CN106679782A - 基于悬架压缩量的车辆重量测定方法与装置 - Google Patents

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王洪亮
李明阳
贾天乐
彭湃
禚圆圆
皮大伟
王显会
王尔烈
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Abstract

本发明公开一种基于悬架压缩量的车重测定方法及装置；方法包括：(10)获取车辆质心位置、轴距和后悬架刚度；(20)获取实时坡道角度；(30)测量车辆后轴与后轴悬架之间的距离变化，获得悬架压缩；(40)计算得到后轴载荷；(50)计算得到车辆静态重量；装置包括传感器连杆(1)、角度传感器(2)、坡道传感器(3)和电控单元(4)；所述传感器连杆(1)安装在车辆后轴(51)与后轴悬架(52)之间，钢板弹簧(53)置于车辆后轴(51)上，角度传感器(2)与传感器连杆(1)的转动端相连，所述电控单元(4)分别与角度传感器(2)、坡道传感器(3)信号相连。本发明可以实时获取车辆的静态重量，方便驾驶和控制。

Description

基于悬架压缩量的车辆重量测定方法与装置
技术领域
本发明属于中重型车辆质量识别技术领域，特别是一种基于悬架压缩量的车辆重量测定方法与装置。
背景技术
汽车质量是车辆使用过程中的工况参数。货车与客车等中重型车辆在日常行驶中，货物的装卸、乘客数量的增减将会导致整车质量、前后轴荷等的变化，从而导致坡道阻力、摩擦阻力、加速阻力的变化。对汽车质量的实时掌握，无论是驾驶员还是车辆电子控制系统都非常重要。
目前，对各种载重汽车的重量检测都是将车辆开到专门的地磅上，以获得其重量信息，既不方便，也不及时。
因此，现有技术存在的问题是：不能实时获取车辆的重量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于悬架压缩量的车辆重量测定方法，可以实时获取车辆的静态重量，方便驾驶和控制。
本发明的另一目的在于提供一种基于悬架压缩量的车辆重量测定装置，以实时获取车辆的静态重量。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种基于悬架压缩量的车重测定方法，包括如下步骤：
(10)车辆参数获取：根据车辆参数表，获取车辆质心位置、轴距和后悬架刚度；
(20)坡道角度获取：从车辆电控单元获取实时坡道角度；
(30)悬架压缩量测定：测量车辆后轴与后轴悬架之间的距离变化，获得悬架压缩量；
(40)后轴载荷计算：根据悬架压缩量和后悬架刚度，计算得到后轴载荷；
(50)车辆静态重量计算：根据后轴载荷和坡道角度、车辆质心位置以及轴距，计算得到车辆静态重量。
实现本发明另一目的的技术解决方案为：
一种基于悬架压缩量的车重测定装置，包括：传感器连杆，用于感知车辆后轴与后轴悬架之间的距离变化，并转化为角度变化；
角度传感器，用于测量传感器连杆的角度变化；
坡道传感器，用于测量坡道角度；
电控单元，用于计算悬架压缩量、后轴载荷和车辆静态重量；
所述传感器连杆安装在车辆后轴与后轴悬架)之间，钢板弹簧置于车辆后轴上，角度传感器与传感器连杆的转动端相连，所述电控单元分别与角度传感器、坡道传感器信号相连，所述电控单元内设有计算悬架压缩量、后轴载荷和车辆静态重量的计算装置和存储车辆参数及计算结果的存储装置。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
可以实时获取车辆的静态重量，方便驾驶和控制。
本发明采用安装在后轴悬架位置的角度传感器及相应的连接装置，测量车轴与车架之间的相对距离变化，即悬架的压缩量。根据悬架压缩量和悬架的刚度，计算出后轴的载荷。然后根据电控单元中的坡道传感器信号、车辆质心位置以及轴距等信息，结合之前得出的后轴载荷，计算出车辆的载重量。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明基于悬架压缩量的车重测定方法的流程图。
图2为本发明基于悬架压缩量的车重测定装置的结构框图。
图3为传感器连杆和角度传感器的安装位置图。
图中，1传感器连杆、2角度传感器、3坡道传感器、4电控单元、41计算装置、42存储装置，51车辆后轴、52后轴悬架、53钢板弹簧。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于悬架压缩量的车重测定方法，包括如下步骤：
(10)车辆参数获取：根据车辆参数表，获取车辆质心位置、轴距和后悬架刚度；
(20)坡道角度获取：从车辆电控单元获取实时坡道角度；
(30)悬架压缩量测定：测量车辆后轴与后轴悬架之间的距离变化，获得悬架压缩量；
(40)后轴载荷计算：根据悬架压缩量和后悬架刚度，计算得到后轴载荷；
所述(40)后轴载荷计算步骤具体为，按下式计算得到后轴载荷：
Fz＝Kδ
式中，δ为悬架压缩量，单位为mm；K为后悬架刚度，单位为N/mm。
(50)车辆静态重量计算：根据后轴载荷和坡道角度、车辆质心位置以及轴距，计算得到车辆静态重量。
所述(50)车辆静态重量计算步骤具体为，按下式计算得到车辆静态重量：
式中，m为车辆重量，单位为Kg；Fz为后轴载荷，单位为N；α为坡道角度，单位为c；L为车辆轴距，单位为mm；hg车辆质心高度，单位为mm；a为车辆质心至前轴的距离，单位为mm；g为质量加速度，单位为m/sc。
如图2所示，本发明基于悬架压缩量的车重测定装置，包括：
传感器连杆1，用于感知车辆后轴51与后轴悬架52之间的距离变化，并转化为角度变化；
角度传感器2，用于测量传感器连杆1的角度变化；
坡道传感器3，用于测量坡道角度；
电控单元4，用于计算悬架压缩量、后轴载荷和车辆静态重量；
所述传感器连杆1安装在车辆后轴51与后轴悬架52之间，钢板弹簧53置于车辆后轴51上，角度传感器2与传感器连杆1的转动端相连，所述电控单元4分别与角度传感器2、坡道传感器3信号相连，所述电控单元4内设有计算悬架压缩量、后轴载荷和车辆静态重量的计算装置41和存储车辆参数及计算结果的存储装置42。

Claims (4)

1.一种基于悬架压缩量的车重测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
(10)车辆参数获取：根据车辆参数表，获取车辆质心位置、轴距和后悬架刚度；
(20)坡道角度获取：从车辆电控单元获取实时坡道角度；
(30)悬架压缩量测定：测量车辆后轴与后轴悬架之间的距离变化，获得悬架压缩；
(40)静态后轴载荷计算：根据悬架压缩量和后悬架刚度，计算得到后轴载荷；
(50)车辆静态质量计算：根据后轴载荷和坡道角度、车辆质心位置以及轴距等，计算得到车辆静态重量。
2.根据权利要求1所述的车重测定方法，其特征在于，所述(40)后轴载荷计算步骤具体为，按下式计算得到后轴载荷：
Fz＝Kδ
式中，δ为悬架压缩量，单位为mm；K为后悬架刚度，单位为N/mm。
3.根据权利要求2所述的车重测定方法，其特征在于，所述(50)车辆静态重量计算步骤具体为，按下式计算得到车辆静态重量：
m = F Z g ( a L cos α + h g L sin α )
式中，m为车辆重量，单位为Kg；Fz为后轴载荷，单位为N；α为坡道角度，单位为°；L为车辆轴距，单位为mm；hg车辆质心高度，单位为mm；a为车辆质心至前轴的距离，单位为mm；g为质量加速度，单位为m/s2。
4.一种基于悬架压缩量的车重测定装置，其特征在于，包括：
传感器连杆(1)，用于感知车辆后轴(51)与后轴悬架(52)之间的距离变化，并转化为角度变化；
角度传感器(2)，用于测量传感器连杆(1)的角度变化；
坡道传感器(3)，用于测量坡道角度；
电控单元(4)，用于计算悬架压缩量、后轴载荷和车辆静态重量；
所述传感器连杆(1)安装在车辆后轴(51)与后轴悬架(52)之间，钢板弹簧(53)置于车辆后轴(51)上，角度传感器(2)与传感器连杆(1)的转动端相连，所述电控单元(4)分别与角度传感器(2)、坡道传感器(3)信号相连，所述电控单元(4)内设有计算悬架压缩量、后轴载荷和车辆静态重量的计算装置(41)和存储车辆参数及计算结果的存储装置(42)。
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