CN105181201A - 行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法，其包括：第一，在汽车的板簧上安装压力检测装置，以检测行驶中避震器对轮轴的作用力F₁；第二，在板簧的底部与轮轴之间安装加速度传感器，以检测行驶中轮轴在垂直方向上的加速度a，加速度a取向上为正方向；第三，测出汽车的轮轴与轮胎一起的质量M；第四，设汽车与地面之间的压力为F₂，根据牛顿第三定律可得到公式：F₂＝Mg+F₁-Ma，计算机便可计算得到压力F₂；以及第五，通过在汽车的行驶过程中计算机便制作出压力F₂随着时间而变化的数据图。本发明对数据的采集简单方便、成本较低，根据F₂的变化情况得到路面的振动情况，以找到安装称重装置的合适位置。

Description

行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法

技术领域

本发明涉及道路车辆的称重领域，特别涉及一种行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法。

背景技术

车辆的负荷对道路的使用寿命有着十分重要影响，当车辆超载行驶时将会损坏道路，从而使得公路维修费用巨增。另外，由于载重量超过了车辆的额定吨位，使得车辆的性能受到影响，首先是车辆的稳定性受到影响，其次在弯道和纵坡较大路段，由于超载使得车辆的动力性能受到影响，从而严重威胁车辆的行驶安全性。因此，需要在道路上设置车辆称重装置，以监测在道路上快速行驶的车辆的载重情况。

由于路况的影响，汽车在不同的路段上行驶所产生的振动均不相同，如果把称重装置铺设于汽车行驶时振动较大的路面，则会影响称重装置的检测精度。通过测出车辆对地面动载荷的大小来找出动载荷最小的地方，即路面最平整的地方，在此处铺设动态称重装置(weigh-in-motion即WIM)，这样便可以使动态称重的测量结果的误差最小。目前，测动载荷大小通用的方法是在轮胎上安装TPMS装置以测量行驶中轮胎与地面之间的压力变化，从而可以判断路况的振动性，但是TPMS的费用昂贵，且车辆的轮胎数量多，从而导致检测路况振动性的成本较高。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法，从而克服现有的检测方式的成本较高的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法，其中，包括如下步骤：第一，在汽车的板簧上安装压力检测装置，以检测行驶中汽车的避震器对轮轴的作用力F₁，并把数据输送给计算机；第二，在板簧的底部与轮轴之间安装加速度传感器，以检测行驶中轮轴在垂直方向上的加速度a，并把数据输送给计算机，加速度a取向上为正方向；第三，测出汽车的轮轴与轮胎一起的质量M，并把数据输送给计算机；第四，设汽车与地面之间的压力为F₂，根据牛顿第三定律可得到公式：F₂＝Mg+F₁-Ma，计算机通过质量M和在行驶过程中测出的作用力F₁及加速度a便可计算得到压力F₂；以及第五，通过在汽车的行驶过程中持续进行检测和计算，计算机便制作出压力F₂随着时间而变化的数据图。

优选地，上述技术方案中，所述压力检测装置为一拉线传感器，该拉线传感器的本体设置于车底且位于所述板簧的上方，且该拉线传感器的拉线头与所述板簧的底部固定连接

优选地，上述技术方案中，所述加速度传感器与所述计算机之间设置有一信号放大器。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过压力检测装置和加速度传感器对数据的采集简单方便，且成本较低，其根据F₂随时间的变化情况便可得到路面的振动情况，从而找到安装称重装置的合适位置。

附图说明

图1是根据本发明行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法的流程图。

图2是根据本发明的压力检测装置和加速度传感器安装示意图。

图3是根据本发明的受力分析示意图。

主要附图标记说明：

1-板簧；2-压力检测装置；3-加速度传感器；4-计算机，41-数据采集器；5-信号放大器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图3所示，根据本发明具体实施方式的一种实施例为：一种行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法，如图1所示，其包括了如下五个步骤：

第一，如图2所示，在汽车的板簧1上安装压力检测装置2，以检测行驶中汽车的避震器通过板簧1对轮轴的作用力F₁，并把数据输送给计算机4，计算机4设置有数据采集器41，以接收和处理这些数据。优选地，如图2所示，压力检测装置2为一拉线传感器，拉线传感器的本体固定设置于车底且位于板簧1的上方，且拉线传感器的拉线头与板簧1的底部固定连接，在对行驶中汽车与地面的压力测试前，先通过对汽车增加负载来通过拉线传感器得到板簧1的形变量，从而对板簧1的形变量与负载的大小之间的关系记录到计算机4中进行标定，以在对行驶中汽车与地面的压力测试过程中，通过拉线传感器检测板簧1的形变量来间接获得避震器通过板簧1对轮轴的作用力F₁的大小，拉线传感器的安装和检测方便，成本较低。

第二，如图2所示，在板簧1的底部与轮轴之间安装加速度传感器3，以检测行驶中轮轴在垂直方向上的加速度a，并把数据输送给计算机4的数据采集器41，加速度a取向上为正方向。优选地，如图2所示，加速度传感器3与计算机4的数据采集器41之间设置有一信号放大器5，以提高检测的准确性和灵敏性，从而提高测试精度。

第三，测出汽车的轮轴与轮胎一起的质量M，并把数据输送给计算机4的数据采集器41。由于汽车的轮胎是安装于轮轴上，因此轮轴与轮胎作为一个整体受到的作用力F₁和加速度a是相同的，故需要测出的是两者一起的质量M。

第四，设汽车与地面之间的压力为F₂，如图3所示，根据牛顿第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，可得到公式：F₂＝Mg+F₁-Ma，计算机4通过质量M和在行驶过程中测出的作用力F₁及加速度a便可计算得到压力F₂。

第五，最后，通过在汽车的行驶过程中持续进行检测和计算，计算机1便制作出压力F₂随着时间而变化的数据图，以获得路面的振动情况。在F₂变化较大的区域，表示路况振动较大，不适合安装称重装置，在F₂变化较小，比较平稳的区域，表示路况振动较小，汽车行驶过程平稳，这个区域便是安装称重装置的理想区域。

本发明通过压力检测装置2和加速度传感器3对数据的采集简单方便，且成本较低，其根据F₂随时间的变化情况便可得到路面的振动情况，从而找到安装称重装置的合适位置，本发明的测试过程简单，结果准确。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一，在汽车的板簧上安装压力检测装置，以检测行驶中汽车的避震器对轮轴的作用力F₁，并把数据输送给计算机；

第二，在板簧的底部与轮轴之间安装加速度传感器，以检测行驶中轮轴在垂直方向上的加速度a，并把数据输送给计算机，加速度a取向上为正方向；

第三，测出汽车的轮轴与轮胎一起的质量M，并把数据输送给计算机；

第四，设汽车与地面之间的压力为F₂，根据牛顿第三定律可得到公式：F₂＝Mg+F₁-Ma，计算机通过质量M和在行驶过程中测出的作用力F₁及加速度a便可计算得到压力F₂；以及

第五，通过在汽车的行驶过程中持续进行检测和计算，计算机便制作出压力F₂随着时间而变化的数据图。

2.根据权利要求1所述的行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法，其特征在于，所述压力检测装置为一拉线传感器，该拉线传感器的本体设置于车底且位于所述板簧的上方，且该拉线传感器的拉线头与所述板簧的底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的行驶中的汽车与地面之间的压力的测试方法，其特征在于，所述加速度传感器与所述计算机之间设置有一信号放大器。