[发明专利]一种AFS执行器的控制方法和控制装置

说明书

技术领域

本申请属于汽车领域，尤其涉及一种AFS执行器的控制方法和控制装置。

背景技术

随着社会的发展与进步，汽车行驶的周边环境变得越来越复杂。到了的限速不同、路面的照明不同、行人的密度不同、天气条件的环境不同，使得传统上只有近光和远光两种照明模式的前照灯，已无法满足人们日益增长的行驶安全需要。一种自适应前照明系统（AFS，AdaptiveFront-lighting System）应运而生，这种系统能够根据周边环境调整自身的配光方式，提供更大的照明范围和照明距离，同时也能改善前照灯的照明死角。

该系统实现上述的功能需要采用执行装置来控制车灯的两个自由度：车灯的水平旋转和垂直俯仰。车灯的水平旋转角度由步进电机输出的旋转步数控制，竖直俯仰角度由直线电机输出的运行步数控制。

目前常用的执行装置是采用两个单独的执行器：一个驱动灯头水平旋转运动的水平旋转执行器，一个驱动灯头垂直俯仰运动的竖直俯仰执行器。汽车的ECU（Electronic Control Unit，控制单元）依据每个执行器中各个组成部件之间的位置关系以及两个执行器之间的相对位置关系和灯头分别在水平方向和竖直方向的目的转动角度，分别计算步进电机输出的旋转步数和直线电机输出的运行步数，步进电机和直线电机依据ECU的计算输出值动作，使灯头旋转相应的角度，达到调节车灯照明角度的目的。

采用这种方法，分别需要确定每个执行器内部组成部件的位置关系和两个执行器之间的位置关系，并单独计算每个执行器中的相应电机的运行步数，这样需要获取大量的数据，计算各个执行器的输出步数的总运算量较大，且过程复杂。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种AFS执行器的控制方法和控制装置，能够通过只获取较少的数据就能计算得到直线电机的运行步数和步进电机的旋转步数，进而对灯头进行旋转控制，达到调节车灯照明角度的目的。

一种AFS执行器的控制方法，所述AFS执行器包括步进电机、直线电机和灯头，所述步进电机的输出轴与固定所述直线电机的蜗轮的齿轮相啮合，所述直线电机的输出轴通过球副结构与所述灯头相连，包括：

接收灯头调节指令，所述灯头调节指令中包括所述灯头的水平方向上的第一旋转角度和竖直方向上的第二旋转角度；

获取所述直线电机的中心轴到所述灯头的水平旋转轴的第一距离、所述齿轮的旋转轴到灯头中心线的第二距离、所述球副结构的中心到所述灯头的中心线的第三距离；

依据所述灯头的第一旋转角度和第二旋转角度，以及所述第一距离、第二距离和第三距离，确定控制所述步进电机运行步数的第一控制信号和控制所述直线电机运行步数的第二控制信号；

将所述第一控制信号发送至所述步进电机，并控制所述步进电机运行与所述第一控制信号对应的运行步数，以使得所述直线电机通过所述蜗轮接受所述步进电机传输的旋转运动；

将所述第二控制信号发送至所述直线电机，并控制所述直线电机运行与所述第二控制信号对应的运行步数，使得所述直线电机直线输出与所述第二控制信号对应的位移，以使得所述直线电机结合所述旋转运动和直线输出带动所述灯头在水平方向旋转第一旋转角度并在竖直方向旋转第二旋转角度。

上述的控制方法，优选的，所述依据所述灯头的第一旋转角度和第二旋转角度，以及所述第一距离、第二距离和第三距离，确定控制所述步进电机运行步数的第一控制信号和控制所述直线电机运行步数的第二控制信号包括：

依据所述灯头的第一旋转角度和第二旋转角度，以及获取的所述第一距离、第二距离和第三距离，计算得到所述直线电机待转动的位移量和所述齿轮旋转的角度；

依据所述直线电机的待转动的位移量和所述直线电机的每运转一步所产生的位移量，计算得到所述直线电机的待运转的运行步数；

依据所述齿轮旋转的角度，以及所述步进电机的步距角和齿轮传动机构的总传动比，计算得到步进电机的待运转的运行步数；

依据所述步进电机待运转的运行步数生成第一控制信号，依据所述直线电机的待运转的运行步数生成第二控制信号。

上述的控制方法，优选的，所述依据所述灯头的第一旋转角度和第二旋转角度，以及获取的所述第一距离、第二距离和第三距离，计算得到所述直线电机待转动的位移量和所述齿轮旋转的角度包括：

所述齿轮旋转角度的计算式包括：