[发明专利]一种车辆质心检测系统和方法

说明书

本发明涉及一种车辆质心检测系统和方法，测量车辆静态质心和车辆动态质心，属于车辆测量技术领域。测量车辆静态质心时，通过车辆静态检测装置的多支点与倾斜平台模式，共用同一套硬件结构分别测量车辆的静态水平质心和纵向质心，极大简化了参与计算的物理参数，测量过程中被测车辆只需停放在支撑平台上，无其他约束，操作方便简单、误差小。测量车辆动态质心时，通过多支点测量，分析被测车辆的质量分布，依据合力矩为零这一原理，完成水平方向各个轴向的动态质心位置的计算，为车辆的质心设计分析和稳定运行提供技术与数据支持。

技术领域

本发明属于车辆测量技术领域，尤其涉及一种车辆质心检测系统和方法。

背景技术

车辆质心关系到车辆运行的稳定性，如果质心设计不合理，将极大影响车辆机动的稳定性。若质心位置太过靠前或靠后，将会降低车辆装备的爬坡性能；若质心位置偏左或偏右，不利于在倾斜路面的驾驶；若质心位置设置过高，可能导致高速机动时车辆侧翻。

现有的质心测量技术，往往过多引入被测物体的物理参数和测量平台参数，测量计算存在结果误差大、不稳定、测量条件要求高和测量步骤复杂等问题。且质心测量通常只能测量车辆静态质心，对于行驶中的车辆无法准确测量车辆动态质心，缺乏实时质心数据为车辆平稳预警提供支持。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种车辆质心检测系统和方法，利用多支点与倾斜平台测量车辆的静态水平质心和静态纵向质心，利用多支点测量车辆的动态质心；质心检测系统硬件结构简单、质心检测方法简单、误差小、为车辆平稳行驶提供实时数据的支持。

一方面，本发明提供了一种车辆质心检测系统，具体包括静态质心测量装置和动态质心测量装置；

所述静态质心测量装置包括平台、第一称重测量组件以及倾斜支撑组件；所述第一称重测量组件用于在支撑平台处于水平状态时，获取平台上被测车辆的第一重量读数，基于所述第一重量读数以得到平台上被测车辆的静态水平质心；所述倾斜支撑组件用于支撑所述平台的高端，所述称重测量组件用于支撑倾斜平台的低端，使得所述平台处于倾斜状态，基于支撑平台低端的所述称重测量组件的第二重量读数和平台倾斜角度，得到平台上被测车辆的静态纵向质心；

所述动态质心测量装置包括第二称重测量组件，第二称重测量组件用于获取车辆在行驶状态下的第三重量读数，基于所述第三重量读数和所述静态水平质心得到被测车辆行驶状态下水平方向的质心位置。

进一步的，所述第一称重测量组件包括第一称重传感器、信号变送器、信号采集卡。

进一步的，所述信号采集卡数量为一，所述第一称重传感器为四个，并且分别与四个所述信号变送器一一对应连接，所述信号变送器的一端连接所述称重传感器，另一端连接信号采集卡；利用位于所述支撑平台四角位置的四个所述第一称重传感器获取平台上被测车辆的第一重量读数；利用位于所述支撑平台一侧的两个所述第一称重传感器得到所述第二重量读数。

进一步的，所述第二称重测量组件包括压片式称重传感器、信号变送器和信号采集卡。

进一步的，所述信号采集卡数量为一，所述信号变送器与所述压片式称重传感器数量相同且一一对应连接，每个所述信号变送器的一端连接对应的所述压片式称重传感器，另一端连接所述信号采集卡；所述压片式称重传感器安装于车辆轮轴两端，数量为车辆轮轴数的两倍。

进一步的，使用所述车辆质心检测系统测量车辆质心位置，包括如下步骤：

使用静态质心测量装置测量车辆的水平质心位置和纵向质心位置；

使用动态质心测量装置车辆在行驶状态下的水平动态质心位置。

进一步的，所述使用静态质心测量装置测量车辆的水平质心位置，包括如下步骤：