一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，包括燈體、支架、滑桿、直線作動器、弧線電機、位置傳感器、微控制器和萬向節(jié)，其特征在于所述萬向節(jié)位于弧線電機的圓心，所述的微控制器通過導線與弧線電機、直線作動器和位置傳感器相連。本實用新型的燈體實現(xiàn)了水平和垂直兩自由度的角度調(diào)節(jié)，保證了燈體轉(zhuǎn)向的快速性、轉(zhuǎn)角的精確性，確保照亮了“盲區(qū)”。
【專利說明】一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車前大燈照明方向、角度及寬度的調(diào)節(jié)裝置，特別是一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)車輛前大燈方向固定，大燈光線因和車輛行駛方向保持一致，在夜間或者氣候原因造成的視線不良情況下，轉(zhuǎn)彎時不可避免出現(xiàn)照明“盲區(qū)”；另當載重、加速、減速、上坡、下坡等各種變化的軸載荷導致大燈傾角變化，無法有效照明車輛行駛方向的路面。在這些情況下，若路上存在障礙物，可能會引發(fā)交通事故。
[0003]汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向技術(shù)(AFS)主要是改善夜間以及氣候因素所造成的視線不良問題。前大燈智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠根據(jù)行車速度、車身轉(zhuǎn)向角度、加減速、軸間載荷的變化等因素自動調(diào)節(jié)前大燈的水平轉(zhuǎn)向角度和垂直仰角，以便及時照亮“未到達”的區(qū)域，提供全方位的安全照明，確保夜間行車的安全。
[0004]申請?zhí)枮?01220083167.5的專利《異步控制隨動轉(zhuǎn)向大燈系統(tǒng)》、申請?zhí)枮?01220399526.8的專利《汽車自動隨動轉(zhuǎn)向前大燈裝置》、以及現(xiàn)有汽車中的前大燈智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由燈具、支架、控制器、伺服電機或步進電機和定位齒輪組成。其原理是通過使用一臺電機控制轉(zhuǎn)軸在垂直方向上下轉(zhuǎn)到達到燈體仰角的調(diào)節(jié)，使用一臺電機控制齒輪使燈體水平方向轉(zhuǎn)動。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高且容易出現(xiàn)故障。另外由于燈體轉(zhuǎn)向是通過電機驅(qū)動齒輪完成的，存在轉(zhuǎn)向滯后、轉(zhuǎn)向靈敏度差、轉(zhuǎn)向角度偏差、爬行等問題，不能反映司機的真實意圖。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種無需齒輪傳動、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低廉，且能夠滿足`前大燈水平和垂直自由度的轉(zhuǎn)向靈明度高、轉(zhuǎn)向角度準確的要求，符合司機的轉(zhuǎn)向意圖的汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向驅(qū)動系統(tǒng)。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，包括燈體、支架、滑桿、直線作動器、弧線電機、位置傳感器、微控制器和萬向節(jié)，其特征在于所述萬向節(jié)位于弧線電機的圓心，所述的微控制器通過導線與弧線電機、直線作動器和位置傳感器相連。
[0007]所述的支架通過萬向節(jié)安裝在弧線電機圓心，所述的弧線電機包括弧線電機定子和弧線電機動子，所述的弧線電機動子中心處安裝一直線作動器，所述的直線作動器與弧線電機所在的平面垂直，所述的直線作動器和滑桿萬向相連，所述的滑桿安裝在燈體尾部。
[0008]所述的位置傳感器是絕對式編碼器，所述的位置傳感器包括光柵或磁柵，所述的弧線電機上安裝有光柵或磁柵，所述的直線作動器上安裝有光柵或磁柵。
[0009]所述的燈體水平轉(zhuǎn)動方向與弧線電機動子運動方向在圓周上是一致的，所述的燈體在垂直方向上的運動方向和直線作動器動作方向相反。[0010]所述的弧線電機和直線作動器為三相永磁型或者異步感應型或者磁阻型。
[0011]采用上述技術(shù)方案后，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型的燈體實現(xiàn)了水平和垂直兩自由度的角度調(diào)節(jié)，保證了燈體轉(zhuǎn)向的快速性、轉(zhuǎn)角的精確性，確保照亮了
“盲區(qū)”。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0014]圖3是本實用新型一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)中使用的電機機構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本實用新型一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)使用的弧線電機驅(qū)動控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是本實用新型一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)使用的直線作動器驅(qū)動控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、燈體 2、支架 3、滑桿 4、直線作動器 5、弧線電機 5_1弧線電機定子 5-2弧線電機動子 6、位置傳感器 7、微控制器 8、萬向節(jié)。
【具體實施方式】
[0018]下面根據(jù)說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的解釋。
[0019]如圖1、圖2所示，一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，包括燈體1、支架2、滑桿3、直線作動器4、弧線電機5、位置傳感器6、微控制器7和萬向節(jié)8，其特征在于所述萬向節(jié)8位于弧線電機5的圓心，所述的微控制器7通過導線與弧線電機5、直線作動器4和位置傳感器6相連。在弧線電機5和直線作動器4上安裝位置傳感器6。
[0020]所述的支架2通過萬向節(jié)8安裝在弧線電機5圓心，如圖3所示，所述的弧線電機5包括弧線電機定子5-1和弧線電機動子5-2，所述的弧線電機動子5-2中心處安裝一直線作動器4，所述的直線作動器4與弧線電機5所在的平面垂直，所述的直線作動器4和滑桿3萬向相連，所述的滑桿3安裝在燈體I尾部。
[0021 ] 所述的位置傳感器6是絕對式編碼器，所述的位置傳感器6包括光柵或磁柵，所述的弧線電機5上安裝有光柵或磁柵，所述的直線作動器4上安裝有光柵或磁柵。
[0022]所述的燈體I水平轉(zhuǎn)動方向與弧線電機動子5-2運動方向在圓周上是一致的，所述的燈體I在垂直方向上的運動方向和直線作動器4動作方向相反。
[0023]所述的弧線電機5和直線作動器4為三相永磁型或者異步感應型或者磁阻型。
[0024]所述的微控制器7根據(jù)方向盤有效轉(zhuǎn)向信號和車身高度傳感器信號采用矢量控制策略控制弧線電機5和直線作動器4運行，所述的弧線電機5驅(qū)動燈體I在水平面轉(zhuǎn)動到指定轉(zhuǎn)角，所述的直線作動器4驅(qū)動燈體I在垂直面轉(zhuǎn)動到指定仰角。
[0025]分別采用如圖4和圖5所示的控制策略控制弧線電機5、直線作動器4。
[0026]使用時微控制器7接受方向盤的轉(zhuǎn)向信號，根據(jù)車速計算出燈體I期望轉(zhuǎn)向角度。當方向指示燈啟動時，微控制器7認為方向盤轉(zhuǎn)向信號有效，控制弧線電機動子5-2直接驅(qū)動燈體I在水平面上轉(zhuǎn)動到期望角度；當方向指示燈關(guān)閉時，微控制器7不響應方向盤轉(zhuǎn)向信號，僅控制弧線電機5驅(qū)動燈體I回復到原始零位。同時微控制器7根據(jù)前后車身高度傳感器信號，控制直線作動器4及時調(diào)整燈體I在垂直面上的仰角，確保燈體I軸線與路面平行。
[0027]微控制器7接受方向盤的轉(zhuǎn)向角信號，根據(jù)車速計算出燈體I期望轉(zhuǎn)向角，根據(jù)該轉(zhuǎn)角指令使用三閉環(huán)(轉(zhuǎn)角環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán))矢量控制策略，控制弧線電機動子5-2運動到指定位置，調(diào)整燈體I水平面上的轉(zhuǎn)角；同時根據(jù)前后車身高度傳感器的信號驅(qū)動直線作動器4運動，調(diào)整燈體I垂直面上的仰角。最終實現(xiàn)了水平和垂直兩自由度的角度調(diào)節(jié)，保證了燈體I轉(zhuǎn)向的快速性、轉(zhuǎn)角的精確性，確保照亮了 “盲區(qū)”。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，包括燈體、支架、滑桿、直線作動器、弧線電機、位置傳感器、微控制器和萬向節(jié)，其特征在于所述萬向節(jié)位于弧線電機的圓心，所述的微控制器通過導線與弧線電機、直線作動器和位置傳感器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于所述的支架通過萬向節(jié)安裝在弧線電機圓心，所述的弧線電機包括弧線電機定子和弧線電機動子，所述的弧線電機動子中心處安裝一直線作動器，所述的直線作動器與弧線電機所在的平面垂直，所述的直線作動器和滑桿萬向相連，所述的滑桿安裝在燈體尾部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于所述的位置傳感器是絕對式編碼器，所述的位置傳感器包括光柵或磁柵，所述的弧線電機上安裝有光柵或磁柵，所述的直線作動器上安裝有光柵或磁柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于所述的燈體水平轉(zhuǎn)動方向與弧線電機動子運動方向在圓周上是一致的，所述的燈體在垂直方向上的運動方向和直線作動器動作方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于所述的弧線電機和直線作動器為三相永磁型或者異步感應型或者磁阻型。
【文檔編號】B60Q1/12GK203666495SQ201320831110
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】周華偉, 趙文祥, 劉國海, 陳龍, 孫龍綱, 陳兆嶺 申請人:江蘇大學