CN103738324B - 一种汽车用车轮辐条相对位置校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车车轮辐条相对位置控制技术领域，公开了一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置及校正方法。该汽车用车轮辐条相对位置校正装置，包括：车载CAN总线、以及用于测量汽车车速的车速传感器，还包括：数据处理单元、设置在汽车的每个车轮上的电磁制动器、以及设置在汽车方向盘上的方向盘转角传感器，在汽车的各车轮的对应的辐条上均设置有用于检测辐条位置的辐条位置传感器；所述车速传感器的输出端电连接车载CAN总线，所述数据处理单元分别电连接车载CAN总线、方向盘转角传感器的输出端、以及所有辐条位置传感器的输出端，每个电磁制动器的控制端电连接车载CAN总线。

Description

一种汽车用车轮辐条相对位置校正方法

技术领域

本发明属于汽车车轮辐条相对位置控制技术领域，特别涉及一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置及校正方法。

背景技术

现在汽车车轮大部分都由辐条连接车轮轮辋，如果在汽车行驶过程中每个车轮的辐条转动的相对位置保持一致，汽车的外观也富于美感。汽车在直线行驶过程中，四个车轮转速相同，各个车轮的辐条转动的相对位置保持一致。但是当汽车的方向盘转角不为零时，由于左右车轮的转速不同，左右车轮在行驶过程中走过的距离也不同，左右车轮旋转圈数也就不同，这样左右车轮的辐条在汽车行驶时转动的相对位置就会变得不一致，此时，就会影响到车轮的左右平衡（汽车的动平衡性能）。

发明内容

本发明的目的在于提出一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置及校正方法。该汽车用车轮辐条相对位置校正装置及校正方法能改善汽车在行驶时的动平衡性能。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置，包括：车载CAN总线、以及用于测量汽车车速的车速传感器，还包括：数据处理单元、设置在汽车的每个车轮上的电磁制动器、以及设置在汽车方向盘上的方向盘转角传感器，在汽车的各车轮的对应的辐条上均设置有用于检测辐条位置的辐条位置传感器；

所述车速传感器的输出端电连接车载CAN总线，所述数据处理单元分别电连接车载CAN总线、方向盘转角传感器的输出端、以及所有辐条位置传感器的输出端，每个电磁制动器的控制端电连接车载CAN总线。

本技术方案的特点和进一步改进在于：

所述车速传感器用于实时采集汽车的行驶速度，并用于将采集的汽车的行驶速度通过车载CAN总线发送到数据处理单元；所述方向盘转角传感器用于实时采集汽车的方向盘转角，并用于将采集的汽车的方向盘转角发送至数据处理单元；每个辐条位置传感器用于实时检测对应辐条的相位数据，并用于将辐条位置数据发送至数据处理单元，所述对应辐条的相位数据为：对应辐条转动到竖直朝上位置的时刻。

所述车速传感器位于汽车的驱动桥壳内或变速器壳内，所述车速传感器的采样精度为0.01km/h。

所述方向盘转角传感器为CHHK品牌的89245-0N020型方向盘转角传感器。

所述辐条位置传感器为霍尔式位置传感器、光电式位置传感器或磁电感应式位置传感器；所述磁电感应式位置传感器包括转子和永磁感应检测线圈，永磁感应检测线圈固定在车身的下方，并且位于车轮内侧的竖直中心线的上方，转子设置在汽车车轮内侧的选定辐条上；每个选定辐条在汽车车轮中的位置与其余选定辐条在汽车车轮中的位置相对应。

技术方案二：

一种汽车用车轮辐条相对位置校正方法，基于上述一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置，包括以下步骤：

S1：汽车开始行驶后，车速传感器实时采集汽车的行驶速度，并将采集的汽车的行驶速度通过车载CAN总线发送到数据处理单元；方向盘转角传感器实时采集汽车的方向盘转角，并将采集的汽车的方向盘转角发送至数据处理单元；每个辐条位置传感器实时检测对应辐条的相位数据，并将对应辐条的相位数据发送至数据处理单元，所述对应辐条的相位数据为：对应辐条转动到竖直朝上位置的时刻；

S2：数据处理单元判断汽车的行驶速度是否小于设定车速阈值，当汽车的行驶速度小于设定车速阈值时，执行步骤S3；

S3：数据处理单元判断汽车的方向盘转角是否在设定角度范围之内，当汽车的方向盘转角在设定角度范围之内时，执行步骤S4；

S4：将汽车的任一车轮作为基准车轮；在数据处理单元中，如果任一非基准车轮中对应辐条的相位数据与基准车轮中对应辐条的相位数据不同，则对应的非基准车轮为所需制动的车轮；此时对所需制动的车轮进行一次制动；

所述对所需制动的车轮进行一次制动包括以下步骤：数据处理单元通过车载CAN总线向位于所需制动的车轮上的电磁制动器发送制动信号，电磁制动器为通电制动式电磁制动器，电磁制动器在所述制动信号的控制下对所需制动的车轮进行一次制动；

S5：重复执行步骤S2至步骤S4，直到所需制动的车轮中对应辐条的相位数据与基准车轮中对应辐条的相位数据相同。

本技术方案的特点和进一步改进在于：

所述设定车速阈值在5m/s到15m/s之间；设定角度范围为0°至10°。

本发明的有益效果为：

本发明的一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置及校正方法，改善了汽车的动平衡性能。而且在高速行驶或转弯角度较大时不制动，保证了行驶安全性要求。

附图说明

图1为本发明的一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置的结构示意图；

图2为本发明的一种汽车用车轮辐条相对位置校正方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1，为本发明的一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置的结构示意图。在汽车的驱动桥壳内或变速器壳内设置有车速传感器，用于实时采集汽车的行驶速度。该车速传感器为磁电感应式车速传感器，它的采样精度为 0.01km/h。在汽车的方向盘上设置有方向盘转角传感器，用于实时采集汽车的方向盘转角（包括向左转动的转角和向右转动的转角）该方向盘转角传感器为CHHK品牌的89245-0N020型方向盘转角传感器。

在汽车的各车轮的对应的辐条上均设置有用于检测辐条位置的辐条位置传感器，下面以具有4个车轮的汽车对辐条位置传感器进行说明：辐条位置传感器为霍尔式位置传感器、光电式位置传感器或磁电感应式位置传感器。

本发明实施例中，辐条位置传感器采用06H906433磁电感应式位置传感器。该磁电感应式位置传感器包括转子和永磁感应检测线圈，永磁感应检测线圈固定在车身的下方，并且位于车轮内侧的竖直中心线的上方，转子设置在汽车车轮内侧的选定辐条上；每个选定辐条在汽车车轮中的位置与其余选定辐条在汽车车轮中的位置相对应。例如，汽车的4个车轮为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，4个磁电感应式位置传感器为第1磁电感应式位置传感器至第4磁电感应式传感器，第1磁电感应式位置传感器位于左前轮上，第1 磁电感应式位置传感器的转子位于左前轮内侧的选定辐条上；第2磁电感应式位置传感器位于右前轮上，第2磁电感应式位置传感器的转子位于右前轮内侧的选定辐条上；第3磁电感应式位置传感器位于左前轮上，第3磁电感应式位置传感器的转子位于左后轮内侧的选定辐条上；第4磁电感应式位置传感器位于左前轮上，第4磁电感应式位置传感器的转子位于右后轮内侧的选定辐条上。左前轮上的选定辐条在左前轮上的位置、右前轮上的选定辐条在右前轮上的位置、左后轮上的选定辐条在左后轮上的位置、以及右后轮上的选定辐条在右后轮上的位置相对应（在汽车直线行驶时4个选定辐条的朝向保持一致）。

下面举例说明辐条位置传感器的结构：辐条位置传感器包括运动机构和固定机构，其中，运动机构固定在车轮的辐条上，当车轮转动时，运动机构随车轮一起转动。固定机构固定在车架上，位于车轮内侧的上方。本发明实施例中，当运动机构和固定机构的最近距离小于或等于2mm。

上述汽车用车轮辐条相对位置校正装置还包括数据处理单元，数据处理单元和车载CAN总线1，车速传感器的输出端电连接车载CAN总线1，数据处理单元分别电连接车载CAN总线1、方向盘转角传感器的输出端、以及所有辐条位置传感器的输出端。数据处理单元用于接收来自车速传感器、方向盘转角传感器和所有辐条位置传感器的信号，用于对接收到的信号进行对应的处理。数据处理单元为ARM处理器、微处理器或单片机等。

上述汽车用车轮辐条相对位置校正装置还包括设置在汽车的每个车轮上的电磁制动器，每个电磁制动器的控制端电连接车载CAN总线1。数据处理单元对接收到的信号进行判断，在达到一定条件时向对应的电磁制动器发出制动信号。本发明实施例中，电磁制动器为通电制动式电磁制动器，电磁制动器在制动信号的控制下控制对应的车轮进行制动。

参照图2，为本发明的一种汽车用车轮辐条相对位置校正方法的流程示意图。该汽车用车轮辐条相对位置校正方法包括以下步骤：

S1：汽车开始行驶后，车速传感器实时采集汽车的行驶速度，并将采集的汽车的行驶速度通过车载CAN总线发送到数据处理单元。方向盘转角传感器实时采集汽车的方向盘转角，并将采集的汽车的方向盘转角发送至数据处理单元。方向盘转角包括方向盘向左转动（对应汽车左转）的转角和方向盘向右转动（对应汽车右转）的转角。

每个辐条位置传感器实时检测对应辐条的相位数据，并将对应辐条的相位数据发送至数据处理单元，上述对应辐条的相位数据为：对应辐条转动到竖直朝上位置的时刻。

S2：数据处理单元判断汽车的行驶速度是否小于设定车速阈值，当汽车的行驶速度小于设定车速阈值时，执行步骤S3。

S3：数据处理单元判断汽车的方向盘转角是否在设定角度范围之内，当汽车的方向盘转角在设定角度范围之内时，执行步骤S4。具体地说，由于方向盘转角包括包括方向盘向左转动的转角和方向盘向右转动的转角，在步骤 S3中，数据处理单元判断方向盘向左转动的转角是否在设定角度范围之内，并判断方向盘向右转动的转角是否在设定角度范围之内。当方向盘向左转动的转角在设定角度范围之内或方向盘向右转动的转角在设定角度范围之内时，执行步骤S4。

S4：将汽车的任一车轮作为基准车轮。例如，右前轮为基准车轮，左前轮、左后轮和右后轮为非基准车轮。

在数据处理单元中，对每个非基准车轮中对应辐条的相位数据与基准车轮中对应辐条的相位数据进行对比。如果任一非基准车轮中对应辐条的相位数据与基准车轮中对应辐条的相位数据不同，对应的非基准车轮为所需制动的车轮。此时对所需制动的车轮进行制动。

上述对所需制动的车轮进行制动包括以下步骤：数据处理单元通过车载 CAN总线向位于所需制动的车轮上的电磁制动器发送制动信号，电磁制动器为通电制动式电磁制动器，电磁制动器在所述制动信号的控制下对所需制动的车轮进行制动。本发明实施例中，制动信号的持续时间较短（例如制动信号的持续时间为0.05s）；当电磁制动器在收到制动信号后，对对应的非基准车轮进行一次制动，由于制动信号的持续时间较短，此时的制动过程与点刹过程类似。

S5：重复执行步骤S2至步骤S4，直到所需制动的车轮中对应辐条的相位数据与基准车轮中对应辐条的相位数据相同。本发明实施例中，如果对一个非基准车轮进行制动，该非基准车轮的对应辐条的相位数据就会发生改变，由于制动信号的持续时间较短，进行每次制动时非基准车轮的对应辐条的相位数据的改变量会很小，有利于逐渐消除小车非基准车轮的对应辐条的相位数据和基准车轮中对应辐条的相位数据的差异。

本发明实施例中，设定车速阈值为10m/s，由步骤S2至步骤S4可知，当汽车的行驶速度大于或等于10m/s时，汽车的非基准车轮不进行制动，能够避免出现不必要的危险。设定的角度范围为0°至10°，由步骤S2至步骤S4 可知，当方向盘向右转动的转角大于10°或方向盘向右转动的转角大于10°时，汽车的非基准车轮不进行制动，也就是说，在方向盘转角较大时汽车的非基准车轮不进行制动，同样也能够避免出现危险。

本发明的一种汽车用车轮辐条相对位置校正装置及校正方法，通过对车辆行驶速度和转向角度的识别，并自动通过安装在各个车轮上的电磁制动器对车轮进行制动，使各个车轮的辐条的相对位置保持一致，从而改善了汽车的动平衡性能。当各个车轮的辐条的相对位置保持一致时，汽车不再进行制动，不影响正常行驶，而且在高速行驶或转弯角度较大时不制动，保证了行驶安全性要求。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种汽车用车轮辐条相对位置校正方法，应用于汽车用车轮辐条相对位置校正装置，所述装置包括：车载CAN总线，用于测量汽车车速的车速传感器，数据处理单元，设置在汽车的每个车轮上的电磁制动器，设置在汽车方向盘上的方向盘转角传感器以及设置在汽车的各车轮的对应的辐条上、用于检测辐条位置的辐条位置传感器；其中，所述车速传感器的输出端电连接车载CAN总线，所述数据处理单元分别电连接所述车载CAN总线、所述方向盘转角传感器以及所有辐条位置传感器的输出端，每个所述电磁制动器的控制端电连接所述车载CAN总线；

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：汽车开始行驶后，所述车速传感器实时采集汽车的行驶速度，并将采集的汽车的行驶速度通过所述车载CAN总线发送到所述数据处理单元；所述方向盘转角传感器实时采集汽车的方向盘转角，并将采集的汽车的方向盘转角发送至所述数据处理单元；每个所述辐条位置传感器实时检测对应辐条的相位数据，并将对应辐条的相位数据发送至所述数据处理单元，所述对应辐条的相位数据为：对应辐条转动到竖直朝上位置的时刻；

S2：所述数据处理单元判断汽车的行驶速度是否小于设定车速阈值，当汽车的行驶速度小于设定车速阈值时，执行步骤S3；其中，所述设定车速阈值在5m/s到15m/s之间；

S3：所述数据处理单元判断汽车的方向盘转角是否在设定角度范围之内，当汽车的方向盘转角在设定角度范围之内时，执行步骤S4；其中，所述设定角度范围为0°至10°；

S4：将汽车的任一车轮作为基准车轮；在所述数据处理单元中，如果任一非基准车轮中对应辐条的相位数据与基准车轮中对应辐条的相位数据不同，则对应的非基准车轮为所需制动的车轮；此时对所需制动的车轮进行一次制动；

所述对所需制动的车轮进行一次制动包括以下步骤：所述数据处理单元通过所述车载CAN总线向位于所需制动的车轮上的电磁制动器发送制动信号，电磁制动器为通电制动式电磁制动器，电磁制动器在所述制动信号的控制下对所需制动的车轮进行一次制动；

S5：重复执行步骤S2至步骤S4，直到所需制动的车轮中对应辐条的相位数据与基准车轮中对应辐条的相位数据相同。