本實用新型屬于汽車車輪定位領(lǐng)域，涉及一種智能主銷自適應控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽車車輪定位參數(shù)分別有前輪傾角、主銷傾角，一般有前輪外傾、前輪前束、主銷內(nèi)傾、主銷后傾四種。前輪定位包括主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束四個內(nèi)容。后輪定位包括車輪外傾角和逐個后輪前束。這樣前輪定位和后輪定位總起來說叫車輪定位，也就是常說的四輪定位。車輪定位的作用是使汽車保持穩(wěn)定的直線行駛和轉(zhuǎn)向輕便，并減少汽車在行駛中輪胎和轉(zhuǎn)向機件的磨損。

前輪外傾：一般情況下只會設置很小的負外傾角(負外傾角：從前后方看車輛車輪，呈“八”字形)以給予車輪軸承適當?shù)臋M向壓力使之結(jié)合更緊密減少軸承內(nèi)部震動。外傾角也在一定程度上影響車輛的轉(zhuǎn)向特性。

前輪前束：“內(nèi)八字腳”，左右前輪分別向內(nèi)。采用這種結(jié)構(gòu)目的是修正前輪外傾角引起的車輪向外側(cè)轉(zhuǎn)動。由于有外傾，方向盤操作變得容易。另一方面，由于車輪傾斜，左右前輪分別向外側(cè)轉(zhuǎn)動，為了修正這個問題，如果左右兩輪帶有向內(nèi)的角度，則正負為零，左右兩輪可保持直線行進，減少輪胎磨損。

主銷內(nèi)傾：從車前后方向看輪胎時，主銷軸向車身內(nèi)側(cè)傾斜，該角度稱為主銷內(nèi)傾角。當車輪以主銷為中心回轉(zhuǎn)時，車輪的最低點將陷入路面以下，但實際上車輪下邊緣不可能陷入路面以下，而是將轉(zhuǎn)向車輪連同整個汽車前部向上抬起一個相應的高度，這樣汽車本身的重力有使轉(zhuǎn)向車輪回復到原來中間位置的效應，因而方向盤復位容易。此外，主銷內(nèi)傾角還使得主銷軸線與路面交點到車輪中心平面與地面交線的距離減小，從而減小轉(zhuǎn)向時駕駛員加在方向盤上的力，使轉(zhuǎn)向操縱輕便，同時也可減少從轉(zhuǎn)向輪傳到方向盤上的沖擊力。但主銷內(nèi)傾角也不宜過大，否則加速了輪胎的磨損。

主銷后傾：從側(cè)面看車輪，轉(zhuǎn)向主銷(車輪轉(zhuǎn)向時的旋轉(zhuǎn)中心)向后傾倒，稱為主銷后傾角。設置主銷后傾角后，主銷中心線的接地點與車輪中心的地面投影點之間產(chǎn)生距離(稱作主銷縱傾移距，與自行車的前輪叉梁向后傾斜的原理相同)，使車輪的接地點位于轉(zhuǎn)向主銷延長線的后端，車輪就靠行駛中的滾動阻力被向后拉，使車輪的方向自然朝向行駛方向。設定很大的主銷后傾角可提高直線行駛性能，同時主銷縱傾移距也增大。主銷縱傾移距過大，會使轉(zhuǎn)向盤沉重，而且由于路面干擾而加劇車輪的前后顛簸。

現(xiàn)有技術(shù)中的主銷固定方式均為固定銷、螺栓等固定方式，每次調(diào)節(jié)都需要將相應部分松動后進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)之后再進行緊固。

車輪外傾角單獨調(diào)整：對于某些車型，轉(zhuǎn)動減振器滑柱上的調(diào)整螺栓就可以改其車輪外傾角，這個車輪外傾調(diào)整螺栓其實是取代了原來的減振器滑柱安裝螺栓。調(diào)整螺栓的一小段是沒有螺紋的，而且直徑是變化的，用于車輪外傾的調(diào)整，這種類型的調(diào)整通常在麥弗遜滑柱式前懸架上使用。

主銷后傾單獨調(diào)整：通過用支撐桿的螺母或間隔墊圈改變下臂與支撐桿之間的距離來調(diào)節(jié)主銷后傾。這種類型的調(diào)整通常在柱式懸架上或者在雙搖臂懸架上使用。

同時調(diào)整車輪外傾和主銷后傾角：

1)偏心凸輪式安裝螺栓位于下臂的內(nèi)側(cè)接頭上，旋轉(zhuǎn)該螺栓移動下球頭節(jié)的中心，使其傾斜并調(diào)節(jié)車輪外傾和主銷后傾。這種調(diào)整方法通常在滑柱式懸架上或在雙搖臂懸架上使用。

2)前后下臂上的安裝螺栓改變下臂安裝角并且還改變下球頭節(jié)的位置。這種調(diào)整方法通常在滑柱式懸架或雙搖臂懸架上使用。

3)用增加或減少墊片數(shù)量或厚度來改變上臂安裝角，也就是上球頭節(jié)位置。這種調(diào)整方法通常在雙搖臂懸架上使用。

隨著車輛的使用，車輪的定位參數(shù)會發(fā)生改變。上述主銷結(jié)構(gòu)，需要調(diào)整車輪參數(shù)時，需要人工去單獨調(diào)整車輪參數(shù)、主銷參數(shù)，調(diào)整難度大，耗費工時，且精度有限；

上述傳統(tǒng)主銷在車輛行駛過程中的變化只能通過駕駛員觀察油耗、是否跑偏，是否吃胎等進行判斷，當駕駛員發(fā)現(xiàn)四輪定位參數(shù)異常的時候，車輛已經(jīng)發(fā)生了油耗過高、方向跑偏、吃胎等現(xiàn)象，已然造成了一定的損失，被動發(fā)現(xiàn)車輪定位參數(shù)的異常，并不能根據(jù)車輛實際情況進行自適應校準。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決人工調(diào)整車輪參數(shù)、主銷參數(shù)時，調(diào)整難度大，耗費工時，且精度有限的問題，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案：

一種智能主銷自適應控制系統(tǒng)，包括

控制單元，其分別連接于主銷驅(qū)動電機總成和轉(zhuǎn)向電機總成；

所述主銷驅(qū)動電機總成，包括主銷位置傳感器、主銷、主銷下固定桿、可伸縮主銷上固定點拉桿、主銷驅(qū)動電機，主銷下固定桿連接主銷，主銷連接可伸縮主銷上固定點拉桿，可伸縮主銷上固定點拉桿連接主銷驅(qū)動電機；主銷位置傳感器將主銷位置信息傳遞給控制單元，主銷驅(qū)動電機執(zhí)行控制單元指令以驅(qū)動主銷傾角；

所述轉(zhuǎn)向電機總成，包括車輪位置傳感器、左轉(zhuǎn)向動力電機、右轉(zhuǎn)向動力電機，左轉(zhuǎn)向動力電機集成在車輛左懸掛系統(tǒng)附近車架，右轉(zhuǎn)向動力電機集成在右懸掛系統(tǒng)附近車架，且車輛位置傳感器采集車輪角度信息，并傳輸至控制單元，左、右轉(zhuǎn)向電機連接于控制單元，并執(zhí)行其指令驅(qū)動其對應側(cè)轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動。

進一步的，所述的左、右轉(zhuǎn)向動力電機，分別連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿，轉(zhuǎn)向橫拉桿連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向輪。

進一步的，各側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接于其對應的懸掛系統(tǒng)附近車架。

進一步的，智能主銷自適應控制系統(tǒng)還包括用于顯示當前車輛四輪信息、車輪定位狀態(tài)的上位機，該上位機連接于控制器。

進一步的，所述上位機具有用于輸入車輛車輪定位參數(shù)的參數(shù)輸入模塊。

有益效果：本實用新型優(yōu)化了機械結(jié)構(gòu)，改由電子信號控制，基于位置的自動采集和調(diào)節(jié)，調(diào)整智能性高，省時且精度高。

附圖說明

圖1.主銷驅(qū)動電機總成；

圖2轉(zhuǎn)向電機總成。

其中：1.轉(zhuǎn)向輪，2.轉(zhuǎn)向節(jié)臂，3.轉(zhuǎn)向橫拉桿，4.懸掛系統(tǒng)附近車架，5.轉(zhuǎn)向動力電機，6.主銷下固定桿,7.主銷，8.可伸縮主銷上固定點拉桿，9.主銷驅(qū)動電機。

具體實施方式

實施例1：一種智能主銷自適應控制系統(tǒng)，包括

控制單元，其分別連接于主銷驅(qū)動電機總成和轉(zhuǎn)向電機總成；

所述主銷驅(qū)動電機總成，包括主銷位置傳感器、主銷7、主銷下固定桿6、可伸縮主銷上固定點拉桿8、主銷驅(qū)動電機9，主銷下固定桿6連接主銷7，主銷7連接可伸縮主銷上固定點拉桿8，可伸縮主銷上固定點拉桿8連接主銷驅(qū)動電機9；主銷位置傳感器將主銷位置信息傳遞給控制單元，主銷驅(qū)動電機9執(zhí)行控制單元指令以驅(qū)動主銷傾角；

所述轉(zhuǎn)向電機總成，包括車輪位置傳感器、左轉(zhuǎn)向動力電機、右轉(zhuǎn)向動力電機，左轉(zhuǎn)向動力電機集成在車輛左懸掛系統(tǒng)附近車架，右轉(zhuǎn)向動力電機集成在右懸掛系統(tǒng)附近車架，且車輛位置傳感器采集車輪角度信息，并傳輸至控制單元，左、右轉(zhuǎn)向電機連接于控制單元，并執(zhí)行其指令驅(qū)動其對應側(cè)轉(zhuǎn)向輪繞主銷轉(zhuǎn)動。所述的左、右轉(zhuǎn)向動力電機分別連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿3，轉(zhuǎn)向橫拉桿3連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂2，轉(zhuǎn)向節(jié)臂2連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向輪1。各側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂2連接于其對應的懸掛系統(tǒng)附近車架4。

智能主銷自適應控制系統(tǒng)還包括用于顯示當前車輛四輪信息、車輪定位狀態(tài)的上位機，該上位機連接于控制器。所述上位機具有用于輸入車輛車輪定位參數(shù)的參數(shù)輸入模塊。

實施例2：作為實施例1技術(shù)方案的補充，本實施例中的智能主銷自適應控制系統(tǒng)，主要由以下部分組成：

控制單元：根據(jù)車輛初始設置，將當前車輪、主銷位置與初始設置參數(shù)進行比對，當實際參數(shù)與初始設置參數(shù)誤差大于等于5％時，控制單元通過轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機總成智能恢復車輪前束參數(shù)，通過主銷驅(qū)動電機總成智能恢復主銷參數(shù)；

主銷驅(qū)動電機總成：包含主銷位置傳感器、主銷、主銷下固定桿(點)、可伸縮主銷上固定點拉桿、主銷驅(qū)動電機。安裝位置與傳統(tǒng)汽車一致。主銷位置傳感器將主銷位置信息按照一定頻次傳遞給控制單元，用于控制單元的計算比對，主銷驅(qū)動電機能夠通過控制單元指令驅(qū)動主銷傾角；

轉(zhuǎn)向電機總成：轉(zhuǎn)向電機總成共兩個，分別包含各自的車輪位置傳感器、驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)向橫拉桿，其中車輪位置傳感器將車輪角度信息按照一定頻次傳遞給控制單元，用于控制單元的計算比對。轉(zhuǎn)向電機能夠通過控制單元的指令，驅(qū)動本側(cè)車輪的繞主銷轉(zhuǎn)動；

人機界面：用于顯示當前車輛四輪信息，反饋車輪定位狀態(tài)，狀態(tài)異常時，提示駕駛員進行維護；另一方面，當車輛車輪定位參數(shù)需要重新設定時，可以通過人工設置，自動調(diào)節(jié)車輪和主銷位置。

控制器中固化參數(shù)后就有了一組四輪定位參數(shù)，以此參數(shù)作為標準數(shù)值。在車輛行駛過程中，一旦車輪前束值偏離標準數(shù)值超過5％并持續(xù)超過一定時間段時，控制單元驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機總成，改變轉(zhuǎn)向節(jié)臂長度，進而調(diào)整前輪角度，達到調(diào)整前輪前束的目的。同理，當車輛行駛過程中，不論是車輛載重質(zhì)量的變化還是行駛路況發(fā)生變化，一旦主銷傾角偏離標準數(shù)值超過5％并持續(xù)超過一定時間段時，控制單元驅(qū)動主銷驅(qū)動電機總成，改變可伸縮主銷上固定點拉桿長度，進而調(diào)整主銷傾角。

本實施例優(yōu)化了傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，改由電子信號控制，反應速度快；本實施例能夠?qū)囕啞⒅麂N參數(shù)進行監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常，能夠第一時間反饋給駕駛員，大大提高行車舒適性、安全性、燃油經(jīng)濟性；本實施例中增加了對四輪定位監(jiān)測的時效性，有效保證車輛行駛不跑偏、轉(zhuǎn)向后自動回正性能、駕駛安全性、駕駛舒適性、駕駛控制感，減少燃油消耗，降低懸掛部件耗損，減少輪胎磨損；本實施例中四輪定位參數(shù)可以做一個初始設置，一旦車輪參數(shù)有變，該系統(tǒng)能夠自動修正；本實施例轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在可以對不同駕駛感受增加不同模式，滿足不同駕駛員和不同情況下的駕駛需求；本實施例實現(xiàn)了四輪定位的電氣化，大大降低維修人工成本，大大降低車輛因四輪定位問題產(chǎn)生的故障，為后續(xù)的智能控制提供硬件基礎；本實施例結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)，具備通用性。

實施例3：作為實施例1或2技術(shù)方案的補充，所述的轉(zhuǎn)向電機總成，來自于一種汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括：方向盤、控制器；所述方向盤安裝有方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，所述控制器與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器連接，所述控制器分別連接左、右轉(zhuǎn)向動力電機和車輪位置傳感器，左轉(zhuǎn)向動力電機集成在車輛左懸掛系統(tǒng)附近車架，右轉(zhuǎn)向動力電機集成在右懸掛系統(tǒng)附近車架，左、右轉(zhuǎn)向動力電機分別驅(qū)動其對應側(cè)轉(zhuǎn)向輪。所述的左、右轉(zhuǎn)向動力電機，分別連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿，轉(zhuǎn)向橫拉桿連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂，轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接對應側(cè)的轉(zhuǎn)向輪。各側(cè)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接于其對應的懸掛系統(tǒng)附近車架。

作為技術(shù)方案的補充，汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還包括路感模擬器。其中的所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器為用于采集方向盤轉(zhuǎn)角信息的傳感器。所述控制器是用于將方向盤轉(zhuǎn)角信息匹配左、右車輪的轉(zhuǎn)動角度的控制器。

更為具體的：

本汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由方向盤、控制器、轉(zhuǎn)向電機總成、路感模擬器組成，轉(zhuǎn)向電機總成包括了轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿、懸掛系統(tǒng)附近車架、轉(zhuǎn)向動力電機，駕駛員通過方向盤輸入的轉(zhuǎn)向信息經(jīng)過控制器處理，轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向動力電機的驅(qū)動力，轉(zhuǎn)向動力電機通過推或拉轉(zhuǎn)向橫拉桿的動作，通過轉(zhuǎn)向節(jié)臂控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角，路感模擬器用來模擬傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手感，以提高駕駛質(zhì)感。

其中的：

方向盤：方向盤中包含方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，能夠?qū)崟r將方向盤角度信息、角速度信息、角加速度信息傳遞給控制器。

控制器：根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)角信息計算得出左右轉(zhuǎn)向輪最佳轉(zhuǎn)動角度，控制左右轉(zhuǎn)向動力電機對轉(zhuǎn)向輪的驅(qū)動；在車輛行駛時，可以通過對轉(zhuǎn)向動力電機的控制和系統(tǒng)初始設定值的對比，自動進行轉(zhuǎn)向動力電機車輪前束的修正。控制器可以對轉(zhuǎn)向輪前束有幾個不同模式的設定，例如舒適、運動和賽道模式，針對不同模式，前束值不同。舒適時偏向輕便，運動是偏向駕駛樂趣，賽道時偏向性能。

轉(zhuǎn)向電機總成：轉(zhuǎn)向電機總成共兩個，分別包含各自的車輪位置傳感器、轉(zhuǎn)向動力電機、轉(zhuǎn)向橫拉桿，車輪位置傳感器實時反饋給控制器當前轉(zhuǎn)向輪角度；轉(zhuǎn)向電機總成分別集成在車輛左右懸掛系統(tǒng)附近車架上，不會橫跨整個車輛前部。轉(zhuǎn)向電機總成能夠通過控制器的指令，驅(qū)動本側(cè)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角。

路感模擬器：通過車速和電機驅(qū)動力的反饋，模擬方向盤阻尼和反饋力，提高駕駛質(zhì)感。路感模擬器可以分為舒適、運動和賽道選項，在不同的模式下對車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的反饋阻尼和力度不同，滿足不同模式的駕駛需求。

本實施例摒棄了傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，改由電子信號控制，反應速度快；本實用新型沒有了機械連接的“負擔”，所以這套系統(tǒng)將過濾掉多數(shù)不必要的振動，舒適性好；本實用新型中轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動軸，所以在車輛發(fā)生碰撞時，轉(zhuǎn)向柱侵入的可能性為零，車輛安全性得以提高。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于加工、安裝，具備通用性。

以上所述，僅為本發(fā)明創(chuàng)造較佳的具體實施方式，但本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明創(chuàng)造披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之內(nèi)。