一种汽车底盘故障检测评估方法及系统与流程
1.本发明属于汽车检测技术领域，具体涉及一种汽车底盘故障检测评估方法及系统。
背景技术：
2.根据国家在用标准《gb21861-2014机动车安全技术检验项目和方法》、《gb18565-2016道路运输车辆综合性能要求和检验方法》，以及已颁布标准《gb 38900-2020机动车安全技术检验项目和方法》中，均规定了必须对车辆底盘部件进行检查。汽车底盘部件的变形、橡胶衬套的老化、车架的移位都会造成底盘几何数据发生变化，这些数据的变化会造成车辆在行驶上的故障问题。现有的检验方法，往往缺乏有效检测工具，更多依赖于维修技师的主观经验判断。维修技师一般借助撬棍、铁锤等辅助工具，通过肉眼目视观察汽车相关部件的外观状态来判定故障问题，这种方法不仅效率低、准确性低，且缺乏广泛推广性。
技术实现要素：
3.本发明解决的技术问题：提供一种效率高、准确率高的汽车底盘故障检测评估方法及系统。
4.技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
5.一种汽车底盘故障检测评估方法，确定车辆类型、使用方式，将四轮定位设备的实际检测数据经评估模型测算后，与原厂设计参考值进行比对，分析出底盘部件损坏及车辆操控问题的测算结果。具体包括以下步骤：
6.s1：应用端选择某汽车底盘检测场景，后台模型管理系统开启评估模型；
7.s2：选择评估车辆类型；车辆类型包括轿车、跑车、城市suv、越野车、皮卡、厢货、轻卡、小型面包车和mpv；
8.s3：选择评估车辆使用方式；车辆使用方式包括高速行驶、城市行驶、载货行驶、烂路行驶和正常使用；
9.s4：输入四轮定位设备检测得到的实际参数值，经评估模型的算法测算分析，并得出分析结果；
10.s5：输出步骤s4给出的评估结果。
11.进一步地，步骤s4中，方向盘不正问题的判断方法为：
12.k＝fla-fra
13.式中，fla表示左前轮分前束，fra表示右前轮分前束，通过k的数值判断方向盘的状态为方向盘正、方向盘基本正、方向盘轻微左不正、方向盘左不正、方向盘轻微右不正或者方向盘右不正。
14.进一步地，如果k＝0，则方向盘正；如果0
°
02
′
＞＝k＞＝-0
°
02
′
，则方向盘基本正；如果0
°
06
′
＞＝k＞＝0
°
03，则方向盘轻微左不正；如果k＞＝0
°
07
′
，则方向盘左不正；如果-0
°
03
′
＞＝k＞＝-0
°
06
′
，则方向盘轻微右不正；如果k＜＝-0
°
07
′
，则方向盘右不正。
15.进一步地，步骤s4中，通过对车轮外倾角和前束角的分析，判断轮胎异常磨损问题，判断方法包括外倾角分析法、前束角分析法及外倾角和前束角综合分析法。
16.进一步地，判断轮胎磨损方向是内侧还是外侧的方法为：
17.m＝(单轮外倾角测量数据-车型常数-用途常数)
×
【(单轮外倾角测量数据-车型常数-用途常数)的绝对值】+(总前束-0.1
°
)；
18.通过判断得到的m的数值，判断轮胎磨损的位置、轮胎磨损严重程度以及轮胎横向磨损程度。
19.进一步地，步骤s4中，通过对车轮外倾角、主销后倾角、轮胎高度和推进角的分析，判断车辆行驶跑偏问题，判断方法为：
20.p＝(h
左轮胎-h
右轮胎
)
×
2+(1c+frb-rc-flb+0.5)
×
30+rac/2
×
25；
21.式中，p表示跑偏的判断数值，h左轮胎表示左轮胎高度，h右轮胎表示右轮胎高度，lc表示左主销后倾角，frb表示右前轮外倾角，rc表示右主销后倾角，flb表示左前轮外倾角，rac/2表示推进角。
22.进一步地，跑偏方向判断方法为：如果p的值小于-10，则判断向右跑偏，如果p的值介于-10～10之间，则判断为不跑偏；如果p的值大于10，则判断为向左跑偏；
23.跑偏程度判断方法为：如果p的绝对值介于10～20之间，则判断为轻微跑偏；如果p的绝对值大于20，则判断为严重跑偏。
24.进一步地，步骤s4中，通过前后轮分前束和总前束的分析，判断车辆行驶不稳问题；当左右轮前束数据不对称时，车辆行驶不稳；通过对前轴退缩角和后轴退缩角的分析，判断车辆行驶不稳问题，当车轴角度数据偏差较大时(车轴退缩角的绝对值大于15分)，车辆行驶不稳。
25.本发明还公开一种汽车底盘故障检测评估系统，包括后台模型管理系统和评估应用端；后台模型管理系统中由后台管理员设置算法规则、评估车辆类型、评估车辆使用用途；评估管理模块实现评估结果的管理；具有评估车辆类型的定义、评估车辆使用方式的定义和评估结果的定义的功能。
26.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27.本发明的汽车底盘故障检测评估方法及系统，在引入数学函数运算的同时，结合汽车类型和使用方式的差别，做到对汽车底盘更为科学地检测与评估，克服了现有技术效率低、精准度低的缺陷。本发明区别于传统的汽车底盘人工目视检测方法，通过结合汽车底盘各项参数值，让底盘检测与评估摆脱对技师个人经验的依赖，真正实现智能分析且具备普遍推广性。
附图说明
28.图1是汽车底盘故障检测评估系统结构示意图；
29.图2是汽车底盘故障检测评估方法流程图。
具体实施方式
30.下面结合具体实施案例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
31.如图1所示，本技术的基于算法的汽车底盘故障检测评估系统，包括后台模型管理系统和评估应用端。
32.后台模型管理系统中由后台管理员设置算法规则、评估车辆类型、评估车辆使用方式。后台模型管理系统设置算法管理模块以及评估管理模块。算法管理模块则实现算法的开启、关闭、算法修改和算法添加，
33.评估管理模块实现评估结果的管理。具有评估车辆类型的定义、评估车辆使用方式的定义和评估结果的定义的功能，以及可对上述内容进行修改的功能。
34.评估应用端中，由应用端用户选择评估车辆类型、选择评估车辆使用方式，输入必要参数值(四轮定位实际测量值)，选择开始评估，经系统测算得出评估结果。用户可选择直接打印评估结果或修改评估结果。
35.本发明还公开一种汽车底盘故障检测评估方法，该方法基于上述的评估系统实现，本发明的评估方法源于汽车底盘设计时的底盘部件所构成的数学几何关系，通过数学几何关系及三角函数的测算，整车厂会给出原厂建议参考值(角度值)。本发明抓取汽车四轮定位仪测量的该组实际值，通过本算法与原车参考值进行对比，结合车辆当前使用方式，分析底盘部件损坏及车辆操控的问题。具体包括以下步骤：
36.s1：应用端选择某汽车底盘检测场景，后台模型管理系统开启评估模型，然后开始评估；
37.s2：选择评估车辆类型；
38.车辆类型分为：轿车、跑车、城市suv、越野车、皮卡、厢货、轻卡、小型面包车、mpv。
39.s3：选择评估车辆用途；
40.车辆用途分为：高速行驶(快)、城市行驶(慢)、载货行驶(高负载)、烂路行驶(恶劣路况)、正常使用(常规代步)。
41.车辆悬架类型：麦弗逊式独立悬架、多连杆式独立悬架、高位双叉臂式独立悬架、低位双叉臂式独立悬架、扭力梁式半独立悬架、整体桥式非独立悬架。
42.s4：输入必要参数值：输入四轮定位设备的实际测量值，经评估模型的测算分析，得出评估结果；
43.参数值为四轮定位仪测量的实际参数值，输入参数值后，系统通过算法判断车辆存在的问题。评估分析车辆的问题主要通过对以下参数的分析得出最终的结论，本发明的算法主要涉及的参数见表1：
44.表1车辆相关角度参数
45.[0046][0047]
其中，左前轮分前束fla(f表示前，l表示左，a表示分前束)。右前轮分前束fra(f表示前，r表示右a表示分前束)。前轮总前束fa(f表示前(大写包含左右)a表示总前束(大写包含左右))。左后轮分前束rla(r表示后，1表示左，a表示分前束)。右后轮分前束rra(r表示后，r表示右，a表示分前束)。后轮总前束ra(r表示后(大写包括左右)，a表示总前束(大写包括左右))。
[0048]
评估结果主要分为以下几种故障问题：
[0049]
(1)方向盘不正：车辆直行时方向盘不对中或不水平；
[0050]
(2)轮胎非正常磨损：车辆行驶一段时间或里程后，轮胎出现异常磨损；
[0051]
(3)车辆行驶跑偏：车辆直行一段距离后，松开方向盘，车辆随之向左或向右偏行；
[0052]
(4)行驶不稳：车辆行驶时，出现甩尾、发飘及操控性差的问题；
[0053]
(5)底盘部件变形：底盘部件肉眼不易发现的形变问题。
[0054]
(一)判断方向盘不正问题的相关算法如下：
[0055]
如果前轮分前束左右不对称，方向盘会不正，偏向前轮分前束大的一边，具体计算方法如下：
[0056]
k＝fla-fra
[0057]
式中，fla表示左前轮分前束，fra表示右前轮分前束，以60分制计算，如果k＝0，则方向盘正；如果0
°
02
′
＞＝k＞＝-0
°
02
′
，则方向盘基本正；如果0
°
06
′
＞＝k＞＝0
°
03，则方向盘轻微左不正；如果k＞＝0
°
07
′
，则方向盘左不正；如果-0
°
03
′
＞＝k＞＝-0
°
06
′
，则方向盘轻微右不正；如果k《＝-0
°
07
′
，则方向盘右不正。
[0058]
(二)判断轮胎非正常磨损问题的算法如下：
[0059]
轮胎磨损分为三种情况：1：内外侧滚动摩损，2：轮胎平面横切磨损，3：两种磨损的组合。分析轮胎磨损主要需要分析的角度是：车轮外倾角和前束角(包括分前束和总前束)。需要考虑的因素有：车辆类型(厂家前提设计)、使用方式。
[0060]
表2不用类型车辆以及不同使用方式车辆的外倾角常数。
[0061][0062]
表2中不同车型和使用方式的外倾角常数(外倾角有左前轮外倾角、右前轮外倾角、左后轮外倾角、右后轮外倾角，表中的“前轴常数”包括了左前轮外倾角和右前轮外倾角；“后轴常数”包括了左后轮外倾角、右后轮外倾角。)
[0063]
分析轮胎非正常磨损主要从三个方面进行：外倾角分析法、前束角分析法以及外倾角和前束角综合分析法。
[0064]
1)外倾角分析法
[0065]
正常外倾角决定磨损方向，内侧还是外侧。以轿车为例，轿车正常外倾角为前轮-0.5度，后轮-0.75度，当车辆走高速较多时，速度比较快时，前后轮加上相应的常数：前轮-0.5，后轮-0.75，这时这辆车的前后轮外倾角数据应该是：前轮-1度，后轮-1.5度为正常。超出范围的会造成不同程度的轮胎磨损，车轮外倾过大，磨外侧，车轮外倾过小磨内侧。和正常角度相差越大，磨损越明显。
[0066]
2)前束角分析法
[0067]
正常情况下前束角决定磨损的严重程度。前束角造成的吃胎主要是接触地面的横向磨损，后轮要看总前束和分前束，前轮只看总前束。
[0068]
总前束值控制在-0.3
°
～+0.5
°
之间，外倾值越小需要的前束值越大，外倾角值越大需要越小的前束值。
[0069]
前束值过大造成接触地面的轮胎胎面由外向里磨损，前束值过小，造成接触地面的轮胎胎面由里向外磨损。
[0070]
3)外倾角和前束角综合分析法
[0071]
过大或过小的外倾角配合过大或过小的前束角会造成磨损程度的叠加，比如外倾过小磨内侧，前束过小由内向外磨，两个内侧磨损会叠加，内侧会磨损加重。反之外倾过大磨外侧，前束过大由外向内磨，两个外侧磨损会叠加，外侧会磨损加重。
[0072]
本发明确定轮胎磨损方向是内侧还是外侧的计算方法为：
[0073]
m＝(单轮外倾角测量数据-车型常数-用途常数)
×
【(单轮外倾角测量数据-车型
10之间，则判断为不跑偏；如果p的值大于10，则判断为向左跑偏。
[0094]
跑偏程度判断方法为：如果p的绝对值介于10～20之间，则判断为轻微跑偏；如果p的绝对值大于20，则判断为严重跑偏。
[0095]
(四)判断行驶不稳问题的算法如下：
[0096]
当左右轮的数据不对称时，车辆行驶不稳，主要参考角度：前后轮分前束。
[0097]
当前后总前束过大过小时，车辆行驶不稳。
[0098]
当前后车轴角度数据偏大时，车辆行驶不稳，主要参考角度：前轴退缩角ft和后轴退缩角rt。
[0099]
具体判断方法为：如果后轮推进角的绝对值大于等于0.1且后退缩角的绝对值大于0.45，则输出判断结果为
″
高速行驶时，发飘，刹车甩尾，并且方向不稳
″
；
[0100]
如果后轮推进角的绝对值大于等于0.1，则输出判断结果为
″
高速行驶时，发飘，刹车甩尾
″
；
[0101]
如果后轴退缩角的绝对值大于0.45，则输出判断结果为
″
高速行驶时，方向不稳，车尾发飘
″
；
[0102]
当前轮总前束fa的绝对值大于等于0.5时，则输出判断结果为
″
高速行驶时，方向不稳
″
；
[0103]
当后轮总前束的绝对值小于等于0.1，不提示。
[0104]
(五)判断底盘部件变形问题的算法如下：
[0105]
前轴车轮外倾角数值差(左边-右边)的绝对值大于0.75且前轴车轮总前束(普通车型后轴部件与前轴差异较大，问题主要在前轴)绝对值大于0.5，车轴控制臂胶套和控制臂臂体存在变形问题。
[0106]
s5：系统输出步骤s4给出的评估结果。
[0107]
s6：发布或者修改评估结果。
[0108]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：确定车辆类型、使用方式，将车辆在四轮定位设备的实际测量值经评估模型测算后，与原厂设计参考值进行比对，分析得出车辆底盘部件损坏情况及行驶操控问题的检测结果。2.根据权利要求1所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：具体包括以下步骤：s1：应用端选择某汽车底盘检测场景，后台模型管理系统开启评估模型；s2：选择评估车辆类型；车辆类型包括轿车、跑车、城市suv、越野车、皮卡、厢货、轻卡、小型面包车和mpv；s3：选择评估车辆的使用方式；车辆使用方式包括高速行驶、城市行驶、载货行驶、烂路行驶和正常使用；s4：输入四轮定位设备的实际测量值，经评估模型的测算分析，得出评估结果；评估结果主要分为以下几种故障问题：(1)方向盘不正：车辆直行时方向盘不对中或不水平；(2)轮胎非正常磨损：车辆行驶一段时间或里程后，轮胎出现异常磨损；(3)车辆行驶跑偏：车辆直行一段距离后，松开方向盘，车辆随之向左或向右偏行；(4)行驶不稳：车辆行驶时，出现甩尾、发飘及操控性差的问题；(5)底盘部件变形：底盘部件肉眼不易发现的形变问题。s5：输出步骤s4给出的评估结果。3.根据权利要求2所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：步骤s4中，方向盘不正问题的判断方法为：k＝fla-fra上式中，fla表示左前轮分前束，fra表示右前轮分前束，通过k的数值判断方向盘的状态为方向盘居正、方向盘基本正、方向盘轻微左不正、方向盘左不正、方向盘轻微右不正或者方向盘右不正。如果k＝0，则方向盘居正；如果0
°
02
′
＞＝k＞＝-0
°
02
′
，则方向盘基本正；如果0
°
06
′
＞＝k＞＝0
°
03，则方向盘轻微左不正；如果k＞＝0
°
07
′
，则方向盘左不正；如果-0
°
03
′
＞＝k＞＝-0
°
06
′
，则方向盘轻微右不正；如果k＜＝-0
°
07
′
，则方向盘右不正。4.根据权利要求2所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：步骤s4中，通过对外倾角和前束角的分析，判断轮胎非正常磨损问题，判断方法包括外倾角分析法、前束角分析法以及外倾角和前束角综合分析法。5.根据权利要求4所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：判断轮胎异常磨损方向是内侧还是外侧的方法为：m＝(单轮外倾角测量数据-车型常数-用途常数)
×
【(单轮外倾角测量数据-车型常数-用途常数)的绝对值】+(总前束-0.1
°
)；通过判断得到的m的数值，判断轮胎磨损的位置、轮胎磨损严重程度以及轮胎横向磨损程度。6.根据权利要求2所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：步骤s4中，通过对车轮外倾角、主销后倾角、轮胎高度和推进角的分析，判断车辆行驶跑偏问题，其判断方法为：
p＝(h
左轮胎-h
右轮胎
)
×
2+(1c+frb-rc-flb+0.5)
×
30+rac/2
×
25；式中，p表示跑偏的判断数值，h
左轮胎
表示左轮胎高度，h
右轮胎
表示右轮胎高度，lc表示左主销后倾角，frb表示右前轮外倾角，rc表示右主销后倾角，flb表示左前轮外倾角，rac/2表示推进角。7.根据权利要求6所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：跑偏方向判断方法为：如果p的值小于-10，则判断向右跑偏，如果p的值介于-10～10之间，则判断为不跑偏；如果p的值大于10，则判断为向左跑偏；跑偏程度判断方法为：如果p的绝对值介于10～20之间，则判断为轻微跑偏；如果p的绝对值大于20，则判断为严重跑偏。8.根据权利要求2所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：步骤s4中，通过对前后轮分前束和总前束的分析，判断车辆行驶不稳问题；当左右轮前束数据不对称时，车辆行驶不稳；通过对前轴退缩角和后轴退缩角的分析，判断车辆行驶不稳问题，当车轴角度数据偏差较大，车轴退缩角的绝对值大于15分时，车辆行驶不稳。9.根据权利要求2所述的汽车底盘故障检测评估方法，其特征在于：步骤s4中，判断底盘部件变形问题的算法如下：前轴左右车轮外倾角数值之差的绝对值大于0.75且前轴车轮总前束绝对值大于0.5，判断为前轴控制臂胶套破损和控制臂臂体变形。10.一种实现权利要求1-9任一权利要求所述的方法的汽车底盘故障检测评估系统，其特征在于：包括后台模型管理系统和评估应用端；后台模型管理系统中由后台管理员设置算法规则、评估车辆类型、评估车辆使用方式和评估结果类型；评估管理模块实现评估结果的管理；具有评估车辆类型的定义、评估车辆使用方式的定义和评估结果的定义的功能。
技术总结
本发明公开一种汽车底盘故障检测评估方法及系统，属于车辆故障检测领域，包括确定车辆类型、使用方式，将车辆在四轮定位设备的实际测量值经评估模型测算后，与原厂设计参考值进行比对，分析得出车辆底盘部件损坏情况及行驶操控问题的检测结果。本发明在引入评估模型运算的同时，结合车辆类型和使用方式的差别，做到对汽车底盘更为科学地检测与评估，克服了现有技术效率低、精准度低的缺陷。本发明区别于传统的汽车底盘人工肉眼目视检测方法，通过数字化四轮定位检测设备，结合汽车底盘设计各项参数值，让底盘检测与评估摆脱对技师个人经验的依赖，真正实现智能分析与普遍推广性。真正实现智能分析与普遍推广性。真正实现智能分析与普遍推广性。
