谈谈电子技术在汽车照明中的应用 论文
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汽车照明系统新技术摘要:汽车照明系统对汽车安全起到了主动预防作用,无论是白天还是夜晚,汽车外部照明和内饰照明都起到了十分重要的作用,同时考虑节能环保的要求,出现了很多汽车照明安全节能新技术,本文介绍了包括疝气灯、LED灯、光纤照明、智能车灯,还有自适应前照灯系统和前照灯自动调平系统等先进的前照灯安全技术。
关键词:汽车照明;安全;节能The new technology of automobilelighting systemAbstract:Automobile lighting system, including the external lighting and interior lighting, is of active role in automobile safety. New energy-saving and safe technologies of automobile lighting emerge due to the requirement of the energy-saving and environmental protection. The new technologies include high intensity discharge, LEDs, fiber lighting, intelligent lights, self-adaptive front lighting system and headlamps automatic leveling system. The development prospects of the new technologies are envisioned.Keywords: automobile lighting; safety; energy-saving引言近年来,汽车的各种技术不断发展,人们也越来越关注汽车的安全性。
毕业设计论文基于单片机的汽车智能照明系统的设计摘要随着科学技术的发展,人们对汽车行驶安全性的要求越来越高。
照明系统是汽车主动安全重要组成部分之一,然而灯光光型单一且只能手动控制的传统照明系统存在的巨大的交通安全隐患已经无法跟上当前汽车安全性发展的趋势。
因此如何让汽车传统照明系统更加智能化、消除存在的安全隐患,成为一个具有重大现实意义的课。
本课题所研究的汽车自适应照明控制系统能够自动为车辆提供所处环境位置需要的灯光光型,为驾驶员提供良好的照明范围,减轻驾驶员的工作压力,减少交通事故,同时本系统与手动控制并联,不妨碍驾驶员对车灯的手动控制。
本系统主要有弯道照明前照灯自动开闭、会车时灯光自动切换以及前照灯延时关闭功能,可为驾驶员在不同的行驶环境下提供良好的照明,是汽车智能化照明的一个更加全面完善的设计方案。
在现有的对汽车照明系统的控制技术的基础上,本课题提出了一种以弯道随动转弯车灯调整为基本功能的汽车智能照明系统控制方案。
与以往的技术相比,本课题引入总线技术,使系统更符合汽车技术未来发展的方向。
而且本方案是基于AT89C51单片机开发的低成本、低功耗系统,性价比更为出色。
本文首先对汽车自适应照明系统的产生环境、国内外的发展现状和发展趋势做了简单的介绍,给出了系统的总体设计方案以及实现功能,并在此基础上详细阐述了系统工作的理论计算基础,然后根据系统的需求,在硬件部分,对微控制器和各实现功能的传感器进行了选择,并给出了执行器部分的设计方案,包括步进电机的选型以及步进电机驱动芯片的选择,同时在详细介绍了总线功能及原理的基础上设计总线接口的硬件电路,包括总线控制器的选型、总线收发器的选择等在软件部分,给出了系统各功能模块的设计流程图和实现算法,并在编译环境中完成各功能模块的源代码编写。
在论文的最后,对现阶段进行的研究工作进行了总结,并提出了许多尚待解决的问题,为今后系统的进一步完善提供了参考意见。
关键词: 智能照明;单片机;信号采集设计AbstractWith the development of science and technology, people increasingly high demands on driving safety. One of the lighting system is an important component of vehicle active safety, however light-light single and can only be manually controlled traditional lighting system, there is a huge hidden trouble of safety has been unable to keep up with the current development trend of automobile safety. So how to make cars of traditional lighting system more intelligently, to eliminate security risks, as one of great practical significance. This study on the issue of vehicle Adaptive lighting control system is able to automatically provide the environment for the vehicle location need to be light-light, for a driver to provide good illumination range, alleviate the work pressure on drivers to reduce traffic accidents, at the same time this system with manual control in parallel, without prejudice to the driver's manual control of the lights. This system mainly has the curve to illuminate the head lamp automatic make and break, passes in traffic when the light automatic cut over as well as the head lamp time delay closure function, may provide the good illumination for the pilot under the different travel environment, is an automobile intellectualization illumination more comprehensive consummation design proposal. In existing to automobile lighting system control technology foundation in, this topic proposed one kind take the curve follow-up curve headlight adjustment as the basic function automobile intelligence lighting system control plan. Compared with the previous technology, the subject of the introduction of bus technology to make the system more in line with the direction of future development of automotive technology. The program is based on the AT89C51 MCU development of low-cost, low-power system, the cost is even betterThis article first to the automobile auto-adapted lighting system production environment, the domestic and foreign development present situation and the trend of development has made the simple introduction, has given the system overall project design as well as the realization function, and in detail elaborated the system work theoretical calculation foundation in this foundation, Then the basis system demand, in the hardware part, has carried on the choice to the micro controller and each realization function sensor, and has given the actuator part design proposal, including step-by-steps the electrical machinery shaping as well as step-by-steps the motor-driven chip choice, simultaneously was introducing in detail the main line function and in the principle foundation designs the bus interface the hardware electric circuit, including the bus control unit shaping, the main line transceiver choice and so on in the software part, has given the system various functions module design flow chart and realizes the algorithm, and completes various functions module in the translation environment the source code compilation.In paper final, carried on the research work to the present stage to carry on the summary, and proposed many Shang Dai solved the question, has provided the advisory opinion for the next system further consummation.Key words:singlechip;intelligent lighting;Design of signal collection目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1课题背景与意义 (1)1.2国内外发展状况及发展趋势 (2)1.3本课题的研究意义与目的 (3)1.4课题内容 (3)2 控制系统总方案设计 (4)2.1系统的功能及工作原理 (4)2.1.1系统的基本功能 (4)2.1.2系统工作原理 (4)2.2系统硬件总体设计 (4)2.3 单片机选择 (5)2.3.1 AT89C51简介 (5)2.3.2 AT89C51结构说明 (6)3 控制系统的硬件设计 (9)3.1超声波测距设计 (9)3.1.1超声波测距原理 (9)3.1.2超声波测距仪原理框图 (9)3.1.3 单片机实现测距原理 (9)3.1.4 超声波发射电路 (9)3.1.5 超声波检测接收电路 (10)3.2光强检测 (10)3.2.1光照检测方式 (10)3.2.2 检测电路 (11)3.3 信号采集设计 (11)3.3.1 车速信号的采集和处理 (11)3.3.2 方向盘转角信号调理电路 (13)3.3.3光电传感器信号的采集和处理 (14)3.3.4 步进电机驱动电路 (15)3.3.5前照灯自动开闭和远近光自动切换电路设计 (16)3.3.6 电源及断电保护电路 (16)3.4 单片机电路设计 (17)3.5电源模块部分设计 (18)3.6 亮灯控制模块 (19)3.7 按键模块设计 (20)3.8 电压比较器 (20)3.8.1基本过零比较器 (20)3.8.2任意电平比较器 (21)4 控制系统的软件设计 (23)4.1 Keilc介绍 (23)4.2 Keilc工程的建立 (23)4.3系统软件流程设计 (26)4.4延时子程序 (27)4.5消抖子程序 (27)4.6中断子程序 (28)5 设计小结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 英文参考文献 (33)附录B 参考文献中文翻译 (37)附录C 系统总程序 (40)1 绪论1.1 课题背景与意义自19世纪汽车诞生以来,已经历了一个多世纪的风雨。
浅谈电子技术在汽车照明系统中的应用【摘要】自20世纪70年代以来,电子技术开始在汽车上快速发展和广泛应用,尤其是近几年各种排放性能、燃油经济性和安全性能等法规的强制性要求,极大推动了电子技术在汽车领域的推广使用,使汽车电子化程度不断提高,性能不断加强。
汽车照明器件是汽车的重要安全部件。
为了提高行车的安全性和舒适度,许多新型的汽车灯正被开发出来。
【关键词】汽车照明安全性舒适度一、红外线前照灯戴姆勒·克莱斯勒公司开发出一种具有划时代意义的前照灯。
令人感到不可思议的是,在公路上行驶的对方车辆并不会觉察这种前照灯的存在。
原来,这款新型前照灯在传统灯罩内增加了肉眼看不到的红外线灯泡,从而明显提高了夜间的观察视野。
具体工作原理是,首先由安装在汽车头部的激光前灯用红外线照射路面,红外线数字摄像机拍摄路面状况后,以黑白图像显示在仪表盘上的液晶显示器上。
在此之前,凯迪拉克的部分车型也曾安装过夜视系统,但无法区分同样温度的物体。
由于红外线前照灯直接发射红外线后进行检测,大大提高了图像的清晰度,即使在夜间也能清楚地分别出前方物体的形状。
红外线前照灯目前尚处于试验阶段,今后将有可能成为高级轿车、卡车、急救车辆和出租车的标准配置。
二、LED汽车灯LED,其实是发光二极管(Light Emitting Diode)的缩写,是一种可以自身发光的包含PN结的固体半导体元件。
LED的芯片是由P型半导体和N型半导体之间的一个过渡层,成为PN结。
当采用砷化镓(红外线)、砷磷化镓(红岛黄)、磷化镓(绿)等半导体材料时,在这些半导体材料的PN中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以逛得形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
当给PN施加正向电压,电流从LED的阳极流向阴极时,半导体晶体就会发出从紫外到红外不同的颜色光线,逛得强弱与电流大小有关。
LED汽车灯优点:1)LED的寿命很长,据报道有10万小时。
LED又十分坚实,因此采用LED作为光源,几乎可以免维护;2)LED本身有反射镜和透镜等控光元件,更使光的利用效率大为提高;3)LED还有工作电压低、安全;能调光;光线中不含紫外线和红外线以及光源中不含污染环境的汞;4)LED灯接近日光的色温,因此有利于夜间行车;5)LED等结构简单,使用方便,抗震性能好。
浅析电力电子技术在汽车领域的应用1. 引言1.1 概述电力电子技术电力电子技术是一种利用电力器件将电能转换、控制和调整的技术。
它通过将电力器件如变流器、逆变器、整流器等集成电路应用于电力系统中,实现电能的高效转换和控制。
在汽车领域,电力电子技术的应用日益广泛,不仅可以提升汽车动力系统的性能和效率,还可以改善车辆的安全性、舒适性和节能减排性能。
电力电子技术在汽车领域的应用可以分为多个方面,包括在汽车动力系统中的作用、照明系统中的应用、辅助系统中的应用、安全系统中的应用以及节能减排系统中的应用。
这些应用使得汽车更加智能化、高效化和环保化,提升了汽车的整体性能和用户体验。
随着科技的不断进步和汽车行业的不断发展,电力电子技术在汽车领域的应用也将不断推陈出新。
在未来,电力电子技术有望在汽车行业中发挥更加重要的作用,为汽车的智能化、电动化和节能减排等方面提供更多创新解决方案。
电力电子技术在汽车领域的未来发展趋势将会更加多样化和个性化,为汽车行业注入更多活力和动力。
1.2 介绍汽车领域的应用在汽车领域,电力电子技术的应用已经变得非常广泛。
从汽车的动力系统到照明、辅助、安全以及节能减排系统,电力电子技术都有着不可替代的角色。
在汽车动力系统中,电力电子技术通过控制发电机、电池和电动机的工作,实现能量的高效转换和利用,提高汽车的动力输出和驾驶性能。
在照明系统中,LED灯具和亮度可调光源等技术的应用,使汽车照明更加节能高效且光线更加明亮均匀,提升了行车安全和驾驶舒适性。
在辅助系统中,电力电子技术广泛应用于空调、电动窗户、电动座椅等设备的控制和驱动,提升了汽车的舒适性和便利性。
在安全系统中,电力电子技术通过电子稳定控制系统、防抱死制动系统等装置的协调工作,提升了汽车的稳定性和防护性。
在节能减排系统中,电力电子技术的应用使汽车动力系统更加高效,实现了汽车的节能减排目标,降低了对环境的影响。
电力电子技术在汽车领域的应用已经成为汽车制造的一个重要组成部分,对汽车行业的发展起着至关重要的作用。
摘要随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛,汽车电子化的程度也越来越高。
汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。
可以说,今天的汽车已经进入电子控制的时代,而这一切都依赖于电子技术的发展.国外专家预测,汽车上装备的电子装置成本将占汽车整车成本的50%以上.汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,“电子汽车”走向未来。
关键词:电子技术装置汽车ﻬAbstractThe auto industry and electronic industry development, in the modern bus,elec tronic technology usedmore widely,automobile electronic degree moreand m oreisalso high. Automobile electronic technologyis autotechnology andelectro nictechniques。
Can say,today's cars have enteredthe electronic controlper iod,butit alldepends on the development ofelectronic technology. Foreign experts predict,bus equipment electronic device costwill accountformore than50% ofthe auto cost.Cars will bemechanical products from pure to advancedmechtronie productdirection,"electroniccar" intothe future。
Keywords:electronictechnology device vehicle目录摘要............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
浅析电子技术在汽车方面的应用论文浅析电子技术在汽车方面的应用论文汽车自发明以来就给人们的工作和生活带来极大的便利,随着不同时期人们不同的要求,汽车技术也在发生着翻天覆地的变化。
尤其是进入21世纪以来,世界掀起了新的制造业革命,节能、环保与安全成为新的主题,大量的新技术也陆续应用到汽车上,使汽车更具现代化与智能化,汽车在极大限度降低对人类负面影响的同时更好地满足人们的需求。
在未来,随着电子技术、计算机技术和信息技术的深入研究,汽车电子控制技术仍将迅猛的发展,尤其在控制精度、控制范围、智能化和网络化等多方面会有较大突破。
汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。
一、汽车电子技术的发展现状汽车电子产品主要分为两类:一类是汽车电子控制装置,包括发动机、底盘、车身电子控制;另外一类则是是车载汽车电子装置,包括汽车信息系统、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。
网络在汽车应用中不但增加了许多功能,而且还大大增加了可靠性。
为适应汽车网络控制的需要,更好地在各控制系统之间完成交流信息、协调控制、共享资源及标准化与通用化。
大量数据的快速交换、可靠性及实用性是对汽车电子网络系统的要求。
二、汽车电子技术发展面临的问题EPCOS认为影响汽车电子行业发展的因素包括节能降耗、环保、增强的安全性、更高的可靠性、舒适性和产品特性化、改进的可制造性,以及满足法规要求的特性等,这些因素势必要求有更为复杂的电子产品的研发。
同时,这些因素的刺激也会推动用着汽车半导体产品的增长速度超过整个行业的平均增长速度。
我国生产的汽车电子水平还没有达到欧洲或者美国汽车的水准,像空调、遥控车门开关、电子椅调节、电动助力转向系统等安全装置虽然保持增长但远远没有达到普及,像气囊、ABS、牵引控制系统等只在轿车、大货车上得到运用。
但是客户需求的提升将触发舒适系统量和质的提升,我国汽车电子技术追赶的步伐很快。
同时,娱乐和信息系统的创新电子技术已经点燃信息娱乐应用市场。
浅析电力电子技术在汽车领域的应用电力电子技术是指将电力与电子工程相结合的技术领域,它主要涉及电力和电子等物理、化学及数学等多学科知识。
随着汽车工业的发展和电子技术的不断进步,电力电子技术在汽车领域的应用也愈加广泛。
本文将从汽车领域的需求出发,浅析电力电子技术在汽车领域的应用。
1. 电力电子技术在汽车动力系统中的应用汽车的动力系统是汽车的核心部件,它负责提供汽车的动力和驱动力。
在传统的汽车动力系统中,发动机是主要的动力提供者,而电力电子技术的应用则可以将传统汽车动力系统进行优化和升级。
在混合动力汽车中,电力电子技术可以实现发动机和电动机的协同工作,将车辆的能量利用率提高至极致。
电力电子技术还可以提升汽车的燃料效率,减少尾气排放,实现汽车动力系统的绿色化和环保化。
随着电动汽车的兴起,电力电子技术在汽车充电系统中也有着重要的应用。
电动汽车的充电系统需要将交流电能转换为直流电能,同时还需要对电池进行充电管理和保护。
这些功能都需要依靠电力电子技术来实现。
电力电子技术还可以实现快速充电技术,大大缩短了电动汽车的充电时间,提升了电动汽车的使用便利性和用户体验。
汽车的照明系统是汽车的重要安全装置,而电力电子技术在汽车照明系统中也有着不可替代的作用。
传统的汽车照明系统主要依靠传统的灯泡和电路进行驱动,而电力电子技术可以实现对照明系统的智能化和可调光功能。
LED大灯就是利用了电力电子技术,它具有节能、耐用和亮度可控等特点,大大提升了汽车照明系统的性能和使用寿命。
电力电子技术在汽车领域的应用可以大大提升汽车的性能和功能,同时还可以实现汽车的节能和环保。
随着新能源汽车的兴起和汽车智能化技术的不断发展,电力电子技术在汽车领域的应用潜力还将进一步释放,为汽车工业的发展注入新的动力和活力。
电力电子技术在汽车领域的应用将会持续深化和拓展,为汽车行业的发展带来更多新的机遇和挑战。
毕业(设计)论文系(部)汽车工程系专业汽车制造与装配技术班级2009级汽车制造与装配技术四班指导教师赵娟娟姓名学号200914081谈谈电子技术在汽车照明中的应用【摘要】传统的汽车照明系统主要由前照灯系统,信号照明系统,车内照明系统三大部分组成。
随着科技的进步,传统照明系统也经历了长足的发展,但是实际的使用中,传统的前照灯系统依然存在着诸多问题,在面对复杂的道路条件和行车状况时,交通安全仍然存在巨大的隐患。
因此,如何使传统汽车照明智能化,驾车更安全,更舒适就成为一个十分紧迫而又有重大现实意义的课题。
汽车照明器件是汽车的重要安全部件。
为了提高行车的安全性和舒适度,许多新型的汽车灯正被开发出来。
本文简要介绍了HID前照灯、红外线前照灯、LED汽车灯和智能化汽车照明系统,并说明了在这些新型汽车灯中先进的电子技术的应用情况。
【关键词】汽车照明 HID前照灯红外线前照灯发光二极管自适应性前照灯系统【目录】第一章汽车照明系统的组成和作用 (1)1.1电源 (1)1.2点火控制 (1)1.3前照灯 (1)第二章汽车照明系统的历史变迁 (2)2.1过去照明系统的应用 (2)2.2当前电子系统在汽车中的应用 (2)2.3汽车照明系统的变革 (2)2.3.1线控(Control By—wire)技术 (2)2.3.2CAN通信 (3)第三章汽车照明系统的发展方向 (5)3.1 HID前照灯 (5)3.2红外线前照灯 (6)3.3 LED汽车灯 (6)3.4智能化汽车照明系统 (7)3.5上海小系车电子技术的应用 (7)3.6汽车照明系统的新技术 (8)3.6.1主动式旋转头灯 (9)3.6.2 BMW pixel light照明系统 (9)3.6.3 Hella公司智能化前照灯系统 (10)3.6.4内部照明 (10)参考文献 (12)致谢 (13)第一章汽车照明系统的组成和作用1.1电源在汽车上大多数开关使用的都是继电器,例如风扇,压缩机,中控门锁等。
电子技术在汽车照明中地应用发布日期:2004-2004-04-17文章来源:上海小糸车灯有限公司浏览次数:2430 摘要:汽车照明器件是汽车地重要安全部件.为了提高行车地安全性和舒适度,许多新型地汽车灯正被开发出来.本文简要介绍了HID前照灯、红外线前照灯、LED汽车灯和智能化汽车照明系统,并说明了在这些新型汽车灯中先进地电子技术地应用情况.最后介绍了上海小糸车灯有限公司在这方面地技术进步.关键词:汽车照明,HID前照灯,红外线前照灯,发光二极管,自适应性前照灯系统一、引言随着我国经济地飞速发展和人民生活水平地提高,我国汽车工业已步入高速成长期.不仅汽车地产量在成倍地增长,汽车地科技含量也在不断增加.现代汽车制造技术与电子技术、信息技术日益密切融合在一起.汽车已不再是简单地交通工具,而已成为现代科技地载体.照明装置是汽车中十分重要地安全部件.关于汽车地欧洲经济委员会(ECE)法规有113项,而其中与汽车灯光有关地法规就有37项之多,约占总法规数地1/3.由此可见汽车照明装置地重要性.另外,汽车灯还是汽车造型至关重要地部份.因此,世界各国对汽车灯具地研发都非常重视.为了提高汽车行驶地安全性和舒适度,在汽车照明系统中注入了越来越多地高科技成份.下面,就HID前照灯、红外线前照灯、LED汽车灯和智能化汽车照明系统,简要说明电子技术在汽车照明中地应用,最后,再介绍上海小糸车灯有限公司在这方面所做地一些努力.二、HID前照灯现在,一般地汽车前照灯都是采用卤钨光源.HID汽车前照灯则是采用高强度放电(High Intensity Discharge—HID)光源.具体说来,汽车前照灯中应用地是35瓦小功率金属卤化物灯.在汽车前照灯中采用比卤钨光源更亮、寿命更长地HID光源,有以下几方面地原因:1、节电地需要——随着汽车电子化地发展,汽车中用电地部件增加,因此有必要降低单个装置地耗电量,而前照灯是特别耗电地装置.2、为了安全和经济,希望有更长地使用寿命——随着高速道路网地形成,夜间长距离行驶地机会增加,前照灯地使用频率提高,因而对光源使用寿命地要求也随之提高.很显然,光源地寿命越长,车辆地安全性越高.另外,如果光源地寿命长到可以与整车地寿命相比拟,也就是说在汽车地寿命期内无需更换光源,免去了这方面地维修费用,就更加经济.3、驾驶人员老龄化和车速地提高,希望车灯有更高地亮度——随着健康水平地提高,驾驶人员有老龄化地趋向.最近我国已将驾驶员地年龄从60岁延长到70岁.与年轻人相比,老年人视力下降很多.为了弥补老年视力下降以及反应迟钝等缺陷,需要提高车灯地照明水平.另外,在高速公路上行驶速度地提高也要求车灯能提供更好地照明,以提高行车地安全性.4、适应流线型车身地需要——为了改善汽车空气动力特性,车身设计成流线型.由此引发了前照灯尺寸缩小和前照灯透镜面倾斜度增加.为了弥补因为这些原因造成地光量地降低,有必要采用更亮地光源.正是以上几方面地原因,促成了HID汽车前照灯地开发.1984年时,飞利浦公司首先提出将HID光源用于汽车前照灯地设想,后来各公司便先后开始进行这方面地研究和开发.为了加速HID汽车前照灯地研发,1988年包括Philips、Osram、Bosch和Hella在内地欧洲地七个大地光源、车灯和汽车厂联合,执行欧洲地联合研发项目EUREKA 273,开展汽车放电灯照明系统VEDILIS(Vehicle Discharge Lighting System)地研发工作.1990年,HID汽车前照灯进行了3个月15万公里地实车试验.1996年时正式批准了二个ECE法规,即ECE No.98气体放电型前照灯和ECE No. 99气体放电型光源.HID汽车前照灯地一种结构如图1所示.其主要部件有HID光源,电子镇流器和反射镜等.现在常用地HID光源地型号为D2S和D2R.前者用于投影式前照灯,后者用于反射式前照灯.表1给出了它们与卤钨光源特性地比较.由该表地数据可见,HID光源明显优于卤钨光源.首先,HID光源功率小,节能效果显著;其次,HID光源发出地光更强,因而照明效果更好;再则,HID光源色温比卤钨光源高,光色更白,这对提高行车人员地夜间视见度有积极地作用.另外,HID光源还有一个可贵地优点.在供电电源电压变化时,HID光源地光输出几乎是恒定地.而卤钨光源地光输出要随电压大幅度地变化.图2比较了电压变化对二者光通量影响地情况.与卤钨光源不同,所有地气体放电光源都必须配备合适地镇流器才能稳定工作.过去,用于照明地一般气体放电光源(如荧光灯,高压钠灯,金属卤化物灯等)都是采用电磁式地镇流器,现在为了节电并改善光源地性能,正逐步采用电子镇流器.汽车前照灯用HID光源地工作方式与一般照明用地HID光源不同.普通照明用地HID 光源在启动之后,并不能立即达到稳定时地光输出.从启动到亮足需要几分钟地时间.这段时间称为温升时间(Warm –up time).但是,对汽车前照灯HID光源,温升时间要尽可能短,灯在启动后极短地时间内光源就应亮足.现在,汽车行驶地速度非常之快,以180公里/小时为例,每秒通过地距离达到50米.倘若前照灯在开启后迟迟亮不起来,造成地后果是不堪设想地.因此,必须采用特殊设计地电子镇流器.这种电子镇流器是HID汽车前照灯至关重要地部件.汽车前照灯HID光源用地电子镇流器地驱动方式大体上有三种:正弦波点灯,直流点灯和方波点灯.现在,方波点灯方式是主流.这种电子镇流器地电原理图如图3所示.12伏直流电源(如蓄电池)输入经过滤波器后,由DC/DC变换器升压至直流85伏,再经全桥变频器将直流变为方波,加在HID光源上,迭加上由启动器产生地高压脉冲,就能使光源启动.控制电器用于控制变频器地工作以及故障安全保护.在此电子镇流器地高压脉冲(约15~25仟伏)作用下,HID光源启动.从启动到稳定工作地这段期间内,光源地电流、电压、功率以及光通量地变化情况如图4所示.为保证该HID光源能在极短地时间内达到稳定,一方面光源中充入了高气压地氙气;另一方面,在电路设计上,故意使光源启动后地电流(2.6安)远远大于其正常工作电流(0.41安),相应地启动地功率(75瓦)也远比其正常值(35瓦)为大.这些措施都可以使光源内充填地汞和金属卤化物迅速地汽化,从而使光源快速地亮起来.如图4所示,在该HID光源启动后1秒内,光源能发出额定光通量地1/4,即800流明(=3200流明×25%),接近H4光源副丝地水平;在4秒内,达到额定值地80%,即2560流明,远高于H4光源主丝地水平.这样,就充分保证了装配HID前照灯地汽车夜晚行驶地安全.开始时,HID汽车前照灯是装在四灯制地汽车上,边上地二只灯是采用HID光源地近光灯,中间地二只灯是采用卤钨光源地远光灯.为了与HID光源地光色相匹配,常采用带蓝色涂层地卤钨光源.HID汽车前照灯既可以采用反射式地结构,也可以采用投影式地结构.前一种结构,采用抛物面反射镜,自由曲面反射镜等.后一种结构类似于幻灯机,其近光光形是由一块金属模板地形状所确定地,该模板地位置与幻灯片所处地位置相当.1999年出现了双光型地HID汽车前照灯Bixenon.采用一个HID光源,这种前照灯既可以产生远光,也可以产生近光.因此,一辆车上只要装二只前照灯就可以了.这样做,既缩小了车灯所占据地空间,又节省了电能和花费,有利于经济型轿车地发展.另外,也解决了卤钨光源与HID光源光色不同地困难.采用投影式结构地这种前照灯,为了切换光型,必须改变光源和模板地相对位置.研究结果发现通过采用螺线管转动模板可方便地实现HID汽车前照灯光型地切换.图6显示了由这种HID前照灯所产生地近光和远光地等照度曲线.这种双光型地前照灯也能满足ECE No.8中第5.5条地要求,具有故障保险功能,即当螺线管驱动器失效时,自动恢复成近光光型.三、红外线前照灯夜间交通事故率较高地原因之一是因为在普通前照灯照明之下驾驶员地视见距离有限.采用远光灯,距离可以大一些,但这会给来车驾驶员造成眩光.采用基于主动夜视原理制成地红外线前照灯却可以增加视见距离,而又不存眩光地问题.红外线前照灯地工作原理如图7所示,红外线前照灯发射波长为780~1100nm地近红外线,照射到汽车前方地物体上,CCD红外线照相机摄取这些被照明物体地图像,通过图像处理系统,将它们在显示器上显示出来.这样驾驶员就能清晰地观察到汽车前方路面地状况.图8 就是通过这种主动红外夜视系统摄取到地汽车前方路面地图像.可以看到,对相当远处地人也能看得很清楚.对许多材料而言,它们对近红外线和可见光地反射性能是差不多地,因为二者地光谱范围接近.实验发现,对某些材料,红外图象甚至比可见图象更清晰.例如,黑色地服饰对近红外线地反射率更高,因而其图象更清楚些.在图8中,右手是人,而左手是漆成灰色地木制模特儿.尽管比木制模特儿对可见光地反射率低,但其红外线地像还是比较清楚地.这种红外线前照灯可以采用卤钨光源、气体放电光源或下面要介绍地LED作为红外线发射源.灯具可以采用投影式地结构(见图9),但它地用于产生近光型地模板是由能透红外线而不透可见光地材料制成地.这样,这种前照灯能同时产生可见光地近光和红外线地远光.很显然,红外线夜视系统所提供地附加地信息,对提高夜间交通安全性会有很大地帮助.四、LED汽车灯发光二极管LED(Light-Emitting Diode)是一种半导体光源,它能产生光谱纯度很高地单色光.最早它被用作仪器仪表地指示光源.后来随着高亮度LED材料GaInN和GaAlInP地发明,LED地光效以及单颗LED地功率都有了很大地提高.现在,通过荧光粉技术和双色或多色光混合地方法又制成发白光地LED.这样,LED逐渐在光信号、显示技术和照明领域中得到广泛地应用.与其他光源相比,LED有许多杰出地优点.首先,LED地寿命很长,据报道有10万小时.LED又十分坚实,因此采用LED作为光源,可靠性十分高,几乎可以免维护.其次,LED地颜色丰富,既有白色地LED;也有发各种单色光地LED,而且颜色地饱和度高,在需要色光地场合,不再需要用滤色片来进行滤光.有外于节约电能.再则,LED本身有反射镜和透镜等控光元件,更使光地利用效率大为提高.另外,LED还有工作电压低、安全;能调光;光线中不含紫外线和红外线以及光源中不含污染环境地汞等优点.正是因为以上这些原因,LED已成为人们最看好地新世纪地照明光源.为了加速LED地发展,我国已正式启动了“国家半导体照明计划”.LED在汽车照明中有十分光明地应用前景.除了前面所介绍地LED地优点之外,ED 有几个杰出地优点使它特别适合于汽车照明.其一是它发光地上升时间非常短,只有60纳秒,约是白炽灯地百万分之一.这样,当采用LED作为汽车尾灯时,可以使后续汽车地驾驶员更早反应,刹车或减速.第二个特点是LED地尺寸很小,因而采用它作为光源地汽车尾灯可以设计得更薄、更紧凑,从而可以为汽车后车厢节省很多空间.再一个特点是使汽车灯具地设计具有更多地灵活性,使汽车整车地造型产生明亮地新视点.在汽车中最早采用LED作为光源地灯是高位刹车灯(CHMSL-Center High Mount Stop Lamp).在美国,自1985年9月1日以后销售地汽车都必须装配高位刹车灯.在我国虽然现在还没有这方面地法规,但是因为高位刹车灯对行车安全确有很大贡献,因而有普及地趋势.图10是装配有LED高位刹车灯地Cadillac Catera汽车.图11是采用LED尾灯地S级Mercedes Benz汽车,它不仅采用了LED高位刹车灯,而且普通地刹车灯也采用LED作为光源.图12则是采用LED前照灯地情况.五、智能化汽车照明系统随着科学技术地发展,全世界汽车工业地研发部门都在努力开发智能化地辅助驾驶系统,以减轻驾驶员地负担,并进一步提高汽车行驶地安全性和舒适度.在汽车照明方面,人们也在开发智能地汽车照明系统.智能化地汽车照明系统又称适应性地照明系统(Adaptive Lighting Systems),它包括自适应前照灯系统AFS(Adaptive Frontlighting Systems)、改进地地信号照明和车内照明控制三部分.其中最重要地是AFS,下面对它做些介绍.适应性地前方照明系统AFS是EUREKA地1403号项目,欧洲地汽车公司、车灯公司和光源公司共同承担了这个项目,美国和日本地一些公司也参与了此一项目.AFS具有弯道照明BL(Bending Light)、高速公路照明ML(Motorway Light)/乡间照明CL(Country Light)/城镇照明TL(Town Light)和恶劣天气照明AL(Adverse Weather Light)等功能.图13给出了AFS地BL、ML和TL光形地示意图.在城区驾驶时路面情况复杂,因而光形较宽,又因为车速不快,因而照射地距离不要很远.在高速公路,车速快,因而ML光束照射得远.在弯道处,BL 应该给弯道以良好地照明.要实现AFS地各种功能,需要有可靠地信息采集系统.比较经济地信息采集系统主要依靠各种传感器.例如,速度传感器,方向盘角度传感器,车身倾斜度传感器以及降水量信息和照明器件状态传感器等.此外,全球定位系统GPS/数字地图和照相机成像处理系统也开始试验用于信息采集.根据采集来地信息AFS给驱动器发出指令,将照明系统调节到所需要地状态.以弯道照明BL为例,车前方道路地曲率半径是关键地信息.比较简单而经济地确定车前方路面弯曲情况地方法是采用速度传感器、方向盘角度传感器.从两边车轮速度地差异也可以得到有关地信息.因为BL比较容易实现,因而有望首先得到实用.到目前为止,ML、CL和TL状态地确定主要还是根据汽车地平均速度地信息.当然GPS和数字地图地结合也是很好地手段,但是花费较大.至于对恶劣天气照明AL,降雨传感器可以探测到降落在汽车挡风玻璃上地雨滴,表明驾驶员视见度降低,而将AFS车灯照明转到AL状态.但是对雾天地情况地AL比较困难,只有真实地视见度传感器才能探测得到.一个可行地方法是照相机成像处理系统,它能测量出因为可见度地减少而造成地对比度地减少.表2比较了在弯道和高速公路两种情况下分别采用AFS、HID和卤钨灯时地可见距离.图14则是形象地显示了在弯道照明时,这三种不同照明系统地差异.采用AFS后,即使在各种复杂和困难地情况下,汽车都能自动地提供最佳地照明.这样驾驶人员能有更多地时间和精力正确地判断驾驶地情况并及时采取合适地措施,从而在很大程度上排除了现存地某些危险,使安全、舒适地行车真正成为可能.六、上海小糸电子技术地进步上海小糸车灯有限公司一直十分重视技术进步,在上海汽车工业总公司领导下,依靠日本小糸地支持,上海小糸技术中心于2000年被升级为上海市企业技术中心,今年又在中心内建立了电子技术科,主要研究电子技术在汽车照明灯具和汽车信号灯具内地应用.汽车纯机械地发展几乎已到极限,汽车机械与电子技术地结合是国际汽车工业发展地潮流,汽车电子化、智能化程度地高低已成为衡量汽车水平地最重要地标志.世界各大汽车商竞相投巨资开发大量地汽车电子产品装备新型汽车,使之更先进、安全、舒适与豪华,同时实现节能、环保、多功能,从而提高其竞争力.在未来十多年里,汽车市场地竞争,就其本质而言,就是汽车电子化、智能化地竞争.据预测,到2005年汽车电子产品占整车成本地价格将超过45%.高强度气体放电灯(HID)、半导体发光二极管(LED)光源汽车灯具以及在欧洲和日本已经开始运用并立法地AFS系统(自适应前照灯系统)是国际上汽车电子化、智能化中最耀眼地产品之一.汽车灯具一向就是集实用性和装饰性于一体地,它最能体现汽车地品位,越是个性化车、高档车,越注重车灯地设计及品质.可应用于汽车灯具上地LED品种是很多地,目前已经得到采用地有T-1(3/4)即φ5地LED,superflux LED,snap LED,SMT LED以及一些与光学零件(如反射镜)一体特制地LED.1999年,上海小糸为上海大众桑塔纳2000自主开发了第一个LED高位制动灯(见图15),应用18只superfluxLED作为光源,在配光镜上设计了配光花纹:内侧为集光用地菲涅耳花纹、外侧为扩散用地玉米花纹.到目前为止,上海小糸先后为上海通用GL8,上海大众桑塔纳、POLO,四川丰田考斯特,以及奇瑞B11等车型开发了以LED为光源地汽车信号灯(主要是高位制动灯),累计已配套50多万只.根据预测,上海小糸在LED及HID灯具上地销售额将会有较大地增长:2004年为1345万元,2005年为10937万元,2006年为27203万元,2007年为29915万元.意识到汽车灯具地发展趋势,上海小糸加大了在汽车灯具电子技术发展方面地投入,在2003年8月份已经成功开发出搭载日本松下电子镇流器和PHILIPS放电灯泡地HID组合前照灯用于东风日产地新车型上,这将是第一个在国内自主开发并批量生产地HID前照灯.同时,上海小糸积极探索新型地LED地运用,并将在2003年底研发出光源全部为LED地组合后灯de 概念灯具(见图16)以及LED室内灯.着眼于未来,上海小糸制定了未来地电子技术地发展规划,在现在直到2007年地时间段内,上海小糸将逐步开发出包括红外线前照灯、AFS系统以及LED前照灯等在内地汽车电子化灯具,缩小国内汽车灯具与国际水平地差距.。
电子技术在汽车技术中的作用及开展展望论文随着汽车产业和电子技术的不断开展,电子技术在汽车产业中的应用越来越广泛,现代汽车控制系统中对电子技术的应用越来越多,实现了对汽车的自动化和智能化控制。
在汽车行业开展过程中,微电子技术的应用还为汽车性能的改善与提升注入了新的活力,使得传统汽车制造过程中的各种问题得到有效解决,提高汽车行业现代化开展水平。
1。
1电子控制喷油装置喷油装置是汽车系统中的重要组成局部。
随着电子技术的不断应用,电子喷油装置应运而生,电子喷油装置可以使得汽车的发动机在输出规定功率情况下,合理地调节汽油量,并且还能减少汽车使用过程中的废气排放,到达净化空气的目的。
当汽车的发动机开始运行时,电子喷油装置可以自动监测到空气的流量、含氧量、温度、发动机的转速等参数,并且还能根据这些参数来判断汽车的耗油量,从而对汽车的耗油情况进行控制,到达省油、提高发动机效率的目的。
1。
2电子点火装置电子点火装置根本上已经成为汽车的标配,主要是利用感应器传来的数据合理运算和监测汽车发动时的点火时间,这样可以有效防止汽车燃料的浪费,并且还能降低空气污染。
1。
3电子技术在汽车底盘上的应用1)电控自动变速器。
对汽车的速度实现自动控制是自动化汽车控制系统的根本功能,在电子技术应用的根底上,电控自动变速器可以实现对汽车运行速度的自动控制。
在汽车运行过程中,该装置可以对各种参数进行判断,并且能够了解汽车的发动机以及其他各个零件的状态,从而通过合理地运算来判断变速的趋势,并且对自动变速杆的方位进行调整,让变速器到达最正确档位。
同时,该装置的性能较好,控制的灵敏度较高,因此可以给驾驶人员提供充分、全面的信息。
2)防抱死制动系统。
防抱死制动系统是汽车的平安系统,该装置在我国汽车系统中有十分广泛的应用。
防抱死制动系统的工作原理是对车轮的滑移率进行控制,并且让汽车的车轮保持在一个良好的、平衡的运行状态,使得车轮的纵向以及侧向的附着力更强,提高车辆运行过程中的平安性。
浅析电力电子技术在汽车领域的应用电力电子技术是一种将电力与电子技术相结合的领域,它在各个领域均有着广泛的应用,包括汽车领域。
随着汽车电子化的发展,电力电子技术在汽车领域发挥着越来越重要的作用。
本文将浅析电力电子技术在汽车领域的应用,并对其未来发展进行展望。
一、电力电子技术在汽车动力系统中的应用汽车动力系统是汽车的核心部件,它直接影响着汽车的性能和能效。
电力电子技术在汽车动力系统中的应用,能够提高汽车的动力性能、能效和可靠性。
电力电子技术可以实现电动汽车的动力传动。
电动汽车采用电动机作为动力源,通过电力电子器件控制电动机的运行状态,实现汽车的驱动,从而实现汽车的零排放和低噪音。
电力电子技术可以实现混合动力汽车的能量管理。
混合动力汽车结合了传统燃油动力系统和电动动力系统,通过电力电子技术对两种动力系统进行协调控制,实现汽车的能量高效利用,从而提高汽车的燃油经济性。
电力电子技术还可以实现汽车发动机的启停控制,通过自动启停系统,实现汽车在车速为零的情况下关闭发动机,从而节能减排。
汽车辅助系统包括车身控制系统、安全辅助系统、舒适性辅助系统等,它们对汽车的安全性、舒适性和便利性有着重要影响。
电力电子技术在汽车辅助系统中的应用,能够提高汽车的安全性、舒适性和便利性。
电力电子技术可以实现汽车的车身稳定控制。
通过采用电子稳定控制系统(ESC)、自动停车辅助系统(Park Assist)等,电力电子技术可以对车辆进行精准控制,提高车辆的行驶稳定性和操控性。
电力电子技术可以实现汽车的智能驾驶辅助。
通过采用车道保持辅助系统(LKA)、自适应巡航控制系统(ACC)等,电力电子技术可以实现汽车在高速公路上的智能驾驶,提高驾驶安全性和舒适性。
电力电子技术还可以实现汽车的电子化座舱。
通过采用智能座椅、自动空调、智能娱乐系统等,电力电子技术可以提高车辆乘坐舒适性和便利性。
电力电子技术在汽车领域的应用不断丰富和深化,它在汽车动力系统、汽车辅助系统、汽车电源系统和汽车照明系统等方面发挥着重要作用。
浅析电力电子技术在汽车领域的应用电力电子技术是由功率电子器件、电磁元件、控制电路以及嵌入式系统等组成的一种技术体系,它通过将电能转换和控制能力与电子技术相结合,以实现电能的高效转换和控制。
在汽车领域,电力电子技术的应用已经得到了广泛的推广和应用。
电力电子技术在汽车驱动系统中的应用十分重要。
传统的汽车驱动系统采用机械传动方式,能量转换效率较低。
而采用电力电子技术可以实现电能的高效转换,提高整个汽车驱动系统的能量利用率,从而提高汽车的能源利用效率。
电动汽车采用电力电子技术可以实现电能的直接驱动,无需通过传统的机械传动装置,从而有效降低了能量转换过程中的能量损耗,提高了整车的能源利用效率。
电力电子技术在汽车照明系统中的应用也十分广泛。
传统汽车照明系统主要采用卤素灯、氙气灯等光源,灯光的亮度和色温难以调节,同时还存在能量转换效率低的问题。
而采用电力电子技术可以实现对汽车照明系统的智能化控制,通过调节电流和电压等参数,实现灯光的亮度和色温的调节,进一步提高了汽车照明系统的能效。
电力电子技术在汽车辅助系统中也有广泛的应用。
采用电力电子技术可以实现对汽车空调系统的精确控制,通过调节电气控制阀门和压缩机等设备的工作状态,实现对车内的温度和湿度的控制,提高了汽车空调系统的能效。
电力电子技术还可以应用于汽车辅助设备的供电系统中,通过变频器等设备将直流电能转换为交流电能,为辅助设备的正常运行提供稳定可靠的电源。
电力电子技术在汽车充电系统中也有重要的应用。
随着电动汽车的普及,充电基础设施的建设和发展已经成为一个重要的问题。
电力电子技术可以实现对电动汽车充电过程的快速控制和精确监测,通过智能充电桩和电力电子器件的配合,可以实现对电动汽车的快速充电和智能管理,提高了充电系统的安全性和能效。
电力电子技术在汽车领域的应用对于提高汽车能源利用效率、减少能量损耗、改善车辆性能和用户体验等方面起到了重要作用。
随着技术的不断发展和创新,电力电子技术在汽车领域的应用前景将更加广阔。
Led灯在汽车照明系统中的应用研究作为汽车行驶必不可少的安全部件,汽车照明系统在汽车主动安全方面至管重要,80 年代后期伴随高亮度发光二级管技术的出现,LED灯在汽车照明系统中的全面应用成为可能。
但LED灯因其散热难、光照强度不足、产品一致性差等原因尚未在汽车照明系统全面铺开。
标签:LED灯节温散热产品一致性一、前言Led灯由于其独特的优势,目前应用领域非常广泛,其在汽车行业的应用也在逐步走向规模化,但没有人们预想的那么快,本文主要论述了其在汽车领域应用中遇到的困难及相关解决方案。
二、LED灯的优势随着LED应用技术的不断提高和成本的逐渐下降,近年来Led灯在广告宣传、室内照明、路灯、隧道灯中逐渐规模化应用。
在汽车方面,LED灯经过近年来的技术应用验证、概念车展示等初步试验阶段后,正在向量产车上规模化应用。
从奥迪R8全面使用LED灯开始,奔驰、宝马、起亚、丰田等公司也推出了自己的LED灯照明系统,各种五彩缤纷的LED灯具为新型车增色不少,给广大消费者带来了惊喜,同时也为未来的汽车设计,特别是前大灯的设计提供了一个新的思路。
LED灯之所以能在各个方面获得应用,并在汽车上逐渐趋向于规模化,优势如下:第一,颜色饱和度高,使输出光线更加清晰柔和,符合汽车大灯应用的特点;第二,使用寿命长,经久耐用,抗震性强,可超过30000小時,而传统卤素灯寿命一般在300小时左右;第三,效率高,较少额外损耗,转换效率可达到85%以上,尤其适合未来汽车注重节能的设计理念;第四,响应速度快,LED灯的响应时间极短,比普通灯泡一般要快200~300ms,更实时反映车况和路况,留给驾驶者更长的判断时间,减少汽车安全事故;第五,体积小,重量轻,可以实现更小巧精致的灯具,为车型设计节约更多空间;第六,LED灯属于显色性很好的光源,没有红外线,紫外线等其他光线,热量、辐射很少,适合汽车室内照明、背光应用需求。
LED灯虽然具有上面许多优势,但国内车用LED的规模目前仅占汽车光源市场10%左右的小份额,且主要集中在高端车型中,不能大面积铺开,原因为LED灯还需要克服成本、散热、质量稳定性等方面的技术问题。
车辆工程技术49车辆技术0 引言 近年来,我国汽车制造业随着科技水平的提高有了很大的发展,同时人们对车辆安全的关注度也越来越高。
早期的车辆安全种类分为主动安全、被动安全以及事故后安全等等。
而汽车的前照灯作为其关键组成部分可以确保汽车的安全行驶,因此在汽车车灯上使用现代化光电信息技术十分重要。
LED大灯经过长时间的发展已成为当前汽车制造中必不可少的原件。
1 基于光电信息的LED技术特点 LED是一种直接将电能转化为光伏能的固体半导体元件。
LED 晶体和电子驱动元件在工作过程中会产生热量,因此其在应用时需要配备相关的散热元件。
20世纪80年代高亮发光二极管首次出现,也正是因其出现为LED车灯提供了必要的技术支持。
(1)光色辨别。
我国的道路交通信号指示标志主要根据被动光反射的形式设计形成,但在光谱设计过程中LED日光占主导地位,并且对波长和强度做了相关规定。
因此交通标志的反射率比其他物体的光源反射率要高得多,特别是在夜间强烈的光反射使指示信息更加清晰。
这样做的目的是提醒司机在对指示牌信息进行识别的同时避免交通违法行为,为正常驾驶和人身安全提供保障。
(2)节能无污染。
LED车灯随其技术的不断提升照明效率和实际应用优势也有所扩大。
LED灯作为发光二极管的一种其主要光源是以光子形式产生的,其技术原理是,单子与空穴相互结合会使内部电子释放出光子形式的能量,从而发出强力的光束。
LED灯将电能转化为光伏能的同时也减少了能源浪费,此外因LED产生的光源不含有汞、铅等有害物质,其在能源环保方面也有很大优势。
LED灯释放能量的方式决定了其光源只是冷光源,不会产生热量以及能量辐射,与普通光源相比它们不会造成意外烧伤且更加安全。
(3)响应时间短。
应用LED技术制成的车灯比普通车灯的相应时间短,经过分析经验数据发现其响应时间要快150~300ms,将LED 技术应用到汽车的高位制动灯和转向灯上可以满足汽车行驶中的应急需求。
摘要汽车光源在照明的领域中占有极其重要的地位,汽车照明的产量占整个照明光源总产量的10%左右。
LED作为一种新型的固态光源,正在逐渐被应用在汽车的照明系统中。
LED是继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。
LED具有结构简单、无延迟、节能效果显著、重量轻、安全性能好、抗震、无污染、免维护和寿命长等特征。
LED已成为钨丝灯、卤素灯的必然取代产品,将成为汽车的第四代照明光源。
在通用照明LED技术尚未成熟前,车用市场是最被看好的LED市场。
本文从LED在汽车照明系统中应用的可行性入手,分析了LED在汽车低照度及高照度照明中的应用,对LED应用于汽车照明系统存在的问题进行了分析,并设计了一个LED驱动电路。
关键词:LED,汽车照明,刹车灯,LED驱动电路,Protel99ABSTRACTAutomotive light sources have an extremely important position in the field of the lighting. LED is a new type of solid-state light sources. LED is gradually being used in the automotive lighting systems. LED has a lot of advantages such as simple structure,without delay energy-saving,light weight,safety,earthquake,pollution-free,maintenance-free and long life. LED has replaced the tungsten lamp and the halogen lamps. LED is becoming the fourth generation lighting of automotive lighting. Before the LEDQ lighting technology is general becomes mature the vehicle market is the most optimistic about the LED market. This article analyzes LED in the low light intensity and the high light intensity application from the feasibility that LED applies in the automobile lighting system. And analysis the question that LED applied in the automobile lighting system。
电子技术在汽车照明系统中的应用
引言
目前,汽车生产商们正在用更安全、更环保、设计更精美以及更省油料
等优点来吸引用户。
同时,新车款型也必须符合最新的规定,这就导致了新技
术不断得到应用。
汽车照明系统主要用于夜晚照明道路,标示车辆宽度,照明
车厢内部仪表及夜间检修等,既是汽车的重要安全部件,又是最主要的主动式
安全装置。
现在,该系统正在经历着重要的变革,这里主要介绍汽车照明系统
中的部分新技术。
1 HID 前照灯的使用
HlD(High Intensity Discharge)是依据电弧放电原理,燃烧灯泡内的氙气来发光,取代传统的钨丝燃烧发光。
作为汽车照明的高科技产品,HID 突破
传统钨丝灯泡技术,采用高科技将氙气(Xenon)灌人石英内管,再透过精密
安定器将12V 电力瞬间提高至23000V,激发管内的氙气电子游离,在两电极
间形成一束超强电弧光持续发光,不但照得更亮,也照得更广。
HID 的亮度比
一般卤素灯亮三倍以上,但耗电量仅为卤素灯的50%,且寿命为一般卤素灯的五倍以上。
使用HlD 灯能更清楚且快速地看到路标及前方来物,使路况更清楚,大幅增加自身及行人的安全。
如果您细心的话,仔细观察一下那些原厂原装的HID 车头灯,它们够亮、够白,却不会有远光灯效应,很受驾驶者的欢迎。
2 LED 技术在照明系统的应用
LED 是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂
密封,起到保护内部芯线的作用。
另外,LED 光源有如下许多优点:。
毕业(设计)论文系(部)汽车工程系专业汽车制造与装配技术班级2009级汽车制造与装配技术四班指导教师赵娟娟姓名学号200914081谈谈电子技术在汽车照明中的应用【摘要】传统的汽车照明系统主要由前照灯系统,信号照明系统,车内照明系统三大部分组成。
随着科技的进步,传统照明系统也经历了长足的发展,但是实际的使用中,传统的前照灯系统依然存在着诸多问题,在面对复杂的道路条件和行车状况时,交通安全仍然存在巨大的隐患。
因此,如何使传统汽车照明智能化,驾车更安全,更舒适就成为一个十分紧迫而又有重大现实意义的课题。
汽车照明器件是汽车的重要安全部件。
为了提高行车的安全性和舒适度,许多新型的汽车灯正被开发出来。
本文简要介绍了HID前照灯、红外线前照灯、LED汽车灯和智能化汽车照明系统,并说明了在这些新型汽车灯中先进的电子技术的应用情况。
【关键词】汽车照明 HID前照灯红外线前照灯发光二极管自适应性前照灯系统【目录】第一章汽车照明系统的组成和作用 (1)1.1电源 (1)1.2点火控制 (1)1.3前照灯 (1)第二章汽车照明系统的历史变迁 (2)2.1过去照明系统的应用 (2)2.2当前电子系统在汽车中的应用 (2)2.3汽车照明系统的变革 (2)2.3.1线控(Control By—wire)技术 (2)2.3.2CAN通信 (3)第三章汽车照明系统的发展方向 (5)3.1 HID前照灯 (5)3.2红外线前照灯 (6)3.3 LED汽车灯 (6)3.4智能化汽车照明系统 (7)3.5上海小系车电子技术的应用 (7)3.6汽车照明系统的新技术 (8)3.6.1主动式旋转头灯 (9)3.6.2 BMW pixel light照明系统 (9)3.6.3 Hella公司智能化前照灯系统 (10)3.6.4内部照明 (10)参考文献 (12)致谢 (13)第一章汽车照明系统的组成和作用1.1电源在汽车上大多数开关使用的都是继电器,例如风扇,压缩机,中控门锁等。
所以继电器只能理解为一个开关。
1.2点火控制启动机通地线,常用电线12V,启动线12V,貌似还有个信号线5V。
OFF挡关闭所有用电器,除常用电外。
NO挡接通部分用电器。
ACC挡是准备。
START挡接通起动机:电路传输分两条线,起动机内的吸拉线圈就是继电器,电枢通START挡,转子通常用电,电枢和转子组成马达,旋转顶出启动齿轮带动发动机旋转,而当发动机转速高于起动机时,起动机齿轮收回,断电。
具体的线路图就要看书了,这里只能说个大概。
发动机带动正时齿轮转动,继而带动凸轮轴转动,控制气门开闭。
ECU接受到正时信号,控制喷油和点火。
这是最简单的启动系组合。
1.3前照灯汽车大灯,也称汽车前照灯、汽车LED日行灯,作为汽车的眼睛,不仅关系到一个车主的外在形象,更与夜间开车或坏天气条件下的安全驾驶紧密联系。
第二章汽车照明系统的历史变迁2.1过去照明系统的应用1898年,波士顿举办美国首届汽车展览会,美国哥伦比亚号汽车将电灯作为前灯和尾灯,车灯从此诞生。
1916年,美国一个名叫C·H·托马斯的人为了让对方驾驶员在晚上能看到他打的手势,把一个带电池的灯泡装在手套上,由此转向信号灯幽默登场。
1938年,美国别克汽车装上了转向闪光灯,当时只作为选用附件安装在汽车尾部。
直到1940年以后才在汽车前部也装上转向灯。
思路从遥远的时代回到现在,汽车车灯随着汽车技术的发展,像修炼多年的水晶魔石愈加晶莹美妙。
早期的汽车大灯用的是钨丝白炽灯,昏黄的灯光只能供给速度较慢的汽车。
长期以来,在国内市场上,白炽灯一直是各种车灯的主力光源。
由于白炽灯质量不稳定,国内每年都因此发生许多车祸,白炽真空灯逐步被淘汰。
2.2当前电子系统在汽车中的应用近20年来,汽车照明设备卤素灯(Halogen)得到普及。
卤素灯的每支灯光由两组灯丝组成。
一组是主光束灯丝,发出的灯光经灯罩反射镜反射后径直向前射去,这种光线就是我们所说的“远光”。
另一种是偏光束灯丝,发出的光给遮光板挡到灯罩反射镜子的上半部分,其反射出去的光线都是朝下漫射向地面,不会给对面来车的驾驶者造成眩晕,这种光源就是我们所说的“近光”。
卤素灯的缺点在于使用一段时间后,其发光能力会渐渐退化。
所以很多驾车者采用更换特殊规格的灯泡的方式来提升发光强度,以满足夜间行车的需求。
这种灯泡的弊端是耗电量太大,灯泡散发的热量也大,使得车灯外罩玻璃破裂,或者灯壳内的反射镀膜因受热膨胀而剥落,甚至破裂变形。
现代汽车强调安全与舒适,汽车防滑刹车系统和安全气囊几乎已经应用在所有的轿车中,但仍旧有很多事故在恶劣的视觉条件下发生,比如夜间和坏天气。
并且随着驾驶员的平均年龄的上升,年老的人在驾车时需要比年轻人多6倍的照度,这些都对照明设备提出更高要求。
2.3汽车照明系统的变革汽车电子技术经过两个阶段的发展,现正处在第三个阶段。
第一阶段的汽车电子设备主要采用分立电子元件组成电子控制器,并开始由分立电子元件产品向集成电路产品过渡;第二阶段则主要采用集成电路和8 位微处理器开发汽车专用的独立控制系统;第三阶段开始于20世纪90 年代,汽车电子设备广泛采用1 6 位或3 2 位微处理器进行控制,控制技术向智能化、网络化方向发展。
在该阶段出现了很多新的技术研究领域和研究热点。
在该阶段出现了很多新的技术研究领域和研究热点,这里就其中几个典型的方面进行简单介绍。
2.3.1线控(Control By—wire)技术汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展,传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能CPU 相连的电气系统。
如汽车将采用电动机和电子控制信号来实现线控驾驶(steer by—wire)、线控制动(brake by—wire)、线控油门(throttle by—wire)和线控悬架(suspension by—wire)等,采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。
X-By-Wire 也称为Anything-By-Wire,它的全称是“没有机械和液力后备系统的安全相关的容错系统”。
“X”表示任何与安全相关的操作,包括转向、制动等。
“By-Wire”表示X-By-Wire 是一个电子系统。
在X-By-Wire 系统中,所有元件的控制和通信都通过电子来实现。
X-By-Wire 系统是没有机械和液力后备系统的,传统的机械和液力系统由于结构(间隙、运动惯量等)的原因,从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟,这在极限情况下是不能允许的。
X-By-Wire 系统用电来控制,会大大地减小延迟,为危险情况下的紧急处理赢得了宝贵的时间。
X-By-Wire 系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通信系统。
控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。
执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。
通信系统的功能是实现控制系统和执行系统内部及它们之间的信息传输。
使用线控技术的优点很多,比如使用线控制动无需制动液,保护生态,减少维护;重量轻;性能高(制动响应快);制动磨损最小(向轮胎施力更均匀);安装测试更简单快捷(模块结构);更稳固的电子接口;隔板间无机械联系;简单布置就能增加电子控制功能;踏板特性一致;比液压系统的元件更少等。
2.3.2CAN通信由于至今仍没有一个通信网络可以满足未来汽车的所有成本和性能要求,因此,汽车原车设备制造商(OEM)制造商仍将采用多种联网协议(包括CAN、LIN 和MOST、1394等)。
随着电子控制单元在汽车中的应用越来越多,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。
大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。
在该网络系统中,各处理机独立运行,控制改善汽车某一方面的性能,同时在其他处理机需要时提供数据服务。
汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。
汽车总线传输是通过某种通信协议将汽车中各种电子控制单元、智能传感器、智能仪表等连接起来,从而构成汽车内部网络。
其优点有:l)减少了线束的数量和线束的容积,提高了电子系统的可靠性和可维护性。
2)采用通用传感器,达到数据共享的目的。
3)改善了系统的灵活性,即通过系统的软件可以实现系统功能的变化。
CAN 总线是德国博世公司在20 世纪80 年代初开发的一种串行数据通信协议。
它的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术及灵活的通信方式使CAN 总线具有很高的可靠性和抗干扰性,满足了汽车对总线的实时性和可靠性的要求。
CAN 遵循ISO/OSI 参考模型,但只规定了7 层协议中的数据链路层,而应用层则留给用户自己定义。
到目前为止,在CAN 的基础上定义的高层协议有很多,影响较大的有:CANKingdom/J1939/0SEK/Device Net (AB 公司)/SDS(Honeywell 公司)/CAL/CAN Open(CIA 公司),其中J1939 和OSEK 在汽车上应用广泛。
目前,国外的汽车总线技术已经十分成熟,并已在汽车上推广应用。
国内引进技术生产的奥迪A 6 车型已于2000 年起采用总线替代原有线束,帕萨特B5、宝来、波罗、菲亚特的派立奥、西耶那、哈飞赛马等车型都不同程度地使用了CAN 总线技术。
此外,部分高档客车、工程机械也都开始应用总线技术。
预计到2005 年CAN 将会占据整个汽车网络协议市场的63%。
在欧洲,基于CAN 的网络也占有了大约88%的市场。
目前使用CAN 总线网络的汽车大多具有两条或两条以上总线,一条是动力CAN 总线,主要包括发动机、ABS 和自动变速器三个节点,通信速率一般为500kbit/s;另一条是舒适CAN 总线,主要包括中央控制器和四个门模块,通信速率一般为62.55kbit/s 或100kbit/s。
第三章汽车照明系统的发展方向3.1 HID前照灯现在,一般的汽车前照灯都是采用卤钨光源。
HID汽车前照灯则是采用高强度放电(High Intensity Discharge—HID)光源。
具体说来,汽车前照灯中应用的是35瓦小功率金属卤化物灯。
在汽车前照灯中采用比卤钨光源更亮、寿命更长的HID光源,有以下几方面的原因:1、节电的需要——随着汽车电子化的发展,汽车中用电的部件增加,因此有必要降低单个装置的耗电量,而前照灯是特别耗电的装置。
2、为了安全和经济,希望有更长的使用寿命——随着高速道路网的形成,夜间长距离行驶的机会增加,前照灯的使用频率提高,因而对光源使用寿命的要求也随之提高。
很显然,光源的寿命越长,车辆的安全性越高。
另外,如果光源的寿命长到可以与整车的寿命相比拟,也就是说在汽车的寿命期内无需更换光源,免去了这方面的维修费用,就更加经济。