CN114987509A - 车重估算方法、装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车重估算方法、装置和车辆，属于信息处理技术领域，其中，车重估算方法包括获取车辆的状态和传感器的状态；根据传感器处于故障状态或者无传感器，对车辆的重量M_veh赋初始值M_int；根据车辆的状态和所述初始值M_int，对车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh。通过对车辆的重量M_veh赋初始值M_int，并根据车辆的状态和初始值M_int，对车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh，可以实现在传感器状态处于故障状态时对车辆进行估重，避免了因车重估算不准确导致的挡位不合理问题，从而进一步改善了因此问题导致的整车动力性不足或经济性欠佳等问题，提高整车动力性、经济性。

Description

车重估算方法、装置和车辆

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，具体涉及一种车重估算方法、装置和车辆。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

配置自动挡变速箱的车辆中需求挡位计算时需考虑整车车重的影响，同一工况下若车重不同则需求档位不同，满足不同车重下整车动力性、经济性的要求。若不考虑车重因素，易出现车辆满载行驶过程中加速性能不足，动力性不佳等问题。同时考虑车重因素可优化发动机运行工况点，有效降低整车油耗，提高整车经济性。

现有技术中对整车车重的估算算法多是基于整车动力学公式以及坡度传感器的信号，通过滤波、迭代等方法估算出相对准确的车重，但是，当车辆未配置传感器或者传感器出现故障时，无法对车重进行估算。

发明内容

本发明的目的是至少解决当车辆未配置传感器或者传感器出现故障时，无法对车重进行估算的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种车重估算方法，包括：

获取车辆的状态和传感器的状态；

根据传感器处于故障状态或者无传感器，对车辆的重量M_veh赋初始值M_int；

根据所述车辆的状态和所述初始值M_int，对所述车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh。

根据本发明的车重估算方法，通过对车辆的重量M_veh赋初始值M_int，并根据车辆的状态和初始值M_int，对车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh，可以实现在传感器状态处于故障状态时对车辆进行估重，避免了因车重估算不准确导致的挡位不合理问题，从而进一步改善了因此问题导致的整车动力性不足或经济性欠佳等问题，提高整车动力性、经济性。

另外，根据本发明的车重估算方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，根据所述车辆的状态和所述初始值M_int，对所述车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh，具体包括：

根据所述车辆的状态处于起步状态，估算起步状态的车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch；

根据所述车辆的状态处于行驶状态，估算行驶状态的车重M_drive，并更新车辆的重量M_veh＝M_drive。

在本发明的一些实施例中，根据所述车辆的状态处于起步状态，估算起步状态的车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch，具体包括：

根据路况和所述车辆的状态符合第一使能条件，通过车辆的牵引力和加速度计算车重M₁，若M₁在预设范围内，则更新车辆的重量M_lauch＝M₁；

其中，第一使能条件需同时满足离合器两端转速差大于标定值N₁，且整车加速度大于标定值a₁，且整车状态处于起步状态，且整车未处于转弯工况，且实时路面坡度小于标定值Ag₁。

在本发明的一些实施例中，在更新M_lauch＝M₁之前，车重估重方法还包括对M₁进行滤波以及合理性判断，根据M₁在所述预设范围内，更新M_lauch＝M₁；

其中，所述预设范围为车辆空载的重量和车辆满载的重量之间的区间。

在本发明的一些实施例中，根据所述车辆的状态处于起步状态，估算车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch，还包括：根据所述车辆的状态不符合所述第一使能条件或者根据M₁不在预设范围内，则保持车重M_lauch＝M_int。

在本发明的一些实施例中，根据所述车辆的状态处于行驶状态，估算车重M_drive,并更新车辆的重量M_veh＝M_drive，具体包括：

根据所述车辆的状态符合第二使能条件，估算车重M_drive；

其中，所述第二使能条件需同时满足当前需求挡位大于当前实际挡位，且当前实际车速大于标定车速V₁，且整车无制动设备被激活。

在本发明的一些实施例中，根据路况和所述车辆的状态符合所述第二使能条件，估算车重M_drive，并更新车辆的重量M_veh＝M_drive，具体包括:

获取换挡过程状态和车辆的状态；

在传动系处于已分开状态开始计时，至所述传动系结合时终止计时，获取车辆在这段时间段内的加速度的谷值a_min和对应的力的谷值F_min；

等待第一标定时间T₁；

从第一标定时间T1的末端开始计时，当检测时间T大于第二标定时间T₂时，停止计时，获取车辆在该时间段的加速度的峰值a_max和对应的力F_max；

根据a_min、F_min、a_max和F_max估算车辆的重量M₂；

将车重M₂与之前的车重M_veh迭代估算得到车重M_drive。

在本发明的一些实施例中，车重M₂的计算公式为M₂＝(F_max-F_min)/(a_max-a_min)。

本发明的第二方面提出了一种车重估算装置，包括：

获取单元，所述获取单元获取车辆的状态和传感器的状态；

赋值单元，所述赋值单元用于根据传感器处于故障状态或者无传感器，对车辆的重量M_veh赋初始值M_int；

以及估重单元，所述估重单元用于根据所述车辆的状态和所述初始值M_int，对所述车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh。

根据本发明的车重估算装置，通过对车辆的重量M_veh赋初始值M_int，并根据车辆的状态和初始值M_int，对车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh，可以实现在传感器状态处于故障状态时对车辆进行估重，避免了因车重估算不准确导致的挡位不合理问题，从而进一步改善了因此问题导致的整车动力性不足或经济性欠佳等问题，提高整车动力性、经济性。

本发明的第三方面提出了一种车辆，包括：

处理器；以及存储器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上面实施例所述的车重估算方法的步骤。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的车重估算方法的流程图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的车辆处于起步状态的车重估算方法的流程图；

图3示意性地示出了根据本发明实施方式的车辆处于行驶状态的车重估算方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图3所示，根据本发明的实施方式的第一方面，提出了一种车重估算方法，包括：

S11、获取车辆的状态和传感器的状态；

S12、根据传感器处于故障状态或者无传感器，对车辆的重量M_veh赋初始值M_int；

S13、根据车辆的状态和初始值M_int，对车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh。

根据本发明的车重估算方法，当传感器状态处于故障状态时，对车辆的重量Mveh赋初始值Mint，根据车辆的状态，对车辆进行估重，并更新车辆的重量Mveh，可以实现在传感器状态处于故障状态时或者车辆未配置传感器时对车辆进行估重，避免了因车重估算不准确导致的挡位不合理问题，从而进一步改善了因此问题导致的整车动力性不足或经济性欠佳等问题，提高整车动力性、经济性。

需要解释的是，上述的应用场景主要是在传感器的状态处于故障状态和车辆上未配置传感器时使用，此时，采用传感器进行车重估算的方法无法适用，为了改善车辆的动力性和经济性，需要对车重进行估算。

具体地，在S13中，初始值M_int可采用车辆满载状态的重量，对于重型汽车而言，初始值M_int可以为20-50吨，如30吨或者40吨等，可根据具体的车辆确定初始值M_int。

在一些可选实施例中，根据车辆的状态和初始值M_int，对车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh，具体包括：

根据车辆的状态处于起步状态，估算起步状态的车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch；

根据车辆的状态处于行驶状态，估算行驶状态的车重M_drive，并更新车辆的重量M_veh＝M_drive。

其中，车辆的状态包括起步状态和行驶状态两种情况，在进行估算的时候，需要采用不同的方式进行估算。本发明中定义了起步状态的重量M_lauch和行驶状态的重量M_drive，分别代表起步状态中的车辆重量和行驶状态中的车辆重量，可使得估算车辆重量的过程更加具有针对性，且估算的重量也能够更加准确，提高车辆的动力性和经济性。

在一些可选实施例中，根据车辆的状态处于起步状态，估算起步状态的车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch，具体包括：

根据路况和车辆的状态符合第一使能条件，通过车辆的牵引力和加速度计算车重M₁，若M₁在预设范围内，则更新车辆的重量M_lauch＝M₁；

其中，第一使能条件需同时满足离合器两端转速差大于标定值N₁，且整车加速度大于标定值a₁，且整车状态处于起步状态，且整车未处于转弯工况，且实时路面坡度小于标定值Ag₁。其中，标定值N₁大概为20-50转/分，如可以为30或者40转/分，根据需要进行设定。标定值a₁需要小于0.5m/s²，如可以为0.4m/s²；标定值Ag₁为一个具体值，如1％或者小于1％的一个具体值，如0.8％或者0.5％。

其中车重M₁采用动力学方程计算，依据换挡过程中加速度变化较大，动力中断时整车无动力来源，此时车辆的加速阻力、坡度阻力、空气阻力、滚动阻力之和约等于零，根据车辆的牵引力和加速度计算获得重量M₁，采用的公式为F＝ma，其中F代表牵引力，m代表车辆的重量，a代表加速度。

在一些可选实施例中，在更新M_lauch＝M₁之前，还包括：

对M₁进行滤波，并进行合理性判断，根据M₁在预设范围内，更新M_lauch＝M₁，其中，预设范围为车辆空载的重量和车辆满载的重量之间的区间。

其中滤波是为了防止估算的车重信号突变，防止M₁的计算结果波动过大。在本实施方式中，合理性判断主要是判断估算的车重M₁是否合理，若M₁在车辆空载的重量和车辆满载的重量之间的区间内，则M₁在预设范围内，更新M_lauch＝M₁，反之，则不更新M_lauch＝M₁，继续保持M_lauch＝M_int。

其中，车辆在起步过程中只需要更新一次重量即可，若再次检测时，车辆仍然处于起步过程中，则车辆的重量仍然保持M_lauch＝M₁即可。

根据车辆的状态处于起步状态，估算车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch，还包括根据车辆的状态不符合第一使能条件或者根据M₁不在预设范围内，则保持车重M_lauch＝M_int。通过这种控制方法，可以对处于起步状态的车辆的进行重量估。

为了更加清晰地描述车辆在起步状态的车重估算方法，请参照图2所示，车辆在起步状态的车重估算方法具体包括：

S21、对车辆的重量赋初始值M_lauch＝M_int；其中，初始值M_int可采用车辆满载状态的重量，对于重型汽车而言，初始值M_int可以为20-50吨，如30吨等。

S22、判断路况和车辆的状态是否满足第一使能条件，若满足，则进入步骤S23，若不满足，则保持车重M_lauch＝M_int；

S23、通过车辆的牵引力和加速度计算车重M₁；

S24、滤波；

S25、判断是否满足预设范围，若满足，则进入步骤S26输出计算车重M_lauch＝M₁；若不满足，则进入S27保持车重M_lauch＝M_int。

根据车辆的状态处于行驶状态，估算车重M_drive,并更新车辆的重量M_veh＝M_drive，具体包括根据车辆的状态符合第二使能条件，估算车重M_drive。

其中，第二使能条件需同时满足当前需求挡位大于当前实际挡位，且当前实际车速大于标定车V₁，且整车无制动设备被激活。这里的标定车速V₁为小于等于50千米每小时的一个数值，如标定车速V₁为45千米每小时，或者标定车速V₁为40千米每小时。

在一些可选实施例中，根据路况和车辆的状态符合第二使能条件，估算车重M_drive，并更新车辆的重量M_veh＝M_drive，如图3所示，具体包括:

S31、获取换挡过程状态和车辆的状态；其中，车辆的状态是处于行驶状态。S31是用于获取车辆在行驶状态中的换挡过程状态。

S32、在传动系处于已分开状态开始计时，至传动系结合时终止计时，获取车辆在这段时间段内的加速度的谷值a_min和对应的力的谷值F_min；

S33、等待第一标定时间T₁；这里的第一标定时间T₁比较短，可以小于1秒，如0.8秒等。

S34、从第一标定时间T₁的末端开始计时，当检测时间T大于第二标定时间T₂时，停止计时，获取车辆在该时间段的加速度的峰值a_max和对应的力F_max；

S35、根据a_min、F_min、a_max和F_max估算车辆的重量M₂；

S36、将车重M₂与之前的车重M_veh迭代估算得到车重M_drive。

在S35中，车重M₂的计算公式为M₂＝(F_max-F_min)/(a_max-a_min)。

这里的第一标定时间T₁为小于1秒的具体值，如可以为0.8秒或者0.9秒，第二标定时间T₂也为小于1秒的具体值，如可以为0.9秒或者为0.8秒。

F_max为牵引力和空气阻力之差的最大值，F_min为牵引力和空气阻力之差的最小值，车辆的加速度可以通过指定时间内的速度差计算获取。

换挡完成之后，第一标定时间T₁内动力开始传递，整车加速行驶，依据动力学公式计算发动机扭矩传递到车轮端的总牵引力等于整车加速阻力、坡度阻力、空气阻力、滚动阻力之和。考虑短时间内坡度阻力、滚动阻力并无较大变化，可根据上述两个时间点的加速度之差和牵引力、空气阻力之差估算整车车重，实现在无传感器时或者传感器处于故障状态时较准确的估算整车车重。

本发明提出的车重估算方法，起步时先估算车重并赋初始值，初始值是车辆满载时的重量。在较平坦的路面起步过程中，忽略坡道阻力和滚动阻力估算整车车重，此时起步过程中估算车重时需考虑计算结果是否合理且是不是第一次估算车重，若合理且首次估算则更新车重，否则不更新。且可以基于换挡过程估算整车的车重，在行驶过程中，短时间内坡道阻力和滚动阻力变化不大，但换挡过程中加速度变化较大，加速阻力变化较大，且变化原因主要是由发动机产生的牵引力导致，根据发动机产生牵引力、空气阻力和换挡过程汇总产生的加速度变化差值来较准确地计算整车的车重。

根据本发明的实施方式的第二方面，提出了一种车重估算装置，包括：获取单元，赋值单元以及估重单元；

获取单元用于获取车辆的状态和传感器的状态；

赋值单元用于根据传感器处于故障状态或者无传感器，对车辆的重量M_veh赋初始值M_int；

估重单元用于根据车辆的状态和初始值M_int，对车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh。

在一些可选实施例中，车重估算装置还包括滤波单元，滤波单元用于通过车辆的牵引力和加速度计算的车重M₁进行滤波，防止车重信号突变。

在一些可选实施例中，车重估算装置还包括合理性判断单元，合理性判断单元用于判断M₁是否满足预设范围，若满足，则进入输出计算车重M_lauch＝M₁；若不满足，则保持车重M_lauch＝M_int，从而对起步状态的车辆的重量进行估算。

在一些可选实施例中，获取单元还用于获取换挡过程的状态，对车辆的换挡过程进行检测。

在一些可选实施例中，获取单元还用于在传动系处于已分开状态开始计时，至传动系结合时终止计时，获取车辆在这段时间段内的加速度的谷值a_min和对应的力的谷值F_min，以及获取车辆从第一标定时间T₁的末端开始计时，当检测时间T大于第二标定时间T₂时，停止计时的这段时间内的加速度的峰值a_max和对应的力F_max。

在一些可选实施例中，车重估算装置还包括计算单元，计算单元用于根据M₂＝(F_max-F_min)/(a_max-a_min)获得M₂。

在一些可选实施例中，车重估算装置还包括迭代单元，迭代单元将车重M₂与之前的车重M_veh迭代估算得到车重M_drive，这里的车重M_veh为车辆在行驶过程中或者起步过程中的重量，也就是获得车重M₂之前的车辆所处于的车重M_veh。

通过将计算的车重M₂和车辆在起步状态的重量M_veh进行迭代，估算车辆的重量。

根据本发明的实施方式的第三方面，提出了一种车辆，包括：

处理器以及存储器，存储器上存储有可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上面所提到的车重估算方法的步骤。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车重估算方法，其特征在于，包括：

获取车辆的状态和传感器的状态；

根据传感器处于故障状态或者无传感器，对所述车辆的重量M_veh赋初始值M_int；

根据所述车辆的状态和所述初始值M_int，对所述车辆进行估重，并更新所述车辆的重量M_veh。

2.根据权利要求1所述的车重估算方法，其特征在于，根据所述车辆的状态和所述初始值M_int，对所述车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh，具体包括：

根据所述车辆的状态处于起步状态，估算起步状态的车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch；

根据所述车辆的状态处于行驶状态，估算行驶状态的车重M_drive，并更新车辆的重量M_veh＝M_drive。

3.根据权利要求2所述的车重估算方法，其特征在于，根据所述车辆的状态处于起步状态，估算起步状态的车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch，具体包括：

根据路况和所述车辆的状态符合第一使能条件，通过车辆的牵引力和加速度计算车重M₁，若M₁在预设范围内，则更新车辆的重量M_lauch＝M₁；

其中，第一使能条件需同时满足离合器两端转速差大于标定值N₁，且整车加速度大于标定值a₁，且整车状态处于起步状态，且整车未处于转弯工况，且实时路面坡度小于标定值Ag₁。

4.根据权利要求3所述的车重估算方法，其特征在于，在更新M_lauch＝M₁之前，还包括：

对M₁进行滤波以及合理性判断，根据M₁在所述预设范围内，更新M_lauch＝M₁；

其中，所述预设范围为车辆空载的重量和车辆满载的重量之间的区间。

5.根据权利要求4所述的车重估算方法，其特征在于，根据所述车辆的状态处于起步状态，估算车重M_lauch，并更新车辆的重量M_veh＝M_lauch，还包括：

根据所述车辆的状态不符合所述第一使能条件或者根据M₁不在预设范围内，则保持车重M_lauch＝M_int。

6.根据权利要求1所述的车重估算方法，其特征在于，根据所述车辆的状态处于行驶状态，估算车重M_drive,并更新车辆的重量M_veh＝M_drive，具体包括：

根据所述车辆的状态符合第二使能条件，估算车重M_drive；

其中，所述第二使能条件需同时满足当前需求挡位大于当前实际挡位，且当前实际车速大于标定车速V₁，且整车无制动设备被激活。

7.根据权利要求6所述的车重估算方法，其特征在于，根据路况和所述车辆的状态符合所述第二使能条件，估算车重M_drive，并更新车辆的重量M_veh＝M_drive，具体包括:

获取换挡过程状态和车辆的状态；

在传动系处于已分开状态开始计时，至所述传动系结合时终止计时，获取车辆在这段时间段内的加速度的谷值a_min和对应的力的谷值F_min；

等待第一标定时间T₁；

从第一标定时间T1的末端开始计时，当检测时间T大于第二标定时间T₂时，停止计时，获取车辆在该时间段的加速度的峰值a_max和对应的力F_max；

根据a_min、F_min、a_max和F_max估算车辆的重量M₂；

将车重M₂与之前的车重M_veh迭代估算得到车重M_drive。

8.根据权利要求7所述的车重估算方法，其特征在于，车重M₂的计算公式为M₂＝(F_max-F_min)/(a_max-a_min)。

9.一种车重估算装置，其特征在于，包括：

获取单元，所述获取单元用于获取车辆的状态和传感器的状态；

赋值单元，所述赋值单元用于根据传感器处于故障状态或者无传感器，对车辆的重量M_veh赋初始值M_int；以及

估重单元，所述估重单元用于根据所述车辆的状态和所述初始值M_int，对所述车辆进行估重，并更新车辆的重量M_veh。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的车重估算方法的步骤。

Images