CN112284243B - 一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，与现有技术相比，本发明减小了转向轮角度传感器和铰接盘角度传感器等转向系统传感器测量值与真实转角误差，使得车辆各项性能满足设计要求，提高了车辆的直线行驶能力和高速行驶稳定性，能够满足智轨电车的安全行驶需求，可广泛应用于各类无轨车辆，特别是无轨多车轴铰接车辆。

Description

一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法

技术领域

本发明涉及无轨交通领域，尤其涉及一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法。

背景技术

为了提高运输能力，现在的公共交通领域对多编组车辆的需求不断增加，多编组车辆通过铰接结构连接多节编组车辆，对车辆转向稳定性的要求相较于单编组车辆更高，因此在车辆制造过程中，对转向轮角度传感器、铰接盘角度传感器等转向系统传感器的调校要求也更高。

现有技术中的多编组多轴轨道交通车辆的转向系统传感器调校方法尚存在如下不足：

1.转向轮角度传感器的精度上依赖3D红外相机中陀螺仪精度，而陀螺仪精度受安装位置，空间旋转，车辆放置不平，车辆摆动，地面振动等因素影响，很难达到设计精度；

2.铰接盘传感器通过卷尺测量误差大，最终导致车辆行驶过程中出现拉不直，呈‘Z’、‘C’字型行驶。

以三编组电车为例，角度偏差0.2度，车头与车尾的横向偏差将大于11cm，导致车辆进站与站台间隙难以控制，严重会导致刮擦而产生安全事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，减小了转向轮角度传感器和铰接盘角度传感器等转向系统传感器测量值与真实转角误差，使得车辆各项性能满足设计要求，提高了车辆的直线行驶能力和高速行驶稳定性，能够满足智轨电车的安全行驶需求，可广泛应用于各类无轨车辆，特别是无轨多车轴铰接车辆。

为了解决以上问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，所述多编组胶轮智轨电车具有编组车1～L，共L节编组车，其中L≥2，还具有L-1个铰接盘用于连接相邻编组车，所述铰接盘设有铰接盘角度传感器，各编组车具有车辆横梁、车辆纵梁和N个车轴，其中N≥2，所述车辆纵梁与所述车轴通过空气弹簧连接，所述车轴两端安装有转向轮，所述转向轮设有转向轮角度传感器，所述铰接盘角度传感器和所述转向轮角度传感器组成所述转向系统传感器，所述第1节编组车设有方向盘和仪表盘，

所述调校方法包括如下步骤：

S1：举升各所述编组车1～L；

S2：依次对被举升的各所述编组车1～L的所述车轴1-N进行转向轮角度传感器调校；

S3：将所述编组车1～L落车，使相邻所述编组车通过所述铰接盘连接，并使相邻所述编组车的轴线不处于一直线上；

S4：依次对所述L-1个铰接盘的所述铰接盘角度传感器进行调校；

S5：对所述方向盘进行校正。

优选的，所述步骤S1进一步包括如下步骤：

S11：在所述转向轮处设置举升机，举升各所述编组车1～L；

S12：在各所述编组车的所述车架纵梁两端处设置可调式工艺台车，架起各所述编组车，撤出所述举升机；

S13：在所述车轴处设置装配小车，架起所述车轴，调整所述空气弹簧高度保持为相同设计高度。

优选的，所述步骤S2通过转向轮角度传感器调校系统对所述转向轮角度传感器进行调校，所述转向轮角度传感器调校系统包括：

至少一对红外3D相机传感器，通过可调式同平面夹具安装于所述转向轮；

标靶系统，包括至少四个标靶，平行于所述车辆横梁地设置于所述左转向轮和右转向轮前方和后方；

主机，用于接收所述3D相机传感器的检测信号并进行计算处理。

优选的，所述步骤S2通过所述至少一对红外3D相机传感器采集所述左转向轮和所述右转向轮的前束值，所述主机将所述前束值数值关联所述转向轮角度传感器的电压和/或电流值，完成所述转向轮角度传感器调校与标定。

优选的，所述步骤S3中，使相邻两节所述编组车的轴线夹角大于5°。

优选的，所述步骤S4通过所述铰接盘角度传感器调校系统对所述铰接盘角度传感器进行调校，所述铰接盘角度传感器调校系统包括：

水平红外仪，

测距装置，

主机，用于接收所述测距装置测量结果并进行计算处理；

并且，所述步骤S4进一步包括如下步骤：

S41：在相邻所述编组车的前编组车上定位间隔距离为D1的两个定位点A和B，所述定位点A和B具有相同高度，

S42：在相邻所述编组车的后编组车上定位间隔距离为D2的两个定位点C和D，所述定位点C和D具有和所述定位点A和B相同的高度，

S43：在所述前编组车头部位置设置所述水平红外仪，所述水平红外仪向所述后编组车尾部发射红外激光，所述水平红外仪发射点具有和所述定位点A、B、C和D相同的高度，

S44：所述测距装置测量所述定位点A、B、C和D至所述红外激光直线的距离L11、L12、L21和L22，

S45：所述主机将所述距离L11、L12、L21和L22值关联所述铰接盘角度传感器的电压和/或电流值。

优选的，所述间隔距离D1不小于所述前编组车轮距的80％。

优选的，所述间隔距离D2不小于所述后编组车轮距的80％。

优选的，所述步骤S45中，所述主机根据所述距离L11、L12、L21和L22值计算所述铰接盘的角度θ，计算公式为

所述主机将所述铰接盘的角度θ关联所述铰接盘角度传感器的电压和/或电流值。

优选的，所述测距装置为直角尺或卷尺。

优选的，所述步骤S5包括操纵所述方向盘将所述仪表盘中显示的驾驶端车轴转角传感器数值转为零，拆下所述方向盘并校正所述方向盘位置，将所述方向盘安装回原位。

优选的，所述方向盘包括第一方向盘和第二方向盘，所述第一方向盘连接于所述多编组胶轮智轨电车的第1节编组车的第1轴，所述第二方向盘连接于所述多编组胶轮智轨电车的第L节编组车的第N轴，所述步骤S5对所述第一方向盘进行校正后对所述第二方向盘进行校正。

根据本发明的第二个方面，提供一种多编组胶轮智轨电车，所述多编组胶轮智轨电车具有编组车1～L，共L节编组车，L≥2，还具有L-1个铰接盘用于连接相邻编组车，所述铰接盘设有铰接盘角度传感器，各编组车具有车辆横梁、车辆纵梁和N个车轴，N≥2，所述车辆纵梁与所述车轴通过空气弹簧连接，所述车轴两端安装有转向轮，所述转向轮设有转向轮角度传感器，所述铰接盘角度传感器和所述转向轮角度传感器组成所述转向系统传感器，所述第1节编组车设有方向盘和仪表盘，采用上述任一的转向系统传感器调校方法对所述转向系统传感器进行调校。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

1.本发明能够实现传感器零位的准确确定，使转向轮角度传感器和铰接盘传感器达到设计精度。

2.本发明对铰接盘角度传感器进行了准确标定，能够避免多节编组车辆以‘Z’、‘C’字型行驶，满足车辆的行驶方向可控性。

附图说明

本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。

图1是根据本发明一实施例的多编组胶轮智轨电车的转向轮角度传感器调校系统示意图；

图2是根据本发明一实施例的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法示意图；

图3是根据本发明一实施例的多编组胶轮智轨电车举升流程示意图；

图4是根据本发明一实施例的多编组胶轮智轨电车的铰接盘角度传感器调校系统示意图；以及

图5是根据本发明一实施例的多编组胶轮智轨电车的铰接盘角度传感器调校示意图。

具体实施方式

以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

参见图1，作为本发明的第一方面，本发明提供了一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，多编组胶轮智轨电车具有编组车1～L，共L节编组车(L≥2)，还具有L-1个铰接盘用于连接相邻编组车，铰接盘设有铰接盘角度传感器，各编组车具有车辆横梁、车辆纵梁和N个车轴(N≥2)，车辆纵梁与车轴通过空气弹簧连接，车轴两端安装有转向轮，转向轮设有转向轮角度传感器，铰接盘角度传感器和转向轮角度传感器组成转向系统传感器，第1节编组车设有方向盘和仪表盘。

参见图2，调校方法包括如下步骤：

S1：举升多编组胶轮智轨电车，各编组车可以分别进行举升，也可以连接在一起同时进行举升；

S2：依次对编组车1～L的车轴1-N进行转向轮角度传感器调校；

S3：在完成对各编组车的车轴进行转向轮角度传感器调校后，将多编组胶轮智轨电车落车，使相邻编组车通过铰接盘处于铰接状态，并使相邻编组车的轴线不处于一直线上；

S4：依次对L-1个铰接盘角度传感器进行调校；

S5：对方向盘进行校正。

进一步的，参见图3，步骤S1进一步包括如下步骤：

S11：在转向轮处设置举升机，举升多编组胶轮智轨电车；

S12：在车架纵梁两端处设置可调式工艺台车，架起多编组胶轮智轨电车，撤出举升机；

S13：在车轴处设置装配小车，架起车轴，调整空气弹簧高度保持为相同设计高度，或者允许车轴两端的空气弹簧有一定高度差，较佳的是该高度差小于5mm。

进一步的，步骤S2通过转向轮角度传感器调校系统对转向轮角度传感器进行调校，转向轮角度传感器调校系统包括：

至少一对红外3D相机传感器，通过可调式同平面夹具安装于转向轮；

标靶系统，包括至少四个标靶，平行于车辆横梁地设置于左转向轮和右转向轮前方和后方；

主机，用于接收3D相机传感器的检测信号并进行计算处理。

进一步的，步骤S2通过至少一对红外3D相机传感器采集左转向轮和右转向轮的前束值，主机将前束值数值关联转向轮角度传感器的电压和/或电流值，完成转向轮角度传感器调校与标定。

进一步的，步骤S3中，使相邻两节编组车的轴线夹角大于5°。

进一步的，步骤S4通过铰接盘角度传感器调校系统对铰接盘角度传感器进行调校，参见图4，铰接盘角度传感器调校系统包括：

水平红外仪，

测距装置，

主机，用于接收测距装置测量结果并进行计算处理。

参见图5，步骤S4进一步包括如下步骤：

S41：在相邻两节编组车的前编组车上定位间隔距离为D1的两个定位点A和B，定位点A和B具有相同高度，

S42：在相邻两节编组车的后编组车上定位间隔距离为D2的两个定位点C和D，定位点C和D具有和定位点A和B相同的高度，

S43：在前编组车头部位置设置水平红外仪，水平红外仪向后编组车尾部发射红外激光，水平红外仪发射点具有和定位点A、B、C和D相同的高度，

S44：测距装置测量定位点A、B、C和D至红外激光直线的距离L11、L12、L21和L22，

S45：主机将距离L11、L12、L21和L22值关联铰接盘角度传感器的电压和/或电流值。

进一步的，间隔距离D1不小于前编组车轮距的80％。

进一步的，间隔距离D2不小于后编组车轮距的80％。

进一步的，步骤S45中，主机根据距离L11、L12、L21和L22值计算铰接盘的角度θ，计算公式为

主机将铰接盘的角度θ关联铰接盘角度传感器的电压和/或电流值。

进一步的，测距装置为直角尺或卷尺。

进一步的，步骤S5包括操纵方向盘将仪表盘中显示的驾驶端车轴转角传感器数值转为零，拆下方向盘并校正方向盘位置，将方向盘安装回原位。

进一步的，方向盘包括第一方向盘和第二方向盘，第一方向盘连接于多编组胶轮智轨电车的第1节编组车的第1轴，第二方向盘连接于多编组胶轮智轨电车的第L节编组车的第N轴，步骤S5对第一方向盘进行校正后对第二方向盘进行校正。

根据本发明的第二个方面，提供一种多编组胶轮智轨电车，多编组胶轮智轨电车具有编组车1～L，共L节编组车(L≥2)，还具有L-1个铰接盘用于连接相邻编组车，铰接盘设有铰接盘角度传感器，各编组车具有车辆横梁、车辆纵梁和N个车轴(N≥2)，车辆纵梁与车轴通过空气弹簧连接，车轴两端安装有转向轮，转向轮设有转向轮角度传感器，铰接盘角度传感器和转向轮角度传感器组成转向系统传感器，第1节编组车设有方向盘和仪表盘，该多编组胶轮智轨电车采用上述任一的转向系统传感器调校方法对转向系统传感器进行调校。

这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换，也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。

同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (13)

1.一种多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，所述多编组胶轮智轨电车具有编组车1～L，共L节编组车，其中L≥2，还具有L-1个铰接盘用于连接相邻编组车，所述铰接盘设有铰接盘角度传感器，各编组车具有车辆横梁、车辆纵梁和N个车轴，其中N≥2，所述车辆纵梁与所述车轴通过空气弹簧连接，所述车轴两端安装有左转向轮和右转向轮，所述左转向轮和所述右转向轮设有转向轮角度传感器，所述铰接盘角度传感器和所述转向轮角度传感器组成所述转向系统传感器，所述第1节编组车设有方向盘和仪表盘，

其特征在于，所述调校方法包括如下步骤：

S1：举升各所述编组车1～L；

S2：依次对被举升的各所述编组车1～L的所述车轴1-N进行转向轮角度传感器调校；

S3：将所述编组车1～L落车，使相邻所述编组车通过所述铰接盘连接，并使相邻所述编组车的轴线不处于一直线上；

S4：依次对所述L-1个铰接盘的所述铰接盘角度传感器进行调校；

S5：对所述方向盘进行校正。

2.根据权利要求1所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括如下步骤：

S11：在所述左转向轮和所述右转向轮处设置举升机，举升各所述编组车1～L；

S12：在各所述编组车的车架纵梁两端处设置可调式工艺台车，架起各所述编组车，撤出所述举升机；

S13：在所述车轴处设置装配小车，架起所述车轴，调整所述空气弹簧高度保持为相同设计高度。

3.根据权利要求1所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述步骤S2通过转向轮角度传感器调校系统对所述转向轮角度传感器进行调校，所述转向轮角度传感器调校系统包括：

至少一对红外3D相机传感器，通过可调式同平面夹具安装于所述左转向轮和所述右转向轮；

标靶系统，包括至少四个标靶，平行于所述车辆横梁地设置于所述左转向轮和所述右转向轮前方和后方；

主机，用于接收所述3D相机传感器的检测信号并进行计算处理。

4.根据权利要求3所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述步骤S2通过所述至少一对红外3D相机传感器采集所述左转向轮和所述右转向轮的前束值，所述主机将所述前束值数值关联所述转向轮角度传感器的电压和/或电流值，完成所述转向轮角度传感器调校与标定。

5.根据权利要求1所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述步骤S3中，使相邻两节所述编组车的轴线夹角大于5°。

6.根据权利要求1所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述步骤S4通过所述铰接盘角度传感器调校系统对所述铰接盘角度传感器进行调校，所述铰接盘角度传感器调校系统包括：

水平红外仪，

测距装置，

主机，用于接收所述测距装置测量结果并进行计算处理；

并且，所述步骤S4进一步包括如下步骤：

S41：在相邻所述编组车的前编组车上定位间隔距离为D1的两个定位点A和B，所述定位点A和B具有相同高度，

S42：在相邻所述编组车的后编组车上定位间隔距离为D2的两个定位点C和D，所述定位点C和D具有和所述定位点A和B相同的高度，

S43：在所述前编组车头部位置设置所述水平红外仪，所述水平红外仪向所述后编组车尾部发射红外激光，所述水平红外仪发射点具有和所述定位点A、B、C和D相同的高度，

S44：所述测距装置测量所述定位点A、B、C和D至所述红外激光直线的距离L11、L12、L21和L22，

S45：所述主机将所述距离L11、L12、L21和L22值关联所述铰接盘角度传感器的电压和/或电流值。

7.根据权利要求6所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述间隔距离D1不小于所述前编组车轮距的80％。

8.根据权利要求6所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述间隔距离D2不小于所述后编组车轮距的80％。

9.根据权利要求6所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述步骤S45中，所述主机根据所述距离L11、L12、L21和L22值计算所述铰接盘的角度θ，计算公式为

所述主机将所述铰接盘的角度θ关联所述铰接盘角度传感器的电压和/或电流值。

10.根据权利要求6所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述测距装置为直角尺或卷尺。

11.根据权利要求1所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述步骤S5包括操纵所述方向盘将所述仪表盘中显示的驾驶端车轴转角传感器数值转为零，拆下所述方向盘并校正所述方向盘位置，将所述方向盘安装回原位。

12.根据权利要求11所述的多编组胶轮智轨电车的转向系统传感器调校方法，其特征在于，所述方向盘包括第一方向盘和第二方向盘，所述第一方向盘连接于所述多编组胶轮智轨电车的第1节编组车的第1轴，所述第二方向盘连接于所述多编组胶轮智轨电车的第L节编组车的第N轴，所述步骤S5对所述第一方向盘进行校正后对所述第二方向盘进行校正。

13.一种多编组胶轮智轨电车，所述多编组胶轮智轨电车具有编组车1～L，共L节编组车，L≥2，还具有L-1个铰接盘用于连接相邻编组车，所述铰接盘设有铰接盘角度传感器，各编组车具有车辆横梁、车辆纵梁和N个车轴，N≥2，所述车辆纵梁与所述车轴通过空气弹簧连接，所述车轴两端安装有左转向轮和右转向轮，所述左转向轮和所述右转向轮设有转向轮角度传感器，所述铰接盘角度传感器和所述转向轮角度传感器组成所述转向系统传感器，所述第1节编组车设有方向盘和仪表盘，其特征在于，采用权利要求1-12的任一项所述的转向系统传感器调校方法对所述转向系统传感器进行调校。

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