一种汽车侧倾中心位置测量装置及其计算方法

摘要

本发明涉及一种汽车侧倾中心位置测量装置,针对现有对汽车侧倾和侧翻研究存在的不足，提出了一种汽车侧倾中心位置测量装置，包括左后车轮垂向载荷传感器、左后悬架、质心传感单元、计算单元、右后悬架、右后车轮垂向载荷传感器、车速传感器、左前悬架、左前车轮垂向载荷传感器、右前车轮垂向载荷传感器、右前悬架等。本发明还涉及一种汽车侧倾中心位置计算方法。使用发明可以根据汽车各车轮的垂向载荷、汽车的横摆角速度、汽车的侧倾角和汽车的行驶车速，计算出汽车发生侧倾与侧翻时侧倾中心的位置，有效提高汽车侧翻预测与防侧翻控制系统效果。

主权项

一种汽车侧倾中心位置测量装置，包括车轮（1）、左后车轮垂向载荷传感器（2）、左后悬架（3）、车身（5）、质心传感单元（6）、计算单元（8）、右后悬架（9）、右后车轮垂向载荷传感器（10）、车速传感器（11）、后车桥（12）、前车桥（13）、左前悬架（14）、左前车轮垂向载荷传感器（15）、右前车轮垂向载荷传感器（16）、右前悬架（17），其特征在于，质心传感单元（6）包括侧向加速度传感器、横摆角速度传感器和侧倾角传感器，固定安装在车身（5）上的整车质心位置；后车桥（12）、前车桥（13）的两端与车轮（1）相连；左后悬架（3）的上端与车身（5）固连，左后悬架（3）的下端通过左后车轮垂向载荷传感器（2）固定安装在后车桥（12）上；右后悬架（9）的上端与车身（5）固连，右后悬架（9）的下端通过右后车轮垂向载荷传感器（10）固定安装在后车桥（12）上；左前悬架（14）的上端与车身（5）固连，左前悬架（14）的下端通过左前车轮垂向载荷传感器（15）固定安装在前车桥（13）上；右前悬架（17）的上端与车身（5）固连，右前悬架（17）的下端通过右前车轮垂向载荷传感器（16）固定安装在前车桥（13）上；车速传感器（11）固定安装在后车桥（12）的中部；左后车轮垂向载荷传感器（2）、质心传感单元（6）、右后车轮垂向载荷传感器（10）、车速传感器（11）、左前车轮垂向载荷传感器（15）、右前车轮垂向载荷传感器（16）均与计算单元（8）电连接。2.一种汽车侧倾中心位置计算方法，其特征在于，质心传感单元（6）能够测量汽车质心处的汽车的侧向加速度、汽车的横摆角速度、汽车的侧倾角加速度及汽车的侧倾角度，车速传感器（11）能够测量汽车的行驶车速，左后车轮垂向载荷传感器（2）、右后车轮垂向载荷传感器（10）、左前车轮垂向载荷传感器（15）、右前车轮垂向载荷传感器（16）能够测量各车轮所受的垂向载荷，计算单元（8）根据公式推求出汽车侧倾中心到地面的垂直距离h，存储并输出计算结果；计算单元（8）根据公式推求出汽车侧倾中心到右侧车轮中心的水平距离T₁，式中g为重力加速度，T为汽车两侧车轮的水平距离，M为整车质量，m_L为簧载质量，H为整车质心到地面的垂直距离，F₁为汽车右前车轮的垂直载荷，F₂为汽车左前车轮的垂直载荷，F₃为汽车右后车轮的垂直载荷，F₄为汽车左后车轮的垂直载荷，a_y为汽车的侧向加速度，ω为汽车的横摆角速度，为汽车的侧倾角，为汽车的侧倾角加速度，u为车速；F₁、F₂、F₃和 F₄分别由右前车轮垂向载荷传感器（16）、左前车轮垂向载荷传感器（15）、右后车轮垂向载荷传感器（10）和左后车轮垂向载荷传感器（2）反映，a_y、ω、和由质心传感单元（6）反映，u由车速传感器（11）反映。