CN106441943B - 一种汽车后轮推力线测量系统和方法 - Google Patents

一种汽车后轮推力线测量系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车后轮推力线测量系统，包括光发射器、光敏电阻传感器、平面反光镜片、计算处理单元，光敏电阻传感器与计算处理单元连通，光发射器发出的光束照射到平面反光镜片上，平面反光镜片对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面，光敏电阻传感器产生信号并发送至计算处理单元，计算处理单元根据光敏电阻传感器产生的信号计算处理平面反光镜片的镜面反射角度，得出汽车后轮推力线路径和方向的数据信息，本发明同时公开了该系统的测量方法，填补了国内对汽车推力线测量技术的空白，测量方法及设备结构简单，测量汽车推力线的精确度高，提高测量效率，避免测量失误，方便后期对汽车推力角的精确调整。

Description

一种汽车后轮推力线测量系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量汽车后轮推力线方向的系统和方法，尤其涉及一种汽车后轮推力线测量系统和方法，属于汽车技术领域。
背景技术
推力线是一条假想的线，从汽车后轴中心向前延伸，由汽车两侧的后轮共同确定的后轴行驶方向线，推力角是汽车在俯视平面内的纵向轴线和推力线的夹角，推力线相对汽车的纵向轴线向左侧偏斜为正，向右侧偏斜为负，如果后轮指向正前方，推力线和汽车的纵向轴线一致，则推力角为零，此时，汽车直线行驶，后轮驱动汽车沿着推力线和汽车的纵向轴线前进，因此零推力角是理想的；如果后轮不指向正前方，推力线和汽车的纵向轴线不一致，则出现推力角不等于零，此时，后轮驱动汽车沿着推力线前进，与汽车的纵向轴线形成一定角度，汽车在这种状态下行驶会使轮胎与地面的摩擦力增加，造成轮胎加速磨损或跑偏，使汽车油耗大幅增加，甚至在汽车满载的行驶过程中出现爆胎，发生危险，造成经济损失。
目前国内的汽车厂及汽车维修中心对汽车的推力线测量技术不成熟，测量方法及测量设备结构复杂，测量汽车推力线的精确度不高，而且测量工作效率低，甚至有时会出现测量失误，导致后期调整汽车的推力角更大，得不偿失。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种汽车后轮推力线测量系统，同时公开一种汽车后轮推力线测量方法，填补了国内对汽车推力线测量技术的空白，测量方法及测量设备结构简单，测量汽车推力线的精确度高，提高测量工作效率，避免测量失误，方便后期对汽车推力角的精确调整。
本发明所采用的技术方案为：
一种汽车后轮推力线测量系统，包括光发射器、光敏电阻传感器、平面反光镜片、计算处理单元，在汽车的中部车架梁上设置第一测量支架，所述第一测量支架横向垂直于汽车纵向轴线，所述光发射器和光敏电阻传感器设置在第一测量支架上，且所述光发射器设置在第一测量支架的中轴线与汽车纵向轴线的垂直点上方，所述光发射器发射的光束沿汽车纵向轴线延伸，所述光敏电阻传感器与第一测量支架平行设置，所述汽车后端设置有第二测量支架，所述第二测量支架通过夹具与汽车后轮连接并平行于汽车后桥，所述平面反光镜片设置在第二测量支架的中心处，所述平面反光镜片的反光面平行于第二测量支架并垂直于水平面，所述平面反光镜片的反光面与光发射器的发射孔和光敏电阻传感器的接收面相对设置，且所述平面反光镜片的反光面在光发射器发射的光束照射范围内，所述光敏电阻传感器与计算处理单元连通，所述光发射器发出的光束照射到平面反光镜片上，平面反光镜片对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面，光敏电阻传感器产生信号并发送至计算处理单元，计算处理单元根据光敏电阻传感器产生的信号计算处理平面反光镜片的镜面反射角度，得出汽车后轮推力线路径和方向的数据信息。
进一步，为了使光敏电阻传感器的接收面更精确的接收到镜面反射后的光束，所述光发射器发出的光束是垂直于水平面的线状光束。
进一步，为了防止光敏电阻传感器的接收面受到太阳光或其它光线的强烈照射干扰，所述光敏电阻传感器的接收面的前端设置有滤光片。
进一步，所述的光敏电阻传感器通过无线传输模块与计算处理单元无线连通，减少有线的连接，避免测量现场的布线，提高测量现场的整洁性。
进一步，所述的计算处理单元还将得出的汽车后轮推力线路径和方向的数据信息输出至一显示单元或打印单元，方便后期对汽车推力角的精确调整以及对测量数据的备份。
进一步，所述的计算处理单元是计算机。
进一步，所述的光发射器和光敏电阻传感器嵌入设置在第一测量支架上，提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸。
进一步，所述的平面反光镜片嵌入设置在第二测量支架的中心处，提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸。
一种汽车后轮推力线测量方法，包括以下步骤：
（1）首先在汽车的中部车架梁上设置第一测量支架，第一测量支架横向垂直于汽车纵向轴线，将光发射器和光敏电阻传感器设置在第一测量支架上，其中光发射器设置在第一测量支架的中轴线与汽车纵向轴线的垂直点上方，光发射器发射的光束沿汽车纵向轴线延伸，光敏电阻传感器与第一测量支架平行设置，在汽车后端设置有第二测量支架，第二测量支架通过夹具与汽车后轮连接并平行于汽车后桥，平面反光镜片设置在第二测量支架的中心处，平面反光镜片的反光面平行于第二测量支架并垂直于水平面，且平面反光镜片的反光面与光发射器的发射孔和光敏电阻传感器的接收面相对设置，平面反光镜片的反光面在光发射器发射的光束照射范围内；
（2）控制光发射器发出光束照射到平面反光镜片上，平面反光镜片对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面，光敏电阻传感器产生信号并发送至计算处理单元；
（3）计算处理单元根据光敏电阻传感器产生的信号计算处理平面反光镜片的镜面反射角度，得出汽车后轮推力线路径和方向的数据信息；
（4）计算处理单元将得出的汽车后轮推力线路径和方向的数据信息输出至一显示单元或打印单元。
进一步，在步骤（2）所述镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面的过程中还包括滤光的步骤。
本发明的有益效果在于：利用平面反光镜片对光束进行镜面反射的原理，精确计算出汽车后轮推力线的路径和方向，填补了国内对汽车推力线测量技术的空白，测量方法及测量设备结构简单，测量汽车推力线的精确度高，提高测量工作效率，避免测量失误，方便后期对汽车推力角的精确调整。
附图说明：
图1为本发明汽车推力线与汽车纵向轴线一致，推力角为零时的测量示意图；
图2为本发明汽车推力线向右偏离汽车纵向轴线，推力角不为零时的测量示意图；
图3为本发明汽车推力线向左偏离汽车纵向轴线，推力角不为零时的测量示意图；
图4为本发明平面反光镜片对光束进行镜面反射时的原理示意图；
图中主要附图标记含义如下：
1-光发射器，2-光敏电阻传感器，3-平面反光镜片，4-第一测量支架，5-第二测量支架，6-夹具，7-汽车后轮，8-汽车纵向轴线，9-汽车后桥，10-滤光片，11-车架梁。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做具体的介绍。
实施例一
图1为本发明汽车推力线与汽车纵向轴线一致，推力角为零时的测量示意图；
如图1所示：本实施例是一种汽车后轮推力线测量系统，包括光发射器1、光敏电阻传感器2、平面反光镜片3、计算处理单元，在汽车的中部车架梁11上设置第一测量支架4，第一测量支架4横向垂直于汽车纵向轴线8，光发射器1和光敏电阻传感器2设置在第一测量支架4上，为了提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸，本实施例中的光发射器1和光敏电阻传感器2嵌入设置在第一测量支架4上，其中光发射器1设置在第一测量支架4的中轴线与汽车纵向轴线8的垂直点上方，光发射器1发射的光束沿汽车纵向轴线8延伸，光敏电阻传感器2与第一测量支架4平行设置，在汽车后端设置有第二测量支架5，第二测量支架5通过夹具6与汽车后轮7连接并平行于汽车后桥9，平面反光镜片3设置在第二测量支架5的中心处，为了提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸，本实施例中的平面反光镜片3嵌入设置在第二测量支架5的中心处，平面反光镜片3的反光面平行于第二测量支架5并垂直于水平面，平面反光镜片3的反光面与光发射器1的发射孔和光敏电阻传感器2的接收面相对设置，且平面反光镜片3的反光面在光发射器1发射的光束照射范围内，图4为本发明平面反光镜片对光束进行镜面反射时的原理示意图；如图4所示：为了使光敏电阻传感器2的接收面更精确的接收到镜面反射后的光束，本实施例中光发射器1发出的光束是垂直于水平面的线状光束；为了防止光敏电阻传感器2的接收面受到太阳光或其它光线的强烈照射干扰，在光敏电阻传感器2的接收面的前端设置有滤光片10，而且，本实施例中光敏电阻传感器2通过无线传输模块与计算处理单元无线连通，减少有线的连接，避免测量现场的布线，提高测量现场的整洁性。
本实施例中光敏电阻传感器2与计算处理单元连通，光发射器1发出的光束沿汽车纵向轴线8延伸后照射到平面反光镜片3上，本实施例中平面反光镜片3的反光面垂直于汽车纵向轴线8，平面反光镜片3对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束沿汽车纵向轴线8照射到光敏电阻传感器2的接收面，光敏电阻传感器2根据镜面反射后的光束照射到的接收面位置产生相对应的信号并发送至计算处理单元，计算处理单元根据光敏电阻传感器2产生的信号计算处理平面反光镜片3的镜面反射角度，得出汽车后轮7推力线路径和方向的数据信息，本实施例中平面反光镜片3的镜面反射角度θ=0，汽车后轮7推力线的路径和方向与汽车纵向轴线8一致；不需要调整汽车推力角；同时，本实施例中的计算处理单元还将得出的汽车后轮7推力线路径和方向的数据信息输出至显示单元和打印单元，方便后期对测量数据的备份，且本实施例中的计算处理单元是计算机。
实施例二
图2为本发明汽车推力线向右偏离汽车纵向轴线，推力角不为零时的测量示意图；
如图2所示：本实施例是一种汽车后轮推力线测量系统，包括光发射器1、光敏电阻传感器2、平面反光镜片3、计算处理单元，在汽车的中部车架梁11上设置第一测量支架4，第一测量支架4横向垂直于汽车纵向轴线8，光发射器1和光敏电阻传感器2设置在第一测量支架4上，为了提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸，本实施例中的光发射器1和光敏电阻传感器2嵌入设置在第一测量支架4上，其中光发射器1设置在第一测量支架4的中轴线与汽车纵向轴线8的垂直点上方，光发射器1发射的光束沿汽车纵向轴线8延伸，光敏电阻传感器2与第一测量支架4平行设置，在汽车后端设置有第二测量支架5，第二测量支架5通过夹具6与汽车后轮7连接并平行于汽车后桥9，平面反光镜片3设置在第二测量支架5的中心处，为了提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸，本实施例中的平面反光镜片3嵌入设置在第二测量支架5的中心处，平面反光镜片3的反光面平行于第二测量支架5并垂直于水平面，平面反光镜片3的反光面与光发射器1的发射孔和光敏电阻传感器2的接收面相对设置，且平面反光镜片3的反光面在光发射器1发射的光束照射范围内，图4为本发明平面反光镜片对光束进行镜面反射时的原理示意图；如图4所示：为了使光敏电阻传感器2的接收面更精确的接收到镜面反射后的光束，本实施例中光发射器1发出的光束是垂直于水平面的线状光束；为了防止光敏电阻传感器2的接收面受到太阳光或其它光线的强烈照射干扰，在光敏电阻传感器2的接收面的前端设置有滤光片10，而且，本实施例中光敏电阻传感器2通过无线传输模块与计算处理单元无线连通，减少有线的连接，避免测量现场的布线，提高测量现场的整洁性。
本实施例中光敏电阻传感器2与计算处理单元连通，光发射器1发出的光束沿汽车纵向轴线8延伸后照射到平面反光镜片3上，本实施例中平面反光镜片3的反光面向右偏离于汽车纵向轴线8，因此，平面反光镜片3对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束向右偏离于汽车纵向轴线8照射到光敏电阻传感器2的接收面，光敏电阻传感器2根据镜面反射后的光束照射到的接收面位置产生相对应的信号并发送至计算处理单元，计算处理单元根据光敏电阻传感器2产生的信号计算处理平面反光镜片3的镜面反射角度，得出汽车后轮7推力线路径和方向的数据信息，本实施例中平面反光镜片3的镜面反射角度θ≠0，汽车后轮7推力线的路径和方向向右偏离于汽车纵向轴线8；需要调整汽车推力角；同时，本实施例中的计算处理单元还将得出的汽车后轮7推力线路径和方向的数据信息输出至显示单元和打印单元，方便后期对汽车推力角的精确调整以及对测量数据的备份，且本实施例中的计算处理单元是计算机。
实施例三
图3为本发明汽车推力线向左偏离汽车纵向轴线，推力角不为零时的测量示意图；
如图3所示：本实施例是一种汽车后轮推力线测量系统，包括光发射器1、光敏电阻传感器2、平面反光镜片3、计算处理单元，在汽车的中部车架梁11上设置第一测量支架4，第一测量支架4横向垂直于汽车纵向轴线8，光发射器1和光敏电阻传感器2设置在第一测量支架4上，为了提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸，本实施例中的光发射器1和光敏电阻传感器2嵌入设置在第一测量支架4上，其中光发射器1设置在第一测量支架4的中轴线与汽车纵向轴线8的垂直点上方，光发射器1发射的光束沿汽车纵向轴线8延伸，光敏电阻传感器2与第一测量支架4平行设置，在汽车后端设置有第二测量支架5，第二测量支架5通过夹具6与汽车后轮7连接并平行于汽车后桥9，平面反光镜片3设置在第二测量支架5的中心处，为了提高其整体结构的一致性和稳定性，便于测量过程中的安装和拆卸，本实施例中的平面反光镜片3嵌入设置在第二测量支架5的中心处，平面反光镜片3的反光面平行于第二测量支架5并垂直于水平面，平面反光镜片3的反光面与光发射器1的发射孔和光敏电阻传感器2的接收面相对设置，且平面反光镜片3的反光面在光发射器1发射的光束照射范围内，图4为本发明平面反光镜片对光束进行镜面反射时的原理示意图；如图4所示：为了使光敏电阻传感器2的接收面更精确的接收到镜面反射后的光束，本实施例中光发射器1发出的光束是垂直于水平面的线状光束；为了防止光敏电阻传感器2的接收面受到太阳光或其它光线的强烈照射干扰，在光敏电阻传感器2的接收面的前端设置有滤光片10，而且，本实施例中光敏电阻传感器2通过无线传输模块与计算处理单元无线连通，减少有线的连接，避免测量现场的布线，提高测量现场的整洁性。
本实施例中光敏电阻传感器2与计算处理单元连通，光发射器1发出的光束沿汽车纵向轴线8延伸后照射到平面反光镜片3上，本实施例中平面反光镜片3的反光面向左偏离于汽车纵向轴线8，因此，平面反光镜片3对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束向左偏离于汽车纵向轴线8照射到光敏电阻传感器2的接收面，光敏电阻传感器2根据镜面反射后的光束照射到的接收面位置产生相对应的信号并发送至计算处理单元，计算处理单元根据光敏电阻传感器2产生的信号计算处理平面反光镜片3的镜面反射角度，得出汽车后轮7推力线路径和方向的数据信息，本实施例中平面反光镜片3的镜面反射角度θ≠0，汽车后轮7推力线的路径和方向向左偏离于汽车纵向轴线8；需要调整汽车推力角；同时，本实施例中的计算处理单元还将得出的汽车后轮7推力线路径和方向的数据信息输出至显示单元和打印单元，方便后期对汽车推力角的精确调整以及对测量数据的备份，且本实施例中的计算处理单元是计算机。
根据实施例一、二、三得出的一种汽车后轮推力线测量方法，包括以下步骤：
（1）首先在汽车的中部车架梁上设置第一测量支架，第一测量支架横向垂直于汽车纵向轴线，将光发射器和光敏电阻传感器设置在第一测量支架上，其中光发射器设置在第一测量支架的中轴线与汽车纵向轴线的垂直点上方，光发射器发射的光束沿汽车纵向轴线延伸，光敏电阻传感器与第一测量支架平行设置，在汽车后端设置有第二测量支架，第二测量支架通过夹具与汽车后轮连接并平行于汽车后桥，平面反光镜片设置在第二测量支架的中心处，平面反光镜片的反光面平行于第二测量支架并垂直于水平面，且平面反光镜片的反光面与光发射器的发射孔和光敏电阻传感器的接收面相对设置，平面反光镜片的反光面在光发射器发射的光束照射范围内；
（2）控制光发射器发出光束照射到平面反光镜片上，平面反光镜片对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面，光敏电阻传感器产生信号并发送至计算处理单元；在镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面的过程中还包括滤光的步骤；
（3）计算处理单元根据光敏电阻传感器产生的信号计算处理平面反光镜片的镜面反射角度，得出汽车后轮推力线路径和方向的数据信息；
（4）计算处理单元将得出的汽车后轮推力线路径和方向的数据信息输出至显示单元和打印单元。
本发明利用平面反光镜片对光束进行镜面反射的原理，精确计算出汽车后轮推力线的路径和方向，填补了国内对汽车推力线测量技术的空白，测量方法及测量设备结构简单，测量汽车推力线的精确度高，提高测量工作效率，避免测量失误，方便后期对汽车推力角的精确调整。
以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于：包括光发射器、光敏电阻传感器、平面反光镜片、计算处理单元，在汽车的中部车架梁上设置第一测量支架，所述第一测量支架横向垂直于汽车纵向轴线，所述光发射器和光敏电阻传感器设置在第一测量支架上，且所述光发射器设置在第一测量支架的中轴线与汽车纵向轴线的垂直点上方，所述光发射器发射的光束沿汽车纵向轴线延伸，所述光敏电阻传感器与第一测量支架平行设置，所述汽车后端设置有第二测量支架，所述第二测量支架通过夹具与汽车后轮连接并平行于汽车后桥，所述平面反光镜片设置在第二测量支架的中心处，所述平面反光镜片的反光面平行于第二测量支架并垂直于水平面，所述平面反光镜片的反光面与光发射器的发射孔和光敏电阻传感器的接收面相对设置，且所述平面反光镜片的反光面在光发射器发射的光束照射范围内，所述光敏电阻传感器与计算处理单元连通，所述光发射器发出的光束照射到平面反光镜片上，平面反光镜片对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面，光敏电阻传感器产生信号并发送至计算处理单元，计算处理单元根据光敏电阻传感器产生的信号计算处理平面反光镜片的镜面反射角度，得出汽车后轮推力线路径和方向的数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于，所述光发射器发出的光束是垂直于水平面的线状光束。
3.根据权利要求1所述的一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于，所述光敏电阻传感器的接收面的前端设置有滤光片。
4.根据权利要求1所述的一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于，所述的光敏电阻传感器通过无线传输模块与计算处理单元无线连通。
5.根据权利要求1所述的一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于，所述的计算处理单元还将得出的汽车后轮推力线路径和方向的数据信息输出至一显示单元或打印单元。
6.根据权利要求1或5所述的一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于，所述的计算处理单元是计算机。
7.根据权利要求1所述的一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于，所述的光发射器和光敏电阻传感器嵌入设置在第一测量支架上。
8.根据权利要求1所述的一种汽车后轮推力线测量系统，其特征在于，所述的平面反光镜片嵌入设置在第二测量支架的中心处。
9.一种汽车后轮推力线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）首先在汽车的中部车架梁上设置第一测量支架，第一测量支架横向垂直于汽车纵向轴线，将光发射器和光敏电阻传感器设置在第一测量支架上，其中光发射器设置在第一测量支架的中轴线与汽车纵向轴线的垂直点上方，光发射器发射的光束沿汽车纵向轴线延伸，光敏电阻传感器与第一测量支架平行设置，在汽车后端设置有第二测量支架，第二测量支架通过夹具与汽车后轮连接并平行于汽车后桥，平面反光镜片设置在第二测量支架的中心处，平面反光镜片的反光面平行于第二测量支架并垂直于水平面，且平面反光镜片的反光面与光发射器的发射孔和光敏电阻传感器的接收面相对设置，平面反光镜片的反光面在光发射器发射的光束照射范围内；
（2）控制光发射器发出光束照射到平面反光镜片上，平面反光镜片对光束进行镜面反射，镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面，光敏电阻传感器产生信号并发送至计算处理单元；
（3）计算处理单元根据光敏电阻传感器产生的信号计算处理平面反光镜片的镜面反射角度，得出汽车后轮推力线路径和方向的数据信息；
（4）计算处理单元将得出的汽车后轮推力线路径和方向的数据信息输出至一显示单元或打印单元。
10.根据权利要求9所述的一种汽车后轮推力线测量方法，其特征在于，在步骤（2）所述镜面反射后的光束照射到光敏电阻传感器的接收面的过程中还包括滤光的步骤。
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