RU2232980C2 - Vehicle steering wheel play measuring method - Google Patents

Vehicle steering wheel play measuring method Download PDF

Info

Publication number
RU2232980C2
RU2232980C2 RU2002108602/11A RU2002108602A RU2232980C2 RU 2232980 C2 RU2232980 C2 RU 2232980C2 RU 2002108602/11 A RU2002108602/11 A RU 2002108602/11A RU 2002108602 A RU2002108602 A RU 2002108602A RU 2232980 C2 RU2232980 C2 RU 2232980C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
play
angular
steering
displacement
steering wheel
Prior art date
Application number
RU2002108602/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002108602A (en
Inventor
Виктор Федорович Бойченко (KZ)
Виктор Федорович Бойченко
Н.В. Михалева (RU)
Н.В. Михалева
Original Assignee
Виктор Федорович Бойченко
Михалева Наталия Викторовна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Федорович Бойченко, Михалева Наталия Викторовна filed Critical Виктор Федорович Бойченко
Priority to RU2002108602/11A priority Critical patent/RU2232980C2/en
Publication of RU2002108602A publication Critical patent/RU2002108602A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2232980C2 publication Critical patent/RU2232980C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport engineering; steering gears.
SUBSTANCE: invention relates to method of diagnosing condition of vehicle steering gear by play. According to proposed method, steering wheel is turned to both sides through angle exceeding the play, with displacement of front wheel through equal check values and designed angular range of play is formed, and value of play is found by subtracting values of check displacement angular equivalents from value of range. Check displacement angular equivalents are determined at each cycle of play measurements. Corrections of measurement errors cause by plays of front wheel and steering wheel displacement sensors are introduced at each cycle of play checking.
EFFECT: improved accuracy of play checking, provision of stability of results of checking.
3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам технической диагностики рулевого управления транспортных средств и может быть применено при эксплуатации автомобилей.The present invention relates to methods for technical diagnostics of steering vehicles and can be applied in the operation of automobiles.

Известен способ контроля люфта рулевого управления (пат. RU №2048032, кл. G 01 M 17/06, 11, 1995), который заключается в последовательном повороте руля в одну и другую стороны и в оценке люфта по углу поворота руля после подачи сигнала о выборке люфта, который формируется датчиком усилия, прикладываемого к рулевому колесу и корректирующим блоком в виде разрешающего сигнала. Недостатком этого способа является то, что точность показаний люфта недостаточна из-за возможных ложных показаний, связанных с состоянием смазки, загрязненностью рулевого управления, степенью его износа и величинами моментов затяжки сопряженных соединений контролируемой цепи.A known method of controlling the play of the steering (US Pat. RU No. 2048032, class G 01 M 17/06, 11, 1995), which consists in sequentially turning the steering wheel in one direction and another and in assessing the play by the angle of rotation of the steering wheel after a signal about a sample of play, which is formed by a force sensor applied to the steering wheel and a correction unit in the form of an enable signal. The disadvantage of this method is that the accuracy of the backlash readings is insufficient due to possible false readings related to the state of the lubricant, contamination of the steering, its degree of wear and the tightening torques of the coupled joints of the controlled circuit.

За прототип предлагаемого изобретения “Способ измерения люфта рулевого управления транспортного средства” выбран способ (пат RU №2129712 С1, кл. G 01 M 17/06, 04, 1999), заключающийся в том, что производят поворот руля последовательно в одну и в другую стороны на угол, больший люфта, затем формируют характеристику люфта как зависимость перемещения управляемого колеса от угла поворота руля, имеющую перед линейными зонами передаточного отношения рулевого управления нелинейные зоны деформации, начала которых фиксируют как углы поворота руля в одну и другую стороны в моменты страгивания колеса, а окончания зон деформации задают углами поворота и соответствующими им перемещениями управляемого колеса в одну и другую стороны, по которым формируют сигналы о выборке люфта в одну и другую стороны, после чего люфт оценивают как суммарный угол поворота руля между указанными линейными зонами характеристики.For the prototype of the invention “Method for measuring the steering clearance of a vehicle”, a method was chosen (Pat RU No. 2129712 C1, class G 01 M 17/06, 04, 1999), consisting in the fact that the steering wheel is rotated sequentially in one and the other sides at an angle greater than the play, then form a play characteristic as the dependence of the displacement of the steered wheel on the steering angle, having non-linear deformation zones in front of the linear areas of the steering gear ratio, the beginnings of which are recorded as steering angles in one and others the sides at the moments of wheel breakdown, and the ends of the deformation zones are set by the rotation angles and the corresponding displacements of the steered wheel to one and the other sides, along which they generate signals about the backlash selection in one or the other direction, after which the backlash is estimated as the total steering angle between the indicated linear characteristic zones.

Недостатком этого способа является нестабильность и сложность формирования сигналов о выборке люфта, а так же то, что в величину люфта полностью включаются нелинейные зоны, лишь частично имеющие в своем составе скрытые люфты, что ведет к завышению результатов замера. Кроме того требование подпункта 5.2.3.2 пункта 5.2. “Методы проверки рулевого управления” действующего ГОСТ Р51709-2001 предписывает определение границ люфта по моменту начала поворота управляемых колес. В приведенном выше способе это требование не выполняется.The disadvantage of this method is the instability and complexity of generating signals about a sample of backlash, as well as the fact that the non-linear zones that only partially include hidden backlashes are fully included in the backlash value, which leads to an overestimation of the measurement results. In addition, the requirement of subparagraph 5.2.3.2 of paragraph 5.2. “Methods of checking the steering” of the current GOST R51709-2001 prescribes the definition of the boundaries of the play at the moment of the start of rotation of the steered wheels. In the above method, this requirement is not met.

В основу предлагаемого способа определения свободного хода (люфта) рулевого колеса положено то, что (см. фиг.1) углы наклона α линейных ветвей характеристики передаточного отношения конкретного рулевого управления, а также соответствующие им коэффициенты, пропорционально связывающие угловые смещения руля и контролируемого переднего колеса, постоянны в секторе угла возможного разброса величин люфтов руля и практически не зависят от степени износа деталей рулевого управления. С увеличением износа изменяется лишь на координате Х углового смещения руля угловое расстояние б1-б2 между линейными ветвями, соответствующее величине угла реального свободного хода рулевого колеса.The basis of the proposed method for determining the free wheeling (play) of the steering wheel is based on the fact that (see FIG. 1) the tilt angles α of the linear branches of the gear ratio of a particular steering, as well as the corresponding coefficients proportionally linking the angular displacements of the steering wheel and the controlled front wheel are constant in the sector of the angle of possible variation in the values of the steering backlash and practically do not depend on the degree of wear of the steering parts. With increasing wear, it changes only at the coordinate X of the steering wheel angular displacement, the angular distance b1-b2 between the linear branches, corresponding to the value of the angle of the real free wheeling of the steering wheel.

Предлагаемый способ измерения люфта рулевого управления поясняет диаграмма фиг.1, где на линии П1 обозначены дискретные импульсы Т4 и Т5 реверсивного датчика углового смещения руля и направления их появления, на линии В1 - аналогичные дискретные импульсы Т1 и Т2 реверсивного датчика контроля смещения переднего колеса относительно корпуса автомобиля, на линии П2 - угловой размер левой и правой нелинейных зон передаточного отношения рулевого управления, на П3 - скрытые (чистые) люфты нелинейных зон, на П4 - линейные составляющие нелинейных зон.The proposed method for measuring the steering clearance is explained by the diagram of Fig. 1, where discrete pulses T4 and T5 of the reversible steering wheel angle sensor and the direction of their appearance are indicated on line P1, and similar discrete pulses T1 and T2 of the reversible front wheel offset control sensor relative to the housing are indicated on line B1 vehicle, on the P2 line - the angular size of the left and right nonlinear zones of the steering gear ratio, on P3 - hidden (clean) backlash of the nonlinear zones, on P4 - the linear components of the nonlinear zones.

СчL - счетчик 5 контроля углового смещения руля (фиг.3).SCL - counter 5 control the angular displacement of the steering wheel (figure 3).

СчΔ - счетчик 4 контроля смещения переднего колеса (фиг.3).SCh - counter 4 control the displacement of the front wheel (figure 3).

П5 - состояние СчL при определении угловой величины контролируемого смещения.P5 is the state of SchL in determining the angular magnitude of the controlled bias.

П6 - угловой расчетный диапазон люфта.P6 - angular design range of play.

П7 - состояние СчL с угловыми эквивалентами контролируемых смещений (углов поворота руля, соответствующих смещению переднего колеса на контролируемое смещение).П7 - СЧL state with angular equivalents of controlled displacements (steering angle corresponding to the displacement of the front wheel by controlled displacement).

П8 - реальный угловой диапазон люфта.P8 - the actual angular range of play.

П9 - состояние СчL с суммированными угловыми эквивалентами.P9 is the state of SchL with summed angular equivalents.

П10 - смещенное определение угла люфта (счетчик 7 вычисления угла люфта см. фиг.3).P10 - offset definition of the angle of play (counter 7 calculating the angle of play, see figure 3).

П11, П12, П13 - следующий цикл измерения (аналогично П5, П9, П10).P11, P12, P13 - the next measurement cycle (similar to P5, P9, P10).

B2 - состояние счетчика СчΔ при отработке контролируемого и дополнительного смещения.B2 is the state of the counter SchΔ during the development of the controlled and additional bias.

В3 - то же, при возврате переднего колеса в сторону исходного состояния.B3 - the same, when the front wheel returns to the original state.

В4 - то же, при отработке следующего контролируемого и дополнительного смещения.B4 - the same, when working out the next controlled and additional bias.

В5 - то же, при возврате переднего колеса в исходное состояние.B5 - the same when returning the front wheel to its original state.

На фиг.1 показана система координат передаточного отношения рулевого управления, связывающая коэффициентом передаточного отношения угловые смещения руля (координата X) с угловым смещением контролируемого переднего колеса (координата Y), или с пропорциональным ему и принятом в способе линейным смещением на радиусе установки реверсивного датчика 2 (см. фиг.2), контролирующего это смещение выдачей разделенных по направлениям дискретных импульсов Т1 и Т2 (линия В1 фиг.1). Такой метод контроля смещения переднего колеса, значительно повышает его разрешающую способность и чувствительность. Углы наклона α линейных ветвей, соответствующие коэффициенту передаточного отношения рулевого управления, показаны условно для пояснения сущности процессов и при определении угловой величины люфта используется только факт их наличия, но не конкретная величина. Угловое смещение руля в секторе нестабильной величины угла между началами нелинейных зон а1 и а2 происходит без смещения контролируемого колеса, с выборкой угловой величины чистого люфта. В районе нелинейных зон а1-г1 и а2-г2 начинается его смещение, не соответствующее коэффициенту передаточного отношения, действие которого восстанавливается в точке ж1 или ж2 после полной выборки нелинейных зон смещением переднего колеса на величины г1-ж1 или г2-ж2. Нелинейные зоны при этом разделяются на скрытые в них угловые люфты а1-б1 или а2-б2 и линейные составляющие б1-г1 или б2-г2, а границы реального люфта руля определяются точками пересечения б1 и б2 линейных ветвей характеристики передаточного отношения рулевого управления с координатой Х углового смещения руля. При смещении переднего колеса вращением руля, например, в II квадранте системы координат на контролируемую величину OК1 изменится и пространственное положение люфта, он смещается на линию и1-к1 на ту же величину OК1 при одновременном угловом смещении его левого края, соответствующем положению точки д1 системы координат с исчезновением в точке ж1 левой нелинейной зоны а1-г1 при сохранении ее правой а2-г2 части (даже некотором увеличении).Figure 1 shows the coordinate system of the gear ratio of the steering linking the gear ratio by the steering wheel angular displacement (X coordinate) with the angular displacement of the monitored front wheel (Y coordinate), or with a linear displacement proportional to it and adopted in the method in the installation radius of the reversing sensor 2 (see figure 2) controlling this shift by issuing discrete pulses T1 and T2 divided in directions (line B1 of figure 1). This method of controlling the displacement of the front wheel significantly increases its resolution and sensitivity. The tilt angles α of the linear branches corresponding to the gear ratio of the steering are shown conditionally to explain the essence of the processes and when determining the angular value of the play only the fact of their presence, but not a specific value, is used. The angular displacement of the rudder in the sector of an unstable angle between the beginnings of non-linear zones a1 and a2 occurs without displacement of the controlled wheel, with a selection of the angular value of the net play. In the region of non-linear zones a1-g1 and a2-g2, its displacement begins, which does not correspond to the gear ratio, the action of which is restored at the point g1 or g2 after a complete selection of non-linear zones by displacing the front wheel by the values g1-g1 or g2-g2. In this case, non-linear zones are divided into angular backlashes a1-b1 or a2-b2 hidden in them and linear components b1-g1 or b2-g2, and the boundaries of the real backlash of the steering wheel are determined by the points of intersection of b1 and b2 of the linear branches of the steering gear ratio with the X coordinate steering angle displacement. When the front wheel is shifted by rotation of the steering wheel, for example, in the second quadrant of the coordinate system by the controlled value OK1, the spatial position of the play will also change, it will shift to the i1-k1 line by the same value OK1 with a simultaneous angular displacement of its left edge corresponding to the position of point d1 of the coordinate system with the disappearance at the point g1 of the left non-linear zone a1-g1 while maintaining its right a2-g2 part (even a slight increase).

Способ заключается в последовательном повороте руля в одну и другую стороны на угол, заведомо больший люфта со смещением контролируемого переднего колеса, а так же люфта на равные между собой контролируемые величины OК1 и ОК2 соответственно в точки и1 и и2 линейных ветвей характеристики передаточного отношения рулевого управления. Достижение точек и1 и и2 сопровождается выдачей счетчиком СчΔ потенциальных сигналов, по которым начинается контроль углового смещения руля в счетчике СчL с точки д1 (или д2 в следующем цикле измерения) по дискретным импульсам Т4, Т5 реверсивного датчика 1 (фиг.2, 3) и формируется расчетный угловой диапазон люфта от точки д1 до точки д2 (линия П6) люфта рулевого колеса, состоящий из угла реального люфта руля между точками пересечения линейных ветвей б1 и б2 характеристики передаточного отношения с координатой Х углового смещения рулевого колеса и двух равных между собой угловых эквивалент д1-б1 и д2-б2, пропорциональных контролируемым смещениям OК1 и ОК2, с учетом коэффициента передаточного отношения рулевого управления. Они определяются в каждом цикле измерения люфта дополнительным смещением переднего контролируемого колеса вращением руля на величину к1-м1 (к2-м2), равную OК1 (или ОК2), с фиксацией соответствующего этому смещению угла смещения рулевого колеса д1-е1 (или д2-е2) в реверсивном счетчике СчL (линия П5) угловых смещений руля по импульсам Т4 (или Т5) реверсивного датчика угловых смещений руля (дополнительное смещение может отличаться по величине от контролируемого с соответствующим коэффициентом пропорциональности, но такое решение усложняет конструкцию устройства по данному способу и вносит дополнительную погрешность пересчета при определении угловых эквивалент). При этом величины углов д1-е1 (или д2-е2) связаны коэффициентом передаточного отношения со смещениями к1-м1 (или к2-м2) и пропорциональны им. Но так как смещения переднего контролируемого колеса ОК1=к1-м1=ОК2=к2-м2, то по принципу подобия зафиксированный в счетчике СчL угол е1-д1 (или е2-д2) равен угловым эквивалентам д1-б1 и д2-б2 контролируемых смещений OК1 и ОК2. Вычитание известных угловых величин d1-б1 и d2-б2 (линия П7) из расчетного углового диапазона люфта руля (линия П6) определяет реальный угол свободного хода (люфта) рулевого колеса (линия П8), оконтуренного точками пересечения б1 и б2 линейных ветвей характеристики передаточного отношения рулевого управления с координатой Х углового смещения руля.The method consists in sequentially turning the steering wheel in one or the other direction by an angle known to be greater than the play with the displacement of the front wheel being controlled, as well as play by equal controlled quantities OK1 and OK2, respectively, to the points and 1 and 2 of the linear branches of the steering gear ratio. Reaching points u1 and u2 is accompanied by the issuance of potential signals by the counter СchΔ, according to which control of the steering wheel angular displacement in the СчL counter starts from point d1 (or d2 in the next measurement cycle) using discrete pulses T4, T5 of the reversing sensor 1 (Figs. 2, 3) and the calculated angular play range from point d1 to point d2 (line P6) of the steering wheel play is formed, consisting of the angle of the real steering play between the intersection points of the linear branches b1 and b2 of the gear ratio with the coordinate X of the steering wheel angle offset and d two equal angular equivalents d1-b1 and d2-B2 equal to each other, proportional to the controlled displacements OK1 and OK2, taking into account the gear ratio of the steering. They are determined in each backlash measurement cycle by an additional displacement of the front controlled wheel by steering wheel rotation by a value of k1-m1 (k2-m2) equal to OK1 (or OK2), with a fixation of the steering angle offset d1-e1 (or d2-e2) corresponding to this shift in a reversible counter SchL (line P5) of the rudder angular displacements according to pulses T4 (or T5) of the rudder rudder angular displacements (additional displacement may differ in magnitude from the controlled one with the corresponding proportionality coefficient, but this solution complicates the design ju devices according to this method and introduces an additional conversion error in determining the angular equivalent). In this case, the angles d1-e1 (or d2-e2) are related by the gear ratio with displacements k1-m1 (or k2-m2) and are proportional to them. But since the displacements of the front controllable wheel are OK1 = k1-m1 = OK2 = k2-m2, then, according to the principle of similarity, the angle e1-d1 (or e2-d2) recorded in the CchL counter is equal to the angular equivalents d1-b1 and d2-b2 of the controlled displacements OK1 and OK2. Subtraction of the known angular values d1-b1 and d2-b2 (line P7) from the calculated angular range of the steering wheel play (line P6) determines the real angle of free play (play) of the steering wheel (line P8), outlined by the points of intersection b1 and B2 of the linear branches of the transfer characteristic steering relationship with the X coordinate of the steering angle.

Наиболее простое решение практического определения величины угла люфта заключается во внесении в счетчик СчL (линия П9) контроля величины углового смещения руля при определении угловой эквиваленты (линия П5) сразу утроенной ее величины, одна из которой соответствует дополнительному смещению к1-м1 (или к2-м2 в следующем цикле), а две другие - суммарной угловой величине двух угловых эквивалент контролируемых смещений OК1 и ОК2, равных между собой. При изменении направления вращения руля в точке е1 на вход вычитания счетчика СчL (5 на фиг.3) начнут поступать импульсы Т5 датчика 1 (фиг.2, 3) углового смещения руля. В момент обнуления счетчика (линия П9) его схемой выдается сигнал, запускающий схему 6 определения границ люфта (фиг.3), и счетчик 7 (линия П10) его величины. В это же время переднее контролируемое колесо и люфт смещаются вращением руля в сторону исходного состояния, которое определяется по моменту обнуления счетчика СчΔ поступающими на его вычитающий вход импульсами Т2 реверсивного датчика 2 (фиг.2, 3) контроля смещения колеса и далее смещаются на вторую контролируемую величину ОК2 по тем же импульсам Т2, но поступающим уже на вход сложения счетчика СчΔ (линия В4 фиг.1), при достижении которой схемой счетчика СчΔ выдается импульсный сигнал на схему определения границ люфта 6 (фиг.3), которая выдает сигнал окончания счета на схему счетчика вычисления величины люфта 7 (фиг.3) и начала нового цикла измерений (линия П11) с очередного определения угловых эквивалент контролируемых смещений (аналогично линии П5) и так далее. При этом начало и конец отсчета угла люфта смещаются от его истинного положения (линия 8) на одну угловую эквиваленту (линия П10), оставляя неизменной его величину.The simplest solution to the practical determination of the angle of play is to enter into the CchL counter (line P9) control the value of the rudder angular displacement when determining the angular equivalent (line P5) of its immediately tripled value, one of which corresponds to an additional offset k1-m1 (or k2-m2 in the next cycle), and the other two - the total angular value of the two angular equivalents of the controlled displacements OK1 and OK2, equal to each other. When changing the direction of rotation of the steering wheel at point e1, the pulses T5 of the sensor 1 (Figs. 2, 3) of the steering wheel angular displacement will begin to arrive at the subtraction input of the СчL counter (5 in Fig. 3). At the time of resetting the counter (line P9), its circuit generates a signal that triggers the backlash boundary determination circuit 6 (Fig. 3), and counter 7 (line P10) of its value. At the same time, the front controlled wheel and the backlash are shifted by turning the steering wheel towards the initial state, which is determined by the moment the counter СchΔ is reset to zero by the pulses T2 of the reversing sensor 2 (Figs. 2, 3) of the wheel displacement control, which are fed to its subtracting input, and then shifted to the second controlled the value of OK2 for the same pulses T2, but arriving already at the input of the addition of the counter СчΔ (line B4 of FIG. 1), upon reaching which the circuit of the counter СчΔ gives a pulse signal to the backlash boundary determination circuit 6 (Fig. 3), which gives drove the end of the count to the counter circuit for calculating the amount of play 7 (Fig. 3) and the beginning of a new measurement cycle (line P11) with the next determination of the angular equivalent of the controlled displacements (similar to line P5) and so on. In this case, the beginning and end of the reference angle of the play are shifted from its true position (line 8) by one angular equivalent (line P10), leaving its value unchanged.

При отработке дополнительных смещений к1-м1 (или к2-м2 в другом цикле) их возможное превышение на величину м1-р1 со смещением левого края люфта в точку H1 не ведет к ошибке определения величины люфта, так как это превышение суммируется с числом в счетчике СчΔ (линия в2), аналогично соответствующее ему угловое смещение руля е1-с1 так же (без утроения) учитывается счетчиком СчL (линия П9), что при обратном вращении руля не меняет режим измерения и границ диапазонов (сколько прибавили столько и убавили) во всех циклах измерений.When working out additional offsets k1-m1 (or k2-m2 in another cycle), their possible excess by an amount m1-p1 with a shift of the left edge of the play to the point H1 does not lead to an error in determining the amount of play, since this excess is summed with the number in the counter Sch (line B2), similarly, the corresponding steering angle displacement of the steering wheel e1-c1 is also (without tripling) taken into account by the CscL counter (line P9), which does not change the measurement mode and range boundaries (reverse how many have been added and decreased) in all cycles measurements.

Так же предусмотрена компенсация погрешности измерения люфта, вызванная наличием собственных люфтов датчика 1 углового смещения руля и датчика 2 контроля смещения переднего колеса (фиг.2).Compensation for the measurement error of backlash is also provided, caused by the presence of own backlash of the steering wheel angular displacement sensor 1 and the front wheel displacement control sensor 2 (Fig. 2).

Из фиг.1 следует, что из-за собственного люфта датчика 1 (фиг.2) угловых смещений руля при изменении его направления вращения (линия П9 при смене импульсов Т4 на Т5) обнуление счетчика СчL (линия П9) произойдет на величину собственного люфта датчика позднее и на столько же уменьшится результат замера величины люфта руля. Для устранения этой погрешности в каждом цикле измерений известная величина собственного люфта датчика угловых перемещений руля вносится в счетчик 7 (фиг.3) и прибавляется к результату замера, восстанавливая его истинность. Аналогично собственный люфт датчика 2 смещения контролируемого переднего колеса при смене направления его перемещения и появления импульсов Т2 вместо Т1 (и наоборот в следующем цикле) ведет к более позднему обнулению реверсивного счетчика СчΔ (линия В3) и смещению точки б2 (или б1 в следующем цикле) и, соответственно, точки д2 (или д1 в следующем цикле) и завышению результата замера величины люфта руля. Эта погрешность устраняется уменьшением величины, зафиксированной в счетчике СчL (линия В2 или В4 в следующем цикле), величины реального контролируемого смещения на величину собственного люфта датчика в каждом цикле измерений, что так же восстанавливает истинность замера величины люфта руля. Коррекция на погрешность от собственных люфтов датчиков углового смещения руля и контролируемого переднего колеса вводится блоком коррекции 8 (фиг.3) в начале каждого цикла измерений после приведения схемы блока управления и регистрации 3 (фиг.2) в исходное состояние и предшествует всем остальным операциям.From figure 1 it follows that due to the proper backlash of the sensor 1 (figure 2) of the rudder angular displacements when changing its direction of rotation (line P9 when changing pulses T4 to T5), the reset of the СчL counter (line P9) will occur by the value of the sensor’s own backlash later and by the same amount, the result of measuring the steering clearance is reduced. To eliminate this error in each measurement cycle, the known value of the own backlash of the steering wheel angular displacement sensor is entered into the counter 7 (Fig. 3) and added to the measurement result, restoring its truth. Similarly, the own backlash of the sensor 2 for displacement of the monitored front wheel when changing the direction of its movement and the appearance of pulses T2 instead of T1 (and vice versa in the next cycle) leads to a later zeroing of the reversible counter СchΔ (line B3) and the shift of point b2 (or b1 in the next cycle) and, accordingly, points d2 (or d1 in the next cycle) and the overestimation of the result of measuring the value of the steering clearance. This error is eliminated by decreasing the value recorded in the СчL counter (line B2 or B4 in the next cycle), the value of the real controlled offset by the sensor’s own play in each measurement cycle, which also restores the truth of measuring the steering wheel play. Correction for an error from the own backlash of the sensors of the angular displacement of the steering wheel and the controlled front wheel is introduced by the correction unit 8 (Fig. 3) at the beginning of each measurement cycle after bringing the control unit and registration 3 (Fig. 2) to its initial state and precedes all other operations.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении точности замеров величины люфта, стабильности и повторяемости результатов за счет использования в способе датчиков и схем с цифровой обработкой информации и их высокой дискретности. Способ реализован в устройстве, подобном описанному в заявке на изобретение “Устройство для диагностики рулевого управления транспортных средств” рег. №2002100029 от 04 января 2002 г.The technical result of the proposed method consists in increasing the accuracy of measurements of the backlash, stability and repeatability of the results due to the use of sensors and circuits with digital processing of information and their high discreteness in the method. The method is implemented in a device similar to that described in the application for the invention “Device for diagnosing the steering control of vehicles” reg. No. 20022100029 dated January 04, 2002

Проверка проводилась при диагностике рулевого управления легковых автомобилей ВАЗ-2109 и “Москвич” М-412, в соответствии с подпунктом 5.2.3.2 пункта 5.2 “Методы проверки рулевого управления” ГОСТ р51709-2001 “Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки”, с контрольными замерами угломерной шкалой диаметром 400 мм, укрепленной соосно с рулевым колесом, момент начала смещения переднего контролируемого колеса определялся индикатором ИЧ-10, установленном на крепежном приспособлении датчика. В результате испытаний установлена высокая стабильность и повторяемость результатов (разброс показаний не более ±0,3° от среднего значения с занижением до 1,0 углового градуса результатов этого же замера угломерной шкалой, что можно объяснить грубой градуировкой шкалы (через 1 градус) и трудностью объективной оценки момента смещения колеса по индикатору ИЧ-10 (0,02-0,03 мм), а так же тем, что при инструментальном замере в него попадала лишь часть скрытых люфтов нелинейных зон). На фиг.2 показано устройство для реализации способа. Оно состоит из датчика 1 угловых смещений руля, крепящегося по его центру самоцентрирующимся захватом, датчика 2 контроля линейного смещения колеса относительно корпуса автомобиля, с устройством его крепления на переднем колесе и блока 3 управления и регистрации.The check was carried out during the steering diagnostics of the VAZ-2109 and Moskvich M-412 cars, in accordance with sub-clause 5.2.3.2 of clause 5.2 “Steering test methods” GOST p51709-2001 “Safety requirements for the technical condition and inspection methods”, s control measurements with a goniometric scale with a diameter of 400 mm, mounted coaxially with the steering wheel, the moment of the beginning of the displacement of the front controlled wheel was determined by the ICh-10 indicator mounted on the sensor mounting fixture. As a result of the tests, high stability and repeatability of the results was established (the spread of readings is not more than ± 0.3 ° from the average value with an underestimation of up to 1.0 angular degrees of the results of the same measurement with a goniometric scale, which can be explained by a rough graduation of the scale (after 1 degree) and the difficulty an objective assessment of the moment of wheel displacement according to the ICh-10 indicator (0.02-0.03 mm), as well as the fact that only part of the hidden backlash of nonlinear zones fell into it when instrumental measuring). Figure 2 shows a device for implementing the method. It consists of a sensor 1 of the angular displacements of the steering wheel, mounted at its center by a self-centering gripper, a sensor 2 for controlling the linear displacement of the wheel relative to the car body, with its mounting device on the front wheel and a control and registration unit 3.

На фиг.3 изображена блок-схема способа, где 1 - реверсивный датчик контроля углового смещения руля; 2 - реверсивный датчик контроля смещения переднего колеса; 4 - схема счетчика СчΔ контроля величины смещения переднего колеса; 5 - схема счетчика СчL контроля величины углового смещения руля; 6 - схема определения границ люфта руля; 7 - схема счетчика вычисления величины люфта руля; 8 - блок коррекции. Схемы 4, 5, 6, 7, 8 находятся в блоке управления и регистрации 3 (фиг.2).Figure 3 shows a block diagram of a method, where 1 is a reversible sensor for controlling the angular displacement of the steering wheel; 2 - a reverse sensor for controlling the displacement of the front wheel; 4 is a diagram of a counter СчΔ for controlling the amount of displacement of the front wheel; 5 is a diagram of a Schl counter for controlling the value of the steering wheel angular displacement; 6 is a diagram for determining the limits of rudder play; 7 is a diagram of a counter for calculating a steering clearance amount; 8 - block correction. Schemes 4, 5, 6, 7, 8 are located in the control and registration unit 3 (Fig. 2).

Claims (1)

Способ измерения люфта рулевого управления, заключающийся в том, что производят поворот руля в одну и в другую стороны на угол, больший люфта, отличающийся тем, что вводят коррекцию погрешности контроля смещений переднего управляемого колеса и руля, сдвигают люфт контролируемыми смещениями переднего колеса, формируют по моментам их окончания расчетный угловой диапазон люфта и связывают его границы с угловым смещением руля, определяют по дополнительному смещению переднего колеса, равному контролируемому и с коррекцией его возможного превышения, суммарную величину угловых эквивалент контролируемых смещений, после чего люфт оценивают угловой величиной расчетного диапазона люфта с исключением из нее суммарной величины угловых эквивалент контролируемых смещений.A method for measuring steering play, which consists in turning the steering wheel in one direction and on the other side by an angle greater than the play, characterized in that a correction of the error of control of the displacements of the front steered wheel and steering wheel is introduced, the play is shifted by the controlled displacements of the front wheel, at the moments of their end, the calculated angular range of the play and connect its boundaries with the angular displacement of the steering wheel, is determined by the additional displacement of the front wheel equal to the controlled one and with the correction of its possible increases, the total value of the angular equivalent of controlled displacements, after which the backlash is estimated by the angular value of the calculated range of play with the exception of the total value of the angular equivalent of controlled displacements.
RU2002108602/11A 2002-04-04 2002-04-04 Vehicle steering wheel play measuring method RU2232980C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002108602/11A RU2232980C2 (en) 2002-04-04 2002-04-04 Vehicle steering wheel play measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002108602/11A RU2232980C2 (en) 2002-04-04 2002-04-04 Vehicle steering wheel play measuring method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002108602A RU2002108602A (en) 2004-02-10
RU2232980C2 true RU2232980C2 (en) 2004-07-20

Family

ID=33412381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002108602/11A RU2232980C2 (en) 2002-04-04 2002-04-04 Vehicle steering wheel play measuring method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2232980C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457457C1 (en) * 2011-03-29 2012-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Method for measuring total vehicle steering play

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457457C1 (en) * 2011-03-29 2012-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Method for measuring total vehicle steering play
EA018790B1 (en) * 2011-03-29 2013-10-30 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method for measuring total vehicle steering play

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002108602A (en) 2004-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1311799B1 (en) Method of correction of coordinate measurement errors due to vibrations in coordinate measuring machines
US7620514B2 (en) Method and arrangement for correcting an angle-measuring and/or distance-measuring sensor system
US6496784B1 (en) Method for compensating the offset of angle sensors
JPH0467143B2 (en)
US7328124B2 (en) Apparatus and method for measuring and compensating steering-angle sensitive alignment measurements
US20100235048A1 (en) Process and device for determining a steering wheel angle
JPH0581472B2 (en)
US4864841A (en) Electronic torque wrench
JP2007526987A (en) Determination of the absolute angular position of the steering wheel by incremental measurements and wheel differential speed measurements.
US20140288779A1 (en) Determining Steering Angle of Steering Column of Vehicle
US20100114523A1 (en) Steering wheel position sensor
US6978685B2 (en) Steering state detecting apparatus
RU2232980C2 (en) Vehicle steering wheel play measuring method
Raabe et al. Steering System Simulation during the Concept Phase regarding Feedback Behavior
KR20050063890A (en) Method for measuring the absolute steering angle of the steering shaft for a vehicle
JPS63287674A (en) Steering angle control device for vehicle
JPH03172768A (en) Method of detecting lateral acceleration of automobile
US7254470B2 (en) Fault tolerant torque sensor signal processing
RU2232981C2 (en) Method of checking vehicle steering wheel play
RU2266530C1 (en) Method of and device for checking vehicle steering gear summary play
CN112867662A (en) Angle sensor with two-pole magnet for a motor vehicle steering system
JP2024517009A (en) Torque and Angle Sensing Devices
JPS62210169A (en) Vehicle actual steering angle control device
US8024088B2 (en) Rear steering sensor diagnostic algorithm for four-wheel steering systems
JPH03125940A (en) Apparatus for estimating quantity of state of vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Notice of change of address of a patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090405