[发明专利]一种汽车主销角的计算方法及测量装置

说明书

本发明公开了一种汽车主销角的计算方法及测量装置，计算方法包括分别获取轮胎围绕对应的主销轴旋转至至少三个不同角度时，轮胎的截面的至少三个法向量；根据三个法向量计算两个过主销轴所在的直线的平面；根据两个过主销轴所在的直线的平面，求得主销轴所在的直线的方向向量；根据主销轴所在的直线的方向向量求得主销角。本发明通过精确的计算方法计算出主销角，能够简化测量过程，减少辅助传感器的数量，避免因地面转盘读数不准确、轮台前束角的对称精度不够而引起的误差；并且无需使用经验公式及取近似值，大大提高测量的精度。

技术领域

本发明涉及汽车轮胎定位技术领域，特别涉及一种汽车主销角的计算方法及测量装置。

背景技术

随着私人消费和运输行业对汽车的需求不断增加，促进了汽车检测维修行业的发展，其中四轮定位就是一个非常重要的检测项目，需要对四轮定位参数，例如外倾角、前束角、主销内倾角、主销后倾角等参数的检测和校准。如果汽车的四轮定位参数超出正常范围，会引起汽车的转向沉重、行驶跑偏、车轮摆振、车轮异常磨损，进而可能引发轮胎使用寿命缩短、能源异常损耗甚至是安全事故等一系列问题。

本申请的发明人在长期的研发中发现，目前主要以CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)四轮定位仪和3D四轮定位仪对汽车进行四轮定位。由于主销轴无法直接测量，通过以上仪器测量主销内倾角和主销后倾角时都是通过间接测量。例如方法一：通过测量轮胎在两个不同角度时的外倾角和水平方向传感器数据，根据两组数据的差值和经验公式计算主销内倾角和主销后倾角；方法二：通过测量轮胎在转动过程中的前束角和外倾角的变化量，根据约束关系近似地计算主销内倾角和主销后倾角。方法一需要在车轮辋上加装水平角度传感器，测量方法复杂，而轮胎附着的地面转盘旋转精度有限，无法保证旋转角度达到期望的精度，并且通过经验公式的计算方法容易产生误差。方法二在测量中需要保证轮胎转动前后的前束角关于车身的推力线对称，精度要求高，进而不易实现，并且计算过程中取近似值也会增加误差，导致测量结果不准确。

发明内容

本发明提供一种汽车主销角的计算方法及测量装置，以解决现有技术中主销角测量方法复杂且测量精度低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种汽车主销角的计算方法，包括：

分别获取轮胎围绕对应的主销轴旋转至至少三个不同角度时，所述轮胎的截面的至少三个法向量；

根据所述三个法向量计算两个过所述主销轴所在的直线的平面；

根据所述两个过所述主销轴所在的直线的平面，求得所述主销轴所在的直线的方向向量；

根据所述主销轴所在的直线的方向向量求得所述主销角。

其中，所述分别获取在三个不同角度时，所述主销轴对应轮胎的截面的三个法向量的方法具体包括：

将所述轮胎放置于地面转盘，当前所述轮胎所处的空间位置为第一位置；

将所述轮胎围绕所述主销轴旋转第一角度，所述轮胎所处的空间位置为第二位置；

将所述轮胎旋转回第一位置，再将所述轮胎围绕所述主销轴向所述第一角度的反方向旋转第二角度，所述轮胎所处的空间位置为第三位置。

其中，所述分别获取在三个不同角度时，所述主销轴对应轮胎的截面的三个法向量的方法还包括：