KR20190046493A - Vehicle mass measuring apparatus and method thereof - Google Patents

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KR20190046493A
KR20190046493A KR1020170140369A KR20170140369A KR20190046493A KR 20190046493 A KR20190046493 A KR 20190046493A KR 1020170140369 A KR1020170140369 A KR 1020170140369A KR 20170140369 A KR20170140369 A KR 20170140369A KR 20190046493 A KR20190046493 A KR 20190046493A
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vehicle mass
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노진원
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현대오트론 주식회사
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    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers

Abstract

The present invention relates to a vehicle mass measurement apparatus and a method thereof. More specifically, the method comprises the steps of: determining whether a vehicle mass is changed based on vehicle state information and a preset vehicle mass maintenance condition; calculating a numerator value; calculating a denominator valve; determining validity of the numerator and denominator values; and using the numerator and denominator values to calculate the mass of a vehicle when the numerator and denominator values are detected as valid. Accordingly, the mass of a vehicle is measured by using previous input data used for controlling the vehicle such that the number of used sensors is minimized, thereby providing advantages of realizing a lightweight vehicle and increasing mileage of the vehicle.

Description

차량 질량 측정 장치 및 방법{VEHICLE MASS MEASURING APPARATUS AND METHOD THEREOF}[0001] VEHICLE MASS MEASURING APPARATUS AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 차량 질량 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 별도의 질량 측정 센서를 사용하지 않고 차량의 클러치 토크를 사용하여 차량의 질량을 측정하는 차량 질량 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for measuring a vehicle mass, and more particularly to a vehicle mass measuring apparatus and method for measuring a mass of a vehicle using clutch torque of a vehicle without using a separate mass measuring sensor.

평지 및 경사지에서 주행하는 차량의 주행 안정성을 확보하기 위해서는 적재 중량을 포함한 차량의 총 하중 또는 질량의 측정이 필요하다. 특히, 클러치에 의해 엔진의 동력을 전달받는 듀얼 클러치 변속기 시스템에서는 차량의 발진 및 제동을 관리하는 각 주요 구동 장치의 적절한 제어를 위해 차량의 총 질량의 측정이 필수적이다Measurement of the total load or mass of the vehicle including the loading weight is necessary to ensure the stability of the running of the vehicle running on the flat and sloping grounds. In particular, in a dual clutch transmission system that receives power from the engine by means of a clutch, it is necessary to measure the total mass of the vehicle for proper control of each main drive that manages the oscillation and braking of the vehicle

예를 들어, 차량의 발진 과정에서 차량의 현재 질량에 대응되는 APS(Accelerator Position Sensor) 스케일을 사용하면 운전자에게 동일한 가속감을 제공할 수 있다. 즉, 차량 질량이 상대적으로 큰 경우에는 보다 큰 구동력을 발생시키고, 차량 질량이 상대적으로 작은 경우에는 필요 이상으로 큰 구동력이 발생하는 것을 방지함으로써 동일한 가속도를 제공할 수 있다. For example, using an Accelerator Position Sensor (APS) scale corresponding to the current mass of the vehicle during the vehicle's oscillation can give the driver the same acceleration feeling. That is, when the vehicle mass is relatively large, a larger driving force is generated, and when the vehicle mass is relatively small, it is possible to prevent the generation of the driving force larger than necessary, thereby providing the same acceleration.

한편, 차량이 급격히 정지하는 과정에서도 차량의 중량 정보를 이용하여 적합한 제동력을 제공함으로써 차량 밀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 차량 질량이 상대적으로 큰 경우에는 보다 큰 제동력을 발생시키고, 차량 질량이 상대적으로 작은 경우에는 필요 이상으로 큰 제동력이 발생하는 것을 방지함으로써 운전자의 안전을 보장할 수 있다. On the other hand, even when the vehicle suddenly stops, it is possible to prevent the occurrence of the vehicle jumping phenomenon by providing the appropriate braking force by using the weight information of the vehicle. That is, when the vehicle mass is relatively large, a greater braking force is generated, and when the vehicle mass is relatively small, the braking force that is greater than necessary is prevented from being generated, thereby assuring the safety of the driver.

기존의 차량 질량을 측정 또는 산출하는 방법으로서, 중량계를 이용한 측정 방법 및 차량 실린더 또는 타이어 내에 장착된 압력 센서를 이용한 측정 방법 등이 있다. 중량계를 이용한 측정 방법은 정확한 차량 질량을 측정할 수 있는 장점이 있으나, 차량의 주행 중에는 질량 측정이 불가능하다는 문제가 있다. As a method for measuring or calculating an existing vehicle mass, there are a measuring method using a weight scale and a measuring method using a pressure sensor mounted in a vehicle cylinder or a tire. The measuring method using the weighing scale has an advantage that it can measure an accurate vehicle mass, but there is a problem that mass measurement is impossible during traveling of the vehicle.

한편, 실린더 내부 또는 타이어 내부의 압력 측정을 통한 질량 측정 방법은 차량에 장착된 별도의 압력 센서를 사용하므로 차량의 정지 상태 이외에 차량의 주행 중에도 질량 측정이 가능하다는 장점이 있다. 그러나, 이와 같은 압력 센서의 설치는 차량의 생산 단가의 상승 및 차량 질량의 증가로 인한 연비 하락과 같은 문제점을 갖는다. On the other hand, since the mass measurement method using the pressure measurement inside the cylinder or the tire uses a separate pressure sensor mounted on the vehicle, it is possible to measure the mass while the vehicle is running in addition to the vehicle stop state. However, the installation of such a pressure sensor has problems such as an increase in the production cost of the vehicle and a decrease in fuel consumption due to an increase in the mass of the vehicle.

본 발명은 차량 주행 중 실시간으로 차량의 질량을 측정함으로써 차량의 구동 장치 및 제동 장치가 차량 주행 상황에 적합한 구동력 및 제동력을 제공할 수 있도록 하는 차량 질량 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring a vehicle mass that enables a driving device and a braking device of a vehicle to provide a driving force and a braking force suitable for a vehicle driving situation by measuring the mass of the vehicle in real time during traveling of the vehicle.

본 발명은 차량의 제어에 사용되는 기존의 데이터를 사용하여 차량의 질량을 측정함으로써 사용되는 센서의 수를 최소화하여 차량의 경량화 및 차량 구동 연비의 상승을 가능하게 하는 차량 질량 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a vehicle mass measuring apparatus and method for minimizing the number of sensors used by measuring the mass of a vehicle by using existing data used for controlling the vehicle, thereby making it possible to reduce the weight of the vehicle and increase the fuel consumption of the vehicle .

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description and more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 차량 상태 정보 및 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 기초로 차량 질량의 변동 여부를 판단하는 단계, 분자값을 계산하는 단계, 분모값을 계산하는 단계, 상기 분자값 및 상기 분모값의 유효성을 판단하는 단계 및 상기 분자값 및 상기 분모값이 유효한 것으로 판단되면 상기 분자값 및 상기 분모값을 사용하여 차량 질량을 계산하는 단계를 포함하는 차량 질량 측정 방법을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for estimating a vehicle mass, comprising the steps of: determining whether a vehicle mass fluctuates based on vehicle state information and a preset vehicle mass maintenance condition; calculating a molecular value; Determining the validity of the numerator value and the denominator value, and calculating the vehicle mass using the numerator value and the denominator value when it is determined that the numerator value and the denominator value are valid, .

본 발명의 일 실시예에서, 상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족하지 못할 경우 상기 차량의 질량이 변한 것으로 판단하고, 상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족할 경우 상기 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment of the present invention, it is determined that the mass of the vehicle has changed when the vehicle does not satisfy the preset vehicle mass maintaining condition, and when the vehicle satisfies the predetermined vehicle mass maintaining condition, Is equal to the mass of the vehicle measured in advance.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 미리 설정된 차량 질량 유지 조건은 브레이크 조건, 변속 조건, 엔진 냉각수 온도 조건, 경사도 유효 조건, 차량 속도 조건, 기어단 조건, 스티어링 휠 조건 및 차량 질량 유효 조건 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the predetermined vehicle mass maintaining condition is at least one of a brake condition, a shift condition, an engine coolant temperature condition, an inclination valid condition, a vehicle speed condition, a gear stage condition, a steering wheel condition, . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에서, 상기 분자값을 계산하는 단계는 식 1을 통해 상기 분자값을 계산할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of calculating the molecular value may calculate the molecular value through Equation (1).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 분모값을 계산하는 단계는 식 2를 통해 상기 분자값을 계산할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of calculating the denominator value may calculate the numerator value through Equation (2).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 분자값 및 분모값의 유효성을 판단하는 단계는 상기 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하는 단계, 상기 분자값이 상기 제1 기준값 미만인 경우 상기 분자값이 무효인 것으로 판단하는 단계, 상기 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교하는 단계 및 상기 분모값이 상기 제2 기준값 미만인 경우 상기 분모값이 무효인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of determining the validity of the numerator value and the denominator value may include comparing the numerator value with a predetermined first reference value, and if the numerator value is less than the first reference value, Comparing the denominator value with a preset second reference value, and determining that the denominator value is invalid if the denominator value is less than the second reference value.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 차량 질량을 계산하는 단계는 상기 분자값을 상기 분모값으로 나누는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, calculating the vehicle mass may comprise dividing the molecular value by the denominator value.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 차량 상태 정보 및 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 기초로 차량 질량의 변동 여부를 판단하는 질량 변동 판단부, 분자값 및 분모값을 계산하고, 상기 분자값 및 상기 분모값을 사용하여 차량 질량을 계산하는 계산부 및 상기 분자값 및 상기 분모값의 유효성을 판단하는 유효성 판단부를 포함하는 차량 질량 측정 장치를 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control system for a vehicle, comprising: a mass fluctuation determination unit for determining whether a vehicle mass changes based on vehicle state information and a predetermined vehicle mass maintenance condition; Value and the denominator value, and a validity judging section for judging the validity of the numerator value and the denominator value.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 질량 변동 판단부는 상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족하지 못할 경우 상기 차량의 질량이 변한 것으로 판단하고, 상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족할 경우 상기 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the mass variation determination unit determines that the mass of the vehicle has changed when the vehicle does not satisfy the preset vehicle mass maintaining condition, and when the vehicle satisfies the predetermined vehicle mass maintaining condition It can be determined that the mass of the vehicle is equal to the mass of the previously measured vehicle.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 미리 설정된 차량 질량 유지 조건은 브레이크 조건, 변속 조건, 엔진 냉각수 온도 조건, 경사도 유효 조건, 기어단 조건, 스티어링 휠 조건 및 차량 질량 유효 조건 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the predetermined vehicle mass maintaining condition may include at least one of a brake condition, a shift condition, an engine coolant temperature condition, a gradient valid condition, a gear stage condition, a steering wheel condition, have.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 계산부는 식 1을 통해 상기 분자값을 계산할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calculation unit may calculate the molecular value through Equation (1).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 계산부는 식 2를 통해 상기 분모값을 계산할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calculation unit may calculate the denominator value through Equation (2).

본 발명의 일 실시예에서, 상기 유효성 판단부는 상기 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하여 상기 분자값이 상기 제1 기준값 미만인 경우 상기 분자값이 무효인 것으로 판단하고, 상기 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교하여 상기 분모값이 상기 제2 기준값 미만인 경우 상기 분모값이 무효인 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the validity judgment unit compares the numerator value with a predetermined first reference value to determine that the numerator value is invalid if the numerator value is less than the first reference value, Comparing the second reference value and determining that the denominator value is invalid if the denominator value is less than the second reference value.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 계산부는 상기 분자값을 상기 분모값으로 나누어 차량의 질량을 계산할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calculation unit may calculate the mass of the vehicle by dividing the molecular value by the denominator value.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 본 발명은 차량 주행 중 실시간으로 차량의 질량을 측정함으로써 차량의 구동 장치 및 제동 장치가 차량 주행 상황에 적합한 구동력 및 제동력을 제공할 수 있도록 하는 장점이 있다. According to the present invention as described above, there is an advantage that the driving device and the braking device of the vehicle can provide the driving force and the braking force suitable for the driving situation of the vehicle by measuring the mass of the vehicle in real time during driving of the vehicle.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 차량의 제어에 사용되는 기존의 데이터를 사용하여 차량의 질량을 측정함으로써 사용되는 센서의 수를 최소화하여 차량의 경량화 및 차량 구동 연비의 상승이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the present invention as described above, it is possible to minimize the number of sensors used by measuring the mass of a vehicle by using existing data used for controlling the vehicle, thereby reducing the weight of the vehicle and raising the fuel efficiency of driving the vehicle .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 장치의 간략한 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 장치가 평지를 주행하는 차량의 질량을 측정하는 방법의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 대상 차량의 전체 기어비 및 외부로부터 받는 항력을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 장치가 경사지를 주행하는 차량의 질량을 측정하는 방법의 예를 나타낸 것이다.1 is a block diagram showing a simplified configuration of a vehicle mass measuring device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a vehicle mass measurement method according to an embodiment of the present invention.
3 shows an example of a method for measuring the mass of a vehicle traveling on a flat surface of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows the total gear ratio of the measurement subject vehicle and the drag force received from the outside according to an embodiment of the present invention.
5 shows an example of a method for measuring the mass of a vehicle that travels on a slope according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 장치의 간략한 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing a simplified configuration of a vehicle mass measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 장치(1)는 질량 변동 판단부(12), 계산부(14) 및 유효성 판단부(16)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a vehicle mass measuring device 1 according to an embodiment of the present invention includes a mass fluctuation determining unit 12, a calculating unit 14, and a validity determining unit 16.

질량 변동 판단부(12)는 차량 상태 정보 및 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 기초로 차량 질량의 변동 여부를 판단한다. 즉, 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량을 측정하기 전에 차량 질량이 미리 측정된 차량 질량과 동일한 질량으로 유지되고 있는지 판단한다.The mass variation determination unit 12 determines whether the vehicle mass changes based on the vehicle state information and a preset vehicle mass maintenance condition. That is, the mass variation determination unit 12 determines whether the vehicle mass is maintained at the same mass as the previously measured vehicle mass before measuring the mass of the vehicle.

본 발명에서 차량 상태 정보는 브레이크 작동 상태, 변속 상태, 엔진 냉각수의 온도, 차량의 이동 속도 및 경사도, 기어 단 및 스티어링 휠의 회전 정도와 같은 차량의 현재 상태에 대한 정보를 의미한다.In the present invention, the vehicle state information means information on the current state of the vehicle such as the brake operation state, the shift state, the temperature of the engine coolant, the moving speed and the inclination of the vehicle, the gear stage and the degree of rotation of the steering wheel.

본 발명의 일 실시예에서, 질량 변동 판단부(12)는 차량이 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 만족하지 못할 경우 차량의 질량이 변한 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has changed if the vehicle does not satisfy the preset vehicle mass maintaining condition.

질량 변동 판단부(12)가 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 사용하여 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단하는 경우는 차량 질량 측정이 불가능한 경우 또는 차량 질량 측정 결과의 신뢰도가 떨어지는 경우를 포함할 수 있다.When the mass change determination unit 12 determines that the mass of the vehicle has not changed using the preset vehicle mass maintaining condition, it may include the case where the vehicle mass measurement is impossible or the reliability of the vehicle mass measurement result is low.

즉, 질량 변동 판단부(12)는 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 기초로 판단한 결과, 차량 질량 측정이 불가능하거나 차량 질량 측정이 가능하더라도 차량 질량 측정 결과의 신뢰도가 낮을 것으로 판단되면, 차량 질량 측정을 수행하지 않고 차량의 질량이 이전에 측정된 차량 질량과 동일하게 유지되고 있는 것으로 판단할 수 있다.That is, if it is determined that the vehicle mass can not be measured or the vehicle mass can be measured as a result of the determination based on the preset vehicle mass holding condition, It can be determined that the mass of the vehicle is maintained equal to the previously measured mass of the vehicle without performing the process.

본 발명의 일 실시예에서, 미리 설정된 차량 질량 유지 조건은 브레이크 조건, 변속 조건, 엔진 냉각수 온도 조건, 차량 속도 조건, 경사도 유효 조건, 기어단 조건, 스티어링 휠 조건 및 차량 질량 유효 조건 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the predetermined vehicle mass maintaining condition includes at least one of a brake condition, a shift condition, an engine coolant temperature condition, a vehicle speed condition, an inclination valid condition, a gear step condition, a steering wheel condition, .

본 발명의 차량 질량 측정 장치(1)는 후술할 계산부(14)를 통해 차량의 질량을 측정할 수 있으며, 이때 계산부(14)는 차량의 클러치 토크를 사용하여 차량의 질량을 계산할 수 있다. 따라서 차량 주행 중 클러치 토크가 발생하지 않으면 계산부(14)는 차량의 질량을 측정할 수 없으며, 차량 주행 중 클러치 토크가 급격히 변하는 상황이 발생하면 계산부(14)의 차량 질량 측정 결과의 신뢰도가 하락할 수 있다.The vehicle mass measuring apparatus 1 of the present invention can measure the mass of the vehicle through the calculating unit 14 which will be described later and at this time the calculating unit 14 can calculate the mass of the vehicle using the clutch torque of the vehicle . Therefore, if the clutch torque does not occur during the vehicle running, the calculation unit 14 can not measure the mass of the vehicle, and if a situation occurs in which the clutch torque rapidly changes during the vehicle running, the reliability of the vehicle mass measurement result of the calculation unit 14 It can fall.

즉, 본 발명의 미리 설정된 차량 질량 유지 조건은 클러치 토크의 존재 여부 또는 클러치 토크의 급격한 변화 여부를 판단하기 위한 기준이 될 수 있다. That is, the predetermined vehicle mass holding condition of the present invention may be a criterion for determining whether the clutch torque is present or whether the clutch torque is abruptly changed.

본 발명의 차량 질량 유지 조건 중 브레이크 조건은 사용자의 브레이크 조작 여부를 의미한다.The brake condition among the vehicle mass maintenance conditions of the present invention means whether or not the user operates the brake.

사용자의 브레이크 조작으로 인해 차량의 브레이크가 온 상태가 되면 차량의 엔진 토크, 즉 클러치 토크가 발생하지 않으므로 후술할 계산부(14)를 통한 차량 질량의 측정이 불가능하다. 따라서 차량의 브레이크가 온 상태일 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단할 수 있다. When the brake of the vehicle is turned on by the user's braking operation, the engine torque of the vehicle, that is, the clutch torque, is not generated, so that it is impossible to measure the vehicle mass through the calculation unit 14 described later. Therefore, when the brake of the vehicle is on, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has not changed.

본 발명의 일 실시예에서, 차량 질량 유지 조건 중 변속 조건은 사용자의 변속기 조작 여부를 의미한다.In one embodiment of the present invention, the shifting condition among the vehicle mass maintaining conditions means whether or not the user operates the transmission.

사용자가 변속기를 조작하여 차량이 변속 상태에 놓이면, 차량의 클러치 토크는 급격히 변할 수 있으므로 차량 질량 측정 결과의 신뢰도가 하락할 수 있다. 따라서 차량이 변속 상태에 놓인 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단할 수 있다. If the user operates the transmission to place the vehicle in the shifting state, the clutch torque of the vehicle may be rapidly changed, so that the reliability of the vehicle mass measurement result may decrease. Therefore, when the vehicle is in the shifting state, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has not changed.

본 발명의 일 실시예에서, 차량 질량 유지 조건 중 엔진 냉각수 온도 조건은 엔진 냉각수 온도가 미리 설정된 온도 미만의 온도를 가지는지 여부를 의미한다.In one embodiment of the present invention, the engine coolant temperature condition among the vehicle mass maintenance conditions means whether the engine coolant temperature has a temperature lower than a preset temperature.

차량 엔진의 동작 시간이 충분히 길지 않은 상태에서 클러치 토크는 정확히 측정되기 어려우므로, 차량 질량 측정 결과의 신뢰도가 하락할 수 있다. 따라서 엔진 냉각수 온도가 미리 설정된 온도 이상의 온도가 아니면 질량 변동 판단부(12)는 엔진의 동작 시간이 충분히 길지 않은 것으로 판단함과 동시에 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단할 수 있다. Since the clutch torque is not accurately measured in a state in which the operating time of the vehicle engine is not sufficiently long, the reliability of the vehicle mass measurement result may decrease. Therefore, if the temperature of the engine coolant is not equal to or higher than the predetermined temperature, the mass variation determination unit 12 determines that the operation time of the engine is not sufficiently long, and can determine that the mass of the vehicle has not changed.

본 발명의 일 실시예에서, 차량 질량 유지 조건 중 차량 속도 조건은 차량의 이동 속도가 미리 설정된 속도 이상의 속도인지 여부를 의미한다. In one embodiment of the present invention, the vehicle speed condition among the vehicle mass maintenance conditions means whether the moving speed of the vehicle is equal to or higher than a predetermined speed.

차량의 주행 속도가 정차 속도, 즉 0[km/h]에 가까운 속도일 경우 차량의 클러치 토크가 발생하지 않으므로 차량 질량의 측정이 불가능하다. 따라서 차량의 이동 속도가 미리 설정된 속도 미만일 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단할 수 있다.In the case where the running speed of the vehicle is a stop speed, that is, a speed close to 0 [km / h], the clutch torque of the vehicle is not generated, and therefore the vehicle mass can not be measured. Therefore, when the moving speed of the vehicle is less than the preset speed, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has not changed.

본 발명의 일 실시예에서, 차량 질량 유지 조건 중 경사도 유효 조건은 차량이 주행 중인 지면의 경사도 측정값이 유효한지 여부를 의미한다.In one embodiment of the present invention, the slope validity condition among the vehicle mass maintenance conditions means whether or not the slope measurement value of the ground on which the vehicle is running is valid.

측정된 지면의 경사도가 유효하지 않으면, 후술할 차량 질량 측정에 사용되는 분모값, 즉 차량이 주행 중인 지면의 경사도를 사용하여 계산되는 분모값의 계산 신뢰도가 하락하므로 차량 질량 측정 결과의 신뢰도가 하락할 수 있다. 따라서 지면의 경사도 측정값이 유효하지 않은 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단할 수 있다.If the measured slope of the ground is not valid, the reliability of the calculation result of the denominator value, which is calculated using the denominator value used in the vehicle mass measurement described later, that is, the slope of the ground on which the vehicle is traveling, . Therefore, when the measured value of the slope of the ground is not valid, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has not changed.

본 발명의 일 실시예에서, 차량 질량 유지 조건 중 기어단 조건은 다음 기어단, 즉 기어단 변동 후의 기어단이 R단에 해당하는지 여부를 의미한다.In one embodiment of the present invention, the gear stage condition in the vehicle mass holding condition means whether or not the next gear stage, that is, the gear stage after the gear stage change corresponds to the R stage.

기어단의 변동 과정에서 변동 후 기어단이 R단인 경우 역 클러치 토크가 발생하게 되므로 차량 질량 측정이 불가능하다. 따라서 다음 기어단이 R단인 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단할 수 있다.When the gear stage is R stage after the change in the gear stage, the reverse clutch torque is generated, so that the vehicle mass measurement is impossible. Therefore, when the next gear is the R-stage, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has not changed.

본 발명의 일 실시예에서, 차량 질량 유지 조건 중 스티어링 휠 조건은 사용자가 스티어링 휠을 미리 설정된 각도 이상의 각도로 회전시켰는지 여부를 의미한다.In one embodiment of the present invention, the steering wheel condition among the vehicle mass maintenance conditions means whether or not the user has rotated the steering wheel at an angle of a predetermined angle or more.

사용자가 차량의 이동 방향을 제어하기 위해 스티어링 휠을 조작할 경우, 스티어링 휠이 일정 각도 이상의 각도로 회전되면 클러치 토크는 스티어링 휠의 회전 각도가 일정 각도 미만으로 회전된 때와 달라질 수 있다. When the user operates the steering wheel to control the moving direction of the vehicle, the clutch torque may be different from when the rotation angle of the steering wheel is rotated below a certain angle when the steering wheel is rotated at an angle of more than a certain angle.

즉, 스티어링 휠의 회전 각도의 절대값이 일정 각도 이상일 경우 차량 질량 측정 결과의 신뢰도는 하락할 수 있다. 따라서 스티어링 휠의 회전 각도의 절대값이 일정 각도 이상일 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 변하지 않은 것으로 판단할 수 있다.That is, when the absolute value of the rotational angle of the steering wheel is equal to or greater than a certain angle, the reliability of the vehicle mass measurement result may decrease. Therefore, when the absolute value of the rotational angle of the steering wheel is equal to or greater than a certain angle, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has not changed.

계산부(14)는 분자값 및 분모값을 계산하고, 분자값 및 분모값을 사용하여 차량 질량을 계산한다.The calculation unit 14 calculates a molecular value and a denominator value, and calculates a vehicle mass using a molecular value and a denominator value.

본 발명에서 분자값은 차량의 클러치 토크, 전체 기어비, 타이어의 동반경 및 외부로부터 차량이 받는 항력을 기초로 계산되는 값이다. 한편, 본 발명에서 분모값은 차량이 주행 중인 지면의 경사도 및 차량 속도의 변화량을 기초로 계산되는 값이다. In the present invention, the molecular value is a value calculated based on the clutch torque of the vehicle, the total gear ratio, the radius of the tire, and the drag force exerted by the vehicle from the outside. On the other hand, in the present invention, the denominator value is a value calculated on the basis of the inclination of the ground while the vehicle is running and the variation amount of the vehicle speed.

본 발명의 일 실시예에서, 계산부(14)는 하기와 같은 식 1을 통해 분자값을 계산할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calculation unit 14 can calculate the numerator value through the following equation (1).

[식 1][Formula 1]

{(클러치 토크 * 전체 기어비) / 동반경} - 항력{(Clutch torque * total gear ratio) / radius} - drag

본 발명에서 차량의 전체 기어비는 변속기의 입력축과 출력축의 회전수 비율을 의미한다. 이때 입력축은 차량 엔진의 회전축에 해당하며, 출력축은 변속기를 통해 회전하는 차량 바퀴의 축에 해당한다.In the present invention, the total gear ratio of the vehicle means the ratio of the number of revolutions of the input shaft to the output shaft of the transmission. At this time, the input shaft corresponds to the rotation axis of the vehicle engine, and the output shaft corresponds to the axis of the vehicle wheel that rotates through the transmission.

전체 기어비는 차량의 변속기 내에서 가감된 기어비 및 차동 기어에서 최종적으로 감속된 기어비를 모두 포함하는 기어비이다. 따라서 측정 대상 차량의 전체 기어비는 측정 대상 차량의 종류 및 측정 대상 차량에 설치된 변속기와 감속 기어의 종류에 따라 달라질 수 있다.The overall gear ratio is a gear ratio that includes both a gear ratio that is added and subtracted in the transmission of the vehicle and a gear ratio that is finally reduced in the differential gear. Therefore, the overall gear ratio of the measurement subject vehicle may vary depending on the type of the measurement subject vehicle and the type of the transmission and the reduction gear installed in the measurement subject vehicle.

본 발명에서 타이어의 동반경은 차량에 장착된 상태의 타이어 측정 반경을 의미한다. 즉, 타이어의 동반경은 차량의 타이어가 차량의 중량에 의해 지면으로부터 외력을 받고 있는 상태에서 측정된 반경을 의미한다. 따라서 타이어의 동반경은 차량의 주행 상황에 따라 변할 수 있다. In the present invention, the accompanying thickness of the tire refers to the tire measurement radius in a state in which the tire is mounted on the vehicle. That is, the accompanied diameter of the tire means a radius measured when the tire of the vehicle receives an external force from the ground due to the weight of the vehicle. Therefore, the accompanying tires may vary depending on the driving situation of the vehicle.

예를 들어, 차량에 장착된 타이어는 차량 무게에 의한 외력을 받으므로 타이어의 동반경은 차량에서 설치되지 않은 상태의 타이어의 측정 반경에 비해 작을 수 있다. For example, a tire mounted on a vehicle receives an external force due to the weight of the vehicle, so that the accompanying surface of the tire may be smaller than the measurement radius of the tire not installed in the vehicle.

그러나, 차량이 이동하는 경우 차량에 장착된 타이어의 내부 공기 온도는 상승할 수 있으며, 차량에 장착된 타이어는 차량 바퀴축의 회전에 의해 원심력을 받을 수 있다. 따라서 차량이 이동 중인 상태에서 타이어의 동반경은 차량에 설치되지 않은 상태의 타이어의 측정 반경에 비해 클 수 있다. However, when the vehicle moves, the temperature of the internal air of the tire mounted on the vehicle can rise, and the tire mounted on the vehicle can receive the centrifugal force by the rotation of the vehicle wheel shaft. Therefore, in the state where the vehicle is moving, the accompanying diameter of the tire may be larger than the measurement radius of the tire not installed in the vehicle.

본 발명에서 항력은 주행 중인 차량이 외부 공기 등으로부터 받는 저항력을 의미한다. 따라서 차량의 이동 속도가 증가할 경우 차량이 받는 항력은 증가할 수 있다. The term " drag force " in the present invention refers to a resistance force of a vehicle under running from outside air or the like. Therefore, when the moving speed of the vehicle increases, the drag force of the vehicle may increase.

일정한 이동 속도에서 차량이 받는 항력은 차량의 크기, 면적 및 차량 전면부의 각도 등에 의해 결정될 수 있다. 즉, 측정 대상 차량의 항력은 측정 대상 차량의 종류에 따라 달라질 수 있다. The drag force received by the vehicle at a constant moving speed can be determined by the size of the vehicle, the area, and the angle of the front surface of the vehicle. That is, the drag force of the measurement target vehicle can be changed according to the type of the measurement target vehicle.

본 발명의 일 실시예에서, 계산부(14)는 하기와 같은 식 2를 통해 분모값을 계산할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calculation unit 14 can calculate the denominator value through the following Equation (2).

[식 2][Formula 2]

경사도 * K + 차량 속도 변화량Slope * K + vehicle speed variation

본 발명에서 경사도는 차량이 주행하는 지면이 수평면과 이루는 각도를 백분율로 나타낸 것으로, 0[%] 내지 100[%]의 값을 가질 수 있다. In the present invention, the degree of inclination represents the angle formed by the ground running on the vehicle with the horizontal plane as a percentage, and may have a value of 0 [%] to 100 [%].

예를 들어, 지면이 수평면과 이루는 각도가 0도일 때 경사도는 0[%]이며, 지면이 수평면과 이루는 각도가 45도일 때 경사도는 50[%]이고, 지면이 수평면과 이루는 각도가 90도일 때 경사도는 100[%] 이다.For example, when the angle between the ground surface and the horizontal surface is 0 [degree], the inclination is 0 [%]. When the angle between the ground surface and the horizontal surface is 45 [deg.], The inclination is 50 [%] The slope is 100 [%].

본 발명의 일 실시예에서, K는 0.098의 값을 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, K may have a value of 0.098.

본 발명에서 차량 속도 변화량은 차량의 가속도를 의미한다. 차량이 주행 중인 지면의 경사도가 0[%]가 아닌 경우, 사용자의 차량 주행 제어에 의한 차량 속도 변화량 이외에 중력 가속도가 차량에 미치는 영향이 고려되어야 한다. 이때 중력 가속도에 의한 차량의 속도 변화량은 차량이 주행 중인 지면의 경사도를 통해 계산될 수 있다. In the present invention, the vehicle speed change amount means the acceleration of the vehicle. If the slope of the ground on which the vehicle is running is not 0%, the effect of gravity acceleration on the vehicle should be considered in addition to the amount of vehicle speed change by the user's vehicle running control. At this time, the amount of change in the vehicle speed due to the gravitational acceleration can be calculated through the inclination of the ground on which the vehicle is running.

본 발명에서 차량이 주행 중인 지면의 경사도의 단위는 [%]이므로, 중력 가속도가 경사로를 주행하는 차량에 미치는 힘은 9.8[m/s^2]의 중력 가속도에 경사도를 곱하여 구해질 수 있다. 즉, K를 중력 가속도 9.8[m/s^2]에 지면 경사도의 단위를 반영한 결과인 0.098의 값으로 설정할 경우, 경사도와 K의 곱을 통해 중력가속도에 의한 차량 속도 변화량을 구할 수 있다. In the present invention, since the unit of the slope of the ground on which the vehicle is running is [%], the force exerted by the gravitational acceleration on the vehicle running on the ramp can be obtained by multiplying the gravitational acceleration of 9.8 [m / s ^ 2] by the slope. That is, when K is set to a value of 0.098 which is a result of reflecting the units of ground inclination to 9.8 [m / s ^ 2] of gravitational acceleration, the vehicle speed variation due to gravity acceleration can be obtained through the product of the slope and K.

계산부(14)는 분자값 및 상기 분모값이 유효한 것으로 판단되면 분자값 및 분모값을 사용하여 차량 질량을 계산할 수 있다.The calculation unit 14 may calculate the vehicle mass using the molecular value and the denominator value if it is determined that the numerator value and the denominator value are valid.

본 발명의 일 실시예에서, 계산부(14)는 분자값을 분모값으로 나누어 차량의 질량을 계산할 수 있다. 따라서 차량의 질량은 하기와 같은 식 3을 통해 계산될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the calculation unit 14 may calculate the mass of the vehicle by dividing the molecular value by the denominator value. Therefore, the mass of the vehicle can be calculated through Equation 3 as follows.

[식 3][Formula 3]

[{(클러치 토크 * 전체 기어비) / 동반경} - 항력]/[{(Clutch torque * total gear ratio) / radius} - drag force] /

(경사도 * K + 차량 속도 변화량)(Inclination * K + vehicle speed change amount)

유효성 판단부(16)는 분자값 및 분모값의 유효성을 판단한다.The validity determination unit 16 determines the validity of the numerator value and the denominator value.

본 발명의 일 실시예에서, 유효성 판단부(16)는 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하여 분자값이 제1 기준값 미만인 경우 분자값이 무효인 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the validity determination unit 16 compares the molecular value with a preset first reference value and can determine that the molecular value is invalid if the molecular value is less than the first reference value.

제1 기준값은 차량에 사람이나 짐을 싣지 않은 상태에서 반복 측정된 차량의 질량을 통해 결정될 수 있다. 즉, 제1 기준값은 차량의 질량이 가장 작게 측정될 수 있는 상태에서 반복 측정된 차량의 질량을 기초로 결정될 수 있다. The first reference value may be determined through the mass of the vehicle repeatedly measured in a state in which the vehicle is not loaded with a person or a load. That is, the first reference value can be determined based on the mass of the vehicle repeatedly measured in a state where the mass of the vehicle can be measured to be the smallest.

만약 유효성 판단부(16)가 분자값이 무효인 것으로 판단할 경우, 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다.If the validity determination unit 16 determines that the molecular value is invalid, the mass variation determination unit 12 may determine that the mass of the vehicle is equal to the mass of the vehicle that has been measured in advance.

본 발명의 일 실시예에서, 유효성 판단부(16)는 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교하여 분모값이 제2 기준값 미만인 경우 분모값이 무효인 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the validity determination unit 16 may compare the denominator value with a preset second reference value and determine that the denominator value is invalid if the denominator value is less than the second reference value.

제2 기준값은 분모값이 0에 가까운 값이 되어 차량 질량 계산 결과가 무의미해지는 것을 방지할 수 있는 범위 내의 값으로 결정될 수 있다. The second reference value can be determined to be a value within a range in which the denominator value becomes a value close to 0 and the calculation result of the vehicle mass can be prevented from being meaningless.

만약 유효성 판단부(16)가 분모값이 무효인 것으로 판단할 경우, 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다.If the validity determination unit 16 determines that the denominator value is invalid, the mass variation determination unit 12 may determine that the mass of the vehicle is equal to the mass of the vehicle that has been measured in advance.

즉, 유효성 판단부(16)가 분자값 및 분모값 중 적어도 하나의 값이 무효인 것으로 판단할 경우, 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다.That is, when the validity determination unit 16 determines that at least one of the numerator value and the denominator value is invalid, the mass variation determining unit 12 determines that the mass of the vehicle is equal to the mass of the vehicle .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a vehicle mass measurement method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 질량 변동 판단부(12)는 차량 상태 정보 및 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 비교하여 차량이 차량 질량 유지 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S1).Referring to FIG. 2, first, the mass variation determination unit 12 compares the vehicle state information and a predetermined vehicle mass maintaining condition to determine whether the vehicle satisfies the vehicle mass maintaining condition (S1).

판단(S1) 결과, 차량이 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 만족하지 못할 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 변한 것으로 판단할 수 있다. As a result of the determination (S1), when the vehicle does not satisfy the predetermined vehicle mass maintaining condition, the mass variation determination unit 12 can determine that the mass of the vehicle has changed.

반대로, 판단(S1) 결과 차량이 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 만족할 경우 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다(S5).On the contrary, if the vehicle meets the predetermined vehicle mass maintaining condition as a result of the determination S1, the mass variation determination unit 12 may determine that the mass of the vehicle is equal to the mass of the vehicle that has been measured in advance (S5).

질량 변동 판단부(12)가 차량의 질량이 변한 것으로 판단할 경우 계산부(14)는 분자값 및 분모값을 계산한다(S2, S3).When the mass change determination unit 12 determines that the mass of the vehicle has changed, the calculation unit 14 calculates the numerator and the denominator (S2, S3).

본 발명의 일 실시예에서, 계산부(14)는 전술한 것과 같이 식 1을 사용하여 분자값을 계산할 수 있고, 식 2를 사용하여 분모값을 계산할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the calculation unit 14 can calculate the numerator value using Equation 1 and the denominator value using Equation 2 as described above.

이후 유효성 판단부(16)는 계산부(14)가 계산한 분자값 및 분모값의 유효성을 판단한다(S4). Thereafter, the validity determination unit 16 determines the validity of the numerator and denominator values calculated by the calculator 14 (S4).

본 발명의 일 실시예에서, 유효성 판단부(16)는 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하여 분자값의 유효성을 판단할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the validity determination unit 16 may determine the validity of the molecular value by comparing the molecular value with a predetermined first reference value.

유효성 판단부(16)가 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교한 결과 분자값이 제1 기준값 미만인 경우, 유효성 판단부(16)는 분자값이 무효인 것으로 판단할 수 있다. 이때 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다(S5).When the validity determination unit 16 compares the molecular value with a predetermined first reference value and the molecular value is less than the first reference value, the validity determination unit 16 can determine that the molecular value is invalid. At this time, the mass fluctuation determination unit 12 may determine that the mass of the vehicle is equal to the mass of the previously measured vehicle (S5).

반대로, 유효성 판단부(16)가 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교한 결과 분자값이 제1 기준값 이상인 경우, 유효성 판단부(16)는 분자값이 유효한 것으로 판단할 수 있다. On the other hand, when the validity determination unit 16 compares the molecular value with the preset first reference value and the molecular value is equal to or greater than the first reference value, the validity determination unit 16 can determine that the molecular value is valid.

본 발명의 일 실시예에서, 유효성 판단부(16)는 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교하여 분모값의 유효성을 판단할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the validity determination unit 16 may determine the validity of the denominator value by comparing the denominator value with a preset second reference value.

유효성 판단부(16)가 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교한 결과 분모값이 제2 기준값 미만인 경우, 유효성 판단부(16)는 분모값이 무효인 것으로 판단할 수 있다. 이때 질량 변동 판단부(12)는 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단할 수 있다(S5).If the validity determination unit 16 compares the denominator value with a preset second reference value, if the denominator value is less than the second reference value, the validity determination unit 16 can determine that the denominator value is invalid. At this time, the mass fluctuation determination unit 12 may determine that the mass of the vehicle is equal to the mass of the previously measured vehicle (S5).

반대로, 유효성 판단부(16)가 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교한 결과 분모값이 제2 기준값 이상인 경우, 유효성 판단부(16)는 분모값이 유효한 것으로 판단할 수 있다.On the other hand, when the validity determination unit 16 compares the denominator value with a preset second reference value, if the denominator value is equal to or greater than the second reference value, the validity determination unit 16 can determine that the denominator value is valid.

유효성 판단부(16)가 분자값 및 분모값이 모두 유효한 것으로 판단하면, 계산부(14)는 분자값 및 분모값을 사용하여 차량 질량을 계산한다(S6). If the validity determining unit 16 determines that both the numerator value and the denominator value are valid, the calculating unit 14 calculates the vehicle mass using the molecular value and the denominator value (S6).

본 발명의 일 실시예에서, 계산부(14)는 분자값을 분모값으로 나누어 차량 질량을 계산할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the calculation unit 14 may calculate the vehicle mass by dividing the molecular value by the denominator value.

이처럼, 본 발명의 차량 질량 측정 장치는 주행 중인 차량의 클러치 토크, 차량 속도 변화량과 같은 입력 데이터를 사용하여 실시간으로 차량의 질량을 측정할 수 있다. 이때 실시간으로 측정된 차량의 질량은 차량의 구동부 및 제동부에 전달될 수 있으므로, 차량의 구동 장치 및 제동 장치는 차량 질량 정보를 사용하여 차량 주행 상황에 적합한 구동력 및 제동력을 제공할 수 있다. As described above, the vehicle mass measuring apparatus of the present invention can measure the mass of the vehicle in real time using input data such as clutch torque and vehicle speed change amount of the running vehicle. At this time, since the mass of the vehicle measured in real time can be transmitted to the driving part and the braking part of the vehicle, the driving device and the braking device of the vehicle can provide the driving force and the braking force suitable for the driving situation of the vehicle using the vehicle mass information.

또한, 본 발명의 차량 질량 측정 장치는 차량의 제어에 사용되는 기존의 데이터를 사용하여 차량의 질량을 측정할 수 있으므로, 차량의 질량 측정에 사용되는 센서의 수를 최소화할 수 있다. 즉, 본 발명의 차량 질량 측정 장치는 최소의 센서를 통해 차량의 질량을 측정할 수 있으므로 차량의 경량화 및 차량 구동 연비의 상승이 가능하다는 장점이 있다. Further, the vehicle mass measuring apparatus of the present invention can measure the mass of the vehicle using existing data used for controlling the vehicle, so that the number of sensors used for mass measurement of the vehicle can be minimized. That is, since the mass of the vehicle can be measured through the minimum sensor of the vehicle mass measuring device of the present invention, it is possible to reduce the weight of the vehicle and increase the fuel efficiency of driving the vehicle.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 통해 본 발명의 차량 질량 측정 장치가 평지 및 경사지를 주행하는 차량의 질량을 측정하는 예를 상세히 설명한다. Hereinafter, an example in which the vehicle mass measuring apparatus of the present invention measures the mass of a vehicle traveling on a flat surface and an inclined surface will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 장치가 평지를 주행하는 차량의 질량을 측정하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 3 shows an example of a method for measuring the mass of a vehicle traveling on a flat surface of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 평지(30)를 주행하는 측정 대상 차량(3)의 차량 상태 정보(31)가 나타나 있다. 측정 대상 차량(3)은 207.8[Nm]의 클러치 토크를 가지고 2[%]의 경사도를 가지는 지면을 주행하고 있다. Referring to Fig. 3, vehicle state information 31 of the measurement subject vehicle 3 running on the flat ground 30 is shown. The measurement subject vehicle 3 runs on a ground surface having an inclination of 2 [%] with a clutch torque of 207.8 [Nm].

이때 측정 대상 차량(3)의 이동 속도는 37.5[km/h]이며, 차속 변화량은 1.75[m/s^2]이다. 또한 측정 대상 차량(3)의 현재 기어단은 3단이며, 타이어 동반경은 0.320[m]이다.At this time, the moving speed of the measurement target vehicle 3 is 37.5 [km / h], and the vehicle speed variation is 1.75 [m / s ^ 2]. Further, the present gear stage of the measurement subject vehicle 3 has three stages, and the accompanied tire diameter is 0.320 [m].

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 대상 차량의 전체 기어비 및 외부로부터 받는 항력을 나타낸 것이다.FIG. 4 shows the total gear ratio of the measurement subject vehicle and the drag force received from the outside according to an embodiment of the present invention.

차량의 전체 기어비는 변속기의 기어비 및 감속 기어의 기어비에 의해 결정되므로, 측정 대상 차량의 전체 기어비는 측정 대상 차량의 종류 및 측정 대상 차량에 설치된 변속기와 감속 기어의 종류에 따라 달라질 수 있다.Since the overall gear ratio of the vehicle is determined by the gear ratio of the transmission and the gear ratio of the reduction gear, the overall gear ratio of the measurement subject vehicle may vary depending on the type of the measurement subject vehicle and the type of the transmission and reduction gear provided in the measurement subject vehicle.

또한, 주행 중인 차량이 외부 공기로부터 받는 힘인 항력은 차량의 크기, 면적 및 차량 전면부의 각도 등에 의해 결정되므로, 측정 대상 차량의 항력은 측정 대상 차량의 종류에 따라 달라질 수 있다.In addition, the drag force, which is the force received from the outside air, is determined by the size and area of the vehicle, the angle of the front surface of the vehicle, and the like, so that the drag force of the vehicle under measurement can be changed according to the type of the vehicle.

본 발명의 일 실시예에서, 측정 대상 차량(3)의 전체 기어비 및 항력에 대한 정보는 차량 질량 측정 장치(1)의 계산부(14)에 포함된 데이터베이스에 저장될 수 있다. 즉, 계산부(14)는 차량 상태 정보 및 데이터베이스에 저장된 전체 기어비 및 항력에 대한 정보를 사용하여 측정 대상 차량(3)의 질량을 측정할 수 있다. In one embodiment of the present invention, information on the total gear ratio and drag force of the measurement subject vehicle 3 can be stored in the database included in the calculation section 14 of the vehicle mass measurement device 1. [ That is, the calculation unit 14 can measure the mass of the measurement subject vehicle 3 using the vehicle state information and the information about the total gear ratio and the drag force stored in the database.

도 4에 도시된 전체 기어비 표(41)를 참조하면, 측정 대상 차량(3)의 전체 기어비는 N단에서 1, 1단에서 16.913, 2단에서 10.093, 3단에서 6.594, 4단에서 4.756, 5단에서 3.754, 6단에서 3.083, 7단에서 2.591 및 R단에서 16.957이 될 수 있다.Referring to the overall gear ratio table 41 shown in Fig. 4, the overall gear ratio of the measurement subject vehicle 3 is 16.913 at the first stage, 1 at the N stage, 10.093 at the second stage, 6.594 at the third stage, 3.754 in the fifth stage, 3.083 in the sixth stage, 2.591 in the seventh stage, and 16.957 in the R stage.

한편, 도 4에 도시된 항력 표(43)를 참조하면 동일한 차량 속도에서 측정 대상 차량(3)이 받는 항력은 기어단수와 상관없이 동일할 수 있다.On the other hand, referring to the drag table 43 shown in Fig. 4, the drag force received by the measurement subject vehicle 3 at the same vehicle speed can be the same regardless of the number of gear teeth.

즉, 측정 대상 차량(3)의 이동 속도가 0[km/h]일 경우, 측정 대상 차량(3)이 받는 항력은 기어단수와 상관없이 1250[N]이 될 수 있다. 마찬가지로, 측정 대상 차량(3)의 이동 속도가 60[km/h]일 경우, 측정 대상 차량(3)이 받는 항력은 기어단수와 상관없이 1370[N]이 될 수 있다.That is, when the moving speed of the measurement target vehicle 3 is 0 [km / h], the drag force received by the measurement subject vehicle 3 can be 1250 [N] regardless of the number of gears. Similarly, when the moving speed of the measurement target vehicle 3 is 60 [km / h], the drag force received by the measurement subject vehicle 3 can be 1370 [N] regardless of the number of gear stages.

다시 도 3을 참조하면, 계산부(14)는 식 1에 차량 상태 정보에 포함된 클러치 토크(207.8[Nm]), 현재 기어단(3단), 타이어 동반경(0.320[m]) 및 차량 이동 속도(37.5[km/h])를 대입하고, 현재 기어단에 대응되는 전체 기어비(6.594) 및 현재 기어단과 차량 이동 속도에 대응되는 항력(1310[N])을 대입하여 분자값 2971.98[N]을 계산할 수 있다(32).Referring again to FIG. 3, the calculation unit 14 calculates the clutch torque (207.8 Nm), the current gear position (third gear), the tire radius (0.320 [m]) included in the vehicle state information, The total gear ratio 6.594 corresponding to the present gear stage and the drag 1310 [N] corresponding to the current gear stage and the vehicle moving speed are substituted to obtain the numerical value 2971.98 [N Can be calculated (32).

또한, 계산부(14)는 식 2에 차량 상태 정보에 포함된 경사도(2[%]) 및 차량 이동 속도 변화량(1.75[m/s^2])을 대입하여 분모값 1.946[m/s^2]을 계산할 수 있다(33).The calculation unit 14 calculates the denominator value 1.946 [m / s ^ 2] by substituting the inclination degree 2 [%] and the vehicle movement speed variation amount 1.75 [m / 2] can be calculated (33).

따라서 계산부(14)는 분자값 2971.98[N]을 분모값 1.946[m/s^2]으로 나눈 값인 1527.23[kg]을 평지(30)를 주행하는 측정 대상 차량(3)의 질량으로 결정할 수 있다(34). Therefore, the calculation unit 14 can determine 1527.23 [kg], which is the value obtained by dividing the molecular value 2971.98 [N] by the denominator value 1.946 [m / s ^ 2], into the mass of the measurement target vehicle 3 traveling on the flat ground 30 (34).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 측정 장치가 경사지를 주행하는 차량의 질량을 측정하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 5 shows an example of a method for measuring the mass of a vehicle that travels on a slope according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 경사지(50)를 주행하는 측정 대상 차량(3)의 차량 상태 정보가 나타나 있다. 측정 대상 차량(3)은 180.4[Nm]의 클러치 토크를 가지고 20[%]의 경사도를 가지는 지면을 주행하고 있다.Referring to Fig. 5, the vehicle condition information of the measurement subject vehicle 3 running on the slope 50 is shown. The measurement subject vehicle 3 travels on a ground surface having an inclination of 20 [%] with a clutch torque of 180.4 [Nm].

즉, 차량이 주행하는 경사지와 수평면이 이루는 각도는 θ이며, 이때 백분율 경사도는 20[%]이다. 도 5에 도시된 중력 가속도 방향(500)은 현재 경사지를 주행 중인 측정 대상 차량(3)에 미치는 중력 가속도의 방향을 의미한다. 따라서 전술한 것과 같이 중력 가속도에 의한 차량 속도 변화량(501)은 중력 가속도에 관한 K와 경사도 20[%]의 곱을 통해 구해질 수 있다. That is, the angle formed by the inclined plane on which the vehicle travels and the horizontal plane is theta, and the percentage inclination is 20 [%]. The gravitational acceleration direction 500 shown in FIG. 5 indicates the direction of the gravitational acceleration applied to the measurement target vehicle 3 that is currently running on the inclined surface. Therefore, as described above, the vehicle speed change amount 501 due to gravity acceleration can be obtained by multiplying K with respect to gravitational acceleration by 20 [%] with inclination.

이때 측정 대상 차량(3)의 이동 속도는 27.625[km/h]이며, 차속 변화량은 0.9[m/s^2]이다. 또한 측정 대상 차량(3)의 현재 기어단은 2단이며, 타이어 동반경은 0.320[m]이다.At this time, the moving speed of the measurement target vehicle 3 is 27.625 [km / h], and the vehicle speed variation is 0.9 [m / s ^ 2]. Further, the current gear stage of the measurement subject vehicle 3 is of two stages, and the accompanied tire diameter is 0.320 [m].

계산부(14)는 식 1에 차량 상태 정보에 포함된 클러치 토크(180.4[Nm]), 현재 기어단(2단), 타이어 동반경(0.320[m]) 및 차량 이동 속도(27.625[km/h])를 대입하고, 현재 기어단에 대응되는 전체 기어비(10.093) 및 현재 기어단과 차량 이동 속도에 대응되는 항력(1310[N])을 대입하여 분자값 4379.93[N]을 계산할 수 있다(52).The calculation unit 14 calculates the clutch torque (180.4 [Nm]), the present gear stage (second stage), the tire radius (0.320 [m]) and the vehicle moving speed (27.625 [ h] and substituting the total gear ratio 10.093 corresponding to the present gear stage and the drag 1310 [N] corresponding to the current gear stage and the vehicle moving speed to calculate the molecular value 4379.93 [N] ).

또한, 계산부(14)는 식 2에 차량 상태 정보에 포함된 경사도(20[%]) 및 차량 이동 속도 변화량(0.9[m/s^2])을 대입하여 분모값 2.86[m/s^2]을 계산할 수 있다(53).The calculation unit 14 substitutes the inclination degree (20 [%]) and the vehicle movement speed change amount (0.9 [m / s ^ 2]) included in the vehicle state information into Equation 2 to obtain a denominator value 2.86 [m / s ^ 2] can be calculated (53).

따라서 계산부(14)는 분자값 4379.93[N]을 분모값 2.86[m/s^2]으로 나눈 값인 1531.44[kg]을 경사지를 주행하는 측정 대상 차량(3)의 질량으로 결정할 수 있다(54). Therefore, the calculation unit 14 can determine the mass of the measurement target vehicle 3 traveling on the slope as the value obtained by dividing the molecular value 4379.93 [N] by the denominator value 2.86 [m / s ^ 2], which is 1531.44 [kg] ).

이처럼, 본 발명의 차량 질량 측정 장치는 주행 중인 차량의 클러치 토크, 차량 속도 변화량과 같은 입력 데이터를 사용하여 실시간으로 차량의 질량을 측정할 수 있다. As described above, the vehicle mass measuring apparatus of the present invention can measure the mass of the vehicle in real time using input data such as clutch torque and vehicle speed change amount of the running vehicle.

전술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에서 측정 대상 차량(3)의 질량은 평지(30)를 주행할 때보다 경사지(50)를 주행할 때 더 증가할 수 있다. 이처럼 측정 대상 차량(3)의 질량이 증가할 경우 실시간으로 측정된 차량의 질량 및 차량 질량 증가 정보는 차량의 구동부 및 제동부에 전달될 수 있으므로, 측정 대상 차량(3)의 구동 장치 및 제동 장치는 차량 질량 정보를 사용하여 차량 주행 상황에 적합한 구동력 및 제동력을 제공할 수 있다.As described above, in one embodiment of the present invention, the mass of the vehicle 3 to be measured can be further increased when the slope 50 is driven than when the flat ground 30 is traveling. In this way, when the mass of the measurement subject vehicle 3 increases, the mass and the vehicle mass increase information of the vehicle measured in real time can be transmitted to the driving unit and the braking unit of the vehicle, Can provide the driving force and the braking force suitable for the vehicle driving situation using the vehicle mass information.

이처럼, 본 발명의 차량 질량 측정 장치는 주행 중인 차량의 클러치 토크, 차량 속도 변화량과 같은 입력 데이터를 사용하여 실시간으로 차량의 질량을 측정함으로써, 차량의 구동 장치 및 제동 장치가 차량 주행 상황에 적합한 구동력 및 제동력을 제공할 수 있도록 하는 장점을 갖는다. As described above, the vehicle mass measuring device of the present invention measures the mass of the vehicle in real time using input data such as clutch torque and vehicle speed change amount of the running vehicle, so that the driving force of the vehicle and the braking force And a braking force.

또한, 본 발명의 차량 질량 측정 장치는 차량의 제어에 사용되는 기존의 데이터를 사용하여 차량의 질량을 측정할 수 있으므로, 차량의 질량 측정에 사용되는 센서의 수를 최소화하여 차량의 경량화 및 차량 구동 연비의 상승을 가능하게 하는 장점을 갖는다.Further, the vehicle mass measuring device of the present invention can measure the mass of the vehicle using existing data used for controlling the vehicle, so that the number of sensors used for measuring the mass of the vehicle can be minimized, And has an advantage of enabling an increase in fuel economy.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.

1: 차량 질량 측정 장치
12: 질량 변동 판단부
14: 계산부
16: 유효성 판단부 1: Vehicle mass measuring device
12: mass fluctuation judging unit
14:
16:

Claims (14)

차량 상태 정보 및 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 기초로 차량 질량의 변동 여부를 판단하는 단계;
분자값을 계산하는 단계;
분모값을 계산하는 단계;
상기 분자값 및 상기 분모값의 유효성을 판단하는 단계; 및
상기 분자값 및 상기 분모값이 유효한 것으로 판단되면 상기 분자값 및 상기 분모값을 사용하여 차량 질량을 계산하는 단계를 포함하는
차량 질량 측정 방법.
Determining whether the vehicle mass fluctuates based on vehicle state information and a preset vehicle mass maintaining condition;
Calculating a molecular value;
Calculating a denominator value;
Determining the validity of the numerator value and the denominator value; And
And calculating the vehicle mass using the molecular value and the denominator value if it is determined that the numerator value and the denominator value are valid
Method of measuring vehicle mass.
제1항에 있어서,
상기 차량 질량의 변동 여부를 판단하는 단계는
상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족하지 못할 경우 상기 차량의 질량이 변한 것으로 판단하고, 상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족할 경우 상기 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단하는
차량 질량 측정 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining whether or not the vehicle mass varies
Wherein the control unit determines that the mass of the vehicle has changed when the vehicle does not satisfy the preset vehicle mass maintaining condition and if the vehicle satisfies the preset vehicle mass maintaining condition, Judged to be the same
Method of measuring vehicle mass.
제1항에 있어서,
상기 미리 설정된 차량 질량 유지 조건은
브레이크 조건, 변속 조건, 엔진 냉각수 온도 조건, 차량 속도 조건, 경사도 유효 조건, 기어단 조건, 스티어링 휠 조건 및 차량 질량 유효 조건 중 적어도 하나를 포함하는
차량 질량 측정 방법.
The method according to claim 1,
The preset vehicle mass maintaining condition
Wherein the vehicle condition includes at least one of a braking condition, a shift condition, an engine coolant temperature condition, a vehicle speed condition, an inclination valid condition, a gear step condition, a steering wheel condition,
Method of measuring vehicle mass.
제1항에 있어서,
상기 분자값을 계산하는 단계는
식 1을 통해 상기 분자값을 계산하는
차량 질량 측정 방법.

[식 1]
{(클러치 토크 * 전체 기어비) / 동반경} - 항력
The method according to claim 1,
The step of calculating the molecular value
The molecular value is calculated through Equation 1
Method of measuring vehicle mass.

[Formula 1]
{(Clutch torque * total gear ratio) / radius} - drag
제1항에 있어서,
상기 분모값을 계산하는 단계는
식 2를 통해 상기 분모값을 계산하는
차량 질량 측정 방법.

[식 2]
경사도 * K + 차량 속도 변화량
The method according to claim 1,
The step of calculating the denominator value
The denominator value is calculated through Equation 2
Method of measuring vehicle mass.

[Formula 2]
Slope * K + vehicle speed variation
제1항에 있어서,
상기 분자값 및 분모값의 유효성을 판단하는 단계는
상기 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하는 단계;
상기 분자값이 상기 제1 기준값 미만인 경우 상기 분자값이 무효인 것으로 판단하는 단계;
상기 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교하는 단계; 및
상기 분모값이 상기 제2 기준값 미만인 경우 상기 분모값이 무효인 것으로 판단하는 단계를 포함하는
차량 질량 측정 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining the validity of the molecular and denominator values
Comparing the molecular value with a predetermined first reference value;
Determining that the molecular value is invalid if the molecular value is less than the first reference value;
Comparing the denominator value with a preset second reference value; And
And determining that the denominator value is invalid if the denominator value is less than the second reference value
Method of measuring vehicle mass.
제1항에 있어서,
상기 차량 질량을 계산하는 단계는
상기 분자값을 상기 분모값으로 나누는 단계를 포함하는
차량 질량 측정 방법.
The method according to claim 1,
The step of calculating the vehicle mass
Dividing the molecular value by the denominator value
Method of measuring vehicle mass.
차량 상태 정보 및 미리 설정된 차량 질량 유지 조건을 기초로 차량 질량의 변동 여부를 판단하는 질량 변동 판단부;
분자값 및 분모값을 계산하고, 상기 분자값 및 상기 분모값을 사용하여 차량 질량을 계산하는 계산부; 및
상기 분자값 및 상기 분모값의 유효성을 판단하는 유효성 판단부를 포함하는
차량 질량 측정 장치.
A mass fluctuation judging unit for judging whether the vehicle mass fluctuates based on the vehicle state information and a preset vehicle mass maintaining condition;
A calculation unit for calculating a molecular weight and a denominator value, and calculating a vehicle mass using the molecular value and the denominator value; And
And a validity determination unit for determining the validity of the numerator value and the denominator value
Vehicle mass measuring device.
제8항에 있어서,
상기 질량 변동 판단부는
상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족하지 못할 경우 상기 차량의 질량이 변한 것으로 판단하고, 상기 차량이 미리 설정된 상기 차량 질량 유지 조건을 만족할 경우 상기 차량의 질량이 미리 측정된 차량의 질량과 동일한 것으로 판단하는
차량 질량 측정 장치.
9. The method of claim 8,
The mass variation determination unit
Wherein the control unit determines that the mass of the vehicle has changed when the vehicle does not satisfy the preset vehicle mass maintaining condition and if the vehicle satisfies the preset vehicle mass maintaining condition, Judged to be the same
Vehicle mass measuring device.
제8항에 있어서,
상기 미리 설정된 차량 질량 유지 조건은
브레이크 조건, 변속 조건, 엔진 냉각수 온도 조건, 차량 속도 조건, 경사도 유효 조건, 기어단 조건, 스티어링 휠 조건 및 차량 질량 유효 조건 중 적어도 하나를 포함하는
차량 질량 측정 장치.
9. The method of claim 8,
The preset vehicle mass maintaining condition
Wherein the vehicle condition includes at least one of a braking condition, a shift condition, an engine coolant temperature condition, a vehicle speed condition, an inclination valid condition, a gear step condition, a steering wheel condition,
Vehicle mass measuring device.
제8항에 있어서,
상기 계산부는
식 1을 통해 상기 분자값을 계산하는
차량 질량 측정 장치.

[식 1]
{(클러치 토크 * 전체 기어비) / 동반경} - 항력
9. The method of claim 8,
The calculation unit
The molecular value is calculated through Equation 1
Vehicle mass measuring device.

[Formula 1]
{(Clutch torque * total gear ratio) / radius} - drag
제8항에 있어서,
상기 계산부는
식 2를 통해 상기 분모값을 계산하는
차량 질량 측정 장치.

[식 2]
경사도 * K + 차량 속도 변화량
9. The method of claim 8,
The calculation unit
The denominator value is calculated through Equation 2
Vehicle mass measuring device.

[Formula 2]
Slope * K + vehicle speed variation
제8항에 있어서,
상기 유효성 판단부는
상기 분자값과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하여 상기 분자값이 상기 제1 기준값 미만인 경우 상기 분자값이 무효인 것으로 판단하고, 상기 분모값과 미리 설정된 제2 기준값을 비교하여 상기 분모값이 상기 제2 기준값 미만인 경우 상기 분모값이 무효인 것으로 판단하는
차량 질량 측정 장치.
9. The method of claim 8,
The validity determination unit
Comparing the numerator value with a preset first reference value to determine that the numerator value is invalid if the numerator value is less than the first reference value and comparing the denominator value with a preset second reference value, 2 < / RTI > reference value, it is determined that the denominator value is invalid
Vehicle mass measuring device.
제8항에 있어서,
상기 계산부는
상기 분자값을 상기 분모값으로 나누어 차량의 질량을 계산하는
차량 질량 측정 장치.9. The method of claim 8,
The calculation unit
The mass of the vehicle is calculated by dividing the molecular value by the denominator value
Vehicle mass measuring device.
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