[发明专利]汽车转向传动比测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种汽车转向传动比测量装置及方法。

背景技术

汽车转向系统是保证汽车能按驾驶员的意志而进行转向行驶的专设机构。转向传动比是方向盘转角与前轮转角的比值，可将方向盘转角转换成前轮转角，目前一些汽车通过测量转向器传动比来代替转向传动比，以此来计算前轮转角，但是由于转向杆系的存在，使实际转向传动比并不等于转向器传动比。而很多汽车控制系统均需要准确的前轮转角信号，而直接测量前轮转角信号成本高，难以布置传感器而且由于前轮转角有限，测量精度也有限，故实际控制系统中均是通过测量方向盘转角计算前轮转角。这样一来由于转向传动比不等于转向器传动比而且呈现出很大的非线性特性，导致按转向器传动比计算的前轮转角不准确，使控制系统的性能受到很大影响。因此直接测量实车的转向传动比对提高汽车控制系统的性能尤为重要。

发明内容

本发明提供了一种能精确测得汽车转向传动比从而得到前轮转角的汽车转向传动比测量装置及方法，该测量装置和测量方法解决了现有汽车转向传动比计算不精确从而使前轮转角不准确的问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种汽车真实转向传动比测量装置，该测量装置包括车速传感器1、多圈角度传感器2、横摆角速度传感器3和信号处理模块；所述的车速传感器1使用真空吸盘吸牢在汽车前部中间位置的平整表面上；所述的多圈角度传感器2固定在方向盘下方；所述的横摆角速度传感器3安装在汽车质心旁；所述的信号处理模块包括接口电路、带CAN总线控制器和A/D转换器的单片机；所述的多圈角度传感器2和横摆角速度传感器3的输出端和接口电路的输入端连接；所述的接口电路的输出端与单片机自带的A/D转换输入接口连接；所述的车速传感器1通过跟踪滤波器输出端与单片机的输入接口连接；所述的单片机的输出端通过CAN总线与ECU双向连接。

所述车速传感器1选择型号为CN65M/NS43NCT1的光电式车速传感器。

所述的多圈角度传感器2采用RSM2800系列多圈角度传感器。

所述的横摆角速度传感器3采用型号为M12-3550135的传感器。

所述的单片机采用型号为MC68HC908的8位单片机。

一种汽车真实转向传动比测量方法，该测量方法具体为：

利用汽车真实转向传动比测量装置中的信号处理模块接收车速传感器1测得的车速信号、多圈角度传感器2测得的方向盘转角、横摆角速度传感器3测得的质心处横摆角速度根据以下公式计算汽车实际转向传动比，

式中，γ为方向盘转角，单位为°；v为车速，单位为m/s；为横摆角速度，单位为°/s；L为轴距，单位为m。

驾驶员行驶车辆低速匀速行驶，方向盘转角从0度转向角起，每30度为一个测点，左右各测到540度，每个测点均通过多圈角度传感器2测得的方向盘转角、通过车速传感器1测得的车速信号、通过横摆角速度传感器3测得的质心处横摆角，并利用公式(1)计算出该方向盘转角时的汽车实际转向传动比，所述的汽车实际转向传动比的数据通过CAN总线传输存储到存储模块ECU中。

本发明的有益效果为：

1、通过本发明的测量装置和测量方法测量实车转向传动比来计算的前轮转角，所得前轮转角数据更为准确，避免了按转向器传动比计算前轮转角不准确的缺点。

2、本发明在结构上大多数采用实车上现有的传感器，装置简单，不增加成本且更加利于实现，通过通信总线输出转向传动比，安装调节方便。

附图说明

图1本发明汽车转向传动比测量装置的结构示意框图；

图2本发明汽车转向传动比测量装置中横摆角速度传感器接口电路图；

图3本发明汽车转向传动比测量装置中多圈角度传感器接口电路图；

图4本发明汽车转向传动比测量装置中传感器接口电路框图；

图5本发明汽车转向传动比测量方法流程图；

图6本发明汽车转向传动比测量装置基于CAN总线的数据通信示意图。

图中：1、车速传感器；2、多圈角度传感器；3、横摆角速度传感器。

具体实施方式