一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統，包括燈體、第一支架、兩自由度直線電機、微控制器、第一萬向節、基座、第二萬向節、第二支架，其特征在于所述的兩自由度直線電機的側面為圓弧形，所述的動子既能作直線運行又能作旋轉轉動，所述的微控制器通過導線和兩自由度直線電機相連。本實用新型專利技術結構簡單、可靠性高、成本低廉，且能滿足前大燈水平和垂直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。實現了燈體水平和垂直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，確保照亮了“盲區”。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統，包括燈體、第一支架、兩自由度直線電機、微控制器、第一萬向節、基座、第二萬向節、第二支架，其特征在于所述的兩自由度直線電機的側面為圓弧形，所述的動子既能作直線運行又能作旋轉轉動，所述的微控制器通過導線和兩自由度直線電機相連。本技術結構簡單、可靠性高、成本低廉，且能滿足前大燈水平和垂直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。實現了燈體水平和垂直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，確保照亮了“盲區”。【專利說明】一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統
本技術涉及汽車前大燈照明方向、角度及寬度的調節裝置，具體涉及一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統。
技術介紹
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、加減速、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到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。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的問題，本技術的目的在于提供一種結構簡單、可靠性高、成本低廉，且能滿足前大燈水平和垂直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，本技術采用以下技術方案:一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統，包括燈體、第一支架、兩自由度直線電機、微控制器、第一萬向節、基座、第二萬向節、第二支架，其特征在于所述的兩自由度直線電機的側面為圓弧形，所述的動子既能作直線運行又能作旋轉轉動，所述的微控制器通過導線和兩自由度直線電機相連。 所述兩自由度直線電機包括定子和動子，所述的定子上表貼兩組磁鋼，所述的動子上設有兩組繞組，所述的定子上的兩組磁鋼互相垂直，所述的動子上的兩組繞組互相垂直，所述的動子上的兩組繞組分別與定子上的磁鋼平行。 所述的定子上設有兩組繞組，所述的動子上表貼兩組磁鋼，所述的定子上的兩組繞組互相垂直，所述的動子上的兩組磁鋼互相垂直，所述的動子上的兩組磁鋼分別與定子上的繞組平行。 所述的兩自由度直線電機為永磁型或者異步感應型。 所述的燈體安裝在第一支架上，所述的第一支架通過第一萬向節安裝在基座上，所述的第一萬向節位于定子弧面所在圓筒的軸心線上，所述的燈體尾部側面通過第二萬向節和第二支架連接，所述的第二支架安裝在動子上。 所述的燈體轉動方向與兩自由度直線電機動子在定子上的運動方向相反。 采用上述技術方案后，本技術具有以下有益效果:本技術結構簡單、可靠性高、成本低廉，且能滿足前大燈水平和垂直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。實現了燈體水平和垂直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，確保照亮了 “盲區”。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本技術的整體結構示意圖。 圖2是本技術的側視圖。 圖3是本技術的兩自由度直線電機結構示意圖。 圖4是本技術的兩自由度直線電機驅動控制結構示意圖。 圖中:1、燈體 2、第一支架3、兩自由度直線電機3-1、定子3-2、動子3_3、磁鋼3-4、繞組4、微控制器 5、第一萬向節6、基座7、第二萬向節8、第二支架。 【具體實施方式】 下面根據說明書附圖和具體實施例對本技術作進一步的解釋。 如圖1和圖2所示，一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統，包括燈體1、第一支架 2、兩自由度直線電機3、微控制器4、第一萬向節5、基座6、第二萬向節7、第二支架8，其特征在于所述的兩自由度直線電機定子3-1的側面為圓弧形，將燈體I基座6安裝在兩自由度直線電機3側前方，燈體I前段第一支架2通過第一萬向節5和基座6連接，燈體I尾部側面通過第二萬向節7和兩自由度直線電機3上第二支架8連接。務必保證當兩自由度直線電機3動子3-2處于定子3-1中間位置時，燈體I水平軸線和基座6垂直，燈體I能在水平面上左右轉動、在垂直面上上下轉動。所述的動子3-2既能作直線運行又能作旋轉轉動，所述的微控制器4通過導線和兩自由度直線電機3相連。將微控制器4分別與兩自由度直線電機3和電源等部件相連。 如圖3所示，所述兩自由度直線電機3包括定子3-1和動子3-2，所述的定子3_1上表貼兩組磁鋼3-3，所述的動子3-2上設有兩組繞組3-4，所述的定子3-1上的兩組磁鋼3-3互相垂直，所述的動子3-2上的兩組繞組3-4互相垂直，所述的動子3-2上的兩組繞組3-4分別與定子3-1上的磁鋼3-3平行。 所述的定子3-1上設有兩組繞組3-4，所述的動子3-2上表貼兩組磁鋼3_3，所述的定子3-1上的兩組繞組3-4互相垂直，所述的動子3-2上的兩組磁鋼3-3互相垂直，所述的動子3-2上的兩組磁鋼3-3分別與定子3-1上的繞組3-4平行。 所述的兩自由度直線電機3為永磁型或者異步感應型。 所述的燈體I安裝在第一支架2上，所述的第一支架2通過第一萬向節5安裝在基座6上，所述的第一萬向節5位于定子3-1弧面所在圓筒的軸心線上，所述的燈體I尾部側面通過第二萬向節7和第二支架8連接，所述的第二支架8安裝在動子3-2上。 所述的燈體I轉動方向與兩自由度直線電機3動子3-2在定子3-1上的運動方向相反。 如圖4所示，所述的兩自由度直線電機3采用矢量控制策略，所述的微控制器4根據有效的方向盤轉向信號、前后車身高度傳感器信號及時控制兩自由度直線電機3動子3-2在定子3-1上做直線和旋轉運動，從而驅動燈體I在水平面和垂直面上做兩自由度轉動。 使用時，微控制器4接受方向盤的轉向信號，根據車速計算出燈體I期望轉向角度。當方向指示燈啟動時，微控制器4認為方向盤轉向信號有效，控制兩自由度直線電機3動子3-2通過第二支架8、第一萬向節5、第二萬向節7的作用驅動燈體I在水平面上轉動到期望角度；當方向指示燈關閉時，微控制器4不響應方向盤轉向信號，僅控制兩自由度直線電機3驅動燈體I回復到原始零位；微控制器4根據前后車身高度傳感器信號，控制兩自由度直線電機3的動子3-2做旋轉運動，通過第二支架本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種汽車前大燈兩自由度轉向驅動系統，包括燈體、第一支架、兩自由度直線電機、微控制器、第一萬向節、基座、第二萬向節、第二支架，其特征在于所述的兩自由度直線電機的側面為圓弧形，所述的動子既能作直線運行又能作旋轉轉動，所述的微控制器通過導線和兩自由度直線電機相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周華偉，劉國海，趙文祥，陳龍，孫龍綱，梅從立，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：新型
國別省市：江蘇;32