一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)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(dòng)器、弧線電機(jī)、位置傳感器、微控制器和萬(wàn)向節(jié)，其特征在于所述萬(wàn)向節(jié)位于弧線電機(jī)的圓心，所述的微控制器通過(guò)導(dǎo)線與弧線電機(jī)、直線作動(dòng)器和位置傳感器相連。本發(fā)明的燈體實(shí)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(zhuān)利說(shuō)明】一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及汽車(chē)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(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)車(chē)輛前大燈方向固定，大燈光線因和車(chē)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(shí)不可避免出現(xiàn)照明“盲區(qū)”；另當(dāng)載重、加速、減速、上坡、下坡等各種變化的軸載荷導(dǎo)致大燈傾角變化，無(wú)法有效照明車(chē)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(huì)引發(fā)交通事故。
[0003]汽車(chē)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(wèn)題。前大燈智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠根據(jù)行車(chē)速度、車(chē)身轉(zhuǎn)向角度、加減速、軸間載荷的變化等因素自動(dòng)調(diào)節(jié)前大燈的水平轉(zhuǎn)向角度和垂直仰角，以便及時(shí)照亮“未到達(dá)”的區(qū)域，提供全方位的安全照明，確保夜間行車(chē)的安全。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01220083167.5的專(zhuān)利《異步控制隨動(dòng)轉(zhuǎn)向大燈系統(tǒng)》、申請(qǐng)?zhí)枮?01220399526.8的專(zhuān)利《汽車(chē)自動(dòng)隨動(dòng)轉(zhuǎn)向前大燈裝置》、以及現(xiàn)有汽車(chē)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(jī)或步進(jìn)電機(jī)和定位齒輪組成。其原理是通過(guò)使用一臺(tái)電機(jī)控制轉(zhuǎn)軸在垂直方向上下轉(zhuǎn)到達(dá)到燈體仰角的調(diào)節(jié)，使用一臺(tái)電機(jī)控制齒輪使燈體水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)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(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(wèn)題，不能反映司機(jī)的真實(shí)意圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)需齒輪傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhǔn)確的要求，符合司機(jī)的轉(zhuǎn)向意圖的汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種汽車(chē)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(dòng)器、弧線電機(jī)、位置傳感器、微控制器和萬(wàn)向節(jié)，其特征在于所述萬(wàn)向節(jié)位于弧線電機(jī)的圓心，所述的微控制器通過(guò)導(dǎo)線與弧線電機(jī)、直線作動(dòng)器和位置傳感器相連。
[0007]所述的支架通過(guò)萬(wàn)向節(jié)安裝在弧線電機(jī)圓心，所述的弧線電機(jī)包括弧線電機(jī)定子和弧線電機(jī)動(dòng)子，所述的弧線電機(jī)動(dòng)子中心處安裝一直線作動(dòng)器，所述的直線作動(dòng)器與弧線電機(jī)所在的平面垂直，所述的直線作動(dòng)器和滑桿萬(wàn)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(duì)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(jī)上安裝有光柵或磁柵，所述的直線作動(dòng)器上安裝有光柵或磁柵。
[0009]所述的燈體水平轉(zhuǎn)動(dòng)方向與弧線電機(jī)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向在圓周上是一致的，所述的燈體在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)方向和直線作動(dòng)器動(dòng)作方向相反。[0010]所述的弧線電機(jī)和直線作動(dòng)器為三相永磁型或者異步感應(yīng)型或者磁阻型。
[0011]所述的微控制器根據(jù)方向盤(pán)有效轉(zhuǎn)向信號(hào)和車(chē)身高度傳感器信號(hào)采用矢量控制策略控制弧線電機(jī)和直線作動(dòng)器運(yùn)行，所述的弧線電機(jī)驅(qū)動(dòng)燈體在水平面左右轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的直線作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)燈體在垂直面上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明的燈體實(shí)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(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0015]圖3是本發(fā)明一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)中使用的電機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)使用的弧線電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5是本發(fā)明一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)使用的直線作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、燈體 2、支架 3、滑桿 4、直線作動(dòng)器 5、弧線電機(jī) 5_1弧線電機(jī)定子 5-2弧線電機(jī)動(dòng)子 6、位置傳感器 7、微控制器 8、萬(wàn)向節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋。
[0020]如圖1、圖2所示，一種汽車(chē)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(dòng)器4、弧線電機(jī)5、位置傳感器6、微控制器7和萬(wàn)向節(jié)8，其特征在于所述萬(wàn)向節(jié)8位于弧線電機(jī)5的圓心，所述的微控制器7通過(guò)導(dǎo)線與弧線電機(jī)5、直線作動(dòng)器4和位置傳感器6相連。在弧線電機(jī)5和直線作動(dòng)器4上安裝位置傳感器6。
[0021]所述的支架2通過(guò)萬(wàn)向節(jié)8安裝在弧線電機(jī)5圓心，如圖3所示，所述的弧線電機(jī)5包括弧線電機(jī)定子5-1和弧線電機(jī)動(dòng)子5-2，所述的弧線電機(jī)動(dòng)子5-2中心處安裝一直線作動(dòng)器4，所述的直線作動(dòng)器4與弧線電機(jī)5所在的平面垂直，所述的直線作動(dòng)器4和滑桿3萬(wàn)向相連，所述的滑桿3安裝在燈體I尾部。
[0022]所述的位置傳感器6是絕對(duì)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(jī)5上安裝有光柵或磁柵，所述的直線作動(dòng)器4上安裝有光柵或磁柵。
[0023]所述的燈體I水平轉(zhuǎn)動(dòng)方向與弧線電機(jī)動(dòng)子5-2運(yùn)動(dòng)方向在圓周上是一致的，所述的燈體I在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)方向和直線作動(dòng)器4動(dòng)作方向相反。
[0024]所述的弧線電機(jī)5和直線作動(dòng)器4為三相永磁型或者異步感應(yīng)型或者磁阻型。
[0025]所述的微控制器7根據(jù)方向盤(pán)有效轉(zhuǎn)向信號(hào)和車(chē)身高度傳感器信號(hào)采用矢量控制策略控制弧線電機(jī)5和直線作動(dòng)器4運(yùn)行，所述的弧線電機(jī)5驅(qū)動(dòng)燈體I在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)到指定轉(zhuǎn)角，所述的直線作動(dòng)器4驅(qū)動(dòng)燈體I在垂直面轉(zhuǎn)動(dòng)到指定仰角。
[0026]分別采用如圖4和圖5所示的控制策略控制弧線電機(jī)5、直線作動(dòng)器4。
[0027]使用時(shí)微控制器7接受方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向信號(hào)，根據(jù)車(chē)速計(jì)算出燈體I期望轉(zhuǎn)向角度。當(dāng)方向指示燈啟動(dòng)時(shí)，微控制器7認(rèn)為方向盤(pán)轉(zhuǎn)向信號(hào)有效，控制弧線電機(jī)動(dòng)子5-2直接驅(qū)動(dòng)燈體I在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)到期望角度；當(dāng)方向指示燈關(guān)閉時(shí)，微控制器7不響應(yīng)方向盤(pán)轉(zhuǎn)向信號(hào)，僅控制弧線電機(jī)5驅(qū)動(dòng)燈體I回復(fù)到原始零位。同時(shí)微控制器7根據(jù)前后車(chē)身高度傳感器信號(hào)，控制直線作動(dòng)器4及時(shí)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。
[0028]微控制器7接受方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向角信號(hào)，根據(jù)車(chē)速計(jì)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(jī)動(dòng)子5-2運(yùn)動(dòng)到指定位置，調(diào)整燈體I水平面上的轉(zhuǎn)角；同時(shí)根據(jù)前后車(chē)身高度傳感器的信號(hào)驅(qū)動(dòng)直線作動(dòng)器4運(yùn)動(dòng)，調(diào)整燈體I垂直面上的仰角。最終實(shí)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(chē)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(dòng)器、弧線電機(jī)、位置傳感器、微控制器和萬(wàn)向節(jié)，其特征在于所述萬(wàn)向節(jié)位于弧線電機(jī)的圓心，所述的微控制器通過(guò)導(dǎo)線與弧線電機(jī)、直線作動(dòng)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(chē)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(guò)萬(wàn)向節(jié)安裝在弧線電機(jī)圓心，所述的弧線電機(jī)包括弧線電機(jī)定子和弧線電機(jī)動(dòng)子，所述的弧線電機(jī)動(dòng)子中心處安裝一直線作動(dòng)器，所述的直線作動(dòng)器與弧線電機(jī)所在的平面垂直，所述的直線作動(dòng)器和滑桿萬(wàn)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(chē)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(duì)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(jī)上安裝有光柵或磁柵，所述的直線作動(dòng)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(chē)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(dòng)方向與弧線電機(jī)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向在圓周上是一致的，所述的燈體在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)方向和直線作動(dòng)器動(dòng)作方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車(chē)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(jī)和直線作動(dòng)器為三相永磁型或者異步感應(yīng)型或者磁阻型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的一種汽車(chē)前大燈智能轉(zhuǎn)向直驅(qū)系統(tǒng)，其特征在于所述的微控制器根據(jù)方向盤(pán)有效轉(zhuǎn)向信號(hào)和車(chē)身高度傳感器信號(hào)采用矢量控制策略控制弧線電機(jī)和直線作動(dòng)器運(yùn)行，所述的弧線電機(jī)驅(qū)動(dòng)燈體在水平面左右轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的直線作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)燈體在垂直面上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B60Q1/076GK103692956SQ201310689872
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)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(guó)海, 陳龍, 孫龍綱, 陳兆嶺 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)