[發(fā)明專利]一種基于車輛動力學模型的車重及道路坡度的估算方法

有效

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• 申請日: 2022-07-22
• 公開（公告）號: CN114919585B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡利鋒;馬騰;李小龍;滕昱棠;董健
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州宏景智駕科技有限公司
• 主分類號: B60W40/076
• 分類號: B60W40/076;B60W40/13
• 代理公司: 上海大為知衛(wèi)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31390
• 代理人: 尤瑩

本發(fā)明涉及智能駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于車輛動力學模型的車重及道路坡度的估算方法，所述方法包括：根據(jù)車輛傳動系統(tǒng)從斷開到接合的過程中的動力學表現(xiàn)，估算車輛當前行駛的道路坡度和車重；根據(jù)車輛接收的地圖信息獲取車輛實時的道路坡度，并基于車輛動力學模型和卡爾曼濾波估算車輛的車重，采用卡爾曼濾波對兩組車重數(shù)據(jù)進行融合，得到車重的優(yōu)化值。本發(fā)明利用傳動系統(tǒng)從斷開到接合過程中的車輛動力學表現(xiàn)，并識別車輛裝卸貨操作，從而對道路坡度和車重進行實時的估算，也可以基于地圖信息對車輛車重進行估算，再對車重數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，以此提高估算精度，且降低估算用設(shè)備的成本，提高估算方法的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能駕駛技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于車輛動力學模型的車重及道路坡度的估算方法。

背景技術(shù)

隨著近年來汽車智能化的快速發(fā)展，加之汽車控制器的算力相較過去已經(jīng)有了巨大的提升，汽車廠商在汽車控制器里配置了越來越豐富的功能模塊，并且對功能模塊的控制精度有了越來越高的要求。而各個功能模塊最重要的輸入就是當前的車輛狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，其控制精度很大程度上取決于車輛狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)的準確度。

目前，車輛狀態(tài)諸如車速，車重等，環(huán)境參數(shù)諸如環(huán)境溫度，道路坡度等，都可以從相應的傳感器直接得到，或者基于傳感器的信號采用物理公式間接得到。對于車重，一般車輛會使用車軸上的氣囊壓力傳感器得到氣囊壓力，再基于氣囊壓力估算得到車軸的軸荷，再根據(jù)經(jīng)驗公式估算得到車重。對于道路坡度，如果車輛配備了地圖設(shè)備，地圖設(shè)備會實時地將當前的道路坡度發(fā)送給控制器，或者車上的陀螺儀傳感器可以得到車輛的傾斜角，控制器可以基于傾斜角估算得到當前的道路坡度。

但是，以上提到的車重和道路坡度的獲取方法，都有其不足之處。如果采用氣囊壓力估算得到車重，則車輛需要配置氣囊壓力傳感器，而該傳感器一般只配置在高配的重卡上，這就意味著中低配的重卡無法通過該方式估算得到車重信息。而如果采用傾斜角估算得到道路坡度，首先其傳感器的信號本身會存在誤差，而且傾斜角的信號來源于車身的姿態(tài)，因此在行車過程中傾斜角會有明顯的振蕩，從而影響其對道路坡度的估算精度。而如果采用地圖設(shè)備來獲取當前的道路坡度，首先配置地圖設(shè)備會導致車輛制造成本的增加，除此之外，目前的地圖設(shè)備的道路信息仍無法覆蓋所有的道路，所以無法保證全天候地提供道路坡度。鑒于此，我們提出一種基于車輛動力學模型的車重及道路坡度的估算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于車輛動力學模型的車重及道路坡度的估算方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于車輛動力學模型的車重及道路坡度的估算方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：車輛是否可以接收地圖信息，若否則只執(zhí)行步驟2，若是則執(zhí)行步驟2-5；

步驟2：根據(jù)車輛傳動系統(tǒng)從斷開到接合的過程中的動力學表現(xiàn)，估算車輛當前行駛的道路坡度和車重；

步驟3：根據(jù)車輛接收的地圖信息獲取車輛實時的道路坡度，并基于車輛動力學模型和卡爾曼濾波估算車輛的車重；

步驟4：基于步驟2得到的車重，以及基于步驟3得到的車重，采用卡爾曼濾波對兩組車重數(shù)據(jù)進行融合，得到車重的優(yōu)化值；

步驟5：以步驟4得到的車重的優(yōu)化值作為車輛最終的車重結(jié)果，以步驟3中地圖信息的道路坡度作為車輛最終的道路坡度結(jié)果。

優(yōu)選的，步驟2中，包括以下步驟：

步驟21：估算道路坡度

車輛傳動系統(tǒng)處于斷開的狀態(tài)時，根據(jù)車輛動力學，得出：

其中：為道路坡度，為車輛加速度，為車輪的滾動阻力系數(shù)，為重力加速度，為空氣密度，為空氣阻力系數(shù)，為迎風面積，為車速，為標定的固定車重；