[實用新型]一種基于單片機(jī)的汽車重心測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120509202.0
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN202433152U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王旭;劉坤;席曉哲
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G01M1/12
• 分類號: G01M1/12
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及汽車安全穩(wěn)定性領(lǐng)域，具體的說，涉及一種基于單片機(jī)的汽車重心測量裝置。

背景技術(shù)

汽車的重心位置是影響汽車牽引性能優(yōu)劣的重要因素，也是影響汽車側(cè)滑、跑偏和前輪喪失轉(zhuǎn)向能力的直接因素。在汽車的動力學(xué)仿真計算中，也需要用到車體重心這一參數(shù)，如果該參數(shù)不準(zhǔn)確，將直接影響到汽車動力學(xué)仿真的結(jié)果。此外，當(dāng)前道路交通翻車事故頻發(fā)的主要原因大多是由于超載、超速等造成，而這些事故的直接理論原因則是車輛操縱穩(wěn)定性失控，違背了車輛懸架、車輛重心等客觀因素的約束。因此，在汽車設(shè)計和定型試驗過程中，對汽車重心位置的計算與檢測是有效改善汽車的運行穩(wěn)定性以及合理分配汽車軸重和輪重的一個重要措施。汽車重心的水平位置和縱向位置可以通過精確測量前、后車輪的軸荷和左、右側(cè)車輪的載荷計算出來。但對于汽車重心高度的測量，其測量設(shè)備和實驗測量精度隨采用的方法的不同而不同。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的汽車重心測量系統(tǒng)的一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、測量數(shù)據(jù)不夠精確等缺點，本實用新型的目的在于，提供一種基于單片機(jī)的汽車重心測量裝置。

為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案：

一種基于單片機(jī)的汽車重心測量裝置，其特征在于，該裝置至少包括安裝在汽車左右輪稱重傳感器和后軸安裝的角度傳感器，稱重傳感器和角度傳感器通過信號調(diào)理模塊連接一個單片機(jī)，單片機(jī)上連接有電源。

本實用新型的其他特點是，單片機(jī)采用MC9S12DG128型16位單片機(jī)。

所述信號調(diào)理模塊采用儀表放大器AD623對信號進(jìn)行放大。

所述的單片機(jī)還有上位機(jī)軟件。

本實用新型的基于單片機(jī)的汽車重心測量裝置，能夠保證稱重檢測裝置的穩(wěn)定性、采集數(shù)據(jù)的同步性和可靠性，且計算結(jié)果準(zhǔn)確，具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)和成本低等特點，且在實際應(yīng)用中運行穩(wěn)定，測量數(shù)據(jù)精確，具有較好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型的重心高度測量示意圖；

圖2是本實用新型的硬件結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是裝置的主程序流程圖。

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實施方式

1、重心測量原理

重心測量采用力矩平衡法進(jìn)行測量，這種方法所需設(shè)備少，比較容易實現(xiàn)。如圖1所示，圖1為重心高度測量示意圖。為避免車輛傾斜產(chǎn)生位移，把汽車前、后懸架都鎖死。將汽車后軸放在電阻應(yīng)變式地中衡上，后軸前后方都不能放三角木，以免產(chǎn)生附加力矩，另一軸任意抬高。由幾何模型可知，汽車重心高度Hg為：

Hg=L(mb′-mb)mttanθ±rbs]]>

式中：L為軸距，取左右軸距測量值的平均值；θ為前軸抬高角度；m_t為車輛總質(zhì)量；m_b為后軸載荷，取左右后軸載荷的平均值；m′_b為車輛抬高時后軸載荷；r_bs為后輪靜力學(xué)半徑，取左右輪靜力學(xué)半徑的平均值。

同時應(yīng)該注意到，汽車是一個彈性系統(tǒng)，傾斜時會受鎖死狀態(tài)的懸架、輪胎等元件彈性變形的影響。因此測試時應(yīng)慢慢抬高一軸(最少4階段)，對每一階段的抬高角度及另一軸的負(fù)荷分別進(jìn)行記錄。然后根據(jù)記錄結(jié)果作軸載質(zhì)量和相應(yīng)的抬高角度正切的坐標(biāo)曲線圖，并求得對應(yīng)抬高角度軸載質(zhì)量平均值，再根據(jù)平均值來計算結(jié)果。

2、硬件設(shè)計

如圖2所示，本實施例給出一種基于單片機(jī)的汽車重心測量裝置的硬件結(jié)構(gòu)框圖，該裝置至少包括安裝在汽車左右輪稱重傳感器和后軸安裝的角度傳感器，稱重傳感器和角度傳感器通過信號調(diào)理模塊連接一個單片機(jī)，單片機(jī)上連接有電源。