定性。
灯光控制ECU的输出端子上会产生高电压,在前照灯上方及灯光控制ECU部位贴有警告标签,标签包括如下内容:
1)氙气前照灯灯光的更换一定要在丰田经销商处进行。
2)在灯泡的玻璃部分和电极部分会产生高电压,很危险,请不要接触。
3)一定要在完全安装结束后才能点亮灯泡,不能使用车辆以外的电源。
4)当车辆发生碰撞时,如果灯光控制ECU和前照灯发生损伤,请更换灯光控制ECU或前照灯。
控制HID灯泡照明工作的流程如图6-18所示。在HID灯泡的两个电极间施加约22000V的高电压,弧形管内的氙气会电解产生电弧放电,导致弧形管内的温度上升,金属碘化物(碘化钠和碘化钪)会气化分解成金属原子和碘原子,金属原子(钠和钪)变得很活跃,发出特定光谱的光线。
图6-17 灯光控制ECU的位置
图6-18 控制HID灯泡照明工作的流程
(3)灯光控制系统电路 锐志轿车灯光控制系统的车外灯电路如图6-19所示。锐志轿车灯光控制系统车内照明电路如图6-20所示。
2.自动灯光系统
在打开点火开关以后,将灯光控制开关置于AUTO位置,丰田车系自动灯光系统会自动检测周围环境的亮暗程度,若光线过暗,便会自动地点亮尾灯以及前照灯。
车辆周围环境区域的亮度由光线控制传感器来检测,检测到的信号以频率的形式被输出到MPX车身1号ECU。光线控制传感器位于仪表板上方前除霜器的中部,其安装位置和结构如图6-21所示。
图6-19 锐志轿车灯光控制系统的车外灯电路
MPX车身1号ECU安装在驾驶人侧的仪表板内部,控制系统的电路内置于ECU内。在灯光控制系统控制下,如果在前照灯熄灭后又马上再次点亮前照灯,该系统会延长灯光熄灭时间,以阻止前照灯瞬间打开。
自动灯光控制主要由MPX车身1号ECU进行,示宽灯的点亮是通过和双向车身多路通信系统连接的MPX车身2号ECU之间的收发信号来控制的。自动灯光系统控制电路如图6-22所示。
此外,自动灯光系统还设置有进车照明功能。进车照明系统和车内照明控制电路集成在MPX车身1号ECU内。(www.daowen.com)
3.前照灯自动水平调整系统
(1)系统组成 前照灯自动水平调整系统由前照灯水平调节ECU(或AFS ECU)、高度控制传感器和前照灯水平调节执行器等构成。元件位置如图6-23所示。元件组成及功能见表6-4。
图6-20 锐志轿车灯光控制系统车内照明电路
图6-21 光线控制传感器的安装位置和结构
图6-22 锐志轿车自动灯光系统控制电路
图6-23 前照灯自动水平调整系统元件位置
表6-4 前照灯自动水平调整系统元件组成及功能
(2)系统的工作过程 前照灯水平调节ECU(或AFS ECU)根据接收到的车速和车高变化等信号,进行前照灯水平调整。在加速、减速时和由于承载了货物等原因导致车辆姿态发生变化时,车速和车高变化等可以通过安装在后悬架的高度控制检测器检测出来。根据车辆姿态的变化,通过驱动安装在前照灯上的前照灯水平调节执行器,利用静态控制调整停车状态下的光轴,利用动态控制使得在行驶过程中前照灯的光轴自动地保持上下一定的角度。
利用前照灯水平调节ECU(或AFS ECU)接收到的车轮速度信号和由高度控制传感器输出的车高信号,可以求出车辆姿态的倾斜角的变化,根据该变化量驱动前照灯水平调节执行器,可以控制前照灯的光轴。前照灯水平调节系统的控制电路如图6-24所示。
4.智能AFS系统
智能AFS系统可以根据转向操作和车速自动改变近光灯左右方向的光轴,并且还可以自动水平调节上下方向的光轴,所以能够满足各种行驶条件,获得最适合的前照灯照明光线。智能AFS系统采用AFS ECU以及旋转执行器和水平执行器。
当车速大于10km/h、转向操作角度大于7.5°时,系统可向转弯内侧改变近光灯的光轴,左侧最大达到15°,右侧最大达到5°,对弯道前方进行照明。光轴可变范围如图6-25所示,智能AFS系统照明示意如图6-26所示。
AFS ECU将从前轮速度传感器接收到的车速信号输出给防滑控制ECU(内置在制动执行器中),把从转向角度传感器接收到的转向角度信号也输入其中,此外,还可接收来自双向车身多路通信系统的前照灯ON/OFF信号、档位信号,进行水平执行器的控制。
(1)系统组成 智能AFS系统的组成如图6-27所示。各元件组成及功能见表6-5。
图6-24 前照灯水平调节系统的控制电路(自动水平调整功能)
图6-25 采用智能AFS系统后光轴的可变范围
图6-26 智能AFS系统照明示意
图6-27 智能AFS系统的组成
表6-5 智能AFS系统的元件组成及功能
(2)电路控制
1)智能AFS系统操作。AFS ECU将从前轮转速传感器接收到的车速信号输出给防滑控制ECU(内置在制动执行器中),把从转向角度传感器接收到的转向角度信号也输入其中。此外,还可接收来自双向车身多路通信系统的前照灯ON/OFF信号、档位信号,进行执行器的控制。AFS系统控制原理框架图如图6-28所示。
2)智能AFS系统取消功能。按下AFS OFF开关,可以取消智能AFS系统的旋转控制。此外,取消智能AFS系统时,组合仪表内的AFS OFF操作指示灯会点亮。取消智能AFS系统后若再次按下AFS OFF开关,可恢复智能AFS系统,组合仪表内的AFS OFF操作指示灯熄灭。AFS OFF开关和指示灯如图6-29所示。
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