[发明专利]一种适用于齿轮齿条转向机构的车轮转角测量系统

说明书

本发明公开了一种适用于齿轮齿条转向机构的车轮转角测量系统，属于车辆领域。该车轮转角测量系统包括试验数据采集模块、转向关系提取模块、行驶数据检验模块、行驶状态记忆模块以及车轮转角计算模块；首先由试验数据采集模块采集转向试验中的齿条位移与车轮转角信息，然后转向关系提取模块对上述信息进行拟合得到齿条位移与左右车轮转角的多项式关系，之后便可根据行驶中的齿条位移值计算得到左右车轮转角，再经过车辆状态修正后得到最终结果。本发明能够在车辆行驶过程中实时地获取左右车轮的转向角度，计算方式简单，结果较为可靠，同时还能够根据设置的齿条位移动态安全阈值进行危险监测与预警。

技术领域

本发明属于车辆领域，特别涉及一种车轮转角测量系统，具体为适用于齿轮齿条转向机构的车轮转角测量系统。

背景技术

车轮转角信号是控制车辆转向运动的直接因素，在车辆转向控制乃至辅助驾驶等领域，车轮转角信号也是反馈车辆运动状态的重要信息，对于车辆的运动起着至关重要的作用。随着汽车智能化以及电动化的发展，如线控转向等各种先进的转向技术以及智能辅助驾驶技术的实现越来越离不开各种精确的车辆状态信息，车轮转角信号就是其中之一，精确的车轮转角信号的获取，有助于各种车载控制系统实现对车辆的良好控制，从而提升车辆行驶性能。因此，车轮转角信号的精确获取对于辅助驾驶、自动驾驶以及自动泊车等众多领域都有着重要的意义。

目前对于车辆车轮转角信号的获取，主要还是通过方向盘转角和转向系统传动比计算得到近似转角，并未考虑两侧车轮转角不一致的实际情况，同时因为转向传动比在行驶过程中有着一定幅度的变化，导致计算得到的车轮转角精度也不高，面对日益先进、对信号精度要求越来越高的各种车载控制系统，这种车轮转角获取方法在一定程度上限制了车载控制系统的性能。另外还有利用陀螺仪获取车轮角速度信息经处理后得到车轮转角的方法，但是该方法对算法要求较高，算法比较复杂。除此之外也有尝试将转角传感器直接安装在前桥，再通过额外安装的摆杆与拉杆形成平行四边形，使得车轮带动转角传感器转动从而测得车轮转角的方法。但是这种方法结构复杂，安装不便，且测量结果受到前桥结构变化影响较大，同时安装精度与零部件精度都会影响测量误差。

发明内容

针对上述在车轮转角测量中存在的问题，本发明提供了一种适用于齿轮齿条转向机构的车轮转角测量系统，考虑了实际转向过程中两侧转角不相等的现实情况，同时也考虑了车辆在实际行驶中轮胎转角的变化，能够实时准确地获取两侧转向车轮的转角，可解决或至少部分解决上述问题。