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汽車(chē)轉(zhuǎn)向燈是如何實(shí)現(xiàn)的

開(kāi)車(chē)時(shí)經(jīng)常使用轉(zhuǎn)向燈。比如左轉(zhuǎn)的時(shí)候，我們可以先把方向盤(pán)旁邊的桿往下轉(zhuǎn)，告訴后面的車(chē)輛和旁邊的行人我們要轉(zhuǎn)彎。當(dāng)我們打開(kāi)危險(xiǎn)警示燈時(shí)，左右轉(zhuǎn)向燈也會(huì)同時(shí)打開(kāi)，這不是由點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制的。那么，汽車(chē)轉(zhuǎn)向燈怎么轉(zhuǎn)呢？下面我們來(lái)分析一下。

汽車(chē)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈

轉(zhuǎn)向燈會(huì)安裝在車(chē)的前后，有些車(chē)輛左右兩側(cè)或者外后視鏡上也會(huì)有一個(gè)，所以總共有4-6個(gè)。一般轉(zhuǎn)向燈的功率在20-30W左右，不是很亮，啟動(dòng)響應(yīng)時(shí)間很快，不到1.5秒，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)彎時(shí)不斷發(fā)出明暗交替的閃爍信號(hào)。

汽車(chē)車(chē)燈的轉(zhuǎn)向信號(hào)系統(tǒng)一般由轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)和閃光繼電器等組成。轉(zhuǎn)向燈的換燈頻率為60-120次/分鐘。當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)向燈不亮?xí)r，由于電路設(shè)計(jì)的邏輯，另一個(gè)轉(zhuǎn)向燈不受影響，可以繼續(xù)閃爍和變化，這一盞閃亮的燈會(huì)比平時(shí)閃得更快。

轉(zhuǎn)向閃光器

轉(zhuǎn)向閃光器是我們撥動(dòng)轉(zhuǎn)向桿時(shí)實(shí)現(xiàn)燈光信號(hào)電路控制的裝置。汽車(chē)上使用最多的閃光繼電器有兩種:電容繼電器和電子繼電器。

1.電容式閃光繼電器

電容式閃光繼電器的結(jié)構(gòu)如下圖所示，主要由兩個(gè)線(xiàn)圈(串聯(lián)線(xiàn)圈和并聯(lián)線(xiàn)圈)和電容c組成，下圖中的觸點(diǎn)在閃光器內(nèi)，F(xiàn)U為保險(xiǎn)絲。繞在鐵芯上的兩個(gè)線(xiàn)圈可以增加磁力，電容C采用2000uF電解電容。

工作原理是電容C的充放電可以減緩允許通過(guò)的電流，使作用在通電線(xiàn)圈上的磁力相加或相加，達(dá)到繼電器周期性變化的目的。當(dāng)繼電器打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)，轉(zhuǎn)向信號(hào)燈將明亮地發(fā)光。

2.電子閃光繼電器

電容式閃光繼電器的缺點(diǎn)是光的變化頻率有些慢，所以不如電子閃光繼電器使用，電子繼電器工作更可靠，使用壽命長(zhǎng)。這種繼電器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。需要掌握的內(nèi)容是繼電器的三個(gè)引腳:B、L、E，其中B為電池改進(jìn)的12V電源，L為閃光器的控制端，E為接地端。閃光繼電器內(nèi)部是集成電路和晶體管，可以通過(guò)輸出高電平控制模式來(lái)控制轉(zhuǎn)向信號(hào)。

汽車(chē)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的電路分析

有人會(huì)說(shuō)轉(zhuǎn)向燈的控制不簡(jiǎn)單，我轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向桿就可以做到，但這只是表面文章。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向燈電路的分析，可以加深對(duì)轉(zhuǎn)向燈控制原理的理解。

如下圖所示，是車(chē)燈轉(zhuǎn)向控制的電路圖。如果要左轉(zhuǎn)，首先電流從電池正極開(kāi)始，經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。如果線(xiàn)路短路，保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷，電流不會(huì)流向點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。這種保險(xiǎn)絲一般稱(chēng)為主保險(xiǎn)絲。

然后通過(guò)一根保險(xiǎn)絲接到閃光繼電器的B端，閃光繼電器是電子式的，這其實(shí)就是三極管的控制原理。在繼電器中，首先，B端和E端形成一個(gè)回路。當(dāng)我們將開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到左側(cè)位置時(shí)，內(nèi)部的L電路就會(huì)斷開(kāi)，電流會(huì)從L端流出，然后經(jīng)過(guò)各個(gè)左轉(zhuǎn)向燈，再通過(guò)車(chē)身上的金屬外殼接地回到電池負(fù)極，從而形成對(duì)整個(gè)左轉(zhuǎn)向燈的控制。同樣，也可以得到右轉(zhuǎn)信號(hào)的控制原理。

基于車(chē)身控制模塊控制的轉(zhuǎn)向燈原理

有些車(chē)型的轉(zhuǎn)向燈是由BCM控制的，比如別克這樣的美系車(chē)。如下圖所示，車(chē)身控制模塊通過(guò)內(nèi)部控制芯片和CAN H(高速CAN)和CAN L(低速CAN)分別控制左右轉(zhuǎn)向燈的輸出，同時(shí)還檢測(cè)轉(zhuǎn)向燈的輸出電流。每個(gè)轉(zhuǎn)向燈(包括左轉(zhuǎn)向燈和右轉(zhuǎn)向燈)與BCM裝置并聯(lián)。當(dāng)左側(cè)或右側(cè)的一個(gè)轉(zhuǎn)向燈出現(xiàn)故障時(shí)，BCM可以檢測(cè)到電流的變化。

轉(zhuǎn)向燈正常工作時(shí)，設(shè)計(jì)以每分鐘75-85的頻率變化，閃爍時(shí)間比為空約50%(開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間相同)。轉(zhuǎn)向燈的工作狀態(tài)和頻率通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)通信同步發(fā)送到儀表盤(pán)，這樣儀表盤(pán)上的指示燈就會(huì)以相同的頻率閃爍，告訴駕駛員了解燈的轉(zhuǎn)向情況。

危險(xiǎn)警告燈信號(hào)優(yōu)于轉(zhuǎn)向燈

警示燈信號(hào)的控制基于轉(zhuǎn)向燈控制電路。當(dāng)我們按下警示燈開(kāi)關(guān)時(shí)，警示燈在沒(méi)有閃光繼電器和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的情況下打開(kāi)。因?yàn)槲ｋU(xiǎn)警示燈是車(chē)主對(duì)周?chē)?chē)輛和人群車(chē)輛有危險(xiǎn)的警告，所以這個(gè)控制的優(yōu)先級(jí)高于轉(zhuǎn)向燈。

實(shí)際駕駛時(shí)也是如此。當(dāng)我們打開(kāi)左轉(zhuǎn)向燈時(shí)，如果我們打開(kāi)危險(xiǎn)警示燈，那么左轉(zhuǎn)向燈和右轉(zhuǎn)向燈就會(huì)一起點(diǎn)亮。如果轉(zhuǎn)向燈有問(wèn)題，我們可以通過(guò)打開(kāi)危險(xiǎn)警告燈來(lái)判斷相關(guān)的故障位置。例如，如果左轉(zhuǎn)向燈沒(méi)有打開(kāi)，那么我們將打開(kāi)危險(xiǎn)警告燈，看看左轉(zhuǎn)向燈是否打開(kāi)。如果它是打開(kāi)的，則意味著它是一個(gè)閃光繼電器、保險(xiǎn)絲或轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)。如果左轉(zhuǎn)向燈不亮，說(shuō)明左轉(zhuǎn)向燈的燈泡或連接器損壞或松動(dòng)。

總結(jié):汽車(chē)的轉(zhuǎn)向燈是通過(guò)控制電子閃光器的電路來(lái)左右轉(zhuǎn)向的。有些車(chē)型使用車(chē)身控制模塊控制轉(zhuǎn)向燈，比較先進(jìn)，但存在的問(wèn)題是線(xiàn)路容易出現(xiàn)故障，維護(hù)比較復(fù)雜。

汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)電子助力和液壓助力方式

汽車(chē)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)-電子助力更適合普通家用汽車(chē)

定向電力系統(tǒng)的類(lèi)型包括:

液壓助力電子助力電子液壓助力

三種助力系統(tǒng)，哪一種體驗(yàn)最好，最適合家用車(chē)？這個(gè)問(wèn)題的答案是沒(méi)有爭(zhēng)議的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)踏板車(chē)只選擇一種，那就是“電子助力”(也叫電動(dòng)助力系統(tǒng))。為什么呢？要了解電子助力的優(yōu)勢(shì)，首先要了解液壓助力的特點(diǎn)。

以前靠液壓力供能的老爺車(chē)多采用液壓動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)工作原理比較簡(jiǎn)單。當(dāng)方向盤(pán)處于直行中間位置時(shí)，轉(zhuǎn)向器控制閥關(guān)閉，蓄壓器完成蓄壓。轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)，集成式機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)開(kāi)始工作，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)正在控制轉(zhuǎn)向閥移動(dòng)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力油(液壓油)將與動(dòng)力缸的油室連通，從而由活塞連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向桿實(shí)現(xiàn)動(dòng)力轉(zhuǎn)向。

液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器曾經(jīng)被認(rèn)為是最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，只要定期更換轉(zhuǎn)向動(dòng)力油，使用壽命就可以和整車(chē)一樣。而且即使轉(zhuǎn)向器損壞，也能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)幾次動(dòng)力轉(zhuǎn)向，安全性比較理想，所以重型車(chē)也會(huì)使用這個(gè)系統(tǒng)，但現(xiàn)階段基本被淘汰。

缺點(diǎn):液壓動(dòng)力系統(tǒng)強(qiáng)度變化不科學(xué)，具有以下特點(diǎn)。

低速轉(zhuǎn)向-重高速轉(zhuǎn)向-輕

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，助力強(qiáng)度會(huì)越來(lái)越大，而怠速標(biāo)準(zhǔn)下的助力強(qiáng)度會(huì)越來(lái)越弱。但是，高頻轉(zhuǎn)彎的道路主要是限速相對(duì)較低的低速城市道路，使用這種系統(tǒng)往往很累。同時(shí)，在高速行駛時(shí)，方向盤(pán)應(yīng)該已經(jīng)比較重了，因?yàn)殡S著車(chē)速的增加，車(chē)輛很容易因?yàn)檫^(guò)度快速轉(zhuǎn)向而失控，所以從安全駕駛的角度來(lái)說(shuō)，液壓動(dòng)力也應(yīng)該被淘汰。

關(guān)鍵是這款轉(zhuǎn)向器的動(dòng)力強(qiáng)度基本無(wú)法調(diào)節(jié)，或者說(shuō)很難調(diào)節(jié)；調(diào)整拆卸助力器壓力調(diào)節(jié)裝置和更換彈簧的方式，以改變輸出壓力值。而且左右轉(zhuǎn)彎時(shí)容易出現(xiàn)力度和力度的不平衡。由于動(dòng)力輔助的原理和設(shè)計(jì)等諸多問(wèn)題，很多新車(chē)在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)落地后都會(huì)出現(xiàn)這些問(wèn)題，但不用擔(dān)心電動(dòng)助力。

電子助力的結(jié)構(gòu)和原理其實(shí)比液壓助力更簡(jiǎn)單，作為助力核心的電機(jī)一定比傳統(tǒng)的油助力更理想。系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括電子控制單元和電機(jī)。轉(zhuǎn)向時(shí)控制器與ECU聯(lián)動(dòng)進(jìn)行分析。根據(jù)車(chē)速和ESP系統(tǒng)各傳感器的數(shù)據(jù)，決定助力強(qiáng)度的調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)如下。

高速轉(zhuǎn)向·重低速轉(zhuǎn)向·輕

這是最科學(xué)的設(shè)計(jì)。代替走路，開(kāi)車(chē)需要降低操作強(qiáng)度，電子電源可以增加電機(jī)電流來(lái)增加功率強(qiáng)度。用一個(gè)手指就可以輕松地移動(dòng)方向盤(pán)。隨著車(chē)速的逐漸提高，助力的力度越來(lái)越弱，更重的方向盤(pán)可以防止新手誤操作。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，電子助力應(yīng)該是一個(gè)安全的配置。

要點(diǎn):電力電子系統(tǒng)有兩個(gè)比較突出的優(yōu)缺點(diǎn)。

沒(méi)有轉(zhuǎn)向助力油-無(wú)需維護(hù)路感反饋極差-沒(méi)有操控樂(lè)趣

使用電動(dòng)機(jī)輔助的最佳優(yōu)點(diǎn)是減少了汽車(chē)保養(yǎng)項(xiàng)目，省去了每幾萬(wàn)公里需要換油的部件，不用擔(dān)心因輔助油質(zhì)量問(wèn)題或更換不及時(shí)而損壞轉(zhuǎn)向器。

但特殊的用途是控制電機(jī)和機(jī)械齒輪結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，方向盤(pán)的操作需要通過(guò)電機(jī)反饋給車(chē)輪，而車(chē)輪與地面相互作用力的反饋也需要通過(guò)電機(jī)反饋給方向盤(pán)——手感會(huì)基本缺失，方向盤(pán)無(wú)法反饋路面的真實(shí)信息。

所以電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向主要應(yīng)用于普通的代步車(chē)、公交車(chē)和卡車(chē)，追求駕駛樂(lè)趣的后驅(qū)和四驅(qū)轎跑車(chē)，特別需要路感反饋的越野車(chē)主要是液壓助力轉(zhuǎn)向，但種類(lèi)不同。

電子優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)前兩節(jié)對(duì)液壓動(dòng)力和電子動(dòng)力的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了說(shuō)明，可以概括為:液壓系統(tǒng)路感清晰但操作強(qiáng)度高，電子動(dòng)力系統(tǒng)路感模糊但操作容易；第一類(lèi)高性能車(chē)不適合高速操控，第二類(lèi)低速因?yàn)閯?dòng)力太大，很難精確控制。那么是否足以中和兩者的優(yōu)劣呢？

電機(jī)加壓助力油使用傳統(tǒng)助力結(jié)構(gòu)

其實(shí)這個(gè)系統(tǒng)也很簡(jiǎn)單，因?yàn)榧儥C(jī)械液壓動(dòng)力的強(qiáng)度是超越發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速的，結(jié)果就是“低重量高弱點(diǎn)”；那么，將電源升級(jí)為“電機(jī)+電控”，用電子動(dòng)力程序?qū)崿F(xiàn)“低輕高重”，就能達(dá)到提升駕駛體驗(yàn)和安全駕駛的目的。

剩下的就是通過(guò)傳動(dòng)活塞桿和轉(zhuǎn)向器，通過(guò)這些機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)路面起伏的真實(shí)手感反饋，從而實(shí)現(xiàn)以駕代步和操控樂(lè)趣的高度融合。

但是這個(gè)系統(tǒng)的制造成本還是偏高，所以只有少數(shù)中高檔車(chē)使用；家用滑板車(chē)還是建議使用電子動(dòng)力，因?yàn)槠胀{駛員沒(méi)有追求極限駕駛的技術(shù)儲(chǔ)備，車(chē)輛也沒(méi)有足夠的動(dòng)力儲(chǔ)備。在同時(shí)使用兩種動(dòng)力系統(tǒng)的車(chē)輛的過(guò)程中，個(gè)人還是比較傾向于“省力”的——尤其是以城市道路代步為主的司機(jī)。