DE10244789A1

DE10244789A1 - Motor vehicle mass determination method in which the driving force and acceleration are measured at at least two time points and the mass is calculated from the difference in the two values at the two points

Info

Publication number: DE10244789A1
Application number: DE2002144789
Authority: DE
Inventors: Manfred Hellmann; Markus Oenning; Yannick Mougey
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-08

Abstract

Method for determining the mass of a motor vehicle in which the driving force (F) and the acceleration (a) of the vehicle are determined at at least two time points and vehicle mass is determined from the difference in force and acceleration at the two points. An Independent claim is made for a device for determining the mass of a motor vehicle from measurements of its acceleration and for driving force at at least two time points.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeuges, in dem die Antriebskraft des Kraftfahrzeugs sowie die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs zu jeweils zwei Zeitpunkten bestimmt wird und aus der Antriebskraftdifferenz und der Beschleunigungsdifferenz die Fahrzeugmasse bestimmt wird. Hierzu ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen, die Mittel zur Bestimmung der Antriebskräfte umfasst, die Mittel zur Bestimmung der Fahrzeugbeschleunigung umfasst, die Speichermittel umfasst, mittels derer Antriebskraftwerte und Beschleunigungswerte speicherbar sind, die Berechnungsmittel umfasst, die zur Ermittlung der Fahrzeugmasse aus zwei aufeinander folgenden Antriebskraftwerten und zwei aufeinander folgenden Beschleunigungswerten geeignet ist, und die Ausgabemittel vorsieht, mittels derer die ermittelte Fahrzeugmasse an weitere Fahrzeugfunktionen ausgebbar sind.The present invention relates to a method for determining the mass of a motor vehicle in which the driving force of the motor vehicle and the acceleration of the Motor vehicle is determined at two times and from the driving force difference and the acceleration difference Vehicle mass is determined. This is a device according to the invention provided that includes means for determining the driving forces, comprises the means for determining vehicle acceleration, the Storage means comprises, by means of which driving force values and acceleration values are storable, which includes calculation means for determining the vehicle mass from two successive driving force values and two successive acceleration values is suitable, and provides the output means by means of which the vehicle mass determined can be output to other vehicle functions.

Stand der TechnikState of the art

In dem Buch „Kraftfahrtechnisches Taschenbuch", erschienen im Verlag Vieweg & Sohn, Braunschweig, 23. Auflage, 1999, sind auf den Seiten 588 und folgende die theoretischen Grundlagen des Triebstrangs eines Automobils beschrieben. Insbesondere wird an dieser Stelle die Gleichgewichtsbeziehung zwischen Antriebskraft und Fahrwiderständen erläutert, bei der die treibende Kraft in der Reifenaufstandsfläche im Gleichgewicht stehen muss mit der Summe aus Rollwiderstand, Steigungswiderstand, Beschleunigungswiderstand sowie Luftwiderstand.In the book "Kraftfahrtechnisches Taschenbuch", published by the publisher Vieweg & Sohn, Braunschweig, 23rd edition, 1999, are on pages 588 and following the theoretical basics of the drivetrain of an automobile are described. In particular, the equilibrium relationship between Driving force and driving resistance explains where the driving force in the tire contact patch is in balance must stand with the sum of rolling resistance, gradient resistance, Acceleration resistance as well as air resistance.

Kern und Vorteile der ErfindungCore and advantages the invention

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung der Masse eines Kraftfahrzeugs sowie eine dafür ausgebildete Vorrichtung zu beschreiben sowie weiterhin Anwendungsmöglichkeiten aufzuzeigen, wie das somit gewonnene Ergebnis weiter genutzt werden kann. Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The essence of the present invention is a method of determining the mass of a motor vehicle as well as one for it Describe trained device and continue to show possible applications how the result can be used. According to the invention, this is done by the characteristics of the independent Expectations solved. Advantageous further developments and refinements result from the subclaims.

Vorteilhafterweise werden die zwei Zeitpunkte, zu denen jeweils Antriebskraft und Beschleunigung des Kraftfahrzeugs ermittelt werden, so gewählt, dass die Fahrbahnsteigung, das Fahrzeugleergewicht sowie die Fahrzeugzuladung nahezu konstant bleiben. Wählt man die Zeitdauer τ zwischen den beiden Zeitpunkten t1 und t2 zu groß, so kann sich die Fahrbahnsteigung während dieser Zeitdauer derart stark verändern, dass das erfindungsgemäße Verfahren fehlerhafte Ergebnisse liefert. Ebenso kann sich bei zu langen Zeitdauern τ das Fahrzeugleergewicht oder die Fahrzeugzuladung verändern. Es ist daher notwendig, die Zeitdauer τ zwischen den beiden Zeitpunkten t1 und t2 möglichst kurz zu wählen, jedoch resultiert eine zu kleine Zeitdauer τ darin, dass sich Antriebskräfte und Beschleunigungen zwischen diesen Zeitpunkten t1 und t2 derart vernachlässigbar verändern, dass kein zuverlässiger Wert für die Fahrzeugmasse gewonnen werden kann.Advantageously, the two Times at which the driving force and acceleration of the motor vehicle be determined, chosen so that the road gradient, the vehicle curb weight and the vehicle load remain almost constant. Chooses the time period τ between the two times t1 and t2 too large, the road gradient can while change this period of time so much that the inventive method delivers incorrect results. Likewise, if the time periods τ are too long, the vehicle curb weight can change or change the vehicle load. It is therefore necessary to determine the time period τ between the two times t1 and t2 if possible to choose briefly however, too short a time period τ results in driving forces and Accelerations between these times t1 and t2 are negligible change, that no reliable Value for the vehicle mass can be obtained.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Antriebskraft aus dem momentanen Motorausgangsmoment und der momentanen Getriebeübersetzung ermittelt wird. Die Antriebskraft ist eine Größe, die nicht direkt am Fahrzeug gemessen werden kann oder nur durch das Vorsehen besonderer Vorrichtungen. Durch Ermittlungen des Motorausgangsmomentes sowie der momentanen Getriebeübersetzung lässt sich auf einfache Weise die Antriebskraft ermitteln.It is also advantageous that the driving force from the current engine output torque and the current gear ratio is determined. The driving force is a quantity that is not directly on the vehicle can be measured or only by the provision of special devices. By determining the engine output torque as well as the current one gear ratio let yourself easily determine the driving force.

Vorteilhafterweise wird die Beschleunigung des Fahrzeugs aus mindestens einer Raddrehzahl ermittelt. Heutzutage ist nahezu jedes Fahrzeug mit Raddrehzahlsensoren ausgerüstet, die beispielsweise für Blockierschutzvorrichtungen oder Fahrdynamikregelungen vorgesehen sind. Durch das Messen der momentanen Raddrehzahl kann die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden, die nach einer zeitlichen Differenzierung die Beschleunigung des Fahrzeugs repräsentiert.The acceleration is advantageous of the vehicle determined from at least one wheel speed. nowadays almost every vehicle is equipped with wheel speed sensors that for example for Anti-lock devices or vehicle dynamics controls are provided are. By measuring the current wheel speed, the current Vehicle speed can be determined after a time Differentiation represents the acceleration of the vehicle.

Vorteilhafterweise ist es möglich, die Beschleunigung des Fahrzeugs mittels eines Beschleunigungssensors zu ermitteln. Hierzu kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor eingesetzt werden, der den Effekt der Massenträgheit ausnutzt und somit in der Lage ist, die Fahrzeugbeschleunigung in Längsrichtung festzustellen.It is advantageously possible to Acceleration of the vehicle using an acceleration sensor to investigate. For example, an acceleration sensor can be used for this purpose be used, which takes advantage of the effect of inertia and thus in is able to determine the vehicle acceleration in the longitudinal direction.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zur Massenbestimmung der Fahrzeugmasse der Quotient aus der Antriebskraftdifferenz und dem Produkt aus Beschleunigungsdifferenz und Massenfaktor gebildet wird. Der Massenfaktor ist hierbei eine Größe, die zur Ermittlung des Beschleunigungswiderstandes des Fahrzeugs benötigt wird und aus dem beschriebenen Stand der Technik bekannt ist.It is also advantageous that to determine the mass of the vehicle, the quotient of the difference in driving force and the product of the acceleration difference and mass factor becomes. The mass factor is a quantity that is used to determine the Acceleration resistance of the vehicle is required and from the described State of the art is known.

Vorteilhafterweise kann in Abhängigkeit der ermittelten Fahrzeugmasse die Momentenoder Beschleunigungsanforderung, die von einem adaptiven Abstands- und Geschwindigkeitsregler, mit dem das entsprechende Fahrzeug ausgerüstet ist, ausgegeben wird, veränderbar. Hierdurch ist es möglich, dass bei einer hohen Zuladung, die sich in der Fahrzeuglängsdynamik durch eine größere Trägheit bemerkbar macht durch eine Veränderung der ausgegebenen Momenten- bzw. Beschleunigungsanforderung kompensiert werden.Advantageously, depending the torque or acceleration requirement of the determined vehicle mass, that of an adaptive distance and speed controller, with which the corresponding vehicle is equipped with, variable. This makes it possible that with a high payload, which is reflected in the vehicle's longitudinal dynamics noticeable by a greater sluggishness does through a change the output torque or acceleration request compensated become.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass in Abhängigkeit der ermittelten Fahrzeugmasse die Getriebestufe des Fahrzeugs wählbar ist. Hierdurch ist es möglich, bei einer großen Fahrzeugzuladung die Schaltcharakteristik eines automatischen Getriebes so zu verändern, dass diese auf das momentane Fahrzeuggesamtgewicht abgestimmt ist.It is also advantageous that dependent on the determined vehicle mass, the gear stage of the vehicle can be selected. This makes it possible with a big one The shift characteristics of an automatic transmission to change so that this is matched to the current total vehicle weight.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass in Abhängigkeit der ermittelten Fahrzeugmasse eine Abnutzungsberechnung der Bremsbeläge des Fahrzeugs durchgeführt wird. Bei hoher Fahrzeugzuladung erhöht sich bei Verzögerungen mittels der Bremsanlage der Abrieb der Bremseinrichtungen. Durch die Berücksichtigung der Fahrzeuggesamtmasse zu den jeweiligen Verzögerungszeiträumen ist es möglich, die Abnutzung der Bremsbeläge a priori zu bestimmen.It is also advantageous that dependent on the calculated vehicle mass a wear calculation of the brake pads of the vehicle carried out becomes. With high vehicle payload increases with delays by means of the braking system, the abrasion of the braking devices. By the consideration is the total vehicle mass at the respective delay periods it possible the wear of the brake pads to be determined a priori.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Fahrer akustisch und/oder optisch informiert wird, wenn die ermittelte Fahrzeugmasse des zulässige Fahrzeuggesamtgewicht überschreitet. Ein Überladen des Fahrzeugs über das zulässige Fahrzeuggesamtgewicht stellt ein bedeutendes Sicherheitsrisiko im Straßenverkehr dar, da die Bremseinrichtungen des Fahrzeugs nicht auf diese übergroße Fahrzeugmassen ausgelegt sind. Daher soll bei einer Überschreitung des zulässigen Fahrzeuggesamtgewichts der Fahrer beispielsweise durch einen Signalton, eine Sprachausgabe, eine Kontrollleuchte oder eine Klartextanzeige oder eine Kombination hieraus über dieses Risiko informiert werden.It is also advantageous that the driver is informed acoustically and / or optically when the determined vehicle mass of the permissible Total vehicle weight exceeds. An overload of the vehicle the permissible Total vehicle weight poses a significant safety risk in the road traffic because the braking devices of the vehicle do not apply to these oversized vehicle masses are designed. Therefore, if the permissible total vehicle weight is exceeded the driver, for example, by a signal tone, a voice output, an indicator light or a plain text display or a combination from here about be informed of this risk.

Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer adaptiven Abstands- bzw. Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelemente ein Programm gespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor oder Signalprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt, wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.The is of particular importance Realization of the method according to the invention in the form of a control that is used for a control unit adaptive distance or speed control of a motor vehicle is provided. A program is stored on the control element, that on a computing device, in particular on a microprocessor or signal processor, executable and to execute the inventive method suitable is. In this case, the invention is based on the control stored program realized so that this control provided with the program in the same way the invention shows how the method is suitable for executing the program is. An electrical storage medium can in particular be used as the control element are used, for example a read-only memory.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.Other features, possible applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All of the features described or shown form for themselves or in any combination the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their relationship as well as independent from their formulation or representation in the description or in the drawings.

Zeichnungendrawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe following are exemplary embodiments the invention explained with reference to drawings. Show it

1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 1 a block diagram of an embodiment of the device according to the invention and

2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a flow chart of an embodiment of the method according to the invention.

Beschreibung von Ausführungsbeispielendescription of embodiments

Ausgehend von der fahrdynamischen Gleichung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, stellt sich diese zu

dar.Based on the driving dynamics equation as it is known from the prior art, this equates to

represents.

Dabei bildet der Term links des Gleichheitszeichens die treibende Kraft in der Reifenaufstandsfläche, der erste Summand rechts des Gleichheitszeichens den Rollwiderstand, der zweite Summand den Steigungswiderstand, der dritte Summand den Beschleunigungswiderstand sowie der vierte Summand den Luftwiderstand dar. Betrachtet man diese fahrdynamische Gleichung zu zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten t1 und t2 unter der Annahme, dass sich während der Zeitdauer τ = t2-tl die Steigung α, das Fahrzeugleergewicht sowie Fahrzeugzuladung näherungsweise nicht verändert haben, so kann man die Gleichung zum Zeitpunkt t2 von der Gleichung zum Zeitpunkt t1 abziehen und man erhält F1-F2=e∙m∙(a1-a2)
wobei F₁ die Fahrzeugantriebskraft zum Zeitpunkt t1, F₂ die Fahrzeugantriebskraft zum Zeitpunkt t2, e der Massenfaktor, m das Fahrzeuggesamtgewicht, a₁ die Fahrzeugbeschleunigung zum Zeitpunkt t1 sowie a₂ die Fahrzeugbeschleunigung zum Zeitpunkt t2 repräsentiert. Diese Gleichung lässt sich umformen in

The term to the left of the equal sign represents the driving force in the tire contact area, the first addend to the right of the equal sign represents rolling resistance, the second addend represents the slope resistance, the third addend represents the acceleration resistance and the fourth addend represents the air resistance following times t1 and t2 assuming that during the time period τ = t2-tl the slope α, the vehicle empty weight and the vehicle load have not changed approximately, the equation at time t2 can be subtracted from the equation at time t1 and one obtains F 1 -F 2 = E m ∙ ∙ (a 1 -a 2 )
where F _{1 is} the vehicle driving force at time t1, F _{2 is} the vehicle driving force at time t2, e of the mas sen factor, m the total vehicle weight, a _{1 represents} the vehicle acceleration at time t1 and a _{2 represents} the vehicle acceleration at time t2. This equation can be transformed into

Der Massenfaktor e berechnet sich zu

wobei J das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs, m die Fahrzeugmasse und r der dynamische Reifenradius ist. Setzt man die Gleichung für e in die vorhergehende, nach m aufgelöste Gleichung ein, so erhält man nach Umformung und Auflösung nach m die Gleichung

The mass factor e is calculated

where J is the moment of inertia of the drivetrain, m is the vehicle mass and r is the dynamic tire radius. If one puts the equation for e into the previous equation, which is solved for m, one obtains the equation after transformation and dissolution after m

Solange die Beschleunigungsdifferenz a₁-a₂ ungleich Null ist sowie die Antriebskraftdifferenz F₁-F₂ von Null verschieden ist, lässt sich auf diese Weise die Fahrzeugmasse m berechnen, sofern das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs J sowie der dynamische Reifenradius r bekannt sind und deren Zahlenwerte in der Speichereinrichtung 7 abgelegt sind.As long as the acceleration difference a ₁ -a _{2 is} not equal to zero and the driving force difference F ₁ -F ₂ is different from zero, the vehicle mass m can be calculated in this way, provided the moment of inertia of the drive train J and the dynamic tire radius r are known and their numerical values in the storage device 7 are filed.

Für eine exaktere Bestimmung der Fahrzeugmasse ist es weiterhin möglich, den Luftwiderstand des Fahrzeugs mitzuberücksichtigen. In diesem Fall stellt sich die nach dem gleichen Vorgehen ermittelte Gleichung mit einem zusätzlichen, geschwindigkeitsabhängigen Term dar. Diese Gleichung lautet

wobei c_w der Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeugs, A die Fahrzeugstirnfläche, ρ die Luftdichte und v₁ bzw. v₂ die Fahrzeuggeschwindigkeiten zu den Zeitpunkten t1 bzw. t2 sind. Die restlichen Größen entsprechen den oben beschriebenen Größen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ bzw. v₂ kann hierzu besipielswise von Raddrehzahlsensoren ermittelt werden, oder von der Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeige, in der diese Größe ebenfalls bekannt ist, verwendet werden. Insbesondere bei der Ermittlung der Beschleunigungen a₁ bzw. a₂ mittels Raddrehzahlsensoren ist die Fahrzeuggeschwindigkeit bekannt, da hieraus durch Differenzierung nach der Zeit die Beschleunigung ermittelbar ist.For a more precise determination of the vehicle mass, it is also possible to take the air resistance of the vehicle into account. In this case, the equation determined using the same procedure is presented with an additional, speed-dependent term. This equation is

where c _{w is} the aerodynamic drag coefficient of the vehicle, A the vehicle front surface, ρ the air density and v ₁ and v _{2 are} the vehicle speeds at times t1 and t2. The remaining sizes correspond to the sizes described above. For this purpose, the vehicle speed v ₁ or v ₂ can be determined, for example, by wheel speed sensors or can be used by the vehicle speed display, in which this variable is also known. The vehicle speed is known in particular when determining the accelerations a ₁ or a ₂ by means of wheel speed sensors, since the acceleration can be determined from this by differentiating according to time.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Man erkennt die Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugmasse 1, die über eine Eingangsschaltung 2 verfügt. Mittels der Eingangsschaltung 2 werden der Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugmasse 1 Eingangssignale zugeführt. Als Eingangssignale wird der Vorrichtung 1 die Antriebskraft F einer Antriebskraftermittlungseinrichtung 3 zugeführt. Diese Antriebskraftermittlungseinrichtung berechnet aus den Größen momentanes Motorausgangsmoment M_m sowie der momentanen Strangverstärkung S=(i_ges*η_ges)/r ggf. unter Berücksichtigung der momentan wirkenden Triebstrangwiderstandskräfte die aktuelle Antriebskraft F. Neben dem Antriebskraftwert F wird der Eingangsschaltung 2 ein Beschleunigungswert a zugeführt, der von einer Beschleunigungsermittlungseinrichtung 4 bereitgestellt wird. Die Beschleunigungsermittlungseinrichtung 4 kann beispielsweise als Beschleunigungssensor ausgeführt sein, der als Messprinzip den Effekt der Massenträgheit bei der Beschleunigung ausnutzt. Ebenso ist es denkbar, aus mindestens einem Raddrehzahlsensor die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen oder aus mehreren Raddrehzahlsensoren eine mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln. Aus der so gewonnenen Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch eine Differenzierung nach der Zeit ein Beschleunigungswert a gebildet werden, der die momentane Fahrzeuglängsbeschleunigung a beschreibt. Die beiden Eingangswerte F und a werden der Eingangsschaltung 2 zugeführt, die diese Werte über ein Datenaustauschsystem 5 an eine Berechnungseinrichtung 6 weiterleitet. Diese Berechnungseinrichtung 6 kann über einen internen Speicher 7 verfügen, in dem Messwerte oder Zwischenergebnisse zwischengespeichert werden können. Weiterhin verfügt die Berechnungseinrichtung 6 über eine interne Uhr, die es ermöglicht, zu vorbestimmten Zeitpunkten t1, t2 Messwerte zu erfassen und zu speichern. Der Antriebskraftwert F₁, der zum Zeitpunkt t1 ermittelt wurde sowie der Beschleunigungswert a₁, der ebenfalls zum Zeitpunkt t1 ermittelt wurde, werden von der Eingangsschaltung 2 über das Datenaustauschsystem 5 an die Berechnungseinrichtung 6 weitergegeben, die diese beiden Werte in dem Speicher 7 ablegt. Nach der Zeitdauer τ = t2-tl, also zum Zeitpunkt t2, wird der Antriebskraftwert F, sowie der Beschleunigungswert a₂ ermittelt und ebenfalls über die Eingansschaltung 2 und das Datenaustauschsystem 5 an die Berechnungseinrichtung 6 weitergegeben. In der Berechnungseinrichtung 6 läuft nun gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Differenzbildung der beiden Antriebskraftwerte sowie der Beschleunigungswerte ab sowie die anschließende Berechnung nach der Gleichung

wobei das Trägheitsmoment des Antriebsstrangs J und der dynamische Reifenradius r im Speicher 7 als konstante Größen abgelegt sind. Die derart ermittelte Fahrzeugmasse m wird nun von der Berechnungseinrichtung 6 mittels des Datenaustauschsystems 5 an die Ausgangsschaltung 8 weitergegeben, die den ermittelten Fahrzeugmassenwert m an weitere Fahrzeugfunktionen ausgibt. Diese weiteren Fahrzeugfunktionen sind beispielsweise Steuerungseinrichtungen für einen adaptiven Abstands- und Geschwindigkeitsregler, eine Getriebesteuerung, eine Motorsteuerung oder andere, den Triebstrang des Fahrzeugs beeinflussenden Steuergeräte. Ebenso kann der ermittelte Fahrzeugmassenwert an eine optische und/oder akustische Fahrerinformationseinrichtung ausgegeben werden, die überprüft, ob der ermittelte Fahrzeugmassenwert oberhalb des zulässigen Fahrzeuggesamtgewichtes liegt und ggf. dem Fahrer mittels einer Kontrollleuchte, einer Klartextanzeige, eines Warntones oder einer Sprachausgabe oder einer Kombination hieraus mitteilt, dass das zulässige Gesamtgewicht des Fahrzeugs überschritten ist.In 1 An embodiment of the device according to the invention is shown. The device for determining the vehicle mass can be seen 1 that have an input circuit 2 features. Using the input circuit 2 be the device for determining the vehicle mass 1 Input signals supplied. The device receives as input signals 1 the driving force F of a driving force determination device 3 fed. This drive force determination device calculates the current drive force F from the quantities of the instantaneous engine output torque M _m and the instantaneous line gain S = (i _tot * η _tot ) / r, taking into account the momentarily acting powertrain resistance forces. In addition to the drive force value F, the input circuit 2 an acceleration value a is supplied by an acceleration determination device 4 provided. The acceleration determination device 4 can be designed, for example, as an acceleration sensor, which uses the principle of inertia during acceleration as the measuring principle. It is also conceivable to determine the current vehicle speed from at least one wheel speed sensor or to determine an average vehicle speed from several wheel speed sensors. An acceleration value a describing the instantaneous vehicle longitudinal acceleration a can be formed from the vehicle speed obtained in this way by differentiating according to time. The two input values F and a become the input circuit 2 fed these values through a data exchange system 5 to a calculation device 6 forwards. This calculation device 6 can have an internal memory 7 in which measured values or intermediate results can be buffered. The calculation device also has 6 via an internal clock, which enables measured values to be recorded and stored at predetermined times t1, t2. The driving force value F ₁ , which was determined at time t1 and the acceleration value a ₁ , which was also determined at time t1, are from the input circuit 2 via the data exchange system 5 to the calculation device 6 passed those two values in memory 7 stores. After the period τ = t2-tl, i.e. at the time t2, the driving force value F and the acceleration value a _{2 are} determined and also via the input circuit 2 and the data exchange system 5 to the calculation device 6 passed. In the calculation facility 6 The difference between the two driving force values and the acceleration values and the subsequent calculation according to the equation now take place according to the method according to the invention

where the moment of inertia of the drive train J and the dynamic tire radius r in the memory 7 are stored as constant quantities. The vehicle mass m determined in this way is now used by the calculation device 6 by means of the data exchange system 5 to the output circuit 8th passed on, which outputs the determined vehicle mass value m to other vehicle functions. These further vehicle functions are, for example, control devices for an adaptive distance and speed controller, a transmission control, an engine control or other control devices influencing the drive train of the vehicle. The determined vehicle mass value can also be output to an optical and / or acoustic driver information device, which checks whether the determined vehicle mass value is above the permissible total vehicle weight and, if necessary, informs the driver by means of a warning light, a plain text display, a warning tone or a voice output or a combination thereof that the permissible total weight of the vehicle has been exceeded.

In 2 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Verfahren beginnt im oberen Kreis A und fährt in Block 11 fort, dem Einlesen der Antriebskraft F₁ zum Zeitpunkt t1 in den Speicher 7. Danach wird gemäß Block 12 die Beschleunigung a₁ zum Zeitpunkt t1 in den Speicher 7 eingelesen. Im nächsten Schritt 13 wartet das Verfahren die Zeitdauer τ = t2-tl ab und führt gemäß Schritt 14 das Einlesen der Antriebskraft F₂ zum Zeitpunkt t2 durch. Im folgenden Schritt 15 wird die Beschleunigung a₂ zum Zeitpunkt t2 in die Berechnungseinheit 6 durchgeführt, so dass im darauffolgenden Schritt 16 in der Berechnungseinrichtung 6 gemäß der Gleichung

die Fahrzeugmasse m berechnet werden kann. Im folgenden Block 17 wird der ermittelte Fahrzeugmassenwert m an weitere Fahrzeugfunktionen, beispielsweise einen adaptiven Abstands- und Geschwindigkeitsregler, eine Getriebesteuerung, eine Motorsteuerung oder weitere, den Triebstang oder das Fahrwerk beeinflussende Steuerungen ausgegeben. Danach gelangt das Ablaufdiagramm gemäß 2 zum unteren Kreis A und springt von dort wieder an den Anfang zurück und läuft wiederholt sich fortlaufend.In 2 a flowchart of the method according to the invention is shown. The process begins in upper circle A and continues in block 11 continued, the reading of the driving force F ₁ at time t1 in the memory 7 , Then according to block 12 the acceleration a ₁ at time t1 in the memory 7 read. In the next step 13, the method waits for the time period τ = t2-tl and, in accordance with step 14, reads in the driving force F ₂ at time t2. In the following step 15, the acceleration a ₂ at the time t2 is in the calculation unit 6 carried out so that in subsequent step 16 in the calculation device 6 according to the equation

the vehicle mass m can be calculated. In the following block 17 the determined vehicle mass value m is output to further vehicle functions, for example an adaptive distance and speed controller, a transmission control, an engine control or further controls influencing the drive rod or the chassis. After that the flowchart arrives according to 2 to the lower circle A and from there jumps back to the beginning and runs continuously.

Claims

Method for determining the mass (m) of a motor vehicle, characterized in that the driving force (F) of the motor vehicle and the acceleration (a) of the motor vehicle are each determined at two times (t1, t2) and the vehicle mass from the driving force difference and the acceleration difference (m) can be determined.

A method according to claim 1, characterized in that the two points in time (t1, t2) are selected so that the road gradient, the vehicle empty weight and the vehicle load are almost constant stay.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the driving force from the current engine output torque and the current gear ratio is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the acceleration from at least one wheel speed is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the acceleration by means of an acceleration sensor is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the difference from the Quotients of the driving force difference and the acceleration difference and the quotient of the moment of inertia of the drivetrain and the square of the dynamic tire radius is calculated.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized by an adaptive cruise control Output torque or acceleration request depending the determined vehicle mass is changeable.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the gear stage of the vehicle is dependent of the determined vehicle mass selectable is.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that depending on the determined vehicle mass a wear calculation of the brake pads of the vehicle is feasible.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the driver provides acoustic and / or visual information if the determined vehicle mass exceeds the permissible total vehicle weight.

Device for determining the mass (m) of a motor vehicle, characterized in that means for determining the driving forces ( 3 ) it is provided that means for determining the vehicle acceleration ( 4 ) it is provided that storage means ( 7 ) are provided, by means of which drive force values (F) and acceleration values (a) can be stored, that calculation means ( 6 ) are provided which are provided for determining the vehicle mass (m) from two successive driving force values and two successive acceleration values and that an output means ( 8th ) is provided, by means of which the determined vehicle mass (m) is passed on to further vehicle functions ( 9 . 10 ) can be output.

Device according to claim 11, characterized in that means ( 10 ) are provided with which the driver can be notified optically and / or acoustically when the determined vehicle mass exceeds the permissible total weight.