[實用新型]一種汽車前大燈兩自由度轉向弧線直驅系統

有效

• 申請號: 201320831361.1
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN203666496U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 周華偉;劉國海;陳龍;趙文祥;孫龍綱;陳兆嶺
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60Q1/12
• 分類號: B60Q1/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域?????

本實用新型涉及汽車前大燈照明方向、角度及寬度的調節裝置，具體涉及汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統。

背景技術

傳統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，轉彎時不可避免出現照明?“盲區”；另外當載重、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，會導致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，可能會引發交通事故。

汽車前大燈兩自由度轉向技術（AFS）主要是改善夜間以及氣候因素所造成的視線不良問題。前大燈兩自由度轉向系統能夠根據行車速度、車身轉向角度、軸間載荷的變化等因素自動調節前大燈的水平轉向角度和垂直仰角，以便及時照亮“未到達”的區域，提供全方位的安全照明，確保夜間行車的安全。

申請號為201220083167.5的專利《異步控制隨動轉向大燈系統》、申請號為201220399526.8的專利《汽車自動隨動轉向前大燈裝置》、以及現有汽車中的前大燈兩自由度轉向系統主要由燈具、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軸在垂直方向上下轉動達到燈體仰角的調節，使用一臺電機控制齒輪使燈體水平方向轉動。該系統結構復雜，制造成本高且容易出現故障。另外由于燈體轉向是通過電機驅動齒輪完成的，存在轉向滯后、轉向靈敏度差、轉向角度偏差、爬行等問題，不能反映司機的真實意圖。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種無需齒輪傳動、結構簡單、可靠性高、成本低廉，且能夠滿足前大燈水平方向和垂直方向兩自由度的轉向靈明度高、轉向角度準確的要求，符合司機的轉向意圖的汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種汽車前大燈兩自由度轉向弧線直驅系統，包括燈體、第一支架、兩自由度弧線電機、微控制器、位置傳感器、萬向節、第二支架和第三支架，其特征在于：所述的燈體安裝在第一支架上，所述的第一支架上安裝有萬向節，所述的萬向節位于兩自由度弧線電機的圓心，所述的微控制器通過導線與兩自由度弧線電機和位置傳感器相連。

所述的兩自由度弧線電機包括定子、第一動子和第二動子，所述的定子和第一動子背對定子的一面上表貼有磁鋼片，所述的第一動子面對于定子的一面和第二動子上各有一套繞組；或者所述的磁鋼片表貼于定子和第二動子上，所述的第一動子正反兩面各有一套繞組；或者所述的定子和第一動子背對定子的一面上各有一套繞組，所述的第一動子面對于定子的一面和第二動子上表貼有磁鋼片；或者所述的定子和第二動子上各有一套繞組，所述的第一動子正反兩面上表貼有磁鋼片。所述的第一動子既作為定子的動子又作為第二動子的定子，所述的第一動子的形狀是十字形的且每條邊是弧形的。

所述的第一支架和第二支架通過萬向節連接，所述的第二支架與定子所在平面垂直；所述的燈體尾部通過第三支架和第二動子中心點相連。

所述的位置傳感器是絕對式弧線編碼器，所述的絕對式弧線編碼器為光柵或磁柵。

所述的燈體在水平面上轉動方向與兩自由度弧線電機第一動子在水平面上轉動方向在圓周上是一致的，所述的燈體在垂直面上的轉動方向與兩自由度弧線電機第二動子在垂直面上的轉動方向在圓周上是一致的。

采用上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型的微控制器控制兩自由度弧線電機運動，從而驅動燈體在水平面上左右轉動；在垂直面上俯仰轉動。微控制器根據方向盤的轉向角信號，車速、前后車身高度傳感器信號計算出燈體期望轉向角（水平面和垂直面），根據該轉角指令使用三閉環（轉角環、速度環、電流環）矢量控制策略，控制兩自由度弧線電機動子運動到指定位置，調整燈體水平面和垂直面上的轉角。實現了水平面和垂直面兩自由度的角度調節，保證了燈體轉向的快速性、轉角的精確性，確保照亮“盲區”。

附圖說明

圖1是本實用新型的第一種整體結構示意圖。

圖2是圖1的側視圖。

圖3是本實用新型的第一種兩自由度弧線電機結構示意圖。

圖4是本實用新型的第二種整體結構示意圖。

圖5是圖4的側視圖。

圖6是本實用新型的第二種兩自由度弧線電機結構示意圖。

圖7是本實用新型的兩自由度弧線電機驅動控制結構示意圖。