汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，先将车辆开在试验台上保持平衡静止，车辆各轮胎分别压在试验台上的四个称重板上，各称重板下面的四个称重板传感器可分别测得所受压力g1～g16，及各称重板所受压力P1～P4，并可得到测试汽车总质量Ptotal，根据公式：

Automatic measuring method for vehicle wheelbase, wheelbase and centroid position

The invention discloses an automatic measuring method of car wheelbase, axle distance and center of mass center position. First, the vehicle is kept on the test bed to keep the balance still, the vehicle tires are pressed on the four weighing plates on the test rig, and the four weighing plate sensors under each weighing board can measure the pressure G1 to G16 respectively, and the weight plates of each weighing board are subjected to each of the weighing plates. The pressure is P1 to P4, and the total vehicle mass Ptotal can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法
本专利技术涉及车辆检测
，尤指一种汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法。
技术介绍
汽车质心位置是影响汽车行驶安全性能的关键技术指标，根据国家标准-《GB17578-2013，客车上部结构强度要求及试验方法》中附录I车辆质心的测量以及行业标准-《JT/T887-2014客车质心位置测量方法》，对测量要求确定质心横向、纵向、高度三个方向的质心位置数值。在质心横向、纵向位置的测量时可使用轮荷计在水平地面上进行，相对简单，而在质心高度方向的测量时，需要将试验车辆前后轴形成高度差，目的为使车辆倾斜，同时要限制车辆滚动，通过测量车辆轴距与前后轴高度差计算出车辆倾斜角度(或由角度测量直接读取)，同时读取各个轮荷计的数据用于质心计算。该测量方法在实际应用中，受多种因素限制，通常需要多次试验修正数据，试验耗时较长且误差较大。在上述质心位置测量方法的具体应用中，通常需要使用轮荷计、起重设备、辅助工器具，需要配合的工作较多，如试验准备、起吊辅助人员、数据记录等，完成数据采集后，通常还需要对汽车的轮距、轴距进行测量工作，存在一定的测量误差，综合以上数据来进行质心计算，导致整个试验过程耗时较长且误差较大，受试验经验限制，一般试验人员不易于掌握全套试验方法。因此，如何设计一种全自动的轮距、轴距、质心位置的测量是本专利技术人潜心研究的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其可以全自动进行汽车轮距、轴距及质心位置的测量，且测量时间大大缩短、数据准确性高。为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为：一种汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其包括以下测量步骤：(1)将测试车辆开在试验台上保持平衡静止状态，使测试车辆的四个轮胎分别压在试验台上的四块称重板上，各称重板下面的四个称重板传感器可分别测得所受压力g1～g16，从而得到各称重板所受压力P1～P4，并可以得到测试车辆总质量Ptotal，根据下面公式可分别计算出水平状态测试车辆轴距L、前、后轮距T1、T2：其中：Q1、Q5分别为前、后单个称重板传感器安装点的纵向距离；Q2为前、后轴所压称重板传感器安装点之间的纵向距离；Q3为单个称重板传感器安装点的横向距离；Q4为左右轮所压称重板传感器安装点之间的横向距离；g1～g16分别为各称重板传感器所受的压力；P1～P4分别为各称重板所受压力，公式T1：正向开车上试验台时为前轮距，逆向开车上试验台时为后轮距，公式T2：正向开车上台时为后轮距，逆向开车上台时为前轮距；(2)将试验台进行预定角度的翻转，翻转角度由设置于旋转轴上的角度传感器测得，使测试车辆仍处于平衡静止状态，测出倾斜状态下测试车辆的质心高度h0：其中：α是试验台翻转的角度；l是测试车辆质心距离前轮的距离；t是测试车辆质心距离车辆中线的距离，且当T2＞T1时用上式，当T2＜T1时用下式。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中所述步骤(2)中质心高度h0计算公式所需的质心距前轴位置计算公式为：其中P3、P4为两个称重板所受压力；L为车辆轴距；Ptotal为测试车辆总质量。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中所述步骤(2)中质心高度h0计算公式所需的质心距车辆中线计算公式为2其中P1～P4分别为各称重板所受压力；T1、T2为前、后轮距；Ptotal为测试车辆总质量。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中所述步骤(1)中的车辆轴距L、前、后轮距T1、T2测量公式及步骤(2)中质心高度h0测量公式均为PLC编写的内置算法，均通过试验台操作系统一键完成计算，且步骤(1)中在水平状态下测得的前、后轮距T1、T2、总质量Ptotal、水平质心数据存储用于步骤(2)中的质心高度h0二次计算。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中所述步骤(1)、(2)中的试验台包括与试验台基础在同一平面且一端铰接于试验台基础上的机械平台结构，所述机械平台结构上表面设有四个开口槽，各所述开口槽内分别设有称重板，各所述称重板底面左、右侧与对应开口槽的槽底之间分别设有所述的称重板传感器，所述机械平台结构与试验台基础之间设有举升结构，所述试验台通过举升结构实现角度旋转及定位。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中各所述称重板的左、右侧与对应开口槽之间分别设有两个所述侧向支撑滚轮。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中所述机械平台结构一端通过旋转轴与试验台基础铰接，所述旋转轴上设有所述角度传感器。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中所述举升结构包括液压油缸，所述液压油缸的缸体及伸缩杆的悬置端分别固定于所述试验台基础和所述机械平台结构上。本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其中所述试验台基础上表面设有阶梯槽，所述机械平台结构设于所述阶梯槽内，所述机械平台结构的一端铰接于阶梯槽侧壁上，所述机械平台结构的另一端搭置于阶梯槽的台阶上。采用上述方案后，本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法通过侧翻的方法来实现前、后轮距T1、T2、轴距L、质心位置的确定，在可翻转的机构平台结构上布置可独立测量正压力信息的四块称重板，每块称重板下布置四个称重板传感器，试验时先将车辆轮胎压在称重板上，进行水平质心计算，通过内置的计算公式，系统自动计算出测试车辆的前、后轮距T1、T2，轴距L，水平质心的横向、纵向位置，测试车辆在机械平台结构翻转后由高精度角度传感器采集平台角度信息，布置在每个称重板下面的四个称重板传感器仅采集称重板垂直于机械平台结构方向的正压力，完成对轮胎正压力信息的二次采集，通过内置的算法，系统自动调用所需水平状态的数据，计算出测试车辆的质心高度h0，该测量方法中所有的数据采集均通过传感器信号采集至PLC可编程控制器或通过程序编写时直接嵌入参数，整个过程无需人工干预，减少了多次测量误差与人为输入的误差，从而保证了试验数据的准确性与效率，其全自动进行汽车轮距、轴距及质心位置的测量，测量时间大大缩短、数据准确性高。附图说明图1是试验车辆用本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法水平测试状态示意图；图2是试验车辆用本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法倾斜测试状态示意图；图3是用本专利技术对试验车辆的轴距、轮距、质心横向、纵向算法示意图；图4是本专利技术汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法的质心高度位置计算算法推导图。下面结合附图，通过实施例对本专利技术做进一步的说明；具体实施方式本专利技术一种汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其包括以下测量步骤：(1)如图1所示，将测试车辆1开在试验台后，使测试车辆1的各轮胎4分别压在试验台上的四块称重板2上，停车熄火使测试车辆1处于平衡静止状态，各称重板2下面的四个悬臂梁式称重板传感器3可以分别测得所受压力g1～g16，本方案使用的16个称重板传感器3的数据均可独立显示与储存，并可得到各称重板2所受压力P1～P4，及测试车辆1总质量Ptotal，通过PLC编写的内置算法公式，在试验台操作系统上一键完成计算，下面为内置算法各公式，分别可算出测试车辆1的轴距L、前、后轮距T1、T2，并且水平状态下测试的轮距T1、T2、总质量Ptotal、水平质心数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其特征在于，包括以下测量步骤：(1)将测试车辆开在试验台上保持平衡静止状态，使测试车辆的四个轮胎分别压在试验台上的四块称重板上，各称重板下面的四个称重板传感器可分别测得所受压力g1～g16，从而得到各称重板所受压力P1～P4，并可以得到测试车辆总质量Ptotal，根据下面公式可分别计算出水平状态测试车辆轴距L、前、后轮距T1、T2：

【技术特征摘要】
1.一种汽车轮距、轴距、质心位置自动测量方法，其特征在于，包括以下测量步骤：(1)将测试车辆开在试验台上保持平衡静止状态，使测试车辆的四个轮胎分别压在试验台上的四块称重板上，各称重板下面的四个称重板传感器可分别测得所受压力g1～g16，从而得到各称重板所受压力P1～P4，并可以得到测试车辆总质量Ptotal，根据下面公式可分别计算出水平状态测试车辆轴距L、前、后轮距T1、T2：其中：Q1、Q5分别为前、后单个称重板传感器安装点的纵向距离；Q2为前、后轴所压称重板传感器安装点之间的纵向距离；Q3为单个称重板传感器安装点的横向距离；Q4为左右轮所压称重板传感器安装点之间的横向距离；g1～g16分别为各称重板传感器所受的压力；P1～P4分别为各称重板所受压力，公式T1：正向开车上试验台时为前轮距，逆向开车上试验台时为后轮距，公式T2：正向开车上台时为后轮距，逆向开车上台时为前轮距；(2)将试验台进行预定角度的翻转，翻转角度由设置于旋转轴上的角度传感器测得，使测试车辆仍处于平衡静止状态，测出倾斜状态下测试车辆的质心高度h0：

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东，李勇，李奎，文二明，张良，夏明珠，
申请(专利权)人：中机科北京车辆检测工程研究院有限公司，长沙金阳机械设备科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11