车辆载荷测量方法及测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆载荷测量方法和测量装置，所述测量方法首先计算载荷传感器输出电流与单个载荷传感器的载荷值关系，其次测定载荷传感器输出电流，之后反推单个载荷传感器的载荷值。最后将单个载荷传感器的载荷值相加即为车辆载荷值。所述测量装置包括载荷传感器和载荷控制器；载荷传感器受力后可被压缩，外力撤去后，自动恢复，用多个载荷传感器，安装于整车底盘上，当车辆增加载重后，车架与车桥间距离减小，载荷传感器随之压缩，压缩后的载荷传感器传出电流信号，供载荷控制器采集。本发明专利技术提供了一种实时、精准的车辆载荷测量方法及测量装置，其可操作性高、成本低，可直接将测量系统装于车上随时读取总载荷信息和多轴端载荷信息。

Vehicle load measurement method and device

The invention discloses a vehicle load measuring method and a measuring device. The measuring method first calculates the relationship between the output current of the load sensor and the load value of the single load sensor, then measures the output current of the load sensor, and then reverses the load value of the single load sensor. Finally, the load value of a single load sensor is added to be the vehicle load value. The measuring device includes a load sensor and a load controller; the load sensor can be compressed after being stressed and automatically recovered after the external force is removed. A plurality of load sensors are installed on the chassis of the whole vehicle. When the vehicle increases the load, the distance between the frame and the axle decreases, and the load sensor is compressed accordingly. The current signal from the compressed load sensor is collected by the load controller \u3002 The invention provides a real-time and accurate vehicle load measurement method and device, which has high operability and low cost, and can directly install the measurement system on the vehicle to read the total load information and multi axle end load information at any time.

【技术实现步骤摘要】
车辆载荷测量方法及测量装置
本专利技术涉及车辆载荷测量技术，具体涉及一种车辆载荷测量方法及测量装置。
技术介绍
目前国内商用车上都不带有载荷测量功能，更不存在载荷传感器、载荷控制器的应用，车辆载荷情况只能通过地磅秤来检测，在实际应用中不够灵活、简便，车辆再装卸货物时，也不能做到每次都用地磅秤检测载荷，经常出现超载情况未被察觉，在行驶过程中安存有极大安全隐患，如轮胎爆裂，或超出道、桥承重极限，导致坍塌事故，其次在未超载时，由于货物重量分布不均，导致车辆偏重，在转弯过程极易造成侧翻事故。以上问题仅是部分情况，如果没有专业检测手段，时时监测车辆载荷情况，驾驶员自身不可能做到时时甄别异常情况，所以就无法避免高风险车况，给行驶安全问题带来极大隐患，总是在事故后要求提高警惕、总结反思，却没有能力从根本上杜绝问题的发生。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种适用于商用车载荷监测、亦可经过改进后应用于乘用车上的车辆载荷测量方法及测量装置。本专利技术的技术方案如下：一种车辆载荷测量方法，包括以下步骤：步骤1、设定参数如下，车辆允许最大载荷为WKg；载荷传感器的最大压缩量为Hmm；载荷传感器输出电流为imA，载荷传感器输出电流的最大值为imaxmA；车辆安装有n个载荷传感器；根据上述参数，进行计算：单个载荷传感器的最大载荷值为AKg，则：A＝W/n；(1)单个载荷传感器的载荷测量精度值为BKg/mm，则由式(1)：B＝A/H＝(W/n)/H；(2)单个载荷传感器的载荷值为xKg，载荷传感器的相对压缩量为hmm，则由式(2)：x＝h*B＝(h/H)*(W/n)；(3)载荷传感器的最大压缩量H与载荷传感器输出电流的最大值为imaxmA；成比例关系，比例系数为kmA/mm，则：k＝imax/H；(4)载荷传感器输出电流i与载荷传感器的相对压缩量h成比例关系，由式(4)，其关系式为：i＝k*h＝(h/H)*imax；(5)由式(3)、式(5)知，载荷传感器输出电流i与单个载荷传感器的载荷值为x的关系为：x＝(i/imax)*(W/n)(6)步骤2、记录n个载荷传感器的电流为：i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7……in；步骤3、设定n个载荷传感器所测得的载荷值为：x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7……xn；步骤4、根据式(6)可依次计算n个载荷传感器分别对应载荷值量为：则车辆总载荷X为：X＝x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+……xn。一种车辆载荷测量装置，所述车辆包括车架、固定于所述车架底部的车桥、连接在所述车桥之上的车轴以及安装于所述车轴之上的车轮；其特征在于，还包括载荷传感器和载荷控制器；所述载荷传感器包括安装于所述车架底部的第一安装基座、安装于所述车轴之上的第二安装基座、与所述第一安装基座和所述第二安装基座相连接的位移-电流转换电路以及用于连接在所述位移-电流转换电路之上的信号线束；所述载荷控制器包括壳体；所述壳体通过固定螺丝孔固定于所述车架的底部；所述壳体之内封装有PCB板；所述信号线束通过通过连接在所述壳体之上的插接件与所述载荷控制器相连接。其进一步的技术方案为，所述PCB板包括控制芯片以及连接在所述控制芯片之上的电流采集电路、电源GND输出电路、CAN通讯模块和EEPROM存储模块；还包括供电电源，所述供电电源为所述PCB板的各个部分供电；所述载荷传感器通过所述电流采集电路、所述电源GND输出电路与所述控制芯片相连接；所述CAN通讯模块用于标定数据以及与整车通信；所述EEPROM存储模块用于记录标定数据；所述电源GND输出电路为载荷传感器提供GND信号。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术针对现有技术中的问题，进行实用创新，提供一种实时、精准的车辆载荷测量方法及测量装置，其可操作性高、成本低，且不需要对现有车辆进行结构改造，可直接将测量系统装于车上，驾驶员可通过仪表随时读取总载荷信息和多轴端载荷信息。附图说明图1是载荷测量装置的安装位置示意图。图2是载荷传感器组件的示意图。图3是载荷控制器的示意图。图4是载荷控制器中的控制芯片与载荷传感器的连接关系示意图。具体实施方式本专利技术公开了一种车辆载荷测量装置。图1是载荷测量装置的安装位置示意图。如图1所示，车辆包括车架3、固定于车架3底部的车桥4、连接在车桥4之上的车轴5以及安装于车轴5之上的车轮6，还包括载荷传感器1和载荷控制器2。每个车桥4连接有两个车轴5，即每个车桥4需连接两个载荷传感器1。在图1所示的实施例中，车底盘共有四个车桥4，所以需八个载荷传感器1。也可以根据需要，安装多个载荷传感器组件。图2是载荷传感器组件的示意图。载荷传感器1包括安装于车架3底部的第一安装基座11、安装于车轴5之上的第二安装基座14、与第一安装基座11和第二安装基座14相连接的位移-电流转换电路13以及用于连接在位移-电流转换电路13之上的信号线束12。信号线束12包括电源线、地线、信号线。载荷传感器1为数字化直线绝对位移传感器，具有量程宽泛、精度高、直接测量、无磨损、刚性结构、防水密封、抗恶劣环境、防射频干扰、防静电等特点。载荷传感器受力后可被压缩，外力撤去后，自动恢复，用多个载荷传感器，安装于整车底盘上，当车辆增加载重后，车架与车桥间距离减小，载荷传感器随之压缩，压缩后的载荷传感器传出电流信号，供载荷控制器采集。图3是载荷控制器的示意图。载荷控制器2包括壳体23。壳体23通过固定螺丝孔22固定于车架3的底部；壳体23之内封装有PCB板24；信号线束12通过连接在壳体23之上的插接件21与载荷控制器2相连接。接插件21为标准汽车级产品。壳体23带有密封结构设计接插件21的结合处带有密封结构设计。PCB板24包括控制芯片以及连接在控制芯片之上的电流采集电路、电源GND输出电路、CAN通讯模块和EEPROM存储模块。电流采集电路的采集范围0～25mA。电源GND输出电路为每个载荷传感器提供GND信号。还包括多路多路24V供电电源，供电电源为PCB板24的各个部分供电。CAN通讯模块用于标定数据以及与整车通信；EEPROM存储模块用于记录标定数据。图4是载荷控制器与载荷传感器的连接关系示意图。载荷传感器通过电流采集电路、电源GND输出电路与载荷控制器相连接。载荷控制器2为载荷测量而定制开发的汽车级产品，所有功能端口均带有反接、浪涌、静电、短路等保护，支持CAN标定、C程序二次开发；载荷控制器为载荷传感器供电，并采集载荷传感器的输出信号，通过解析、计算多个传感器的电流信号，算出当前车辆载荷值，通过CAN发到整车总线上，数据信息可被其它电控模块调用。车辆载荷测量装置的测量原理为，车架3配有载重物7时，车架3受重下沉，车架3与车桥4间距离缩短，载荷传感器1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆载荷测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、设定参数如下，车辆允许最大载荷为W Kg；载荷传感器的最大压缩量为H mm；载荷传感器输出电流为i mA，载荷传感器输出电流的最大值为imax mA；车辆安装有n个载荷传感器；根据上述参数，进行计算：/n单个载荷传感器的最大载荷值为A Kg，则：/nA＝W/n； (1)/n单个载荷传感器的载荷测量精度值为B Kg/mm，则由式(1)：/nB＝A/H/n ＝(W/n)/H； (2)/n单个载荷传感器的载荷值为x Kg，载荷传感器的相对压缩量为h mm，则由式(2)：/nx＝h*B/n ＝(h/H)*(W/n)； (3)/n载荷传感器的最大压缩量H与载荷传感器输出电流的最大值为imax mA；成比例关系，比例系数为k mA/mm，则：/nk＝imax/H； (4)/n载荷传感器输出电流i与载荷传感器的相对压缩量h成比例关系，由式(4)，其关系式为：/ni＝k*h/n ＝(h/H)*imax； (5)/n由式(3)、式(5)知，载荷传感器输出电流i与单个载荷传感器的载荷值为x的关系为：/nx＝(i/imax)*(W/n) (6)/n步骤2、记录n个载荷传感器的电流为：i...

【技术特征摘要】
1.一种车辆载荷测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、设定参数如下，车辆允许最大载荷为WKg；载荷传感器的最大压缩量为Hmm；载荷传感器输出电流为imA，载荷传感器输出电流的最大值为imaxmA；车辆安装有n个载荷传感器；根据上述参数，进行计算：
单个载荷传感器的最大载荷值为AKg，则：
A＝W/n；(1)
单个载荷传感器的载荷测量精度值为BKg/mm，则由式(1)：
B＝A/H
＝(W/n)/H；(2)
单个载荷传感器的载荷值为xKg，载荷传感器的相对压缩量为hmm，则由式(2)：
x＝h*B
＝(h/H)*(W/n)；(3)
载荷传感器的最大压缩量H与载荷传感器输出电流的最大值为imaxmA；成比例关系，比例系数为kmA/mm，则：
k＝imax/H；(4)
载荷传感器输出电流i与载荷传感器的相对压缩量h成比例关系，由式(4)，其关系式为：
i＝k*h
＝(h/H)*imax；(5)
由式(3)、式(5)知，载荷传感器输出电流i与单个载荷传感器的载荷值为x的关系为：
x＝(i/imax)*(W/n)(6)
步骤2、记录n个载荷传感器的电流为：i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7……in；
步骤3、设定n个载荷传感器所测得的载荷值为：x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7……xn；
步骤4、根据式(6)可依次计算n个载荷传感器分别对应载荷值量为：






则车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，陆小红，胡凯，
申请(专利权)人：无锡盛邦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32