[实用新型]一种基于单片机的汽车重心测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车安全稳定性领域，具体的说，涉及一种基于单片机的汽车重心测量装置。

背景技术

汽车的重心位置是影响汽车牵引性能优劣的重要因素，也是影响汽车侧滑、跑偏和前轮丧失转向能力的直接因素。在汽车的动力学仿真计算中，也需要用到车体重心这一参数，如果该参数不准确，将直接影响到汽车动力学仿真的结果。此外，当前道路交通翻车事故频发的主要原因大多是由于超载、超速等造成，而这些事故的直接理论原因则是车辆操纵稳定性失控，违背了车辆悬架、车辆重心等客观因素的约束。因此，在汽车设计和定型试验过程中，对汽车重心位置的计算与检测是有效改善汽车的运行稳定性以及合理分配汽车轴重和轮重的一个重要措施。汽车重心的水平位置和纵向位置可以通过精确测量前、后车轮的轴荷和左、右侧车轮的载荷计算出来。但对于汽车重心高度的测量，其测量设备和实验测量精度随采用的方法的不同而不同。

发明内容

针对现有的汽车重心测量系统的一些结构复杂、测量数据不够精确等缺点，本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的汽车重心测量装置。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种基于单片机的汽车重心测量装置，其特征在于，该装置至少包括安装在汽车左右轮称重传感器和后轴安装的角度传感器，称重传感器和角度传感器通过信号调理模块连接一个单片机，单片机上连接有电源。

本实用新型的其他特点是，单片机采用MC9S12DG128型16位单片机。

所述信号调理模块采用仪表放大器AD623对信号进行放大。

所述的单片机还有上位机软件。

本实用新型的基于单片机的汽车重心测量装置，能够保证称重检测装置的稳定性、采集数据的同步性和可靠性，且计算结果准确，具有硬件结构简单、容易实现和成本低等特点，且在实际应用中运行稳定，测量数据精确，具有较好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的重心高度测量示意图；

图2是本实用新型的硬件结构框图；

图3是装置的主程序流程图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

1、重心测量原理

重心测量采用力矩平衡法进行测量，这种方法所需设备少，比较容易实现。如图1所示，图1为重心高度测量示意图。为避免车辆倾斜产生位移，把汽车前、后悬架都锁死。将汽车后轴放在电阻应变式地中衡上，后轴前后方都不能放三角木，以免产生附加力矩，另一轴任意抬高。由几何模型可知，汽车重心高度Hg为：

Hg=L(mb′-mb)mttanθ±rbs]]>

式中：L为轴距，取左右轴距测量值的平均值；θ为前轴抬高角度；m_t为车辆总质量；m_b为后轴载荷，取左右后轴载荷的平均值；m′_b为车辆抬高时后轴载荷；r_bs为后轮静力学半径，取左右轮静力学半径的平均值。

同时应该注意到，汽车是一个弹性系统，倾斜时会受锁死状态的悬架、轮胎等元件弹性变形的影响。因此测试时应慢慢抬高一轴(最少4阶段)，对每一阶段的抬高角度及另一轴的负荷分别进行记录。然后根据记录结果作轴载质量和相应的抬高角度正切的坐标曲线图，并求得对应抬高角度轴载质量平均值，再根据平均值来计算结果。

2、硬件设计

如图2所示，本实施例给出一种基于单片机的汽车重心测量装置的硬件结构框图，该装置至少包括安装在汽车左右轮称重传感器和后轴安装的角度传感器，称重传感器和角度传感器通过信号调理模块连接一个单片机，单片机上连接有电源。