[发明专利]一种两轴汽车质心高度的测量计算方法

说明书

本发明公开了一种两轴汽车质心高度的测量计算方法,先测量汽车静止状态时的轴距L、整车重量G和静态整车姿态角deg0；接着测量汽车加速制动时，汽车的加速度数值a0和整车姿态角deg；最后通过测量汽车加速、制动过程中的加速度变化和姿态角的变化，根据汽车加速度与轴荷之间的关系，以及悬架在静止和制动过程中高度变化，根据各变化量之间的几何关系，从而得到利用加速度和整车姿态角的变化来得到质心高度计算方法。本发明只需要采集汽车姿态角及加速度值，不要固定悬架等繁琐的操作，相对于现有技术，本发明的优势在于测量方法简单、测量设备普遍、测量过程安全、测量结果准确。

技术领域

本发明车属于车辆测量技术领域，具体涉及一种两轴汽车质心高度的测量计算方法。

背景技术

车辆质心位置分为水平方向位置和竖直方向的位置，竖直方向的位置称质心高度。汽车质心高度是汽车动力控制中的一个重要参数，其对汽车的侧倾稳定性、操纵稳定性有着非常重要的作用。特别是罐车、泵车及SUV等质心较高的车辆，在极限工况下极易侧翻，且侧翻事故的危害程度通常极大。配置主动侧倾控制系统的现代车辆往往需要准确测量质心高度，由于质心高度的测量是最为重要但又最为不易测量的参数之一，所以对汽车质心高度的精确测量具有重要的应用意义。目前，国内外测定汽车质心高度的方法主要有摇摆法、质量反应法、划线法等静态测量法和动态测量法等。现有的静态测量方法，往往需要固定悬架，因而使得测量过程较为费时费力，并且固定不牢时会产生测量误差，使得测量的精度不高。因此，研制开发一种测量方法简单、测量设备普遍、测量过程安全、测量结果准确两轴汽车质心高度的测量计算方法是客观需要的。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种测量方法简单、测量设备普遍、测量过程安全、测量结果准确两轴汽车质心高度的测量计算方法。

本发明所采取的技术方案详述如下：

一种两轴汽车质心高度的测量计算方法，包括以下步骤：

步骤一：选择一条平直、足够长的路面作为汽车行驶的测试路面，要求测试路面的附着系数≥0.6，接着在汽车的行驶方向上安装加速度传感器和整车姿态角传感器，汽车的驾驶室内安装显示器，显示器能显示加速度传感器和整车姿态角传感器的测量数值；

步骤二：汽车在测试路面上处于静止状态时,先利用汽车专用测量尺测量汽车前轴轴心到后轴轴心的轴距L,利用地秤测量整车重量G，利用整车姿态角传感器测量静态整车姿态角deg0；

步骤三：将车辆在测试路面进行加速行驶，当汽车加速到测速V0时，利用加速度传感器记录加速度的数值，利用姿态角传感器测量整车姿态角的数值,接着踩动汽车制动板，并观察加速度a0和整车姿态角deg的数值变化,当加速后的加速度达到指定数值a0、整车姿态角为deg时，让加速度数值a0和整车姿态角deg保持2秒以上后，保持汽车的制动板不动，让汽车保持匀减速状态行驶，直至停止；

步骤四：质心高度的计算

①汽车在制动情况下，根据汽车设计理论可知，因轴荷转移导致前轴增加的轴荷为

因轴荷转移导致后轴减小的轴荷为

其中：h为质心高度，g为重力加速度，取9.8m/s^2，a为制动减速度；

②将汽车整车坐标X、Y、Z上的点(0,0,0)指定为A点,汽车静态时，A点距离测试路面的垂直高度为h_f0,在制动的过程中，A点距离测试路面的垂直高度为h_f，

根据汽车悬架的设计理论特性可知，在制动的过程中，A点降低的高度为：

x_f＝h_f0-h_f (4)