奧迪車燈控制

方斌

摘 要：作為汽車燈領(lǐng)導(dǎo)者的奧迪汽車，除了設(shè)計(jì)上讓人嘆為觀止外，對(duì)車燈的技術(shù)不斷改進(jìn)和拓展。

由于各國(guó)的交通法規(guī)不一樣，有些國(guó)家是靠左行駛，有些國(guó)家是靠右行駛。為了便于適應(yīng)當(dāng)?shù)氐慕煌ǚㄒ?guī)，奧迪車進(jìn)行了人性化設(shè)計(jì)，駕駛員可以在多媒體交互系統(tǒng)MMI菜單中完成對(duì)大燈照射位置的分配。

奧迪燈光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用占空比可變驅(qū)動(dòng)方式，占空比就是通電時(shí)間和不通電時(shí)間之間的比值，占空比越高則有效電壓越高，否則就越低。

關(guān)鍵詞：奧迪車燈；控制；部件；故障診斷

汽車車燈最初只起到照明與信號(hào)的作用，但汽車行駛過(guò)程中會(huì)遇到不同路況、不同車速、不同亮度，不同車距等的各種照明需要，因此汽車車燈已經(jīng)提升到行車舒適性和安全性的范疇。作為汽車燈領(lǐng)導(dǎo)者的奧迪汽車，除了設(shè)計(jì)上讓人嘆為觀止外，對(duì)車燈的技術(shù)不斷改進(jìn)和拓展。在此本文就奧迪車燈的使用、電路控制、診斷與維修等內(nèi)容進(jìn)行介紹。

一、車燈光源組成

目前奧迪車燈的主要光源是發(fā)光二極管（LED）燈、氙氣燈、激光燈等。LED燈點(diǎn)亮響應(yīng)的速度快、產(chǎn)生的熱能少、光亮度衰減低、省電、抗震性能強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕便于設(shè)計(jì)和安裝，因此取代了傳統(tǒng)的白熾燈光源。LED燈用途廣泛，已成為車燈發(fā)展的主流方向。LED燈一般由若干個(gè)微小的發(fā)光二極管組成，被固定在各種形狀（如條狀、框狀等）的光導(dǎo)纖維上，醒目明亮。但LED燈一般和電子裝置都是整體更換。維修時(shí)要特別進(jìn)行防靜電措施。

氙氣燈主要用在汽車大燈，由控制單元內(nèi)的變壓器將蓄電池低壓電變成高壓電點(diǎn)亮氙氣燈。因氙氣燈產(chǎn)生的上萬(wàn)伏的高壓電對(duì)人體會(huì)有致命危險(xiǎn)，維修時(shí)一定要切斷電源，規(guī)范操作。

激光燈也是用在大燈上，發(fā)光元件是激光二極管，產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)產(chǎn)LED大燈大部分性能，個(gè)體激光二極管直徑只有幾微米，體積更小，其發(fā)光效率卻要遠(yuǎn)高于LED燈，耗能更低。LED光源在射進(jìn)纖維光學(xué)束中的利用率為10%，而強(qiáng)激光利用率超過(guò)80%。一對(duì)目前最好的LED大燈大概要消耗汽車蓄電池大約40瓦特電，使用激光燈會(huì)使能耗降低到30瓦以下。目前激光大燈奧迪公司也在研發(fā)試驗(yàn)過(guò)程中，還沒(méi)有真正量產(chǎn)。

二、車燈開(kāi)關(guān)的使用

組合車燈開(kāi)關(guān)是旋轉(zhuǎn)和按壓兩種方式打開(kāi)。旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)四個(gè)位置。符號(hào)O關(guān)閉位置，所有外部車燈關(guān)閉；符號(hào)AUTO自動(dòng)位置，當(dāng)識(shí)別到低亮度（黃昏、雨霧、涵洞、隧道時(shí)）自動(dòng)開(kāi)關(guān)行車燈，也稱離家回家模式，如果要使用“遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)”或者“大燈照明距離平順調(diào)節(jié)”功能，旋鈕開(kāi)關(guān)必須轉(zhuǎn)到這個(gè)位置。符號(hào)駐車燈，前后四個(gè)示寬燈點(diǎn)亮。提示車輛高度、狀態(tài)等信息。符號(hào)近光燈或遠(yuǎn)光燈，此時(shí)如果遠(yuǎn)光開(kāi)關(guān)切換到近光則此時(shí)近光燈點(diǎn)亮，此時(shí)如果遠(yuǎn)光切換開(kāi)關(guān)切換到遠(yuǎn)光位置，則遠(yuǎn)光燈點(diǎn)亮。

旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)右側(cè)小旋鈕在儀表燈點(diǎn)亮后，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)儀表的照明亮度。

按鍵開(kāi)關(guān)左上角符號(hào)是前霧燈或全天候車燈。裝有氙氣高級(jí)大燈的車輛配的是前霧燈），裝有自適應(yīng)車燈或LED 大燈的車輛配的是全天候車燈。按鍵開(kāi)關(guān)左下角符號(hào)是后霧燈。如果后備箱蓋打開(kāi)，則行李箱上的后霧燈熄滅。

方向盤(pán)左側(cè)撥桿為變光開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)一般是在中間位置，此時(shí)若打開(kāi)大燈，則大燈在近光位置，向下按壓可使車燈切換至遠(yuǎn)光燈位置，向上拉動(dòng)可使車燈進(jìn)入超車位置，松開(kāi)后回到近光燈位置。

由于各國(guó)的交通法規(guī)不一樣，有些國(guó)家是靠左行駛，有些國(guó)家是靠右行駛。為了便于適應(yīng)當(dāng)?shù)氐慕煌ǚㄒ?guī)，奧迪車進(jìn)行了人性化設(shè)計(jì)，駕駛員可以在多媒體交互系統(tǒng)MMI菜單中選擇“靠左行駛的燈”或者“靠右行駛的燈”，完成對(duì)大燈照射位置的分配。

三、奧迪車燈的控制系統(tǒng)分類

（一）大燈光軸的水平調(diào)整系統(tǒng)

又稱大燈隨動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以根據(jù)行車狀態(tài)控制光束的高低、照射方向和光束的焦點(diǎn)。它是通過(guò)左右調(diào)節(jié)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)車速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)向角度傳感器來(lái)監(jiān)控，在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中，跟隨其左、右轉(zhuǎn)動(dòng)，提供更好的照明，從而保證汽車行駛安全。這一系統(tǒng)尤其是在夜晚的連續(xù)彎道行駛會(huì)更加凸顯其優(yōu)點(diǎn)。全LED大燈和矩陣大燈可以根據(jù)正向及對(duì)向車輛的位置，動(dòng)態(tài)改變光束形式，從而達(dá)到最佳的照射效果。

（二）大燈光軸的垂直自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)

是通過(guò)上下調(diào)節(jié)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)，并且根據(jù)裝在底盤(pán)上的傳感器來(lái)監(jiān)控車身前后的重心，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)前照燈的高度。例如行李箱裝載了很多物品，則車燈自動(dòng)向下調(diào)整；當(dāng)速度相對(duì)平穩(wěn)時(shí)，大燈自動(dòng)向下調(diào)整，避免造成迎面車輛炫目的情況下照亮前方；而當(dāng)速度較快時(shí)，大燈自動(dòng)向上調(diào)整，獲得廣闊視野避免危險(xiǎn)發(fā)生。另外當(dāng)汽車靠右或靠左行駛發(fā)送變化時(shí)，通過(guò)MMI進(jìn)行大燈切換，切換過(guò)程其實(shí)就是通過(guò)上下調(diào)節(jié)馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（三）車燈的的遠(yuǎn)近光變換控制

遠(yuǎn)近光變光開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)給控制單元發(fā)送信號(hào)，從而使控制單元再控制防眩目遮蔽馬達(dá)或電磁鐵的通電或斷開(kāi)，使之操縱遮光板的上下動(dòng)作，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)光和近光燈的轉(zhuǎn)換。

（四）車燈自動(dòng)點(diǎn)亮系統(tǒng)控制

當(dāng)車燈開(kāi)關(guān)位于自動(dòng)檔位時(shí)，車燈能根據(jù)光線強(qiáng)度自動(dòng)點(diǎn)亮車大燈。大燈自動(dòng)點(diǎn)亮和離、回家功能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)光線傳感器。

奧迪車安裝的光線雨量傳感器是一個(gè)組合型傳感器，集成了光線傳感器和雨量傳感器，安裝于前擋風(fēng)玻璃車內(nèi)后視鏡的底座內(nèi)。光線傳感器接收來(lái)自緊靠車附近的亮度和車輛前部區(qū)域的光線情況，以便自動(dòng)識(shí)別白天和夜晚，陰天、雨、雪、霧、拂曉、黃昏、駛?cè)牖虼┬杏诤?、隧道或在?shù)林里的道路等不良照明環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉車燈，方便實(shí)用提高了安全性。

雨量傳感器監(jiān)控前擋風(fēng)玻外部濕度，根據(jù)前擋風(fēng)玻璃上的濕度程度，來(lái)自動(dòng)控制雨刮器的自動(dòng)刮水功能。

另外還可以實(shí)現(xiàn)車燈離、回家照明。離、回家照明：用于遙控開(kāi)鎖和上鎖后，在黑暗中照亮車身的周邊環(huán)境。這將為駕駛員提供方便和安全保障。離、回家功能可以在MMI中設(shè)置：選擇離車照明（登車照明）開(kāi)啟即可。離、回家照明功能僅在車燈開(kāi)關(guān)位于自動(dòng)位置，而且在黑暗中才能實(shí)現(xiàn)。奧迪A4LB8的離、回家照明是示寬燈和霧燈點(diǎn)亮；奧迪A6LC7的離、回家照明示寬燈和近光燈點(diǎn)亮。

四、奧迪車燈控制的主要部件和作用

主要部件有遠(yuǎn)光燈幫助系統(tǒng)控制單元、車載供電控制單元、數(shù)據(jù)總線診斷接口、ABS控制單元、組合儀表內(nèi)控制單元、轉(zhuǎn)向柱電子控制單元、光線雨量傳感器、車燈開(kāi)關(guān)。

遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)攝像頭可以即時(shí)分析目前車輛狀況、交通狀況和環(huán)境變化。遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)控制單元，根據(jù)反饋情況，使供電控制單元去接通或關(guān)閉遠(yuǎn)光燈。車載供電控制單元將發(fā)送遠(yuǎn)光燈指示燈或者遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)指示燈這個(gè)信息給儀表控制單元。若出現(xiàn)故障，則組合儀表中央顯示屏出現(xiàn)的文字提醒內(nèi)容。各種CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的信息交換數(shù)據(jù)由總線診斷接口完成，并對(duì)遠(yuǎn)光燈輔助系統(tǒng)控制單元進(jìn)行診斷。當(dāng)前的車速信號(hào)由ABS控制單元提供。遠(yuǎn)光燈撥桿通過(guò)轉(zhuǎn)向柱電子控制單元傳給車載供電控制單元。車燈開(kāi)關(guān)將當(dāng)前的位置信息（電壓編碼信號(hào)）傳給車載供電控制單元。光線雨量傳感器將當(dāng)前的環(huán)境條件信息傳給車載供電控制單元，以便接通或關(guān)閉近光燈。

奧迪車外部前部燈光由中央控制單元控制，外部后部燈光由舒適系統(tǒng)控制單元來(lái)控制。內(nèi)部燈光由中央控制單元控制。對(duì)于不同的國(guó)家和地區(qū)，交通法規(guī)有不同要求，如霧燈、日間行車燈等，就可以對(duì)控制單元編碼實(shí)現(xiàn)。

五、奧迪車燈的電路和故障診斷

奧迪燈光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用占空比可變驅(qū)動(dòng)方式，占空比就是通電時(shí)間和不通電時(shí)間之間的比值，占空比越高則有效電壓越高，否則就越低。日間行車燈、閱讀燈、大燈、尾燈的亮度控制都不是直接用12伏的直流驅(qū)動(dòng)，全都是用的脈沖驅(qū)動(dòng)。脈沖驅(qū)動(dòng)便于控制燈光亮度（如閱讀燈的亮度漸變）；控制純電阻負(fù)載亮度時(shí)的效率高，減少浪費(fèi)和發(fā)熱；實(shí)現(xiàn)負(fù)載的短路和斷路等故障檢測(cè)，從而確保燈光部分的安全可靠。

奧迪車燈開(kāi)關(guān)和光線雨量傳感器的電路都是采用LIN總線控制。奧迪車燈開(kāi)關(guān)上只有4根導(dǎo)線。一根電源供電線，一根回路接地線，一根信號(hào)線，一根反饋線（也稱冗余線或離散線）。車燈開(kāi)關(guān)里的開(kāi)關(guān)信號(hào)、按鍵信號(hào)、調(diào)節(jié)裝置的信號(hào)，都是通過(guò)供電控制單元上連接的LIN總線來(lái)識(shí)讀。供電控制單元的指令傳給車燈開(kāi)關(guān)從而提供車燈開(kāi)關(guān)的照明和各個(gè)燈光指示燈。反饋線在車燈開(kāi)關(guān)內(nèi)部的電路與搭鐵相連，作用是檢驗(yàn)和確認(rèn)車燈開(kāi)關(guān)位置是否正確，工作是否正常。

如果車燈開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障或是車燈開(kāi)關(guān)上的LIN總線斷開(kāi)或短路，則供電控制單元的應(yīng)急照明功能就將在打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)后自動(dòng)啟動(dòng)，此時(shí)示寬燈和大燈的近光燈點(diǎn)亮，供電控制單元內(nèi)部的故障存儲(chǔ)器將記錄一條故障。車燈開(kāi)關(guān)各線斷路或短路現(xiàn)象都一樣，現(xiàn)象為：鑰匙打到ON檔時(shí)近光燈常亮、LED燈常亮、尾燈常亮、車燈開(kāi)關(guān)不起作用、儀表顯示車燈位置調(diào)節(jié)故障。LIN線、供電線、或是反饋線去掉，顯示車燈開(kāi)關(guān)無(wú)信號(hào)/通信，車燈旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)位置不可信信號(hào)。接地線去掉顯示車燈開(kāi)關(guān)無(wú)信號(hào)/通信。

實(shí)際維修時(shí)，可以使用奧迪專用診斷儀進(jìn)行故障診斷，診斷中會(huì)顯示標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件會(huì)顯示狀態(tài)、日期、行駛里程、優(yōu)先等級(jí)、頻率計(jì)數(shù)器等相關(guān)參數(shù)。如果車燈中有燈泡損壞，或線路斷開(kāi)，則儀表上有燈泡損壞的提示，并且能準(zhǔn)確告知是左前、右前、左后、右后四個(gè)位置的車燈故障儀表上會(huì)有確切的文字和符號(hào)提示。此時(shí)用診斷儀也可直接讀取到具體故障。

注意：若出現(xiàn)“左/右側(cè)交通切換啟動(dòng)（靜態(tài)）”，并非車燈出現(xiàn)故障，只需要在MMI中對(duì)車燈變換進(jìn)行設(shè)置即可。（設(shè)置/外部照明/大燈變光器/關(guān)閉）

另外也可根據(jù)診斷儀的程序進(jìn)入引導(dǎo)性故障診斷。分析故障存儲(chǔ)條目；保險(xiǎn)絲和電壓測(cè)試；插頭和導(dǎo)線檢查；示波器測(cè)量。然后根據(jù)提示，一一對(duì)部件進(jìn)行檢查即可排除故障。

奧迪車燈由于采用脈沖驅(qū)動(dòng)方式，所以可以用示波器對(duì)車燈的導(dǎo)線進(jìn)行波形測(cè)量。也可判斷車燈是否工作正常。

奧迪車燈雖然繁雜，但由于燈光控制可以完成自診斷，因此可以使用專用診斷儀進(jìn)行故障讀取和診斷，方便快捷；而且車燈控制的模塊化和集成化，維修簡(jiǎn)單。奧迪車燈的智能控制，再次體現(xiàn)了其科技含量。

參考文獻(xiàn)：

[1]Wilfried Staudt.汽車機(jī)電技術(shù)（一）學(xué)習(xí)領(lǐng)域14[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2]AUDI AG.自學(xué)手冊(cè)SSP481 Audi A7 Sportback車載電路和網(wǎng)絡(luò)連接.德國(guó)印刷，2010.

[3]付百學(xué)，胡勝海.汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[4]于津濤.王凱明.王兆軒.奧迪車系電控系統(tǒng)檢修及故障診斷儀使用技巧.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[5]馬聰.激光眼 激光大燈技術(shù)解析.中國(guó)汽車市場(chǎng)，2014，1.