CN108279090A - 基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法 - Google Patents
基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法。以往的测量方法是基于轮荷仪测量，由于轮荷仪测量要求限制需绝对水平，其误差和对支撑平台结构以及测量方法有较高的要求，并且无法区别切向力和摩擦力对于整体装置的数据精度影响，而现阶段技术不够成熟导致其测量结果往往不能尽如人意。所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量装置包括：传感器壳体（4），所述的传感器壳体上与上支撑板（1）通过键（5）连接，所述的传感器壳体上具有多个通电连接口（2）。本发明用于基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法。
Description
技术领域：
本发明涉及车辆质心位置的测量方法，具体涉及一种基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法。
背景技术：
以往的测量方法是基于轮荷仪测量，由于轮荷仪测量要求限制需绝对水平，其误差和对支撑平台结构以及测量方法有较高的要求，并且无法区别切向力和摩擦力对于整体装置的数据精度影响，而现阶段技术不够成熟导致其测量结果往往不能尽如人意。
发明内容：
本发明的目的是克服现有测量车辆质心位置测量方法精度低的问题，提供一种测量精度可以达到0.1%的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车辆质心位置的测量方法。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车辆质心位置测量装置包括：传感器壳体，所述的传感器壳体上与上支撑板通过键连接，所述的传感器壳体上具有多个通电连接口；
该测量方法包括如下步骤：
（1）在车轮下安装多维力传感器，读出车辆轴距L，并且使被测车辆到达指定位置，准备进行测量；
（2）在车辆为水平时测量测量并且读出此时多维力传感器在水平位置的轮荷和轴荷的示数，并计算车辆在水平状态下的载荷；
（3）将平台在倾斜20°的情况下进行测量，记录此时的多维力传感器在倾角为20°时的轮荷与轴荷的示数记为，从而通过计算得出质心高度。
（4）将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜测量与计算，对示数进行测量与计算，使得结果可靠性增加。
所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的在车轮下安装多维力传感器，准备进行测量的具体步骤为：在每个车轮下安置一个多维力传感器，通过螺栓连接到平台上，使车辆对准轮荷测量板的中线，开到有效称重区域内，停车，将悬架弹簧按空载状态卡紧锁死；
所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的在车辆为水平时测量车辆的轴距L，测量并且读出此时多位力传感器的示数，并计算车辆的载荷的具体步骤为：在车辆为水平时测量车辆的轴距L，测量并且读出此时多位力传感器的示数，即车辆水平时的载荷，(i=1,2...8)，可得车辆的载荷为：
所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜计算，并记录此时的多位力传感器示数为，通过计算得出质心高度的具体步骤为：将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜计算，记下此时的倾斜角度为，（i=1，2.... 8），此时根据轴距L，倾角α计算出对应轴抬起的高度：
记录此时的多位力传感器示数为，（i=1，2......8），将以上测量的数据带入质心测量公式得出质心高度h，质心测量公式为：
其中 : ：空车的重量；
：第一轴抬起高度H时最末端轴的轴荷；
L：轴距；
在测量时应多次测量，测量值相对误差若超过3%应重新测试。
所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的车辆水平时的载荷中的i的取值为1-8。
所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的倾斜角度为中的i的取值为1-8，所述的多位力传感器示数为中的i的取值为1-8。
有益效果：
1.本发明采用多维力传感器，使得从根本上解决了水平精度达不到，测量与计算水平不成熟的问题，可以有效的区分开切向分力和法向分力对车辆质心测量的影响效果；
2.本发明在20°情况下进行测量可以保证车量在倾角最大且不发生滑动的安全角度下计算，可以最大程度的保证数据的精确度和应用的实用度。
本发明通过0-20°的多次测量，可以把读数和仪器所造成的误差降低到最低，增加可靠性和实用性。
本发明搭配平台测量方式以及所对应的质心测量公式，使得测量精度可以低至0.1%甚至更低，使得其精度达到其他方法无法达到的精度。
附图说明：
附图1是本发明的主视图；
附图2是本发明的侧视图；
附图3是本发明的俯视图；
附图4是本发明车辆水平时的轴距图；
附图5是本发明车辆倾斜时的结构示意图；
附图6是本发明的多维力传感器的受力图；
图中：1、上支撑板；2、通电连接口；4、传感器壳体；5、键。
具体实施方式：
实施例1：
一种基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车辆质心位置测量装置包括：传感器壳体4，所述的传感器壳体上与上支撑板1通过键5连接，所述的传感器壳体上具有多个通电连接口2；
该测量方法包括如下步骤：
（1）在车轮下安装多维力传感器，读出车辆轴距L，并且使被测车辆到达指定位置，准备进行测量；
（2）在车辆为水平时测量测量并且读出此时多维力传感器在水平位置的轮荷和轴荷的示数，并计算车辆在水平状态下的载荷；
（3）将平台在倾斜20°的情况下进行测量，记录此时的多维力传感器在倾角为20°时的轮荷与轴荷的示数记为，从而通过计算得出质心高度。
（4）将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜测量与计算，对示数进行测量与计算，使得结果可靠性增加。
实施例2：
根据实施例1所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的在车轮下安装多维力传感器，安装支撑电动缸，准备进行测量的具体步骤为：在每个车轮下安置一个多维力传感器，通过螺栓连接到平台上，使车辆对准轮荷测量板的中线，开到有效称重区域内，停车，将悬架弹簧按空载状态卡紧锁死；
实施例3：
根据实施例1或2所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的在车辆为水平时测量车辆的轴距L，测量并且读出此时多位力传感器的示数，并计算车辆的载荷的具体步骤为：在车辆为水平时测量车辆的轴距L，测量并且读出此时多位力传感器的示数，即车辆水平时的载荷，(i=1,2...8)，可得车辆的载荷为：
实施例4：
根据实施例1或2或3所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜计算，并记录此时的多位力传感器示数为，通过计算得出质心高度的具体步骤为：将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜计算，记下此时的倾斜角度为，（i=1，2.... 8），此时根据轴距L，倾角α计算出对应轴抬起的高度：
记录此时的多位力传感器示数为，（i=1，2......8），将以上测量的数据带入质心测量公式得出质心高度h，质心测量公式为：
其中:：空车的重量；
：第一轴抬起高度H时最末端轴的轴荷；
L：轴距；
在测量时应多次测量，测量值相对误差若超过3%应重新测试。
实施例5：
根据实施例1或2或3或4所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的车辆水平时的载荷中的i的取值为1-8。
实施例6：
根据实施例1或2或3或4或5所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的倾斜角度为中的i的取值为1-8，所述的多位力传感器示数为中的i的取值为1-8。
Claims (6)
1.一种基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车辆质心位置测量装置包括：传感器壳体，其特征是：所述的传感器壳体上与上支撑板通过键连接，所述的传感器壳体上具有多个通电连接口；
该测量方法包括如下步骤：
（1）在车轮下安装多维力传感器，读出车辆轴距L，并且使被测车辆到达指定位置，准备进行测量；
（2）在车辆为水平时测量测量并且读出此时多维力传感器在水平位置的轮荷和轴荷的示数，并计算车辆在水平状态下的载荷；
（3）将平台在倾斜20°的情况下进行测量，记录此时的多维力传感器在倾角为20°时的轮荷与轴荷的示数记为，从而通过计算得出质心高度。
（4）将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜测量与计算，对示数进行测量与计算，使得结果可靠性增加。
2.根据权利要求1所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，其特征是：所述的在车轮下安装多维力传感器，准备进行测量的具体步骤为：在每个车轮下安置一个多维力传感器，通过螺栓连接到平台上，使车辆对准轮荷测量板的中线，开到有效称重区域内，停车，将悬架弹簧按空载状态卡紧锁死。
3.根据权利要求1或2所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，其特征是：所述的在车辆为水平时测量车辆的轴距L，测量并且读出此时多位力传感器的示数，并计算车辆的载荷的具体步骤为：在车辆为水平时测量车辆的轴距L，测量并且读出此时多位力传感器的示数，即车辆水平时的载荷，(i=1,2...8)，可得车辆的载荷为：
。
4.根据权利要求3所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，其特征是：所述的将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜计算，并记录此时的多位力传感器示数为，通过计算得出质心高度的具体步骤为：将平台在0°-20°范围内进行多次倾斜计算，记下此时的倾斜角度为αi，（i=1，2.... 8），此时根据轴距L，倾角α计算出对应轴抬起的高度：
H=L*sinαi
质心测量公式为：
其中：：空车的重量；
：第一轴抬起高度H时最末端轴的轴荷；
L ：轴距；
在测量时应多次测量，测量值相对误差若超过3%应重新测试。
5.根据权利要求3所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，其特征是：所述的车辆水平时的载荷中的i的取值为1-8。
6.根据权利要求4所述的基于前倾平台和多维力传感器的多轴车质心位置测量方法，其特征是：所述的倾斜角度为 中的i的取值为1-8，所述的多位力传感器示数为中的i的取值为1-8。
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