CN111412970A - 工程车辆称重方法、系统及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工程车辆称重方法，包括，获取整车参数、坡度和滚动阻力系数；判定变速箱的挡位是否在2档以上，及坡度是否大于等于0，若均为是，则将所述整车参数、坡度和滚动阻力系数输入称重模型中，计算整车重量，获取所述称重模型的计算结果并输出，否则，结束。本发明还公开了一种工程车辆的称重系统和装置。本发明具有可实现不停车称重，且无需改变整车结构，称重结果准确等优点。

Description

工程车辆称重方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及车辆称重技术领域。更具体地说，本发明涉及一种工程车辆称重方法、系统及装置。
背景技术
现有工程车辆称重方法一般为地磅称重，针对当前露天及井下矿空满载各一半短距离散装物料的运输特征，采用地磅统一称重会造成地磅周围车辆严重拥堵，影响通行而降低生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种工程车辆称重方法、系统及装置，其可实现不停车称重，且无需改变整车结构，称重结果准确。
为了实现根据本发明目的，提供了一种工程车辆称重方法，包括，
获取整车参数、坡度和滚动阻力系数；
判定变速箱的挡位是否在2档以上，及坡度是否大于等于0，若均为是，则将所述整车参数、坡度和滚动阻力系数输入称重模型中，计算整车重量，获取所述称重模型的计算结果并输出，否则，结束；
所述称重模型为：
Figure BDA0002435689980000011
其中，
Figure BDA0002435689980000012
m为整车重量、Tq为发动机扭矩、ig为变速箱速比、i0为后桥速比、η为传动总效率、r为轮胎滚动半径、CD为空气阻力系数、A迎风面积、ua为车速、J为车辆总转动惯量、a为加速度，R为轮胎半径，α为坡度、f为滚动阻力系数。
优选的是，所述的工程车辆称重方法，当车速小于40km/h时，Fw的值取0。
优选的是，所述的工程车辆称重方法，所述加速度通过惯性测量单元直接输出、多轴向加速度计直接输出或车速计算得出。
优选的是，所述的工程车辆称重方法，所述坡度由坡度传感器直接输出。
优选的是，所述的工程车辆称重方法，所述滚动阻力系数根据载荷、变数箱挡位、车速、坡度和路面类型进行在线测试和标定。
本发明还提供了一种工程车辆称重系统，包括，
获取模块，用于获取整车参数、坡度和滚动阻力系数；
判定模块，用于判定变速箱的挡位是否在2档以上，及坡度是否大于等于0；
计算模块，用于在判定模块的判定结果均为是时，将所述整车参数、坡度和滚动阻力系数输入称重模型中，计算整车重量；
输出模块，用于获取所述称重模型的计算结果并输出；
所述称重模型为：
Figure BDA0002435689980000021
其中，
Figure BDA0002435689980000022
m为整车重量、Tq为发动机扭矩、ig为变速箱速比、i0为后桥速比、η为传动总效率、r为轮胎滚动半径、CD为空气阻力系数、A迎风面积、ua为车速、J为车辆总转动惯量、a为加速度，R为轮胎半径，α为坡度、f为滚动阻力系数；
本发明还提供了一种工程车辆称重装置，包括存储器及处理器，所述存储器存储有可执行指令，所述处理器被配置为执行所述可执行指令，以执行上述的工程车辆称重方法。
本发明提供的工程车辆称重方法、系统及装置可达到以下有益效果：
第一、可实现不停车称重，提高通行和生产效率。
第二、无需改变整车结构，称重结果准确，成本低。
第三、可与矿区生产管理平台连接，将称重结果直接上传生产管理平台，便于实际工程量结算。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的工程车辆称重方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
如图1所示，本发明提供了一种工程车辆称重方法，包括以下步骤：
S10、获取整车参数、坡度和滚动阻力系数。
所述整车参数包括整车基础参数和整车计算参数，其中，所述整车基础参数包括整备质量、整车宽度及高度、轮胎半径及滚动半径、轮胎质量及轮辋质量、传动轴质量及半径、传动总效率、后桥速比，所述整车计算参数包括发动机扭矩、变速箱速比、迎风面积、车速、车辆总转动惯量、空气阻力系数、加速度、重力加速度。
所述发动机扭矩由发动机控制器ECU发出扭矩百分比与其精度及偏移量计算得出，变速箱速比由变速箱控制器TCU发出的当前挡位一一对应可知，迎风面积由整车宽度及高度计算得出，车速由变速箱控制器TCU发出当前变速箱输出轴转速计算得出，车辆总转动惯量由轮胎质量、轮辋质量、轮胎滚动半径、传动轴质量及半径计算得出，重力加速度由经、纬度决定。
车速：
Figure BDA0002435689980000031
其中nT为变速箱输出轴转速、r为轮胎滚动半径、i0为后桥速比。
车辆总转动惯量：J＝M1r2+M2r'2，其中M1为轮胎质量与轮辋质量之和、r为轮胎滚动半径，M2为传动轴质量，r'为传动轴半径。
所述坡度由坡度传感器直接输出，所述滚动阻力系数根据路面类型由经验值确定。
S20、判定变速箱的挡位是否在2档以上，及坡度是否大于等于0，若均为是，则执行S30，否则，执行S50。
S30、将所述整车参数、坡度和滚动阻力系数输入称重模型中，计算整车重量。
所述称重模型为：
Figure BDA0002435689980000041
其中，
Figure BDA0002435689980000042
m为整车重量、Tq为发动机扭矩、ig为变速箱速比、i0为后桥速比、η为传动总效率、r为轮胎滚动半径、CD为空气阻力系数、A迎风面积、ua为车速、J为车辆总转动惯量、a为加速度，R为轮胎半径，α为坡度、f为滚动阻力系数。
由于变速箱挡位在1、2挡时处于变扭状态，对外输出的扭矩不可靠，矿区空车或重车下坡时，由于需要控制车速，大部分时间油门踏板行程为零，此种情况下发动机输出扭矩不参与驱动车辆，车辆驱动力主要由重力势能转化而来，不满足理论计算要求，故本发明的称重模型仅适用于变速箱挡位在2档以上，且坡度大于等于0(平路或上坡)的特定工况。
S40、获取所述称重模型的计算结果并输出。
具体的，可将输出结果直接上传生产管理平台，便于实际工程量结算。
S50、结束
本发明的称重方法在车辆行驶过程中即可完成称重，即实现了不停车称重，提高通行和生产效率，且无需改变整车结构，称重结果准确，成本低。
在另一实施方式中，所述加速度通过惯性测量单元直接输出或多轴向加速度计直接输出。
在另一实施方式中，将称重模型应用于非公路宽体自卸车称重时，该非公路宽体自卸车设计最高车速45km/h，当车速为40km/h(11.11m/s)时，车辆空气阻力69.25N为满载滚动阻力的3％，同时为满载最大驱动力的0.1％，故为了简化称重模型，称重过程中，空气阻力可忽略不计，即当车速小于40km/h时，Fw的值取0。
在另一实施方式中，为了提高称重的准确率，所述滚动阻力系数根据载荷、变数箱挡位、车速、坡度和路面类型进行在线测试和标定。具体的，采用非公路宽体自卸车在给定的不同载荷、不同变速箱挡位、不同车速、不同坡度和不同路面类型上行驶，根据称重模型，反推滚动阻力系数，每组实验重复10次，并对滚动阻力系数取平均值，作为该特定工况和路况下标定的滚动阻力系数，并将该标定的滚动阻力系数用于该特定工况和路况下待称重车辆的整车重量计算，具体参见表1。本领域技术人员可以根据车辆的运输特征按照上述思路进行滚动阻力系数的在线测试和标定。
表1滚动阻力系数在线测试和标定结果
Figure BDA0002435689980000051
本发明的工程车辆称重方法，在实际应用中，需要搭载软、硬件平台，具体的，针对无人驾驶工程车辆，可将称重方法编程后以称重算法程序部署于工控机，程序接收惯性测量单元发出的加速度及坡度信息，并通过CAN发送接收分析仪接收整车控制器反馈给无人驾驶上层整车各子系统数据信息，在满足判定条件下，将相关数据整合后代入称重模型中，将整车质量在特定工况计算输出。针对新能源工程车辆，可将称重方法编程后以称重算法程序部署于整车控制器，整车控制器接收多轴加速度计输出的前进方向的加速度、坡度传感器反馈的坡度信息、整车各子系统反馈数据信息，在满足判定条件下，将相关数据整合后代入称重模型中，将整车质量在特定工况计算输出。
本发明还提供了一种工程车辆称重系统，包括，
获取模块，用于获取整车参数、加速度和行驶路面信息；
判定模块，用于判定变速箱的挡位是否在2档以上，及行驶路面是否为平路或上坡；
计算模块，用于在判定模块的判定结果均为是时，将所述整车参数、加速度和行驶路面信息输入称重模型中，计算整车重量；
输出模块，用于获取所述称重模型的计算结果并输出；
所述称重模型为：
Figure BDA0002435689980000052
其中，
Figure BDA0002435689980000053
m为整车重量、Tq为发动机扭矩、ig为变速箱速比、i0为后桥速比、η为传动总效率、r为轮胎滚动半径、CD为空气阻力系数、A迎风面积、ua为车速、J为车辆总转动惯量、a为加速度，R为轮胎半径，α为坡度、f为滚动阻力系数。
本技术方案基于与工程车辆称重方法相同的发明构思得到，具体可参考方法部分的描述。
本发明还提供了一种工程车辆称重装置，包括存储器及处理器，所述存储器存储有可执行指令，所述处理器被配置为执行所述可执行指令，以执行上述的工程车辆称重方法。
本技术方案基于与工程车辆称重方法相同的发明构思得到，具体可参考方法部分的描述。本技术方案的装置不限于PC、手机终端、服务器。这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.工程车辆称重方法，其特征在于，包括，
获取整车参数、坡度和滚动阻力系数；
判定变速箱的挡位是否在2档以上，及坡度是否大于等于0，若均为是，则将所述整车参数、坡度和滚动阻力系数输入称重模型中，计算整车重量，获取所述称重模型的计算结果并输出，否则，结束；
所述称重模型为：
Figure FDA0002435689970000011
其中，
Figure FDA0002435689970000012
m为整车重量、Tq为发动机扭矩、ig为变速箱速比、i0为后桥速比、η为传动总效率、r为轮胎滚动半径、CD为空气阻力系数、A迎风面积、ua为车速、J为车辆总转动惯量、a为加速度，R为轮胎半径，α为坡度、f为滚动阻力系数。
2.根据权利要求1所述的工程车辆称重方法，其特征在于，当车速小于40km/h时，Fw的值取0。
3.根据权利要求1所述的工程车辆称重方法，其特征在于，所述加速度通过惯性测量单元直接输出、多轴向加速度计直接输出或车速计算得出。
4.根据权利要求1所述的工程车辆称重方法，其特征在于，所述坡度由坡度传感器直接输出。
5.根据权利要求4所述的工程车辆称重方法，其特征在于，所述滚动阻力系数根据载荷、变数箱挡位、车速、坡度和路面类型进行在线测试和标定。
6.工程车辆称重系统，其特征在于，包括，
获取模块，用于获取整车参数、坡度和滚动阻力系数；
判定模块，用于判定变速箱的挡位是否在2档以上，及坡度是否大于等于0；
计算模块，用于在判定模块的判定结果均为是时，将所述整车参数、坡度和滚动阻力系数输入称重模型中，计算整车重量；
输出模块，用于获取所述称重模型的计算结果并输出；
所述称重模型为：
Figure FDA0002435689970000021
其中，
Figure FDA0002435689970000022
m为整车重量、Tq为发动机扭矩、ig为变速箱速比、i0为后桥速比、η为传动总效率、r为轮胎滚动半径、CD为空气阻力系数、A迎风面积、ua为车速、J为车辆总转动惯量、a为加速度，R为轮胎半径，α为坡度、f为滚动阻力系数。
7.工程车辆称重装置，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器存储有可执行指令，所述处理器被配置为执行所述可执行指令，以执行权力要求1-5任一所述的工程车辆称重方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113085876A (zh) * 2021-03-23 2021-07-09 浙江吉利控股集团有限公司 一种基于递推梯度矫正法的整车质量估算方法及装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104457937A (zh) * 2014-10-11 2015-03-25 中国第一汽车股份有限公司 计算车辆总质量的方法及节油控制方法
CN104848923A (zh) * 2014-05-05 2015-08-19 北汽福田汽车股份有限公司 车辆载荷的检测方法和检测装置
CN106004442A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 中国第汽车股份有限公司 商用车智能无级限速节油控制方法
CN107490423A (zh) * 2017-09-08 2017-12-19 北京汽车研究总院有限公司 一种整车重量测试方法、系统及车辆
CN107901916A (zh) * 2017-11-15 2018-04-13 康明斯天远（河北）科技有限公司 一种无需增装传感器的车辆载重获取方法
CN109466561A (zh) * 2018-09-28 2019-03-15 潍柴动力股份有限公司 车辆总质量计算方法和系统
CN109597346A (zh) * 2019-01-30 2019-04-09 南京越博动力系统股份有限公司 一种新型商用车负载识别及坡道估计方法
CN109849931A (zh) * 2019-02-20 2019-06-07 郑州比克新能源汽车有限公司 纯电动汽车载货量获取系统及方法
CN109455185B (zh) * 2018-09-12 2020-04-10 一汽解放汽车有限公司 一种根据汽车行驶方程式对车辆负载系数进行估算的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104848923A (zh) * 2014-05-05 2015-08-19 北汽福田汽车股份有限公司 车辆载荷的检测方法和检测装置
CN104457937A (zh) * 2014-10-11 2015-03-25 中国第一汽车股份有限公司 计算车辆总质量的方法及节油控制方法
CN106004442A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 中国第汽车股份有限公司 商用车智能无级限速节油控制方法
CN107490423A (zh) * 2017-09-08 2017-12-19 北京汽车研究总院有限公司 一种整车重量测试方法、系统及车辆
CN107901916A (zh) * 2017-11-15 2018-04-13 康明斯天远（河北）科技有限公司 一种无需增装传感器的车辆载重获取方法
CN109455185B (zh) * 2018-09-12 2020-04-10 一汽解放汽车有限公司 一种根据汽车行驶方程式对车辆负载系数进行估算的方法
CN109466561A (zh) * 2018-09-28 2019-03-15 潍柴动力股份有限公司 车辆总质量计算方法和系统
CN109597346A (zh) * 2019-01-30 2019-04-09 南京越博动力系统股份有限公司 一种新型商用车负载识别及坡道估计方法
CN109849931A (zh) * 2019-02-20 2019-06-07 郑州比克新能源汽车有限公司 纯电动汽车载货量获取系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张代胜: "《汽车理论》", 31 October 2011 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113085876A (zh) * 2021-03-23 2021-07-09 浙江吉利控股集团有限公司 一种基于递推梯度矫正法的整车质量估算方法及装置

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