一种车辆轴荷测量装置及测量方法与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种车辆轴荷测量装置及测量方法。


背景技术：

2.当前，商用车作为日常运输常用工具，在国家经济发展中扮演重要角色。客户在使用车辆过程中会存在不合理装载现象，导致车辆轴荷分配不合理，造成车辆转向沉重，上坡翘头，制动力不足，零部件寿命降低等问题，影响整车使用寿命以及行车安全。
3.另外超载对汽车使用寿命危害极大，可以导致车辆油耗增加，气缸磨损加大，离合器片烧毁，车架和钢板弹簧片断裂等情况。超载还会严重危及行车安全，严重超载会造成爆胎，引起车辆突然偏驶。超载还严重影响汽车转向性能，造成转向沉重，容易造成翻车事故。
4.现有技术：
5.目前卡车只能依靠地磅来进行称重，无法通过其他手段来获取轴荷信息。
6.现有技术的缺点：
7.驾驶员无法轻易获取车辆轴荷信息，无法判断车辆是否存在超载现象。
8.驾驶员无法判断货物装载是否合理，会影响整车使用寿命以及行车安全。
9.因此，如何提供一种车辆轴荷测量装置及测量方法成为本领域亟需解决的技术难题。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种车辆轴荷测量装置及测量方法。
11.根据本发明的第一方面，提供了一种车辆轴荷测量装置，包括，所述车辆包括悬架系统，所述悬架系统包括前悬架和后悬架，所述前悬架包括前钢板弹簧，所述后悬架包括后钢板弹簧，其特征在于，包括：前轴位移传感器、倾角传感器、后轴位移传感器和控制器；
12.所述前轴位移传感器用于测量前悬架的位移量，且设置在所述前钢板弹簧上方对应的车架总成上对应的位置；
13.所述后轴位移传感器用于测量前悬架的位移量，且设置在所述后钢板弹簧上方对应的车架总成上对应的位置；
14.所述倾角传感器用于测量整车x方向和y方向的倾角即整车姿态信息，且安装在整车中间的车架横梁上；
15.所述控制器安装在车辆上，所述前轴位移传感器、倾角传感器和后轴位移传感器与所述控制器电连接；
16.所述控制器用于收集前轴位移传感器、后轴位移传感器和倾角传感器的数据，所述控制器计算前轴和后轴的轴荷。
17.可选地，所述装置还包括仪表，所述仪表与控制器电连接，所述仪表用于显示控制就算后输出的信息。
18.可选地，所述前轴位移传感器和倾角传感器均为光电式位移传感器。
19.可选地，所述车辆包括前桥工字梁，所述前钢板弹簧安装在所述前桥工字梁上。
20.可选地，所述前轴位移传感器安装在前轮中心线对应的车架总成上对应的位置；所述后轴位移传感器安装在后轮中心线对应的车架总成上对应的位置。
21.根据本发明的第二方面，提供了一种车辆轴荷测量方法，包括本发明第一方面任一项所述的车辆轴荷测量装置。
22.所述方法包括：
23.步骤s1：车辆下线时，对车辆进行标定并计算得到标定值；
24.步骤s2：通过采集前轴位移传感器、倾角传感器和后轴位移传感器6的信息，计算前轴和后轴的轴荷以及整车姿态信息；
25.步骤s3：将步骤s2中计算的前轴和后轴的轴荷以及整车姿态信息与对应的标准值进行比对，判断整车是否超载。
26.控制器计算前后轴的轴荷，轴荷信息在仪表上实时显示。控制器将计算出的轴荷、以及倾角传感器中的整车姿态信息(包含整车x方向和y方向角度信息)跟车型设定标准值进行比对，判断整车是否超载，以及提供货物装载调整信息等，超载及货物装载调整提示信息在仪表上进行显示，当超载时仪表触发蜂鸣器报警。
27.可选地，所述方法还包括步骤s4：当超载时车辆发出蜂鸣器报警。
28.可选地，所述标定包括：
29.1)整车状态下的前钢板弹簧1和后弹簧钢板的初始弧高值和刚度值；
30.2)前轴的簧上载荷和后轴的簧上载荷；
31.3)整车空载状态下的x方向角度和y方向角度；
32.4)整车允许最大总质量；
33.5)整车允许最大前轴设计载荷和后轴设计载荷。
34.可选地，在所述步骤s3中，还包括：
35.步骤s31：利用悬架的kc特性计算出前轴的簧上载荷和后轴的簧上载荷，前轴的簧上载荷和后轴的簧上载荷再加上簧下质量为前轴和后轴的实际轴荷，所述实际轴荷与整车允许最大总质量比较，大于即判定为超载；
36.步骤s32：控制器根据整车的实际总质量，自动计算建议的轴荷分配值即计算值，所述计算值与实际装载值进行比较，同时结合实际车辆x方向和y方向倾角信息，判断货物装载是否合理
37.根据本发明公开的技术内容，具有如下有益效果：利用钢板弹簧的刚度特性，采用位移传感器采集轴荷信息，同时根据整车的角度传感器测出整车的姿态情况，综合提供车辆是否超载，货物装载是否合理以及装载如何调整等信息。
38.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
39.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
40.图1为根据实施例提供的一种车辆轴荷测量装置安装示意图；
41.图2为根据实施例提供的一种车辆轴荷测量装置中的控制原理示意图；
42.图3为根据实施例提供的一种车辆轴荷测量装置中的倾角传感器的安装示意图。
43.附图标记说明：1-钢板弹簧；2-前桥工字梁；3-前轴位移传感器；4-车架总成；5-倾角传感器；6-后轴位移传感器；7-控制器；8-仪表。
具体实施方式
44.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
45.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
46.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
47.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
48.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
49.根据本发明的第一方面，提供了一种车辆轴荷测量装置，如图1和图3所示，包括，所述悬架系统包括前悬架和后悬架，所述前悬架包括前钢板弹簧1，所述后悬架包括后钢板弹簧，车辆轴荷测量装置包括：前轴位移传感器3、倾角传感器5、后轴位移传感器6和控制器7；所述前轴位移传感器3用于测量前悬架的位移量，且设置在所述前钢板弹簧1上方对应的车架总成4上对应的位置；所述后轴位移传感器6用于测量前悬架的位移量，且设置在所述后钢板弹簧上方对应的车架总成4上对应的位置；所述倾角传感器5用于测量整车x方向和y方向的倾角即整车姿态信息，且安装在整车中间的车架横梁上；如图2所示，所述控制器7安装在车辆上，所述前轴位移传感器3、倾角传感器5和后轴位移传感器6与所述控制器7电连接；所述控制器7用于收集前轴位移传感器3、后轴位移传感器6和倾角传感器5的数据，所述控制器7计算前轴和后轴的轴荷。所述装置还包括仪表8，所述仪表8与控制器电连接，所述仪表8用于显示控制器7就算后输出的信息。所述前轴位移传感器3和倾角传感器5均为光电式位移传感器。所述车辆包括前桥工字梁2，所述前钢板弹簧1安装在所述前桥工字梁2上。所述前轴位移传感器3安装在前轮中心线对应的车架总成4上对应的位置；所述后轴位移传感器6安装在后轮中心线对应的车架总成4上对应的位置。在一些实施例，具体地，前轴位移传感器3安装在前轮中心线附近处，后轴位移传感器6安装在后轮中心线附近。控制器7收集前轴位移传感器3，后轴位移传感器6和倾角传感器5的数据，控制器计算前后轴的轴荷，轴荷信息在仪表8上实时显示。控制器将计算出的轴荷、以及倾角传感器5中的整车姿态信息(包含整车x方向和y方向角度信息)跟车型设定标准值进行比对，判断整车是否超载，以及提供货物装载调整信息等，超载及货物装载调整提示信息在仪表上进行显示，当超载时仪表触发蜂鸣器报警。
50.根据本发明的第二方面，提供了一种车辆轴荷测量方法，包括实施例一中任一项所述的车辆轴荷测量装置，所述方法包括：
51.步骤s1：车辆下线时，对车辆进行标定并计算得到标定值；
52.所述标定包括：
53.1)整车状态下的前钢板弹簧1和后弹簧钢板的初始弧高值和刚度值；
54.2)前轴的簧上载荷和后轴的簧上载荷；
55.3)整车空载状态下的x方向角度和y方向角度；
56.4)整车允许最大总质量；
57.5)整车允许最大前轴设计载荷和后轴设计载荷。
58.步骤s2：通过采集前轴位移传感器3、倾角传感器5和后轴位移传感器6的信息，计算前轴和后轴的轴荷以及整车姿态信息；
59.步骤s3：将步骤s2中计算的前轴和后轴的轴荷以及整车姿态信息与对应的标准值进行比对，判断整车是否超载。
60.控制器计算前后轴的轴荷，轴荷信息在仪表上实时显示。控制器将计算出的轴荷、以及倾角传感器5中的整车姿态信息(包含整车x方向和y方向角度信息)跟车型设定标准值进行比对，判断整车是否超载，以及提供货物装载调整信息等，超载及货物装载调整提示信息在仪表上进行显示，当超载时仪表触发蜂鸣器报警。
61.步骤s31：利用悬架的kc特性计算出前轴的簧上载荷和后轴的簧上载荷，前轴的簧上载荷和后轴的簧上载荷再加上簧下质量为前轴和后轴的实际轴荷，所述实际轴荷与整车允许最大总质量比较，大于即判定为超载；
62.步骤s32：控制器根据整车的实际总质量，自动计算建议的轴荷分配值即计算值，所述计算值与实际装载值进行比较，同时结合实际车辆x方向和y方向倾角信息，判断货物装载是否合理。
63.步骤s4：当超载时车辆发出蜂鸣器报警。
64.如何判断超载：利用悬架的kc特性计算出前后轴簧上载荷，前后轴簧上载荷加上簧下质量为前后轴实际的轴荷，前后轴荷相加与整车允许最大总质量比较，超出即判定为超载，在仪表上显示超载提示。控制器根据整车的实际总质量，自动计算建议的轴荷分配，计算值与实际装载值进行比较，同时结合实际车辆x方向和y方向倾角信息，判断货物装载是否合理。如判断为不合理，在仪表上显示货物装载建议信息。
65.综上，利用钢板弹簧的刚度特性，采用光电式位移传感器采集轴荷信息，同时根据整车的角度传感器测出整车的姿态情况，综合提供车辆是否超载，货物装载是否合理以及装载如何调整等信息。能够有效避免超载严重影响汽车转向性能，避免翻车事故，延长车辆使用寿命。
66.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。