Sistemul de reglare automată a înălțimii farurilor

Starea de încărcare și mișcarea de tangaj a vehiculului modifică intervalul de iluminare a farurilor. Acest lucru îi poate orbi pe ceilalți participanți la trafic. Acesta este motivul pentru care sistemele de reglare a înălțimii farurilor (HLS – Headlight Leveling System)) sunt prevăzute de lege.

Sisteme manuale de reglare a înălțimii farurilor

Un sistem de reglare a înălțimii farurilor reglează înălțimea liniei de separare în funcție de starea de încărcare a vehiculului. Acest lucru este menit să evite orbirea participanților la traficul din sens opus atunci când vehiculul este încărcat.
Pe modelele actuale de vehicule sunt instalate sisteme manuale și automate de reglare a înălțimii farurilor. În cazul sistemelor manuale, șoferii trebuie să regleze singuri înclinarea farurilor cu ajutorul unui comutator. Există sisteme acționate pneumatic și electric.
Problema este că multe vehicule încărcate orbesc vehiculele care circulă din sens opus, deoarece șoferii nu sunt suficient de bine informați cu privire la posibilitățile de reglare și la funcția acestora pe vehiculul lor.

Sisteme automate de reglare a înălțimii farurilor

Construcția unui Sistem automat de reglare a înălțimii farurilor
Aceste sisteme de reglare a înălțimii farurilor își îndeplinesc sarcina fără ca șoferul să intervină. Facem distincția între două sisteme: nivelarea semi-statică și nivelarea dinamică a farurilor.
În Figura 2 sunt prezentate componentele unui astfel de sistem:

Sistemul semi-static de nivelare a farurilor
Pentru sistemele de reglare automată a înălțimii farurilor, distingem două sisteme: sistemele de reglare semi-statică și dinamică a farurilor. Sistemul semi-static de reglare a farurilor corectează doar modificările înclinării farurilor datorate schimbărilor în starea de încărcare.
O unitate de control evaluează datele provenite de la senzorii de pe puntea față și spate, le compară cu datele nominale stocate și declanșează în consecință motoarele de acționare ale farurilor.

De obicei, se utilizează același tip de motoare de acționare ca și în cazul sistemelor manuale de reglare a înălțimii farurilor. În cazul vehiculelor compacte fără o depășire mare a roților, acest sistem oferă posibilitatea de a renunța la senzorul de pe puntea față, deoarece modificările de înclinare se produc în principal numai pe puntea spate. În plus, reglarea semi-statică a farurilor funcționează cu o amortizare mare, adică efectuează reglaje numai atunci când caroseria este înclinată pentru perioade prelungite. În seturile de conversie a xenonului de la HELLA se utilizează un sistem cu ultrasunete. Aici, senzorul măsoară distanța directă față de drum.

Sistemul dinamic de nivelare a farurilor
În prezent, aproape toate vehiculele echipate cu faruri cu xenon sunt dotate cu sisteme dinamice de reglare a farurilor, care reacționează, de asemenea, la schimbările de înclinare legate de condus, cum ar fi accelerarea și frânarea.

Figura 4 prezintă construcția unui sistem dinamic de nivelare a farurilor. Unitatea de control calculează datele nominale pe baza datelor senzorilor, ținând cont de condițiile de conducere. Spre deosebire de sistemele semi-statice de reglare a farurilor, motoarele de acționare sunt apoi declanșate în câteva fracțiuni de secundă. Pentru a face posibile aceste timpi de răspuns rapizi, motoarele pas cu pas sunt utilizate în principal ca actuatori pe faruri.

Dispozitive de acționare pentru sisteme manuale și automate de nivelare a farurilor
În sistemele existente în prezent pe piață, au devenit predominante actuatoarele electrice de reglare a înălțimii farurilor, care în prezent sunt construite în cea de-a treia generație cu îmbunătățiri suplimentare (versiunea 3i).

HELLA oferă soluții de sistem optime, specifice clientului. Actuatoarele de reglare a înălțimii farurilor pentru integrarea în faruri, precum și actuatoarele de reglare a înălțimii farurilor montate în exterior, cu sau fără setări manuale de bază, sunt disponibile în versiuni de 12 V și 24 V. Un proces de fabricație complet automatizat, cu standarde de calitate ridicate, garantează o producție de peste 10 milioane de actuatoare pe an.

ISM (Intelligent Stepper Motor)
Motorul pas cu pas inteligent (ISM (Intelligent Stepper Motor) combină motorul pas cu pas bipolar cu electronica de putere, care în mod normal sunt adăpostite într-o unitate de control separată, pentru a forma o unitate mecatronică. Componenta centrală a ISM este un circuit integrat care implementează controlul complet al motorului pas cu pas, diagnosticarea și interfața cu sistemul de nivel superior prin intermediul unui modul de comunicații cu o interfață LIN-bus integrată.

Principalele avantaje funcționale ale motorului pas cu pas inteligent sunt:
● Controlul micropasului (funcționare silențioasă și cu rezonanță redusă)
● Capacitate de diagnosticare
● Compatibilitate electromagnetică îmbunătățită
● Gestionarea parțial autonomă a erorilor
● Concept optimizat de cablare
HELLA utilizează tehnologia ISM în special în sistemele de faruri variabile. Pe lângă motorul pas cu pas inteligent pentru reglarea dinamică a farurilor, iluminarea dinamică în curbă și cilindrul modulului VARIOX® sunt echipate cu motoare pas cu pas inteligente.

Unitatea de control pentru sisteme automate și dinamice de reglare a înălțimii farurilor
Începând cu 1995, unitățile de control HELLA pentru sistemele automate și dinamice de reglare a înălțimii farurilor au fost utilizate la vehiculele cu lumini cu xenon.
Noua generație de unități de control pentru reglarea înălțimii farurilor dispune de o ieșire suplimentară LIN-bus și, prin urmare, se transformă într-o componentă standard universală. Datele de deviație ale senzorilor de axă sunt procesate în unitatea de control și sunt convertite în valori de control pentru reglarea intervalului de iluminare cu ajutorul unor algoritmi sofisticați.

Designul modular al unităților de control face posibilă combinarea componentelor individuale, cum ar fi carcasa, conectorii, placa de circuite imprimate sau software-ul, în funcție de diferitele cerințe ale clienților, pentru a obține un maxim de sinergie și flexibilitate a costurilor. Datorită interfeței CAN-bus, este posibilă adaptarea unității de control la diferite tipuri de vehicule la sfârșitul liniei de producție a vehiculelor prin codificarea sau programarea parametrilor specifici.

Senzorul inductiv de nivel al vehiculului
Pentru o serie de sisteme ale vehiculului care sporesc siguranța și confortul, cum ar fi suspensia automată, controlul nivelului, precum și reglarea automată a farurilor, este necesară înregistrarea înclinării actuale a vehiculului.
Un senzor inductiv de nivel al vehiculului are mai multe bobine pe placa de circuit prin care trece curentul și care generează un câmp electromagnetic. Această placă de circuite mișcă un rotor metalic conectat la maneta de acționare a senzorului, care influențează câmpul electromagnetic. Bobinele suplimentare de pe placa de circuite a senzorului înregistrează o modificare a câmpului în funcție de poziția pârghiei senzorului, care este analizată de un ASIC dezvoltat special în acest scop.

Cu acest senzor, pot fi realizate diferite zone unghiulare cu o liniaritate ridicată și constantă. Senzorul inductiv de axă furnizează atât un semnal analogic, cât și un semnal PWM. Senzorul funcționează cu o precizie remarcabilă și este complet independent de temperatură. Poziția nulă a senzorului poate fi variată individual. O dezvoltare ulterioară a acestui senzor este noul senzor inductiv, care furnizează un semnal PWM repetat comprimat la 75%. Prin urmare, senzorul poate fi utilizat pe mai multe platforme ca o componentă comună. Diferitele poziții de instalare și toleranțe de montare sunt compensate prin ajustări electronice în unitatea de control de analiză.
Următoarele obiective de dezvoltare sunt optimizarea spațiului de instalare și îmbunătățirea semnalului de ieșire pentru aplicații pe șasiu (senzor de nivel al vehiculului din a doua generație).

Unitate de comandă a nivelării farurilor integrată în senzor
Într-o etapă ulterioară de dezvoltare pentru reglarea automată a farurilor la vehiculele compacte, unitatea de control separată a fost integrată în senzorul de axă: Unitatea de control electronic integrat al senzorului (SIECU).

Baza pentru unitatea de control a reglării la nivel a farurilor integrată în senzor este senzorul inductiv de nivel al vehiculului. Interfețele mecanice, cum ar fi dispozitivul de fixare și maneta senzorului, sunt identice cu cele ale senzorilor de punte.
Fiind o unitate de control integrată în senzor pe puntea spate, această soluție pentru reglarea automată a nivelului farurilor nu este potrivită doar pentru vehiculele cu faruri cu xenon datorită avantajelor sale, ci oferă, de asemenea, un plus de confort și siguranță la vehiculele cu faruri cu halogen atunci când este utilizată ca înlocuitor pentru reglarea manuală a nivelului farurilor.

Sfaturi privind sistemele automate de reglare a înălțimii farurilor

Dacă există o defecțiune electrică la sistemul de echilibrare a farurilor în timpul conducerii, farurile rămân în această poziție. La alte autovehicule, însă, farurile sunt mutate în poziția inițială și rămân acolo. Șoferul este întotdeauna avertizat cu privire la eroare printr-un semnal luminos sau un mesaj text în cockpit.

Cauzele defectelor sistemelor automate de reglare a înălțimii farurilor

• Motoarele de acționare ale farurilor sunt defecte
• Senzorul sistemului de nivelare a farurilor pentru nivelul vehiculului este defect
• Unitatea de control a fost înlocuită și nu a fost codificată
• Farurile nu au fost reglate (setarea de bază)
• Unitatea de control este defectă
• Cablu de date întrerupt
• Nu există tensiune de alimentare
• Avarie mecanică

Diagnosticarea senzorilor
Pentru reglarea farurilor, este necesar, în general, un tester de diagnosticare pentru un sistem automat HLS. Acesta poate fi utilizat, de asemenea, pentru a efectua diagnosticarea sistemului de reglare a înălțimii farurilor.

Cu toate acestea, sistemul de reglare a înălțimii farurilor poate fi inspectat fără un tester de diagnosticare, cu ajutorul unui multimetru și al unui osciloscop. Cu toate acestea, este important să vă asigurați întotdeauna că este disponibilă o schemă de circuit a sistemului care urmează să fie testat.

Verificarea funcționării
● Așezați vehiculul neîncărcat pe o suprafață plană.
● Aliniați aparatul de iluminare în fața autovehiculului și porniți faza scurtă. Verificați linia de separare corectă.
● Adăugați o sarcină în partea din spate a vehiculului, de exemplu, încărcând portbagajul. În cazul egalizării semi-statice a farurilor, reglarea farurilor are loc după câteva secunde și poate fi urmărită pe setul de faruri.

În cazul reglajului dinamic al farurilor, reglarea are loc extrem de rapid, astfel încât, în cazul unor vehicule, procesul de reglare este perceput doar ca un scurt „flash” pe ecranul de testare al fasciculului. În cazul unor vehicule, această ajustare are loc însă numai în timpul conducerii.