KR102471005B1 - Method and apparatus for ramp and weight estimation - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 및 중량 추정 방법은 구동력을 공차 중량으로 나눈 값에 의하여 엔진 가속도를 추정하는 단계; 상기 엔진 가속도 및 휠가속도에 기초하여 차량 가속도를 추정하는 단계; 측정 가속도와 상기 추정된 차량 가속도에 기초하여 경사가속도를 추정하는 단계; 상기 추정된 경사 가속도에 기초하여 가중치를 연산하는 단계; 상기 엔진 가속도, 상기 추정 가속도, 상기 공차 중량에 기초하여 현재 질량을 연산하는 단계; 및 상기 연산된 현재 질량에 기초하여 최종 추정 질량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A ramp and weight estimation method according to an embodiment of the present invention includes estimating engine acceleration by dividing a driving force by an empty vehicle weight; estimating vehicle acceleration based on the engine acceleration and wheel acceleration; estimating gradient acceleration based on the measured acceleration and the estimated vehicle acceleration; calculating a weight based on the estimated gradient acceleration; calculating a current mass based on the engine acceleration, the estimated acceleration, and the unloaded vehicle weight; and determining a final estimated mass based on the calculated current mass.

Description

경사로 및 중량 추정 방법 및 장치{Method and apparatus for ramp and weight estimation}Method and apparatus for ramp and weight estimation {Method and apparatus for ramp and weight estimation}

본 발명은 경사로 및 중량 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for estimating a slope and weight.

종래 기술의 차량 상태 추정 방법은 차량에 설치된 엔진, 종가속도 센서, 휠속 센서에서 측정된 값에 기초하여 차량 상태를 추정 할 수 있다.The prior art vehicle state estimation method may estimate the vehicle state based on values measured by an engine installed in the vehicle, a longitudinal acceleration sensor, and a wheel speed sensor.

도 1은 종래 발명에 따른 차량 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a vehicle state according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 차량 상태 추정 방법은 경사로를 추정하는 방법으로 차량(10)의 휠속(50)을 미분하여 휠가속도를 추정할 수 있다. 이를 통해, 차량의 측정가속도(30)와 휠가속도의 차이를 경사도로 추정할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the vehicle state estimation method of the prior art is a method of estimating a slope, and wheel acceleration may be estimated by differentiating a wheel speed 50 of a vehicle 10 . Through this, the difference between the measured acceleration 30 of the vehicle and the wheel acceleration can be estimated as a slope.

또한, 종래 기술의 차량 상태 추정 방법은 중량을 추정하는 방법으로 차량 엔진 토크 값을 이용한 가속도 추정할 수 있다. 상기. 추정 된 가속도는 엔진가속도 일 수 있다. 이를 통해 차량의 기본 중량과 엔진가속도/휠가속도를 곱하여 추정 중량을 추정할 수 있다.In addition, the vehicle state estimation method of the prior art is a method of estimating weight and can estimate acceleration using a vehicle engine torque value. remind. The estimated acceleration may be engine acceleration. Through this, the estimated weight can be estimated by multiplying the basic weight of the vehicle and the engine acceleration/wheel acceleration.

이러한, 종래 기술의 차량 상태 추정 기법에 따른 기존 중량 추정 로직은 엔진 토크값을 이용하기 때문에 가속 페달을 밟을시에만 추정하게 된다. 이로 인해, 오르막에서는 추정이 자주 이루어지므로 경사로 보정 없이는 도로에서 오차가 커지는 문제점이 있다.Since the existing weight estimation logic according to the vehicle state estimation technique of the prior art uses the engine torque value, it is estimated only when the accelerator pedal is depressed. For this reason, there is a problem in that an error increases on a road without slope correction because estimation is frequently performed on an uphill.

본 발명은 경사로 및 중량 독립 추정 알고리즘을 갖는 경사로 및 중량 추정 방법 및 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for estimating a slope and weight having a slope and weight independent estimation algorithm.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 및 중량 추정 방법은 구동력을 공차 중량으로 나눈 값에 의하여 엔진 가속도를 추정하는 단계; 상기 엔진 가속도 및 휠가속도에 기초하여 차량 가속도를 추정하는 단계; 측정 가속도와 상기 추정된 차량 가속도에 기초하여 경사가속도를 추정하는 단계; 상기 추정된 경사 가속도에 기초하여 가중치를 연산하는 단계; 상기 엔진 가속도, 상기 추정 가속도, 상기 공차 중량에 기초하여 현재 질량을 연산하는 단계; 및 상기 연산된 현재 질량에 기초하여 최종 추정 질량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A ramp and weight estimation method according to an embodiment of the present invention includes estimating engine acceleration by dividing a driving force by an empty vehicle weight; estimating vehicle acceleration based on the engine acceleration and wheel acceleration; estimating gradient acceleration based on the measured acceleration and the estimated vehicle acceleration; calculating a weight based on the estimated gradient acceleration; calculating a current mass based on the engine acceleration, the estimated acceleration, and the unloaded vehicle weight; and determining a final estimated mass based on the calculated current mass.

실시예에 따라, 상기 엔진 가속도 추정 단계는 제1 LPF(Low Pass Filter)에 기초하여 엔진 토크를 보정하는 단계; 제2 LPF에 기초하여 엔진 속도를 보정하는 단계; 차량 기어비 연산 단계; 상기 엔진 토크, 상기 엔진 속도, 상기 차량 기어비 및 제3 LPF에 기초하여 구동토크를 연산하는 단계; 및 상기 구동토크에 기초하여 종방향 힘 및 엔진 가속도 연산 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the estimating engine acceleration may include correcting engine torque based on a first low pass filter (LPF); correcting an engine speed based on the second LPF; vehicle gear ratio calculation step; calculating a driving torque based on the engine torque, the engine speed, the vehicle gear ratio, and a third LPF; and calculating longitudinal force and engine acceleration based on the driving torque.

실시예에 따라, 상기 차량 가속도 추정 타이어의 반경, 휠 구동토크, 제동토크, 공력정항 및 구름저항에 기초하여 상기 차량 가속도를 추정할 수 있다.Depending on the embodiment, the vehicle acceleration may be estimated based on the vehicle acceleration estimating tire radius, wheel driving torque, braking torque, aerodynamic stability, and rolling resistance.

실시예에 따라, 상기 경사가속도 추정 단계는 상기 휠가속도, 상기 경사가속도 및 중량 offset에 기초하여 경사가속도를 추정할 수 있다.Depending on the embodiment, in the estimating the gradient acceleration, the gradient acceleration may be estimated based on the wheel acceleration, the gradient acceleration, and a weight offset.

실시예에 따라, 상기 경사가속도는 상기 측정 가속도, 상기 추정 가속도 및 상기 중량 offset에 기초하여 추정할 수 있다.Depending on the embodiment, the gradient acceleration may be estimated based on the measured acceleration, the estimated acceleration, and the weight offset.

실시예에 따라, 상기 경사가속도 추정 단계는 출발 판단 단계; 정차 판단 단계; 평지 판단 단계; 및 Offset 고정 조건 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the gradient acceleration estimating step may include a starting determination step; stopping decision step; flatness judgment step; and an offset fixing condition step.

실시예에 따라, 상기 가중치 연산 단계는 급가속/ 감속 정지 주행 제외 단계; 선회 상황 제외 단계; 급경사 제외 단계; 및 저속 및 고속 제외 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the weight calculation step may include a step of excluding rapid acceleration/deceleration stop driving; Excluding turning situations; Steep slope exclusion step; and slow and fast exclusion steps.

실시예에 따라, 상기 현재 질량 연산 단계는 하기 수학식 7에 기초하여 현재 질량을 연산할 수 있다.According to an embodiment, the current mass calculating step may calculate the current mass based on Equation 7 below.

실시예에 따라, 상기 최종 추정 질량 결정 단계는 질량 연산 단계; 질량 차이 연산 단계; 가중치에 따른 필터 계수 연산 단계; 및 질량 추정값 필터링 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the step of determining the final estimated mass may include a mass calculation step; mass difference calculation step; calculating filter coefficients according to weights; and filtering the mass estimation value.

본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 및 중량 추정 장치는 구동력을 공차 중량으로 나눈 값에 의하여 엔진 가속도를 추정하는 엔진 가속도 추정부; 상기 엔진 가속도 및 휠가속도에 기초하여 차량 가속도를 추정하는 차량 가속도 추정부; 측정 가속도와 상기 추정된 차량 가속도에 기초하여 경사가속도를 추정하는 경사가속도 추정부; 상기 추정된 경사 가속도에 기초하여 가중치를 연산하는 가중치 연산부; 상기 엔진 가속도, 상기 추정 가속도, 상기 공차 중량에 기초하여 현재 질량을 연산하는 현재 질량 연산부; 및 상기 연산된 현재 질량에 기초하여 최종 추정 질량을 결정하는 최종 추정 질량 결정부를 포함할 수 있다.An apparatus for estimating ramp and weight according to an embodiment of the present invention includes an engine acceleration estimating unit for estimating engine acceleration by dividing a driving force by an empty vehicle weight; a vehicle acceleration estimation unit estimating a vehicle acceleration based on the engine acceleration and the wheel acceleration; a gradient acceleration estimation unit estimating a gradient acceleration based on the measured acceleration and the estimated vehicle acceleration; a weight calculating unit calculating weights based on the estimated gradient acceleration; a current mass calculator configured to calculate a current mass based on the engine acceleration, the estimated acceleration, and the unloaded vehicle weight; and a final estimated mass determiner configured to determine a final estimated mass based on the calculated current mass.

실시예에 따라, 상기 엔진 가속도 추정부는 제1 LPF(Low Pass Filter)에 기초하여 엔진 토크를 보정하고, 제2 LPF에 기초하여 엔진 속도를 보정하고, 차량 기어비 연산하고, 상기 엔진 토크, 상기 엔진 속도, 상기 차량 기어비 및 제3 LPF에 기초하여 구동토크를 연산하고, 상기 구동토크에 기초하여 종방향 힘 및 엔진 가속도 연산할 수 있다.According to an embodiment, the engine acceleration estimation unit corrects engine torque based on a first LPF (Low Pass Filter), corrects engine speed based on a second LPF, calculates a vehicle gear ratio, and calculates the engine torque and the engine speed. Driving torque may be calculated based on the speed, the vehicle gear ratio, and the third LPF, and longitudinal force and engine acceleration may be calculated based on the driving torque.

실시예에 따라, 상기 차량 가속도 추정부는 상기 휠가속도, 상기 경사가속도 및 중량 offset에 기초하여 경사가속도를 추정할 수 있다.Depending on the embodiment, the vehicle acceleration estimator may estimate the gradient acceleration based on the wheel acceleration, the gradient acceleration, and the weight offset.

실시예에 따라, 상기 경사가속도 상기 휠가속도, 상기 경사가속도 및 중량 offset에 기초하여 경사가속도를 추정할 수 있다.Depending on the embodiment, the gradient acceleration may be estimated based on the gradient acceleration, the wheel acceleration, the gradient acceleration, and a weight offset.

실시예에 따라, 상기 측정 가속도, 상기 추정 가속도 및 상기 중량 offset에 기초하여 상기 경사가속도를 추정할 수 있다.Depending on the embodiment, the gradient acceleration may be estimated based on the measured acceleration, the estimated acceleration, and the weight offset.

실시예에 따라, 상기 경사가속도 추정부는 출발 판단 조건, 정차 판단 조건, 평지 판단 조건 및 Offset 고정 조건에 기초하여 경사로를 판정 할 수 있다.Depending on the embodiment, the gradient acceleration estimator may determine a slope based on a start determination condition, a stop determination condition, a flat surface determination condition, and an offset fixed condition.

실시예에 따라, 상기 가중치 연산부는 급가속/ 감속 정지 주행 제외 단계를 수행하고, 선회 상황 제외 단계를 수행하고, 급경사 제외 단계를 수행하고, 저속 및 고속 제외 단계를 수행할 수 있다.Depending on the embodiment, the weight calculation unit may perform a step of excluding sudden acceleration/deceleration stop running, a step of excluding a turning situation, a step of excluding a steep slope, and a step of excluding low speed and high speed.

실시예에 따라, 상기 현재 질량 연산부는 하기 수학식 7에 기초하여 현재 질량을 연산할 수 있다.According to an embodiment, the current mass calculation unit may calculate the current mass based on Equation 7 below.

실시예에 따라, 상기 최종 추정 질량 결정부는 현재 질량을 연산하고, 상기 현재 질량과 추정 질량 차이를 연산하고, 가중치에 따른 필터 계수를 연산하고, 상기 추정 질량 및 상기 질량 차이에 기초하여 질량 추정값 필터링할 수 있다.According to an embodiment, the final estimated mass determining unit calculates a current mass, calculates a difference between the current mass and the estimated mass, calculates a filter coefficient according to a weight, and filters the estimated mass value based on the estimated mass and the mass difference. can do.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기초하여 도출되고 이해될 수 있다.The above aspects of the present invention are only some of the preferred embodiments of the present invention, and various embodiments in which the technical features of the present invention are reflected are detailed descriptions of the present invention to be detailed below by those skilled in the art. It can be derived and understood based on.

본 발명에 따른 경사로 및 중량 추정 방법 및 장치에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.Effects of the method and apparatus for estimating the slope and weight according to the present invention are described as follows.

경사로 및 중량 독립 추정 알고리즘을 반영하여 오르막 및 내리막에서 중량 추정에 따른 오차를 저감시키는 장점이 있다.It has the advantage of reducing errors due to weight estimation on uphill and downhill by reflecting the slope and weight independent estimation algorithm.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 종래 발명에 따른 차량 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 및 중량 추정 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 질량 추정 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 가속도 추정 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 가속도 추정 방법에 따른 경가 가속도 데이터를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 보정 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 경사가속도 연산 및 질량 추정 보정 방식의 데이터를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시에에 따른, 최종 추정 질량 결정 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 offset 및 경사로 판정 순서를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 평지 실차 시험 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 실차 시험 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
The accompanying drawings are provided to aid understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention together with a detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is a view showing a vehicle state according to the prior art.
2 is a block diagram of a ramp and weight estimation device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a mass estimation method according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an engine acceleration estimation method according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating gradient acceleration data according to a method for estimating gradient acceleration according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a method for correcting a slope according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating data of a correction gradient acceleration calculation and a mass estimation correction method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method for determining a final estimated mass according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a sequence of determining a weight offset and a slope according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing a simulation result of a real vehicle test on a flat surface according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram showing a simulation result of a real vehicle test on a ramp according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 배치되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및"전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 배치되는 것을 모두 포함한다.In the description of the embodiment, in the case where it is described as being disposed in "above (above) or below (below)", "before (front) or after (rear)" of each component, "upper (above) or lower (below)" (below)" and "before (front) or after (rear)" include both arrangements in which two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are disposed between the two elements.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is or may be directly connected to the other element, but there is another element between the elements. It will be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as "include", "comprise" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent unless otherwise stated, excluding other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 및 중량 추정 장치의 블록도를 도시한 도면이다.2 is a block diagram of a ramp and weight estimation device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 경사로 및 중량 추정 장치는 엔진 가속도 추정부(100), 차량 가속도 추정부(120), 경사가속도 추정부(130), 가중치 연산부(140), 현재 질량 연산부(150), 최종 추정 질량 결정부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the ramp and weight estimation apparatus of the present invention includes an engine acceleration estimation unit 100, a vehicle acceleration estimation unit 120, a gradient acceleration estimation unit 130, a weight calculation unit 140, and a current mass calculation unit 150. ), and a final estimated mass determination unit 160.

엔진 가속도 추정부(100)는 구동력을 공차증량으로 값을 엔진 가속도로 추정할 수 있다.The engine acceleration estimator 100 may estimate the driving force as the tolerance increment value as the engine acceleration.

엔진 가속도 추정부(100)는 엔진 토크 정보를 수신하고, 수신한 엔진토크 정보에 제1 LPF(Low Pass Filter)를 적용하여 보정된 엔진토크를 출력할 수 있다.The engine acceleration estimator 100 may receive engine torque information and output corrected engine torque by applying a first low pass filter (LPF) to the received engine torque information.

엔진 가속도 추정부(100)는 엔진 속도 정보를 수신하고, 수신한 엔진 속도 정보에 제2 LPF(Low Pass Filter)를 적용하여 보정된 엔진속도를 출력할 수 있다.The engine acceleration estimator 100 may receive engine speed information and output a corrected engine speed by applying a second low pass filter (LPF) to the received engine speed information.

엔진 가속도 추정부(100)는 하기 수학식1에 의하여 기어비를 연산할 수 있다. 상기 제2 LPF은 수학식1과 같다.The engine acceleration estimator 100 may calculate the gear ratio by Equation 1 below. The second LPF is as shown in Equation 1.

[수학식 1][Equation 1]

기어비 = 종감속비 x 기어비 x 효율이때, 상기 기어비는 각 기어 단수별 기어비이고, 상기 종감속비는 종감속 장치의 기어비이다.When gear ratio = final reduction ratio x gear ratio x efficiency, the gear ratio is the gear ratio for each gear stage, and the final reduction ratio is the gear ratio of the final reduction device.

엔진 가속도 추정부(100)는 기어단수 정보를 수신하고, 수신한 기어단수 정보에 기초하여 종감속비, 기어비, 효율을 곱한 값을 기어비로 출력할 수 있다.The engine acceleration estimator 100 may receive gear stage information and output a value obtained by multiplying the final reduction ratio, gear ratio, and efficiency as a gear ratio based on the received gear stage information.

엔진 가속도 추정부는(100)는 상기 보정 엔진 토크, 상기 보정 엔진 속도 및 상기 연산된 차량 기어비에 제3 LPF를 적용하여 구동 통크를 연산할 수 있다. 엔진 가속도 추정부(100)는 하기 수학식2에 의하여 구동 토크를 연산할 수 있다. 상기 제3 LPF는 수학식 2와 같다.The engine acceleration estimation unit 100 may calculate a driving torque by applying a third LPF to the corrected engine torque, the corrected engine speed, and the calculated vehicle gear ratio. The engine acceleration estimator 100 may calculate the driving torque by Equation 2 below. The third LPF is equal to Equation 2.

[수학식 2][Equation 2]

구동 토크 = 엔진토크 x 기어비 - 엔진관성 토크Drive torque = engine torque x gear ratio - engine inertia torque

이때, 상기 엔진관성토크는 휠속 기반으로 추정한 가속도에 모멘트 값을 곱합 값이다.In this case, the engine inertia torque is a value obtained by multiplying an acceleration estimated based on wheel speed by a moment value.

엔진 가속도 추정부(100)는 제동압 정보, 휠가속도(50) 정보 및 구동토크 정보에 기초하여 종방향 힘 및 엔진 가속도를 연산할 수 있다.The engine acceleration estimator 100 may calculate the longitudinal force and the engine acceleration based on the braking pressure information, the wheel acceleration 50 information, and the driving torque information.

엔진 가속도 추정부(100)는 타이어 종방향 힘을 하기 수학식3에 의하여 연산할 수 있다. The engine acceleration estimator 100 may calculate the tire longitudinal force by Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

타이어 종방향 힘 = (평균 제동 토크 - 휠 구동 토크) /휠 반경 + 휠가속도에 의한 저항력이때, 상기 평균 제동 토크는 차량에 배치된 4개의 바퀴가 제동되는 토크의 평균이고, 상기 휠 구동 토크는 구동토크와 기어비가 곱해진 값이다.When tire longitudinal force = (average braking torque - wheel driving torque) / wheel radius + resistance due to wheel acceleration, the average braking torque is the average of the braking torque of four wheels arranged in the vehicle, and the wheel driving torque is the product of the driving torque and the gear ratio.

차량 가속도 추정부(120)는 가속도 센서로부터 측정가속도(30) 정보를 수신할 수 있다. 이때, 측정가속도(30) 정보는 차량 피치 및 가속도 항 포함으로 인해 차량 실제 가속도와 다른 값을 가질 수 있다. 상기 측정가속도(30)는 자이로 센서 등을 이용하여 측정된 값일 수 있다.The vehicle acceleration estimator 120 may receive measurement acceleration 30 information from an acceleration sensor. At this time, the measured acceleration 30 information may have a different value from the actual vehicle acceleration due to the inclusion of vehicle pitch and acceleration terms. The measured acceleration 30 may be a value measured using a gyro sensor or the like.

차량 가속도 추정부(120)는 엔진 토크를 기반으로 추정가속도는 추정할 수 있다. 이때, 상기 추정가속도는 차량 가속 시, 측정가속도(30)와 같은 경향성을 가질 수 있다. 따라서, 차량 가속도 추정부(120)는 차량의 실제 거동을 반영하는 휠속도를 추정하고, 상기 추정된 휠 속도를 기반으로 가속도를 추정할 수 있다. 차량 가속도 추정부(120)는 타이어의 반경, 휠 구동토크, 제동토크, 공력정항 및 구름저항에 기초하여 상기 차량 가속도를 추정할 수 있다.The vehicle acceleration estimator 120 may estimate the estimated acceleration based on the engine torque. At this time, the estimated acceleration may have the same tendency as the measured acceleration 30 during vehicle acceleration. Accordingly, the vehicle acceleration estimator 120 may estimate a wheel speed reflecting the actual behavior of the vehicle and estimate acceleration based on the estimated wheel speed. The vehicle acceleration estimator 120 may estimate the vehicle acceleration based on the tire radius, wheel driving torque, braking torque, aerodynamic stability, and rolling resistance.

차량 가속도 추정부(120)는 차량 가속도를 하기 수학식 4에 의하여 추정할 수 있다.The vehicle acceleration estimator 120 may estimate the vehicle acceleration by Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

엔진 토크 기반 추정가속도 Estimated acceleration based on engine torque

= {rwheel·( Teng - Tbrake ) - (Faero + Frolling )}/ M = {r wheel ·( T eng - T brake ) - (F aero + F rolling )}/M

= 차량 실제 가속도(휠가속도) + 경사가속도= vehicle actual acceleration (wheel acceleration) + incline acceleration

이때, 상기 rwheel은 타이어의 반경이고, 상기 Teng은 휠구동토크이고, 상기 Tbrake 은 제동토크 이고, Faero은 공력저항, Frolling은 구름저항, M은 차량의 무게 이다.Here, r wheel is the radius of the tire, T eng is the wheel driving torque, T brake is the braking torque, Faero is the aerodynamic resistance, F rolling is the rolling resistance, and M is the weight of the vehicle.

경사가속도 추정부(130)는 측정 가속도와 추정가속도 차이에 의하여 연산될 수 있다 경사가속도 추정부(130)는 상기 휠가속도, 상기 경사가속도 및 중량 offset에 기초하여 경사가속도를 추정할 수 있다.The gradient acceleration estimation unit 130 may calculate the difference between the measured acceleration and the estimated acceleration. The gradient acceleration estimation unit 130 may estimate the gradient acceleration based on the wheel acceleration, the gradient acceleration, and the weight offset.

경사가속도 추정부(130)는 측정 가속도를 하기 수학식 5에 의하여 추정할 수 있다.The gradient acceleration estimator 130 may estimate the measured acceleration by Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

측정가속도(센서) = 엔진 토크 기반 추정가속도Measured acceleration (sensor) = Estimated acceleration based on engine torque

= rwheel·( Teng - Tbrake ) / M - (Faero + Frolling )/ M= r wheel ·( T eng - T brake ) / M - (F aero + F rolling )/M

= 차량 실제 가속도(휠가속도) + 경사가속도 + 중량 offset = vehicle actual acceleration (wheel acceleration) + slope acceleration + weight offset

= ax,wheel + g·sin(Θ ) + axoffset = a x,wheel + g sin( Θ ) + ax offset

이때, 상기 rwheel은 타이어의 반경이고, 상기 Teng은 휠구동토크이고, 상기 Tbrake 은 제동토크 이고, Faero은 공력저항, Frolling은 구름저항이고, 상기 ax,wheel은 휠가속도이고, g·sin(Θ )는 경사가속도이고, axoffset은 중량 offset 이고, M은 차량의 무게 이다. 이때, 상기 휠 가속도는 차량의 실제 가속도 일 수 있다.At this time, r wheel is the radius of the tire, T eng is the wheel driving torque, T brake is the braking torque, F aero is the aerodynamic resistance, F rolling is the rolling resistance, and the ax, wheel is the wheel acceleration , g sin( Θ ) is the gradient acceleration, ax offset is the weight offset, and M is the weight of the vehicle. In this case, the wheel acceleration may be the actual acceleration of the vehicle.

상기 수학식 5의 경사 가속도는 하기 수학식 6에 의하여 계산될 수 있다.The gradient acceleration of Equation 5 can be calculated by Equation 6 below.

[수학식 6][Equation 6]

경사가속도 = 측정가속도(센서) - 추정가속도(휠가속도) - 중량 offsetIncline acceleration = measured acceleration (sensor) - estimated acceleration (wheel acceleration) - weight offset

이때, 경사도는 atan(경사가속도/g) ≒ 경사가속도 x 0.1 일 수 있다.At this time, the gradient may be atan (gradient acceleration/g) ≒ gradient acceleration x 0.1.

따라서, 경사가속도 추정부(130)는 상기 측정 가속도, 상기 추정 가속도 및 상기 중량 offset에 기초하여 추정할 수 있다.Therefore, the gradient acceleration estimator 130 may estimate based on the measured acceleration, the estimated acceleration, and the weight offset.

가중치 연산부(140)는 차량 상태의 각 조건 별 맵을 통한 최적 추정 상태를 반영할 수 있다. 상기 차량 상태는 감속 및 정속 주행 제외 상태, 급경사 제외 상태, 급가속 상황 제외 상태, 저속 및 고속 제외 상태를 포함할 수 있다. The weight calculator 140 may reflect an optimal estimation state through a map for each condition of the vehicle state. The vehicle state may include a deceleration and constant speed excluding state, a steep slope excluding state, a rapid acceleration excluding state, and a low-speed and high-speed excluding state.

예를 들어, 감속 및 정속 주행 제외 상태인 경우, 모델 가속도가 0.5 m/s2에서 2 m/s2 인 구간에서 가중치가 0에서 1로 증가 될 수 있다.For example, in a state where deceleration and constant speed driving are excluded, the weight may be increased from 0 to 1 in a section where the model acceleration is 0.5 m/s 2 to 2 m/s 2 .

예를 들어, 감속 및 정속 주행 제외 상태인 경우, 휠가속도(50)가 0.3 m/s2에서 1 m/s2인 구간에서 가중치가 0에서 1로 증가 될 수 있다.For example, in a state where deceleration and constant speed driving are excluded, the weight may be increased from 0 to 1 in a section where the wheel acceleration 50 is 0.3 m/s 2 to 1 m/s 2 .

예를 들어, 급경사 제외 상태인 경우, 경사로가 4%에서 6%인 구간에서, 가중치가 1에서 0으로 감소될 수 있다. For example, when a steep slope is excluded, the weight may be reduced from 1 to 0 in a section where the slope is 4% to 6%.

예를 들어, 급가속 상황 제외 상태인 경우, 구동력 변화량이 150 n에서 350n인 구간에서, 가중치가 1에서 0로 감소 될 수 있다For example, in the case of a sudden acceleration situation excluded state, the weight may be reduced from 1 to 0 in a section where the driving force change amount is 150 n to 350 n.

예를 들어, 저속 및 고속 제외 제외 상태인 경우, 차속이 20 kph에서 40 kph 인 구간에서, 가중치가 0에서 1로 증가될 수 있다.또한, 차속이90 kph에서 120 kph인 구간에서, 가중치가 1에서 0으로 감소될 수 있다.For example, in the case of the low speed and high speed exclusion states, the weight may be increased from 0 to 1 in a section where the vehicle speed is 20 kph to 40 kph. In addition, in a section where the vehicle speed is 90 kph to 120 kph, the weight is can be reduced from 1 to 0.

예를 들어, 구동력이 800n에서 1160n인 구간에서 가중치가 0에서 1로 증가될 수 있다.For example, the weight may be increased from 0 to 1 in a section where the driving force is 800n to 1160n.

현재 질량 연산부(150)는 하기 수학식 7에 의하여 현재 질량을 추정할 수 있다.The current mass calculation unit 150 may estimate the current mass by Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

현재 질량 = (엔진 가속도/실제 가속도) x 공차 중량 Current Mass = (Engine Acceleration / Actual Acceleration) x Unladen Weight

이때, 상기 공차 중량은 사람 및 짐등이 실리지 않은 차량의 중량일 수 있다.In this case, the empty vehicle weight may be the weight of a vehicle not loaded with people or luggage.

이때, 상기 실제 가속도는 추정가속도와 보정 경사 가속도의 합일 수 있다.In this case, the actual acceleration may be the sum of the estimated acceleration and the corrected gradient acceleration.

최종 추정 질량 결정부(160)는 가중치 기반 필터링에 기초하여 최종 추정 질량을 결정할 수 있다.The final estimated mass determiner 160 may determine the final estimated mass based on weight-based filtering.

최종 추정 질량 결정부(160)는 하기 수학식8에 의하여 질량을 연산할 수 있다.The final estimated mass determination unit 160 may calculate the mass by Equation 8 below.

[수학식 8][Equation 8]

현재 질량 = 추정 힘 / 추정 가속도Current Mass = Estimated Force / Estimated Acceleration

이때, 상기 추정 힘은 추정 힘은 엔진 힘 및 브레이크 힘의 차이의 절대값일수 있다.In this case, the estimated force may be an absolute value of a difference between engine force and brake force.

최종 추정 질량 결정부(160)는 하기 수학식 9에 의하여 질량 차이를 연산할 수 있다.The final estimated mass determination unit 160 may calculate the mass difference according to Equation 9 below.

[수학식 9][Equation 9]

질량 차이 = 현재 질량 - 추정 질량Mass Difference = Current Mass - Estimated Mass

최종 추정 질량 결정부(160)는 가중치에 따른 필터 계수를 연산할 수 있다.The final estimated mass determiner 160 may calculate filter coefficients according to weights.

최종 추정 질량 결정부(160)는 하기 수학식 10에 의하여 추정 질량을 연산할 수 있다. The final estimated mass determination unit 160 may calculate the estimated mass by Equation 10 below.

[수학식 10][Equation 10]

추정 질량 = 추정 질량 + 가중치 x 질량 차이 Estimated Mass = Estimated Mass + Weight x Mass Difference

이때, 가중치는 차량 주행 상태에 기초하여 연산된 필터 계수를 연산한 값이다.In this case, the weight is a value obtained by calculating filter coefficients calculated based on the driving state of the vehicle.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 질량 추정 방법을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a mass estimation method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 질량 추정 방법은 동역학 기본 식 F = ma 이용하여 추정할 수 있다. Referring to FIG. 3, the mass estimation method of the present invention can be estimated using the basic dynamics equation F = ma.

도 3(a)는 운전자 1인이 탑승한 상황을 도시한 도면이고, 도 3(b)는 운전자가 추가로 탑승하고, 차량에 짐이 적재된 상황을 도시한 도면이다.FIG. 3(a) is a diagram illustrating a situation in which one driver is on board, and FIG. 3(b) is a diagram illustrating a situation in which an additional driver boards and luggage is loaded into the vehicle.

도 3(b)를 참조하면, 차량에 추가 인원 탑승하고, 중량 적재(80)가 이루어 지는 경우, 도 3(a)의 차량과 같은 가속도를 내기 위해서는 추가 엔진 토크가 필요할 수 있다. 이때, 도 3(b)의 차량에 적용되는 힘은 F=ma에 의하여 추정될 수 있디. 이때, a는 휠속 기반으로 추정한 가속도 유지에 필요한 가속도 일 수 있다. F는 추가 엔진 토크로 인하여 증가한 힘 일수 있다.Referring to FIG. 3(b), when an additional person rides in the vehicle and the weight loading 80 is performed, additional engine torque may be required to generate the same acceleration as the vehicle of FIG. 3(a). At this time, the force applied to the vehicle of FIG. 3(b) can be estimated by F=ma. In this case, a may be acceleration required to maintain acceleration estimated based on wheel speed. F may be increased power due to additional engine torque.

이때, 상기 증가한 힘은 하기 수학식 11에 의하여 추정 될 수 있다.At this time, the increased force can be estimated by Equation 11 below.

[수학식 11][Equation 11]

추정 힘 = (엔진 힘 - 브레이크 힘) - 공력 저항 - 구름 저항Estimated Power = (Engine Power - Brake Power) - Aerodynamic Resistance - Rolling Resistance

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 가속도 추정 방법을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an engine acceleration estimation method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 엔진 가속도 추정 방법은 엔진 가속도 추정부(100)는 엔진토크를 수신하여 엔진 토크를 보정할 수 있다(S110). Referring to FIG. 4 , in the engine acceleration estimation method, the engine acceleration estimation unit 100 may receive engine torque and correct the engine torque (S110).

상기 S110 단계 이후, 엔진 가속도 추정부(100)는 엔진속도를 수신하여 엔진 속도를 보정할 수 있다(S120).After the step S110, the engine acceleration estimation unit 100 may receive the engine speed and correct the engine speed (S120).

상기 S120 단계 이후, 엔진 가속도 추정부(100)는 기어 단수를 수신하여 차량 기어비를 연산할 수 있다(S130).After the step S120, the engine acceleration estimator 100 may receive the gear stage and calculate a vehicle gear ratio (S130).

상기 S130 단계 이후, 엔진 가속도 추정부(100)는 상기 보정 엔진 토크, 상기 보정 엔진 속도, 상기 연산된 차량 기어비에 기초하여 구동토크를 연산할 수 있다(S140).After the step S130, the engine acceleration estimator 100 may calculate the driving torque based on the corrected engine torque, the corrected engine speed, and the calculated vehicle gear ratio (S140).

상기 S140 단계 이후, 엔진 가속도 추정부(100)는 상기 구동토크에 기초하여 종방향 타이어 힘을 연산할 수 있다(S150).After the step S140, the engine acceleration estimator 100 may calculate the longitudinal tire force based on the driving torque (S150).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 가속도 추정 방법에 따른 경가 가속도 데이터를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating gradient acceleration data according to a method for estimating gradient acceleration according to an embodiment of the present invention.

도 5(a)는 경사가 상경사인 경우를 도시한 데이터이다,5(a) is data showing a case where the slope is an upper slope,

도 5(a)를 참조하면, 도로의 경사가 상경사인 경우, 센서에 의한 측정 가속도가 휠가속도(50)에 의한 추정 가속도 및 엔진 가속도 보다 클 수 있다.Referring to FIG. 5(a) , when the slope of the road is an upward slope, the acceleration measured by the sensor may be greater than the acceleration estimated by the wheel acceleration 50 and the engine acceleration.

따라서, 경사 가속도는 측정 가속도와 추정 가속도의 차이이므로, 도로의 경사가 상경사인 경우, 경사 가속도는 하경사 방향으로 작용할 수 있다.Therefore, since the gradient acceleration is the difference between the measured acceleration and the estimated acceleration, when the gradient of the road is an upward gradient, the gradient acceleration may act in a downward gradient direction.

도 5(b)를 참조하면, 도로의 경사가 하경사인 경우, 센서에 의한 측정 가속도가 휠가속도(50)에 의한 추정 가속도 및 엔진 가속도 보다 작을 수 있다.Referring to FIG. 5(b) , when the slope of the road is downward, the acceleration measured by the sensor may be smaller than the acceleration estimated by the wheel acceleration 50 and the engine acceleration.

따라서, 경사 가속도는 측정 가속도와 추정 가속도의 차이이므로, 도로의 경사가 하경사인 경우, 경사 가속도는 상경사 방향으로 작용할 수 있다.Therefore, since the gradient acceleration is the difference between the measured acceleration and the estimated acceleration, when the gradient of the road is downward, the gradient acceleration may act in an upward direction.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 보정 방법을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a method for correcting a slope according to an embodiment of the present invention.

도 6(a)를 참조하면, 경사가속도 추정부(130)는 측정 가속도와 추정가속도 차이에 의하여 연산될 수 있다.Referring to FIG. 6(a), the gradient acceleration estimator 130 may calculate the difference between the measured acceleration and the estimated acceleration.

경사가속도 추정부(130)는 측정 가속도를 상기 수학식 5에 의하여 추정할 수 있다.The gradient acceleration estimator 130 may estimate the measured acceleration by Equation 5 above.

도 6(b)를 참조하면, 차량에 off set 중량이 적재됨에 따라, 물체의 중량 적재로 인하여 차량의 피치(70)가 발생할 수 있다.Referring to FIG. 6( b ), as an offset weight is loaded on the vehicle, a pitch 70 of the vehicle may occur due to the weight loading of the object.

또한, 상기 피치 발생에 따라, 차량의 가속도 센서가 기울어지고, 이로 인해 off set이 발생할 수 있다.In addition, according to the generation of the pitch, the acceleration sensor of the vehicle is tilted, and thus an offset may occur.

이때, 경사로 추정부(130)는 중량 off set은 차량이 평지에 정차 했다고 가정 한 경우, 하기 수학식 12에 의하여 연산할 수 있다.At this time, the slope estimation unit 130 may calculate the weight offset by Equation 12 below, assuming that the vehicle has stopped on a flat surface.

[수학식 12][Equation 12]

경사가속도 = 0 = 측정 가속도(센서) - 추정 가속도(휠가속도) - 중량 offsetIncline acceleration = 0 = measured acceleration (sensor) - estimated acceleration (wheel acceleration) - weight offset

중량 offset = 측정가속도(센서) - 추정가속도(휠가속도)Weight offset = measured acceleration (sensor) - estimated acceleration (wheel acceleration)

이를 통해, 경사로 추정부(130)는 정차 시 중량 offset을 연산하여 보정 경사 가속도를 연산할 수 있다.Through this, the slope estimation unit 130 may calculate the corrected slope acceleration by calculating the weight offset when the vehicle is stopped.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 경사가속도 연산 및 질량 추정 보정 방식의 데이터를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating data of a correction gradient acceleration calculation and a mass estimation correction method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 휠가속도(50) 센서, 경사가속도의 평균 값, 반영 경사가속도를 도시하고 있다.Referring to FIG. 7, a wheel acceleration 50 sensor, an average value of gradient acceleration, and a reflected gradient acceleration are shown.

이를 통해, 경사가속도(33)와 경사가속도 누적 평균의 차이를 통한 보정 경사가속도 필터링 데이터를 연산할 수 있다. 상기 필터링 데이터를 통하여 실제 가속도에 반영하여 추정 현재 질량 정확도를 향상시킬 수 있다.Through this, it is possible to calculate corrected gradient acceleration filtering data through the difference between the gradient acceleration 33 and the cumulative average of the gradient acceleration. The accuracy of the estimated current mass may be improved by reflecting the actual acceleration through the filtering data.

상기 필터링 데이터를 이용한 현재 질량은 하기 수학식 7에 의하여 출력할 수 있다. The current mass using the filtering data can be output by Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

현재 질량 = (엔진 가속도/실제 가속도) x 공차 중량Current Mass = (Engine Acceleration / Actual Acceleration) x Unladen Weight

이때, 엔진 가속도는 실제 가속도 + 중량에 의한 추가 가속도 + 경사에 의한 추가 가속도이고, 실제 가속도는 추정 가속도 + 보정 경사 가속도 일 수 있다.In this case, the engine acceleration may be the actual acceleration + the additional acceleration due to the weight + the additional acceleration due to the slope, and the actual acceleration may be the estimated acceleration + the corrected gradient acceleration.

도 8은 본 발명의 일 실시에에 따른, 최종 추정 질량 결정 방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method for determining a final estimated mass according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 최종 추정 질량 결정부(160)는 가중치 기반 필터링에 기초하여 최종 추정 질량을 결정할 수 있다. 최종 추정 질량 결정부(160)는 질량 연산을 수행할 수 있다(S210). 이때, 상기 질량 연산은 상기 수학식 8에 의하여 수행 될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the final estimated mass determiner 160 may determine the final estimated mass based on weight-based filtering. The final estimated mass determination unit 160 may perform mass calculation (S210). At this time, the mass calculation may be performed by Equation 8 above.

상기 S210 단계 이후, 최종 추정 질량 결정부(160)는 질량 차이 연산을 수행할 수 있다(S220). 이때, 상기 질량 차이 연산은 상기 수학식 9에 의하여 수행 될 수 있다. After the step S210, the final estimated mass determination unit 160 may perform a mass difference calculation (S220). At this time, the mass difference calculation may be performed by Equation 9 above.

최종 추정 질량 결정부(160)는 가중치에 따른 필터 계수를 연산할 수 있다(S230).The final estimated mass determination unit 160 may calculate filter coefficients according to weights (S230).

상기 S330 단계 이후, 최종 추정 질량 결정부(160)는 상기 수학식 10에 의하여 추정 질량을 연산할 수 있다(S240).After the step S330, the final estimated mass determination unit 160 may calculate the estimated mass by Equation 10 above (S240).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 offset 및 경사로 판정 순서를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a sequence of determining a weight offset and a slope according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 중량 offset 및 경사로 판정 방법은 차량의 출발 판단조건이 만족되는지 판단할 수 있다(S310). 상기 출발 판단 조건은 기어단수 < 1단 이고, 브레이크가 OFF 일 수 있다.Referring to FIG. 9 , the method for determining the weight offset and slope may determine whether the conditions for determining the start of the vehicle are satisfied (S310). The departure determination condition may be that the gear stage < 1 stage and the brake may be OFF.

상기 S310 단계를 만족하는 경우, 출발 Flag 신호가 True일 수 있다(S315).If the above step S310 is satisfied, the starting Flag signal may be True (S315).

상기 S310 단계를 만족하지 않은 경우, 차량의 정차 판단조건이 만족되는지 판단할 수 있다(S320). 상기 정차 판단 조건은 속도 < 1 m/s2 이고, 출발 Flag가 FALSE일 수 있다.If the step S310 is not satisfied, it may be determined whether the vehicle stop determination condition is satisfied (S320). The vehicle stop determination condition may be speed < 1 m/s 2 , and the start flag may be FALSE.

상기 S320 단계를 만족하는 경우, 정지 Offset을 연산할 수 있다. 이때 상기 off set은 누적평균일 수 있다(S325).If the step S320 is satisfied, the stop offset can be calculated. In this case, the offset may be a cumulative average (S325).

상기 S320 단계를 만족하지 않은 경우, 경사가속도(33)를 연산할 수 있다(s330).If the step S320 is not satisfied, the gradient acceleration 33 may be calculated (S330).

상기 330 단계 이후, 차량의 평지 판단 조건이 만족되는지 판단할 수 있다(S340). 상기 평지 판단 조건은 속도 > 1 m/s2 이고, 경사가속도 < 평지기준 이고, Offset 고정 Flag가 FALSE 일 수 있다.After step 330, it may be determined whether the condition for determining the level of the vehicle is satisfied (S340). The flatness determination conditions may be speed > 1 m/s 2 , gradient acceleration < flatland standard, and the offset fixed flag may be FALSE.

상기 340 단계를 만족하는 경우, 평지 offset을 연산할 수 있다. 이때, 상기 off set은 누적평균일 수 있다(S345).If step 340 is satisfied, a flatland offset can be calculated. At this time, the offset may be a cumulative average (S345).

상기 340 단계를 만족하지 않는 경우, Offset 차이 연산할 수 있다(S350).If step 340 is not satisfied, an offset difference may be calculated (S350).

상기 S350 단계 이후, offset 고정 조건을 판단할 수 있다(S360). 상기, offset 고정 조건은 Offset 차이 < 0.05m/s2 이고, 평지 Offset 누적 시간 > 5초 일 수 있다.After the step S350, an offset fixing condition may be determined (S360). The offset fixing conditions may be offset difference < 0.05 m/s 2 and flat land offset accumulation time > 5 seconds.

상기 S360 단계를 만족하는 경우, 보정 경사가속도 = 경사가속도 - 평지 Offset을 수행할 수 있다(S370).If the step S360 is satisfied, the corrected gradient acceleration = gradient acceleration - flat offset can be performed (S370).

상기 S360 단계를 만족하지 않는 경우, 보정 경사가속도 = 경사가속도 - 정지 Offset을 수행 할 수 있다(S380).If the step S360 is not satisfied, corrected gradient acceleration = gradient acceleration - stop offset can be performed (S380).

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 평지 실차 시험 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.10 is a diagram showing a simulation result of a real vehicle test on a flat surface according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 평지 주행하고, 운전자 및 430 kg 적재되고, 차량 기본 중량이 1730 kg인 경우 이다.10 is a case in which the driver and 430 kg are loaded, and the basic weight of the vehicle is 1730 kg, driving on a flat surface according to an embodiment of the present invention.

도 10(a)은 시간과 속도에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 10(a)을 참조하면, 속도가 일정하게 유지되다, 약 140~160초 사이에 속도가 감소하는 구간이 있다.10(a) is a diagram showing data according to time and speed. Referring to FIG. 10 (a), the speed is maintained constant, and there is a section in which the speed decreases between about 140 and 160 seconds.

도 10(b)은 시간과 신뢰도에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 10(b)을 참조하면, 상기 시간이 150~ 약 550 사이에 연산 신뢰도가 0인 구간이 존재한다.10(b) is a diagram showing data according to time and reliability. Referring to FIG. 10(b), a section in which the computational reliability is 0 exists between the time range of 150 and about 550.

도 10(c)은 시간과 경사가속도에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 10(c)을 참조하면, 상기 경사 가속도가 0~140 구간을 평지 구간으로 추정할 수 있다.10(c) is a diagram showing data according to time and gradient acceleration. Referring to FIG. 10(c), the gradient acceleration range of 0 to 140 can be estimated as a flat area.

도 10(d)은 시간과 추정 질량에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 11(d)을 참조하면, 상기 연산에 따른 추정 질량이 실제 질량 보다 높은, 160초~1000초 구간을 고중량 정상 구간으로 추정할 수 있다.10(d) is a diagram showing data according to time and estimated mass. Referring to FIG. 11(d), a period of 160 seconds to 1000 seconds, in which the estimated mass according to the above calculation is higher than the actual mass, can be estimated as the high weight normal period.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로 실차 시험 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.11 is a diagram showing a simulation result of a real vehicle test on a ramp according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사로와 평지를 복합하여 주행하고, 운전자 및 동승자가 탑승하고, 차량 기본 중량이 1340 kg인 경우이다.11 illustrates a case in which a vehicle drives on a ramp and a flat ground in combination, a driver and a passenger ride, and a basic weight of the vehicle is 1340 kg according to an embodiment of the present invention.

도 11(a)는 시간과 속도에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 11(a)를 참조하면, 차량의 속도 변화하다, 약 160 초 이후에 차량의 속도가 0에 근접한다.11(a) is a diagram showing data according to time and speed. Referring to FIG. 11(a), the vehicle speed changes, and the vehicle speed approaches zero after about 160 seconds.

도 11(b)는 시간과 신뢰도에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 11(b)를 참조하면, 상기 시간이 약 700초인 구간에서 연산 신뢰도가 0인 구간이 존재한다. 11(b) is a diagram showing data according to time and reliability. Referring to FIG. 11(b), there is a section in which the calculation reliability is 0 in the section where the time is about 700 seconds.

도 11(c)는 시간과 경사가속도에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 121c)를 참조하면, 시간이 100초에서 120초 사이인 구간 및 130초에서 140초인 구간에서 경사도가 5% 상경사인 구간을 추정할 수 있다. 11(c) is a diagram showing data according to time and gradient acceleration. Referring to FIG. 121c), it is possible to estimate a section with an upward slope of 5% in a section where the time is between 100 and 120 seconds and between 130 and 140 seconds.

도 11(d)는 시간과 추정 질량에 따른 데이터를 도시한 도면이다. 도 11(d)를 참조하면, 시간이 약 700인 구간에서 연산 질량이 실제 질량보다 커지는 구간을 추정할 수 있다. 이를 통해 정차 상태 지속으로 인한 reset 상태임을 추정할 수 있다.11(d) is a diagram showing data according to time and estimated mass. Referring to FIG. 11(d), it is possible to estimate a section where the calculated mass is greater than the actual mass in a section where the time is about 700. Through this, it can be estimated that it is in a reset state due to the continuation of the stopped state.

상술한 일 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 입력 데이터 저장시스템 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function)프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The method according to the above-described embodiment may be produced as a program to be executed on a computer and stored in a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, and magnetic memory. Tape, floppy disk, optical input data storage system, etc. The computer-readable recording medium is distributed to computer systems connected through a network, so that computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above-described method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the embodiment belongs.

110: 엔진 가속도 추정부
120: 차량 가속도 추정부
130: 경사가속도 추정부
140: 가중치 연산부
150: 현재 질량 연산부
160: 최종 추정 질량 결정부
110: engine acceleration estimation unit
120: vehicle acceleration estimation unit
130: gradient acceleration estimation unit
140: weight calculation unit
150: current mass calculation unit
160: final estimated mass determination unit

Claims (19)

구동력을 공차 중량으로 나눈 값에 의하여 엔진 가속도를 추정하는 단계;
상기 엔진 가속도 및 휠가속도에 기초하여 차량 가속도를 추정하는 단계;
측정 가속도와 상기 추정된 차량 가속도에 기초하여 경사가속도를 추정하는 단계;
상기 추정된 경사 가속도에 기초하여 가중치를 연산하는 단계;
상기 엔진 가속도, 상기 추정 가속도, 상기 공차 중량에 기초하여 현재 질량을 연산하는 단계; 및
상기 연산된 현재 질량에 기초하여 최종 추정 질량을 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 최종 추정 질량 결정 단계는
현재 질량을 연산하는 단계;
상기 현재 질량과 추정 질량 차이를 연산하는 단계;
가중치에 따른 필터 계수 연산 단계; 및
상기 추정 질량 및 상기 질량 차이에 기초하여 질량 추정값 필터링하는 단계를 포함하는 경사로 및 중량 추정 방법.
estimating engine acceleration by dividing the driving force by the vehicle weight;
estimating vehicle acceleration based on the engine acceleration and wheel acceleration;
estimating gradient acceleration based on the measured acceleration and the estimated vehicle acceleration;
calculating a weight based on the estimated gradient acceleration;
calculating a current mass based on the engine acceleration, the estimated acceleration, and the unloaded vehicle weight; and
Determining a final estimated mass based on the calculated current mass
including,
The final estimated mass determination step is
calculating the current mass;
calculating a difference between the current mass and the estimated mass;
calculating filter coefficients according to weights; and
and filtering a mass estimate based on the estimated mass and the mass difference.
제 1항에 있어서,
상기 엔진 가속도 추정 단계는
제1 LPF(Low Pass Filter)에 기초하여 엔진 토크를 보정하는 단계;
제2 LPF에 기초하여 엔진 속도를 보정하는 단계;
차량 기어비 연산 단계;
상기 엔진 토크, 상기 엔진 속도, 상기 차량 기어비 및 제3 LPF에 기초하여 구동토크를 연산하는 단계; 및
상기 구동토크에 기초하여 종방향 힘 및 엔진 가속도 연산 단계를 포함하는 경사로 및 중량 추정 방법.
According to claim 1,
The engine acceleration estimation step is
Correcting engine torque based on a first LPF (Low Pass Filter);
correcting an engine speed based on the second LPF;
vehicle gear ratio calculation step;
calculating a driving torque based on the engine torque, the engine speed, the vehicle gear ratio, and a third LPF; and
A method for estimating a slope and a weight comprising calculating a longitudinal force and an engine acceleration based on the driving torque.
제 1항에 있어서,
상기 차량 가속도 추정 단계는
타이어의 반경, 휠 구동토크, 제동토크, 공력정항 및 구름저항에 기초하여 상기 차량 가속도를 추정하는 경사로 및 중량 추정 방법.
According to claim 1,
The vehicle acceleration estimation step is
A ramp and weight estimation method for estimating the vehicle acceleration based on tire radius, wheel driving torque, braking torque, aerodynamic stability and rolling resistance.
제 1항에 있어서,
상기 경사가속도 추정 단계는
상기 휠가속도, 상기 경사가속도 및 중량 offset에 기초하여 경사가속도를 추정하는 경사로 및 중량 추정 방법.
According to claim 1,
The gradient acceleration estimation step is
A ramp and weight estimation method for estimating a slope acceleration based on the wheel acceleration, the slope acceleration, and a weight offset.
제 4항에 있어서,
상기 경사가속도는
상기 측정 가속도, 상기 추정 가속도 및 상기 중량 offset에 기초하여 추정되는 경사로 및 중량 추정 방법.
According to claim 4,
The gradient acceleration is
A method of estimating a slope and weight based on the measured acceleration, the estimated acceleration, and the weight offset.
제 1항에 있어서,
상기 경사가속도 추정 단계는
출발 판단 단계;
정차 판단 단계;
평지 판단 단계; 및
Offset 고정 조건 단계를 포함하는 경사로 및 중량 추정 방법.
According to claim 1,
The gradient acceleration estimation step is
Departure judgment step;
stopping decision step;
flatness judgment step; and
A ramp and weight estimation method including an offset fixed condition step.
제 1항에 있어서,
상기 가중치 연산 단계는
급가속/ 감속 정지 주행 제외 단계;
선회 상황 제외 단계;
급경사 제외 단계; 및
저속 및 고속 제외 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 경사로 및 중량 추정 방법.
According to claim 1,
The weight calculation step is
a step excluding rapid acceleration/deceleration stop driving;
Excluding turning situations;
Steep slope exclusion step; and
A method for estimating a ramp and weight including at least one of low speed and high speed exclusion steps.
제 1항에 있어서,
상기 현재 질량 연산 단계는
하기 수학식 7에 기초하여 현재 질량을 연산하는 경사로 및 중량 추정 방법.
[수학식 7]
현재 질량 = (엔진 가속도/실제 가속도) x 공차 중량
(실제 가속도: 추정 가속도 + 보정 경사 가속도)
According to claim 1,
The current mass calculation step is
A ramp and weight estimation method for calculating the current mass based on Equation 7 below.
[Equation 7]
Current Mass = (Engine Acceleration / Actual Acceleration) x Unladen Weight
(actual acceleration: estimated acceleration + corrected gradient acceleration)
삭제delete 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 경사로 및 중량 추정 방법을 실현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium in which a program for realizing the method for estimating a slope and a weight according to any one of claims 1 to 8 is recorded. 구동력을 공차 중량으로 나눈 값에 의하여 엔진 가속도를 추정하는 엔진 가속도 추정부;
상기 엔진 가속도 및 휠가속도에 기초하여 차량 가속도를 추정하는 차량 가속도 추정부;
측정 가속도와 상기 추정된 차량 가속도에 기초하여 경사가속도를 추정하는 경사가속도 추정부;
상기 추정된 경사 가속도에 기초하여 가중치를 연산하는 가중치 연산부;
상기 엔진 가속도, 상기 추정 가속도, 상기 공차 중량에 기초하여 현재 질량을 연산하는 현재 질량 연산부; 및
상기 연산된 현재 질량에 기초하여 최종 추정 질량을 결정하는 최종 추정 질량 결정부
를 포함하고,
상기 최종 추정 질량 결정부는
현재 질량을 연산하고,
상기 현재 질량과 추정 질량 차이를 연산하고,
가중치에 따른 필터 계수를 연산하고,
상기 추정 질량 및 상기 질량 차이에 기초하여 질량 추정값 필터링하는 경사로 및 중량 추정 장치.
an engine acceleration estimator for estimating engine acceleration by dividing the driving force by the empty vehicle weight;
a vehicle acceleration estimation unit estimating a vehicle acceleration based on the engine acceleration and the wheel acceleration;
a gradient acceleration estimation unit estimating a gradient acceleration based on the measured acceleration and the estimated vehicle acceleration;
a weight calculating unit calculating weights based on the estimated gradient acceleration;
a current mass calculator configured to calculate a current mass based on the engine acceleration, the estimated acceleration, and the unloaded vehicle weight; and
A final estimated mass determining unit for determining a final estimated mass based on the calculated current mass
including,
The final estimated mass determination unit
Calculate the current mass,
Calculate a difference between the current mass and the estimated mass;
Calculate the filter coefficient according to the weight,
A ramp and weight estimation device for filtering a mass estimation value based on the estimated mass and the mass difference.
제 11항에 있어서,
상기 엔진 가속도 추정부는
제1 LPF(Low Pass Filter)에 기초하여 엔진 토크를 보정하고,
제2 LPF에 기초하여 엔진 속도를 보정하고,
차량 기어비 연산하고,
상기 엔진 토크, 상기 엔진 속도, 상기 차량 기어비 및 제3 LPF에 기초하여 구동토크를 연산하고,
상기 구동토크에 기초하여 종방향 힘 및 엔진 가속도 연산하는 경사로 및 중량 추정 장치.
According to claim 11,
The engine acceleration estimation unit
Correcting engine torque based on a first LPF (Low Pass Filter);
correcting the engine speed based on the second LPF;
Calculate vehicle gear ratio,
calculating a drive torque based on the engine torque, the engine speed, the vehicle gear ratio, and a third LPF;
A ramp and weight estimation device for calculating longitudinal force and engine acceleration based on the driving torque.
제 11항에 있어서,
상기 차량 가속도 추정부는
타이어의 반경, 휠 구동토크, 제동토크, 공력정항 및 구름저항에 기초하여 상기 차량 가속도를 추정하는 경사로 및 중량 추정 장치.
According to claim 11,
The vehicle acceleration estimation unit
A ramp and weight estimation device for estimating the vehicle acceleration based on tire radius, wheel driving torque, braking torque, aerodynamic stability and rolling resistance.
제 11항에 있어서,
상기 경사가속도 추정부는
상기 휠가속도, 상기 경사가속도 및 중량 offset에 기초하여 경사가속도를 추정하는 경사로 및 중량 추정 장치.
According to claim 11,
The gradient acceleration estimation unit
A ramp and weight estimation device for estimating a slope acceleration based on the wheel acceleration, the slope acceleration, and a weight offset.
제 11항에 있어서,
상기 경사가속도 추정부는
상기 측정 가속도, 상기 추정 가속도 및 상기 중량 offset에 기초하여 상기 경사가속도를 추정하는
경사로 및 중량 추정 장치.
According to claim 11,
The gradient acceleration estimation unit
Estimating the gradient acceleration based on the measured acceleration, the estimated acceleration, and the weight offset
Ramp and weight estimator.
제 11항에 있어서,
상기 경사가속도 추정부는
출발 판단 조건, 정차 판단 조건, 평지 판단 조건 및 Offset 고정 조건에 기초하여 경사로를 판정하는 경사로 및 중량 추정 장치.
According to claim 11,
The gradient acceleration estimation unit
A ramp and weight estimation device that determines a ramp based on a start determination condition, a stop determination condition, a level determination condition, and an offset fixed condition.
제 11항에 있어서,
상기 가중치 연산부는
급가속/ 감속 정지 주행 제외 단계, 선회 상황 제외 단계, 급경사 제외 단계 및 저속 및 고속 제외 단계 중 적어도 하나를 수행하는 경사로 및 중량 추정 장치.
According to claim 11,
The weight calculator
A ramp and weight estimation device that performs at least one of a rapid acceleration/deceleration stop driving exclusion step, a turning situation exclusion step, a steep slope exclusion step, and a low speed and high speed exclusion step.
제 11항에 있어서,
상기 현재 질량 연산부는
하기 수학식 7에 기초하여 현재 질량을 연산하는 경사로 및 중량 추정 장치.
[수학식 7]
현재 질량 = (엔진 가속도/실제 가속도) x 공차 중량
(실제 가속도: 추정 가속도 + 보정 경사 가속도)
According to claim 11,
The current mass calculation unit
A ramp and weight estimation device that calculates the current mass based on Equation 7 below.
[Equation 7]
Current Mass = (Engine Acceleration / Actual Acceleration) x Unladen Weight
(actual acceleration: estimated acceleration + corrected gradient acceleration)
삭제delete
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