汽車前照燈調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1889年，哥倫比亞號電動汽車把電燈用于前燈和尾燈，這樣汽車車燈就誕生了。隨然后發(fā)展到拋物面鹵鎢前照燈、自由曲面鹵鎢前照燈和投射系統(tǒng)前照燈，再到以氣體放然存在很多問題。例如，大多數(shù)汽車的前照燈燈光光束的照射方向是不隨汽車路面坡度變化而變化的，以至于汽車在有坡度的路面上行駛時，存在一個照明的暗區(qū)，嚴(yán)重的影時，都會造成車輛的前后俯仰，使車燈隨車身俯仰，造成照射范圍減小或者是產(chǎn)生眩光度時，使駕駛員觀察前方行使路面的視野下降，無法獲得足夠的信息，不能得到充分的時間來應(yīng)付緊急情況，降低了行車的安全性，對行車安全造成了極大的威脅。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是沒有照明或照明條件不良道路上的30%。另據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，超過80%的交通事故發(fā)生死亡率超過40%。根據(jù)公安2009年上半年全國道路交通事故分析，其中，疲勞駕駛、超速行駛等嚴(yán)重違法行為導(dǎo)致事故死亡仍然嚴(yán)重；夜間道路交通事故明顯增多。立足于安使其能夠隨著車輛行駛的行駛狀況、道路狀況變化而自動調(diào)整的汽車前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)，已成為世界各國汽車相關(guān)行業(yè)的研究熱點(diǎn)。國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢在歐、美、日等發(fā)達(dá)地區(qū)和國家，從上個世紀(jì)九十年代中葉就己經(jīng)開始投入研究。2003年初，PRE-AFS系統(tǒng)誕生了，該功能相繼得到ECE(歐洲經(jīng)濟(jì)委員會際機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)作為車燈技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，對夜間行車的安全性產(chǎn)生了飛躍性的發(fā)展，同時也大大提升了行車照明的舒適性，這在日本和歐洲的汽車制造商中已經(jīng)成為共識。2003年意大利瑪涅蒂馬瑞利車燈公司首次在汽車上安裝了動態(tài)調(diào)節(jié)燈，為前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。2006年該公司首次投放了前照燈自動調(diào)光照明系統(tǒng)。前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)的研究在國外己經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，日趨成熟。日本、歐洲等國的知名汽車制造商都紛紛推出自己的自動調(diào)光系統(tǒng)。國內(nèi)對汽車自適應(yīng)照明控制系統(tǒng)的研究起步比較晚，研究還比較少，加之引進(jìn)的自動調(diào)光系統(tǒng)大多為生產(chǎn)商本國道路狀況考慮，且國內(nèi)的道路狀況也與日本和歐洲有較大不同，有自己的道路特點(diǎn)和地形地貌，因此自動調(diào)光系統(tǒng)并不能發(fā)揮最大的作用，對自動調(diào)光系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用帶來了阻力，其主要是以技術(shù)引進(jìn)為主但都局限在各自的技術(shù)范疇內(nèi)，且提供的自適應(yīng)照明系統(tǒng)功能也有差異?？梢哉f汽車自動調(diào)光系統(tǒng)是近年國際國內(nèi)在汽車智能照明系統(tǒng)方面研究的熱點(diǎn)，也是汽車主動式安全系統(tǒng)研究有所突破的領(lǐng)域。對于汽車前照燈水平自動調(diào)光系統(tǒng)來說，動態(tài)位置控制功能非常關(guān)鍵，前燈定位系統(tǒng)對電子組件提出了非常惡劣的環(huán)境要求。如何降低前燈運(yùn)動控制設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，節(jié)省時間、國內(nèi)目前對汽車前照燈水平自動調(diào)光系統(tǒng)的研究仍很薄弱，雖然汽車前照燈水平自動調(diào)光系統(tǒng)應(yīng)用前景廣闊并且已經(jīng)有很好的發(fā)展，但由于其造價(jià)，準(zhǔn)確性以及適時控制等問題，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用仍處在研究階段。隨著科技的進(jìn)步和人們對汽車安全的要求越來越高，汽車前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)越來越有著更安全、更環(huán)保、更舒適的發(fā)展趨勢。第二章前照燈調(diào)光的簡述2.1汽車前照燈控制的方式螺桿調(diào)節(jié)、齒輪傳動調(diào)節(jié)、電動機(jī)調(diào)節(jié)及自適應(yīng)調(diào)節(jié)(AFS)等4種調(diào)節(jié)。由于手動前照螺桿調(diào)節(jié)是通過本身的螺紋將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為反光碗(或燈組)的旋轉(zhuǎn)角度來實(shí)現(xiàn)車齒輪調(diào)節(jié)系統(tǒng)齒輪調(diào)節(jié)是通過本身的螺紋將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為反光碗(或燈組)的旋轉(zhuǎn)需要對調(diào)光機(jī)構(gòu)進(jìn)行換向調(diào)節(jié)(如前霧燈需從前部調(diào)節(jié))時，經(jīng)常采用此結(jié)構(gòu)。齒輪調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)是多級齒輪(尤其是工程塑料件)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，極易造成調(diào)光系統(tǒng)卡死、失①彎道隨動調(diào)節(jié)(彎道模式);②水平自動調(diào)整③高速調(diào)節(jié)模式；④其他模式(如雨天模式等)。為實(shí)現(xiàn)以上功能，傳統(tǒng)的調(diào)光(靜態(tài))已經(jīng)不能滿足要求，或者說傳統(tǒng)調(diào)光系統(tǒng)ECU控制器、高度傳感器、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、速度傳感器、旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器(調(diào)光電動機(jī))2.2.汽車前照燈調(diào)光的重要性(正常行駛)雖然夜晚事故發(fā)生率只占所有交通事故的28%,但是其死亡事故的幾率卻高達(dá)白天死①②第三章調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1調(diào)光元素確定PES中心點(diǎn)b軸左右調(diào)光點(diǎn)3.2調(diào)光支架設(shè)計(jì)為草圖平面繪制草圖，草圖輪廓則為PES外圍邊界。一般為2個定位銷保證安裝精度，4弧狀結(jié)構(gòu)，這端和燈體滑槽做過盈配合，過盈量0.2mm;另外一端做0間隙配和，這樣保左右調(diào)光即：PES模組繞(調(diào)光點(diǎn)布置圖)中的a軸旋轉(zhuǎn)正負(fù)2度，設(shè)計(jì)階段則加1度余量，即正負(fù)3度。2、上下調(diào)光即：PES模組繞(調(diào)光點(diǎn)布置圖)中的b軸旋轉(zhuǎn)正負(fù)2度，設(shè)計(jì)階段則加1度余量，即正負(fù)3度。本次調(diào)光機(jī)構(gòu)上下調(diào)光增加馬達(dá)調(diào)光3度，即上可第四章調(diào)光系統(tǒng)仿真4.1調(diào)光系統(tǒng)DMU運(yùn)動仿真紋結(jié)合”,螺距設(shè)為1。最外邊的是一個齒輪聯(lián)結(jié)，連接的是通過鈑金的調(diào)光工具，這是成，在此簡化模擬機(jī)構(gòu)，直接以上3度下5度進(jìn)行模擬，因?yàn)槟M最終需要的是最大的調(diào)-機(jī)械裝置接合球面.2(BYSJ_ADJ_A.1,BYSJ_pes_brk.1)齒輪11(BYSJ_luoding_B.1,BYSJ_luosidao_A.1,BYSJ_housing.1)命令法線一速度和加速度上文定義a=90mm,b=110mm,又因上調(diào)3度，下調(diào)6度，左右調(diào)節(jié)正負(fù)3度，根據(jù)三角函數(shù)的上調(diào)光點(diǎn)在X方向上行程是sin3°*90mm=4.7mm,下調(diào)光點(diǎn)在X方向上的行程為sin(-3°)*90mm=-4.7mm。馬達(dá)的下調(diào)3度馬達(dá)調(diào)光范圍34.2運(yùn)用調(diào)光包絡(luò)間隙分析