一种针对具有后轮主动转向系统车辆的K&C测量方法与流程

本技术涉及后轮转向系统，具体涉及一种针对具有后轮主动转向系统车辆的k&c测量方法。

背景技术：

1、悬架k&c特性是悬架的几何运动学(kinematics)特性和悬架的弹性运动学(compliance)特性的总称，悬架k&c特性直接决定整车的操稳性能。可通过k&c试验台对具有后轮转向系统的车辆进行性能测试，得到相应的车辆性能参数。后轮转向系统除了包括后轮随动转向系统，还包括后轮主动转向系统。

2、国内车市中带有后轮随动转向的车型并不多，但这一项技术却很早就随着进口车辆进入了中国消费者的视线中，也有不少进口车型配备了后轮随动转向系统，其后轮也和前轮相似，具有一定的转向功能，不仅可以与前轮同方向转向，也可以与前轮反方向转向。

3、而配置了后轮主动转向系统的车辆，其转角左右摆幅可达10°。当车速在某一速度，如40km/h及以下时，该后轮主动转向系统可智能控制后轮与前轮以相反的方向偏转，这将会让车辆的转弯直径缩短1m以上，最小仅为11.6m，能够使车辆获得更灵活的操控性。

4、对于民用车来说，轻微的不足转向特性可以保证车辆行驶的稳定性，但是车辆高速转弯时往往会产生过度转向，通过后轮主动转向系统，可以弥补这种过度转向带来的行车危险，同时对于中大型车以及豪华车来说，后轮主动转向可以使车辆在低速时更加灵活，高速过弯时也更加稳定，让驾驶同样充满乐趣。

5、后轮主动转向系统也存在与前轮同向和与前轮反向两种情况，而且这两种情况也会表现出两种完全不同的转向特性。简单来说就是同向增加不足转向，反向增加过度转向。车辆在低速行驶时，可以通过后轮与前轮的反向转向来适当增加转向过度。高速行驶的车辆遇到紧急变线的情况时，在没有任何电子辅助系统的帮助下，很容易出现转向过度的倾向，通过后轮产生一个很小但很重要的与前轮相同方向的转向则可以弥补转向过度的趋势，这样会让汽车有更好的平衡性。

6、车辆在过弯时，车轮触地面积以及车轮定位的变化会导致转向特性的变化。应该说，后轮主动转向技术可以弥补由于使用橡胶充气轮胎所导致的车辆转向机构的先天缺陷。这种后轮主动转向更像是车身电子稳定系统(electronic stability program，esp)的工作原理，即车辆高速运动时，通过制动某个或某几个车轮，以保持车辆行驶姿态的稳定。对于大型豪华车来说，不断加长的轴距为车内带来了良好舒适的乘坐空间，但是这也对车辆的操控性带来了一定的负面影响。无论是低速时的转弯半径，还是高速行驶时的稳定性都会打折扣。通过加入后轮主动转向系统则可以弥补轴距增加后对车辆行驶特性造成的影响，同时让一款豪华车同样具有很好的驾驶乐趣。

7、后轮主动转向系统的原理也并不复杂，主要包括转向控制器和动作机构，转向控制器用于接收整车控制器等发送的方向盘转角信息和整车车速信息，根据预先设定好的控制策略对方向盘转角信息和整车车速信息进行处理得到后轮转角控制信息，并根据后轮转角控制信息控制动作机构动作，由动作机构带动后轮转向至目标角度。动作机构一般是一套转向电机和丝杆螺母机构，后轮转角控制信息可以控制转向电机的电压和电流变化，转向电机的电压和电流变化会导致转向电机的拉杆以一定的速率和幅度变化，拉杆产生轴向移动后，会带动后轮产生一定幅度的转向，在某些车型上，当车速在某一速度，如60km/h以上时，后轮与前轮同向偏转，提升高速过弯的稳定性，当车速在60km/h以下时则反向偏转，增加车辆的灵活性。后轮主动转向系统的技术核心是转向控制器的控制逻辑，基于其控制逻辑，可接受车辆各种动态行驶信号，然后综合判断输出一个相适的目标转向角度，在此过程中，任何的计算失误都可能导致车辆失去控制，尤其是在车辆高速行驶时，会增加安全风险。

8、为了测试后轮主动转向系统对车辆性能的影响，需要将具有后轮主动转向系统的车辆放置到k&c试验台对其进行性能测试，但是如何获取被测车辆上后轮主动转向系统的控制策略、如果在获取该策略后设定合理的测试流程是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种针对具有后轮主动转向系统车辆的k&c测量方法，能够通过多组测试条件控制后轮主动转向系统动作，并采集测试结果信息，结合测试条件和测试结果信息分析得到后轮主动转向系统的转向整体策略，基于该策略制定k&c试验策略对进行测试得到后轮主动转向系统对车辆性能指标的影响。

2、为达到以上目的，采取的技术方案是：

3、本技术第一方面提供一种针对具有后轮主动转向系统车辆的k&c测量方法，所述后轮主动转向系统包括转向控制器和转向电机；包括：

4、设定多组测试条件，每组测试条件均包括整车车速和方向盘转角；

5、采集待测试车辆在多组测试条件下的测试结果信息，所述测试结果信息包括车辆后轮的后轮转角信息和转向电机的电机动作信息；

6、根据多组测试条件和相应的多组测试结果信息，分析得到转向整体策略，所述转向整体策略包括转向控制器的控制策略和对应该控制策略的转向电机的转向相关动作；

7、根据所述转向整体策略制定k&c试验策略，将待测试车辆安装于k&c试验台，基于所述k&c试验策略对其进行测试，并采集车辆的性能指标信息；当后轮主动转向系统的通信协议文件已知时，测试时基于所述k&c试验策略控制转向控制器；当后轮主动转向系统的通信协议文件未知时，测试时基于所述k&c试验策略控制后转向电机。

8、一些实施例中，当后轮主动转向系统的通信协议文件已知时，所述采集待测试车辆在多组测试条件下的测试结果信息，具体包括如下步骤：

9、将待测试车辆安装于k&c试验台，基于所述通信协议文件，通过can工具将k&c试验台的后台控制系统与转向控制器建立通信连接，并在待测试车辆上设置后轮转角传感器；

10、通过后台控制系统和can工具向转向控制器发送所述多组测试条件，所述转向控制器根据测试条件控制转向电机的电机动作，后轮根据转向电机的电机动作转向；

11、通过后轮转角传感器采集所述后轮转角信息。

12、一些实施例中，当后轮主动转向系统的通信协议文件已知时，所述采集待测试车辆在多组测试条件下的测试结果信息，具体包括如下步骤：

13、将待测试车辆安装于k&c试验台，将k&c试验台的机械臂设置于待测试车辆的方向盘一侧，基于所述通信协议文件，通过can工具将k&c试验台的后台控制系统分别与机械臂和转向控制器建立通信连接，并在待测试车辆上设置后轮转角传感器；

14、通过后台控制系统和can工具向机械臂和后台转向控制器发送所述多组测试条件，所述机械臂根据方向盘转角控制方向盘转动，所述控制器根据测试条件控制转向电机的电机动作，后轮根据转向电机的电机动作转向；

15、通过后轮转角传感器采集所述后轮转角信息。

16、一些实施例中，所述电机动作信息包括转向电机的电流信息、电压信息、以及拉杆动作信息。

17、一些实施例中，当后轮主动转向系统的通信协议文件未知时，所述采集待测试车辆在多组测试条件下的测试结果信息，具体包括如下步骤：

18、在待测试车辆上安装电流传感器、电压传感器、以及拉杆传感器；

19、令待测试车辆按照所述多组测试条件在预设道路上行驶，并利用所述电流传感器、电压传感器、拉杆传感器、以及后轮转角传感器分别采集整车车速、方向盘转角、电流信息、电压信息、拉杆动作信息、以及后轮转角信息。

20、一些实施例中，所述控制策略包括在不同的方向盘转角和车速区间下后轮的转向角度和转向速率。

21、一些实施例中，所述根据多组测试条件和相应的多组测试结果信息，分析得到转向整体策略，具体包括如下步骤：

22、以整车车速为x轴，以后轮转角为y轴，分别绘制每种方向盘转角下的后轮转角曲线并进行拟合；

23、根据拟合后的后轮转角曲线分析得到所述控制策略。

24、一些实施例中，所述性能指标信息包括外倾角变化率、转向速比、主销偏置半径、主销拖距、主销偏置距、左转s°阿克曼误差、左转0°阿克曼误差、右转s°阿克曼误差、转向摩擦力、以及转弯半径，s用于表示后轮转向角度。

25、一些实施例中，当后轮主动转向系统的通信协议文件已知时，所述基于k&c试验策略对待测试车辆进行测试，以采集车辆的性能指标信息，具体包括如下步骤：

26、将待测试车辆安装于k&c试验台，基于所述通信协议文件，通过can工具将k&c试验台的后台控制系统与转向控制器建立通信连接，并在待测试车辆上设置性能传感器；

27、通过后台控制系统和can工具向后台转向控制器发送基于所述定k&c试验策略；

28、通过性能传感器采集所述性能指标信息。

29、一些实施例中，当后轮主动转向系统的通信协议文件未知时，所述基于k&c试验策略对待测试车辆进行测试，以采集车辆的性能指标信息，具体包括如下步骤：

30、将待测试车辆安装于k&c试验台，将k&c试验台的后台控制系统与转向电机建立通信连接，并在待测试车辆上设置性能传感器；

31、对所述k&c试验策略进行转换得到对应该策略的电流、电压、以及拉杆动作，并通过后台控制系统发送至转向电机，以控制转向电机的电流、电压、以及拉杆动作；

32、通过性能传感器采集所述性能信息。

33、本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：

34、不依赖于提前获知后轮主动转向系统的转向整体策略，可通过预先试验，获取任意后轮主动转向系统的转向整体策略，基于该策略制定k&c试验策略以对安装后轮主动转向系统后的待测试车辆的性能指标影响进行测试，从而得到任意待测试车辆上任意后轮主动转向系统对车辆性能指标的影响，形成后轮转向k&c测量能力。

35、不依赖于提前获知后轮主动转向系统的通信协议文件，可通过预先试验，获取任意后轮主动转向系统的转向整体策略，基于该策略中对应转向控制器的控制策略的转向电机的转向相关动作，在k&c试验时直接控制转向电机，从而得到任意待测试车辆上任意后轮主动转向系统对车辆性能指标的影响，形成后轮转向k&c测量能力。