CN114312806A - 一种车辆载荷状态判断的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种车辆载荷状态判断的方法，包括：绘制不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线；对比车辆在不同载荷状态、不同加速截止车速下的加速踏板开度和加速踏板变化速率的变化特征，拟合加速踏板开度和加速踏板变化速率的变化关系γ曲线组；根据γ曲线组，建立不同载荷状态下判断加速踏板变化速率的关于加速截止车速和加速踏板开度的m×n维矩阵；将车辆实际起步阶段的实际加速踏板变化速率与m×n维矩阵中对应工况的加速踏板变化速率进行对比，根据对比结果确定车辆的载荷状态。本申请为整车控制系统、主动安全控制系统提供准确的输入，提高车辆控制精度，保障车辆行驶安全。

Description

一种车辆载荷状态判断的方法

技术领域

本申请属于汽车控制技术领域，尤其涉及一种车辆载荷状态判断的方法。

背景技术

车辆载荷状态直接影响整车各项性能，如动力性、经济性、操稳性及驾驶安全性，特别是载荷状态变化较大的商用车，空载和满载状态对应的整车性能存在较大差异，对控制系统精准控制带来很大挑战。在车辆使用过程中进行称重是不现实的，对于整车控制系统，很难获得准确的车辆载荷状态，导致系统控制精度不足。特别是对于汽车主动安全控制技术，控制精度不足甚至会影响车辆的行车安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆载荷状态判断的方法，以解决由于载荷变化导致的整车控制技术准确性低的问题。

具体的，本申请提供一种车辆载荷状态判断的方法，包括：

绘制不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线；

对比车辆在不同载荷状态、不同所述加速截止车速下的所述加速踏板开度和所述加速踏板变化速率的变化特征，拟合所述加速踏板开度和所述加速踏板变化速率的变化关系γ曲线组，划分不同的车辆载荷区间；

将所述加速截止车速设定为m维的向量，将所述加速踏板开度设定为n维的向量，根据所述γ曲线组，建立不同载荷状态下判断所述加速踏板变化速率的关于所述加速截止车速和所述加速踏板开度的m×n维矩阵；

将车辆实际起步阶段的实际加速踏板变化速率与所述m×n维矩阵中对应工况的所述加速踏板变化速率进行对比，根据对比结果确定车辆的载荷状态。

可选的，所述绘制不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线，具体包括：

针对特定车型开展不同载荷状态的整车试验，记录试验数据；

提取所述车辆由静止状态起步加速过程中的所述加速踏板开度、所述加速踏板变化速率及所述加速截止车速三个特征变量数据；

绘制不同载荷状态下基于所述加速踏板开度及所述加速踏板变化速率的所述加速截止车速的等高曲线。

可选的，所述加速踏板变化速率的计算公式如下：

公式(1)中，Ped_rate为加速踏板变化速率，单位为％/s，AccPed_t2为t₂时刻对应的踏板开度，单位为％，t₂为不同的踏板开度对应的时刻，单位为s；t₁为车辆开始起步所对应的时刻，单位为s。

可选的，所述根据对比结果确定车辆的载荷状态包括：

若所述m×n维矩阵对应的所述加速踏板变化速率＞实际加速踏板变化速率，则所述车辆属于所述γ曲线组所区分的载荷较大的状态；

若所述m×n维矩阵对应的所述加速踏板变化速率＜实际加速踏板变化速率，则所述车辆属于所述γ曲线组所区分的载荷较小的状态。

与现有技术相比，本申请具有以下有益的技术效果：

本申请结合车辆起步状态数据分析结论，依据加速踏板开度AccPed、加速截止车速V_end和加速踏板变化速率Ped_rate三个特征参数的变化规律，可以得到车辆当前的整车载荷状态，为整车控制系统、主动安全控制系统提供准确的输入，提高车辆控制精度，保障车辆行驶安全。

附图说明

图1为本申请一实施例例提供的车辆载荷状态判断的方法的实现流程图；

图2为不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面将结合具体实施例对本申请的技术方案加以解释。

如图1所示，为本申请一实施例中提供的车辆载荷状态判断的方法实现流程，所述方法包括：

步骤101，绘制不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线；

步骤102，对比车辆在不同载荷状态、不同所述加速截止车速下的所述加速踏板开度和所述加速踏板变化速率的变化特征，拟合所述加速踏板开度和所述加速踏板变化速率的变化关系γ曲线组，划分不同的车辆载荷区间；

步骤103，将所述加速截止车速设定为m维的向量，将所述加速踏板开度设定为n维的向量，根据所述γ曲线组，建立不同载荷状态下判断所述加速踏板变化速率的关于所述加速截止车速和所述加速踏板开度的m×n维矩阵；

步骤104，将车辆实际起步阶段的实际加速踏板变化速率与所述m×n维矩阵中对应工况的所述加速踏板变化速率进行对比，根据对比结果确定车辆的载荷状态。

步骤101为车辆起步工况数据统计分析过程，也即所述绘制不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线，具体包括：

针对特定车型开展不同载荷状态的整车试验，记录试验数据；

提取所述车辆由静止状态起步加速过程中的所述加速踏板开度、所述加速踏板变化速率及所述加速截止车速三个特征变量数据，

绘制不同载荷状态下基于所述加速踏板开度及所述加速踏板变化速率的所述加速截止车速的等高曲线。

其中，所述加速踏板变化速率依据以下公式计算，且数据提取的截止时刻为加速踏板开度信号单调递增结束时刻；

公式(1)中，Ped_rate为加速踏板变化速率，单位为％/s，AccPed_t2为t₂时刻对应的踏板开度，单位为％，t₂为不同的踏板开度对应的时刻，单位为s；t₁为车辆开始起步所对应的时刻，单位为s。

并根据不同的油门踏板变化范围，计算加速踏板变化速率，记录不同加速踏板开度AccPed对应的加速踏板变化速率Ped_rate及对应加速截止车速V_end，然后对比不同载荷状态下三个特征变量数据，绘制基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止截止车速的等高曲线，如图2所示。

步骤102为踏板开度和踏板变化速率关系γ曲线组拟合过程：也即首先对比车辆在不同载荷状态、不同加速截止车速下的加速踏板开度和加速踏板变化速率的变化特征，在同一加速截止车速条件下，对比不同载荷状态的加速踏板开度和加速踏板变化速率信号，然后拟合不同截止车速下的踏板开度和踏板变化速率关系γ曲线组，以划分不同的车辆载荷区间。

步骤103为特征变量m×n维矩阵定义过程：也即将加速截止车速和加速踏板开度信号按照一定步长设定为m维和n维的向量，需根据数据质量确定车速和加速踏板开度的变化范围及变化间隔；然后根据步骤102得到的三个特征参数的γ曲线组建立不同载荷状态下判断加速踏板变化速率的关于车速和踏板开度的m×n维矩阵。

步骤104为车辆载荷状态判断过程：首先利用车辆实际起步阶段反馈的实际加速踏板开度信号及加速截止车速信号分析计算得到实际踏板变化速率Ped_rate_act，并与所述特征变量m×n维矩阵中所对应工况的踏板变化速率Ped_rate进行对比，根据对比结果确定车辆的载荷状态。

具体对比过程如下：若所述m×n维矩阵对应的所述加速踏板变化速率＞实际加速踏板变化速率，则所述车辆属于所述γ曲线组所区分的载荷较大的状态；

若所述m×n维矩阵对应的所述加速踏板变化速率＜实际加速踏板变化速率，则所述车辆属于所述γ曲线组所区分的载荷较小的状态。

如图2所示，在加速截止车速为5km/h时，若加速踏板开度为45％，通过查询加速截止车速和加速踏板开度的m×n维矩阵可知γ曲线组上对应45％踏板开度的A和B两个点纵坐加速标踏板变化速率为Ped_rateA和Ped_rateB，两条γ曲线用以区分整车2T\4T\6T的载荷状态。若实测加速踏板变化速率Ped_rate_act>Ped_rateA，则判断车辆的载荷状态为2T；若实测加速踏板变化速率Ped_rateB<Ped_rate_act<Ped_rateA，则判断车辆的载荷状态为4T；若实测加速踏板变化速率Ped_rate_act<Ped_rateB，则判断车辆的载荷状态为6T。

本申请实施例结合车辆起步状态试验数据分析结论，依据加速踏板开度AccPed、加速截止车速V_end和加速踏板变化速率Ped_rate三个特征参数的变化规律，可以得到车辆当前的整车载荷状态，为整车控制系统、主动安全控制系统提供准确的输入，提高车辆控制精度，保障车辆行驶安全。

以上给出的实施例是实现本申请较优的例子，本申请不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本申请技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本申请的保护范围。

Claims (4)

1.一种车辆载荷状态判断的方法，其特征在于，包括：

绘制不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线；

对比车辆在不同载荷状态、不同所述加速截止车速下的所述加速踏板开度和所述加速踏板变化速率的变化特征，拟合所述加速踏板开度和所述加速踏板变化速率的变化关系γ曲线组，划分不同的车辆载荷区间；

将所述加速截止车速设定为m维的向量，将所述加速踏板开度设定为n维的向量，根据所述γ曲线组，建立不同载荷状态下判断所述加速踏板变化速率的关于所述加速截止车速和所述加速踏板开度的m×n维矩阵；

将车辆实际起步阶段的实际加速踏板变化速率与所述m×n维矩阵中对应工况的所述加速踏板变化速率进行对比，根据对比结果确定车辆的载荷状态。

2.根据权利要求1所述的车辆载荷状态判断的方法，其特征在于，所述绘制不同载荷状态下基于加速踏板开度及加速踏板变化速率的加速截止车速的等高曲线，具体包括：

针对特定车型开展不同载荷状态的整车试验，记录试验数据；

提取所述车辆由静止状态起步加速过程中的所述加速踏板开度、所述加速踏板变化速率及所述加速截止车速三个特征变量数据；

绘制不同载荷状态下基于所述加速踏板开度及所述加速踏板变化速率的所述加速截止车速的等高曲线。

3.根据权利要求1所述的车辆载荷状态判断的方法，其特征在于，所述加速踏板变化速率的计算公式如下：

公式(1)中，Ped_rate为加速踏板变化速率，单位为％/s，AccPed_t2为t₂时刻对应的踏板开度，单位为％，t₂为不同的踏板开度对应的时刻，单位为s；t₁为车辆开始起步所对应的时刻，单位为s。

4.根据权利要求1所述的车辆载荷状态判断的方法，其特征在于，所述根据对比结果确定车辆的载荷状态包括：

若所述m×n维矩阵对应的所述加速踏板变化速率＞实际加速踏板变化速率，则所述车辆属于所述γ曲线组所区分的载荷较大的状态；

若所述m×n维矩阵对应的所述加速踏板变化速率＜实际加速踏板变化速率，则所述车辆属于所述γ曲线组所区分的载荷较小的状态。

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