一種汽車底盤故障檢測評估方法及系統與流程
1.本發明屬于汽車檢測技術領域，具體涉及一種汽車底盤故障檢測評估方法及系統。
背景技術：
2.根據國家在用標準《gb21861-2014機動車安全技術檢驗項目和方法》、《gb18565-2016道路運輸車輛綜合性能要求和檢驗方法》，以及已頒布標準《gb 38900-2020機動車安全技術檢驗項目和方法》中，均規定了必須對車輛底盤部件進行檢查。汽車底盤部件的變形、橡膠襯套的老化、車架的移位都會造成底盤幾何數據發生變化，這些數據的變化會造成車輛在行駛上的故障問題。現有的檢驗方法，往往缺乏有效檢測工具，更多依賴于維修技師的主觀經驗判斷。維修技師一般借助撬棍、鐵錘等輔助工具，通過肉眼目視觀察汽車相關部件的外觀狀態來判定故障問題，這種方法不僅效率低、準確性低，且缺乏廣泛推廣性。
技術實現要素：
3.本發明解決的技術問題：提供一種效率高、準確率高的汽車底盤故障檢測評估方法及系統。
4.技術方案：為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：
5.一種汽車底盤故障檢測評估方法，確定車輛類型、使用方式，將四輪定位設備的實際檢測數據經評估模型測算后，與原廠設計參考值進行比對，分析出底盤部件損壞及車輛操控問題的測算結果。具體包括以下步驟：
6.s1：應用端選擇某汽車底盤檢測場景，后臺模型管理系統開啟評估模型；
7.s2：選擇評估車輛類型；車輛類型包括轎車、跑車、城市suv、越野車、皮卡、廂貨、輕卡、小型面包車和mpv；
8.s3：選擇評估車輛使用方式；車輛使用方式包括高速行駛、城市行駛、載貨行駛、爛路行駛和正常使用；
9.s4：輸入四輪定位設備檢測得到的實際參數值，經評估模型的算法測算分析，并得出分析結果；
10.s5：輸出步驟s4給出的評估結果。
11.進一步地，步驟s4中，方向盤不正問題的判斷方法為：
12.k＝fla-fra
13.式中，fla表示左前輪分前束，fra表示右前輪分前束，通過k的數值判斷方向盤的狀態為方向盤正、方向盤基本正、方向盤輕微左不正、方向盤左不正、方向盤輕微右不正或者方向盤右不正。
14.進一步地，如果k＝0，則方向盤正；如果0
°
02
′
＞＝k＞＝-0
°
02
′
，則方向盤基本正；如果0
°
06
′
＞＝k＞＝0
°
03，則方向盤輕微左不正；如果k＞＝0
°
07
′
，則方向盤左不正；如果-0
°
03
′
＞＝k＞＝-0
°
06
′
，則方向盤輕微右不正；如果k＜＝-0
°
07
′
，則方向盤右不正。
15.進一步地，步驟s4中，通過對車輪外傾角和前束角的分析，判斷輪胎異常磨損問題，判斷方法包括外傾角分析法、前束角分析法及外傾角和前束角綜合分析法。
16.進一步地，判斷輪胎磨損方向是內側還是外側的方法為：
17.m＝(單輪外傾角測量數據-車型常數-用途常數)
×
【(單輪外傾角測量數據-車型常數-用途常數)的絕對值】+(總前束-0.1
°
)；
18.通過判斷得到的m的數值，判斷輪胎磨損的位置、輪胎磨損嚴重程度以及輪胎橫向磨損程度。
19.進一步地，步驟s4中，通過對車輪外傾角、主銷后傾角、輪胎高度和推進角的分析，判斷車輛行駛跑偏問題，判斷方法為：
20.p＝(h
左輪胎-h
右輪胎
)
×
2+(1c+frb-rc-flb+0.5)
×
30+rac/2
×
25；
21.式中，p表示跑偏的判斷數值，h左輪胎表示左輪胎高度，h右輪胎表示右輪胎高度，lc表示左主銷后傾角，frb表示右前輪外傾角，rc表示右主銷后傾角，flb表示左前輪外傾角，rac/2表示推進角。
22.進一步地，跑偏方向判斷方法為：如果p的值小于-10，則判斷向右跑偏，如果p的值介于-10～10之間，則判斷為不跑偏；如果p的值大于10，則判斷為向左跑偏；
23.跑偏程度判斷方法為：如果p的絕對值介于10～20之間，則判斷為輕微跑偏；如果p的絕對值大于20，則判斷為嚴重跑偏。
24.進一步地，步驟s4中，通過前后輪分前束和總前束的分析，判斷車輛行駛不穩問題；當左右輪前束數據不對稱時，車輛行駛不穩；通過對前軸退縮角和后軸退縮角的分析，判斷車輛行駛不穩問題，當車軸角度數據偏差較大時(車軸退縮角的絕對值大于15分)，車輛行駛不穩。
25.本發明還公開一種汽車底盤故障檢測評估系統，包括后臺模型管理系統和評估應用端；后臺模型管理系統中由后臺管理員設置算法規則、評估車輛類型、評估車輛使用用途；評估管理模塊實現評估結果的管理；具有評估車輛類型的定義、評估車輛使用方式的定義和評估結果的定義的功能。
26.有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下優點：
27.本發明的汽車底盤故障檢測評估方法及系統，在引入數學函數運算的同時，結合汽車類型和使用方式的差別，做到對汽車底盤更為科學地檢測與評估，克服了現有技術效率低、精準度低的缺陷。本發明區別于傳統的汽車底盤人工目視檢測方法，通過結合汽車底盤各項參數值，讓底盤檢測與評估擺脫對技師個人經驗的依賴，真正實現智能分析且具備普遍推廣性。
附圖說明
28.圖1是汽車底盤故障檢測評估系統結構示意圖；
29.圖2是汽車底盤故障檢測評估方法流程圖。
具體實施方式
30.下面結合具體實施案例，進一步闡明本發明，實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
31.如圖1所示，本技術的基于算法的汽車底盤故障檢測評估系統，包括后臺模型管理系統和評估應用端。
32.后臺模型管理系統中由后臺管理員設置算法規則、評估車輛類型、評估車輛使用方式。后臺模型管理系統設置算法管理模塊以及評估管理模塊。算法管理模塊則實現算法的開啟、關閉、算法修改和算法添加，
33.評估管理模塊實現評估結果的管理。具有評估車輛類型的定義、評估車輛使用方式的定義和評估結果的定義的功能，以及可對上述內容進行修改的功能。
34.評估應用端中，由應用端用戶選擇評估車輛類型、選擇評估車輛使用方式，輸入必要參數值(四輪定位實際測量值)，選擇開始評估，經系統測算得出評估結果。用戶可選擇直接打印評估結果或修改評估結果。
35.本發明還公開一種汽車底盤故障檢測評估方法，該方法基于上述的評估系統實現，本發明的評估方法源于汽車底盤設計時的底盤部件所構成的數學幾何關系，通過數學幾何關系及三角函數的測算，整車廠會給出原廠建議參考值(角度值)。本發明抓取汽車四輪定位儀測量的該組實際值，通過本算法與原車參考值進行對比，結合車輛當前使用方式，分析底盤部件損壞及車輛操控的問題。具體包括以下步驟：
36.s1：應用端選擇某汽車底盤檢測場景，后臺模型管理系統開啟評估模型，然后開始評估；
37.s2：選擇評估車輛類型；
38.車輛類型分為：轎車、跑車、城市suv、越野車、皮卡、廂貨、輕卡、小型面包車、mpv。
39.s3：選擇評估車輛用途；
40.車輛用途分為：高速行駛(快)、城市行駛(慢)、載貨行駛(高負載)、爛路行駛(惡劣路況)、正常使用(常規代步)。
41.車輛懸架類型：麥弗遜式獨立懸架、多連桿式獨立懸架、高位雙叉臂式獨立懸架、低位雙叉臂式獨立懸架、扭力梁式半獨立懸架、整體橋式非獨立懸架。
42.s4：輸入必要參數值：輸入四輪定位設備的實際測量值，經評估模型的測算分析，得出評估結果；
43.參數值為四輪定位儀測量的實際參數值，輸入參數值后，系統通過算法判斷車輛存在的問題。評估分析車輛的問題主要通過對以下參數的分析得出最終的結論，本發明的算法主要涉及的參數見表1：
44.表1車輛相關角度參數
45.[0046][0047]
其中，左前輪分前束fla(f表示前，l表示左，a表示分前束)。右前輪分前束fra(f表示前，r表示右a表示分前束)。前輪總前束fa(f表示前(大寫包含左右)a表示總前束(大寫包含左右))。左后輪分前束rla(r表示后，1表示左，a表示分前束)。右后輪分前束rra(r表示后，r表示右，a表示分前束)。后輪總前束ra(r表示后(大寫包括左右)，a表示總前束(大寫包括左右))。
[0048]
評估結果主要分為以下幾種故障問題：
[0049]
(1)方向盤不正：車輛直行時方向盤不對中或不水平；
[0050]
(2)輪胎非正常磨損：車輛行駛一段時間或里程后，輪胎出現異常磨損；
[0051]
(3)車輛行駛跑偏：車輛直行一段距離后，松開方向盤，車輛隨之向左或向右偏行；
[0052]
(4)行駛不穩：車輛行駛時，出現甩尾、發飄及操控性差的問題；
[0053]
(5)底盤部件變形：底盤部件肉眼不易發現的形變問題。
[0054]
(一)判斷方向盤不正問題的相關算法如下：
[0055]
如果前輪分前束左右不對稱，方向盤會不正，偏向前輪分前束大的一邊，具體計算方法如下：
[0056]
k＝fla-fra
[0057]
式中，fla表示左前輪分前束，fra表示右前輪分前束，以60分制計算，如果k＝0，則方向盤正；如果0
°
02
′
＞＝k＞＝-0
°
02
′
，則方向盤基本正；如果0
°
06
′
＞＝k＞＝0
°
03，則方向盤輕微左不正；如果k＞＝0
°
07
′
，則方向盤左不正；如果-0
°
03
′
＞＝k＞＝-0
°
06
′
，則方向盤輕微右不正；如果k《＝-0
°
07
′
，則方向盤右不正。
[0058]
(二)判斷輪胎非正常磨損問題的算法如下：
[0059]
輪胎磨損分為三種情況：1：內外側滾動摩損，2：輪胎平面橫切磨損，3：兩種磨損的組合。分析輪胎磨損主要需要分析的角度是：車輪外傾角和前束角(包括分前束和總前束)。需要考慮的因素有：車輛類型(廠家前提設計)、使用方式。
[0060]
表2不用類型車輛以及不同使用方式車輛的外傾角常數。
[0061][0062]
表2中不同車型和使用方式的外傾角常數(外傾角有左前輪外傾角、右前輪外傾角、左后輪外傾角、右后輪外傾角，表中的“前軸常數”包括了左前輪外傾角和右前輪外傾角；“后軸常數”包括了左后輪外傾角、右后輪外傾角。)
[0063]
分析輪胎非正常磨損主要從三個方面進行：外傾角分析法、前束角分析法以及外傾角和前束角綜合分析法。
[0064]
1)外傾角分析法
[0065]
正常外傾角決定磨損方向，內側還是外側。以轎車為例，轎車正常外傾角為前輪-0.5度，后輪-0.75度，當車輛走高速較多時，速度比較快時，前后輪加上相應的常數：前輪-0.5，后輪-0.75，這時這輛車的前后輪外傾角數據應該是：前輪-1度，后輪-1.5度為正常。超出范圍的會造成不同程度的輪胎磨損，車輪外傾過大，磨外側，車輪外傾過小磨內側。和正常角度相差越大，磨損越明顯。
[0066]
2)前束角分析法
[0067]
正常情況下前束角決定磨損的嚴重程度。前束角造成的吃胎主要是接觸地面的橫向磨損，后輪要看總前束和分前束，前輪只看總前束。
[0068]
總前束值控制在-0.3
°
～+0.5
°
之間，外傾值越小需要的前束值越大，外傾角值越大需要越小的前束值。
[0069]
前束值過大造成接觸地面的輪胎胎面由外向里磨損，前束值過小，造成接觸地面的輪胎胎面由里向外磨損。
[0070]
3)外傾角和前束角綜合分析法
[0071]
過大或過小的外傾角配合過大或過小的前束角會造成磨損程度的疊加，比如外傾過小磨內側，前束過小由內向外磨，兩個內側磨損會疊加，內側會磨損加重。反之外傾過大磨外側，前束過大由外向內磨，兩個外側磨損會疊加，外側會磨損加重。
[0072]
本發明確定輪胎磨損方向是內側還是外側的計算方法為：
[0073]
m＝(單輪外傾角測量數據-車型常數-用途常數)
×
【(單輪外傾角測量數據-車型
10之間，則判斷為不跑偏；如果p的值大于10，則判斷為向左跑偏。
[0094]
跑偏程度判斷方法為：如果p的絕對值介于10～20之間，則判斷為輕微跑偏；如果p的絕對值大于20，則判斷為嚴重跑偏。
[0095]
(四)判斷行駛不穩問題的算法如下：
[0096]
當左右輪的數據不對稱時，車輛行駛不穩，主要參考角度：前后輪分前束。
[0097]
當前后總前束過大過小時，車輛行駛不穩。
[0098]
當前后車軸角度數據偏大時，車輛行駛不穩，主要參考角度：前軸退縮角ft和后軸退縮角rt。
[0099]
具體判斷方法為：如果后輪推進角的絕對值大于等于0.1且后退縮角的絕對值大于0.45，則輸出判斷結果為
″
高速行駛時，發飄，剎車甩尾，并且方向不穩
″
；
[0100]
如果后輪推進角的絕對值大于等于0.1，則輸出判斷結果為
″
高速行駛時，發飄，剎車甩尾
″
；
[0101]
如果后軸退縮角的絕對值大于0.45，則輸出判斷結果為
″
高速行駛時，方向不穩，車尾發飄
″
；
[0102]
當前輪總前束fa的絕對值大于等于0.5時，則輸出判斷結果為
″
高速行駛時，方向不穩
″
；
[0103]
當后輪總前束的絕對值小于等于0.1，不提示。
[0104]
(五)判斷底盤部件變形問題的算法如下：
[0105]
前軸車輪外傾角數值差(左邊-右邊)的絕對值大于0.75且前軸車輪總前束(普通車型后軸部件與前軸差異較大，問題主要在前軸)絕對值大于0.5，車軸控制臂膠套和控制臂臂體存在變形問題。
[0106]
s5：系統輸出步驟s4給出的評估結果。
[0107]
s6：發布或者修改評估結果。
[0108]
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
技術特征：
1.一種汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：確定車輛類型、使用方式，將車輛在四輪定位設備的實際測量值經評估模型測算后，與原廠設計參考值進行比對，分析得出車輛底盤部件損壞情況及行駛操控問題的檢測結果。2.根據權利要求1所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：具體包括以下步驟：s1：應用端選擇某汽車底盤檢測場景，后臺模型管理系統開啟評估模型；s2：選擇評估車輛類型；車輛類型包括轎車、跑車、城市suv、越野車、皮卡、廂貨、輕卡、小型面包車和mpv；s3：選擇評估車輛的使用方式；車輛使用方式包括高速行駛、城市行駛、載貨行駛、爛路行駛和正常使用；s4：輸入四輪定位設備的實際測量值，經評估模型的測算分析，得出評估結果；評估結果主要分為以下幾種故障問題：(1)方向盤不正：車輛直行時方向盤不對中或不水平；(2)輪胎非正常磨損：車輛行駛一段時間或里程后，輪胎出現異常磨損；(3)車輛行駛跑偏：車輛直行一段距離后，松開方向盤，車輛隨之向左或向右偏行；(4)行駛不穩：車輛行駛時，出現甩尾、發飄及操控性差的問題；(5)底盤部件變形：底盤部件肉眼不易發現的形變問題。s5：輸出步驟s4給出的評估結果。3.根據權利要求2所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：步驟s4中，方向盤不正問題的判斷方法為：k＝fla-fra上式中，fla表示左前輪分前束，fra表示右前輪分前束，通過k的數值判斷方向盤的狀態為方向盤居正、方向盤基本正、方向盤輕微左不正、方向盤左不正、方向盤輕微右不正或者方向盤右不正。如果k＝0，則方向盤居正；如果0
°
02
′
＞＝k＞＝-0
°
02
′
，則方向盤基本正；如果0
°
06
′
＞＝k＞＝0
°
03，則方向盤輕微左不正；如果k＞＝0
°
07
′
，則方向盤左不正；如果-0
°
03
′
＞＝k＞＝-0
°
06
′
，則方向盤輕微右不正；如果k＜＝-0
°
07
′
，則方向盤右不正。4.根據權利要求2所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：步驟s4中，通過對外傾角和前束角的分析，判斷輪胎非正常磨損問題，判斷方法包括外傾角分析法、前束角分析法以及外傾角和前束角綜合分析法。5.根據權利要求4所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：判斷輪胎異常磨損方向是內側還是外側的方法為：m＝(單輪外傾角測量數據-車型常數-用途常數)
×
【(單輪外傾角測量數據-車型常數-用途常數)的絕對值】+(總前束-0.1
°
)；通過判斷得到的m的數值，判斷輪胎磨損的位置、輪胎磨損嚴重程度以及輪胎橫向磨損程度。6.根據權利要求2所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：步驟s4中，通過對車輪外傾角、主銷后傾角、輪胎高度和推進角的分析，判斷車輛行駛跑偏問題，其判斷方法為：
p＝(h
左輪胎-h
右輪胎
)
×
2+(1c+frb-rc-flb+0.5)
×
30+rac/2
×
25；式中，p表示跑偏的判斷數值，h
左輪胎
表示左輪胎高度，h
右輪胎
表示右輪胎高度，lc表示左主銷后傾角，frb表示右前輪外傾角，rc表示右主銷后傾角，flb表示左前輪外傾角，rac/2表示推進角。7.根據權利要求6所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：跑偏方向判斷方法為：如果p的值小于-10，則判斷向右跑偏，如果p的值介于-10～10之間，則判斷為不跑偏；如果p的值大于10，則判斷為向左跑偏；跑偏程度判斷方法為：如果p的絕對值介于10～20之間，則判斷為輕微跑偏；如果p的絕對值大于20，則判斷為嚴重跑偏。8.根據權利要求2所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：步驟s4中，通過對前后輪分前束和總前束的分析，判斷車輛行駛不穩問題；當左右輪前束數據不對稱時，車輛行駛不穩；通過對前軸退縮角和后軸退縮角的分析，判斷車輛行駛不穩問題，當車軸角度數據偏差較大，車軸退縮角的絕對值大于15分時，車輛行駛不穩。9.根據權利要求2所述的汽車底盤故障檢測評估方法，其特征在于：步驟s4中，判斷底盤部件變形問題的算法如下：前軸左右車輪外傾角數值之差的絕對值大于0.75且前軸車輪總前束絕對值大于0.5，判斷為前軸控制臂膠套破損和控制臂臂體變形。10.一種實現權利要求1-9任一權利要求所述的方法的汽車底盤故障檢測評估系統，其特征在于：包括后臺模型管理系統和評估應用端；后臺模型管理系統中由后臺管理員設置算法規則、評估車輛類型、評估車輛使用方式和評估結果類型；評估管理模塊實現評估結果的管理；具有評估車輛類型的定義、評估車輛使用方式的定義和評估結果的定義的功能。
技術總結
本發明公開一種汽車底盤故障檢測評估方法及系統，屬于車輛故障檢測領域，包括確定車輛類型、使用方式，將車輛在四輪定位設備的實際測量值經評估模型測算后，與原廠設計參考值進行比對，分析得出車輛底盤部件損壞情況及行駛操控問題的檢測結果。本發明在引入評估模型運算的同時，結合車輛類型和使用方式的差別，做到對汽車底盤更為科學地檢測與評估，克服了現有技術效率低、精準度低的缺陷。本發明區別于傳統的汽車底盤人工肉眼目視檢測方法，通過數字化四輪定位檢測設備，結合汽車底盤設計各項參數值，讓底盤檢測與評估擺脫對技師個人經驗的依賴，真正實現智能分析與普遍推廣性。真正實現智能分析與普遍推廣性。真正實現智能分析與普遍推廣性。
