CN108068824A - 估计车辆重量的装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种估计车辆重量的装置可以包括：加速度检测器，检测车辆的纵向加速度；数据检测器，检测用于估计车辆重量的状态数据；发动机离合器，设置在发动机与驱动电动机之间，并且选择性地将发动机连接至驱动电动机；集成启动器发电机，用于启动发动机和生成电能；以及车辆控制器，基于发动机扭矩、电动机扭矩和由加速度检测器检测到的纵向加速度来计算基本车辆重量。当根据状态数据满足估计进入条件时，车辆控制器基于基本车辆重量和预定重量来估计最终车辆重量。

Description

估计车辆重量的装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种估计车辆重量的装置和方法。
背景技术
本节中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
近来，全球环境污染已成为一个严重问题，因此清洁能源的使用日益重要。特别是大城市的空气污染日益严峻，车辆废气是空气污染的主要原因之一。
为了解决废气的问题并减少燃料消耗，已经开发了例如混合动力车辆和电动车辆的环保型车辆。
混合动力车辆具有包括发动机和电动机的动力生成设备，并且由通过发动机的燃烧动作产生的动力以及通过使用存储在电池中的电能的电动机的旋转产生的动力来驱动混合动力车辆。
在混合动力车辆中，通常使用连接驱动电动机和变速器的实施安装有变速器的电气设备方法(TMED)的变速器。
在混合动力车辆中，作为将发动机的动力输送至驱动轴的设备，发动机离合器安装在发动机与驱动电动机之间。
混合动力车辆提供电动车辆(EV)模式和混合电动车辆(HEV)模式，EV模式仅利用驱动电动机的扭矩来使车辆运行，HEV模式根据是否出现发动机离合器的耦合而利用发动机扭矩和驱动电动机扭矩之和来使车辆运行。
当挂车(trailer)安装在混合动力车辆上时，车辆的惯性负载增加，并且难以管理电池的SOC(荷电状态)。因此，驾驶性能、爬升性能和燃料消耗恶化。
因此，是否安装有挂车是精确控制车辆的重要因素之一。
根据常规技术，已经使用挂车专用电缆来确定是否安装挂车。然而，如果驾驶者未安装挂车专用电缆或未使用它，则难以准确确定是否安装有挂车。
发明内容
本发明提供了一种估计车辆重量的装置以及可以通过估计车辆重量来确定是否安装了挂车的方法。
此外，本发明提供了一种估计车辆重量的装置和可以基于车辆的状态数据来估计车辆重量的方法。
在本发明的一种实施方式中，估计车辆重量的装置可以包括：加速度检测器，被配置为检测车辆的纵向加速度；数据检测器，被配置为检测用于估计车辆重量的状态数据；发动机离合器，设置在发动机与驱动电动机之间，并且被配置为选择性地将发动机连接至驱动电动机；集成启动器发电机，被配置为启动发动机和生成操作电能；以及车辆控制器，被配置为基于发动机扭矩、电动机扭矩和由加速度检测器检测到的纵向加速度来计算基本车辆重量，并且被配置为当根据状态数据满足估计进入条件时，基于基本车辆重量和预定重量来估计最终车辆重量。
车辆控制器可以包括：条件检查单元，被配置为基于状态数据来确定是否满足估计进入条件，并且当满足估计进入条件时，生成估计确认信号；生成单元，被配置为当从条件检查单元发送了估计确认信号时，基于发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度来计算基本车辆重量；更新检查单元，被配置为基于计算时间、车辆速度变化和档位(gearshifting)变化来确定是否满足更新条件，并且当满足更新条件时，生成更新确认信号；以及估计单元，被配置为当从更新检查单元发送了更新确认信号时，基于基本车辆重量和预定重量来计算最终车辆重量。
条件检查单元可以从数据检测器接收加速踏板的位置值、制动踏板的位置值、变速级，根据制动踏板的位置值检查制动量，根据纵向加速度值检查道路坡度，并且基于加速踏板的位置值、制动量、道路坡度、变速类别、发动机离合器的控制阶段来确定是否满足估计进入条件。
生成单元可以基于发动机扭矩、电动机扭矩、纵向加速度、轮胎动态半径、变速效率、关于发动机离合器状态的离合器系数、发动机摩擦扭矩、发动机与集成启动器发电机之间的倍率比(pulley ratio)、车辆速度、集成启动器发电机的生成扭矩和驱动负载系数来计算基本车辆重量。
生成单元根据公式1计算基本车辆重量：这里，m为基本车辆重量，ηTM为变速效率，rtire为轮胎的动态半径，δE/C为基于发动机离合器120的状态的离合器系数，为发动机扭矩，为发动机摩擦扭矩，γ为发动机110与HSG115之间的倍率比，τHSG为HSG 115的生成扭矩，为电动机扭矩，f0、f1、f2为驱动负载系数，v为车辆速度，G(t)为纵向加速度。
估计单元可以确定基本车辆重量是否等于或小于预定重量，并且当基本车辆重量等于或小于预定重量时，将最终车辆重量设定为预定重量。
估计单元可以检查表示先前计算的车辆重量与当前基本车辆重量之间的差值的估计变化重量，当估计变化重量大于基准变化重量时，基于先前计算的车辆重量和基准变化重量来计算最终车辆重量。
车辆控制器还可以包括基于最终车辆重量确定牵引等级的等级确定器。
等级确定器可以通过多个继电器基于最终车辆重量来确定牵引等级。
在本发明的一个实施方式中，估计车辆重量的方法可以包括：基于状态数据，由条件检查单元确定是否满足估计进入条件；当满足估计进入条件时，基于发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度，由生成单元计算基本车辆重量；基于计算时间、车辆速度变化和档位变化，由更新检查单元确定是否满足更新条件；当满足更新条件时，基于基本车辆重量和预定重量，由估计单元来计算最终车辆重量；以及基于最终车辆重量，由等级确定器来确定牵引等级。
在本发明的一个示例性实施方式中，由于能够通过估计车辆重量来确定是否安装了挂车，所以当在车辆上安装了挂车时，可以基于挂车重量来控制车辆，并且因此改善驾驶性。
此外，由于通过基于车辆的状态数据估计车辆重量来控制车辆，所以可以稳定地获得驾驶性能并且可以改善燃料消耗。
可以在以下详细描述中直接或暗示性地描述可以从本发明的示例性实施方式获得或预期的效果。也就是说，将在以下详细描述中描述从本发明的示例性实施方式预期的各种效果。
根据本文提供的描述，其它适用范围将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可很好地理解本发明，现在将参考附图来描述以示例的方式给出的本发明的各个实施方式，其中：
图1是示出估计车辆重量的装置的框图；
图2是示出估计车辆重量的装置的示意性框图；
图3是示出估计车辆重量的装置的车辆控制器的框图；
图4是示出估计车辆重量的装置的等级确定器的示图；
图5是示出估计车辆重量的方法的流程图；以及
图6是示出估计最终车辆重量的方法的流程图。
本文描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
<符号说明>
110：发动机
130：驱动电动机
140：电池
150：变速器
210：加速度检测器
220：数据检测器
300：车辆控制器
310：条件检查单元
320：生成单元
330：更新检查单元
340：估计单元
350：等级确定器
具体实施方式
以下描述在本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。
此外，在本发明的描述中，当确定未必使本发明的范围不清楚时，没有提供相关的公知配置和功能的详细描述。此外，下面要描述的术语是考虑到其在本发明中的功能而定义的术语，并且可通过用户或操作者的意图或习惯来改变。因此，其定义应根据本发明的描述来确定。
此外，在以下示例性实施方式中，术语被适当地改变、组合或分割，使得本领域技术人员可以清楚地理解它们，以便有效地解释本发明的主要技术特点，但是本发明不限于此。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。
图1是示出本发明的一个示例性实施方式中的估计车辆重量的装置的框图。
参考图1，应用有估计车辆重量的装置的混合动力车辆包括发动机110、混合集成启动器和发电机115(以下称为HSG)、发动机离合器120、驱动电动机130、电池140、变速器150、发动机控制器160(以下称为ECU)、电动机控制器170(以下称为MCU)、变速器控制器180(以下称为TCU)以及混合动力控制器190(以下称为HCU)。
发动机110通过燃烧燃料来生成驱动力。也就是说，发动机110可以使用各种发动机，例如使用常规化石燃料的汽油发动机或柴油发动机。从发动机110中生成的驱动力被传输至变速器150。
HSG 115启动发动机110，并且当发动机110起动了时用作发电机以产生电能。
发动机离合器120设置在发动机110与驱动电动机130之间，并且根据HCU 190的控制而操作，以切换发动机110与驱动电动机130之间的动力传输。也就是说，发动机离合器120根据EV模式和HEV模式的切换，连接或截断发动机110与驱动电动机130之间的动力。
可以通过从电池140施加的三相AC电压来操作驱动电动机130，从而产生扭矩。驱动电动机130在向下滑行运行或再生制动时作为发电机操作，以向电池140供应再生能量。
电池140由多个单元电池形成，并且在电池140中存储有用于向驱动电动机提供驱动电压的高电压。例如，电池140可以进行大约DC400V至450V的电压的充电。电池140在EV模式或HEV模式下向驱动电动机130供应驱动电压，并且在再生制动期间利用从驱动电动机130和HSG 115生成的电压进行充电。
根据发动机离合器120的耦合和释放确定的驱动电动机130的输出扭矩和发动机110的输出扭矩的总和被供应为输入扭矩，并且基于车辆速度和行驶条件来选择随机变速器等级，由此变速器150将驱动扭矩输出至驱动轮以保持行驶。
变速器150可以是DCT(双离合器变速器)。DCT通过使用两个离合器而具有手动变速器的效率和自动变速器的便利性。
ECU 160通过网络连接至HCU 190，并且通过与HCU 190连动，ECU 160根据发动机110的操作状态(例如，驾驶者的请求扭矩信号、冷却剂温度、发动机的转速、节气门的开度、进气量、氧量和发动机扭矩)来控制发动机110的总体操作。ECU 160向HCU 190提供发动机110的操作状态。
MCU 170根据HCU 190的控制来控制驱动电动机130的驱动和扭矩，并且在再生制动期间将在驱动电动机130中生成的电力存储在电池140中。MCU 170根据驾驶者期望的扭矩、车辆的行驶模式以及电池140的SOC(荷电状态)来控制驱动电动机的整体操作。
TCU 180根据ECU 160和MCU 170中的每一个输出扭矩来控制变速比(shiftratio)，并且确定再生制动量，即控制变速器150的总体操作。TCU 180向HCU 190提供变速器150的操作状态。
HCU 190为设定混合动力运行模式并控制环保型车辆的总体操作的上级控制器。HCU 190整体控制通过控制器局域网(CAN)通信网络连接的下级控制器，收集并分析每一个下级控制器的信息，以及执行协调控制以控制发动机110和驱动电动机130的输出扭矩。
混合动力车辆的总体操作与常规混合动力车辆相同，因此将省略详细描述。
另一方面，在图1中，示出了包括发动机110和驱动电动机130的混合动力车辆，但是混合动力车辆可以应用于例如电动车辆、插电式混合动力车辆等的环保型车辆。
图2是示出本发明的示例性实施方式中的估计车辆重量的装置的示意性框图。在下面将要描述的本发明的一个实施方式中的估计车辆重量的方法中，可以通过ECU 160和MCU 170执行一些处理，并且可以通过HCU 190执行一些其它处理。这里，由于ECU 160、MCU170、TCU 180和HCU 190可以被描述为一个车辆控制器300，ECU 160、MCU 170、TCU 180和HCU 190将被称为车辆控制器300。
参考图2，估计车辆重量的装置包括加速度检测器210、数据检测器220和车辆控制器300。
加速度检测器210检测车辆的纵向加速度。由加速度检测器210检测到的纵向加速度被发送至车辆控制器300。加速度检测器210可以通过车辆控制器300的控制来定期地或不定期地检测纵向加速度。
数据检测器220检测表示车辆状态的状态数据，以用于估计车辆重量。状态数据可以包括车辆速度、加速踏板的位置值、制动踏板的位置值、变速器150的变速级以及发动机扭矩和电动机扭矩。
加速踏板的位置值对应于加速踏板的压下程度，制动踏板的位置值对应于制动踏板的压下程度。当踏板完全被压下时，踏板的位置值可以是100％，当没有压下踏板时，踏板的位置值可以是0％。
数据检测器220通过车辆控制器300的控制来定期地或不定期地检测状态数据。
车辆控制器300基于状态数据来确定是否满足估计进入条件。当满足估计进入条件时，车辆控制器300通过使用发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度来计算基本车辆重量。车辆控制器300通过使用基本车辆重量和预定重量来计算最终车辆重量。
基于最终车辆重量，车辆控制器300确定因在车辆上安装了挂车而导致的牵引等级。车辆控制器300可以根据牵引等级来控制电池的SOC。例如，当牵引等级为高时，车辆控制器300改变EV模式和HEV模式之间的转换时间，使得能够通过发动机110的驱动扭矩来增加对电池充电的机会。此外，当牵引等级变高时，车辆控制器300控制电池的充电时间提前，使得电池的SOC不会迅速下降。
将参考图3来详细描述车辆控制器300的操作。
为此，可以通过由预定程序操作的一个或多个处理器来实施车辆控制器300，并且预定程序可以被编程为实现本发明的一个实施方式中的估计车辆重量的方法的每一个步骤。
图3是示出本发明的一个示例实施方式中的估计车辆重量的装置的车辆控制器的框图。
参考图3，车辆控制器300包括条件检查单元310、生成单元320、更新检查单元330、估计单元340和等级确定器350。
条件检查单元310基于状态数据确定是否满足用于估计车辆重量的估计进入条件。详细地，条件检查单元310从数据检测器220接收状态数据，检查状态数据中包括的加速踏板的位置值、制动踏板的位置值和变速级，并且基于加速踏板的位置值、制动踏板的位置值、变速级(shift stage)、变速类别(shift class)和发动机离合器120的控制阶段(phase)来确定是否满足估计进入条件。
变速类别对应于变速器150中的换档类别，并且可以包括启动降档和启动升档等。发动机离合器120的控制阶段指示发动机离合器120的控制类型，并且可以包括滑移控制和速度控制等。
当满足估计进入条件时，条件检查单元310生成估计确认信号。条件检查单元310将估计确认信号发送至生成单元320。
生成单元320可以基于发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度来计算基本车辆重量。详细地，当从条件检查单元310发送了估计确认信号时，生成单元320通过使用发动机扭矩、电动机扭矩、纵向加速度、轮胎的动态半径、变速效率、基于发动机离合器120的状态的离合器系数、发动机摩擦扭矩、发动机110与HSG 115之间的倍率比、车辆速度、HSG 115的生成扭矩以及驱动负载系数来计算基本车辆重量。
这里，离合器系数可以是基于发动机离合器120的打开、滑移或锁定的预定系数。驱动负载系数可以是基于车辆的种类的预定值。变速效率可以是基于变速级的预定效率。轮胎的动态半径可以根据轮胎的压力来计算，并且轮胎的动态半径的计算方法是本领域公知的，因此将省略详细描述。驱动负载系数可以根据实验来确定，并存储在车辆控制器中作为映射图数据格式。
更新检查单元330确定是否更新由生成单元320计算的基本车辆重量。详细地，更新检查单元330基于计算时间、车辆速度变化和变速器中的档位变化来确定是否满足更新条件。
计算时间是指从计算先前最终车辆重量的时间点到计算当前基本车辆重量的时间点的时间。车辆速度变化是计算先前最终车辆重量时的车辆速度与计算当前基本车辆重量时的车辆速度之间的差值。
当满足更新条件时，更新检查单元330生成更新确认信号并将更新确认信号发送至估计单元340。
估计单元340通过使用基本车辆重量和预定重量来计算最终车辆重量。详细地，当从更新检查单元330发送了更新确认信号时，估计单元340通过使用基本车辆重量、预定重量和估计变化重量来计算最终车辆重量。估计单元340确定基本车辆重量是否小于预定重量。预定重量可以是包括多个部件和车身在内的车辆的重量，并且可以根据车辆型号来设定。当基本车辆重量等于或小于预定重量时，估计单元340将预定重量设定为最终车辆重量。
估计单元340检查表示先前计算的车辆重量与当前基本车辆重量之间的差值的估计变化重量。先前计算的车辆重量可以是先前在计算基本车辆重量之前计算的最终车辆重量。如果不存在先前计算的车辆重量，则可以将预定重量设定为先前计算的车辆重量。
当估计变化重量大于基准变化重量时，估计单元340通过使用先前计算的车辆重量和基准变化重量来计算最终车辆重量。基准变化重量可以指因车辆重量未迅速变化，车辆重量最大变化的基准值。
等级确定器350根据最终车辆重量来确定牵引等级。如图4所示，等级确定器350包括第一继电器440至第三继电器460和计算器470。
第一继电器440接收最终车辆重量，当最终车辆重量等于或大于第一接通(ON)值410时，第一继电器440接通，当最终车辆重量介于第一接通值410与第一关断(OFF)值415之间时，第一继电器440保持接通，以及当最终车辆重量小于第一关断值415时，第一继电器440关断。当第一继电器440接通时，第一继电器440输出“1”，并且当第一继电器440关断时，第一继电器440输出“0”。
第二继电器450接收最终车辆重量，当最终车辆重量等于或大于第二接通值420时，第二继电器450接通，当最终车辆重量介于第二接通值420与第二关断值425之间时，第二继电器450保持接通，以及当最终车辆重量小于第二关断值425时，第二继电器450关断。当第二继电器450接通时，第二继电器450输出“1”，并且当第二继电器450关断时，第二继电器450输出“0”。
第三继电器460接收最终车辆重量，当最终车辆重量等于或大于第三接通值430时，第三继电器460接通，当最终车辆重量介于第三接通值430与第三关断值435之间时，第三继电器460保持接通，以及当最终车辆重量小于第三关断值435时，第三继电器460关断。当第三继电器460接通时，第三继电器460输出“1”，并且当第三继电器460关断时，第三继电器460输出“0”。
第一接通值410至第三接通值430以及第一关断值415至第三关断值435是用于确定牵引等级的预定值。可以不同地设定第一接通值410至第三接通值430。
在一种实施方式中，第二接通值大于第一接通值，第二关断值大于第一关断值。并且第三接通值大于第二接通值，第三关断值大于第二关断值。
计算器470接收第一继电器440至第三继电器460的输出值，并且通过将输出值相加来输出牵引等级。
例如，假设最终车辆重量为2300kg，第一接通值410为1500kg，第一关断值415为1000kg，第二接通值420为2000kg，第二关断值425为1200kg，第三接通值430为2500kg，第三关断值435为1400kg。由于最终车辆重量大于第一接通值410，所以第一继电器440输出“1”，由于最终车辆重量大于第二接通值420，所以第二继电器450输出“1”，并且由于最终车辆重量大于第三关断值且小于第三接通值430，所以第三继电器460输出“1”。计算器470可以通过将第一继电器440、第二继电器450和第三继电器460的输出相加来将牵引等级设定为3。
在下文中，将参考图5和图6来详细描述估计车辆重量的方法。参考图3和图4描述的本发明的一个实施方式中的车辆控制器300的构成元件可以被集成或细分，并且实现上述功能的车辆控制器300的构成元件与对应的名称无关而可以是车辆控制器300的构成元件。下文中，当在本发明的示例性实施方式中描述估计车辆重量的方法时，在每一个步骤中，代替车辆控制器300的构成元件，车辆控制器300将被描述为主题。
图5是示出本发明的一个示例性实施方式中的估计车辆重量的方法的流程图。
参考图5，在步骤S510中，当驾驶者启动车辆时，车辆控制器300控制发动机和/或驱动电动机，并且车辆运行。
在步骤S520中，车辆控制器300检查用于估计车辆重量的状态数据。详细地，数据检测器220检测状态数据，包括车辆速度、加速踏板的位置值、制动踏板的位置值和变速级。数据检测器220将状态数据发送至车辆控制器300。
加速度检测器210检测车辆的纵向加速度，并将纵向加速度发送至车辆控制器300。
车辆控制器300检查状态数据和纵向加速度。
在步骤S530中，车辆控制器300基于状态数据来确定是否满足估计进入条件。详细地，车辆控制器300检查状态数据中包括的加速踏板的位置值、制动踏板的位置值和变速级。车辆控制器300根据制动踏板计算制动量，并且根据纵向加速度计算道路坡度。
车辆控制器300确定加速踏板的位置值是否在第一预定范围内。当加速踏板的位置值在第一预定范围内时，车辆控制器300确定制动量是否小于预定制动量。当制动量小于预定制动量时，车辆控制器300确定道路坡度是否在第二预定范围内。
当道路坡度在第二预定范围内时，车辆控制器300确定变速级是否对应于预定变速级。当变速级对应于预定变速级时，车辆控制器300确定变速类别是否对应于预定类别。当变速类别对应于预定类别时，车辆控制器300确定发动机离合器120的控制阶段是否对应于预定控制值。当发动机离合器120的控制阶段对应于预定控制值时，车辆控制器300确定满足估计进入条件。
这里，为了确定估计进入条件，预先确定第一预定范围、预定制动量、第二预定范围、预定变速级、预定类别和预定控制值。第一预定范围、预定制动量、第二预定范围、预定变速级、预定类别和预定控制值可以由工作者设定或通过预定算法(例如程序和概率模型)来设定。
当不满足估计进入条件时，车辆控制器300进行至步骤S520。也就是说，当加速踏板的位置值不在第一预定范围内，制动量大于预定制动量，道路坡度不在第二预定范围内，变速级不对应于预定变速级，变速类别不对应于预定类别，或者发动机离合器120的控制阶段不对应于预定控制值时，车辆控制器300将处理返回至步骤S520。
在步骤S540中，当满足估计进入条件时，车辆控制器300通过使用发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度来计算基本车辆重量。更具体地，车辆控制器300通过使用发动机扭矩、电动机扭矩、纵向加速度、轮胎动态半径、变速效率、基于发动机离合器120的状态的离合器系数、发动机摩擦扭矩、发动机110与HSG 115之间的倍率比、车辆速度、HSG 115的生成扭矩和驱动负载系数来计算基本车辆重量。车辆控制器300根据下面的公式1来计算基本车辆重量。
[公式1]
这里，m表示基本车辆重量，ηTM表示变速效率，rtire表示轮胎的动态半径，δE/C表示基于发动机离合器120的状态的离合器系数，表示发动机扭矩，表示发动机摩擦扭矩，γ表示发动机110与HSG 115之间的倍率比，τHSG表示HSG 115的生成扭矩，表示电动机扭矩，f0、f1、f2表示驱动负载系数，v表示车辆速度，G(t)表示纵向加速度。
在步骤S550中，车辆控制器300基于计算时间、车辆速度变化和档位变化来确定是否满足更新条件。特别地，车辆控制器300确定计算时间是否等于或大于预定时间。当计算时间等于或大于预定时间时，车辆控制器300确定车辆速度变化是否等于或大于预定变化。当车辆速度变化等于或大于预定变化时，车辆控制器300确定档位是否改变。并且，当在变速器150中没有改变档位时，车辆控制器300确定满足更新条件。
此时，为了确定更新条件，预先确定预定时间和预定变化。预定时间和预定变化可以由工作者设定或通过预定算法(例如，程序和概率模型)来设定。
当不满足更新条件时，车辆控制器300进行至步骤S520。也就是说，当计算时间小于预定时间，车辆速度变化小于预定变化，或在变速器150中没有改变档位时，车辆控制器300的处理返回至步骤S520。
在步骤S560中，当满足更新条件时，车辆控制器300基于基本车辆重量和预定重量来计算最终车辆重量。之后将详细描述估计最终车辆重量的方法。
在步骤S570中，车辆控制器300基于最终车辆重量确定牵引等级。也就是说，车辆控制器300基于最终车辆重量来确定牵引等级，用于检查安装在车辆上的挂车的重量。然后，车辆控制器300可以基于牵引等级来管理电池的SOC。
图6是示出本发明的一个示例性实施方式中的估计最终车辆重量的方法的流程图。
参考图6，在步骤S610中，车辆控制器300确定基本车辆重量是否等于或小于预定重量。
在步骤S620中，当基本车辆重量等于或小于预定重量时，车辆控制器300将估计车辆重量设定为预定重量。由于基于发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度计算的基本车辆重量不小于总车辆重量的预定重量，所以可以通过确定基本车辆重量等于或小于预定重量来减小或防止误差。因此，当基本车辆重量等于或小于预定重量时，车辆控制器确定出现误差并将估计车辆重量设定为预定重量，以便补偿该误差。
在步骤S630中，当基本车辆重量大于预定重量时，车辆控制器300将估计车辆重量设定为基本车辆重量。
在步骤S640中，车辆控制器300在计算基本车辆重量之前检查先前计算的车辆重量。
在步骤S650中，车辆控制器300通过使用先前计算的车辆重量和估计车辆重量来计算估计变化重量。在一个实施方式中，车辆控制器300可以通过从先前计算的车辆重量中减去估计车辆重量来计算估计变化重量。
在步骤S660中，车辆控制器300确定估计变化重量是否大于基准变化重量。也就是说，车辆控制器300检查在运行期间车辆重量最大变化的基准变化重量，并且确定估计变化重量是否大于基准变化重量。
在步骤S670中，当估计变化重量大于基准变化重量时，车辆控制器300通过使用基准变化重量和先前计算的车辆重量来对计算车辆重量进行计算。在一个实施方式中，车辆控制器300可以通过将基准变化重量和先前计算的车辆重量相加来对计算车辆重量进行计算。
在步骤S680中，车辆控制器300将最终车辆重量设定为计算车辆重量。
在步骤S690中，当估计变化重量等于或小于基准变化重量时，车辆控制器300将最终车辆重量设定为估计车辆重量。
虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施方式描述了本发明内容，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在覆盖包括在本发明的精神和范围内的各种变型和等同布置。

Claims (19)

1.一种估计车辆重量的装置，所述装置包括：
加速度检测器，被配置为：检测车辆的纵向加速度；
数据检测器，被配置为：检测用于估计车辆重量的状态数据；和
车辆控制器，被配置为：当根据状态数据满足估计进入条件时，基于发动机扭矩、电动机扭矩和由所述加速度检测器检测到的纵向加速度来计算基本车辆重量，并且基于基本车辆重量和预定重量来估计最终车辆重量。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述车辆控制器包括：
条件检查单元，被配置为：基于所述状态数据来确定是否满足所述估计进入条件，并且当满足估计进入条件时，生成估计确认信号；
生成单元，被配置为：当接收到从所述条件检查单元发送的估计确认信号时，基于发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度来计算基本车辆重量；
更新检查单元，被配置为：基于计算时间、车辆速度变化和档位变化来确定是否满足更新条件，并且当满足更新条件时，生成更新确认信号；和
估计单元，被配置为：当接收到从所述更新检查单元发送的更新确认信号时，基于基本车辆重量和预定重量来计算最终车辆重量。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述条件检查单元被配置为：从所述数据检测器接收加速踏板的位置值、制动踏板的位置值、变速级，基于制动踏板的位置值检查制动量，基于纵向加速度检查道路坡度，并且基于加速踏板的位置值、制动量、道路坡度、变速类别、发动机离合器的控制阶段来确定是否满足估计进入条件。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述生成单元被配置为：基于发动机扭矩、电动机扭矩、纵向加速度、轮胎动态半径、变速效率、关于发动机离合器的状态的离合器系数、发动机摩擦扭矩、发动机与集成启动器发电机之间的倍率比、车辆速度、集成启动器发电机的生成扭矩和驱动负载系数来计算基本车辆重量。
5.根据权利要求2所述的装置，其中
所述生成单元将基本车辆重量计算为：
<mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mfrac> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mo>/</mo> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> </mrow> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> </mrow> <mrow> <mi>f</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;gamma;&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>S</mi> <mi>G</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>o</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mrow> <mi>B</mi> <mi>e</mi> <mi>A</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msubsup> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mrow> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> </mrow>
这里，m为基本车辆重量，ηTM为变速效率，rtire为轮胎的动态半径，δE/C为基于发动机离合器的状态的离合器系数，为发动机扭矩，为发动机摩擦扭矩，γ为发动机与集成启动器发电机之间的倍率比，τHSG为集成启动器发电机的生成扭矩，为电动机扭矩，f0、f1、f2为驱动负载系数，v为车辆速度，G(t)为纵向加速度。
6.根据权利要求2所述的装置，其中
所述估计单元被配置为：确定基本车辆重量是否等于或小于预定重量，并且当基本车辆重量等于或小于预定重量时，将最终车辆重量设定为预定重量。
7.根据权利要求2所述的装置，其中
所述估计单元被配置为：检查表示先前计算的车辆重量与当前基本车辆重量之间的差值的估计变化重量，并且当估计变化重量大于基准变化重量时，基于先前计算的车辆重量和基准变化重量来计算最终车辆重量。
8.根据权利要求2所述的装置，其中
所述车辆控制器还包括等级确定器，所述等级确定器被配置为：基于最终车辆重量来确定牵引等级。
9.根据权利要求8所述的装置，其中
所述等级确定器被配置为：基于最终车辆重量，通过多个继电器来确定牵引等级。
10.一种估计车辆重量的方法，所述方法包括以下步骤：
由条件检查单元基于状态数据来确定是否满足估计进入条件；
当满足估计进入条件时，由生成单元基于发动机扭矩、电动机扭矩和纵向加速度来计算基本车辆重量；
由更新检查单元基于计算时间、车辆速度变化和档位变化来确定是否满足更新条件；
当满足更新条件时，由估计单元基于基本车辆重量和预定重量来计算最终车辆重量；以及
由等级确定器基于最终车辆重量来确定牵引等级。
11.根据权利要求10所述的方法，其中
当加速踏板的位置值在第一预定范围内，基于制动踏板的位置值的制动量在预定制动量内，基于纵向加速度的道路坡度在第二预定范围内，变速级对应于预定变速级，变速类别对应于预定类别，并且发动机离合器的控制阶段对应于预定控制时，满足估计进入条件。
12.根据权利要求10所述的方法，其中
基于发动机扭矩、电动机扭矩、纵向加速度、轮胎的轮胎动态半径、变速效率、基于发动机离合器的状态的离合器系数、发动机摩擦扭矩、发动机与集成启动器发电机之间的倍率比、车辆速度、集成启动器发电机的生成扭矩以及驱动负载系数来计算基本车辆重量。
13.根据权利要求10所述的方法，其中
基本车辆重量被计算为：
<mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mfrac> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>r</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mi>i</mi> <mi>r</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mo>/</mo> <mi>C</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> </mrow> <mrow> <mi>I</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>g</mi> </mrow> <mrow> <mi>f</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;gamma;&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>S</mi> <mi>G</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>M</mi> <mi>o</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mrow> <mi>B</mi> <mi>e</mi> <mi>A</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msubsup> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>v</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msub> <msup> <mi>v</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> <mrow> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> </mrow>
这里，m为基本车辆重量，ηTM为变速效率，rtire为轮胎的动态半径，δE/C为基于发动机离合器的状态的离合器系数，为发动机扭矩，为发动机摩擦扭矩，γ为发动机与集成启动器发电机之间的倍率比，τHSG为集成启动器发电机的生成扭矩，为电动机扭矩，f0、f1、f2为驱动负载系数，v为车辆速度，G(t)为纵向加速度。
14.根据权利要求10所述的方法，其中
当计算时间等于或大于预定时间，车辆速度变化等于或大于预定变化，并且在变速器中未改变档位时，满足更新条件。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，计算最终车辆重量的步骤包括：
当满足更新条件时，确定基本车辆重量是否等于或小于预定重量；以及
当基本车辆重量等于或小于预定重量时，将预定重量设定为最终车辆重量。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：
在确定基本车辆重量等于或小于预定重量之后，当基本车辆重量大于预定重量时，将基本车辆重量设定为最终车辆重量。
17.根据权利要求10所述的方法，其中
计算最终车辆重量的步骤包括：
当满足更新条件时，检查表示先前计算的车辆重量与当前基本车辆重量之间的差值的估计变化重量；
确定估计变化重量是否大于基准变化重量；
当估计变化重量大于基准变化重量时，通过将先前计算的车辆重量与基准变化重量相加来对计算车辆重量进行计算；以及
将计算车辆重量设定为最终车辆重量。
18.根据权利要求17所述的方法，其中
在确定估计变化重量大于基准变化重量之后，当估计变化重量等于或小于基准变化重量时，将基本车辆重量设定为最终车辆重量。
19.根据权利要求10所述的方法，其中
计算最终车辆重量的步骤包括：
当满足更新条件时，确定基本车辆重量是否等于或小于预定重量；
当基本车辆重量等于或小于预定重量时，将预定重量设定为估计车辆重量；
检查表示先前计算的车辆重量与当前基本车辆重量之间的差值的估计变化重量；
确定估计变化重量是否大于基准变化重量；
当估计变化重量大于基准变化重量时，基于先前计算的车辆重量和基准变化重量来对计算车辆重量进行计算；以及
将计算车辆重量设定为最终车辆重量。
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