JP2018179543A - Estimation device and estimation method - Google Patents

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Yoshihisa Fukuda
祐久 福田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an estimation device and an estimation method which effectively improve the accuracy of estimating the weight of a vehicle.SOLUTION: An estimation device includes: a determination section 110 for determining whether or not a vehicle 1 which travels on an uphill road at a constant speed is in a state of constant-speed travelling on an uphill road on the basis of a vehicle speed V and an angle value θ; a drive force estimation section 120 for estimating drive force F of the vehicle 1 on the basis of output torque of an engine 10; and a vehicle weight estimation section 130 for estimating vehicle weight W of the vehicle 1 on the basis of the vehicle speed V, the angle value θ, and the drive force F, when the state of constant-speed travelling on an uphill road is determined.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、推定装置及び推定方法に関し、特に、車両重量の推定に関する。   The present invention relates to an estimation apparatus and estimation method, and more particularly to estimation of vehicle weight.

従来、この種の推定装置として、車両の加速度や駆動力等、加速走行時における走行状態量に基づいて、車両の重量を推定する技術が種々提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   Heretofore, various techniques have been proposed for estimating the weight of a vehicle based on traveling state quantities during acceleration traveling, such as acceleration and driving force of the vehicle, as this type of estimation device (see, for example, Patent Documents 1 to 3) ).

特開2012−181047号公報JP, 2012-181047, A 特開2010−243305号公報JP, 2010-243305, A 特開2013−154684号公報JP, 2013-154684, A

一般的に、車両の走行時においては、加速走行の割合よりも定速走行の割合が多くなる傾向がある。このため、上記従来技術のような加速度を用いた推定手法では、車両重量の推定を行える時期が割合の少ない加速走行時のみに限られてしまう課題がある。また、加速走行時は車両の挙動が安定しないため、加速走行時の走行状態量に基づいた推定手法では、十分な推定精度を確保できない可能性もある。また、加速度センサが必須となるため、センサ数の増加に伴うコスト上昇等を招く課題もある。   In general, at the time of traveling of a vehicle, the ratio of constant speed traveling tends to be larger than the ratio of accelerated traveling. For this reason, in the estimation method using acceleration as in the above-described conventional technique, there is a problem that the time when the vehicle weight can be estimated is limited only to the time of acceleration traveling with a small percentage. In addition, since the behavior of the vehicle is not stable during acceleration, there is a possibility that sufficient estimation accuracy can not be secured by the estimation method based on the traveling state quantity during acceleration. In addition, since the acceleration sensor is essential, there is also a problem that the cost increases due to the increase in the number of sensors.

本開示の技術は、車両重量の推定精度を効果的に向上させることを目的とする。   The technique of the present disclosure aims to effectively improve the estimation accuracy of the vehicle weight.

本開示の装置は、車両の車速を取得する車速取得手段と、水平方向に対する前記車両の前後方向の傾斜角度を取得する傾斜角度取得手段と、前記車両に搭載された駆動源の出力トルクを取得する出力トルク取得手段と、前記車速取得手段により取得される車速及び、前記傾斜角度取得手段により取得される傾斜角度に基づいて、前記車両が登坂路を定速走行する登坂路定速走行状態にあるか否かを判定する判定手段と、前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクに基づいて、前記車両の駆動力を推定する駆動力推定手段と、前記判定手段により登坂路定速走行状態と判定された際に、前記車速取得手段により取得される車速、前記傾斜角度取得手段により取得される傾斜角度及び、前記駆動力推定手段により推定される駆動力に基づいて、前記車両の車両重量を推定する車両重量推定手段と、を備えることを特徴とする。   The apparatus of the present disclosure acquires vehicle speed acquisition means for acquiring the vehicle speed of a vehicle, inclination angle acquisition means for acquiring an inclination angle of the vehicle in the front-rear direction with respect to the horizontal direction, and output torque of a drive source mounted on the vehicle In the uphill traveling state where the vehicle travels at a constant speed on the uphill road based on the output torque acquiring means, the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquiring means, and the inclination angle acquired by the inclination angle acquiring means A driving force estimating means for estimating the driving force of the vehicle based on the determining means for determining whether there is any, the driving force of the vehicle based on the output torque acquired by the output torque acquiring means; Based on the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition unit, the inclination angle acquired by the inclination angle acquisition unit, and the driving force estimated by the driving force estimation unit. There are, characterized in that it comprises, a vehicle weight estimation means for estimating the vehicle weight of the vehicle.

また、前記車両重量推定手段は、前記車両重量を、W=(F−μa・A・V)/(μr+g・sinθ)、但し、W:車両重量、F:駆動力、μr:転がり抵抗係数、μa:空気抵抗係数、A:車両前面投影面積、V:車速、g:重力加速度より求めることが好ましい。 Further, the vehicle weight estimation means may set the vehicle weight as follows: W = (F−μa · A · V 2 ) / (μr + g · sin θ), where W: vehicle weight, F: driving force, μr: rolling resistance coefficient It is preferable to obtain | require from μa: air resistance coefficient, A: vehicle front projection area, V: vehicle speed, g: gravitational acceleration.

また、前記車両は前記駆動源からの動力がトランスミッションからデファレンシャルギヤを介して駆動輪に伝達され、前記駆動力推定手段は、前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクに、前記トランスミッションのギヤ比と前記デファレンシャルギヤのファイナルギヤ比とを乗じて得られる値を前記駆動輪の車輪径で除算することで前記駆動力を推定することが好ましい。   In the vehicle, motive power from the drive source is transmitted from the transmission to the drive wheels through the differential gear, and the drive force estimation means determines the gear ratio of the transmission to the output torque acquired by the output torque acquisition means. Preferably, the driving force is estimated by dividing the value obtained by multiplying the final gear ratio of the differential gear by the wheel diameter of the driving wheel.

また、前記判定手段は、前記傾斜角度取得手段により取得される傾斜角度が0よりも大きく、前記車速取得手段により取得される車速が0よりも大きく、且つ、前記車速取得手段により取得される車速から得られる車速変化量が所定の閾値以下の場合に、前記車両を登坂路定速走行状態にあると判定することが好ましい。   Further, in the determination means, the inclination angle acquired by the inclination angle acquisition means is greater than 0, the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition means is greater than 0, and the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition means It is preferable to determine that the vehicle is traveling at a constant speed on a slope when the vehicle speed change amount obtained from the vehicle speed is equal to or less than a predetermined threshold value.

本開示の方法は、車両の車速及び、水平方向に対する前記車両の前後方向の傾斜角度に基づいて、前記車両が登坂路を定速走行する登坂路定速走行状態にあるか否かを判定し、登坂路定速走行状態と判定された際に、前記車両の車速、水平方向に対する前記車両の前後方向の傾斜角度及び、前記車両に搭載された駆動源の出力トルクから得られる前記車両の駆動力に基づいて、前記車両の車両重量を推定することを特徴とする。   The method of the present disclosure determines whether or not the vehicle is traveling at a constant speed on an uphill road traveling at a constant speed on an uphill road based on the vehicle speed of the vehicle and the inclination angle of the vehicle in the front-rear direction with respect to the horizontal direction. When it is determined that the vehicle is traveling uphill, the vehicle speed obtained from the vehicle speed of the vehicle, the inclination angle in the front-rear direction of the vehicle with respect to the horizontal direction, and the output torque of the drive source mounted on the vehicle The vehicle weight of the vehicle is estimated based on the force.

本開示の技術によれば、車両重量の推定精度を効果的に向上させることができる。   According to the technology of the present disclosure, the estimation accuracy of the vehicle weight can be effectively improved.

本発明の一実施形態に係る車両を示す模式的な全体構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a typical whole block diagram which shows the vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る推定装置を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing an estimation device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る車両重量の推定処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the estimation process of the vehicle weight which concerns on one Embodiment of this invention. 車両の登坂路定速走行時におけるつり合い成分を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the balance component at the time of uphill driving | running | working of a vehicle at a fixed speed.

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る推定装置及び推定方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, an estimation apparatus and an estimation method according to an embodiment of the present invention will be described based on the attached drawings. The same parts are given the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description about them will not be repeated.

図1は、本実施形態に係る車両1を示す模式的な全体構成図である。車両1には、駆動源の一例としてエンジン10が搭載されている。エンジン10には、クラッチ装置11を介してトランスミッション12が接続されている。トランスミッション12には、プロペラシャフト13、デファレンシャルギヤ14、左右駆動軸15L,Rを介して左右駆動輪(左右後輪)16L,Rがそれぞれ接続されている。また、車両1には、左右操舵輪(左右前輪)17L,R、各種センサ類20〜24、電子制御ユニット100(以下、ECU)等が設けられている。   FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing a vehicle 1 according to the present embodiment. An engine 10 is mounted on the vehicle 1 as an example of a drive source. A transmission 12 is connected to the engine 10 via a clutch device 11. Left and right drive wheels (left and right rear wheels) 16L and R are connected to the transmission 12 via the propeller shaft 13, the differential gear 14 and the left and right drive shafts 15L and R, respectively. The vehicle 1 is also provided with left and right steered wheels (left and right front wheels) 17L and R, various sensors 20 to 24, an electronic control unit 100 (hereinafter referred to as an ECU), and the like.

エンジン回転数センサ20(出力トルク取得手段の一例)は、エンジン10の図示しないクランクシャフトからエンジン回転数Neを取得する。アクセル開度センサ21(出力トルク取得手段の一例)は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量からエンジン10の燃料噴射量Qを取得する。車速センサ22(車速取得手段の一例)は、プロペラシャフト13又はトランスミッション12の図示しない出力シャフトから車両1の車速Vを取得する。傾斜センサ23(傾斜角度取得手段の一例)は、水平方向に対する車両1の傾斜角度θを取得する。シフトポジションセンサ24は、トランスミッション12の現在のシフト位置SPを取得する。これら各種センサ類20〜24のセンサ値は、電気的に接続されたECU100に入力される。   The engine rotational speed sensor 20 (an example of an output torque acquisition unit) acquires an engine rotational speed Ne from a crankshaft (not shown) of the engine 10. The accelerator opening degree sensor 21 (an example of an output torque acquisition means) acquires the fuel injection amount Q of the engine 10 from the depression amount of the accelerator pedal (not shown). The vehicle speed sensor 22 (an example of a vehicle speed acquisition unit) acquires the vehicle speed V of the vehicle 1 from an output shaft (not shown) of the propeller shaft 13 or the transmission 12. The inclination sensor 23 (an example of an inclination angle acquisition unit) acquires an inclination angle θ of the vehicle 1 with respect to the horizontal direction. The shift position sensor 24 obtains the current shift position SP of the transmission 12. The sensor values of the various sensors 20 to 24 are input to the electrically connected ECU 100.

ECU100は、車両1の各種制御を行うもので、公知のCPUやROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。   The ECU 100 performs various controls of the vehicle 1 and includes a known CPU, ROM, RAM, input port, output port, and the like.

また、ECU100は、図2に示すように、走行状態判定部110と、駆動力推定部120と、車両重量推定部130とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるECU100に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。   Further, as shown in FIG. 2, the ECU 100 has a traveling state determination unit 110, a driving force estimation unit 120, and a vehicle weight estimation unit 130 as a part of functional elements. Although each of these functional elements is described as being included in the ECU 100 which is an integral hardware, any part of these may be provided in a separate hardware.

走行状態判定部110は、本発明の判定手段の一例であって、車速センサ22から入力される車速V及び、傾斜センサ23から入力される傾斜角度θに基づいて、車両1が登坂路を定速走行する「登坂路定速走行状態」にあるか否かを判定する。より具体的には、走行状態判定部110は、車速Vが0(ゼロ)よりも大きい車両1の走行時(V>0)に、傾斜角度θが0(ゼロ)よりも大きく(θ>0)、且つ、車速Vを微分して得られる車速変化量ΔV(例えば、単位時間当た変化量)が所定の閾値以下であれば、車両1を「登坂路定速走行状態」と判定する。   The traveling state determination unit 110 is an example of the determination unit of the present invention, and determines the uphill road of the vehicle 1 based on the vehicle speed V input from the vehicle speed sensor 22 and the inclination angle θ input from the inclination sensor 23. It is determined whether or not the vehicle is in the "uphill road constant speed traveling state" where the vehicle travels at high speed. More specifically, the traveling state determination unit 110 determines that the inclination angle θ is larger than 0 (zero) (θ> 0) when the vehicle 1 is traveling (V> 0) where the vehicle speed V is larger than 0 (zero). If the vehicle speed change amount ΔV (for example, the change amount per unit time) obtained by differentiating the vehicle speed V is equal to or less than a predetermined threshold value, the vehicle 1 is determined to be in the “uphill steady travel state”.

駆動力推定部120は、本発明の駆動力推定手段の一例であって、以下の数式(1)に従い車両1の駆動力Fを推定する。   The driving force estimation unit 120 is an example of the driving force estimation means of the present invention, and estimates the driving force F of the vehicle 1 according to the following equation (1).

F=k1・(Te・it・if)/Rw ・・・(1)
但し、Te:エンジントルク(N・m)
it:トランスミッションギヤ比
if:ファイナルギヤ比
Rw:車輪径(m)
k1:係数
エンジントルクTeは、ECU100のメモリに予め記憶されたエンジン回転数Neと燃料噴射量Qとの関係を規定するトルクマップ(不図示)をエンジン回転数センサ20及び、アクセル開度センサ21のセンサ値に基づいて参照することで算出される。
F = k 1 · (Te · it · if) / Rw (1)
However, Te: engine torque (N · m)
it: Transmission gear ratio
if: Final gear ratio
Rw: Wheel diameter (m)
k1: coefficient The engine torque Te is a torque map (not shown) defining the relationship between the engine speed Ne and the fuel injection amount Q stored in advance in the memory of the ECU 100, the engine speed sensor 20 and the accelerator opening sensor 21. It is calculated by referring to the sensor value of.

トランスミッションギヤ比itは、ECU100のメモリに予め記憶されたトランスミッション12(図1参照)の各変速段のギヤ比をシフトポジションセンサ24のセンサ値に応じて読み取ることで設定される。なお、クラッチ装置11(図1参照)が接続されている際は、トランスミッションギヤ比itをエンジン回転数センサ20のセンサ値(入力回転数)及び、車速センサ22のセンサ値(出力回転数)から算出してもよい。   The transmission gear ratio it is set by reading the gear ratio of each gear of the transmission 12 (see FIG. 1) stored in advance in the memory of the ECU 100 according to the sensor value of the shift position sensor 24. When the clutch device 11 (see FIG. 1) is connected, the transmission gear ratio it is determined from the sensor value (input speed) of the engine speed sensor 20 and the sensor value (output speed) of the vehicle speed sensor 22. It may be calculated.

ファイナルギヤ比ifは、デファレンシャルギヤ14(図1参照)のドライブギヤとリングギヤとのギヤ比であって、車両1に固有の値として予め設定されている。車輪径Rwは、左右駆動輪16L,R(図1参照)の外径であって、車両1に固有の値として予め設定されている。同様に、係数k1も車両1に固有の値として予め設定されている。   The final gear ratio if is a gear ratio between the drive gear of the differential gear 14 (see FIG. 1) and the ring gear, and is preset as a value unique to the vehicle 1. The wheel diameter Rw is an outer diameter of the left and right drive wheels 16L and 16R (see FIG. 1), and is preset as a value unique to the vehicle 1. Similarly, the coefficient k1 is also preset as a value unique to the vehicle 1.

車両重量推定部130は、本発明の車両重量推定手段の一例であって、走行状態判定部110により車両1が「登坂路定速走行状態」と判定された際に車両重量Wを演算する。より詳しくは、車両1が登坂路を定速走行する際の各つり合い成分(図4参照)の運動方程式は、以下の数式(2)で表される。   The vehicle weight estimation unit 130 is an example of the vehicle weight estimation unit of the present invention, and calculates the vehicle weight W when the traveling state determination unit 110 determines that the vehicle 1 is in the “slope speed road constant traveling state”. More specifically, the equation of motion of each balance component (see FIG. 4) when the vehicle 1 travels at a constant speed on the uphill road is expressed by the following equation (2).

F=μr・W+μa・A・V+W・g・sinθ ・・・(2)
但し、F:車両1の駆動力(N)
W:車両1の重量(kg)
V:車両1の車速(m/s)
θ:車両1の前後方向の傾斜角度(deg)
g:重力加速度(m/s
A:車両前面投影面積(m
μr:転がり抵抗係数
μa:空気抵抗係数
数式(2)において、転がり抵抗係数μr、空気抵抗係数μa及び、車両前面投影面積Aは車両1に固有の値として予め設定されている。数式(2)を車両重量Wについて解くと、以下の数式(3)が得られる。
F = μr · W + μa · A · V 2 + W · g · sin θ (2)
However, F: Driving force of the vehicle 1 (N)
W: Weight of vehicle 1 (kg)
V: Vehicle speed of vehicle 1 (m / s)
θ: inclination angle (deg) of vehicle 1 in the front-rear direction
g: Gravity acceleration (m / s 2 )
A: Projected area on front of the vehicle (m 2 )
μr: rolling resistance coefficient
μa: Air resistance coefficient In Equation (2), the rolling resistance coefficient μr, the air resistance coefficient μa, and the vehicle front projection area A are preset as values unique to the vehicle 1. If equation (2) is solved for the vehicle weight W, the following equation (3) is obtained.

W=(F−μa・A・V)/(μr+g・sinθ)・・・(3)
車両重量演算部130は、走行状態判定部110により車両1が「登坂路定速走行状態」と判定された際に、駆動力推定部120から入力される駆動力F、車速センサ22から入力される車速V及び、傾斜センサ23から入力される傾斜角度θを上記数式(3)に代入することで、車両重量Wを演算する。演算された車両重量Wは、車両1の図示しない運転室等に設けられた表示器80に表示される。
W = (F−μa · A · V 2 ) / (μr + g · sin θ) (3)
The vehicle weight calculation unit 130 receives the driving force F input from the driving force estimation unit 120 and the vehicle speed sensor 22 when the traveling state determination unit 110 determines that the vehicle 1 is in the “uphill steady state traveling state”. The vehicle weight W is calculated by substituting the vehicle speed V and the inclination angle θ input from the inclination sensor 23 into the above equation (3). The calculated vehicle weight W is displayed on a display 80 provided in a driver's cab or the like (not shown) of the vehicle 1.

次に、ECU100が実行する車両重量Wの推定処理を図3に示すフローチャートに基づいて説明する。本制御は、車両1の始動時(例えばエンジン10のイグニッションキーオン操作時)に開始され、所定時間毎に繰り返し実行される。   Next, estimation processing of the vehicle weight W performed by the ECU 100 will be described based on a flowchart shown in FIG. The present control is started when the vehicle 1 is started (for example, when the ignition key is turned on of the engine 10), and is repeatedly executed at predetermined time intervals.

ステップS100では、車速センサ22のセンサ値に基づいて、車速Vが0(ゼロ)よりも大きい走行中であるか否かが判定される。車速Vが0(ゼロ)よりも大きい走行中であれば(肯定)、本制御はステップS110に進む。一方、否定の場合、すなわち、車速Vがゼロ(0)となる停車中であれば、本制御はリターンされる。   In step S100, it is determined based on the sensor value of the vehicle speed sensor 22 whether or not the vehicle speed V is traveling greater than 0 (zero). If the vehicle speed V is traveling greater than 0 (zero) (affirmative), the present control proceeds to step S110. On the other hand, if the determination is negative, that is, if the vehicle speed V is at a stop (zero), the present control is returned.

ステップS110では、傾斜センサ23のセンサ値に基づいて、傾斜角度θが0(ゼロ)よりも大きい登坂路走行中であるか否かが判定される。傾斜角度θが0(ゼロ)よりも大きい登坂路走行中であれば(肯定)、本制御はステップS120に進む。一方、否定の場合、すなわち、傾斜角度θがゼロ(0)となる平坦路走行中であれば、本制御はリターンされる。   In step S110, based on the sensor value of the inclination sensor 23, it is determined whether or not traveling on an uphill road where the inclination angle θ is larger than 0 (zero). If the inclination angle θ is larger than 0 (zero) while traveling uphill (affirming), the present control proceeds to step S120. On the other hand, in the case of no, that is, when traveling on a flat road where the inclination angle θ is zero (0), this control is returned.

ステップS120では、車速センサ22のセンサ値に基づいて、車速Vを微分して得られる車速変化量ΔVが所定の閾値以下となる定速走行中であるか否かが判定される。車速変化量ΔVが所定の閾値以下となる定速走行中であれば(肯定)、本制御はステップS130に進む。一方、否定の場合、すなわち、車速変化量ΔVが所定の閾値よりも大きい加速走行中(又は、減速走行中)であれば、本制御はリターンされる。   In step S120, it is determined based on the sensor value of the vehicle speed sensor 22 whether or not the vehicle is traveling at a constant speed such that the vehicle speed change amount ΔV obtained by differentiating the vehicle speed V is less than a predetermined threshold. If the vehicle is traveling at a constant speed such that the vehicle speed change amount ΔV is less than or equal to the predetermined threshold (positive), the present control proceeds to step S130. On the other hand, in the case of no, that is, during acceleration traveling (or deceleration traveling) in which the vehicle speed change amount ΔV is larger than the predetermined threshold value, the present control is returned.

ステップS130〜S150では、車両重量演算処理が実行される。すなわち、ステップS130では、エンジン回転数センサ20及びアクセル開度センサ21の各センサ値から求めたエンジントルクTe、シフトポジションセンサ24のセンサ値から求めたトランスミッションギヤ比it及び、予め設定された各種定数等を上記数式(1)に代入することで、車両1の駆動力Fが算出される。   In steps S130 to S150, a vehicle weight calculation process is performed. That is, in step S130, engine torque Te determined from each sensor value of engine speed sensor 20 and accelerator opening sensor 21, transmission gear ratio it determined from the sensor value of shift position sensor 24, and various constants set in advance The driving force F of the vehicle 1 is calculated by substituting the above equation (1).

次いで、ステップS140では、ステップS130にて算出された駆動力F、車速センサ22から入力される車速V、傾斜センサ23から入力される傾斜角度θ及び、予め設定された各種定数等を上記数式(3)に代入することで、車両重量Wが算出され、算出した車両重量の値を今回(n回目)の車両重量として車両重量演算値W(n)に設定する。   Next, in step S140, the driving force F calculated in step S130, the vehicle speed V input from the vehicle speed sensor 22, the inclination angle θ input from the inclination sensor 23, various constants set in advance, etc. By substituting it into 3), the vehicle weight W is calculated, and the calculated value of the vehicle weight is set to the calculated value of the vehicle weight W (n) as the current (n-th) vehicle weight.

次いで、ステップS150では、演算した車両重量演算値W(n)の平均化処理が実行される。平均化処理は、例えば1回目〜n回目までの車両重量演算値W(1)〜W(n)を積算して演算回数nで除算することによって、n回目までの車両重量の平均値W(n)meanを算出する。具体的には、例えば、前回((n−1)回目)の車両重量平均値W(n−1)meanと、今回演算した車両重量演算値W(n)とを以下の数式(4)に代入することによって、n回までの車両重量平均値W(n)meanを求める。なお、車両重量平均値W(n)meanを求めた後で、次回の平均値演算に備えて、今回算出した車両重量平均値W(n)meanを、車両重量平均値W(n−1)meanに設定しておく。   Next, in step S150, an averaging process of the calculated vehicle weight calculation value W (n) is performed. The averaging process is performed, for example, by integrating the first to n-th calculated vehicle weight values W (1) to W (n) and dividing by the number of operations n to obtain the average value W of vehicle weights up to the n-th n) Calculate mean. Specifically, for example, the previous ((n-1) th) vehicle weight average value W (n-1) mean and the vehicle weight calculation value W (n) calculated this time are expressed by the following equation (4) By substituting, the vehicle weight average value W (n) mean is determined up to n times. In addition, after calculating the vehicle weight average value W (n) mean, the vehicle weight average value W (n) mean calculated this time is prepared as the vehicle weight average value W (n-1) in preparation for the next average value calculation. Set to mean.

W(n)mean=(W(n)+W(n−1)mean・(n−1))/n・・・(4)
この平均化処理によって車両重量平均値W(n)meanのバラツキが低減し、各演算回毎に車両重量平均値W(n)meanが更新される。
W (n) mean = (W (n) + W (n-1) mean (n-1)) / n (4)
By this averaging process, the variation in the vehicle weight average value W (n) mean is reduced, and the vehicle weight average value W (n) mean is updated for each calculation cycle.

なお、車両重量の平均化処理は上記数式(4)のように1回目からn回目までの演算値の単純加算平均によるものに限定されず、例えば、以下の数式(5)に示すように、今回の演算結果W(n)に重み係数k、前回までの平均値W(n−1)meanに重み係数(1−k)をそれぞれ乗じて加算して平均化してもよい。   The averaging process of the vehicle weight is not limited to the simple addition and averaging of the first to n-th calculated values as in the above equation (4), for example, as shown in the following equation (5), The current calculation result W (n) may be multiplied by the weighting factor k, and the average value W (n-1) mean up to the previous round may be multiplied by the weighting factor (1-k) and added for averaging.

W(n)mean=k・Wn+(1−k)W(n−1)mean・・・(5)
この場合は、今回(n回目)の演算結果に重み付けをして前回までの平均値に反映させることができる。
W (n) mean = k · W n + (1-k) W (n-1) mean (5)
In this case, the current (n-th) calculation result can be weighted and reflected on the average value up to the previous time.

ステップS160では、車両重量平均値W(n)meanが車両重量Wの推定値として表示器80に表示され、その後、本制御はリターンされる。   In step S160, the vehicle weight average value W (n) mean is displayed on the display 80 as an estimated value of the vehicle weight W, and then this control is returned.

以上詳述したように、本実施形態の推定装置及び推定方法によれば、車両1が登坂路を定速走行する際に、車両1の駆動力F、車速V及び、傾斜角度θを取得して上記数式(3)に基づいて車両重量Wを推定するので、加速走行時に重量推定を行う従来技術に比べ、車両1に加わる加速度等の影響を受けることなく車両重量Wを精度よく推定することが可能になる。   As described above in detail, according to the estimation device and estimation method of the present embodiment, when the vehicle 1 travels at a constant speed on the uphill road, the driving force F of the vehicle 1, the vehicle speed V, and the inclination angle θ are acquired Since the vehicle weight W is estimated based on the above equation (3), the vehicle weight W can be accurately estimated without being affected by the acceleration or the like applied to the vehicle 1 as compared with the prior art in which the weight is estimated during acceleration traveling. Becomes possible.

また、車両走行において加速走行よりも割合の多い定速走行時に車両重量Wを推定することで、車両重量演算処理の実行頻度を増やすことが可能となり、推定精度を効果的に向上することができる。   Further, by estimating the vehicle weight W at the time of constant speed traveling having a ratio higher than acceleration traveling in vehicle traveling, it is possible to increase the frequency of execution of vehicle weight calculation processing, and estimation accuracy can be effectively improved. .

また、車両重量Wの推定に加速度センサが不要となり、センサ数の増加に伴うコスト上昇や演算処理の複雑化も効果的に防止することができる。   In addition, an acceleration sensor is not required for estimation of the vehicle weight W, and cost increase due to an increase in the number of sensors and complication of arithmetic processing can be effectively prevented.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態において、車両1は駆動源としてエンジン10を備えるものとして説明したが、走行用モータを備えるハイブリッド車両等であってもよい。   For example, in the above embodiment, the vehicle 1 has been described as including the engine 10 as a drive source, but may be a hybrid vehicle or the like including a traveling motor.

1 車両
10 エンジン
11 クラッチ装置
12 トランスミッション
13 プロペラシャフト
14 デファレンシャルギヤ
15L,R 左右駆動軸
16L,R 左右駆動輪(左右後輪)
20 エンジン回転数センサ
21 アクセル開度センサ
22 車速センサ
23 傾斜センサ
100 ECU
110 走行状態判定部
120 駆動力推定部
130 車両重量推定部
Reference Signs List 1 vehicle 10 engine 11 clutch device 12 transmission 13 propeller shaft 14 differential gear 15L, R left and right drive shaft 16L, R left and right drive wheels (left and right rear wheels)
20 Engine Speed Sensor 21 Accelerator Opening Sensor 22 Vehicle Speed Sensor 23 Inclination Sensor 100 ECU
110 driving condition determination unit 120 driving force estimation unit 130 vehicle weight estimation unit

Claims (5)

車両の車速を取得する車速取得手段と、
水平方向に対する前記車両の前後方向の傾斜角度を取得する傾斜角度取得手段と、
前記車両に搭載された駆動源の出力トルクを取得する出力トルク取得手段と、
前記車速取得手段により取得される車速及び、前記傾斜角度取得手段により取得される傾斜角度に基づいて、前記車両が登坂路を定速走行する登坂路定速走行状態にあるか否かを判定する判定手段と、
前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクに基づいて、前記車両の駆動力を推定する駆動力推定手段と、
前記判定手段により登坂路定速走行状態と判定された際に、前記車速取得手段により取得される車速、前記傾斜角度取得手段により取得される傾斜角度及び、前記駆動力推定手段により推定される駆動力に基づいて、前記車両の車両重量を推定する車両重量推定手段と、を備える
ことを特徴とする推定装置。
Vehicle speed acquisition means for acquiring the vehicle speed of the vehicle;
Inclination angle acquisition means for acquiring an inclination angle of the vehicle in the longitudinal direction with respect to the horizontal direction;
An output torque acquiring unit that acquires an output torque of a drive source mounted on the vehicle;
Based on the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition means and the inclination angle acquired by the inclination angle acquisition means, it is determined whether or not the vehicle is traveling at a constant speed on an uphill road traveling at a constant speed on an uphill road. Determination means,
Driving force estimation means for estimating the driving force of the vehicle based on the output torque acquired by the output torque acquisition means;
The vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition unit, the inclination angle acquired by the inclination angle acquisition unit, and the drive estimated by the driving force estimation unit when it is determined by the determination unit that the vehicle is in the uphill road constant speed traveling state Vehicle weight estimating means for estimating a vehicle weight of the vehicle based on a force.
前記車両重量推定手段は、前記車両重量を
W=(F−μa・A・V)/(μr+g・sinθ)
但し、W:車両重量
F:駆動力
μr:転がり抵抗係数
μa:空気抵抗係数
A:車両前面投影面積
V:車速
g:重力加速度
より求める
請求項1に記載の推定装置。
The vehicle weight estimation means sets the vehicle weight W = (F−μa · A · V 2 ) / (μr + g · sin θ)
However, W: Vehicle weight F: Driving force μr: Rolling resistance coefficient μa: Air resistance coefficient A: Vehicle front projection area V: Vehicle speed g: Gravity acceleration The estimation device according to claim 1.
前記車両は前記駆動源からの動力がトランスミッションからデファレンシャルギヤを介して駆動輪に伝達され、
前記駆動力推定手段は、前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクに、前記トランスミッションのギヤ比と前記デファレンシャルギヤのファイナルギヤ比とを乗じて得られる値を前記駆動輪の車輪径で除算することで前記駆動力を推定する
請求項1又は請求項2に記載の推定装置。
In the vehicle, power from the drive source is transmitted from a transmission to a drive wheel via a differential gear.
The driving force estimating means divides a value obtained by multiplying the output torque acquired by the output torque acquiring means by the gear ratio of the transmission and the final gear ratio of the differential gear by the wheel diameter of the driving wheel. The estimation device according to claim 1 or 2, wherein the driving force is estimated.
前記判定手段は、前記傾斜角度取得手段により取得される傾斜角度が0よりも大きく、前記車速取得手段により取得される車速が0よりも大きく、且つ、前記車速取得手段により取得される車速から得られる車速変化量が所定の閾値以下の場合に、前記車両を登坂路定速走行状態にあると判定する
請求項1から3の何れか一項に記載の推定装置。
The determination unit is obtained from the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition unit, and the inclination angle acquired by the inclination angle acquisition unit is larger than zero, and the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquisition unit is larger than zero. The estimation device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the amount of change in vehicle speed is equal to or less than a predetermined threshold value, it is determined that the vehicle is traveling on a slope constant speed.
車両の車速及び、水平方向に対する前記車両の前後方向の傾斜角度に基づいて、前記車両が登坂路を定速走行する登坂路定速走行状態にあるか否かを判定し、登坂路定速走行状態と判定された際に、前記車両の車速、水平方向に対する前記車両の前後方向の傾斜角度及び、前記車両に搭載された駆動源の出力トルクから得られる前記車両の駆動力に基づいて、前記車両の車両重量を推定する
ことを特徴とする推定方法。
Based on the vehicle speed of the vehicle and the inclination angle of the longitudinal direction of the vehicle with respect to the horizontal direction, it is determined whether or not the vehicle is traveling at a constant speed on a slope. When it is determined that the vehicle is in the state, the vehicle speed of the vehicle, the inclination angle in the front-rear direction of the vehicle with respect to the horizontal direction, and the driving force of the vehicle obtained from the output torque of the driving source mounted on the vehicle Estimating the weight of a vehicle.
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