CN105424378A - 一种车辆负载检测组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆负载检测组件，包括用电缆连接的相对位移测量机构及数据采集处理模块；相对位移测量机构设置在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上；相对位移测量机构包括角度传感器和机械拉杆组；角度传感器安装在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上；机械拉杆组连接角度传感器与后车桥；数据采集处理单元用电缆与角度传感器连接。本发明提出的组件结构简单，在车辆稳态时可准确估算出车辆的负载情况，在动态工况下，通过滤波处理，可保证车辆负载参数的平稳性。该车辆负载估算方法可广泛的应用于各种自动变速器控制系统设计中，可有效提升车辆换挡品质。

Description

一种车辆负载检测组件

技术领域

本发明涉及车辆结构领域，具体涉及一种车辆负载检测组件。

背景技术

随着能源运输和商品流通的飞速发展，我国的城市物流和人员流动持续的增长，商用车因此得到了快速发展，自动变速箱作为一种降低驾驶员劳动强度、提高车辆安全性的高科技产品，将借着商用车飞速发展的契机得到了越来越多的应用。自动变速箱的工况适应性和路面适应性将直接决定着自动变速箱的应用前景。

自动变速箱的换挡规律分为只依靠车速进行换挡的单参数换挡规律，依靠车速和油门开度进行换挡的双参数换挡规律以及依靠车速、油门开度和油门开度变化率进行换挡的三双参数换挡规律。但是这三种换挡规律在车辆载荷大范围变化以及车辆在上长坡时极易出现换挡循环，为了提高自动变速箱的工况适应性和路面适应性，必须在车辆自动变速箱控制系统中引入车辆的负载参数及时修正车辆的换档图参数。设计一种用于车辆负载估算的方法，对提高自动变速箱的适应性非常必要。而国内外尚未出现类似的结构装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种车辆负载检测组件，该组件结构简单，在车辆稳态时可准确估算出车辆的负载情况，在动态工况下，通过滤波处理，可保证车辆负载参数的平稳性。该车辆负载估算方法可广泛的应用于各种自动变速器控制系统设计中，可有效提升车辆换挡品质。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种车辆负载检测组件，所述系统包括用电缆连接的相对位移测量机构及数据采集处理模块；

所述相对位移测量机构设置在所述车辆的车架上且靠近所述后车桥的位置上。

优选的，所述相对位移测量机构包括角度传感器和机械拉杆组；

所述角度传感器安装在所述车辆的车架上且靠近所述后车桥的位置上；

所述机械拉杆组连接所述角度传感器与所述后车桥；

所述数据采集处理单元用电缆与所述角度传感器连接。

优选的，所述机械拉杆组包括横向拉杆和纵向拉杆；

所述横向拉杆的一端与所述角度传感器连接；

所述横向拉杆的另一端与所述纵向拉杆的顶端活动连接；

所述纵向拉杆的底端固定在所述后车桥上。

优选的，所述横向拉杆的另一端与所述纵向拉杆的顶端用销轴活动连接。

优选的，所述数据采集处理模块包括数据采集单元、数据预处理单元、计算单元及数据输出单元；

所述数据采集单元用于接收并存储所述角度传感器实时发送的所述车架与车桥的相对位移的测量信息；

所述数据预处理单元用于实时将所述测量信息进行平滑处理，得到位移平滑测量值；

所述计算单元根据所述位移平滑测量值计算得到所述车辆负载；

所述负载输出单元将所述车辆负载输出至所述车辆的变速箱控制系统中。

优选的，所述数据预处理单元中设有软硬件信号处理器及滤波器。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种车辆负载检测组件，包括用电缆连接的相对位移测量机构及数据采集处理模块；相对位移测量机构设置在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上；相对位移测量机构包括角度传感器和机械拉杆组；角度传感器安装在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上；机械拉杆组连接角度传感器与后车桥；数据采集处理单元用电缆与角度传感器连接。本发明提出的组件结构简单，在车辆稳态时可准确估算出车辆的负载情况，在动态工况下，通过滤波处理，可保证车辆负载参数的平稳性。该车辆负载估算方法可广泛的应用于各种自动变速器控制系统设计中，可有效提升车辆换挡品质。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明所提供的技术方案中，通过用电缆连接的相对位移测量机构及数据采集处理模块；相对位移测量机构设置在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上；相对位移测量机构包括角度传感器和机械拉杆组；角度传感器安装在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上；机械拉杆组连接角度传感器与后车桥；数据采集处理单元用电缆与角度传感器连接。其结构简单，在车辆稳态时可准确估算出车辆的负载情况。

2、本发明所提供的技术方案，在动态工况下，通过滤波处理，可保证车辆负载参数的平稳性。

3、本发明所提供的技术方案，该车辆负载估算方法可广泛的应用于各种自动变速器控制系统设计中，可有效提升车辆换挡品质。

附图说明

图1是本发明的一种车辆负载检测组件的结构示意图；

图2是本发明的检测组件的相对位移测量机构的结构示意图；

图3是本发明的检测组件的纵向拉杆与车架的结构关系示意图；

图4是本发明的检测组件的数据采集处理模块的负载估算方法流程图。

其中，1-纵向拉杆、2-销轴、3-横向拉杆、4-角度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种车辆负载检测组件，可应用于任何车辆的自动变速箱控制系统设计中。本发明的目的在于提供一种车辆负载估算的方法，用于车辆自动变速箱控制系统，动态修订车辆换挡规律，提高商用车辆路面适应性；

其包括用电缆连接的相对位移测量机构及数据采集处理模块；相对位移测量机构用于测量车辆在各个负载工况时车辆与车桥的相对位置；电缆用于给测量机构中的传感器进行供电，并将传感器的电信号传递给数据处理单元。

如图2和3所示，相对位移测量机构设置在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上。

相对位移测量机构包括角度传感器4和机械拉杆组；

角度传感器4安装在车辆的车架上且靠近后车桥的位置上；

机械拉杆组连接角度传感器4与后车桥；

数据采集处理单元用电缆与角度传感器4连接；在车辆启动时，实时将角度传感器4的测量值传递给数据采集处理单元，数据采集处理单元通过软硬件信号处理，得到平滑的角度传感器4测量值。

机械拉杆组包括横向拉杆3和纵向拉杆1；

横向拉杆3的一端与角度传感器4连接；

横向拉杆3的另一端与纵向拉杆1的顶端活动连接；

纵向拉杆1的底端固定在后车桥上。

横向拉杆3的另一端与纵向拉杆1的顶端用销轴2活动连接。

在车辆负载发生变化时，车辆后桥板簧受压变形，使得车架与后桥相对位置发生变化，通过机械连杆将位移量传递给角位移传感器，数据采集处理单元采集传感器信号，计算车辆负载情况；即在车辆负载增加(减小)时，车辆后桥板簧受压变形，使得车架与后桥相对距离减小(增加)，由于纵向拉杆1一端固定在车辆后桥上，架与后桥相对距离减小(增加)，将使横向拉杆3发生逆时针(顺时针)旋转，进而带动角度传感器4发生逆时针(顺时针)旋转，角度传感器4的测量值将发生增大(减小)的变化。

数据采集处理模块用于角度传感器信号采集、信号处理，信号计算和负载信号输出。主要是将传感器的电信号采集、调理后解算出车辆的负载情况，上传到自动变速箱控制系统；其包括数据采集单元、数据预处理单元、计算单元及数据输出单元；

数据采集单元用于接收并存储角度传感器4实时发送的车架与车桥的相对位移的测量信息；

数据预处理单元用于实时将测量信息进行平滑处理，得到位移平滑测量值；

本实施例中的数据预处理单元用于实时将测量值进行硬件信号调理和软件信号滤波，硬件信号调理主要是应用射随器将信号进行采集和放大，软件信号滤波主要是利用软件滤波算法进行信号降噪处理。

计算单元根据位移平滑测量值计算得到车辆负载；

本实施例中的计算单元采用飞思卡尔单片机，根据算法通过滤波后的位移信号值计算得到车辆负载；

负载输出单元将车辆负载输出至车辆的变速箱控制系统中。

数据预处理单元中设有软硬件信号处理器及滤波器；本实施例中的数据输出单元采用总线方式将计算出的车辆负载输出至车辆的变速箱控制系统中。

如图4所示，系统上电后数据采集处理单元读取角度传感器4测量值；然后对角度传感器4反馈参数值进行软件滤波；滤波后，数据采集处理单元依据软件滤波后的角度传感器4参数反馈参数值计算车辆负载；然后将车辆负载参数输出。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车辆负载检测组件，其特征在于，所述系统包括用电缆连接的相对位移测量机构及数据采集处理模块；

所述相对位移测量机构包括角度传感器和机械拉杆组；

所述角度传感器安装在所述车辆的车架上且靠近所述后车桥的位置上；

所述机械拉杆组连接所述角度传感器与所述后车桥。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述数据采集处理单元用电缆与所述角度传感器连接。

3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述机械拉杆组包括横向拉杆和纵向拉杆；

所述横向拉杆的一端与所述角度传感器连接；

所述横向拉杆的另一端与所述纵向拉杆的顶端活动连接；

所述纵向拉杆的底端固定在所述后车桥上。

4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述横向拉杆的另一端与所述纵向拉杆的顶端用销轴活动连接。

5.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述数据采集处理模块包括数据采集单元、数据预处理单元、计算单元及数据输出单元；

所述数据采集单元用于接收并存储所述角度传感器实时发送的所述车架与车桥的相对位移的测量信息；

所述数据预处理单元用于实时将所述测量信息进行平滑处理，得到位移平滑测量值；

所述计算单元根据所述位移平滑测量值计算得到所述车辆负载；

所述负载输出单元将所述车辆负载输出至所述车辆的变速箱控制系统中。

6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述数据预处理单元中设有软硬件信号处理器及滤波器。