Sv tlomety a elektronika sv tlomet František Vaník, Vilém Hole ek Škoda Auto, TML – vývoj sv tlomet 13.11.2009
Tento materiál vznikl jako sou ást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpo tem R.
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Obsah
Elektronika v oblasti p edních sv tlomet 1. Systémy ízení sklonu sv tlomet – LWR - manuální LWR - automatické LWR - dynamické LWR 2. Systémy adaptivních sv tlomet – AFS - sv tla do zatá ky - statické - dynamické a) rohový sv tlomet (CornerLight) b) systém Halogen AFS (LowAFS) c) systém Xenon AFS d) systém Xenon AFS High 2
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet ízení sklonu sv tlomet - LWR
10 cm
edpis EHK .48
tlumené sv tlo 10 m
Sv tlomety s funkcí tlumeného sv tla: a) halogenovou
- manuální LWR
b) xenonovou (plynová výbojka) - automatické LWR - dynamické LWR 3
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém LWR manuální LWR DC motorky
Ovlada LWR
halogenové tlumené sv tlo
4
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém LWR manuální LWR Ovlada LWR
DC motorky
halogenové tlumené sv tlo
schéma zapojení R
M
R
R4
UBAT
10 k
UG 390
osa otá ení parabola
M R
ka DC motorek
5
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém LWR automatické LWR M-CAN
DC motorky
íd. jednotka LWR
xenonové tlumené sv tlo nápravový sensor LWR
automatické LWR
M-CAN
krokové motorky
íd. jednotka LWR
xenonové tlumené sv tlo nápravový sensor LWR
6
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
nápravový sensor LWR
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém LWR automatické LWR M-CAN
DC motorky
íd. jednotka LWR
xenonové tlumené sv tlo nápravový sensor LWR
schéma zapojení
ídící jednotka LWR
M
R
UBAT UG
M R
7
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
M-CAN
Sv tlomety a elektronika sv tlomet
nap. signál [V]
Poteciometrický LWR senzor - zástavba
5 4,5
2,5
0,5 0 -35°
0°
+35°
8
+145°
+180°
+215° úhel nato ení [°]
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém LWR dynamické LWR = regulace b hem jízdy vozu krokové motorky
M-CAN íd. jednotka LWR
xenonové tlumené sv tlo nápravový sensor LWR
nápravový sensor LWR
Vstupní informace: - p ední a zadní senzor: PWM signál: + - M-CAN (Highspeed CAN – 500kBaud)
9
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Dyn. regulace sklonu sv tlomet Výstup:
- ízení krokových motork (levý a pravý sv tlomet) osa otá ení parabola
ka
DC/krokový motorek
Cíl: =10
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Dyn. regulace sklonu sv tlomet
Posuzování dyn. regulace sklonu sv tlomet : - více možných variant regulace a) subjektivní posouzení (pohled a pocit idi e) - rozdílné názory idi , rozdílné vnímání idi b) objektivní posouzení: - statické m ení - nakládaní vozu + m ení sklonu sv tlomet (regloskop) = homologa ní zkouška - m ení náklon vozu + m ení sklonu sv tlomet p i jízd - záznam jízdy (vstupní informace) - záznam ízení krokových motork - vzájemné porovnání výsledk Kritéria posuzování: 1) odchylky od žádané polohy sv tlometu (EHK .48) – bezp. faktor 2) možnost osln ní protijedoucích – bezp. faktor 3) harmonie pohybu sv tlomet – subjektivní vnímání idi e
11
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Algoritmy regulace sklonu sv tlomet
Srovnání odchylek sklonu sv tlometu od požadované polohy pro r zné algoritmy automatické regulace sklonu
1
0.05
2
brzda
Odchylky sklonu sv tlometu (rad]
0.04 Algoritmus VUT 0.03
0.02 Hranice osln ní protijedoucích vozidel 0.01
0
-0.01
-0.02 Dynamické LWR (dynamické chování) -0.03
0
2
4
Automatické LWR (statické chování) 6
8
10
12
14
16
18
as [s]
12
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
20
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém - AFS pravý corner
CornerLight
corner
- manuální LWR - corner
DC motorek
Ovlada LWR
íd. jednotka AFS DC motorek
corner
levý corner
13
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
M-CAN - rychlost vozu - nato ení volantu - stav blika …
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém - AFS pravý corner
CornerLight
corner
- manuální LWR - corner
Ovlada LWR
DC motorek
M-CAN - rychlost vozu - nato ení volantu - stav blika …
íd. jednotka AFS DC motorek
corner
levý corner pravý corner
corner
Halogen AFS - manuální LWR - dynamické sv tlo do zatá ky - corner
DC motorek
Ovlada LWR
inteligetní kr. motorek
LIN
íd. jednotka AFS
DC motorek
inteligetní kr. motorek
corner
levý corner 14
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
M-CAN - rychlost vozu - nato ení volantu - stav blika …
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém - AFS st. sv tlo
Xenon AFS - dynamické LWR - dynamické sv tlo do zatá ky
sv tlomet
M-CAN - rychlost vozu - nato ení volantu - stav blika …
výkonový modul kr. motorky íd. jednotka AFS
SubCAN sv tlomet výkonový modul kr. motorky
st. sv tlo
15
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Architektura systém - AFS st. sv tlo
Xenon AFS - dynamické LWR - dynamické sv tlo do zatá ky
sv tlomet
M-CAN - rychlost vozu - nato ení volantu - stav blika …
výkonový modul kr. motorky íd. jednotka AFS
SubCAN sv tlomet výkonový modul kr. motorky
st. sv tlo
Xenon AFS High - dynamické LWR - dynamické sv tlo do zatá ky - zm ny rozložení sv tla na vozovce podle režimu jízdy mód „C“ - standardní („mezim stské“) sv tlo mód „E“ - „dálni ní“ sv tlo mód „V“ - „m stské“ sv tlo mód „W“ - sv tlo do špatného po así (mlha, déš )
C
E 16
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
Corner
13.11.2009
V
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Systémy adaptivních sv tlomet - AFS rohové/odbo ovací sv tlo
Corner light tlumené sv tlo rohové/odbo ovací sv tlo
Halogen/Xenon AFS natá ecí tlum. sv tlo mezim. sv tlo
rohové/odbo ovací sv tlo
Xenon AFS High
dáln. sv tlo 17
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
st. sv tlo 13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Systémy adaptivních sv tlomet - AFS
Corner light Rohové sv tlo odbo .sv. (-30° až -60°) (Corner light) Odbo ovací sv tlo • samostatn homologováno • integrované s mlhovkou (Škoda Auto.) - Výška montáže 250 – 900 mm nad zemí - deaktivace nad 40 km/h
18
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Systémy adaptivních sv tlomet - AFS
Halogen / Xenon AFS
Rozsah: - 15° až + 45°
- sv tlo do zatá ek statické (-15° až - 45°) íd. sv. zdroj ve sv tlometu spíná podle nato ení volantu deaktivace nad 50 km/h • Výška montáže 500 – 1200 mm nad zemí
dynamické (Schwenkmodul) (±15°) horizontáln natá ecí sv. jednotka natá ení ízeno podle nato ení volantu
statický + dynamický optimální výkonnost sv. svazku (viz Passat, Audi A8, Roomster, Fabia II)
19
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Systémy adaptivních sv tlomet - AFS
Xenon AFS High Nový p edpis umož uje: Realizaci nových mód (nové sv. stopy) zm ny svazku tlumeného sv tla (sou asné horizontální i vertikální natá ení)
stské sv tlo (town light)
Mezim stské sv tlo – tlumené sv tlo Dálni ní sv tlo (motorway beam)
Osv tlení za dešt (wet road lighting)
20
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Systémy adaptivních sv tlomet - AFS
stské sv tlo
tlum. sv tlo
stské sv tlo
21
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Systémy adaptivních sv tlomet - AFS
tlum. sv tlo
Dálni ní sv tlo
dálni ní sv.
22
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Systémy adaptivních sv tlomet - AFS
Sv tlo do špatného po así
tlum. sv tlo
23
sv tlo do p. po así
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Denní svícení
24
tl. sv tlomety
denní sv tlo
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet
Vaše otázky ?
25
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet
Backup
26
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Manuální LWR Schéma zapojení
+ (12V) UBAT
R4 10 k
M
R 390
UG
(kostra)
DC motorek levý
M
DC motorek pravý
LWR potenciometr
27
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Potenciometrický LWR senzor R1
R U
R1 x R2
R2 Rz
U20 Rz
U2
U2
Princip funkce potenciometrického senzoru jezdec
V módu reostatu platí :
x R2 x0 = R
odp. dráha
V módu potenciometru je nezatížené výstupní nap tí U20 dáno vztahem:
U20
=
osa otá ení
x0 = délka odp. dráhy
R2 U R1 + R2
=
x x0 U
U
US
Princip oto ného potenciometru: 28
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Dyn. regulace sklonu sv tlomet Vstupní informace:
frekvence PWM 200±25%
- p ední a zadní senzor: PWM signál:
87,5% PWM [%] T LOW (st ída)
Tperioda
teplotní rozsah: ící rozsah: výstupní signál: pracovní cyklus: napájení: životnost:
-40°C - +125°C 3x ±60° digitální (PWM) 12,5% - 87,5% 5V±0,5V 5x106 cykl
12,5% -60°
úhel [°]
+60°
- sb rnice M-CAN (500kBaud): zapnutí sv tlomet [0/1] rychlost vozu [km/h] poloha plyn. pedálu [%] brzd ní [0/1] stav spojky [0/1]
29
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Algoritmy regulace sklonu sv tlomet POROVNANI NAKLONU KAROSERIE S NAKLOPENIM SVETLOMETU Nakon karoserie vypocteny z udaju snimacu Nakloneni svetlometu s Harmonickym nastavenim algoritmu Nakloneni svetlometu s Dynamickym nastavenim algoritmu
0.045 0.04 0.035
naklon [rad]
0.03 0.025 zabrzdeni 0.02 0.015 0.01 0.005 2. rychlostni stupen
1. rychlostni stupen 0 -0.005
5
6
30
7
8
9 cas [s]
10
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
11
12
13.11.2009
13
14
Sv tlomety a elektronika sv tlomet
ak ní elementy: - spínání rohových sv tlomet - natá ení hlavních sv tlomet - ovládání sklonu sv tlomet (dostate rychlé) - dynamické LWR (v p ípad xenonových sv tlomet ) - ovládání zm ny geometrie sv telných svazk
31
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
Xenon AFS High
informace: - o zapnutí sv tlomet - o rychlosti vozu - o nato ení volantu/kol - o zapnutí blika
Xenon AFS
Požadavky na systém:
Halogen AFS
Corner light
Systémy adaptivních sv tlomet - AFS
Sv tlomety a elektronika sv tlomet Denní sv tlo Daytime running light - lepší viditelnost vozu b hem dne – bezpe nost - automatické zapnutí p i nastartování vozu - vypnutí p i zapnutí jakékoliv jiné p ední sv telné funkce - neovliv uje životnost dalších sv telných funkcí (tlumené, dálkové) - samostatná sv. jednotka nebo integrovaná ve sv tlometu - homologace samostatn
32
INVESTICE DO ROZVOJE VZD LÁVÁNÍ
13.11.2009
