轻型汽车技术2020(10)技术纵横 29
王仁国黄灿张林
(南京汽车集团有限公司汽车工程研究院）
块(TBOX)实现对车端的传感器数据采集上传到车辆管理平台，在平台端通过车辆
栽重估计模型，实现对实车的栽重估计，用于实车的载重相关的应用管理。
关键词：商用车传感器车栽通信模块(TBOX)车辆管理平台栽重估计模型
1引言
目前商用车的智能化、网联化技术飞速发展 并实车应用；商用车的整车大数据网联化采集以 及车辆的平台化管理，平台建模实现对整车性能、工况分析的功能应用越来越多。整车的载重估计，历来就是一个商
用车应用领域长期受关注的重 点。商用车车辆实车载重估计，在当前车辆智能 化、网联化、平台化应用建模中也得以实现。
商用车目前装配有大量的智能化、网联化的 电子设备、电控、媒体系统、高级辅助驾驶系统、以及大量的传感器设备：如油量监测传感器、胎压监 测传感器、加速度传感器、陀螺仪、N O x排放监控 传感器等。整车在装配上述的一些电子设备、传感 器设备后；会将整车运行的数据状态上送到整车 的C A N总线，车载通信模块(T B O X)通过采集到 车身C A N网络上的数据，然后通过4G通信模块，将整车数据(包含这些传感器的数据)上传到车辆 管理平台。车辆管理平台端，通过上传的整车数 据，建立车辆载重估计模型，在平台端实现车辆的载重估计，用于实际的车辆开发应用。
2车辆载重估计网联化系统模型要完成车辆的载重估计，具体实现步骤如下：(1) 建立载重数学模型：整车动力学模型建立，涉 及预采集整车多种数据以及标定车辆静态参数；
(2)与载重估计相关的传感器数据采集；（3)以T B O X为4G无线通信的载体，把动力学模型中重 要参数，实时发送到车联网的平台；（4)平台端：根 据载重估计数学模型，在平台端软件实现载重估 计的功能，并实时通过网页(W E B)或手机A P P应 用显示。
要完成车辆的载重估计，车辆需要装配必要 的一些传感器，例如：霍尔转速传感器、油量传感 器、陀螺仪、胎压传感器等；载重估计相关车载传 感器示意图，示意图如图1所示。
要完成载重估计，需要完成车端到平台端的 通信系统搭建，系统网络建模流程如图2所示。
要完成载重估计，整个系统的数据流程如图3 所示。
30 技术纵横轻型汽车技术2020(10)
胎压传感器陀技仪 油量传感器霍尔转速传感器
图1载重估计相关车载传感器示意图
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C^D C H H H D G U J (Z i l J C S E j 图2载重估计系统通信模型流程图
图3载重估计数据流程
3载重估计数学模型
3.1载重估计算数学模型
整车动力学模型建立，涉及整车多种数据采 集以及各类数据的标定。动力学模型公式如下：M i> = ^ -Ffb -F faero - F grade；
ra
M：表示汽车总质量；
L表示汽车加速度；
Tf：表示发动机输出扭矩；
：变速比&|通过转速和车速计算得到;
S r f g f
gf：后桥速比(车型静态值），r…是轮胎半径，&&相
乘后表示为总变速比；
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■1：转动惯量(车型静态值)。
Fc表示车轮上的制动力。
p AV: C d其中是空气阻力系数，P 是空气密度，A是汽车挡风面积。
：角加速度，可通过转速换算成角速度。
(x cos p +sin (3 ): P ：为坡度；
3.2传感器数据采集
上述载重估计数据模型中，涉及车速、加速 度、扭矩、转速、角速度、车辆通过这些装配的传感 器进行实时的监控，并把对应采集数据上传到整 车的C A N网。
3.3模型数据标定
上述载重估计数据模型中，涉及到转动惯量、制动力、后轮半径、空气阻力系数、空气密度、汽车 挡风面积；通过实车的标定采集后，把相应的参数 在平台的模型软件实现中设定好。
(上接第28页）
从表2可以看出，量产车虽然都切换了 45硬 度橡胶吊挂，但车辆一致性还是存在一定差距。经 和供应商沟通，要求供应商出具传动轴动平衡及 跳动量检测报告，要求动平衡值<40g，跳动量< 0.8mm；并且在传动轴上标注轻重点，装配传动轴 是要求传动轴轻点对应后桥重点。后期将符合要 求的传动轴重新换装后驾驶室均未复现振动轰鸣 问题。
5结论
本文通过传递路径分析、C A E分析等手段，首3.4车载通信模块数据传输到平台模型端
以T B0X为无线通信载体的车联网通信系统，在整车上传感器实现对燃油监测、车速监测、胎压监测、转速监测，扭矩监测的采集后，T B0X通 过C A N网采集相应的数据，并上传到车联网平 台。平台在接收到输人监测数据信号量之后，把相 应的数据输人基于载重估计的数学软件模型。
4结语
本研究基于多传感器数据采集，建立载重数 据模型，来实现整车的载重估计，并实在平台端通 过网页(W E B)或手机A P P应用显示。实车的载重 估计能满足客户车辆在运输过程中的载荷监控，客户可以实时的根据车辆应用的情况，合理利用 (调度)载荷资源，提高企业运营效率和节省成本。
参考文献
1余强.汽车动力学[M].北京：清华大学出版 社,2010.
载重汽车先出引起驾驶室共振轰鸣的激励源，从激励源 着手控制传动轴的激励能量，通过降低传动轴吊 挂橡胶硬度，降低传动轴系统约束模态，避开主要 共振频率，降低了驾驶室共振轰鸣的风险。传动系 N V H问题在电动轻卡中占有很大比重，前期整车 开发过程中应重点关注，主要零部件如传动轴、后 桥等应在开发设计阶段控制其技术指标，满足 N V H 开发需求。
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