| 专利名称： | 车辆轴荷确定方法及装置 | ||
| 专利名称(英文)： | Vehicle axle load determining method and device | ||
| 专利号： | CN201410806568.2 | 申请时间： | 20141222 |
| 公开号： | CN104833519A | 公开时间： | 20150812 |
| 申请人： | 北汽福田汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 102206 北京市昌平区沙河镇沙阳路 | ||
| 发明人： | 周敏; 马玮玮 | ||
| 分类号： | G01M17/007 | 主分类号： | G01M17/007 |
| 代理机构： | 北京中强智尚知识产权代理有限公司 11448 | 代理人： | 杜晶; 潘珺 |
| 摘要： | 本发明提供了一种车辆轴荷确定方法及装置。其中，车辆轴荷确定方法包括如下步骤：获取步骤，获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载后轴荷Fr1；后轴载荷确定步骤，根据车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。本发明可以在车辆设计阶段，根据车辆的一些可测量的参数来确定车辆满载时的后轴载荷Fr，与现有技术相比，本发明计算方法简单，误差率较小，可以更精确地选择满足设计要求的后悬架、后桥和轮胎，从而缩短开发时间，节约开发成本。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention provides a vehicle axle load determining method and a vehicle axle load determining device. The vehicle axle load determining method comprises the following steps : a step of acquiring a vehicle total weight M, a complete vehicle curb weight G, a vehicle inside full weight G1, a distance X between a barycenter of a driver and a central line of front wheels, a distance L between the front wheels and a center of a container, a wheel base D, and a no-load rear axle load Fr1; and a rear axle load determining step, namely a step of determining the rear axle load Fr during the full load of the vehicle according to the vehicle total weight M, the complete vehicle curb weight G, the vehicle inside full weight G1, the distance X between the barycenter of the driver and the central line of front wheels, the distance L between the front wheels and the center of the container, the wheel base D, and the no-load rear axle load Fr1. The vehicle axle load determining method is advantageous in that the rear axle load Fr during the full load of the vehicle can be determined according to the measurable parameters of the vehicle during the designing phase of the vehicle; by comparing with the prior art, the calculating method is simple, and the error rate is small; the rear suspension, the rear axle, and the tires, which are capable of satisfying the design requirements much better, can be selected accurately, and therefore the development time can be reduced, and the development costs can be saved. | ||
1.一种车辆轴荷确定方法，其特征在于，包括如下步骤： 获取步骤，获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾 驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L)、轴距(D)和 空载后轴荷Fr1；所述车内满载质量G1是指驾驶室内的乘坐人员的总质量； 后轴载荷确定步骤，根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满 载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L)、 轴距(D)和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
2.根据权利要求1所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述后轴载 荷确定步骤进一步包括： 后轮载荷确定子步骤，根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车内 满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L) 和轴距(D)确定车辆满载时的后轮载荷Fr2； 后轴载荷确定子步骤，根据车辆满载时的后轮载荷Fr2和空载后轴荷Fr1确 定车辆满载时的后轴载荷Fr。
3.根据权利要求2所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述后轮载 荷确定子步骤中根据下式确定后轮载荷： G1×X+(M-G-G1)×L＝Fr2×D。
4.根据权利要求2所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述后轴载 荷确定子步骤中根据下式确定后轴载荷： Fr＝Fr1+Fr2。
5.根据权利要求1所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述驾驶员 质心至前轮中心线的距离X按照下式确定： X＝x-a 上式中，x为R点至前轮中心线的距离，a为大于等于40且小于等于60 的常数。
6.根据权利要求5所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述a为50。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于， 还包括： 前轴载荷确定步骤，根据车辆满载时的后轴载荷Fr和车辆总质量M确定 车辆满载时的前轴载荷Ff。
8.根据权利要求7所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述前轴载 荷确定步骤中根据下式确定前轴载荷Ff： Ff＝M-Fr。
9.一种车辆轴荷确定装置，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、 驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L)、轴距(D) 和空载后轴荷Fr1；所述车内满载质量G1是指驾驶室内的乘坐人员的总质量； 后轴载荷确定模块，用于根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车 内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离 (L)、轴距(D)和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
10.根据权利要求9所述的车辆轴荷确定装置，其特征在于，还包括： 前轴载荷确定模块，用于根据车辆满载时的后轴载荷Fr和车辆总质量M 确定车辆满载时的前轴载荷Ff。
1.一种车辆轴荷确定方法，其特征在于，包括如下步骤： 获取步骤，获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾 驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L)、轴距(D)和 空载后轴荷Fr1；所述车内满载质量G1是指驾驶室内的乘坐人员的总质量； 后轴载荷确定步骤，根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满 载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L)、 轴距(D)和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
2.根据权利要求1所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述后轴载 荷确定步骤进一步包括： 后轮载荷确定子步骤，根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车内 满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L) 和轴距(D)确定车辆满载时的后轮载荷Fr2； 后轴载荷确定子步骤，根据车辆满载时的后轮载荷Fr2和空载后轴荷Fr1确 定车辆满载时的后轴载荷Fr。
3.根据权利要求2所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述后轮载 荷确定子步骤中根据下式确定后轮载荷： G1×X+(M-G-G1)×L＝Fr2×D。
4.根据权利要求2所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述后轴载 荷确定子步骤中根据下式确定后轴载荷： Fr＝Fr1+Fr2。
5.根据权利要求1所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述驾驶员 质心至前轮中心线的距离X按照下式确定： X＝x-a 上式中，x为R点至前轮中心线的距离，a为大于等于40且小于等于60 的常数。
6.根据权利要求5所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述a为50。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于， 还包括： 前轴载荷确定步骤，根据车辆满载时的后轴载荷Fr和车辆总质量M确定 车辆满载时的前轴载荷Ff。
8.根据权利要求7所述的车辆轴荷确定方法，其特征在于，所述前轴载 荷确定步骤中根据下式确定前轴载荷Ff： Ff＝M-Fr。
9.一种车辆轴荷确定装置，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、 驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离(L)、轴距(D) 和空载后轴荷Fr1；所述车内满载质量G1是指驾驶室内的乘坐人员的总质量； 后轴载荷确定模块，用于根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车 内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离 (L)、轴距(D)和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
10.根据权利要求9所述的车辆轴荷确定装置，其特征在于，还包括： 前轴载荷确定模块，用于根据车辆满载时的后轴载荷Fr和车辆总质量M 确定车辆满载时的前轴载荷Ff。
翻译：技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆轴荷确定方法及装置。
背景技术
为满足整车设计的承载要求，在整车设计阶段需要对车辆的后轴荷进行计 算分配，以选择满足承载要求的后悬架、后桥和轮胎。目前，在车辆的设计阶 段，一般是通过如下方法确定车辆后轴在满载状态下的轴荷：先通过试验方法 确定整车的质心，再根据确定的整车质心计算出车辆后轴的轴荷；但该方法存 在如下缺陷：通过试验方法确定的整车质心误差较大，进而使通过该质心确定 的后轴的轴荷误差也较大，从而使根据该后轴的轴荷选择的后悬架、后桥和后 轮胎很难能满足设计认证的要求，进而需要不断地重新确定整车质心，可以看 出，通过该方法确定后轴的轴荷的过程较为繁琐，大大地增加了设计人员的工 作量，延长了开发周期，增加了开发成本。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种车辆轴荷确定方法及装置，旨在解决在车辆设 计阶段确定后轴载荷的方法比较繁琐及误差较大的问题。
一个方面，本发明提出了一种车辆轴荷确定方法，该方法包括如下步骤： 获取步骤，获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员 质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载后轴荷 Fr1；所述车内满载质量G1是指驾驶室内的乘坐人员的总质量；后轴载荷确定 步骤，根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶 员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载后轴 荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
进一步地，上述车辆轴荷确定方法中，所述后轴载荷确定步骤进一步包括： 后轮载荷确定子步骤，根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满载 质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L和轴 距D确定车辆满载时的后轮载荷Fr2；后轴载荷确定子步骤，根据车辆满载时 的后轮载荷Fr2和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
进一步地，上述车辆轴荷确定方法中，所述后轮载荷确定子步骤中根据下 式确定后轮载荷：G1×X+(M-G-G1)×L＝Fr2×D。
进一步地，上述车辆轴荷确定方法中，所述后轴载荷确定子步骤中根据下 式确定后轴载荷：Fr＝Fr1+Fr2。
进一步地，上述车辆轴荷确定方法中，所述驾驶员质心至前轮中心线的距 离X按照下式确定：X＝x-a；上式中，x为R点至前轮中心线的距离，a为大 于等于40且小于等于60的常数。
进一步地，上述车辆轴荷确定方法中，所述a为50。
进一步地，上述车辆轴荷确定方法还包括：前轴载荷确定步骤，根据车辆 满载时的后轴载荷Fr和车辆总质量M确定车辆满载时的前轴载荷Ff。
进一步地，上述车辆轴荷确定方法中，所述前轴载荷确定步骤中根据下式 确定前轴载荷Ff：Ff＝M-Fr。
本发明中提供的方法，可以在车辆的设计阶段，根据车辆的总质量M、整 车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮 至货箱中心的距离L和轴距D来确定车辆满载时的后轴载荷Fr，与现有技术 中通过试验方法确定整车质心进而确定后轴载荷的方式相比，本发明仅将上述 各参数通过一系列的计算即可得到车辆满载时的后轴载荷Fr，计算方法简单， 不需要多次地反复试验，大大地减少了设计人员的工作量；此外，通过该方法 得到的后轴载荷的误差率较小，可以更精确地选择满足设计要求的后悬架、后 桥和轮胎，从而缩短开发时间，节约开发成本。
另一方面，本发明还提出了一种车辆轴荷确定装置，该装置包括：获取模 块，用于获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质 心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载后轴荷 Fr1；所述车内满载质量G1是指驾驶室内的乘坐人员的总质量；后轴载荷确定 模块，用于根据所述车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、 驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载 后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
进一步地，上述车辆轴荷确定装置还包括：前轴载荷确定模块，用于根据 车辆满载时的后轴载荷Fr和车辆总质量M确定车辆满载时的前轴载荷Ff。
本发明可以在车辆的设计阶段，根据车辆的总质量M、整车整备质量G、 车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距 离L和轴距D来确定车辆满载时的后轴载荷Fr，与现有技术中通过试验方法 确定整车质心进而确定后轴载荷的方式相比，本发明仅将上述各参数通过一系 列的计算即可得到车辆满载时的后轴载荷Fr，计算方法简单，不需要多次地反 复试验，大大地减少了设计人员的工作量；此外，通过该方法得到的后轴载荷 的误差率较小，可以更精确地选择满足设计要求的后悬架、后桥和轮胎，从而 缩短开发时间，节约开发成本。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并 不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的 部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的车辆轴荷确定方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的车辆轴荷确定方法中，相关参数的标示图；
图3为本发明实施例提供的车辆轴荷确定方法中，确定后轴载荷的方法流 程图；
图4为本发明实施例提供的车辆轴荷确定方法的又一流程图；
图5为本发明实施例提供的车辆轴荷确定装置的结构框图；
图6为本发明实施例提供的车辆轴荷确定装置的又一结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被 这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本 公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参见图1，图1为本发明实施例提供的车辆轴荷确定方法的流程图。如图 所示，该方法包括如下步骤：
获取步骤S11，获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、 驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载 后轴荷Fr1。
其中，车辆总质量M是指车辆满载时的整车质量，即车辆自重、人和货 物的总质量；整车装备质量G是指车辆完全装备好的质量，包括润滑油、燃料、 随车工具、备胎、灭火器、千斤顶等所有装置的质量；车内满载质量G1是指 驾驶室内的乘坐人员的总质量；参见图2，前轮至货箱中心的距离L是指车辆 满载时货物的质心C点到前轮中心线AA'的距离；驾驶员质心至前轮中心线 的距离X是指驾驶员的质心E点到前轮中心线AA'的距离；轴距D是指前轮 中心线AA'和后轮中心线BB'之间的距离；空载后轴荷Fr1是车辆空载时后轴 所承受的载荷；具体实施时，以上各参数均可以通过测量获得，具体测量方法 均为本领域技术人员所公知，故不赘述。
后轴载荷确定步骤S12，根据车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满 载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴 距D和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
参见图3，本发明实施例中，后轴载荷确定步骤S2可以进一步包括：后轮 载荷确定子步骤S31，根据车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量 G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L和轴距D 确定车辆满载时的后轮载荷Fr2；具体实施时，可以根据公式G1×X+(M-G-G1) ×L＝Fr2×D确定后轮载荷Fr2；后轴载荷确定子步骤S32，根据车辆满载时的 后轮载荷Fr2和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr，具体实施时，可 以根据公式Fr＝Fr1+Fr2确定车辆满载时的后轴载荷Fr。
需要说明的是，根据车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量 G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L和轴距D 确定车辆满载时的后轮载荷Fr2的方法并不仅限于上述方法，具体实施时，还 可以通过其他方法来确定车辆满载时的后轮载荷Fr2，本发明对根据车辆的总 质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距 离X、前轮至货箱中心的距离L和轴距D确定车辆满载时的后轮载荷Fr2的具 体方法不做任何限定。
本实施例中提供的方法，可以在车辆的设计阶段，根据车辆的总质量M、 整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前 轮至货箱中心的距离L和轴距D来确定车辆满载时的后轴载荷Fr，与现有技 术中通过试验方法确定整车质心进而确定后轴载荷的方式相比，本实施例仅将 上述各参数通过一系列的计算即可得到车辆满载时的后轴载荷Fr，计算方法简 单，不需要多次地反复试验，大大地减少了设计人员的工作量；此外，通过该 方法得到的后轴载荷的误差率较小，可以更精确地选择满足设计要求的后悬 架、后桥和轮胎，从而缩短开发时间，节约开发成本。
上述实施例中，驾驶员质心至前轮中心线的距离X可以按照下式确定： X＝x-a；该式中，x为车辆R点至前轮中心线AA'的距离，a为大于等于40 且小于等于60的常数。其中，R点为车辆设计时的设计参考点，即乘坐基准 点。需要说明的是，a的单位与x的单位相同。优选地，a的取值为50。
参见图4，在本发明的另一种实施方式中，包括如下步骤：
获取步骤S41，获取车辆总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、 驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和车辆 空载后轴荷Fr1。该步骤的具体实施过程参见上述实施例即可，本实施例在此 不再赘述。
后轴载荷确定步骤S42，根据车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满 载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴 距D和空载后轴荷Fr1确定车辆满载时的后轴载荷Fr；该步骤的具体实施过程 参见上述实施例即可，本实施例在此不再赘述。
前轴载荷确定步骤S43，根据车辆满载时的后轴载荷Fr和车辆总质量M确 定车辆满载时的前轴载荷Ff，具体实施时，可以根据Ff＝M-Fr来确定前轴载荷 Ff。
可以看出，本实施例可以根据车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满 载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L和 轴距D来确定车辆满载时的前轴载荷Ff和后轴载荷Fr，与现有技术相比，本 实施例仅将上述各参数通过一系列的计算即可得到车辆满载时的前轴载荷Ff和后轴载荷Fr，计算方法简单，不需要多次地反复试验，大大地减少了设计人 员的工作量；此外，通过该方法得到的前轴载荷Ff和后轴载荷Fr的误差率较 小，可以更精确地选择满足设计要求的前后悬架、前后桥和轮胎，从而缩短开 发时间，节约开发成本。
装置实施例：
参见图5，图5为本发明实施例还提供的车辆轴荷确定装置的结构框图。 如图所示，该装置包括：获取模块510，用于获取车辆总质量M、整车整备质 量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中 心的距离L、轴距D和空载后轴荷Fr1；后轴载荷确定模块520，用于根据车辆 的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线 的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和空载后轴荷Fr1确定车辆满载 时的后轴载荷Fr。
本实施例的具体实施过程参见上述方法实施例即可，本发明在此不再赘 述。
本实施例可以在车辆的设计阶段，根据车辆的总质量M、整车整备质量G、 车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距 离L和轴距D来确定车辆满载时的后轴载荷Fr，计算方法简单，不需要多次 地反复试验，大大地减少了设计人员的工作量；此外，通过该方法得到的后轴 载荷的误差率较小，可以更精确地选择满足设计要求的后悬架、后桥和轮胎， 从而缩短开发时间，节约开发成本。
参见图6，图6为本发明实施例提供的车辆轴荷确定装置的又一结构框图。 如图所示，该装置包括：获取模块610，用于获取车辆总质量M、整车整备质 量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中 心的距离L、轴距D和空载后轴荷Fr1；后轴载荷确定模块620，用于根据车辆 的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、驾驶员质心至前轮中心线 的距离X、前轮至货箱中心的距离L、轴距D和实测后轴荷空载Fr2确定车辆 满载时的后轴载荷Fr；前轴载荷确定模块630，用于根据车辆满载时的后轴载 荷Fr和车辆总质量M确定车辆满载时的前轴载荷Ff。
本实施例可以根据车辆的总质量M、整车整备质量G、车内满载质量G1、 驾驶员质心至前轮中心线的距离X、前轮至货箱中心的距离L和轴距D来确定 车辆满载时的前轴载荷Ff和后轴载荷Fr，计算方法简单，不需要多次地反复试 验，大大地减少了设计人员的工作量；此外，通过该方法得到的前轴载荷Ff和后轴载荷Fr的误差率较小，可以更精确地选择满足设计要求的前后悬架、前 后桥和轮胎，从而缩短开发时间，节约开发成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
