專利名稱：確定車輛轉向系統(tǒng)對稱性及阿克曼幾何形態(tài)的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用來特性化機動車輛的轉向系統(tǒng)并確定其對稱性和阿克曼(Ackermann)幾何形態(tài)的方法和系統(tǒng)，尤其涉及一種用于確定機動車輛的轉向系統(tǒng)的對稱性和阿克曼幾何形態(tài)的容錯方法和系統(tǒng)。
背景技術：
在轉向期間，總前束的大小影響輪胎磨損和機動車輛的控制。當左轉或右轉時，具有不同量總前束的不對稱轉向系統(tǒng)顯示機動車輛中存在故障部件，其降低機動車輛控制級別并且引起諸如在機動車輛越過一個起伏時突然沖到一邊等問題。因此，測知機動車輛的轉向系統(tǒng)是否是對稱的是重要的。
為確定轉向系統(tǒng)的適當轉向幾何形狀和對稱性，汽車制造商為轉向前展(TOOT)編制了一規(guī)程。TOOT通常通過讓技術人員在一個向左20度的第一方向轉動內(nèi)輪并測量外輪的前束角來進行測量的。然后，將測量值與標準值相比較。在另一個方向重復相同的過程和測量方法(在本例中，即向右)。作為可選方案，對總前束進行測量并與標準值相比較。如不同的TOOT值所指示的，在轉向系統(tǒng)中的不對稱性，是已損壞的或非正常的轉向部件、甚至底盤損壞、包括事故后的不當修理的相當可靠的指示器。
使用TOOT測量法的對稱性檢查具有缺點。首先，在一個準直過程中TOOT沒有一直受到檢查。其次，TOOT規(guī)格需要以20度進行測量，在采用前束角測量法之前，技術人員必須精確地以特定的角度定位車輪。而在一個特定的角度定位車輪需要高操縱精密度。
此外，當以轉向20度采用TOOT測量法時，各種不同的準直叁數(shù)的測量值，例如后傾角和轉向軸傾角(SAI)，以10度前束角而獲取。因而，技術人員必須將可轉向輪從直線向前的位置精確地轉過10度，以確定后傾角和轉向軸傾角，再轉過10度以確定TOOT。
此外，TOOT規(guī)程需要以20度轉向進行測量。許多直線性校準器沒有僅僅通過光電裝置測量20度轉向的角度范圍。盡管其他的儀器，例如電子轉向板，可代替直線性校準器測量工具使用，但需要附加裝置，從而增加費用。
機動車輛的轉向系統(tǒng)的另外一個重要的特性是阿克曼(Ackermann)幾何形態(tài)。通過使用一個梯形的轉向連動裝置產(chǎn)生百分之百的阿克曼幾何形態(tài)。阿克曼幾何形態(tài)使所有機動車輛車輪繞一共同點繪出圓弧。因此，理論上，除去低速的車輪擦劃(scrub)并最小化轉彎產(chǎn)生的輪胎磨損。盡管大多數(shù)的機動車輛設計為沒有達到百分之百阿克曼幾何形態(tài)，相對百分之百阿克曼幾何形態(tài)的顯著偏離可作為機動車輛轉向系統(tǒng)中損壞、不適應、或誤調(diào)節(jié)部分的指示器，可引起與一個不對稱的轉向系統(tǒng)類似的問題。
圖1所示為具有精確阿克曼幾何形態(tài)的機動車輛。安裝一對固定方向的車輪10a和10b，用于在一個后輪軸12上旋轉，并在一個前輪軸16上可旋轉地安裝一對可轉向輪14a和14b，兩對車輪相對機動車輛底盤的縱向軸按常規(guī)方式定位安裝。
當車輪轉向時，正如機動車輛進行轉向一樣，外輪必須比內(nèi)輪轉過的角度小，以避免車輪劃擦。后輪軸和前輪軸的中心線分別以輪軸線18和20表示。線22和24表示相應可轉向輪14a和14b的軸線。一個具有完美的阿克曼幾何形態(tài)的轉向系統(tǒng)將相對點O具有一個最佳的滾動動作。為了參考，轉向過程中靠近點O的可轉向輪稱為內(nèi)輪，而相對點O比另一個可轉動更遠的可轉向輪稱為外輪。
為了在較高的速度將控制最佳化，設計和需求的實際限制需要轉向系統(tǒng)以與完美的阿克曼幾何形態(tài)不同的方式進行設計。眾所周知，由于轉向系統(tǒng)的設計，完美的阿克曼幾何形態(tài)只有以對于每個轉向(即，左和右)的一個特定轉角而獲得。然而，顯著偏離阿克曼幾何形態(tài)則可指示轉向系統(tǒng)中的故障。
即使純阿克曼幾何形態(tài)不實際而且通常不需要，轉向特性相對理論上地純阿克曼的關系對于轉向系統(tǒng)的開發(fā)者是非常有用的工具。對于轉向分析系統(tǒng)的應用包括機動車輛開發(fā)、賽車開發(fā)和準直、碰撞修理分析、及重型載重汽車。
然而，汽車制造商，沒有公開阿克曼規(guī)程。沒有阿克曼幾何形態(tài)規(guī)程，汽車修理廠沒有辦法檢測出并且改正與阿克曼幾何形態(tài)相關的錯誤。
因此，有必要檢測機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性。還有必要以任意前束角確定機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性。也有必要在沒有阿克曼幾何形態(tài)規(guī)程的情況下可確定阿克曼幾何形態(tài)。這些和其他的需要通過本發(fā)明進行處理。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明提供一種確定機動車輛的轉向系統(tǒng)的對稱性及阿克曼幾何形態(tài)的方法和系統(tǒng)。發(fā)明的一個優(yōu)點在于，在確定一轉向系統(tǒng)的對稱性測量過程中，可轉向輪能以任意前束角定位。本發(fā)明另一個優(yōu)點在于，即使在沒有阿克曼規(guī)程的情況下，允許基于TOOT規(guī)程的阿克曼幾何形態(tài)確定。本發(fā)明的一個進一步的優(yōu)點是由提供一個將轉向系統(tǒng)的對稱性確定結合到其他的準直過程中的改進的準直過程產(chǎn)生的。本發(fā)明提供一種新型的過程以確定基于理論上的阿克曼角的轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。另外，本發(fā)明在機動車輛的轉向系統(tǒng)中確定對稱性，而不需要將轉向輪轉過極大的角度范圍。
按照本發(fā)明，一種確定機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性的方法，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪。當所述第二可轉向輪以一個基準前束角(如10度)定位于一個第一方向時，所述方法檢測一個所述第一可轉向輪的第一測定前束角，且當所述第一可轉向輪以所述基準前束角定位于一個第二方向時，檢測一個所述第二可轉向輪的第二測定前束角。所述第二方向與相對于所述車輛縱軸的第一方向相反。所述方法基于所述第一測定前束角和所述第二測定前束角確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
在一方面，所述方法基于所述第一測定前束角、所述第二測定前束角、及一個閾值確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。計算所述第一測定前束角與所述第二測定前束角之間的角度差，并將所述角度差與所述閾值進行比較。如果所述角度差大于所述閾值，所述轉向系統(tǒng)被確定為是不對稱的。
在一方面，所述第一可轉向輪為右前輪，所述第二可轉向輪為左前輪。在另一方面，在一個相反的方式中進行所述確定，其中所述第一可轉向輪為左前輪，所述第二可轉向輪為右前輪。
根據(jù)本發(fā)明，一種確定機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性的系統(tǒng)，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪。所述系統(tǒng)設置為與一個測量裝置相連接，用于產(chǎn)生表示所述可轉向輪的前束角的前束角信號。所述系統(tǒng)包括一個用于處理數(shù)據(jù)的處理器、一個存儲器、一個用于儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置、一個用于輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置、及一個連接所述輸入裝置、存儲器、數(shù)據(jù)存儲裝置、及處理器的總線。
當所述第二可轉向輪以一個基準前束角定位于一個第一方向時，所述系統(tǒng)接收一個表示所述第一可轉向輪的第一測定前束角的第一信號，且當所述第一可轉向輪以所述基準前束角定位于一個第二方向時，所述系統(tǒng)接收一個表示所述第二可轉向輪的第二測定前束角的第二信號。所述基準前束角可以由所述系統(tǒng)預先設定或由一個操作員設定。所述第二方向相對于所述車輛縱軸與所述第一方向相反。所述系統(tǒng)基于所述第一測定前束角和所述第二測定前束角確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。另外，所述系統(tǒng)基于所述第一測定前束角、所述第二測定前束角、及一個閾值確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。所述閾值基于所述基準前束角的值而確定。
在一方面，所述系統(tǒng)確定所述第一測定前束角與所述第二測定前束角之間的角度差。將所述角度差與所述閾值進行比較。如果所述角度差大于所述閾值，所述轉向系統(tǒng)被確定為是不對稱的。
因為所述基準前束角可以為通過任意來源獲得的任意角度，如通過所述系統(tǒng)預先設置、由一個操作員輸入、或由一個數(shù)據(jù)庫獲得，所述方法和系統(tǒng)不需要轉向前展(TOOT)規(guī)程來確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
在一方面，所述系統(tǒng)進一步包括一個顯示器，且所述數(shù)據(jù)存儲裝置進一步具有指令，使述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行顯示對應于確定為不對稱的轉向系統(tǒng)的故障修理過程。
在本發(fā)明的另一方面，將所述對稱性的確定結合到準直過程中。例如，測定角的確定可在一個后傾角擺動過程或一個TOOT過程中實現(xiàn)。另外，所述基準前束角可以為一個預設的在測量后傾角與轉向軸傾角時的準直過程中所需的角度，如10度。所述基準前束角可以為如TOOT規(guī)程所要求的20度。因此，所述轉向系統(tǒng)的對稱性也可基于現(xiàn)有的準直過程中所收集的數(shù)據(jù)進行確定，而不需要任何另外的過程。
根據(jù)本發(fā)明，另一種不需要以一個特定的角度定位轉向輪而確定對稱性的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)基于車輪前束角與一個預設角之間的角度差，產(chǎn)生標準化的測定角，并基于所述標準化的前束角確定轉向系統(tǒng)的對稱性。
所述系統(tǒng)包括一個用于處理數(shù)據(jù)的處理器、一個存儲器、一個用于儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置、一個用于輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置、及一個連接所述輸入裝置、存儲器、數(shù)據(jù)存儲裝置、及處理器的總線。當所述第二可轉向輪以一個第一前束角定位于一個第一方向時，接收一個表示所述第一可轉向輪的第一測定前束角的第一信號，且當所述第一可轉向輪以一個第二基準前束角定位于一個第二方向時，接收一個表示所述第二可轉向輪的第二測定前束角的第二信號。所述第二方向與相對于所述車輛縱軸的所述第一方向相反。所述系統(tǒng)基于所述第一前束角和一個儲存在所數(shù)據(jù)存儲裝置中的預設角度產(chǎn)生一個標準化的第一測定前束角，并基于所述第二前束角和所述預設角度產(chǎn)生一個標準化的第二測定前束角。
所述系統(tǒng)基于所述標準化的第一測定前束角和所述標準化的第二測定前束角確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性?？蛇x擇地，所述系統(tǒng)基于所述標準化的第一測定前束角、所述標準化的第二測定前束角、及一個閾值確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。例如，計算所述第一標準化的測定前束角與所述標準化的第二測定前束角之間的角度差，如該角度差為3度。如果所述角度差大于3度，所述轉向系統(tǒng)確定為是不對稱的；否則，所述轉向系統(tǒng)被確定為是對稱的。
因此，技術人員可以任意角度定位所述輪，并且，如果優(yōu)選的，接近一個預設的角度，如TOOT規(guī)程所要求的20度。所述系統(tǒng)計算所述標準化的前束角并據(jù)此確定對稱性。
根據(jù)本發(fā)明，另一系統(tǒng)提供一種新型的方法，基于一個理論上的阿克曼角確定一個轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。所述系統(tǒng)配置為接收一個表示所述第一可轉向輪的第一前束角的第一信號，并當所述第一可轉向輪以所述第一前束角定位時，接收一個表示所述第二可轉向輪的第二前束角的第二信號。所述系統(tǒng)基于一個表示車輛的軸距長度的軸距值、一個表示車輛的輪距長度的輪距值、及所述第一前束角計算出一個理論阿克曼角。所述系統(tǒng)基于所述第二前束角和所述理論阿克曼角確定阿克曼幾何形態(tài)。
在一方面，所述系統(tǒng)可基于一個阿克曼百分比確定所述轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。所述系統(tǒng)基于所述第二前束角及所述理論阿克曼角確定阿克曼百分比。再將所述阿克曼百分比與一個閾值進行比較。所述系統(tǒng)基于比較結果確定阿克曼幾何形態(tài)。
在另一方面，所述系統(tǒng)可具有一個包括不同車輛形式的軸距和輪距的數(shù)據(jù)庫。因此，所述理論阿克曼角可通過訪問該數(shù)據(jù)庫進行計算，而不必測量軸距和輪距。所述值可由其他來源獲得，例如借由所述系統(tǒng)通過與適當?shù)膫鞲衅骰驕y量裝置進行測量，或由一個操作員通過檢查一個印刷參考手冊進行輸入，或通過例如用帶尺進行手工測量。
本發(fā)明的另一方面，對應于所述轉向系統(tǒng)被確定為缺少適當?shù)膸缀涡螒B(tài)，而顯示一個故障修理過程。
雖然上述的描述基于第一、第二可轉向輪的分類名稱進行舉例說明，在本發(fā)明的一個方面中，第一可轉向輪可以是右邊的可轉向輪，第二可轉向輪可以是左邊的可轉向輪。反之，第一可轉向輪是左邊的可轉向輪，而第二可轉向輪是機動車輛右邊的可轉向輪。
本發(fā)明的其他優(yōu)點將在下面的具體實施方式
中，通過舉例而非限制的方式清楚說明。可以理解，本發(fā)明可具有其他的和不同的實施例，而且它的一些細節(jié)可在各種不同的方面進行適應性修改，這都不脫離本發(fā)明。因此，附圖和說明實質(zhì)上僅視為例子，而且非限制。


附圖結合在說明書中并構成說明書的一部份，舉例說明本發(fā)明的具體實施方式
，其與文字部分描述一起共同用于具體化本發(fā)明的原理。
圖1示出具有精確阿克曼幾何形態(tài)的機動車輛。
圖2a和2b說明按照本法明一個實施例進行測試的機動車輛。
圖3示出基于一個具有精確阿克曼幾何形態(tài)的轉向系統(tǒng)的機動車輛確定理論上的阿克曼角的例子。
圖4a至圖4c說明當轉向系統(tǒng)被確定為不對稱的時，顯示診斷的引導的一個例子。
圖5描述一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，本發(fā)明可根據(jù)其進行具體化。
圖6說明本法明的一個示例性系統(tǒng)，其具有確定機動車輛的前束角和位置方面的測量裝置。
圖7a描述一個示例性的阿克曼曲線，示出相對不同轉向角的度數(shù)上的阿克曼誤差。
圖7b示出一個示例性的阿克曼曲線，說明相對不同轉向角的阿克曼圖7c說明示例性的阿克曼曲線，示出相對轉向角在百分比上的阿克曼誤差。
具體實施例方式
在下面的說明中，為了解釋，提出許多具體細節(jié)以便提供一個本發(fā)明的詳盡理解。然而，可以理解，對于本領域普通技術人員，沒有這些具體細節(jié)也可實現(xiàn)本發(fā)明。在其他的例子中，在方框圖中示出現(xiàn)有的結構和裝置，以便避免不必要的使本發(fā)明難于理解。
在轉向系統(tǒng)中對稱性的確定按照本發(fā)明的一個具體實施例，一個用于確定一機動車輛的轉向系統(tǒng)的對稱性的系統(tǒng)包括一個測量裝置，用于測量一機動車輛的可轉向輪的前束角；和一個設置為與測量裝置連接的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(如一計算機)，用于接收表示轉向輪前束角的前束信號。系統(tǒng)基于接收到的前束信號、儲存于該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、及/或其他輸入量，確定機動車輛的對稱性。圖2a和圖2b示出根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例在測試下的機動車輛。
在圖2a和圖2b中，安裝一對固定方向的車輪20a和20b，用于在一個后輪軸22上旋轉，并在一個前輪軸26上可旋轉地安裝一對可轉向輪24a和24b，兩對車輪相對機動車輛底盤的縱向軸按常規(guī)方式定位安裝。測量裝置安裝在適當位置，以檢測可轉向輪的前束角并將前束信號送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，用于進一步的分析。
在圖2a中，可轉向輪轉向一個相對于機動車輛底盤的縱軸的第一方向。車輪24a是左邊的可轉向輪，而車輪24b是右邊的可轉向輪。當車輪24以基準前束角Ar定位時，車輪24b具有一第一測定前束角A1。接下來，可轉向輪轉向一個第二方向，該第二方向與相對于機動車輛縱軸的第一方向相反，如圖2b所示。在圖2b中，車輪24b定位于基準前束角Ar，并且車輪24a具有一個第二個測定前束角A2。
對于一個具有對稱性的轉向系統(tǒng)的機動車輛，因為內(nèi)輪在兩個方向上以相同的前束角定位，第一個和第二的測定前束角A1和A2，基本上相同。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計算第一個和第二的測定前束角A1和A2之間的角度差。轉向系統(tǒng)的對稱性基于該角度差和閾值進行確定。
閾值可以是一個角度值或百分比值，其由系統(tǒng)或者由操作員操作系統(tǒng)輸入而預先設定。閾值可基于基準前束角的值而確定。例如，閾值可設置為一個角度值，如一個度數(shù)，用于以20度設定的基準角。在系統(tǒng)獲得第一個和第二的測定前束角A1和A2之間的角度差之后，系統(tǒng)將角度差與閾值進行比較，該閾值是一個度數(shù)。角度差超過閾值的，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)確定轉向系統(tǒng)為不對稱的；否則，轉向系統(tǒng)是對稱性的。
在另一個例子中，閾值可以設置為百分比，例如5％。在系統(tǒng)獲得第一個和第二的測定前束角A1和A2之間的角度差之后，系統(tǒng)計算基于基準角和角度差的角度差百分比角度差百分比＝[(角度差)/(基準角)]*100％如果角度差百分比比閾值大，在本例中該閾值是5％，系統(tǒng)確定為轉向系統(tǒng)是不對稱的。
因此，如上所述，可使用任意基準前束角確定轉向系統(tǒng)的對稱性，而不需要如TOOT規(guī)程所需的將可轉向輪以20度定位。
雖然上述例子說明以基準前束角定位內(nèi)輪(當相對于O1、O1′和O2、O2′點轉向時，比較靠近轉向點O1、O1′和O2、O2′的車輪)，并且為外輪測定前束角(當相對于O1、O1′和O2、O2′點轉向時，離轉向點O1、O1′和O2、O2′較遠的車輪)，可選擇地，該確定也可通過在基準前束角定位外輪而測量內(nèi)輪的前束角實現(xiàn)。另外，可轉向輪可首先轉向第二方向，然后轉向第一方向，以達成獲得前束角數(shù)據(jù)的目的。
本發(fā)明的另一方面結合對稱性的確定和準直過程。機動車輛的準直通過校準器實現(xiàn)，該校準器能夠確定一定的機動車輛參數(shù)，如外傾角、后傾角、轉向軸傾角等。校準器的例子如公開在1998年3月10日公告的杰克森(Jackson)等的題為“用于確定機動車輛車輪的準直方法和裝置”的美國專利第5724743號中，及1996年7月16日公告的杰克森(Jackson)等的題為“用于確定機動車輛車輪的準直方法和裝置”的美國專利第5535522號中。
機動車輛的制造商提供各種準直叁數(shù)，如外傾角、后傾角、及轉向軸傾角等的規(guī)程。傳統(tǒng)地，后傾角和轉向軸傾角在10度的內(nèi)前束角時進行測量。在準直過程中，與圖2a與圖2b所描述的過程類似，在可轉向輪轉向第一和第二方向10度角時，測量可轉向輪的前束角。
因此，在準直過程中，將可轉向輪24a轉向第一方向并以10度的內(nèi)前束角定位。再將可轉向輪轉向一個第二方向，并且車輪24b以10度前束角定位。第二方向相對于機動車輛縱軸與第一方向相反。因為準直過程與圖2a與圖2b所討論的過程相似，測定的前束角可用來確定轉向系統(tǒng)的對稱性。
例如，本發(fā)明可將對稱性的確定結合到后傾角擺動(caster swing)過程中。在后傾角擺動期間，可轉向輪以10度轉向一個第一方向，再以10度轉向一個第二方向。在后傾角擺動期間，測量裝置追蹤可轉向輪前束角并且將代表前束角的信號送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)再確定基于測定的前束角的轉向系統(tǒng)的對稱性，如上所述。雖然上述的例子使用10度前束角進行舉例說明，但也可使用其他的前束角值。
通過將對稱性的確定結合到準直過程中，技術人員不必將可轉向輪從直線向前的位置精確的轉過10度以確定后傾角和轉向軸傾角，并且不必如TOOT規(guī)程所要求的再轉過另一個10度以確定TOOT。因此，提高了操作效率。
雖然上述的過程是基于在一個特定的前束角定位內(nèi)輪并且測量外輪的前束角所進行的討論，可以理解，該過程可通過在一個特定的前束角定位外輪并且測量內(nèi)輪的前束角而實施。
本發(fā)明另一方面在對稱性的確定期間提供容錯操作。過去，使用TOOT確定對稱性需要技術人員以精確的20度定位內(nèi)輪，以便可將外前束角與TOOT規(guī)程進行比較。按照本實施例，可轉向輪可以任意前束角定位，或，如果優(yōu)選，以一個接近預設前束角的前束角定位，例如TOOT規(guī)格所要求的20度。
在接收表示車輪的前束角的信號方面，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將基于所檢測到的前束角和一個預設的前束角產(chǎn)生一個標準化的前束角。例如，如果預設的內(nèi)前束角是6.00度，而且所檢測到的內(nèi)前束角是6.05度，而且所檢測到的外前束角是5.88度，外前束角基于內(nèi)前束角和預設的內(nèi)前束角之間的差進行標準化。因此，在本例中，標準化的外前束角為5.88+5.88*(6.05-6.0)/6.0＝5.83度。當然，也可使用其他本領域普通技術人員所公知的標準化方法，例如基于一規(guī)程的非線性標準化。
然后，采用上述基于標準化的前束角的過程，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)確定轉向系統(tǒng)的對稱性。因此，不像TOOT過程，即使當可轉向輪沒有以一個特定的角度定位，也可確定轉向系統(tǒng)的對稱性。因此，可獲得更為容易的操作。
轉向系統(tǒng)中阿克曼幾何形態(tài)的確定本發(fā)明的一方面提供一種在沒有阿克曼規(guī)程的情況下確定阿克曼幾何形態(tài)的新型的方法。本發(fā)明的一個系統(tǒng)實現(xiàn)一種基于一理論阿克曼角確定阿克曼幾何形態(tài)的新型過程。根據(jù)一個具體實施例，計算理論上的阿克曼角。
圖3示出一個具有精確的阿克曼幾何形態(tài)的機動車輛。內(nèi)輪34a具有一內(nèi)前束角Ai，外輪34b具有一外前束角Ao。線22和24分別表示相應的可轉向輪34a和34b的軸。后輪軸與前輪軸的中心線在點O相交。因此，轉向系統(tǒng)具有完美的阿克曼幾何形態(tài)，并且具有相對于點O的最佳滾動動作。輪距為L，前后輪的車輪軸距離為W。輪距和軸距可通過訪問儲存這樣的機動車輛信息的數(shù)據(jù)庫、操作員基于一規(guī)程的輸入而獲得，或通過技術人員使用本領域所公知的測量裝置進行測量。
在前束角Ai和Ao之間的關系可由三角形OPS和三角形OQR確定L＝W(cot Ao)-W(cot Ai)cotAo-cotAi＝L/WcotAo＝L/W+cotAi因此，Ao＝cot-1(L/W+cotAi)；或Ai＝cot-1(cotAo-L/W)(1)因此，當一個可轉向輪以一個第一前束角定位的時候，例如在TOOT規(guī)程中指定的20度，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可基于等式(1)計算對應第一前束角的理論阿克曼角。然后，根據(jù)如下等式可計算阿克曼百分比阿克曼百分比＝[(測定的前束角)/理論上的阿克曼角]*100％然后，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可確定基于阿克曼百分比和一預設的閾值的轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。例如，如果閾值設置為+/-20％，一旦可轉向輪的測定的前束角超過理論上的阿克曼角的120％或少于其的80％，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)確定轉向系統(tǒng)為具有阿克曼幾何形態(tài)；否則，轉向系統(tǒng)被確定為沒有阿克曼幾何形態(tài)。
在另一個方面中，阿克曼幾何形態(tài)的目標百分比和容差可由一個操作員設置。例如，如果目標阿克曼幾何形態(tài)指定為75％，且容差設置在+/-20％，一個具有55％和95％之間的阿克曼幾何形態(tài)的機動車輛將通過測試。測定的前束角和理論上的阿克曼角之間的差也可表示為一個阿克曼誤差。阿克曼誤差依照下述等式進行定義阿克曼誤差＝(測定的前束角)-(理論上的阿克曼角)然后，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可基于阿克曼誤差和預設的閾值，確定轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。例如，如果閾值設置為+/-3度，一旦可轉向輪的測定的前束角大于或小于理論上的阿克曼角3度，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)確定轉向系統(tǒng)為具有不適當?shù)陌⒖寺鼛缀涡螒B(tài)；否則，轉向系統(tǒng)被確定為具有適當?shù)陌⒖寺鼛缀涡螒B(tài)。
發(fā)現(xiàn)并修理故障根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也具有編程顯示對應沒有對稱性或阿克曼幾何形態(tài)的確定的故障修理過程。故障修理程序可提供指導技術人員進行某個診斷程序的檢查表。例如檢查從轉向節(jié)到制動轉子的距離，將一側與另一側進行比較。
檢查轉向連桿和其他的轉向連接裝置的直線性。
檢查轉向節(jié)距地面的豎直距離，將一側與另一側進行比較。確保輪胎直徑相同，而且充氣膨脹相同。
檢查可能的不正確工作的部分，例如轉向節(jié)長度的錯誤匹配。
檢查當前束角相等時，轉向機構是在中位的。檢查長度不相等的連桿。對于一種肯定的診斷，運行全部阿克曼曲線并準直連桿直到曲線對稱。
為了提供更好的引導，還顯示出與故障修理程序相關的動畫或視頻顯示，例如診斷的對應位置、逐步的測量指令、及其他幫助技術人員的信息。
圖4a與圖4c示出當轉向系統(tǒng)被確定為沒有對稱性或阿克曼幾何形態(tài)時，向技術人員提供診斷引導的例子。在圖4a中，信息411指示機動車輛被確定為不對稱的。信息413指示不對稱可能引起的問題。如果技術人員熟悉診斷程序，技術人員可不尋求系統(tǒng)的幫助而繼續(xù)進行。另一方面，如果技術人員對診斷程序不熟悉，操作員可輸入一個命令控制系統(tǒng)產(chǎn)生詳細的引導，如圖4b和圖4c所示，其顯示可能對不對稱及其相關的檢查點有助益的部份。
圖5是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的方框圖，例如一個計算機系統(tǒng)500，發(fā)明的一個具體實施例基于該系統(tǒng)可得以實現(xiàn)。計算機系統(tǒng)500包括一用于信息通信的總線52或其他通信機構，及一個與總線52相連接、用于處理數(shù)據(jù)信息的處理器504。計算機系統(tǒng)500還包括主存儲器506，例如一個隨機存儲器或其它的動態(tài)存儲裝置，其與總線502連接用于儲存將由處理器504執(zhí)行的信息和指令。主存儲器506還可用于儲存在處理器504進行指令的執(zhí)行期間的臨時變量或其他的中間數(shù)據(jù)。計算機系統(tǒng)500進一步包括一個只讀存儲器(ROM)508或其他的靜態(tài)存儲裝置，其與總線相連接用于為處理器504儲存靜態(tài)信息和指令。提供一個與總線502相連接的存儲裝置510，例如一個磁盤或光盤，用于儲存信息和指令。
計算機系統(tǒng)500可經(jīng)由總線502與一個顯示器連接，例如一個陰極射線管顯示器(CRT)，用于將信息呈現(xiàn)于算機使用者。一個包括字母數(shù)字的及其他的按鍵的輸入裝置514與總線502連接，用于向處理器504傳達信息和指令選擇。計算機系統(tǒng)500可具有一個輸入/輸出端口518，用于與外部設備連接，例如一個測量裝置522，以接收并輸出信號與命令。
圖6示出一個示例系統(tǒng)，其包括一部計算機602和一個基于本發(fā)明的測量裝置。系統(tǒng)600包括測量裝置具有一對固定的、間隔設置安裝在梁614上的照相機610、612，及安裝在機動車輛車輪650、652、654、656上的目標裝置618、620、622、和624。梁614具有足以分別將照相機610、612分別定位在車輛側面外部的長度，以通過確定系統(tǒng)600成像。而且，梁614將照相機610、612定位在工廠地面616上方足夠高的位置，以確保車輪650上的目標裝置618和車輪654上的目標裝置620在左側照相機610的視野范圍內(nèi)，而車輪652上的目標裝置622與車輪656上的目標裝置624在右側照相機612的視野范圍內(nèi)。也可使用其他的照相機設置，例如每一個車輪使用一個照相機。
目標裝置618、622、620、624安裝在機動車輛的每一個車輪650、652、654、656上，且每個目標裝置618、620、622、624包括一個目標本體634和一個連接裝置638。連接裝置638將車輪目標裝置連接安裝于車輪。1991年6月18日公告的Bomer等的題為“車輪準直輪環(huán)夾爪”的美國專利中公開了一個連接裝置的例子，在此引入?yún)⒖肌?br> 目標裝置618、620、622、624可由一個具有兩個或更多不同尺寸的圓圈圖案的平板組成，該圓圈上標記有預設格式。實際上，一個數(shù)學表達或?qū)粋€實際圖像(例如，通過垂直其主平面觀察目標裝置而獲得的圖像)的數(shù)據(jù)，及目標裝置的尺寸預先編制在計算機的存儲器中，以便在取定過程中，計算機具有一個可對觀察到的目標裝置的立體圖進行比較的基準圖像。
計算機通過識別目標裝置上的幾何形態(tài)的特性來計算目標裝置618、620、622、624的位定。計算機采用立體測量并且將這些測量值與事先預編制在算機存儲器內(nèi)的實際圖像進行比較。在1998年3月10日公告的杰克森(Jackson)等的題為“用于確定機動車輛車輪的準直方法和裝置”的美國專利第5724743號，及1996年7月16日公告的杰克森(Jackson)等的題為“用于確定機動車輛車輪的準直方法和裝置”的美國專利第5535522號中，公開了確定各個目標裝置位置的方法和系統(tǒng)，在此引入?yún)⒖肌?br> 因為目標裝置裝設于車輪上，一旦目標裝置的位向已知，車輪的前束角也就已知。基于前束角，計算機系統(tǒng)能進行上面討論的所需要的計算。
阿克曼曲線即使百分之百的阿克曼幾何形態(tài)不實際而且通常不需要，但相對于理論上純阿克曼曲線的轉向特性的關系對于轉向系統(tǒng)分析來說是一個有用的工具，例如，機動車輛研發(fā)、賽車研發(fā)和準直、碰撞修理分析、及重型載重汽車車隊。對于每個不同的轉向角，理論上的阿克曼角可按照上述等式(1)進行計算。所希望的阿克曼百分比可取決于操作員的優(yōu)先選擇由操作員輸入，例如100％、85％或115％的阿克曼百分比。
本發(fā)明的一個系統(tǒng)顯示阿克曼曲線，例如在規(guī)則間隔設置的轉向增量處由百分之百的阿克曼幾何形態(tài)產(chǎn)生的前束角錯誤，基準曲線與百分之百的阿克曼幾何形態(tài)在規(guī)則間隔設置的轉向增量處的百分比，或總前束角與轉向角的關系曲線，或其他操作員感興趣的曲線。
圖7a以度數(shù)(測定前束角與理論阿克曼角之間的差)示出關于轉向角的阿克曼誤差。曲線701為左邊的車輪，而曲線703為右邊的車輪。圖7b示出關于不同轉向角的阿克曼百分比。阿克曼百分比定義為將理論上的阿克曼角分成測定的前束角并乘以100％。曲線705為左邊的車輪，而曲線707為右邊的車輪。圖7c以百分比曲線舉例說明關于轉角的阿克曼誤差。以百分比表示的阿克曼誤差定義為所希望的阿克曼百分比與在圖7b中示明的阿克曼百分比之間的差。
發(fā)明的一個方面顯示關于取決于操作員優(yōu)先選擇的不同轉向角增量的阿克曼曲線。按照本發(fā)明的一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許操作員輸入對于轉向角增量的選擇2度、4度和5度。取決于設計需要可實現(xiàn)其他增量。
在評估機動車輛的轉向系統(tǒng)中，這些曲線將幫助操作員。
從上述對本發(fā)明的描述中，可清楚的了解到本發(fā)明提供這樣的優(yōu)點轉向系統(tǒng)的對稱性可在任意前束角進行確定，而不需要如TOOT規(guī)程所要求的將可轉向輪以20度精確定位。本發(fā)明還允許基于車輪的前束角之間的角度差，而不需要TOOT規(guī)程的對稱性確定。
除此之外，本發(fā)明提供一個改進的準直過程，其包括設于準直過程內(nèi)的轉向系統(tǒng)的對稱性的確定。本發(fā)明還提供一個新型的過程，基于理論上的阿克曼角確定轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。通過本發(fā)明獲得的另以優(yōu)點為為技術人員提供在轉向系統(tǒng)檢測為不對稱時的故障修理引導。本發(fā)明的其他優(yōu)點將由本領域普通技術人員在上述說明或?qū)嶋H應用中得以理解。
雖然上述說明部分基于轉動內(nèi)輪并測量外輪的前束角舉例說明本發(fā)明，可以理解，該方法和系統(tǒng)反過來也可通過轉動外輪并測量內(nèi)輪的前束角而實現(xiàn)，以確定轉向系統(tǒng)的對稱性。
本領域普通技術人員可僅僅使用例行試驗認識到或確知多種在此具體描述的本發(fā)明具體實施例的等同物對。這樣的等同物包括在下述權力要求的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種確定機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性的方法，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪，所述方法包括以下步驟a)當所述第二可轉向輪以一個基準前束角定位于一個第一方向時，檢測一個所述第一可轉向輪的第一測定前束角；b)當所述第一可轉向輪以所述基準前束角定位于一個第二方向時，檢測一個所述第二可轉向輪的第二測定前束角，其中所述第二方向相對于所述車輛縱軸與第一方向相反；及c)基于所述第一測定前束角和所述第二測定前束角確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一可轉向輪為車輛右邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為左邊的可轉向輪。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一可轉向輪為車輛左邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為右邊的可轉向輪。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定步驟基于所述第一測定前束角、所述第二測定前束角、及一個閾值確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定步驟進一步包括以下步驟c1)計算所述第一測定前束角與所述第二測定前束角之間的角度差；c2)將所述角度差與所述閾值進行比較；及c3)基于步驟c2)的結果確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述閾值基于所述基準前束角的值而確定。
7.一種確定機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性的系統(tǒng)，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪，其特征在于，所述系統(tǒng)設置為與一個測量裝置相連接，用于產(chǎn)生表示所述可轉向輪的前束角的前束角信號，所述系統(tǒng)包括一個用于處理數(shù)據(jù)的處理器；一個存儲器；一個用于儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置；一個用于輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置；及一個連接所述輸入裝置、存儲器、數(shù)據(jù)存儲裝置、及處理器的總線；所述數(shù)據(jù)處理裝置具有指令，使所述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行來達到由機器實現(xiàn)以下步驟a)當所述第二可轉向輪以一個基準前束角定位于一個第一方向時，接收一個表示所述第一可轉向輪的第一測定前束角的第一信號；b)當所述第一可轉向輪以所述基準前束角定位于一個第二方向時，接收一個表示所述第二可轉向輪的第二測定前束角的第二信號，其中所述第二方向相對于所述車輛縱軸與所述第一方向相反；及c)基于所述第一測定前束角和所述第二測定前束角確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括一個顯示器，且所述數(shù)據(jù)存儲裝置進一步具有指令，使述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行，顯示對應于確定為不對稱的轉向系統(tǒng)的故障修理過程。
9.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟a)和b)在一個后傾角擺動過程中進行。
10.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟a)和b)在一個轉向前展過程中進行。
11.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟a)和b)在一個轉向軸傾角測量過程中進行。
12.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基準前束角基本上等于10度。
13.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基準前束角是一個預先設定的角度。
14.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一可轉向輪為車輛右邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為左邊的可轉向輪。
15.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一可轉向輪為車輛左邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為右邊的可轉向輪。
16.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述確定步驟基于所述第一測定前束角、所述第二測定前束角、及一個閾值確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于所述閾值基于所述基準前束角的值而確定。
18.一種確定機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性的系統(tǒng)，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪，其特征在于，所述系統(tǒng)設置為與一個測量裝置相連接，用于產(chǎn)生表示所述可轉向輪的前束角的前束角信號，所述系統(tǒng)包括一個用于處理數(shù)據(jù)的處理器；一個存儲器；一個用于儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置；一個用于輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置；及一個連接所述輸入裝置、存儲器、數(shù)據(jù)存儲裝置、及處理器的總線；所述數(shù)據(jù)處理裝置具有指令，使所述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行來達到由機器實現(xiàn)以下步驟a)當所述第二可轉向輪以一個第一前束角定位于一個第一方向時，接收一個表示所述第一可轉向輪的第一測定前束角的第一信號；b)當所述第一可轉向輪以一個第二基準前束角定位于一個第二方向時，接收一個表示所述第二可轉向輪的第二測定前束角的第二信號，其中所述第二方向相對于所述車輛縱軸與所述第一方向相反；及c)基于所述第一前束角和一個儲存在所數(shù)據(jù)存儲裝置中的預設角度產(chǎn)生一個標準化的第一測定前束角；d)基于所述第二前束角和所述預設角度產(chǎn)生一個標準化的第二測定前束角；和e)基于所述標準化的第一測定前束角和所述標準化的第二測定前束角確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
19.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括一個顯示器，且所述數(shù)據(jù)存儲裝置進一步具有指令，使述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行，顯示對應于確定為不對稱的轉向系統(tǒng)的故障修理過程。
20.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一可轉向輪為車輛右邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為左邊的可轉向輪。
21.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一可轉向輪為車輛左邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為右邊的可轉向輪。
22.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，基于所述預設的角度值確定閾值。
23.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述確定步驟基于所述標準化的第一測定前束角、所述標準化的第二測定前束角、及一個閾值確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
24.如權利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟d)進一步包括以下步驟c1)計算所述第一標準化的測定前束角與所述標準化的第二測定前束角之間的角度差；c2)將所述角度差與所述閾值相比較；及c3)基于步驟c2)的結果確定所述轉向系統(tǒng)的對稱性。
25.一種確定機動車輛轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)的方法，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪，其特征在于，所述系統(tǒng)設置為與一個測量裝置相連接，用于產(chǎn)生表示所述可轉向輪的前束角的前束角信號，所述系統(tǒng)包括一個用于處理數(shù)據(jù)的處理器；一個存儲器；一個用于儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置；一個用于輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置；及一個連接所述輸入裝置、存儲器、數(shù)據(jù)存儲裝置、及處理器的總線；所述數(shù)據(jù)處理裝置具有指令，使所述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行來完成機器實現(xiàn)的以下步驟a)接收一個表示所述第一可轉向輪的第一前束角的第一信號；b)當所述第一可轉向輪以所述第一前束角定位時，接收一個表示所述第二可轉向輪的第二前束角的第二信號；及c)基于一個表示車輛的軸距長度的軸距值、一個表示車輛的輪距長度的輪距值、及所述第一前束角計算一個理論阿克曼角；及d)基于所述第二前束角和所述理論阿克曼角確定阿克曼幾何形態(tài)。
26.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括一個顯示器，且所述數(shù)據(jù)存儲裝置進一步具有指令，使所述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行顯示對應于確定為不適當?shù)霓D向系統(tǒng)的故障修理過程。
27.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟d)包括以下步驟d1)基于所述第二前束角及所述理論阿克曼角確定一個阿克曼百分比；d2)將所述阿克曼百分比與一個閾值進行比較；及d3)基于所述步驟d2)的結果確定阿克曼幾何形態(tài)。
28.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一可轉向輪為右邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為車輛左邊的可轉向輪。
29.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一可轉向輪為左邊的可轉向輪，所述第二可轉向輪為車輛右邊的可轉向輪。
30.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一前束角為在一個轉向前展規(guī)程中指定的一基準值。
31.如權利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一前束角為20度的外前束。
32.一種用于繪制機動車輛的轉向系統(tǒng)的阿克曼曲線的系統(tǒng)，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪，其特征在于，所述系統(tǒng)設置為與一個測量裝置相連接，用于產(chǎn)生表示所述可轉向輪的前束角的前束角信號，所述系統(tǒng)包括一個用于處理數(shù)據(jù)的處理器；一個存儲器；一個用于儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲裝置；一個用于輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置；及一個連接所述輸入裝置、存儲器、數(shù)據(jù)存儲裝置、及處理器的總線；所述數(shù)據(jù)處理裝置具有指令，使所述系統(tǒng)通過所述處理器根據(jù)所述指令的執(zhí)行來達到由機器實現(xiàn)以下步驟a)當所述可轉向輪轉向一個第一方向時，接收表示所述第一可轉向輪的第一前束角的第一信號；b)當所述可轉向輪轉向所述第一方向時，接收表示所述第二可轉向輪的第二前束角的第二信號；c)基于一個表示車輛的軸距長度的軸距值、一個表示車輛的輪距長度的輪距值、及所述第一前束角計算理論阿克曼角；及e)基于所述第二前束角和所述理論阿克曼角顯示一個所述轉向系統(tǒng)的阿克曼曲線。
33.如權利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟a)進一步包括，當所述可轉向輪轉向一個第二方向時，接收表示所述第一可轉向輪的第一前束角的第一信號；及所述步驟b)進一步包括，當所述可轉向輪轉向所述第二方向時，接收表示所述第二可轉向輪的第二前束角的第二信號；及所述步驟e)進一步包括，與所述第一方向的阿克曼曲線同時顯示所述第二方向的阿克曼曲線。
34.一種用于確定機動車輛轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)的方法，該機動車輛具有當車輪相對于機動車輛的縱軸線準直時垂直于公共軸線的第一可轉向輪與第二可轉向輪，其特征在于，所述系統(tǒng)設置為與一個測量裝置相連接，用于產(chǎn)生表示所述可轉向輪的前束角的前束角信號，所述方法包括由機器實現(xiàn)的以下步驟a)接收表示所述第一可轉向輪的一個第一前束角的第一信號；b)當所述可第一輪以所述第一前束角定位時，接收一個表示第二可轉向輪的第二前束角的第二信號；c)基于一個表示車輛的軸距長度的軸距值、一個表示車輛的輪距長度的輪距值、及所述第一前束角計算出一個理論阿克曼角；及d)基于所述第二前束角和所述理論阿克曼角確定所述轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。
35.如權利要求34所述的方法，其特征在于，進一步包括顯示對應于所述轉向系統(tǒng)確定為不適當?shù)膸缀涡螒B(tài)的故障修理過程。
36.如權利要求34所述的方法，其特征在于，所述第一前束角為在一個轉向前展規(guī)程中指定的一基準值。
37.如權利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一前束角為20度的外前束。
全文摘要
本發(fā)明提供一種確定機動車輛轉向系統(tǒng)的對稱性和阿克曼(Ackermann)幾何形態(tài)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的一種系統(tǒng)基于可轉向輪的前束角的不同而確定轉向系統(tǒng)的對稱性。因此，對于確定轉向系統(tǒng)的對稱性不需要規(guī)程。本發(fā)明基于標準化的前束角確定轉向系統(tǒng)的對稱性。因此，可轉向輪不必以一個特定的角定位。另外，本發(fā)明在機動車輛的轉向系統(tǒng)中不需要將轉向輪轉過一個很大的角度范圍而確定對稱性。因此，在轉動轉向輪時技術人員的勞動強度得以減少。本發(fā)明還提供一種改進的準直過程，在該準直過程中實現(xiàn)轉向系統(tǒng)對稱性的確定。本發(fā)明提供一種新型的機器實現(xiàn)的程序以確定基于理論上的阿克曼角的轉向系統(tǒng)的阿克曼幾何形態(tài)。
文檔編號G01B11/275GK1592842SQ02823457
公開日2005年3月9日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權日2001年11月26日
發(fā)明者詹姆士·L.·小·戴爾, 大衛(wèi)·A.·杰克遜 申請人:斯耐普昂技術有限公司