一種空氣懸架貨車自稱重的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空氣懸架貨車自稱重的裝置及方法，通過壓力傳感器采集空氣彈簧的內(nèi)部空氣壓力，并將其變成模擬電信號傳遞給相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后電子控制單元ECU對模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算得到對應(yīng)的各組空氣彈簧所受垂直載荷，再對上述數(shù)據(jù)作求和計算，進(jìn)而可得到簧上質(zhì)量，因簧下質(zhì)量為一定值，可初步計算得到該貨車總質(zhì)量；針對系統(tǒng)誤差，可通過與固定地秤相比，在所述算法中引入修正因子，進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確的總質(zhì)量，能夠更加方便駕駛?cè)藢崟r獲取貨車總重，有效地控制超重現(xiàn)象發(fā)生。
【專利說明】
一種空氣懸架貨車自稱重的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于車輛機(jī)械電子領(lǐng)域，具體涉及一種空氣懸架貨車自稱重的裝置及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為保證載貨貨車行車安全、維護(hù)道路、避免超載罰單，貨車計量稱重的方式成為行 業(yè)內(nèi)研究的熱點。目前業(yè)界內(nèi)常用的貨車稱重方式主要有便攜式動態(tài)稱重法和應(yīng)變式動態(tài) 稱重法。便攜式動態(tài)稱重法安裝方便，便于攜帶及流動，但是稱量精度較低。應(yīng)變式動態(tài)稱 重法結(jié)構(gòu)簡單，稱量精度高，但是受車速影響很大，一般嚴(yán)格要求車輛過稱臺的速度必須低 于10km/h。這兩種稱重方法都是在一固定地點，占用幾十平方場地，需要專門的過鎊員，不 僅效率低，而且非常耗財耗時耗力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種空氣懸架貨車自稱重的裝置及方法， 能方便駕駛?cè)藢崟r獲取精準(zhǔn)的載貨貨車總重，可有效地控制超重現(xiàn)象發(fā)生。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，一種空氣懸架貨車自稱重的裝置，包括設(shè)置在貨車空氣懸架 上的若干壓力傳感器，所有壓力傳感器均連接到電子控制單元ECU，電子控制單元ECU連接 有顯示屏和警示燈；
[0005] 所述壓力傳感器用于采集貨車高度控制閥上的壓力；
[0006] 所述電子控制單元ECU用于采集壓力傳感器的信息，并將計算所得的總質(zhì)量顯示 在顯示屏上，以及將壓力傳感器的信息與閾值進(jìn)行對比，若大于閾值則激活警示燈。
[0007] 所述顯示屏和警示燈均設(shè)置在駕駛艙內(nèi)的儀表板上。
[0008] 所述壓力傳感器設(shè)置在空氣懸架上的高度控制閥上，且不考慮有提升氣囊的情 況，只考慮氣囊為偶數(shù)個的情況，壓力傳感器個數(shù)為氣囊個數(shù)的一半。
[0009] -種空氣懸架貨車自稱重的裝置的稱重方法，包括以下步驟：
[0010]步驟一，通過壓力傳感器對貨車空氣彈簧上的壓力進(jìn)行采集，并將壓力信息發(fā)送 至電子控制單元E⑶；
[0011] 步驟二，電子控制單元ECU對各壓力傳感器采集的壓力信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0012] 步驟三，電子控制單元ECU對各數(shù)字信號進(jìn)行計算，得到對應(yīng)的各組空氣彈簧所受 到的垂直載荷；
[0013] 步驟四，將所有空氣彈簧上的垂直載荷與簧下質(zhì)量作求和計算，即可得到初步質(zhì) 量；
[0014] 步驟五，初步質(zhì)量通過修正因子修正，即可得到貨車總質(zhì)量；
[0015] 步驟六，電子控制單元ECU首先將貨車總質(zhì)量發(fā)送至顯示屏，再將貨車總質(zhì)量與內(nèi) 置閾值進(jìn)行對比；
[0016] 步驟七，若貨車總質(zhì)量大于閾值，則激活警示燈。
[0017] 所述步驟三中，計算各組空氣彈簧所受到的垂直載荷Fi的方法如下：
[0018] Fi = 2(Pi-Pa)A (i = l,2. . .η) (1)
[0019] (2)
[0020] 式中，Pi為第i個壓力傳感器所測得空氣彈簧內(nèi)部空氣壓力;pa為外界大氣壓力;A 為空氣彈簧的有效面積;V為氣囊體積;S為氣囊位移;η為壓力傳感器的個數(shù)。
[0021 ]所述步驟四中，簧上質(zhì)量陽的計算方法如下：
[0022] (3)
[0023] 由于簧下質(zhì)量mus為一定值，由此可初步計算得到初步質(zhì)量Mo:
[0024] Mo=ms+mUs
[0025] (4)
[0026] 所述步驟五中，修正因子為貨車在地秤上所測得的總質(zhì)量與空氣懸架貨車自稱重 裝置所測得的總質(zhì)量Mo的比值為λ，則貨車總質(zhì)量Μ=λΜο。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置采用設(shè)置在貨車空氣懸架上的壓力傳感器采集高 度控制閥上的壓力信息，并通過電子控制單元ECU進(jìn)行轉(zhuǎn)換與閾值對比，若大于閾值則激活 警示燈，本裝置能夠準(zhǔn)確獲取載貨貨車的總重，并通過顯示屏顯示出來，警示燈的設(shè)置能夠 有效的控制超重現(xiàn)象發(fā)生。
[0028] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的壓力傳感器設(shè)置在高度控制閥上，用于直接測量空氣彈簧內(nèi) 部空氣壓力，每一個壓力傳感器能夠測量對應(yīng)高度控制閥所控制的兩個空氣彈簧空氣壓 力。
[0029]本發(fā)明的方法通過壓力傳感器采集空氣彈簧的內(nèi)部空氣壓力，并將其變成模擬電 信號傳遞給相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后電子控制單元ECU對模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號進(jìn)行 數(shù)據(jù)處理，計算得到對應(yīng)的各組空氣彈簧所受垂直載荷，再對上述數(shù)據(jù)作求和計算，進(jìn)而可 得到簧上質(zhì)量，因簧下質(zhì)量為一定值，可初步計算得到該貨車總質(zhì)量;針對系統(tǒng)誤差，可通 過與固定地秤相比，在所述算法中引入修正因子，進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確的總質(zhì)量，能夠更加方便 駕駛?cè)藢崟r獲取貨車總重，有效地控制超重現(xiàn)象發(fā)生。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明裝置的原理圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0033] 參見圖1，一種空氣懸架貨車自稱重的裝置，包括設(shè)置在貨車空氣懸架上的若干壓 力傳感器，壓力傳感器設(shè)置在空氣懸架上的高度控制閥上，所有壓力傳感器均連接到電子 控制單元ECU，電子控制單元ECU連接有顯示屏和警示燈，顯示屏和警示燈均設(shè)置在駕駛艙 內(nèi)的儀表板上；
[0034]所述壓力傳感器用于采集貨車高度控制閥上的壓力；
[0035]所述電子控制單元ECU用于采集壓力傳感器的信息，并將計算所得的總質(zhì)量顯示 在顯示屏上，以及將壓力傳感器的信息與閾值進(jìn)行對比，若大于閾值則激活警示燈。
[0036] 參見圖2,一種空氣懸架貨車自稱重的裝置的稱重方法，包括以下步驟：
[0037]步驟一，通過壓力傳感器對貨車高度控制閥上的壓力進(jìn)行采集，并將壓力信息發(fā) 送至電子控制單元E⑶；
[0038]步驟二，電子控制單元ECU對各壓力傳感器采集的壓力信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0039]步驟三，電子控制單元E⑶對各數(shù)字信號進(jìn)行計算，計算垂直載荷Fi:
[0040] Fi = 2(Pi-Pa)A (i = l,2. . .η) (1)
[0041 ]其中： (2)
[0042] 式中，Pi為第i個壓力傳感器所測得空氣懸架內(nèi)部空氣壓力;Pa為外界大氣壓力;A 為空氣懸架的有效面積;V為氣囊體積;S為氣囊位移;η為壓力傳感器的個數(shù)；
[0043] 最終對應(yīng)的各組空氣彈簧所受到的垂直載荷Fi;
[0044] 步驟四，將所有空氣彈簧上的垂直載荷與簧下質(zhì)量作求和計算，簧上質(zhì)量ms的計 算方法如下：
[0045] C3)
[0046] 由于簧下質(zhì)量musS-定值，由此可初步計算得到初步質(zhì)量Mo:
[0047] Mo=ms+mUs
[0048] (4)
[0049] 步驟五，初步質(zhì)量通過修正因子修正，修正因子為貨車在地秤上所測得的總質(zhì)量 與空氣懸架貨車自稱重裝置所測得的總質(zhì)量Mo的比值為λ，則貨車總質(zhì)量Μ=λΜο;
[0050] 步驟六，電子控制單元ECU首先將貨車總質(zhì)量發(fā)送至顯示屏，再將貨車總質(zhì)量與內(nèi) 置閾值進(jìn)行對比；
[0051 ]步驟七，若貨車總質(zhì)量大于閾值M>Mf，則激活警示燈，Mf為內(nèi)置閾值。
【主權(quán)項】
1. 一種空氣懸架貨車自稱重的裝置，其特征在于，包括設(shè)置在貨車空氣懸架上的若干 壓力傳感器，所有壓力傳感器均連接到電子控制單元ECU，電子控制單元ECU連接有顯示屏 和警示燈； 所述壓力傳感器用于采集貨車高度控制閥上的壓力； 所述電子控制單元ECU用于采集壓力傳感器的信息，并將計算所得的總質(zhì)量顯示在顯 示屏上，以及將壓力傳感器的信息與閾值進(jìn)行對比，若大于閾值則激活警示燈。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣懸架貨車自稱重的裝置，其特征在于，所述顯示屏和 警示燈均設(shè)置在駕駛艙內(nèi)的儀表板上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣懸架貨車自稱重的裝置，其特征在于，所述壓力傳感 器設(shè)置在空氣懸架上的高度控制閥上。4. 權(quán)利要求1所述的一種空氣懸架貨車自稱重的裝置的稱重方法，其特征在于，包括以 下步驟： 步驟一，通過壓力傳感器對貨車高度控制閥上的壓力進(jìn)行采集，并將壓力信息發(fā)送至 電子控制單元ECU; 步驟二，電子控制單元ECU對各壓力傳感器采集的壓力信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換； 步驟三，電子控制單元ECU對各數(shù)字信號進(jìn)行計算，得到對應(yīng)的各組空氣彈簧所受到的 垂直載荷； 步驟四，將所有空氣彈簧上的垂直載荷與簧下質(zhì)量作求和計算，即可得到初步質(zhì)量； 步驟五，初步質(zhì)量通過修正因子修正，即可得到貨車總質(zhì)量； 步驟六，電子控制單元ECU首先將貨車總質(zhì)量發(fā)送至顯示屏，再將貨車總質(zhì)量與內(nèi)置閾 值進(jìn)行對比； 步驟七，若貨車總質(zhì)量大于閾值，則激活警示燈。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種空氣懸架貨車自稱重的裝置的稱重方法，其特征在于，所 述步驟三中，計算各組空氣彈簧所受到的垂直載荷h的方法如下： Fi = 2(Pi-Pa)A (i = l,2. . .η) (1)其中： … (2) 式中，Ρ:為第i個壓力傳感器所測得空氣彈簧內(nèi)部空氣壓力;Pa為外界大氣壓力;Α為空 氣彈簧的有效面積;V為氣囊體積;S為氣囊位移;η為壓力傳感器的個數(shù)。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種空氣懸架貨車自稱重的裝置的稱重方法，其特征在于，所 述步驟四中，簧上質(zhì)量11^的計算方法如下：(3) 由于簧下質(zhì)量musS-定值，由此可初步計算得到初步質(zhì)量Mo: M〇=ms+mus (4)7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種空氣懸架貨車自稱重的裝置的稱重方法，其特征在于，所 述步驟五中，修正因子為貨車在地秤上所測得的總質(zhì)量與空氣懸架貨車自稱重裝置所測得 的總質(zhì)量Mo的比值為λ，則貨車總質(zhì)量Μ=λΜο。
【文檔編號】B60W40/13GK105857313SQ201610345253
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】劉晶郁, 張可可, 楊尉平
【申請人】長安大學(xué)