[發(fā)明專利]用于確定汽車轉(zhuǎn)向角的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711298594.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN108009367B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金武;易子超;陳阿龍;梅麗芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;B62D15/02
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利;魏思凡

用于確定汽車轉(zhuǎn)向角的方法，包括以下步驟:S1，建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型；S2，建立滿載工況右轉(zhuǎn)向拉桿?轉(zhuǎn)向節(jié)的幾何模型；S3，基于滿載工況右轉(zhuǎn)向拉桿?轉(zhuǎn)向節(jié)的所述幾何模型以及幾何理論，在斜投影面的基礎(chǔ)上建立轉(zhuǎn)向節(jié)位置二維模型；并獲得右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心在斜投影面上的位置坐標(biāo)；S4，模擬轉(zhuǎn)向節(jié)與右轉(zhuǎn)向拉桿的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)獲得所述右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心在斜投影面上的位置坐標(biāo)，建立轉(zhuǎn)向角計(jì)算二維模型，獲得轉(zhuǎn)向角。本發(fā)明通過將轉(zhuǎn)向節(jié)和右轉(zhuǎn)向拉桿投影在斜投影面上，繪制兩個(gè)相交的運(yùn)動(dòng)軌跡，確定右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心在斜投影面上的位置。采用CAD二維建模方法確定轉(zhuǎn)向節(jié)位置，從而確定轉(zhuǎn)向角，具有直觀性好、成本低、精度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車信息技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于確定汽車轉(zhuǎn)向角的方法。

背景技術(shù)

汽車轉(zhuǎn)向角度的確認(rèn)對(duì)汽車的智能控制，以及汽車安全性能的提升非常關(guān)鍵。現(xiàn)在，常見的方法有作圖法、函數(shù)法、三維造型法等。作圖法是根據(jù)畫法幾何理論在圖紙上模擬轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，確定轉(zhuǎn)向角。作圖法的特點(diǎn)是直觀性強(qiáng)，但是精度差、效率低。函數(shù)法是通過建立轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，代入初始條件計(jì)算。函數(shù)法雖然精度高，但建模費(fèi)時(shí)、效率低、易出錯(cuò)。CAE軟件法是利用CAE軟件代入初始條件進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，但CAE軟件掌握困難、直觀性差、易出錯(cuò)。三維造型法利用三維造型軟件模擬轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向角計(jì)算，直觀性強(qiáng)，但軟件掌握困難。因此，汽車轉(zhuǎn)向角的確認(rèn)如何實(shí)現(xiàn)直觀性好、成本低且精度高等，是行業(yè)重要研究方向之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種用于確定汽車轉(zhuǎn)向角的方法，以改善現(xiàn)有技術(shù)中獲取汽車轉(zhuǎn)向角存在不能兼顧直觀性、成本、精度等要求的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

用于確定汽車轉(zhuǎn)向角的方法，包括以下步驟:

S1，建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型；

S2，基于所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型與投影原理，建立滿載工況右轉(zhuǎn)向拉桿-轉(zhuǎn)向節(jié)的幾何模型；

S3，基于滿載工況右轉(zhuǎn)向拉桿-轉(zhuǎn)向節(jié)的所述幾何模型以及幾何理論，在斜投影面的基礎(chǔ)上建立轉(zhuǎn)向節(jié)位置二維模型；并獲得右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心在斜投影面上的位置坐標(biāo)；

其中，所述斜投影面垂直于右輪主銷中心線且通過所述右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心；

S4，模擬轉(zhuǎn)向節(jié)與右轉(zhuǎn)向拉桿的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)獲得所述右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心在斜投影面上的位置坐標(biāo)，建立轉(zhuǎn)向角計(jì)算二維模型，獲得轉(zhuǎn)向角。

進(jìn)一步的，S1步驟中，根據(jù)三視圖理論和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，按照適當(dāng)比例繪制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的CAD模型，設(shè)計(jì)并表達(dá)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零件幾何形狀、尺寸、位置和相互聯(lián)接關(guān)系。

進(jìn)一步的，S2步驟中，根據(jù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中尺寸、位置關(guān)系和投影原理，分別在三視圖中模擬右轉(zhuǎn)向拉桿與轉(zhuǎn)向節(jié)的幾何聯(lián)接關(guān)系；

其中，在所述幾何模型中表示出右輪主銷中心線、右轉(zhuǎn)向拉桿內(nèi)端球鉸中心、右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心，以及右輪中心線與右輪主銷中心線交點(diǎn)，且其交點(diǎn)與右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心連接表示為轉(zhuǎn)向節(jié)，將右轉(zhuǎn)向拉桿內(nèi)端球鉸中心與右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心連接表示為右轉(zhuǎn)向拉桿。

進(jìn)一步的，所述三視圖表示轉(zhuǎn)向前所述右轉(zhuǎn)向拉桿與所述轉(zhuǎn)向節(jié)之間的幾何聯(lián)接關(guān)系。

進(jìn)一步的，S3步驟中，具體包括以下步驟：

S31，在所述斜投影面上建立坐標(biāo)系，根據(jù)投影理論，在坐標(biāo)系上表示出右輪中心線與右輪主銷中心線交點(diǎn)，以及右轉(zhuǎn)向拉桿內(nèi)端球鉸中心；

S32，在坐標(biāo)系中繪制所述轉(zhuǎn)向節(jié)的回轉(zhuǎn)軌跡，以及所述右轉(zhuǎn)向拉桿的運(yùn)動(dòng)軌跡，二者的交點(diǎn)為所述右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心在斜投影面上的位置坐標(biāo)；

S33，求解所述右轉(zhuǎn)向拉桿外端球鉸中心在斜投影面上的位置坐標(biāo)，獲得轉(zhuǎn)向節(jié)位置。