[发明专利]防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置及其控制方法

说明书

本发明涉及载货汽车转向技术领域，公开了一种防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置，包括设在转向机上的转向垂臂，转向垂臂的下端通过连接底座连有涡轮丝杆，涡轮丝杆的输入端连有伺服电机，另一端通过前球销连有直拉杆，直拉杆的另一端通过后球销连有车辆的车桥，车桥正上方的车架侧翼面安装有位移传感器，位移传感器上安装有角度传感器，位移传感器的测量端固定于车桥的上翼面，伺服电机、角度传感器和位移传感器均与ECU控制单元连接。本发明还公开了一种防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置的控制方法。本发明防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置及其控制方法，根据悬架压缩量自动调整来补偿对转向系统的干涉影响，具有很高的可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及载货汽车转向技术领域，具体涉及一种防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置及其控制方法。

背景技术

载货汽车空车直行时方向盘处于正常对中位置，但是在装满货物后，方向盘会自动偏转歪斜，这种问题在载货车上是普遍存在的现象。

根据实际测量，不少车型满载时方向盘最大偏转角度甚至达到二十多度。一方面，方向盘的偏转容易造成行驶时方向盘盘幅阻挡驾驶员观察仪表盘的视野，影响驾驶舒适性和安全性；另一方面，当汽车经过颠簸路面时，由于方向盘偏转，驾驶员手握方向盘的位置不合理，从而在方向盘摆动时产生盘幅打手的现象，影响了驾驶的安全性。

造成方向盘偏转的因素主要有两个：

1)当车辆从空车到装满货物的过程中，前轴载荷逐渐增大，前悬架钢板弹簧向下压缩，固定在车架上的转向机带动垂臂与直拉杆前端连接球销向下移动，使直拉杆角度发生变化，引起转向垂臂和转向节X向距离发生变化，从而推(拉)转向垂臂前后摆动；

2)当前悬架的钢板弹簧压缩时，钢板弹簧的弧高变小甚至压平，由于板簧的前端是由板簧销固定在车架上，后端是通过吊耳连接可前后摆动，因此当板簧弧高变小时，板簧中心点会绕前卷耳中心点向上摆动，会推动车桥远离转向机，使转向垂臂和转向节X向距离边长，从而带动垂臂向后摆动。

由于转向传动系统零部件空间布置的限制，导致直拉杆摆动造成的偏转和板簧压缩上摆造成的偏转运动轨迹不一致，其两者运动的差值即为转向传动系统与前悬架系统的运动干涉量。汽车在空车到装满货物的过程中，如该干涉量过大，势必会导致转向垂臂摆动一个角度，直接会传递到方向盘上，使方向盘偏转一定的角度。如果其偏转的角度超出转向传动机构的自由间隙，方向盘就会发生偏转的现象。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置及其控制方法，根据悬架压缩量自动调整来补偿对转向系统的干涉影响，具有很高的可靠性和安全性。

为实现上述目的，本发明所涉及的防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置，包括设在转向机上的转向垂臂，所述转向垂臂的下端通过连接底座连有涡轮丝杆，所述涡轮丝杆的输入端连有伺服电机，另一端通过前球销连有直拉杆，所述直拉杆的另一端通过后球销连有车辆的车桥，位于所述车桥正上方的车架侧翼面安装有位移传感器，所述位移传感器上安装有角度传感器，所述位移传感器的测量端固定于垂直方向上车桥的上翼面，所述伺服电机、角度传感器和位移传感器均与ECU控制单元连接。

优选地，所述位移传感器检测车桥的位移数据。

优选地，所述角度传感器检测所述位移传感器的偏转角度。

优选地，所述ECU控制单元接入制动踏板开关信号作为中断信号。

一种所述防止载货汽车直行时方向盘偏转的装置的控制方法，当车辆装载后，位移传感器和角度传感器检测车桥的压缩变形量和方向，转化为电信号传输给ECU控制单元，ECU控制单元通过接收到的信号，分析计算出相应的补偿指令，即涡轮丝杆需调整的长度补偿量，然后通过伺服电机控制涡轮丝杆转动，调整其长度。