本發(fā)明涉及汽車重量測(cè)量，尤其涉及一種車載稱重系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，商用車超載壓壞高架橋、壓壞路面問(wèn)題頻發(fā)，交通部門制定了一系列措施限制用戶超載，針對(duì)用戶超載現(xiàn)象，需要后臺(tái)車輛載重監(jiān)管；市場(chǎng)中不光交通部門對(duì)于車輛載重有需求，針對(duì)一些大宗品牌，也需要后臺(tái)商品流向管控和車輛載重管控；針對(duì)于城市垃圾車、渣土車等商用車，他們采取計(jì)重收費(fèi)的盈利模式；而在整車端，也需要更精準(zhǔn)的載重信息去優(yōu)化amt換擋策略和ebs制動(dòng)策略。

2、以上這些場(chǎng)景，都需要汽車的載重信息。以往，均依靠于地磅稱重，這需要有一個(gè)較大的場(chǎng)地放置地磅稱重設(shè)備，車輛稱重需要去到專用的場(chǎng)地，只能分次稱重，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整車的重量，也無(wú)法避免車輛中途竄貨或者超載的現(xiàn)象。目前國(guó)內(nèi)外法規(guī)逐步提出了車載稱重系統(tǒng)的需求，國(guó)內(nèi)外商用車主機(jī)廠和相關(guān)供應(yīng)鏈也均在儲(chǔ)備車載稱重技術(shù)。

3、cn103909858a公開(kāi)了一種鋼板彈簧懸架車輛自稱重系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通過(guò)導(dǎo)線相連的位移傳感器、電子控制單元及顯示屏，對(duì)于單軸板簧懸架，所述位移傳感器布置在車軸中間的板簧壓板上；對(duì)于平衡懸架，所述位移傳感器分別布置在單側(cè)板簧的兩端，所述電子控制單元將各所述位移傳感器所傳入的信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)計(jì)算后得到整車的總重量；然而該現(xiàn)有技術(shù)使用位移傳感器，測(cè)量精度有限。

4、cn116358677a公開(kāi)了一種基于轉(zhuǎn)角傳感器的商用車載重測(cè)量方法及系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制器、lcd顯示屏、電源。所述數(shù)據(jù)采集模塊由磁吸導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)和測(cè)量裝置組成。當(dāng)車輛載重發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)安裝在商用車車架縱梁和鋼板彈簧之間的數(shù)據(jù)采集模塊，將鋼板彈簧與商用車車架縱梁的相對(duì)位移變化量轉(zhuǎn)化為角度變化量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、超重警示等功能；然而該現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種車載稱重系統(tǒng)及方法，可以對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)重量測(cè)量及顯示，可有效避免卡車超載現(xiàn)象。本發(fā)明安裝維護(hù)方便、精度較高，解決了現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和測(cè)量精度低的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供了下述方案

3、一種車載稱重系統(tǒng)，包括稱重系統(tǒng)控制器，所述稱重系統(tǒng)控制器分別電連接有角度傳感器系統(tǒng)、顯示裝置和軸荷偏置標(biāo)定裝置；

4、所述角度傳感器系統(tǒng)，用于采集角度信息并將信號(hào)發(fā)送至所述稱重系統(tǒng)控制器；

5、所述稱重系統(tǒng)控制器，用于接收所述角度傳感器和所述軸荷偏置標(biāo)定裝置發(fā)送的信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算；

6、所述顯示裝置，用于將所述稱重系統(tǒng)控制器處理和運(yùn)算之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；

7、所述軸荷偏置標(biāo)定裝置，用于標(biāo)定載重量并寫入所述稱重系統(tǒng)控制器。

8、進(jìn)一步的，所述角度傳感器系統(tǒng)包括吊環(huán)角度傳感器和車架角度傳感器，每個(gè)所述吊環(huán)角度傳感器設(shè)置于車輛的對(duì)應(yīng)的板簧吊環(huán)上；所述車架角度傳感器設(shè)置于車架上。

9、角度傳感器設(shè)置在板簧吊環(huán)和車架上，安裝簡(jiǎn)單便于操作。

10、一種車載稱重方法，基于上述的車載稱重系統(tǒng)，包括以下步驟：

11、s1:采集不同車輛載荷下的吊環(huán)角度和車架角度，將角度信號(hào)發(fā)送至所述稱重系統(tǒng)控制器；

12、s2:根據(jù)所述角度信號(hào)計(jì)算得到車重信息；

13、s3:根據(jù)車重信息，判斷車輛是否超載；

14、s4:若超載，則將所述車重信息和超載警示信息進(jìn)行顯示提醒。

15、進(jìn)一步的，還包括在步驟s1之前或步驟s4之后，若車重信息的數(shù)值超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)軸荷偏置量重新標(biāo)定車輛各軸載重量，并寫入所述稱重系統(tǒng)控制器中。

16、進(jìn)一步的，所述步驟s1包括測(cè)量第i軸第j板簧的吊環(huán)角度αij，其中i＝1，2，…；j＝1,2；測(cè)量車架角度β；并將αij和β的角度信號(hào)發(fā)送至所述稱重系統(tǒng)控制器。

17、進(jìn)一步的，所述步驟s2包括根據(jù)吊環(huán)角度αij和車架角度β計(jì)算每個(gè)吊環(huán)與車架垂線的相對(duì)角度θij，θij＝αij-β，其中i＝1，2，…；j＝1,2；

18、根據(jù)所述相對(duì)角度θij以及車架、吊環(huán)與板簧之間的幾何關(guān)系計(jì)算當(dāng)前載重下的板簧弧高；

19、計(jì)算孤高位移變化量，所述孤高位移變化量為當(dāng)前載重下的板簧弧高與車輛空載時(shí)各板簧對(duì)應(yīng)的空載弧高的差值；

20、計(jì)算板簧載重量，所述板簧載重量等于所述板簧剛度與板簧弧高變化量的乘積；所述板簧剛度和空載弧高預(yù)設(shè)于所述稱重系統(tǒng)控制器中。

21、相對(duì)角度θij是計(jì)算板簧弧高變化量的必要參數(shù)，通過(guò)板簧弧高變化量計(jì)算板簧載重量，實(shí)際上是通過(guò)計(jì)算將板簧因承受上部荷載產(chǎn)生的形變轉(zhuǎn)化為板簧的載重量。

22、進(jìn)一步的，所述步驟s2還包括將車輛空載時(shí)各板簧對(duì)應(yīng)的空載重量m0ij以及空載總質(zhì)量m0預(yù)設(shè)于所述稱重系統(tǒng)控制器中，其中m0＝∑m0ij，i＝1,2，…；j＝1,2；

23、計(jì)算當(dāng)前載重下單個(gè)板簧的載重量mij以及相對(duì)于空載狀態(tài)的載重變化量δmij，δmij＝mij-m0ij，其中i＝1,2，…；j＝1,2。

24、所述稱重系統(tǒng)控制器預(yù)設(shè)有車輛空載時(shí)的板簧空載弧高、板簧對(duì)應(yīng)的空載重量、板簧剛度，板簧、吊環(huán)和車架的幾何參數(shù)等參數(shù)，稱重時(shí)只需測(cè)量角度信息，免除了空載的標(biāo)定過(guò)程，使操作和計(jì)算更為簡(jiǎn)單，效率更高。

25、進(jìn)一步的，所述步驟s2還包括計(jì)算單軸重量mi，mi＝∑mij，其中i＝1,2，…；j＝1,2；

26、計(jì)算整車重量m，m＝∑mi，其中i＝1,2，…；

27、計(jì)算貨物重量δm，δm＝m-m0。

28、進(jìn)一步的，所述步驟s3包括設(shè)置整車重量超載限值ma和單軸重量超載限值mb，將m、mi分別與ma、mb進(jìn)行比對(duì)，若m＞ma，則發(fā)送整車重量超載警示信息；若mi＞mb，則發(fā)送第i軸重量超載警示信息。

29、當(dāng)整車或某軸的重量超載時(shí)，稱重系統(tǒng)控制器發(fā)送超載警示信息提醒監(jiān)測(cè)人員及時(shí)采取措施，避免因超載發(fā)生危險(xiǎn)。

30、進(jìn)一步的，所述步驟s4包括根據(jù)車重信息和超載信息顯示各單軸重量、整車重量和貨物重量以及超載報(bào)警符號(hào)，并將超載的軸或者整車顯示顏色變?yōu)榫绢伾?/p>

31、顯示裝置顯示車重信息，便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)超載時(shí)顯示超載報(bào)警符號(hào)，并將超載部位顯示顏色變?yōu)榫绢伾?，能夠快速直觀地提醒監(jiān)測(cè)人員。

32、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

33、本發(fā)明利用了板簧懸架系統(tǒng)中的板簧吊環(huán)與車架角度變化與車輛載重的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行車輛載重的測(cè)量，可以對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)重量測(cè)量及顯示，可有效避免卡車超載現(xiàn)象；本發(fā)明所需硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，安裝維護(hù)方便且精度較高，還可在由于板簧剛度衰減或更換板簧等情況導(dǎo)致車載稱重系統(tǒng)顯示數(shù)值與實(shí)際稱重?cái)?shù)值差異較大時(shí)進(jìn)行偏置標(biāo)定，進(jìn)一步保證了稱重的準(zhǔn)確性；本發(fā)明將整車空載參數(shù)、板簧參數(shù)、懸架系統(tǒng)參數(shù)預(yù)設(shè)到稱重系統(tǒng)控制器中，免除了空載的標(biāo)定過(guò)程，操作更為簡(jiǎn)單，效率更高。

1.一種車載稱重系統(tǒng)，其特征在于，包括稱重系統(tǒng)控制器，所述稱重系統(tǒng)控制器分別電連接有角度傳感器系統(tǒng)、顯示裝置和軸荷偏置標(biāo)定裝置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載稱重系統(tǒng)，其特征在于，所述角度傳感器系統(tǒng)包括吊環(huán)角度傳感器(1)和車架角度傳感器(2)，每個(gè)所述吊環(huán)角度傳感器(1)設(shè)置于車輛的對(duì)應(yīng)的板簧吊環(huán)上；所述車架角度傳感器(2)設(shè)置于車架上。

3.一種車載稱重方法，基于權(quán)利要求2所述的車載稱重系統(tǒng)，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載稱重方法，其特征在于，還包括在步驟s1之前或步驟s4之后，若車重信息的數(shù)值超過(guò)預(yù)設(shè)閾值，則根據(jù)軸荷偏置量重新標(biāo)定車輛各軸載重量，并寫入所述稱重系統(tǒng)控制器中。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載稱重方法，其特征在于，所述步驟s1包括測(cè)量第i軸第j板簧的吊環(huán)角度αij，其中i＝1，2，…；j＝1,2；測(cè)量車架角度β；并將αij和β的角度信號(hào)發(fā)送至所述稱重系統(tǒng)控制器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車載稱重方法，其特征在于，所述步驟s2包括根據(jù)吊環(huán)角度αij和車架角度β計(jì)算每個(gè)吊環(huán)與車架垂線的相對(duì)角度θij，θij＝αij-β，其中i＝1，2，…；j＝1,2；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車載稱重方法，其特征在于，所述步驟s2還包括將車輛空載時(shí)各板簧對(duì)應(yīng)的空載重量m0ij以及空載總質(zhì)量m0預(yù)設(shè)于所述稱重系統(tǒng)控制器中，其中m0＝∑m0ij，i＝1,2，…；j＝1,2；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車載稱重方法，其特征在于，所述步驟s2還包括計(jì)算單軸重量mi，mi＝∑mij，其中i＝1,2，…；j＝1,2；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車載稱重方法，其特征在于，所述步驟s3包括設(shè)置整車重量超載限值ma和單軸重量超載限值mb，將m、mi分別與ma、mb進(jìn)行比對(duì)，若m＞ma，則發(fā)送整車重量超載警示信息；若mi＞mb，則發(fā)送第i軸重量超載警示信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車載稱重方法，其特征在于，所述步驟s4包括根據(jù)車重信息和超載信息顯示各單軸重量、整車重量和貨物重量以及超載報(bào)警符號(hào)，并將超載的軸或者整車顯示顏色變?yōu)榫绢伾?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及汽車重量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車載稱重系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括稱重系統(tǒng)控制器，所述稱重系統(tǒng)控制器分別電連接有角度傳感器系統(tǒng)、顯示裝置和軸荷偏置標(biāo)定裝置；所述方法包括采集不同車輛載荷下的吊環(huán)角度和車架角度，將角度信號(hào)發(fā)送至所述稱重系統(tǒng)控制器；根據(jù)所述角度信號(hào)計(jì)算得到車重信息；根據(jù)車重信息，判斷車輛是否超載；若超載，則將所述車重信息和超載警示信息進(jìn)行顯示提醒。本發(fā)明可以對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)重量測(cè)量及顯示，還可進(jìn)行偏置標(biāo)定，提高了稱重測(cè)量精度，可有效的避免卡車超載現(xiàn)象；本發(fā)明所需硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便且精度較高，操作更為便捷，效率更高，解決了現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和測(cè)量精度低的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉藝君,李英杰,劉偉,路琳,劉銘瑞,秦奡,趙彭澤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：一汽解放汽車有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19