CN114353726B - 一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统,包括转向模式开关、PLC控制器和一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器,转向模式开关与PLC控制器之间信号连接,通过PLC控制器采集转向模式开关的输入信息,一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器也分别与PLC控制器之间信号连接,PLC控制器采集一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器的实际零位读数,并将采集到的实际零位数与理论设计零位数做差,得到一桥、四桥和五桥的零位偏差,本发明通过在PLC控制器上设置有输入模块,具备重复动态标定的优势,无需多次刷写程序,随标随用,提高了转向零位标定的快速性、准确性和便捷性。
Description
技术领域
本发明属于汽车转向系统标定技术领域,尤其涉及一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统及其方法。
背景技术
多轮转向系统由于其转向模式丰富,转弯半径小,通过能力强,响应速度快、控制精度高而应用于越来越多的领域。它通过安装于各车桥上的传感器来测量各桥轮胎转角,并根据前后桥转角关系,运用一定的控制策略实现后桥对前桥的实时跟随转向。
传统车辆的后桥由于不需要转向,它的中位即转向零位是通过机械结构来实现的,而带有多轮转向系统的车辆,由于它的后桥要跟随前桥实时转向,通常需要采用液压缸来助力,通过电控液压的方式来实现跟随,而液压缸上集成有位移传感器,液压缸的位移大小表征了轮胎转角大小,它既作为控制系统的输入,又可以实时监测各桥轮胎的转角大小。但由于液压缸存在装配误差,且各机械部件之间存在潜在的运动框量,导致液压缸的实际中位,即车桥轮胎转向零位与理论设计中位之间存在一定的偏差,这直接影响多轮转向系统的功能和控制精度,因此,需要对各桥轮胎转向零位进行校正,即转向零位标定。
但现有的多轮转向系统,转向零位标定系统要么结构复杂,需要通过专业设备进行标定;要么操作方法不便,只有设计人员拥有权限标定,当转向零位需要重新校正时非设计人员无权限标定;还有些方法容易误操作,因为转向零位通常在车辆出厂前只标定一次,且只能由专业人员经过专业培训才能标定;同时考虑到因为调整或更换液压缸等结构件导致转向零位变化需要重新标定的情况,转向零位标定既不能复杂,又需要具备安全性和防误操作机制。
为解决上述问题,本发明提出一种一键式转向零位标定系统及方法,旨在对多轮转向系统车辆的转向零位进行快速、准确、便捷的标定,同时又能防止误操作,确保多轮转向控制系统安全可靠。
发明内容
为了解决上述问题,本发明具体通过以下技术方案来实现:
提供一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统,包括转向模式开关、PLC控制器和一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器,所述转向模式开关与PLC控制器之间信号连接,在车辆的所有轮胎回正且车辆启动的情况下,通过PLC控制器采集转向模式开关的输入信息,若转向模式开关的拨动次数满足N次时,则PLC控制器进入零位标定程序功能模块并开始计数;
所述一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器也分别与所述PLC控制器之间信号连接,所述PLC控制器采集一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器的实际零位读数,并将采集到的实际零位数与理论设计零位数做差,得到一桥、四桥和五桥的零位偏差,若该零位偏差与PLC控制器的存储器中保存的上一次零位偏差不同,则将新偏差写入PLC控制器的存储器中,否则PLC控制器的存储器中的数据保持不变,当计时器时间T结束时,计数器也停止计数,零位标定结束。
进一步的,所述PLC控制器还信号连接有仪表模块,所述PLC控制器将一桥、四桥和五桥的零位偏差连同计数器数值通过信号线发送到仪表模块进行显示,通过观察仪表模块上的数据变化可以判断零位标定功能的进入和完成。
进一步的,所述PLC控制器内还设置有计时器,转向模式开关的拨动次数满足N次,N>0时,同步开启计时器,记录时间T。
进一步的,所述PLC控制器还信号连接有输入模块,通过输入模块向PLC控制器内写入一桥、四桥和五桥的零位偏差,在每次PLC控制器上电工作后就会被调用,作为一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器输入的校正量计算进去,确保了转向零位的准确性。
进一步的,所述转向模式开关设置有复位模块。
一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统的方法,包括以下步骤:
S1、将车辆停放在宽阔平坦的场地上,让转向模式开关置于关闭状态,然后启动车辆,确保电器系统正常,再左右转动方向盘几次让四桥和五桥后桥对中受前桥方向盘控制液压系统完全回正对中,然后通过控制方向盘控制一桥回正对中,且将PLC控制器内部计数器清零;
S2、然后快速拨动转向模式开关,此时计数器开始计数,开关打开和关闭各算一次,当计数器大于0时,同步启动延时定时器,设定时间为T,在定时器时间到达T时间前,若开关拨动次数未达到N次,或者达到N次前定时器时间已经结束,那么PLC控制器内部预写入的程序就不执行零位标定功能;若开关拨动次数刚好达到N次,且定时器未到达T时间,那么程序会自动进入零位标定模块,在剩余的时间内完成标定,并开启标定计数;
S3、在标定过程中,PLC控制器实时采集一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器的实际零位读数,并将实际零位读数与理论设计零位数值做差,将得到的偏差结果与保存在PLC控制器存储器中的上一次偏差比较,若三个偏差完全相同,则保留原PLC控制器中的零位偏差数据,若任意一个偏差不同,则将新的零位偏差数值写进PLC控制器,直到延迟定时器时间T结束,零位标定完成,标定计数停止;
S4、保存在PLC控制器中的零位偏差会在控制器每次上电工作后被调用,作为一桥位移传感器、四桥位移传感器和五桥位移传感器输入的校正量被减去,从而得到实际的各桥轮胎转角数据,确保了控制系统的准确性;与此同时,PLC控制器会把每次零位标定偏差及标定计数数据通过信号线发送到仪表模块进行显示,通过观察仪表模块上的数据变化可以判断零位标定功能的进入和完成。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明通过在PLC控制器上设置有输入模块,不同于传统方法将标定偏差数据存储在PLC控制器中,本发明具备重复动态标定的优势,无需多次刷写程序,随标随用,每次标定完的数据都会写入控制器中,只要控制器上电工作,标定偏差数据就会被程序自动调用,而且该转向零位标定方法有时间限制,程序设定需要在一定时间内完成,这样可以避免系统不稳而造成标定不准,该转向零位标定系统具备显示功能,组合仪表能实时显示转向零位标定偏差数据,便于操作人员判断标定是否完成,评估标定结果。
附图说明
图1为本发明中一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统原理框架示意图。
附图标记说明:
图中,1-转向模式开关;2-PLC控制器;3-一桥位移传感器;4-四桥位移传感器;5-五桥位移传感器;6-仪表模块;7-输入模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案加以解释。
实施例1,如图1所示,提供一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统,包括转向模式开关1、PLC控制器2和一桥位移传感器3、四桥位移传感器4和五桥位移传感器5,所述转向模式开关1与PLC控制器2之间信号连接,在车辆的所有轮胎回正且车辆启动的情况下,通过PLC控制器2采集转向模式开关1的输入信息,若转向模式开关1的拨动次数满足N次时,PLC控制器2内还设置有计时器,转向模式开关1的拨动次数满足N次,N>0时,同步开启计时器,记录时间T则PLC控制器2进入零位标定程序功能模块并开始计数;
所述一桥位移传感器3、四桥位移传感器4和五桥位移传感器5也分别与所述PLC控制器2之间信号连接,所述PLC控制器2采集一桥位移传感器3、四桥位移传感器4和五桥位移传感器5的实际零位读数,并将采集到的实际零位数与理论设计零位数做差,得到一桥、四桥和五桥的零位偏差,若该零位偏差与PLC控制器2的存储器中保存的上一次零位偏差不同,则将新偏差写入PLC控制器2的存储器中,否则PLC控制器2的存储器中的数据保持不变,当计时器时间T结束时,计数器也停止计数,零位标定结束。
所述PLC控制器2还信号连接有仪表模块6,所述PLC控制器2将一桥、四桥和五桥的零位偏差连同计数器数值通过信号线发送到仪表模块6进行显示,通过观察仪表模块6上的数据变化可以判断零位标定功能的进入和完成。
所述PLC控制器2还信号连接有输入模块7,通过输入模块7向PLC控制器2内写入一桥、四桥和五桥的零位偏差,在每次PLC控制器2上电工作后就会被调用,作为一桥位移传感器3、四桥位移传感器4和五桥位移传感器5输入的校正量计算进去,确保了转向零位的准确性。
所述转向模式开关1设置有复位模块,在零位标定前,需要保证转向模式开关1复位,同时重新启动一次车辆,目的是让程序中计数器清零,确保零位标定功能正常实现,转向零位标定功能具备防误操作机制,即只有以下全部条件才可进入标定:转向模式开关1复位、重新启动车辆、且需要规定时间T内完成拨动转向模式开关的次数N。这样可以避免他人误操作对零位重复多次标定,影响转向系统功能和性能。
实施例2,一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统的方法,包括以下步骤:
S1、以5轴越野车为例,其多轮转向系统通过电控液压的方式实现。其中,一桥和二桥联动作为双前桥由方向盘控制,三桥不参与转向,四桥和五桥受液压控制跟随前桥转向,先将车辆停放在宽阔平坦的场地上,让转向模式开关1置于关闭状态,然后启动车辆,确保电器系统正常,再左右转动方向盘几次让四桥和五桥后桥对中受前桥方向盘控制液压系统完全回正对中,然后通过控制方向盘控制一桥回正对中,且将PLC控制器2内部计数器清零;
S2、然后快速拨动转向模式开关1,此时计数器开始计数,开关打开和关闭各算一次,当计数器大于0时,同步启动延时定时器,设定时间为T,在定时器时间到达T时间前,若开关拨动次数未达到N次,或者达到N次前定时器时间已经结束,那么PLC控制器2内部预写入的程序就不执行零位标定功能;若开关拨动次数刚好达到N次,且定时器未到达T时间,那么程序会自动进入零位标定模块,在剩余的时间内完成标定,并开启标定计数;
S3、在标定过程中,PLC控制器2实时采集一桥位移传感器3、四桥位移传感器4和五桥位移传感器5的实际零位读数,并将实际零位读数与理论设计零位数值做差,将得到的偏差结果与保存在PLC控制器2存储器中的上一次偏差比较,若三个偏差完全相同,则保留原PLC控制器2中的零位偏差数据,若任意一个偏差不同,则将新的零位偏差数值写进PLC控制器2,直到延迟定时器时间T结束,零位标定完成,标定计数停止;
S4、保存在PLC控制器2中的零位偏差会在控制器每次上电工作后被调用,作为一桥位移传感器3、四桥位移传感器4和五桥位移传感器5输入的校正量被减去,从而得到实际的各桥轮胎转角数据,确保了控制系统的准确性;与此同时,PLC控制器2会把每次零位标定偏差及标定计数数据通过信号线发送到仪表模块6进行显示,通过观察仪表模块6上的数据变化可以判断零位标定功能的进入和完成。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子,本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换,均属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种基于多轮转向系统的转向零位标定方法,其特征在于:
所述标定方法采用一种基于多轮转向系统的转向零位标定系统进行标定,所述标定系统包括转向模式开关(1)、PLC控制器(2)和一桥位移传感器(3)、四桥位移传感器(4)和五桥位移传感器(5),所述转向模式开关(1)与PLC控制器(2)之间信号连接,在车辆的所有轮胎回正且车辆启动的情况下,通过PLC控制器(2)采集转向模式开关(1)的输入信息,若转向模式开关(1)的拨动次数满足N次时,则PLC控制器(2)进入零位标定程序功能模块并开始计数;
所述一桥位移传感器(3)、四桥位移传感器(4)和五桥位移传感器(5)也分别与所述PLC控制器(2)之间信号连接,所述PLC控制器(2)采集一桥位移传感器(3)、四桥位移传感器(4)和五桥位移传感器(5)的实际零位读数,并将采集到的实际零位数与理论设计零位数做差,得到一桥、四桥和五桥的零位偏差,若该零位偏差与PLC控制器(2)的存储器中保存的上一次零位偏差不同,则将新偏差写入PLC控制器(2)的存储器中,否则PLC控制器(2)的存储器中的数据保持不变,当延时定时器时间T结束时,计数器也停止计数,零位标定结束;
所述PLC控制器(2)还信号连接有仪表模块(6),所述PLC控制器(2)将一桥、四桥和五桥的零位偏差连同计数器数值通过信号线发送到仪表模块(6)进行显示,通过观察仪表模块(6)上的数据变化可以判断零位标定功能的进入和完成;
所述PLC控制器(2)内还设置有延时定时器,同步开启延时定时器,用于记录设定时间T,转向模式开关(1)的拨动次数满足N次,N>0时,进入零位标定程序功能模块并开始计数;所述转向模式开关(1)设置有复位模块,在零位标定前,需要保证转向模式开关(1)复位,同时重新启动一次车辆,目的是让程序中计数器清零,确保零位标定功能正常实现,转向零位标定功能,具备防误操作机制,即只有以下全部条件才可进入标定:转向模式开关(1)复位、重新启动车辆、且需要规定时间T内完成拨动转向模式开关的次数N;这样可以避免他人误操作对零位重复多次标定;
所述PLC控制器(2)还信号连接有输入模块(7),通过输入模块(7)向PLC控制器(2)内写入一桥、四桥和五桥的零位偏差,在每次PLC控制器(2)上电工作后就会被调用,作为一桥位移传感器(3)、四桥位移传感器(4)和五桥位移传感器(5)输入的校正量计算进去,确保了转向零位的准确性;
所述标定方法包括以下步骤:
S1、将车辆停放在宽阔平坦的场地上,让转向模式开关(1)置于关闭状态,然后启动车辆,确保电器系统正常,再左右转动方向盘几次让四桥和五桥后桥对中受前桥方向盘控制液压系统完全回正对中,然后通过控制方向盘控制一桥回正对中,且将PLC控制器(2)内部计数器清零;
S2、然后快速拨动转向模式开关(1),开关打开和关闭各算一次,同步启动延时定时器,设定时间为T,在延时定时器时间到达T时间前,若开关拨动次数未达到N次,或者达到N次前延时定时器时间已经结束,那么PLC控制器(2)内部预写入的程序就不执行零位标定功能;若开关拨动次数刚好达到N次,且延时定时器未到达T时间,那么程序会自动进入零位标定程序功能模块,并开始标定计数,在剩余的时间内完成标定;
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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