汽车照明信号系统.ppt

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1、第6章 汽车照明信号系统,6.1 汽车灯具,6.1.1 汽车灯具的种类与用途,按功能可分为,照明灯具,信号灯具,按安装位置可分为,外部灯具,内部灯具,汽车电器与电子控制,汽车灯具的种类与用途,1.外部灯具,1前转向灯；2前示位灯；3前照灯；4前雾灯；5出租车标志灯；6出租车空车灯；7转向示位组合灯；8示廓灯；9前照灯；10前雾灯；11行李厢灯；12倒车灯；13后雾灯；14后示位灯；15制动灯；16牌照灯；17高位制动灯；18警示灯；19后转向灯；20侧示位灯,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,外部灯具光色一般采用白色、橙黄色和红色；执行特殊任务的车辆，如消防车、警车、救护车、工程抢修

2、车，则采用具有优先通过权的红色、黄色或蓝色闪光警示灯。,机动车应按时参加安全检测和综合检测，确保外部灯具齐全有效。我国对各种汽车灯具的使用规定见表6-1。,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,（1）前照灯。俗称大灯或头灯，装在汽车头部两侧，用来照明车前道路，有两灯制、四灯制之分。四灯制前照灯并排安装时，装于外侧的一对应为近、远光双光束灯；装于内侧的一对应为远光单光束灯。,（2）雾灯。安装在汽车头部或尾部。在雾天、下雪、暴雨或尘埃弥漫等情况下，用来改善车前道路的照明情况。前雾灯光色为橙黄色。后雾灯光色为红色，以警示尾随车辆保持安全间距。,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,（3）

3、牌照灯。装于汽车尾部牌照上方或左右两侧，用来照明后牌照，确保行人在车后20m处看清牌照上的文字及数字。,（4）倒车灯。安装在汽车尾部，当变速器挂倒挡时，自动发亮，照明车后侧，同时警示后方车辆、行人注意安全。光色为白色。,（5）制动灯。俗称刹车灯，安装在汽车尾部。在踩下制动踏板时，发出较强红光，以示制动。光色为红色，灯罩显示面积较后示位灯大。为避免尾随大型车对轿车碰撞的危险，轿车后窗内可加装由发光二极管成排显示的高位制动灯。,（6）转向灯。主转向灯一般安装在汽车头、尾部的左右两侧，用来指示车辆行驶趋向。一般在汽车车侧中间还装有侧转向灯。近年来，在小型车上，把侧转向灯安装到左右后视镜上（图6-2）

4、渐成趋势。,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,主转向灯功率一般为2025W，侧转向灯为5W，光色为琥珀色。转向时，灯光呈闪烁状，频率规定为1.50.5 Hz，起动时间不大于1.5s。在紧急遇险状态需其他车辆注意避让时，全部转向灯可通过危险报警灯开关接通同时闪烁。,图6-2 安装在后视镜上的侧转向灯,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,（7）示位灯。又称示宽灯、位置灯，安装在汽车前面、后面和侧面，夜间行驶接通前照灯时，示位灯、仪表照明灯和牌照灯同时发亮，以标志车辆的形位等。功率一般为520W。前示位灯俗称小灯，光色为白色或黄色，后位灯俗称尾灯，光色为红色；侧位灯光色为琥珀色。,

5、（8）示廓灯。俗称角标灯，空载车高3.0m以上的车辆均应安装示廓灯，标示车辆轮廓。示廓灯功率一般为5W。,（9）驻车灯。装于车头和车尾两侧，要求从车前和车尾150m 远处能确认灯光信号，要求车前处光色为白色，车尾处为红色。夜间驻车时，将驻车灯接通，标志车辆形位。,（10）警示灯。一般装于车顶部，用来标示车辆特殊类型，功率一般为4045W。消防车、警车用红色，救护车为蓝色，旋转速度为每秒26次；公交车和出租车为白、黄色。出租车空车标示灯装在仪表台上，功率为515W，光色为红底、白字。,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,2.组合灯具,目前，大多数汽车都采用组合灯具，即把前照灯、前转向灯、

6、前示位灯等组合在一起，构成前组合灯（图6-3），把倒车灯、制动灯、后转向灯、后示位灯等组合在一起，构成后组合灯（图6-4）。,图6-3 前组合灯,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,鉴于发光二极管LED（Light Emitting Diode）具有省电、环保、寿命长等优点，近年来在汽车后组合灯（图6-4）中的应用日渐广泛。,图6-4 以发光二极管LED为光源的汽车后组合灯,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,3.内部灯具,常见内部灯具有顶灯、阅读灯、行李厢灯、门灯、踏步灯、仪表照明灯、报警及指示灯、工作灯等，如图6-5所示。,图6-5 常见汽车内部灯具1发动机罩下灯；2工作灯

7、；3仪表照明灯、报警指示灯；4顶灯；5门灯；6阅读灯；7行李厢灯；8开关照明灯,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,对汽车灯具的要求,前位灯、后位灯、示廓灯、牌照灯和仪表灯应能同时启闭，当前照灯关闭或发动机熄火时仍能点亮。,危险报警灯、指示灯的操纵装置应不受点火开关和灯光总开关的控制。汽车转向信号灯在侧面可见时视为满足要求，否则应安装侧转向信号灯。照明和信号装置的任一条线路出现故障，不得干扰其他线路的工作。,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,照明系统控制电路,照明系统工作情况一般服从如下规律：,（1）前照灯位于二挡，示位灯、仪表板照明灯及牌照灯位于一挡。二挡接通时，挡接通的灯

8、具仍发亮。（2）通过变光开关可使前照灯远光与近光交替通电闪烁，作为超车用灯光信号，变光开关一般控制前照灯火线支路。（3）雾灯不但受雾灯开关控制，其电源电路还受车灯开关控制。（4）顶灯还兼有监视车门关闭的作用，当车门未关严时顶灯发亮以示警告。,6.1 汽车灯具,第6章 汽车照明信号系统,图6-6 北京切诺基汽车照明电路,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,对前照灯的基本要求,（1）前照灯的上缘距地面高度不大于1.2m，外缘距车外侧不大于0.4m。,（2）汽车的前照灯应有远、近光变换装置，并且当远光变为近光时，所有远光应能同时熄灭。,（3四灯制前照灯并排安装时，装于外侧的一对应为

9、远、近光双光束灯；装于内侧的一对应为远光单光束灯。,（4）夜间远光灯亮时，应能至少照清前方100m远的道路；近光灯亮时，应能照清前方40m远的道路并不得炫目。,汽车电器与电子控制,6.2.2 前照灯的结构,前照灯的光学系统包括反射镜、配光镜和前照灯灯泡三部分。,1.反射镜,图6-7 反射镜,图6-8 聚光作用,6.2 前照灯及其控制电路,第6章 汽车照明信号系统,2.配光镜,配光镜又称散光玻璃，其作用是将反射镜反射出来的平行光束进行折射（图6-9），使车前路面和路缘都有良好而均匀的照明（图6-10）。,（a）圆形配光镜（b）向左右折射（c）向下折射 图6-9 配光镜的结构与作用,第6章 汽车照

10、明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,3.前照灯灯泡,目前，常用的汽车前照灯的灯泡有白炽灯泡、卤素灯泡和HID气体放电灯灯泡（氙气灯泡）等几种。,1）白炽灯泡,灯丝用熔点高、发光强的钨丝制成。由于钨丝受热后会蒸发，会缩短灯泡的使用寿命。,图6-11 前照灯白炽灯泡,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,2）卤素灯泡,现在汽车上广泛使用利用卤钨再生循环原理制造的卤素灯泡（图6-12）。,图6-12 卤素灯泡,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,前照灯的防炫目装置,1.采用远、近光束变换,为了防炫目，前照灯灯泡中装有远光与近光两根灯丝，由变光开关控制其电路。夜间

11、公路行车且对面无来车时，使用远光灯，以增大照明距离，保证行车安全。,（a）远光灯丝装于反射镜的焦点处（b）近光灯丝装于反射镜焦点的前上方 图6-13 近、远光灯光束,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,2.近光灯丝加装配光屏,现代汽车前照灯的近光灯丝下方均装设配光屏（又称遮光罩、护罩或光束偏转器），用以遮挡近光灯丝射向反射镜下半部的光线，消除反射后向上照射的光束，提高防炫目效果。,有些进口汽车的前照灯，还在近光灯丝的前方装设一个遮光罩，遮挡近光灯丝的直射光线，防止炫目。,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,3.采用不对称光形（E形或Z形）,为了达到既能防止炫

12、目，又能以较高车速会车的目的，我国汽车的前照灯近光采用E形不对称光形（图6-14），将近光灯右侧亮区倾斜升高15，即将本车行进方向光束照射距离延长。不对称光形是将遮光罩单边倾斜15形成的。,图6-14 前照灯配光光形,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,6.2.4 前照灯类型,按光学组件的结构不同，将前照灯分为半封闭式、封闭式两种。,1.半封闭式前照灯,半封闭式前照灯的结构如图6-16a、图6-17和图6-18所示，其配光镜是靠卷曲反射镜边缘上的牙齿而紧固在反射镜上的，两者之间垫有橡胶密封圈，灯泡只能从反射镜后端装入。,a）半可折式（白炽灯泡）b）封闭式灯泡 c）封闭式卤素灯

13、泡图6-16 单通前照灯类型,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,图6-17 矩形半封闭式前照灯,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,图6-18 圆形半封闭式前照灯,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,2.封闭式前照灯,其反射镜和配光镜用玻璃制成一体，里面充以惰性气体。灯丝焊在反射镜底座的灯丝支架上，反射镜的反射面经真空镀铝。其结构如图6-16b、c所示。,a）半可折式（白炽灯泡）b）封闭式灯泡 c）封闭式卤素灯泡 图6-16 单通前照灯类型,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,反射镜有两个焦点。第一焦点处放置灯泡，第二焦

14、点在灯光中形成。凸形散光镜的焦点与第二焦点重合。来自灯泡的光利用反射镜聚成第二焦点，再通过散光镜将聚集的光投射到前方。投射式前照灯采用的光源为卤素灯泡。,在第二焦点附近设有遮光板可遮挡上半部分光，形成明暗分明的配光。这种配光特性可适用于前照灯近、远光灯，也可用作雾灯。,图6-19 投射式前照灯的构造,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,（1）投射式前照灯。投射式前照灯外形特点是装用很厚的无刻纹的凸型散光镜，由于反射镜是椭圆形的，所以外径很小，结构如图6-19所示。,a）外形 b）原理示意图 图6-20 氙气灯的构造,HID气体放电灯的灯泡里没有传统灯泡的灯丝，取而代之的是装在

15、石英管内的两个电极，管内充有氙气（Xenon）及微量金属（或金属卤化物）。在电极上加上足够高的触发电压后，气体开始电离而导电发光。,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,（2）HID气体放电灯。HID是High Intensity Discharge Lamp（高亮度气体放电灯）的简称。这种灯具放电的气体是氙气，故亦称氙气灯，简称氙灯。,图6-21 HID气体放电灯灯泡实物,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,HID气体放电灯灯泡（图6-21）发出的光色成分和日光灯非常相似（图6-22），亮度是卤素灯泡的2.5倍，寿命可达卤素灯泡的5倍。,图6-22 HID气

16、体放电灯的灯光,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,HID气体放电灯以汽车12V蓄电池为电源，利用一个特制的镇流器（图6-23），在极短的时间内产生约为23KV的触发电压（亦称引弧电压）点亮灯泡。,图6-23 HID气体放电灯镇流器,HID气体放电灯通电0.8s其亮度可达额定亮度的20%（等同于同功率卤素灯的亮度），通电4 s以内达到额定亮度的80%以上。在达到灯泡正常工作温度后，镇流器只需提供约80V供电电压（功耗仅为35W）即可保持正常工作，可节约40的电能。,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,前照灯控制电路与智能化灯光系统,1.前照灯的控制电路,（a

17、）控制火线式（b）控制搭铁线式图6-27 前照灯的控制电路,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,2.前照灯自动变光电路,图6-28 前照灯自动变光电路原理图,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,3.灯光提示报警与自动关灯电路,汽车在白天行驶时，如果遇到阴沉沉的雨雪天气，或通过黑暗的涵洞、隧道时，驾驶员为了行车安全而打开前照灯，可有时在光线转亮之后一直到停车断开点火开关，容易忘记关灯。,灯光提示报警与自动关灯电路能够自动发出报警，警告驾驶员关闭前照灯和尾灯，或者自动关闭灯光。,图6-29 提醒关灯电路1-车灯开关；2-至前照灯；3-至停车灯；4-接点火开关；5

18、-闪光器；6-蜂鸣器,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,4.前照灯自动延时关闭电路,前照灯自动关闭延时器是一种自动关闭前照灯的控制装置。当汽车停驶时，为驾驶员下车离去提供一段照明时间。,图6-30 前照灯延时关闭控制电路1-延时按钮开关；2-延时继电器；3-前照灯变光开关；4、5-接前照灯6-机油压力开关,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,5.前照灯昏暗自动发光控制电路,作用是：在汽车行驶过程中（并非夜间行驶），汽车前方的自然光的强度降低到一定程度时，如汽车通过隧道、高架桥、林荫路、树林或天空突然乌云密布等，该电路便自动将前照灯电路按通，打开前照灯开以确

19、保行车安全。,6.智能化灯光系统,智能化灯光系统能使汽车前照灯随行驶状况的变化而实时变化，将会出现具有1015种不同光束的前照灯灯光，相对行驶速度和路面“随机应变”。例如，在高速公路上，汽车前照灯会照亮前方不宽的区域，且更远一点。当汽车转弯时，外侧亮度要亮些，能让驾驶员看清楚弯道情况；而内侧要暗些，目的是不要使对面会车的驾驶员炫目。,第6章 汽车照明信号系统,6.2 前照灯及其控制电路,6.3 汽车信号系统,转向灯及危险报警装置,1.转向灯及危险报警电路,在汽车起步、转弯、变更车道或路边停车时，需要打开转向信号灯以表示汽车的趋向，提醒周围车辆和行人注意。,转向信号灯系统由闪光继电器（简称闪光器

20、）、转向灯开关、转向信号灯和转向指示灯等组成。当接通危险报警信号开关时，所有转向信号灯同时闪烁，表示车辆遇紧急情况，请求其他车辆避让。根据GB 72582004机动车运行安全技术条件规定，危险报警灯操纵装置不得受点火开关控制。,转向灯闪烁是由闪光器控制电流通断实现的，闪光频率规定为1.50.5 Hz。,第6章 汽车照明信号系统,汽车电器与电子控制,图6-32 TJ7100轿车转向灯电路(转向信号闪光器和危险报警闪光器共用),第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,图6-33 切诺基转向灯电路(转向信号闪光器和危险报警闪光器单独设置),第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,2.

21、闪光器的工作原理,常见的闪光器（flasher）有电容式、翼片式、晶体管式等几类（图6-34）。翼片式和带继电器的晶体管式闪光器结构简单体积小、闪光频率稳定、监控作用明显、工作时伴有响声，故被广泛使用。,图6-34 常见的闪光器,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,1）翼片式闪光器,翼片式闪光器分为直热翼片式和旁热翼片式两种。,（1）直热翼片式,图6-35 直热翼片式闪光器,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,（2）旁热翼片式闪光器,图6-36 旁热翼片式闪光器,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,2）晶体管式闪光器,晶体管式闪光器有带继电器晶体管闪光器（有

22、触点）、无触点闪光器、集成电路闪光器等。,图6-37 带继电器的晶体管式闪光器,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,（1）带继电器的晶体管闪光器,图6-38上海桑塔纳汽车装用的集成电路闪光器SR输入检测器；D电压检测器；Z振荡器；SC输出级；RS取样电阻；J继电器,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,（2）集成电路闪光器,倒车信号装置,1.倒车灯及报警器电路,汽车倒车时，为了警示车后的行人和其他车辆注意避让，在汽车的后部装有倒车灯和倒车蜂鸣器（或倒车语音报警器），它们均由装在变速器上的倒挡开关控制。,图6-39解放CA1092汽车倒车信号电路,第6章 汽车照明信号系统,

23、6.3 汽车信号系统,2.倒车报警器,1）倒车蜂鸣器,图6-40 倒车蜂鸣器,图6-41解放CA1092型汽车装用的倒车蜂鸣器电路,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,2）倒车语音报警器,随着集成电路技术的发展，现在已经能将语音信号压缩存储于集成电路中，制成倒车语音报警器（图6-42）。在汽车倒车时，能重复发出“请注意，倒车！”等声音，以此提醒车后行人避开车辆而确保安全倒车。,图6-42 BJY222倒车语音报警器,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,倒车语音报警器的典型电路如图6-43所示。集成块IC1是储存有语音信号的集成电路，集成块IC2是功率放大集成电路，稳压管

24、VD用于稳定语言集成块IC1的工作电压。,图6-43 倒车语音报警器电路,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,3.倒车雷达,倒车雷达装置在倒车时起到辅助报警功能，能使倒车更加安全。倒车雷达装置由倒车雷达侦测器（亦称超声波转换器、声纳传感器，俗称电眼）、控制器、蜂鸣器等组成。,图6-44 轿车倒车声纳报警系统图,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,倒车雷达侦测器安装在车辆后部保险杠上，如图6-45所示。它向汽车后部发射超声波，并接收反射回来的超声波。,图6-45 倒车雷达安装位置,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,雷达侦测器（图6-46）由一个无线电收发机和

25、一个处理器组成，处理器将回波信号转换成数字信号后传递给控制单元。,图6-46 雷达侦测器的外形和结构,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,当驾驶员将变速器挂入倒挡后，倒车雷达侦测器进入自我检测。当自我检测通过后，就开始检测汽车后部障碍物。如图6-47所示，控制器接收从侦测器传来的信号，经计算判断障碍物离车尾的距离。如达到报警位置，就传送信号给蜂鸣器。,图6-47 倒车雷达装置工作原理,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,如风神号轿车的倒车雷达装置，当在汽车后部50cm处检测到物体表面为25cm以上的障碍物时，就会发出报警声，以提醒驾驶员注意。,倒车雷达装置的有效侦测范围

26、如图6-48和图6-49所示。,图6-48,图6-49,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,汽车倒车将要遇到障碍物时，带有超声波的倒车雷达系统开始发出报警声响，距离障碍物越近，则声音频率越高。从而提醒驾驶员汽车将要碰到障碍物，注意安全。,倒车雷达系统工作过程如下：,（1）当挂倒挡时，倒车雷达系统即开始工作，发生“嘟嘟”的声音绿色区域），表明该系统状态良好。,（2）当汽车与障碍物相距1.6m（黄色区域）时，可听到间歇报警声。距离障碍物越近，声音越急促。如距离小于0.2m（红色区域），则发生连续的报警声。,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,在倒车雷达系统的基础上，一些轿车

27、已经装备了具有汽车前后障碍物距离测试功能的驻车距离报警系统（parking distance control，简称PDC系统）。,PDC系统在汽车的前后保险杠上均装有雷达侦测器，车辆距障碍物的距离可以在车内的大屏幕显示器（一般与汽车导航系统的显示器共用）上直接显示出来，并伴有蜂鸣器的报警声响。,也有些汽车采用可视倒车系统（图6-51），在汽车后保险杠或顶部（大型车辆）安装摄像头，直接显示汽车后部的实际情况，使得倒车、移库等操作更加安全便捷。,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,电喇叭,1.电喇叭的作用与分类,汽车上都装有喇叭，用来警告行人和其他车辆，以引起注意，保证行车安全。喇叭按

28、发音动力的不同分为气喇叭和电喇叭两类；按外形分有螺旋形、筒形、盆形（图6-52）三类；按声频分有高音和低音两种。,a）螺旋（蜗牛）形喇叭 b）盆形喇叭 c）筒形电动气喇叭,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,2.电喇叭的结构与工作原理,1）螺旋形电喇叭,图6-53 螺旋形电喇叭1铁心；2衔铁；3弹片；4调整螺母；5锁紧螺母；6螺钉；7支架；8活动触点；9固定触点；10防护罩；11绝缘片；12灭弧电容；13磁化线圈；14传声筒；15中心螺杆；16膜片,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,2）盆形电喇叭,图6-54 盆形电喇叭1磁化线圈；2活动铁心；3膜片；4共鸣片；5振动

29、块；6外壳；7铁心；8螺母；9按钮,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,3）电动气喇叭,由电动气泵和气喇叭两部分组成。按下喇叭按钮时，直流电动机驱动气泵运转，产生压缩空气，压缩空气直接通入气喇叭使喇叭发音。,图6-55 电动气喇叭1传声筒；2弹簧；3盖板；4膜片；5电动机轴；6转子；7偏心腔体；8叶片；9电动机；10、11进气口；12螺钉,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,3.双音电喇叭控制电路,为了得到较为和谐悦耳的声音，在汽车上常装有两个不同音调（高音、低音）的电喇叭。其中高音喇叭膜片厚、扬声筒短，用G（高）表示；低音喇叭膜片薄、扬声筒长，用D（低）表示。,图6-56 双音电喇叭继电器电路,第6章 汽车照明信号系统,6.3 汽车信号系统,