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自适应转向灯

广东交通职业技术学院

毕业论文

论文题目：

自适应转向灯

院系：

汽车学院

专业：

汽车检测与维修技术

班级：

09汽检1班

姓名：

林世兴

学号：

41

指导老师：

张胜宾、黎杰、李福秋老师

自适应转向灯

引言

自适应转向大灯在转向时把双氙气灯转动到弯道内侧区域内。

弯道照明更好，视野得到改

善。

转向时乘员看到的不是“一个黑洞”，而是看到自适应转向大灯沿弯道“前进”。

部件简短描述

下列部件和控制单元为自适应转向大灯提供信号：

-CAS：

便捷进入及起动系统

便捷进入及起动系统提供用于总线端控制（例如总线端Kl.15接通）的信号。

从总

线端Kl.15接通起，自适应转向大灯控制单元进入工作状态。

-灯开关

停车灯和近光灯的旋转式开关根据具体的车辆装备而有所不同（自适应转向大灯、

自动车灯控制、自动或手动大灯光线水平调整）。

自适应转向大灯的灯开关必须位

于开关位置“A”（“A”=“自动车灯控制”和“自适应转向大灯”）。

[更多信息...]

-转向灯开关/远光灯开关

通过转向信号灯开关可以开启或关闭远光灯（按下或拉出）。

自适应转向大灯与近

光灯和远光灯一起工作。

[更多信息...]

-SZL：

转向柱开关中心

-转向柱开关中心向自适应转向大灯的控制单元传递转向信号灯开关信号。

-高度传感器

-如果存在特种装备SA“自适应转向大灯”，则自适应转向大灯控制单元分析高度传

-感器的信号。

因为：

自适应转向大灯控制单元也控制自动大灯光线水平调整。

-自动大灯光线水平调整补偿不同车辆倾斜度下的大灯高度调整（例如加载时、制动

-时和在动态行驶状况下加速时）。

制动信号灯开关

如果配有特种装备“自适应转向大灯”，制动信号灯开关的信号将由自适应转向大灯

的控制单元读取。

制动信号灯开关的信号是一种用于自动大灯光线水平调整的信

-号；见上述：

高度传感器。

-位置传感器

->E60、E61>E65、E66

-Hella大灯有一个位置传感器。

-双氙气灯摆动模块中的位置传感器为大灯的水平摆动发出信号。

-零位传感器

-此零位传感器探测大灯的水平摆动。

-EGS控制单元或倒车灯开关

-挂倒车档时，大灯将进入直线行驶位置。

-l采用自动变速箱时，EGS控制单元发出“挂入倒车挡”的信号。

（EGS：

-电子变速箱控制系统）。

-l对于手动变速箱，倒车灯开关提供信号。

-若干控制单元参与了自适应转向大灯的控制（见上面：

CAS、EGS、SZL）。

根据车型系列

-和改型的不同，自适应转向大灯可由下列控制单元控制：

--用于自动车灯控制的雨天/行车灯传感器

-雨天/行车灯传感器测量车外的环境亮度。

-l晨昏时，雨天/行车灯传感器将发出“晨昏”的信息，这样就可以控制近光灯

-的自动大灯光线水平调整。

大灯在需要时可以向上和向下摆动，然而还不

-做转向摆动。

-l在黑夜里，雨天/行车灯传感器发送“黑夜”信息。

因此在转向时接通自适

-应转向大灯。

大灯被向左或向右摆动。

-转向角传感器和DSC传感器

-转向角传感器和DSC传感器（DSC=动态稳定控制系统）向自适应转向大灯的控

-制单元发出开启自适应转向大灯的信号。

按如下方式结合行驶速度分析这些信号：

-l行驶速度至30公里/小时：

利用转向角传感器（在转向柱开关中心

-上）的数据控制自适应转向大灯。

-l行驶速度在30公里/小时和50公里/小时之间：

在从30至50公里/小时

-的范围内信号分析发生连续的过渡：

从转向角传感器所发出信号的信号

-分析到偏转率传感器（位于DSC传感器中）所发出信号的信号分析。

-l在行驶动力学的极端情况下，例如车辆打滑和侧滑时，即使行驶速度在

-50公里/小时以内，也必须注意偏转率传感器发出的信号。

如果车辆打滑

-和侧滑，大灯驶回到直线行驶位置。

大灯在车辆稳定下来之前不再摆动。

-l行驶速度在50公里/小时以上时：

50公里/小时以上时主要由偏转率传

-感器（位于DSC传感器中）的信号对自适应转向大灯进行控制。

-原因：

在转弯半径一定时，需要的转向角随速度的增高超比例地增大。

此

-外，需要的转向角还与路面的摩擦系数有关。

偏航角速率与速度直接成正

-比。

因此，原则上在较高速度下偏航角速率更适合用来控制自适应转向大

-灯。

-然而通过转向角传感器信号即使在较高速度下也可提前识别到驾驶员希

-望值（“预见”）。

这个预见很重要，因为：

只有当车辆已对转向运动作出

-反应时，偏航角速率信号才会出现。

-偏转角传感器的信号将被抑制，这样在方向盘上作出的短暂、快速的纠正

-动作（即所谓的“拉锯”）就不会影响到自适应转向大灯。

若干控制单元参与了自适应转向大灯的控制（见上面：

CAS、EGS、SZL）。

根据车型系列

和改型的不同，自适应转向大灯可由下列控制单元控制：

AHL：

自适应转向大灯

AHL控制单元负责控制自适应转向大灯（AHL的全称是“AdaptiveHeadLight”，德

下列另外一些控制单元参与了自适应转向大灯的工作：

语名称是“adaptivesKurvenlicht”）。

基于安全方面的原因，AHL控制单元还负责控制自动大灯光线水平调整。

因为：

自

适应转向大灯不得给对面来车造成眩目。

如果大灯停留在不利位置，AHL控制单元

将尝试（通过自动大灯光线水平调整的步进马达）把大灯向下移动。

AHL控制单元与动力传动系控制器区域网络连接在一起。

LM：

灯光模块

灯光模块（LM）控制和监控车辆照明系统。

信息将通过车身控制器区域网络的数据

总线进行接收和传输。

灯光模块也控制自适应转向大灯的指示灯（在灯开关上）。

FRM：

脚部空间模块

脚部空间模块控制外部照明和自适应转向大灯。

这样，脚部空间模块就取代了灯光模块和AHL控制单元。

脚部空间模块也控制自适应转向大灯的指示灯（在灯开关上）。

下列另外一些控制单元参与了自适应转向大灯的工作：

SMC：

步进马达控制器

步进马达控制器控制大灯中的步进马达（用于自动大灯光线水平调整和自适应转向

大灯）。

步进马达控制器不具有自诊断功能。

步进马达控制器将通过自适应转向大

灯的控制单元进行诊断和设码。

-SGM：

安全和网关模块

安全和网关模块（SGM）是车身控制器区域网络和动力传动系控制器区域网络两个

数据总线之间的接口。

灯光模块和AHL控制单元之间的所有信息通过安全和网关

模块进行传输。

偏转率传感器（DSC传感器中）的信息也通过安全和网关模块传输到AHL控制单元。

-KGM：

车身网关模块

>2005年9月以后的E60、E61、E63、E64

自2005年9月起对车载网络进行修改。

通过转换，一些控制单元被取消，一些控

制单元功能被集成进新的控制单元中。

新的车身网关模块（KGM）取代了之前安装的安全和网关模块（SGM）、车门模块以

及微型供电模块。

[更多信息参见车辆技术诊断（FTD）610205143]“车身网关模块”

-氙气灯控制单元

氙气灯控制单元控制双氙气灯的灯泡。

氙气灯控制单元没有自检功能。

氙气灯控制单元由灯光模块（E70、E71、E72、

E81、E82、E87、E88、E89、E90、E91、E92、E93：

脚部空间模块）进行监

控。

下列部件被控制：

大灯

特种装备SA524“自适应转向大灯”只能与特种装备SA522“防眩目远光氙气灯”共

同提供。

这样就形成双氙气灯。

自适应转向大灯的步进马达

步进马达旋转双氙气灯中的摆动模块。

步进马达沿垂直方向和水平方向摆动大灯

（垂直=自动大灯光线水平调整的上下运动；水平=自适应转向大灯的左右运

动）。

摆动模块执行运动。

灯开关上的指示灯

“A”（“A”代表“自动车灯控制”）旁边的指示灯（绿色发光二极管）有2个显示功

能：

l当自动车灯控制或自适应转向大灯已接通时（=灯开关在开关位置“A”

上），指示灯持续亮着。

l当自适应转向大灯系统中存在故障时，指示灯闪烁。

系统功能

自适应转向大灯系统水平摆动大灯，也就是左右摆动大灯，以便照亮当时弯道内侧范围。

将描述自适应转向大灯的下列系统功能：

激活系统和基准运行

-步进马达控制器的控制

-与速度有关的信号分析

-大灯水平摆动

-在极端行驶状态下断开自适应转向大灯

-出现系统故障时断开自适应转向大灯

-进入关断位置

-自动大灯光线水平调整

-装备自动车灯控制情况下的自适应转向大灯

-自适应转向大灯

-自适应大灯光线水平调整

-不同的光分布（根据各国规格）

激活系统和基准运行

总线端15接通时总是要进行一次基准运行，即使近光灯未接通时也要进行。

自适应转向大

灯的控制单元向步进马达控制器（SMC，大灯步进马达控制单元）发出“执行基准运行”的要

求。

步进马达控制器控制大灯中步进马达的运动。

进行基准运行。

在基准运行时大灯按如下

方式摆动：

1.大灯向右和向左摆动（=自适应转向大灯的基准运行）。

2.大灯向上和向下摆（=大灯光线水平调整的基准运行）。

3.在结束基准运行时，大灯停在直线行驶位置。

基准运行后系统准备就绪。

挂倒车档时，大灯将进入直线行驶位置。

步进马达控制器的控制

自适应转向大灯的控制单元向步进马达控制器（SMC）发送摆动模块的理论值（摆动模块的

位置以及摆动速度）。

自适应转向大灯控制单元利用下列信号计算出额定值：

l行驶速度

l转向角（至50公里/小时，与设码有关）

l偏航角速度（50公里/小时以上，见上述“转向角传感器和DSC传感器”）

与速度有关的信号分析

根据行驶速度的不同，利用下列信号控制自适应转向大灯：

转向角传感器的信号和（DSC

传感器中）偏转率传感器的信号。

设码（在生产线末端）规定，从哪个速度起对哪些传感器信号以何种优先权进行分析。

根据行驶速度的不同，利用下列信号控制自适应转向大灯：

转向角传感器的信号和（DSC

传感器中）偏转率传感器的信号。

设码（在生产线末端）规定，从哪个速度起对哪些传感器信号以何种优先权进行分析。

大灯水平摆动

转向时步进马达控制器将大灯向右和向左摆动。

大灯的转动范围：

l向内，即向车辆中部：

最多不超过8°

l向外：

最多不超过15°

举例：

右转弯：

右侧大灯转动至15°（右侧大灯在右转时是“弯道内侧”的大灯）。

从车辆向外观察，右侧大灯“向外”转动。

左侧大灯转动至8°（左侧大灯摆向车辆中部，从车辆向外观察“向内”转动）。

弯道外侧的大灯必须与弯道内侧的大灯同时达到极限位置，以便平静、均匀地照射道路。

在右转弯时左侧大灯是弯道外侧大灯。

右侧大灯是弯道内侧大灯。

极端行驶状态下断开自适应转向大灯

如果车辆打滑和侧滑，则按如下方式断开自适应转向大灯：

l大灯回到直线行驶位置。

大灯不再摆动。

l近光灯保持接通。

出现系统故障时断开自适应转向大灯

2007年9月之前的车辆将通过灯开关上的闪烁式指示灯显示系统故障。

2007年9月以后的车辆将通过组合仪表中的检查控制信息显示系统故障。

因此按如下方式断开自适应转向大灯：

l如果步进马达还正常，则大灯回到直线行驶位置。

大灯不再做转向摆动。

l如果一个大灯无法再进入直线行驶位置，则降低该大灯（通过自动大灯光线水平调

整的步进马达）。

这样可避免给对面来车造成眩目。

l2007年9月之前的车辆：

如果大灯无法降低，大灯的双氙气灯将按照以下方式关

闭：

如果车辆处于驻车状态，自适应转向大灯的控制单元将按照以下方式识别静止状态

（睡眠模式）：

车辆静止且总线端Kl.R断开数分钟。

下次重新起动时，已损坏大灯的双氙气灯将不再打开。

为了保证有最起码的照明，前雾灯被接通。

在行车过程中近光灯不会关闭。

自适应转向大灯出现系统故障时，相关大灯的近光灯将不再打开。

进入关断位置

当总线端Kl.R断开时，大灯自动摆动到关断位置。

关断位置对大灯的下次基准运行很重

要：

大灯从关断位置开始进行驾驶前检查的基准运行。

在每次基准运行时，自适应转向大灯

控制单元都重新“学习”大灯的直线行驶位置。

大灯到达关断位置时，步进马达控制器将通知自适应转向大灯的控制单元（“确认”）。

自适应转向大灯的控制单元关闭步进马达控制器。

滞后时间约10秒钟。

自动大灯光线水平调整

如果存在特种装备SA“自适应转向大灯”，则自适应转向大灯控制单元也控制自动大灯光线水

平调整。

在车辆倾斜不同时，自动大灯光线水平调整补偿不同的大灯照明范围。

不同的车辆倾斜度可

能由于例如加载、制动和在动态极端情况下加速产生。

自动大灯光线水平调整相应在向上和

向下摆动大灯。

自适应转向大灯控制单元按如下方式控制自动大灯光线水平调整：

1.高度传感器和制动信号灯开关为大灯光线水平调整提供信号。

2.自适应转向大灯控制单元从输入信号中计算出车辆倾斜度（车道纵向）。

3.大灯光线水平调整步进马达自动和动态调节大灯照明范围。

实际照明范围按如下方式与法律规定的照明范围相匹配：

l车辆后部低于前部：

实际照明范围长于法律规定的照明范围。

将照明范

围缩短到法律规定的照明范围。

l车辆水平：

照明范围与法律规定的照明范围一致。

l车辆前部低于后部：

实际照明范围短于法律规定的照明范围。

将照明范

围扩大到法律规定的照明范围。

自动车灯控制时的自适应转向大灯

自动车灯控制（与雨天/行车灯传感器配合使用的特种装备）负

自动车灯控制（与雨天/行车灯传感器配合使用的特种装备）负责自动打开或关闭停车灯和近

光灯。

接通条件：

l自动车灯控制必须进行设码

灯开关必须在开关位置“A”上（“A”表示自动车灯控制和自适应转向大灯）。

l必须具备雨天/行车灯传感器并且功能正常。

雨天/行车灯传感器负责识别环境亮度。

雨天/行车灯传感器向灯光模块

环境亮度过低：

在晨昏时、在黑暗里、在地下车库中或在隧道内。

要求“接通近光灯”

-环境亮度足够。

要求“关闭近光灯”

当只需接通停车灯时，必须把灯开关置于停车灯位置（开关位置1）。

灯开关位于开关位置“A”时，自适应转向大灯的控制单元也将被控制：

l自动车灯控制打开近光灯时（例如晨昏时），自适应转向大灯也将得到通知：

自适应转向大灯控制单元因此执行自动大灯光线水平调整的控制。

l另外还将对雨天/行车灯传感器的信号进行分析（E60、E61、E63、E64、E65、

E66：

由灯光模块进行分析；E81、E82、E87、E88、E90、E91、E92、E93：

由

脚部空间模块进行分析）。

大灯必须在黑暗中进行转向时才能转动。

每个大灯的“近光灯已接通”信息都单独存在。

如果某个大灯失灵，则断开自适应转向大灯。

前雾灯被接通，以便保证最起码的照明。

-环境亮度过低：

在晨昏时、在黑暗里、在地下车库中或在隧道内。

要求“接通近光灯”

-环境亮度足够。

要求“关闭近光灯”

自适应转向大灯

转弯照明灯已与自适应转向大灯结合（SA524）。

脚部空间模块（FRM）使用下列信号调节转弯照明灯：

-转向角

-偏航角速率

-倒车档状态

>E81、E82、E88、E89、E92、E93从批量生产开始，E87从2007年3月开始

在带转弯照明灯的主大灯中，安装一个带灯泡H3的固定式附加反光镜代替远光灯（H7）。

通过配光镜的特殊造型，可防止会车时造成眩目。

图像显示的是E81、E82、E87、

E88、E89、E92、E93上带转弯照明

灯的大灯

1）双氙气灯灯泡

2）停车灯和白天行车灯的灯泡H8

3）转弯照明灯的灯泡H3

4）转弯照明灯的反光镜

转弯照明灯接通的前提是：

-总线端Kl.15接通

-灯开关在位置“A”（“A”表示自动车灯控制）

-雨天/行车灯传感器识别为晨昏或黑暗（超过阈值）

在行驶速度大于70公里/小时时不再接通转弯照明灯。

>欧洲规格：

根据法律规定，在欧洲只有当车速在40公里/小时以内时才可以通过转向信号

灯激活转弯照明灯。

在倒车时，脚部空间模块（FRM）在从0公里/小时至35公里/小时的速度范围内按如下方式

接通转弯照明灯：

在已接通转向信号灯时：

静止时转弯照明灯在约4秒钟后自动关闭，例如在红绿灯前等待通

过时。

然而在反光镜达到规定温度之前，可通过行驶方向远光灯开关重新接通转弯照明灯

（最多3次）。

一个温度模块防止大灯热负载过高。

转弯照明灯的断电条件与国家有关。

本图显示E70中的前雾灯

1）转弯照明灯的辅助反光镜

2）前雾灯的反光镜

3）灯泡

转弯照明灯接通的前提是：

以及

或

静止时转弯照明灯在一段规定时间后自动关闭，例如在红绿灯前等待通过时。

然而转弯照明

-总线端Kl.15接通

-灯开关在位置“A”（“A”表示自动车灯控制）

-雨天/行车灯传感器负责识别为晨昏或黑暗（超过阈值）

-行驶方向指示灯接通（非点动闪烁）

-速度范围（前进）：

l欧洲规格和日本规格从0公里/小时至35公里/小时

l美国规格从0公里/小时至65公里/小时

-摆角（理论）：

l停车模式时≥77°

l行驶模式时≥10°

-速度范围（倒车）：

l0公里/小时至35公里/小时

-摆角（理论）：

l停车模式和行驶模式时≥70°

静止时转弯照明灯在一段规定时间后自动关闭，例如在红绿灯前等待通过时。

然而转弯照明

灯可通过行驶方向远光灯开关重新接通。

转弯照明灯关闭的前提是：

或

或

或

或

-灯开关不在位置“A”（“A”表示自动车灯控制）

-雨天/行车传感器未识别为晨昏或黑暗（低于阈值）

-行驶方向指示灯关闭

-速度范围（前进）：

l欧洲规格和日本规格≥40公里/小时

l美国规格≥70公里/小时

-摆角（理论）：

l停车模式时≤77°

l行驶模式时≤10°

-速度范围（倒车）：

≥40公里/小时

-摆角（理论）：

在停车模式和行驶模式下低于规定值

-车辆打滑和侧滑

前雾灯可通过前雾灯开关接通。

自适应大灯光线水平调整

自适应大灯光线水平调整用于在行驶过程中降低或截短光线。

大灯驱动器模块按照控制单元

的要求通过步进马达控制摆动模块，从而控制大灯的照明范围

行驶时，通过降低光线来提高大灯的光线宽度。

为此要将转动模块最小程度地向上移动。

继

续对车道进行照明。

行驶过坡顶时，很容易降低大灯的光线宽度。

为此将转动模块最小程度地向下移动。

也可避免会车时灯光晃到对面车辆。

不同的光分布（根据各国规格）

不同的光分布使车辆前的车道照明得到了扩展。

大灯驱动器模块根据控制单元的要求通过步

进马达控制摆动模块，从而控制光分布。

各个光分布间的转换无级进行。

结合特殊装备“自

适应转向灯”可实现以下附加车灯功能：

l发动机起动

在开关位置“A”（自动车灯控制的开关位置中的车灯开关）和端子15开位置，两个

大灯进行基准运行。

也就是说：

两个摆动模块按照最小速度向下运动，然后进入标

准位置（车辆位于墙壁前方时可以看见：

光束向下移动并最终重新返回向上）。

驶

入的额定位置取决于车辆的负载状态。

当发动机起动后，大灯驱动模块首先控制市区光分布。

l市区光分布

市区光分布实现了低速行驶时左侧车道的照明。

其中，左侧大灯约向左转动约

12°，向下转动约0.7°。

市区光分布在发动机启动后达到约50公里/小时的行驶速

度时激活。

l公路光分布

公路光分布符合已知的近光灯。

行驶速度超出约50公里/小时后，市区光分布转换

为公路光分布。

行驶速度低于约50公里/小时时，脚部空间模块（FRM）将光分布

重新转回市区型。

公路光分布显示大灯的基本设置。

总系统出现故障时，基本设置

接受光分布。

高速公路光分布

高速公路光分布扩大了行车灯的作用范围。

其中，左侧大灯约向左转动约3,5°，向

下转动约0.25°。

右侧大灯向上转动约0.2°。

如果以110公里/小时以上的速度行

驶长于30秒或速度超出140公里/小时，则脚部空间模块关闭高速公路光分布。

如果速度降到110公里/小时以下，根据行驶速度重新设定大灯。

期间步进式复位

（110公里/小时-100公里/小时-90公里/小时-80公里/小时）。

速度达到80公

里/小时以上后，启动公路光分布。

l雾天的光分布

雾天光分布随着前雾灯的打开而激活。

雾天光分布可与市区光分布和公路光分布结

合使用。

其中，左侧大灯约向左转动约8°，向下转动约0.7°。

如果为了使用雾天

光分布而激活远光灯，则大灯摆回基本位置，即公路光分布。

接通条件

自总线端Kl.15接通起，自适应转向大灯控制单元“唤醒”。

在下列条件下摆动：

-未挂入倒车档。

-系统无故障（指示灯不闪烁或者无检查控制信息）

-两个大灯中的双氙气灯灯泡正常。

-车辆不打滑或不侧滑。

-雨天/行车灯传感器识别为黑暗。

-另外一个接通条件：

自动车灯控制已接通（灯开关在开关位置“A”上，参见上面）。

售后服务提示

警告！

维修双氙气灯时需要注意

进行所有大灯检测和操作时请注意安全规定和安全防护法规。

大灯设备传导危险的高压。

国家规格

国家规格分为白天行车灯和手动大灯光线水平调整两种。

带手动大灯光线水平调整的车辆没

有自适应转向大灯。

因为带手动大灯光线水平调整的车辆装有用于近光灯的卤素灯。

自适应

转向大灯（SA524）只能与特种装备SA522“防眩目远光氙气灯”配合使用。

使用白天行车灯时接通自适应转向大灯

特种装备SA“白天行车灯”（用于北欧、加拿大）表示：

近光灯和停车灯（E70、E92、E93：

白天行车灯）始终打开：

l灯开关在开关位置“2”上

l总线端Kl.15接通

自动大灯光线水平调整进入工作状态（由自适应转向大灯控制单元控制）。

当总线端Kl.15断开，近光灯和停车灯也自动被关闭。

装备特种装备SA“白天行车灯”时，灯开关也必须停在开关位置“A”上。

这样可使自适应转向

大灯控制单元进入准备就绪状态。

当灯开关处于开关位置“A”时，特种装备SA“白天行车灯”的系统功能：

l如果特种装备SA“白天行车灯”（在生产线末端）已设码，灯开关可以始终停在开

关位置“A”上。

当总线端Kl.R接通时，停车灯、停车警示灯和牌照灯被接通。

一旦总线端Kl.15接通，就另外接通近光灯。

l近光灯打开时，自适应转向大灯的控制单元也将被激活（用于大灯光线水平调

整）。

l灯开关上的指示灯被接通，并显示系统功能就绪。

l在车辆处于静止状态时，在转动方向盘时自适应转向大灯摆动（只向右）。

l如果雨天/行车传感器识别为黑暗，大灯在转向时将摆动。

安装有特