[发明专利]一种车轮转向随动控制系统

说明书

本发明适用于车辆台架测试技术领域，提供了一种车轮转向随动控制系统，包括传感器装置、控制装置、随动执行机构和滚筒装置，传感器装置包括第一传感器和第二传感器，通过第一传感器检测至车轮的第一距离，通过第二传感器检测至车轮的第二距离；控制装置根据第一距离、第二距离及当前滚筒转向角度，得到滚筒控制量，随动执行机构根据滚筒控制量驱动滚筒装置转向，使滚筒转向角度与车轮的车轮转向角度之差符合预设角度差条件。本发明通过车轮转向角度和当前滚筒转向角度控制驱动机构改变滚筒转向角度，使滚筒装置实时的跟随车轮转动，以减少转向过程中车轮受到的侧向力，保持车轮与滚筒位置的相对稳定，保证车辆在台架上行驶过程中正常转向。

技术领域

本发明属于车辆台架测试技术领域，尤其涉及一种车轮转向随动控制系统。

背景技术

随着互联网+、移动通信技术的发展，车联网在汽车制造业上得到了大规模的广泛应用，不仅使智能交通成为现实，而且使自动驾驶也变成了可能。自动驾驶将是今后汽车发展的主要方向。

自动驾驶汽车的出现对现有测试手段提出了新的要求，对车辆进行台架模拟测试时，因为转向对车辆姿态、行驶阻力、驾驶体验都有影响，所以在测试过程中打转向必不可少，尤其是在自动驾驶车辆模拟实际道路工况下测试。

行驶的车辆在台架上打转向时，转向车轮与支撑滚筒之间是滚动摩擦，其摩擦力不足以驱动滚筒装置与车轮同步转动，将会导致车轮与滚筒装置产生相对滑动，不能正常完成转向功能，且影响车身稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种车轮转向随动控制系统，以解决现有技术中车辆台架测试时因车轮与支撑滚筒之间相对滑动而造成的不能正常完成转向功能的问题。

本发明实施例提供了一种车轮转向随动控制系统，包括：传感器装置、控制装置、随动执行机构和滚筒装置；

传感器装置与控制装置连接，控制装置与随动执行机构连接，随动执行机构与滚筒装置机械连接，滚筒装置用于支撑车轮；传感器装置包括第一传感器和第二传感器，第一传感器用于检测自身至车轮的第一距离，并将第一距离发送至控制装置，第二传感器用于检测自身至车轮的第二距离，并将第二距离发送至控制装置；

控制装置根据第一距离、第二距离及当前滚筒转向角度，计算得到滚筒控制量，并将滚筒控制量发送至随动执行机构，随动执行机构根据滚筒控制量驱动滚筒装置改变滚筒转向角度，使滚筒转向角度与车轮的车轮转向角度之差符合预设角度差条件。

在一个实施例中，第一传感器和第二传感器均设置于滚筒装置上，并均位于车轮的同一侧，第一传感器与第二传感器的位置连线与滚筒装置的轴线方向垂直；第一传感器和第二传感器分别发射平行于所述滚筒装置轴线方向的射线，第一传感器用于根据射线检测自身至车轮的第一距离，第二传感器用于根据射线检测自身至车轮的第二距离。

在一个实施例中，控制装置包括车轮转向角计算模块、拟合预测算法模块和PID控制模块；车轮转向角计算模块与拟合预测算法模块连接，拟合预测算法模块与PID控制模块连接；

所述车轮转向角计算模块按照预设时间间隔获取所述第一距离和所述第二距离，根据所述第一距离和所述第二距离计算第一距离差，根据所述第一距离差和传感器激光发射点间距得到偏差角，根据所述偏差角和所述当前滚筒转向角度，得到车轮转向角度，并将所述车轮转向角度发送至所述拟合预测算法模块，所述传感器激光发射点间距为所述第一传感器激光发射点和所述第二传感器激光发射点之间的直线距离值。

拟合预测算法模块获取车轮转向角度，当获取到预设数量的车轮转向角度时，对预设数量的车轮转向角度进行曲线拟合，得到车轮转向角拟合曲线，并根据车轮转向角拟合曲线，预测当前时间之后一预设时间点的预测车轮转向角度，并将预测车轮转向角度发送至PID控制模块；

PID控制模块用于将预测车轮转向角度减去当前滚筒转向角度，得到预测偏差角，并根据预测偏差角计算得到滚筒控制量。