用于车辆的载荷监控装置及具有其的车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于车辆的载荷监控装置，车辆具有簧上质量结构件和簧下质量结构件，载荷监控装置设在簧上质量结构件和簧下质量结构件之间，载荷监控装置包括：角位移传感器；第一联接件，第一联接件连接在簧上质量结构件和角位移传感器之间；第二联接件，第二联接件连接在簧下质量结构件和角位移传感器之间，其中第一联接件和第二联接件被构造成将簧上质量结构件和簧下质量结构件之间的相对位置位移转为相对角位移传输至角位移传感器。该用于车辆的载荷监控装置能够实现动态或静态地监控车辆载荷，测量精度高，测量速度快，结构简单，便于安装维修，持久耐用，在商业应用上前景广阔。本实用新型还提出一种具有该载荷监控装置的车辆。
【专利说明】用于车辆的载荷监控装置及具有其的车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车机械结构领域，具体涉及一种用于车辆的载荷监控装置及具有其的车辆。
【背景技术】
[0002]为使汽车具有更长的使用寿命和更佳工作状态，需要从静态动态两方面对汽车进行载荷监控。例如:车辆装载时需要监控车辆的静态载荷是否超载，如果超载则需要减轻负荷。车辆行驶时需要监控车辆的动态载荷是否超限，并由此判断行驶路面条件。如果动态载荷波动太大则意味着路面不平整导致车辆大幅度颠簸，驾驶员应该尽快驶离坏路，改换到平整路面行驶。
[0003]现有的汽车通常装载有压敏电阻做成的压力传感器，仅能够测量出车辆在静止时的质量，并不能动态监控车辆在行驶时的瞬时载荷。并且基于压敏电阻的压力传感器还有测量精度低、测量速度慢、易损坏、不耐用等缺点。
实用新型内容
[0004]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的不能动态监控车辆载荷的技术问题。
[0005]为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种能够实现动态监控的用于车辆的载荷监控装置。本实用新型的第二个目的在于提出一种具有车辆载荷监控装置的车辆。
[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型实施例的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述车辆具有簧上质量结构件和簧下质量结构件，所述载荷监控装置设在所述簧上质量结构件和所述簧下质量结构件之间，所述载荷监控装置包括:角位移传感器；第一联接件，所述第一联接件连接在所述簧上质量结构件和所述角位移传感器之间；第二联接件，所述第二联接件连接在所述簧下质量结构件和所述角位移传感器之间，其中所述第一联接件和所述第二联接件被构造成将所述簧上质量结构件和所述簧下质量结构件之间的相对位置位移转为相对角位移传输至所述角位移传感器。
[0007]本实用新型上述实施例的用于车辆的载荷监控装置，通过将所述簧上质量结构件和所述簧下质量结构件之间的相对位置位移转为相对角位移传输至所述角位移传感器，实现动态或静态地监控车辆载荷。该装置测量精度高，测量速度快，结构简单，便于安装维修，持久耐用，在商业应用上前景广阔。
[0008]另外，根据本实用新型实施例的用于车辆的载荷监控装置还可以具有如下附加技术特征:
[0009]可选地，所述角位移传感器包括:本体；套设在所述本体外部的环形连接部，所述环形连接部与所述第一联接件连接；回转轴，所述回转轴可枢转地设在所述本体内且一端伸出所述本体，所述回转轴与所述第二联接件连接。
[0010]可选地，所述环形连接部与所述第一联接件螺钉连接。
[0011 ] 可选地，所述第一联接件形成为板状件，所述第一联接件上具有通孔，其中所述通孔套设在所述本体上。
[0012]可选地，所述第一联接件的远离所述环形连接部的一侧表面上具有限位滑轨，所述第二联接件上具有限位凸起，所述限位凸起可滑动地配合在所述限位滑轨上以对所述第一联接件和所述第二联接件之间的相对旋转角度进行限定。
[0013]可选地，所述第二联接件包括:第一支架，所述第一支架的第一端固定在所述回转轴上，其中所述限位凸起形成在所述的第一支架的第一端下端；以及球头连杆，所述球头连杆的两端分别连接在所述第一支架上和所述簧下质量结构件上。
[0014]可选地，所述第一支架形成为大体弧形板。
[0015]可选地，所述第一支架的远离所述环形连接部的一侧向外突出形成有加强条。
[0016]可选地，所述加强条与所述第一支架形状相同。
[0017]可选地，所述第二联接件进一步包括:第二支架，所述第二支架连接在所述球头连杆和所述簧下质量结构件之间。
[0018]可选地，所述第二联接件还包括:第三支架，所述第三支架焊接在所述簧下质量结构件上，其中所述第二支架连接在所述球头连杆和所述第三支架之间。
[0019]可选地，所述第一联接件与所述簧上质量结构件螺钉连接。
[0020]可选地，所述簧上质量结构件为副车架，所述簧下质量结构件为摆臂。
[0021]为了实现上述目的，根据本实用新型实施例的车辆，包括上文公开的任一种用于车辆的载荷监控装置。
[0022]基于上述与用于车辆的载荷监控装置相似的结构特点，根据本实用新型实施例的车辆具有能够动态静态监控车辆载荷的优点。
[0023]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0025]图1是本实用新型实施例的用于车辆的载荷监控装置的结构示意图。
[0026]图2是本实用新型实施例的用于车辆的载荷监控装置的装配示意图。
[0027]图3是本实用新型实施例的角位移传感器的结构示意图。
[0028]图4是簧上质量结构件与簧下质量结构件相对位置与角位移传感器的输出电压信号的关系曲线。
[0029]图5是根据本实用新型实施例的车辆监控方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]图1和图2分别示出了本实用新型实施例的载荷监控装置的结构示意图和装配示意图。如图1和图2所示，车辆具有簧上质量结构件I和簧下质量结构件2。载荷监控装置设在簧上质量结构件I和簧下质量结构件2之间。载荷监控装置可以包括角位移传感器
3、第一联接件4和第二联接件5。第一联接件4连接在簧上质量结构件I和角位移传感器3之间。第二联接件5连接在簧下质量结构件2和角位移传感器3之间。其中第一联接件4和第二联接件5被构造成将簧上质量结构件I和簧下质量结构件2之间的相对位置位移转为相对角位移传输至角位移传感器3。
[0032]本实用新型上述实施例的用于车辆的载荷监控装置，通过将簧上质量结构件和簧下质量结构件之间的相对位置位移转为相对角位移传输至角位移传感器，实现动态或静态地监控车辆载荷。该装置测量精度高，测量速度快，结构简单，便于安装维修，持久耐用，在商业应用上前景广阔。
[0033]可选地，簧上质量结构件I可以为副车架，簧下质量结构件2可以为摆臂。
[0034]角位移传感器3如图3所示，具体可以包括本体31、环形连接部32和回转轴33。环形连接部32套设在本体31，该环形连接部32与第一联接件4连接。例如，环形连接部32可以与第一联接件4螺钉连接。回转轴33可枢转地设在本体31内且一端伸出本体31。回转轴33与第二联接件5连接。本体31与回转轴33的相对角位移越大，角位移传感器3的输出信号(通常为电压信号)越强。
[0035]第一联接件4可以形成为板状件。可选地，第一联接件4可以与簧上质量结构件I螺钉连接。第一联接件4上具有通孔，其中该通孔套设在角位移传感器3的本体31上。优选地，第一联接件4的远离环形连接部32的一侧表面上还具有限位滑轨40，第二联接件上具有限位凸起50，限位凸起50可滑动地配合在限位滑轨40上以对第一联接件4和第二联接件5之间的相对旋转角度进行限定。对相对旋转角度进行限定的目的是为了将角位移传感器3的工作行程控制在合理范围内。
[0036]第二联接件5具体包括第一支架51和球头连杆52。第一支架51的第一端固定在回转轴33上,其中限位凸起50形成在第一支架51的第一端下端。球头连杆52的两端分别连接在第一支架51上和簧下质量结构件2上。其中，第一支架51可以形成为大体弧形板。可选地，第一支架51的远离环形连接部32的一侧向外突出形成有加强条510。该加强条510起到增加强度的作用。加强条510可以第一支架51形状相同。
[0037]在本实用新型的另一个实施例中，第二联接件5可以进一步包括第二支架53。第二支架53连接在球头连杆52和簧下质量结构件2之间。
[0038]在本实用新型的又一个实施例中，第二联接件5还可以进一步包括第三支架54。第三支架54可以焊接在簧下质量结构件2上，其中第二支架53连接在球头连杆52和第三支架54之间。
[0039]本实用新型上述实施例的用于车辆的载荷监控装置，当簧上质量结构件I和簧下质量结构件2发生位置相对位移时，角位移传感器3中的本体31由于本体31经第一联接件4与簧上质量结构件I相连而与簧上质量结构件I同步运动，同时，角位移传感器3中的回转轴33由于回转轴33经过第一支架51、球头连杆52、第二支架53和第三支架54与簧下质量结构件2相连而与簧下质量结构件2做同步运动。由此，将簧上质量结构件I和簧下质量结构件2之间的相对位置位移转为相对角位移传输至角位移传感器3。图4示出了簧上质量结构件I与簧下质量结构件2相对位置与角位移传感器3的输出电压信号的关系，为直线函数关系。
[0040]本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括上文公开的任一种用于车辆的载荷监控
>J-U ρ?α装直。
[0041]基于上述与用于车辆的载荷监控装置相似的结构特点，根据本实用新型实施例的车辆具有能够动态静态监控车辆载荷的优点。
[0042]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面结合实施例阐述如何利用本实用新型的用于车辆的载荷监控装置进行车辆状态监控。如图5所示，利用本实用新型的载荷监控装置的车辆状态监控方法可以包括以下步骤:
[0043]S1.实时地检测车辆的簧上质量结构件与簧下质量结构件之间的相对位置并生成相对位置信号，以生成簧上质量结构件与簧下质量结构件之间的相对位置-时间曲线。
[0044]具体地，可以利用本实用新型的载荷监控装置检测车辆的簧上质量结构件与簧下质量结构件之间的相对位置。本实用新型的载荷监控装置具有体积小、安装方便、测量精度高等优点。
[0045]S2.根据簧上质量结构件与簧下质量结构件之间的相对位置-时间曲线，判断路面是否坏路和/或车辆是否需要保养。
[0046]可选地，当簧上 质量结构件与簧下质量结构件之间的相对位置-时间曲线的单边振幅大于预设振幅阈值时，判断路面为坏路。
[0047]可选地，将簧上质量结构件与簧下质量结构件之间的相对位置根据数值大小分为I至η档，设定每i档相对位置的权重系数为ξ i，将第i档相对位置的累计次数记为ci，当
η
大于预设疲劳阈值时，判断车辆需要保养，其中1、η为整数且I≤i≤η。
/=1
[0048]S3当判断结果为坏路或者车辆需要保养时，进行报警。
[0049]可选地，还包括步骤S4:监测车辆的当前车速，根据当前车速为零时的相对位置信号判断车辆是否超载，当判断结果为超载时，进行报警。
[0050]可选地，当当前车速除以云端服务器采集簧上质量结构件与簧下质量结构件之间的相对位置-时间曲线的正负变化频率的商小于预设距离阈值时，判断车辆需要减速，进行报警。
[0051]需要说明的是，本实用新型提出的车辆监控方法中的各个数据处理及逻辑判断步骤可以由本地的车载控制器来实现，可以借助无线传输技术由远程的云端服务器来实现。由于云端服务器能够节约车辆上的硬件成本，且能够搜集多辆车辆的动态情况进行大数据综合处理运用，因此优选由云端服务器来完成。
[0052]上述的车辆监控方法，具有算法简单、处理速度快的优点，不仅能实时监控报警车辆的载荷情况，还可以起到动态监控报警、车辆衰老监控报警，进而提高了形成安全性，延长了车辆使用寿命。
[0053]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺
时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0054]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0055]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0056]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0057]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
[0058]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述车辆具有簧上质量结构件和簧下质量结构件，所述载荷监控装置设在所述簧上质量结构件和所述簧下质量结构件之间，所述载荷监控装置包括: 角位移传感器； 第一联接件，所述第一联接件连接在所述簧上质量结构件和所述角位移传感器之间；第二联接件，所述第二联接件连接在所述簧下质量结构件和所述角位移传感器之间，其中所述第一联接件和所述第二联接件被构造成将所述簧上质量结构件和所述簧下质量结构件之间的相对位置位移转为相对角位移传输至所述角位移传感器。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述角位移传感器包括: 本体； 套设在所述本体外部的环形连接部，所述环形连接部与所述第一联接件连接； 回转轴，所述回转轴可枢转地设在所述本体内且一端伸出所述本体，所述回转轴与所述第二联接件 连接。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述环形连接部与所述第一联接件螺钉连接。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第一联接件形成为板状件，所述第一联接件上具有通孔，其中所述通孔套设在所述本体上。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第一联接件的远离所述环形连接部的一侧表面上具有限位滑轨，所述第二联接件上具有限位凸起，所述限位凸起可滑动地配合在所述限位滑轨上以对所述第一联接件和所述第二联接件之间的相对旋转角度进行限定。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第二联接件包括: 第一支架，所述第一支架的第一端固定在所述回转轴上，其中所述限位凸起形成在所述的第一支架的第一端下端；以及 球头连杆，所述球头连杆的两端分别连接在所述第一支架上和所述簧下质量结构件上。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第一支架形成为大体弧形板。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第一支架的远离所述环形连接部的一侧向外突出形成有加强条。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述加强条与所述第一支架形状相同。
10.根据权利要求6所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第二联接件进一步包括: 第二支架，所述第二支架连接在所述球头连杆和所述簧下质量结构件之间。
11.根据权利要求10所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第二联接件还包括:第三支架，所述第三支架焊接在所述簧下质量结构件上，其中所述第二支架连接在所述球头连杆和所述第三支架之间。
12.根 据权利要求1-11中任一项所述的用于车辆的载荷监控装置，其特征在于，所述第一联接件与所述簧上质量结构件螺钉连接。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的用于车辆的载荷监控装置，所述簧上质量结构件为副车架，所述簧下质量结构件为摆臂。
14.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-13中任一项所述的用于车辆的载荷监控装置。
【文档编号】G01G19/08GK203745062SQ201320884537
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】刘先华, 史玉柱, 何鹏 申请人:比亚迪股份有限公司