[发明专利]汽车侧滑检测仪及侧滑的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及侧滑检测仪，特别的是涉及一种汽车侧滑检测仪及侧滑的检测方法。

背景技术

在汽车设计时，转向轮大都设有很小的外倾角，其目的除了补偿独立悬架的弹性(或前 桥弹性)和主销间隙以及适应路面的横向拱度外，主要是为了减小主销轴线穿地点与轮 胎印迹中心的距离，改善汽车制动、驱动时的操纵稳定性和转向轻便性。但是，这种经常 存在的侧倾角，会使左右轮作用着方向相反的与侧倾角相对应的侧向力，使轮胎磨损增 加的同时，造成轮胎的偏磨，并产生额外的动力消耗，为了避免这种情况，设计时常用转 向轮的一定前束角来抵消侧倾角产生的侧向力。实践证明，车轮侧滑，会造成滚动阻力增 加、行驶方向稳定性变坏、轮胎加重磨损、运行油耗增加及转向沉重，影响汽车使用性能 和燃油经济性，易造成行车事故的潜在危险。

因此，世界各国都制定了相关的法规对汽车进行侧滑检验。我国现行的国家标准 GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》规定：用侧滑仪检验前轮侧滑量，其值不得超 过5m/km。日本《公路运输安全标准》4条6款中规定：四轮以上汽车转向轮的侧滑量， 行驶1m超过5mm为不合格。

汽车使用过程中，由于车架、车轴、转向机构的变形与磨损，改变了原有的几何角度 与尺寸数值，导致车轮定位失准。破坏了外倾角和前束这两个参数之间的最佳匹配关系， 只有采用动态测试方法，模拟汽车路面行驶过程来重新调整外倾角和前束的匹配关系。近 年来由于静态车轮定位仪大多采用光学式或电脑式四轮定位仪进行几何角度的测量，因此 由于轮胎的静态定位参数匹配失误、装配误差等初始原因造成的轮胎偏磨损已经较少，而 在高速公路上持续高速行驶的轿车轮胎出现偏磨损的情况较多，特别是发生在许多轮胎定 位参数设置正常的中高级轿车上。究其原因，就要考虑整车特别是轮胎悬架定位参数的动 态特性对轮胎偏磨损的影响。因此检测车辆行驶过程中外倾角和前束定位参数的动态变化， 是解决车辆轮胎偏磨损需要考虑的一个重要因素。

目前国内外在用的大多数侧滑试验台均是滑板式，检测时使汽车前轮在滑板上通过， 来检测滑板的横向位移量的方法来检验侧滑量。滑板式侧滑验台按其结构形式可分为单滑 板式和双滑板式两种，双滑板式侧滑试验台一般都是双板联动的。双板联动式侧滑试验台， 由机械部分、侧滑量检测装置、侧滑量定量指示装置和侧滑量定性显示装置等几部分组成。

检测时使汽车前轮在滑板上通过，用左、右方向滑板的横向位移量的方法来检验侧滑 量。根据侧滑试验台的规格不同，滑板的纵向长度有500mm、800mm和1000mm三种。 即前轮的实际检测距离为0.5m、0.8m、1.0m。由于滑板长度有限，它不可能很好的模拟 汽车在行驶过中的侧滑情况，在实际使用当中，检测结果的误差大、重复性较差，汽车经 过滑板的标准速度(4km/h)不易掌握，而速度的变化对测量结果影响很大。

侧滑是指由于前束与车轮外倾角配合不当，在汽车行驶过程中，车轮与地面之间产生 一种相互作用力，这种作用力垂直于汽车行驶方向，使轮胎处于边滚边滑的状态。根据侧 滑量的定义：侧滑量是：在直线行驶一段距离(X)时，车轮的横向位移(Y)。单位：m/km， 其计算公式：侧滑量＝Y/X，但是由于滑板式侧滑试验台的模拟行驶距离太短1m(或 0.5m，0.8m)，即测量距离太短，造成测量精度不高，误差很大。同时，车轮是固定在车 架上的，而轮胎橡胶具有很好的弹性。在直线行驶中，因为轮胎橡胶的弹性，可以存储部 分变形能量，当横向变形量达到一定值，横向力大于横向摩擦力时，回弹，横向变形减小。 这种周期性的变化，构成了转向轮的边滚动边滑动的现象。由于车轮每次滚上滑板时，轮 胎的变形量都不同，是造成滑板式侧滑仪重复性差的原因。

综上所述，误差大，不准确、重复性差，是由滑板式侧滑仪本身的结构所造成的。根 本的原因是前轮在滑板上所行驶的距离太短，造成滑板式侧滑试验台的保有量很大，然而 实际使用率确很低。