[發(fā)明專利]一種多軸重型車輛車輪垂向載荷通用計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810348359.6
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108556850B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張不揚(yáng);趙偉強(qiáng);徐婷;宗長富;陳國迎;秦國鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B60W40/13
• 分類號: B60W40/13
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 姜美洋

本發(fā)明公開了一種多軸重型車輛車輪垂向載荷通用計(jì)算方法，包括：確定所述重型車輛空載時車輪垂向載荷和由狀態(tài)變化造成的垂向載荷變化計(jì)算重型車輛車輪垂向載荷，計(jì)算過程如下：F_zri＝F_zroi+ΔF_zri,F_zli＝F_zloi+ΔF_zli；本發(fā)明計(jì)算出的車輪垂向載荷精度較高，計(jì)算簡單，非常適用于實(shí)時的穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重型車輛穩(wěn)定性控制領(lǐng)域，具體涉及一種多軸重型車輛車輪垂向載荷通用計(jì)算方法。

背景技術(shù)

多軸卡車是公路運(yùn)輸、礦業(yè)運(yùn)輸?shù)闹匾匦蛙囆停壳俺Ｒ姷妮S數(shù)有3軸，4軸與5軸，當(dāng)然仍有更多軸的特殊車輛在軍事運(yùn)輸中應(yīng)用。多軸卡車多工作在大載荷下，工況惡劣，所以多軸卡車的穩(wěn)定性是汽車廠商與研發(fā)機(jī)構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn)。目前市場化的車輛上都或多或少安裝了穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。隨著傳感器在車輛上的應(yīng)用越來越廣泛，車輛的穩(wěn)定性主動控制系統(tǒng)得到了一定的完善。車輛的狀態(tài)，如側(cè)向加速度，縱向加速度，橫擺角速度，側(cè)傾角，側(cè)傾角速度等，都能夠用常用傳感器結(jié)合簡單的計(jì)算方法準(zhǔn)確獲得。但是仍有一些在車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中極為重要的狀態(tài)，比如車輪的實(shí)時垂向載荷，不容易測得。目前精準(zhǔn)的垂向載荷測量需要昂貴的六分力傳感器。如果不使用昂貴的六分力傳感，使用加速度傳感器測量軸的垂向加速度，或者用位移傳感器測量懸架形變這類方法來計(jì)算垂向載荷，計(jì)算結(jié)果會與實(shí)際結(jié)果偏差很大，需要大量的前期標(biāo)定工作，魯棒性欠佳。顯然多軸卡車需要考慮成本，不能使用價格昂貴的傳感器，由于軸數(shù)較多，工況較為復(fù)雜也不適用于使用測量懸架的方式來計(jì)算車輪垂向載荷。

同時，為了不使用昂貴的傳感器，一些研究中使用四分之一車輛模型，另一些只利用側(cè)向與縱向加速度建立簡單的模型，為了更準(zhǔn)確，還有一些研究利用側(cè)向與縱向加速度及側(cè)傾角，側(cè)傾角速度來建立整車側(cè)傾模型計(jì)算車輪的垂向載荷，但這些方法計(jì)算精度較差，且都是針對兩個軸的車輛開發(fā)的，并且這三種方法都不適合使用到多軸車輛上去，目前多軸車輛多會將車輛模型簡化成兩軸車輛，再利用動態(tài)載荷系數(shù)分配軸荷，這樣做魯棒性差，除了車輛參數(shù)外仍需標(biāo)定動態(tài)載荷系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種多軸重型車輛車輪垂向載荷通用計(jì)算方法，本發(fā)明的發(fā)明目的是解決現(xiàn)有計(jì)算方式由于軸數(shù)較多工況復(fù)雜導(dǎo)致計(jì)算成本高，不易計(jì)算的問題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種多軸重型車輛車輪垂向載荷通用計(jì)算方法，包括：

確定所述重型車輛空載時車輪垂向載荷和由狀態(tài)變化造成的垂向載荷變化計(jì)算重型車輛車輪垂向載荷，計(jì)算過程如下：

F_zri＝F_zroi+ΔF_zri,F_zli＝F_zloi+ΔF_zli；

式中，i＝1,…,n，n為軸數(shù)，F(xiàn)_zri為第i個軸右側(cè)車輪的垂直載荷，F(xiàn)_zli為第i個軸左側(cè)車輪的垂直載荷，F(xiàn)_zroi為第i個軸右側(cè)車輪空載時的垂直載荷，F(xiàn)_zloi為第i個軸左側(cè)車輪空載時的垂直載荷，ΔF_zri為第i個軸右側(cè)車輪的垂直載荷變化，ΔF_zli為第i個軸左側(cè)車輪的垂直載荷變化；

其中，所述第i個軸右側(cè)車輪的垂直載荷變化為

以及

所述第i個軸左側(cè)車輪的垂直載荷變化為