[發(fā)明專利]一種用于計(jì)算車輛總質(zhì)量的方法以及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610221361.8
• 申請(qǐng)日: 2016-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN105667521B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白雪松;馮根奇;張子寒;林安;陳小磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰柴動(dòng)力股份有限公司
• 主分類號(hào): B60W40/13
• 分類號(hào): B60W40/13;B60W40/105;B60W40/107;B60W40/076;B60W40/08
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及質(zhì)量計(jì)算領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于計(jì)算車輛總質(zhì)量的方法以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，越來越多的載貨類車輛開始應(yīng)用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)，比如電子制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)等，這些系統(tǒng)均將車輛總重量設(shè)置為控制參數(shù)，同時(shí)在遇到比如多功率多脈譜發(fā)動(dòng)機(jī)，自動(dòng)變速箱多種換擋規(guī)律的選擇時(shí)，車輛總質(zhì)量也是一重要的考慮參數(shù)。一般情況，各電子系統(tǒng)將車輛總質(zhì)量設(shè)置為一定值參數(shù)。然而現(xiàn)狀是，載貨類車輛在空載和滿載之間有較大的車輛總質(zhì)量的變化，很難事先預(yù)知，若實(shí)際車輛總質(zhì)量和電子系統(tǒng)初始設(shè)定的車輛總質(zhì)量差異很大，則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)控制精度不高，控制失效，甚至嚴(yán)重影響到車輛的行駛安全。

現(xiàn)有的估算車輛總質(zhì)量的相關(guān)專利，從方法上主要分兩大類：一是通過外部檢測(cè)裝置，比如專利201210042513.X通過車架與車橋之間的位置傳感器測(cè)量車架與車橋之間的壓縮量，即板簧的變形量，來推測(cè)得到車輛的靜態(tài)質(zhì)量；二是基于車輛行駛動(dòng)力學(xué)方程，運(yùn)用各種傳感器，得出車輛的加速度、速度、坡度等信息，通過對(duì)ECU(Engine Control Unit，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)中發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行信息(比如：轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等)的提取，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)平衡方程推算出車輛的總質(zhì)量。此方法測(cè)量的質(zhì)量是在車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量的，此類專利眾多，從方法上看也各有不同。

對(duì)于上述的第二種方法，相關(guān)專利有個(gè)共同的特點(diǎn)，即車輛的滾動(dòng)阻力系數(shù)f，空氣阻力系數(shù)C_D，迎風(fēng)面積A等都是假定已知的，并且給出了定值預(yù)存在了存儲(chǔ)器中，這樣設(shè)定就極為不妥。因?yàn)闈L動(dòng)阻力系數(shù)f會(huì)受路面狀況、車速、輪胎構(gòu)造、材料、胎壓等因素的影響，而且范圍變化極大。同樣，對(duì)于空氣阻力系數(shù)C_D，一是很難測(cè)試并定出某個(gè)卡車的C_D的具體值，二是車輛暴露于環(huán)境的外部形狀均影響著C_D值，比如車廂有無篷布，貨物碼放的整齊與否都影響著C_D值的大小。關(guān)于迎風(fēng)面積A，也是個(gè)不可預(yù)定的變量，比如一半掛牽引列車，貨物堆放比較靠后，氣流在繞過駕駛室后聚合又遇到貨物的形成二次阻擋。因此，對(duì)于載貨類車輛，根據(jù)動(dòng)力平衡方程倒推車輛總質(zhì)量的方法，任何把車輛的滾動(dòng)阻力系數(shù)f，空氣阻力系數(shù)C_D，迎風(fēng)面積A定義為已知的都是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模厝磺蟮玫能囕v總質(zhì)量會(huì)有較大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于計(jì)算車輛總質(zhì)量的方法以及系統(tǒng)。其中，所述方法不僅能夠提高車輛總質(zhì)量的準(zhǔn)確性和可信度，而且還能夠提高車輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于計(jì)算車輛總質(zhì)量的方法。所述方法包括：

獲取所述車輛處于無坡面勻速行駛狀態(tài)下的多個(gè)行駛速度分別對(duì)應(yīng)的第一發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，形成第一二維表；

獲取所述車輛處于加速行駛狀態(tài)或上坡行駛狀態(tài)下的多個(gè)行駛速度分別對(duì)應(yīng)的第二發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，形成第二二維表；

根據(jù)所述第一二維表和所述第二二維表計(jì)算得到所述車輛的總質(zhì)量。

可選地，所述獲取所述車輛處于無坡面勻速行駛狀態(tài)下的多個(gè)行駛速度分別對(duì)應(yīng)的第一發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，形成第一二維表，具體包括：

在判斷所述車輛的行駛速度達(dá)到預(yù)設(shè)速度的情況下，獲取所述車輛的行駛速度所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、加速度、道路坡度以及加速踏板位置；

根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、加速度以及道路坡度判斷所述車輛是否處于無坡面勻速行駛狀態(tài)；

在判斷所述車輛處于無坡面勻速行駛狀態(tài)的情況下，根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算得到所述行駛速度所對(duì)應(yīng)的第一發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。

可選地，所述根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、加速踏板位置、加速度以及道路坡度判斷所述車輛是否處于無坡面勻速行駛狀態(tài)，具體包括：

在與t時(shí)刻相關(guān)的第一預(yù)設(shè)時(shí)間段和第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，判斷所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所述加速踏板位置是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)波動(dòng)，且判斷所述加速度和所述道路坡度在零值附近的波動(dòng)范圍是否處于預(yù)設(shè)范圍；

在判斷所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和所述加速踏板位置在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)波動(dòng)，且所述加速度和所述道路坡度在零值附近的波動(dòng)范圍處于預(yù)設(shè)范圍的情況下，則所述車輛處于無坡面勻速行駛狀態(tài)，否則，所述車輛不處于無坡面勻速行駛狀態(tài)，

其中，t時(shí)刻表示獲取所述車輛的行駛速度所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、加速度、道路坡度以及加速踏板位置的時(shí)刻。

可選地，所述獲取所述車輛處于加速行駛狀態(tài)或上坡行駛狀態(tài)下的多個(gè)行駛速度分別對(duì)應(yīng)的第二發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，形成第二二維表，具體包括：