SE1150287A1 - Skattning av vikt för ett fordon - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande och ettsystem för skattning av en vikt mv för ett fordon, dar namndaskattning baseras på: - åtminstone två krafter vilka verkar på fordonet, varvidnamnda åtminstone två krafter innefattar en drivkraft Ey ochåtminstone en ytterligare kraft, och - en topografisk information för ett aktuellt vagavsnitt.Enligt föreliggande uppfinning utförs skattningen namnda åtminstone två krafter domineras av namnda drivkraft Fp Fig. 2

Description

l5 20 25 30 automatiskt växelval. Automatiskt växelval görs till exempel i en automatväxlad manuell växellåda, för vilken det är viktigt att kunna bestämma ett aktuellt körmotstånd och därmed vilken växel som skall väljas vid ett aktuellt tillfälle.

Hur en topografi för ett vägavsnitt påverkar fordonet är även starkt beroende av fordonets vikt, det vill säga av fordonets massa, eftersom vikten är avgörande för hur mycket fordonet accelereras respektive retarderas av en nedförs- respektive uppförsbacke. Fordonets vikt är därför en viktig parameter även i farthållare vilka tar hänsyn till topografin för ett vägavsnitt, så kallade Look-Ahead-farthållare, där storleken på ett begärt motormoment vid ett tillfälle är beroende av hur kommande vägavsnitts topografi kommer att påverka fordonets hastighet. Naturligtvis är fordonets vikt en viktig parameter även vid konventionell farthållning.

Det finns idag flera metoder vilka tillämpas för att skatta fordonsmassan, det vill säga fordonet vikt. En sådan metod utnyttjar information från ett luftfjädringssystem i fordonet.

Luftfjädringssytemet mäter axeltryck på alla axlar som har luftfjädring, och rapporterar denna last till en styrenhet, vilken baserat på dessa laster kan beräkna fordonets massa.

Denna metod fungerar bra om alla axlar är luftfjädrade. Dock fungerar metoden otillfredsställande, eller inte alls, om en eller flera axlar saknar luftfjädring. Denna metod är till exempel särskilt problematiskt i fordonståg innefattande släp eller trailers, vilka inte rapporterar axelbelastning. Detta kan relativt ofta förekomma då mer eller mindre okända släp ofta kopplas på fordonståget vid nyttjande av fordonet. Denna metod är också problematisk under drift av fordonet, eftersom axeltrycken varierar då fordonet kör över ojämnheter i vägbanan, vilket kan leda till att viktskattningen blir felaktigt på grund av de skiftande axeltrycken. 10 15 20 25 30 Andra kända metoder för masskattning utgörs av accelerationsbaserade masskattningar. Dessa utnyttjar att man kan räkna ut massan utifrån en kraft motorn tillför fordonet och en acceleration denna kraft resulterar i. Kraften från motorn är känd i fordonet, men för dessa metoder behöver accelerationen mätas eller skattas.

Enligt en metod skattas accelerationen genom att utföra en derivering av fordonets hastighet. Denna metod fungerar bra vid höga accelerationer, det vill säga på läga växlar i relativt låga farter, men det är en nackdel med metoden att den påverkas av väglutningen, vilket nödvändiggör deriveringen, eftersom väglutningen är en okänd parameter för systemet.

Enligt en annan metod skattas accelerationen med hjälp av en accelerometer. Den accelerometerbaserade metoden har en fördel i att accelerationen mäts direkt. Dock innefattar endast en begränsad mängd av dagens fordon en accelerometer, vilket gör att denna metod inte är generellt applicerbar pä alla fordon.

Den nuvarande accelerometerbaserade metoden lider också av att accelerometersignalen är brusig, vilket minskar noggrannheten för metoden.

Enligt en annan metod skattas accelerationen under växling.

Denna metod utnyttjar antagandet att körmotståndet är oförändrat under en växling och jämför därför fordonets acceleration före under och efter växling för att bestämma fordonet vikt. Denna metod resulterar i mycket otillfredsställande skattningar av fordonsmassan.

De accelerationsbaserade masskattningarna har generellt nackdelar i att vissa körförutsättningar mäste vara uppfyllda för att en god skattning skall kunna utföras. Det är inte alls säkert att dessa förutsättningar uppfylls under en körning, 10 15 20 25 30 varför en god masskattning då inte är möjlig. Till exempel kräver de accelerationsbaserade masskattningarna en fullgasacceleration på låga växlar för att ge ett tillförlitligt resultat. Då en sådan fullgasacceleration inte alltid inträffar under en körning, såsom om fordonet startar körningen i en nedförsbacke, till exempel från en tankstation vid en påfart till en motorväg, och då med hjälp av nedförsbacken kan accelerera relativt lugnt för att sedan hålla väsentligen en konstant hastighet under resten av färden, ger dessa metoder ofta inte en god skattning av fordonsvikten.

Således är de tidigare kända metoderna för masskattning inte alltid möjliga att tillämpa och/eller tillhandahåller inte tillförlitliga skattningar för alla körningar.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla korrekta skattningar av fordonsvikten nn på ett beräkningseffektivt sätt.

Detta syfte uppnås medelst ovan nämnda förfarande för skattning av en vikt Hm för ett fordon enligt den kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även medelst ovan nämnda system för skattning av en vikt Hm för ett fordon enligt den kännetecknande delen av patentkrav 21, samt av ovan nämnda datorprogram.

Enligt föreliggande uppfinning utförs skattning av en vikt mv för ett fordon då inflytandet från de källor till fel som påverkar skattningen är minimalt. Detta åstadkoms genom att uppfinningen väljer att utföra skattningen vid tillfällen då drivkraften Ey dominerar krafterna som påverkar fordonet. Då drivkraften P3 är väl känd samtidigt som den innehåller lO l5 20 25 relativt få fel kan en skattning av god kvalitet erhållas genom uppfinningen. Med andra ord kan en högkvalitativ skattning göras eftersom den baseras i huvudsak på drivkraften Ey, vilken själv håller hög kvalitet.

Att dessutom enbart göra skattningar då de sannolikt kommer att hålla hög kvalitet gör också att mängden beräkningar som utförs för dessa skattningar begränsas kraftigt.

Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras skattningen åtminstone på en verkan av krafterna har på fordonet under en tidsperiod (från t0 till te, t0-te)eller sträcka (från X0 till xe, xyog), på en hastighetsförändring för fordonet under tidsperioden t0-te eller sträckan x0-xe, och på en höjdförändring för fordonet under tidsperioden t0-te eller sträckan xyvg. För dessa skattningar kan en starthastighet V0 och en sluthastighet vevid början (t0, X0) respektive slutet (te, xe) av tidsperioden eller sträckan utnyttjas vid skattningen, vilket är fördelaktigt eftersom en derivering av den brusiga hastighetssignalen inte behöver göras. Detta minskar felen i skattningen.

Dessa skattningar kan beräknas med hjälp av integraler över tidsperioden ty%@, vilket även det ökar kvaliteten för skattningarna eftersom integreringarna fungerar som ett filter för störningar hos de ingående storheterna.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar används för lika delar, och vari: Figur l visar en styrenhet, och Figur 2 visar exempeldata uppmätt vid en körning. lO l5 20 25 30 Beskrivning av föredragna utföringsformer Ett flertal krafter påverkar ett fordon nar det framförs. En av dessa krafter är en drivkraft P3, vilken driver fordonet framåt, eller bakåt då fordonet backar. Ytterligare sådana krafter innefattar en eller flera av en kraft Ek relaterad till rullmotstånd, en kraft Eg relaterad till luftmotstånd och en kraft Eg relaterad till gravitation. Vidare har väglutningen d en stor inverkan på körmotståndet för fordonet.

En skattning av en vikt mv för ett fordon baseras därför, enligt föreliggande uppfinning, på drivkraften drivkraft Ey och på åtminstone en ytterligare kraft, vilken kan utgöras av en eller flera av rullmotståndskraften Eg, luftmotståndskraften Eg, gravitationskraften Eb, samt på en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt. Från den topografiska informationen kan en inverkan från väglutningen d under ett vägavsnitt bestämmas. Enligt föreliggande uppfinning utförs skattningen av fordonsvikten Hm då krafterna som verkar på fordonet domineras av drivkraften EE. Drivkraften E3 dominerar krafterna som verkar på fordonet till exempel vid en stor acceleration, vilken kan förekomma på låga växlar, eller då fordonet håller hög hastighet i en uppförsbacke.

Att skatta fordonsvikten Hm under en tidsperiod ty%¿ eller en sträcka xg-xedå drivkraften P3 är den dominerande kraften verkande på fordonet gör att god noggrannhet kan erhållas för skattningen, eftersom en storlek på drivkraften Ey är väl känd för fordonet. I fordonet finns alltså tillgång till information om drivkraften P3, där denna information har hög noggrannhet. I fordonet tillgänglig information om de ytterligare krafter som påverkar fordonet, såsom information om rullmotståndskraften Eg och luftmotståndskraften Eg, har däremot låg noggrannhet och innefattar ofta felaktigheter. De ytterligare krafterna skattas ofta utifrån en modell för ett l0 l5 20 25 30 standardfordon, vilken kan skilja sig från det specifika fordonet för vilken fordonsvikten Hm ska skattas. Dessutom påverkar väder och väglag rullmotståndskraften Fä och luftmotståndskraften Eg, varför osäkerheten för storleken hos dessa krafter är betydande.

Att dessutom ta hänsyn till den topografiska informationen vid skattningen gör att gravitationskrafter Eg resulterande från till exempel branta uppforsbackar tas i beaktande när skattningen av fordonsvikten nw görs, så att skattningen även kan utföras till exempel då fordonet inte accelererar men ändå håller en hög hastighet i en uppförsbacke. Sammantaget erhålls genom föreliggande uppfinning en fordonsviktsskattning, vilken väljer att utföra skattningen när kraftpåverkan på fordonet domineras av drivkraften P3, vilken med god noggrannhet finns kunskap om inom fordonet, varvid en skattning med mycket god noggrannhet med säkerhet kan göras. Undermåliga skattningar undviks härmed att utföras och tillförlitliga skattningar erhålls medelst utnyttjande av ett minimum av beräkningskapacitet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning anses att de åtminstone två krafterna som verkar på fordonet domineras av drivkraften P3 om drivkraften EE är avsevärt större än de en eller flera ytterligare krafterna vilka påverkar fordonet.

Skattningen av fordonsvikten Hm bör, enligt föreliggande uppfinning, utföras då detta är fallet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning anses drivkraften E} vara avsevärt större än de en eller flera ytterligare krafterna om ett aktuellt uttaget moment M hos en motor för fordonet överstiger en förutbestämd andel av ett maximalt moment MMM motorn kan leverera. Detta kan även ses som att drivkraften Ey anses avsevärt större än de en eller lO l5 20 25 30 flera ytterligare krafterna om den aktuella drivkraften FT överstiger en förutbestämd andel av en maximal drivkraft Pßmæç på en aktuell växel. Härigenom kan enkelt avgöras när eller om en skattning av fordonsvikten mv ska utföras.

Enligt en utföringsförm av uppfinningen anses drivkraften FT vara avsevärt större än de en eller flera ytterligare krafterna om ett aktuellt uttaget moment M hos motor för fordonet överstiger 90% av det maximala momentet MMQ för ITlOtOID .

Denna förutbestämda andel kan utgöra ett justerbart värde.

Detta justerbara värde kan då anpassas så att skattningen utförs ett godtyckligt lämpligt antal gånger per körsträcka.

Med andra ord är andelen här förutbestämd för en viss körsträcka, men kan justeras i storlek mellan olika körsträckor. Detta godtyckliga lämpliga antal kan med hjälp av detta justerbara värde enkelt erhållas. Till vilken nivå detta värde skall justeras kan bero av flera faktorer. Generellt blir nivån det justeras till en avvägning mellan antal utförda skattningar och kvalitet för de utförda skattningarna. En lägre nivå för det justerbara värdet gör att skattningar utförs då drivkraften EE är mindre dominerande än vad som hade krävts för att en skattning skulle ha utförts för en högre nivå på det justerbara värdet, vilket leder till att fler skattningar görs, men att noggrannheten hos dessa skattningar kan variera något. En högre lägre nivå för det justerbara värdet ger färre skattningar med hög noggrannheten.

Enligt en annan utföringsförm av uppfinningen relateras storleken för drivkraften EE till storleken för de en eller flera ytterligare krafterna som verkar på fordonet. Här anses drivkraften P3 vara avsevärt större än dessa en eller flera ytterligare krafter om drivkraften E% är åtminstone ett l0 l5 20 25 30 förutbestämt antal gånger så stor som den åtminstone en ytterligare kraften. Här ska alltså drivkraften P3 vara ett förutbestämt antal gånger större än en eller flera av rullmotståndskraften Ek, luftmotståndskraften Eg och gravitationskraften Eg som påverkar fordonet för att skattningen av fordonsvikten mv ska utföras, där det förutbestämda antalet kan bestämmas så att skattningen garanterat är av hög kvalitet. Till exempel kan drivkraften FT anses vara dominerande om den är minst tre (3) gånger så stor som de en eller flera ytterligare krafterna som påverkar fordonet, varvid skattningen av fordonsvikten Hm ska utföras.

Naturligtvis måste inte det förutbestämda antalet vara en heltalsmultipel, utan kan även utgöras av ett godtyckligt tillämpligt tal, såsom ett bråktal. Alltså kan till exempel drivkraften E} även anses vara dominerande om den är minst två och en halv (2,5) gånger så stor som de en eller flera ytterligare krafterna vilka verkar på fordonet.

Detta förutbestämda antal kan utgöra ett justerbart värde. Med andra ord är antalet här förutbestämt för en viss körsträcka, men kan justeras i storlek mellan olika körsträckor. Detta förutbestämda justerbara värde kan då, på motsvarande sätt som för den förutbestämda andelen ovan, anpassas så att skattningen utförs ett godtyckligt lämpligt antal gånger per körsträcka. En låg nivå för detta justerbara värde leder till att fler skattningar görs, men att noggrannheten hos dessa skattningar kan variera något. En hög lägre nivå för detta justerbara värde ger färre skattningar, men med hög noggrannheten.

I tidigare kända metoder för skattning av fordonsvikten mv har accelerationen a för fordonet utnyttjats. Accelerationen a har då bestämts genom derivering av fordonet hastighet. Signalen för fordonshastigheten kan vara relativt brusig, vilket kan 10 15 20 göra Skatt de ti Kraft , där 10 att derivatan av hastighetssignalen blir mycket brusig. ningen av fordonsvikten Hm blir därför inte noggrann med digare kända metoderna. ekvationer för fordonet kan ställas upp enligt följande: Pvïüf :mVa Fm IFT+FR+FA+FG F =T T E f” (ekv. 1) fQ==ky FR I (k2V+k3V2 'Fkflmvg I Fxcmvg FG =mvgsin0L Füm är samtliga krafter vilka påverkar fordonet; g är gravitationskonstanten; d är väglutningen i radianer; v är fordonshastigheten; Ûmiär en total utväxling för drivlinan, inklusive hjulradie; 13 är motorns utgående moment; a är fordonsaccelerationen, vilken är deriverad från fordonshastigheten v; kl, kg, kg, k4 är konstanter; och F@;är en koefficient för rullmotståndskraften (vilken beror av fordonshastigheten v).

Dessa ekvationer kan skrivas om så att ett uttryck för beräkning av fordonsmassan erhålles: l0 l5 20 25 ll FT+FR+FA+FG =mva=> FT +FRCmVg+FA +mvgsinOc =mva => mja-gflw-g¶na)=P}+P;=> (ekv. 2) FT+FA m =----f- a-gflw-gmna V Såsom nämnts ovan och även framgår av ekvation 2, utnyttjas i tidigare kända metoder en signal for accelerationen a, vilken bestämts genom derivering av fordonshastigheten.

Hastighetssignalen är brusig, vilket gor att derivatan av hastighetssignalen blir mycket brusig varfor skattningen av fordonsvikten Hm blir inexakt.

Enligt en utforingsform av föreliggande uppfinning baseras skattningen av fordonsvikten nw på den verkan på fordonet de åtminstone två krafterna, det vill säga drivkraften P3 och de en eller flera ytterligare krafterna vilka påverkar fordonet, har under en tidsperiod tg-te. Denna tidsperiod to-te har en längd inom ett tillåtet tidsintervall, det vill säga att tidsperioden tg-te är längre än en minsta tillåten tid och kortare än en längsta tillåten tid. Skattningen av fordonsvikten Hm baseras även på en hastighetsforändring for fordonet under tidsperioden tg-te, samt på en hojdforändring for fordonet under tidsperioden tg-te.

Eftersom skattningen här beror av en förändring i hastighet, det vill säga av en skillnad mellan en starthastighet vgoch en sluthastighet vè räcker det här att bestämma ett startvärde V0 och ett slutvärde vè för hastigheten, vilket gor skattningen beräkningseffektiv.

Det är här alltså tillräckligt att bestämma ett startvärde V0 for hastigheten och ett slutvärde vefor hastigheten och sedan bestämma skillnaden mellan dessa, varfor en derivering av hastigheten v for att erhålla accelerationen a inte behover 10 15 20 25 30 12 utföras. På så sätt undviks enligt utföringsformen att skattningen baseras på en brusig och felgenererande accelerationssignal. Detta kommer att framgå tydligt nedan.

Den ovan nämnda tidsperioden tyflm, under vilken krafternas påverkan på fordonet bestäms, kan aven motsvara en sträcka Xy- xe vilken tillryggaläggs under nämnda tidsperiod tg-te. Denna sträcka xyvg har då en längd inom ett tillåtet avståndsintervall, så att sträckan xp-xe är längre än en minsta tillåten längd för sträckan och kortare än en längsta tillåten längd för sträckan. Skattningen av fordonsvikten Hm baseras även på en hastighetsförändring for fordonet under denna sträcka xyod, samt på en höjdförändring för fordonet under sträckan xp-xe. Även här kan skattningen baseras på ett startvärde vp och ett slutvärde veför hastigheten för fordonet, vilket gör skattningen beräkningseffektiv. En derivering av hastigheten v for att erhålla accelerationen a behöver inte heller här utföras, varför skattningen har hög kvalitet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen bestäms höjdförändringen baserat på en väglutning d för ett aktuellt vägavsnitt. Alltså bestäms här start- respektive slutvärdet för höjden för fordonet baserat på information relaterad till väglutningen d.

Väglutningen d kan här bestämmas baserat på topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation.

Kartor innehållande topografisk information, alltså innehållande information om till exempel väglutning d och/eller höjd över havet för olika delar av ett vägavsnitt, kan här utnyttjas tillsammans med positioneringsinformation, vilken talar om var på denna karta fordonet befinner sig, och därigenom även ge ett värde för väglutningen d. Sådan lO l5 20 25 l3 positioneringsinformation kan till exempel erhållas genom utnyttjande av system såsom GPS (Global Positioning System) eller liknande.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan fordonsmassan mv beräknas enligt följande när väglutningen d bestäms med hjälp av information från kartdata och GPS-information: te fiß+aw fo m = _ V [E _ IE [(61 -gFRC -gsinayzf (ve -VO )-[(gFRC + gsinuyzf lo [o [E fiß+nw fo (ekv. 3) En fördel med denna utföringsform är, som nämnts ovan, att accelerationen a i ekvationen för skattningen ersätts med sluthastigheten vè minus starthastigheten vp. Härmed kan en derivering av den brusiga hastighetssignalen undvikas, vilket ökar kvaliteten på skattningen. Såsom angivits ovan kan ekvation 3 även ställas upp för en sträcka X0 till xe, istället för perioden tg till te.

Enligt en utföringsform av uppfinningen bestäms väglutningen a baserat på information tillhandahållen av en accelerometer. Då accelerometerinformation utnyttjas kan fordonsvikten mv bestämmas enligt: [(12 +FA)dz m = % (ekv. 4) V [E Jkacceleometer - gFRC )dt [o Accelerometern kan inte skilja på den komposant av tyngdaccelerationen g vilken bidrar i accelerometerns riktning och på fordonsaccelerationen a. Accelerometern mäter därför både tyngdaccelerationen g och fordonsaccelerationen a. På lO l5 20 25 l4 grund av detta kan en term från ekvation 3 strykas i ekvation 4. Såsom angivits ovan kan ekvation 4 aven ställas upp för en sträcka X0 till X6, istället för perioden tg till te.

Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras skattningen av fordonsvikten nw på en höjdförändring mellan en startpunkt och en slutpunkt.

Förändring i höjd för fordonet, det vill säga av skillnaden mellan en starthöjd och en sluthöjd, kan bestämmas baserat på topografisk kartdata i kombination med positioneringsinformation.

Höjdförändringen mellan en startpunkt och en slutpunkt kan även bestämmas baserat på väglutningen d för ett aktuellt vägavsnitt. Då väglutningen d samt tiden och/eller sträckan fordonet färdas är känd kan höjdskillnaden bestämmas relativt enkelt. Väglutningen a kan, såsom beskrivits ovan, bestämmas baserat på topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation, eller baserat på information från GH âCCGlGIOIUGtGI .

Höjdförändringen mellan en startpunkt och en slutpunkt kan även bestämmas baserat på en förändring av atmosfärstryck för fordonet. Här görs en första mätning av atmosfärstrycket vid startpunkten och en andra mätning av atmosfärstrycket vid slutpunkten, varigenom höjdförändringen blir känd.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan följande uttryck användas för att erhålla ett uttryck för skattningen av fordonsvikten baserat på höjdförändring, där höjdförändringen bestäms medelst till exempel kartdata eller atmosfärstryck såsom beskrivits ovan: lO l5 20 l5 AEK+AEP+EL=jFTdx (ekv. e) fo , där - AEK är skillnaden i rorelseenergi; - AEP är skillnaden i potentiell energi; - Eh är forlustenergi; och - If}dx är ett utfört framdrivningsarbete under sträckan X0 från startpunkten xp till slutpunkten xe.

Alltså ska skillnaden i rorelseenergi plus skillnaden i potentiell energi plus forlustenergi vara lika med det utförda framdrivningsarbetet under sträckan X0-xe.

Vidare kan forlustenergin uttryckas som: EL:J-(FR+FA)dx=IFAdx+mvJgFRC(v)dx . (ekv. 7) Skillnaden i rorelseenergi kan uttryckas som: V2_V2 AEK=n%-Å-Å . (ekv. 8) 2 Skillnaden i potentiell energi kan uttryckas som: AJ§,=nggAh (ekv. 9) , där _ Ah är höjdskillnaden mellan startpunkten X0 och slutpunkten xa l0 l5 20 25 16 Fordonsmassan mv erhålls då, enligt en utföringsform av uppfinningen som: J-(FT-FAWX m = ”° (ekvao) V 2 2 n ' [vezvfl]+glh+ [gFRCWvX Ekvationerna 3, 4 och lO anger alla sätt att skatta fordonsvikten mv, i vilka integrering över en tidsperiod to till te, eller en sträcka xp till xe utnyttjas. En fördel med att basera skattningarna på integraler av krafterna är att beräkningen av skattningen i sig fungerar som ett filter för störningar. Eftersom skattningarna här integrerar över en relativt lång tidsperiod to-te, eller över en relativt lång sträcka xyvg, påverkar temporära fel, till exempel på grund av brus hos väglutningen d, hastigheten, eller någon annan storhet, skattningen i mycket liten utsträckning. De ovan presenterade förfarandena för skattning av fordonsmassan nu är alltså relativt störningsokänsliga.

Såsom nämnts ovan kommer skattningarna att utföras när drivkraften Ffär stor i förhållande till övriga krafter, eftersom kunskapen om och noggrannheten för drivkraften P3 är större än för övriga krafter. Till exempel kan skattningen utföras då motormomentet M'är över 90% av ett maximalt motormoment HRM, eller då FT> x(Pg+Ey. Storleken på x bestämmer här direkt hur många skattningar som kommer att utföras under tidsperioden/sträckan och bestämmer även kvaliteten på skattningarna som utförs. Stort värde för x ger bra kvalitet på skattningarna, men få skattningar. Felkällorna minimeras alltså med uppfinningen genom att utföra skattningen, det vill säga beräkna algoritmen, när vi vet att felkällorna är små i förhållande till de signaler vi känner 10 15 20 25 30 17 väl. Startpunkten to blir här alltså tidpunkten då villkoret att drivkraften Ffär dominerande i förhållande till övriga krafter uppfylls. Slutpunkten te blir tidpunkten då villkoret inte längre uppfylls, eller om en längsta tillåten tid för tidsperioden tg-te har uppnåtts.

För att en skattning (beräkning) ska anses som tillförlitlig, ska den, enligt en utföringsform, vara längre än en minsta tillåten tid (eller längre är en minsta tillåten sträcka).

Dessutom ska den vara kortare än en maximalt tillåten tid (eller kortare än en maximalt tillåten sträcka), vilket minskar antalet beräkningar om villkoret är uppfyllt under lång tid/sträcka. Enligt en utföringsform är den minsta tillåtna tiden 6 sekunder och den maximalt tillåtna tiden 30 sekunder. Alternativt är den minsta respektive maximalt tillåtna tiden av storleksordningen 6 respektive 30 sekunder.

Beräkningarna begränsas här alltså till att pågå maximalt under cirka 30 sekunder per beräkningstillfälle.

En fackman inom området inser att ovanstående ekvationer för skattning av fordonsvikten mv även kan utföras helt eller delvis genom summeringar av diskreta värden för de ingående storheterna istället för integreringar av kontinuerliga värden för dessa storheter.

När en skattning av fordonsvikten nu har utförs lagras, enligt en utföringsform av uppfinningen, denna skattade fordonsvikt mv i ett minne. När fler än en skattning av fordonsvikt HW har utförts medelvärdesbildas dessa fler än en skattningar för att erhålla en medelvärdesbildad fordonsvikt nu. De fler än en skattningarna av fordonsvikten mv kan även utnyttjas för framtagande av ett medianvärde för fordonsvikten nn, eller någon annan typ av medelvärdesbildning eller filtrering som jämnar ut enstaka avvikelser i värdet för vikten. lO l5 20 25 30 18 Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning förses var och en av skattningarna med en klassificering indikerande hur tillförlitlig skattningen är. Denna klassificering kan bestämmas till exempel baserat på hur stort motormomentet M'är i förhållande till det maximala motormomentet Mfim, eller hur F' . stort y är i ekvationen 3/=--Ä-, det vill säga hur stor FA +FR drivkraften P3 är i förhållande till summan av luftmotståndskraften Eg och rullmotståndskraften Eg. Denna klassificering kan sedan användas för att bedöma kvaliteten på gjorda skattningar.

Denna klassificering kan utnyttjas för att avgöra om ytterligare skattningar skall göras och/eller lagras. Enligt en utföringsform lagras en ny skattning av fordonsvikten mv i minnet endast om klassificeringen av den nya skattningen ar högre än klassificeringen för en redan lagrad skattning.

Enligt ett alternativ lagras även en ny skattning av fordonsvikten nu i minnet om den har erhållit väsentligen samma nivå för sin klassificeringen som en redan lagrad skattning.

Enligt en annan utföringsform utförs nya skattningar endast om förutsättningarna för en skattning av högre klass än klassen för en i minnet redan lagrad skattning är goda. Alltså utförs här endast skattningar som kan resultera i högkvalitativa skattningar, vilket ger en totalt hög beräkningseffektivitet för skattningarna av fordonsvikten mv. Om skattningarna kan bli högkvalitativa kan här avgöras baserat på hur stort motormomentet M'är i förhållande till det maximala motormomentet M¿m, eller hur stor drivkraften P3 är i förhållande till summan av luftmotståndskraften Eg och rullmotståndskraften Fä, på motsvarande sätt som ovan beskrivits för klassificeringen av skattningarna. 10 15 20 25 30 19 Fackmannen inser att en metod för skattning av fordonsvikten mv enligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden. Datorprogrammet utgör vanligtvis av en datorprogramprodukt 103 (visad i figur 1) lagrad på ett digitalt lagringsmedium, där datorprogrammet är innefattat i en datorprogramproduktens datorläsbara medium.

Nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 1 visar schematiskt en styrenhet 100. Styrenheten 100 innefattar en beräkningsenhet 101, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).

Beräkningsenheten 101 är förbunden med en, i styrenheten 100 anordnad, minnesenhet 102, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 101 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 101 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 101 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 102.

Vidare är styrenheten 100 försedd med anordningar 111, 112, 113, 114 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 111, 113 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beräkningsenheten 111. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 101. Anordningarna 112, l0 l5 20 25 30 20 ll4 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten l0l för skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan överföras till andra delar av fordonet styrsystem, till system för växelval eller till Look-Ahead farthållare.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.

En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av beräkningsenheten l0l och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 102.

Föreliggande uppfinning avser även ett system för skattning av fordonsvikten mv. Detta system är anordnat att basera skattningen på en drivkraft P3 och åtminstone en ytterligare kraft, och på en topografisk information för ett aktuellt vagavsnitt. Systemet enligt föreliggande uppfinning innefattar organ för jämförelse av drivkraften P3 och den åtminstone en ytterligare kraften. Systemet är vidare anordnat att utföra skattningen när de åtminstone två krafter som påverkar fordonet, det vill säga drivkraften E} och den åtminstone en ytterligare kraften, domineras av drivkraften Fp Enligt en utföringsform av uppfinningen är organet vilket utför jämförelsen anordnat att bestämma drivkraften E} som dominerande om den är avsevärt större än den åtminstone en ytterligare kraften.

Genom utnyttjande av systemet enligt uppfinningen erhålls, såsom beskrivits ovan för förfarandet enligt uppfinningen, 10 15 20 21 skattningar för vilka felkällornas inflytande minskas, eftersom skattningarna endast utförs när de signaler systemet har god kännedom om och har hög kvalitet har stor påverkan på skattningen.

Figur 2 visar data från en körning, dar föreliggande uppfinning tillämpats för skattning av fordonsvikten Hm. Den undre kurvan visar drivkraften P3, den mellersta kurvan visar fordonshastigheten v, och den översta kurvan visar skattningen av fordonsvikten mv. Som synes varierar skattningen mellan 20.000 kg och 22.500 kg under stora delar av körningen.

Korrekt fordonsmassa Hm för testfordonet var vid körningen 21.200 kg. Alltså erhölls medelst skattningen enligt uppfinningen en god skattning av fordonsvikten mv.

Skattningarna enligt uppfinningen är avsevärt mer korrekta än tidigare kända metoder för skattning av fordonsvikten mv.

Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt de olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon, till exempel en lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett system för skattning av fordonsvikten mv.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång.

Claims (22)

lO l5 20 25 22 Patentkrav

1. l. Förfarande för skattning av en vikt Hm för ett fordon, där nämnda skattning baseras på: - åtminstone två krafter vilka verkar på fordonet, varvid nämnda åtminstone två krafter innefattar en drivkraft EE och åtminstone en ytterligare kraft, och - en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt, kännetecknat av att skattningen utförs när nämnda åtminstone två krafter domineras av nämnda drivkraft FW

2. Förfarande enligt patentkrav l, varvid nämnda åtminstone en ytterligare kraft innefattar åtminstone en av krafterna i gruppen: - en kraft Eg relaterad till rullmotstånd; - en kraft Eg relaterad till luftmotstånd; och - en kraft Eg relaterad till gravitation.

3. Förfarande enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda drivkraft P3 dominerar de åtminstone två krafterna om nämnda drivkraft Ey är avsevärt större än nämnda åtminstone en ytterligare kraft.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämnda drivkraft Ey är avsevärt större än nämnda åtminstone en ytterligare kraft om ett aktuellt uttaget moment M hos en motor för nämnda fordon överstiger en förutbestämd andel av ett maximalt moment MMÜ för nämnda motor.

5. Förfarande enligt patentkrav 4, varvid nämnda förutbestämda andel utgör ett justerbart värde, vilket kan anpassas så att nämnda skattning utförs ett lämpligt antal gånger per körsträcka. 10 15 20 25 30 23

6. Förfarande enligt något av patentkrav 4, varvid nämnda förutbestämda andel utgör 90% av nämnda maximala moment MMaX -

7. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämnda drivkraft EE ar avsevärt större an nämnda åtminstone en ytterligare kraft om nämnda drivkraft EE är åtminstone ett förutbestämt antal gånger så stor som den åtminstone en ytterligare kraften.

8. Förfarande enligt patentkrav 7, varvid nämnda förutbestämda antal gånger utgör ett justerbart värde, vilket kan anpassas så att nämnda skattning utförs ett lämpligt antal gånger per körsträcka.

9. Förfarande enligt något av patentkrav 7, varvid nämnda antal gånger motsvarar tre gånger.

10. Förfarande enligt något av patentkrav 1-9, varvid nämnda skattning utförs baserat åtminstone på: - en verkan av nämnda åtminstone två krafter på nämnda fordon under en tidsperiod tg-te, där nämnda tidsperiod to-te har en längd inom ett tillåtet tidsintervall; - en hastighetsförändring för nämnda fordon under nämnda tidsperiod tg-te; och - en höjdförändring för nämnda fordon under nämnda tidsperiod tg-te.

11. Förfarande enligt patentkrav 10, varvid nämnda tidsperiod ty%¿ motsvarar en sträcka xyvg, vilken tillryggaläggs under nämnda tidsperiod ty%¿, där nämnda sträcka xyod har en längd inom ett tillåtet avståndsintervall.

12. Förfarande enligt något av patentkrav 10-11, varvid nämnda höjdförändring bestäms baserat på en väglutning d för ett aktuellt vägavsnitt. 10 15 20 25 24

13. Forfarande enligt patentkrav 12, varvid nämnda väglutning d bestäms baserat på åtminstone en av källorna i gruppen: - topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation; och _ en âCCGlGIOITIGlÉGI.

14. Forfarande enligt något av patentkrav 10-11, varvid nämnda hojdforändring bestäms baserat på hojdinformation erhållen från topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation.

15. Forfarande enligt något av patentkrav 10-11, varvid nämnda hojdforändring bestäms baserat på en förändring av atmosfärstryck under nämnda förutbestämda tidsperiod tg-te.

16. Forfarande enligt något av patentkrav 10-15, varvid nämnda verkan av nämnda åtminstone två krafter på nämnda fordon under nämnda tipsperiod ty%¿ erhålls genom åtminstone en beräkningsmetod i gruppen av: - en integrering av nämnda åtminstone två krafters verkan över nämnda tidsperiod to-tg - en summering av nämnda åtminstone två krafters verkan över diskreta värden motsvarande nämnda tidsperiod to-tg - en integrering av nämnda åtminstone två krafters verkan over en sträcka xp-X6 motsvarande nämnda tidsperiod to-te; och - en summering av nämnda åtminstone två krafters verkan over diskreta värden for en sträcka xyog motsvarande nämnda tidsperiod to-ta

17. Forfarande enligt något av patentkrav 1-16, varvid åtminstone två separata skattningar av nämnda vikt mv utnyttjas for att bestämma en medelvärdesbildad vikt mm. 10 15 20 25 25

18. Förfarande enligt något av patentkrav 1-17, varvid nämnda skattning förses med en klassificering, där nämnda klassificering indikerar hur tillförlitlig skattningen är.

19. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 1-18.

20. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 19, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.

21. System för skattning av en vikt Hm för ett fordon, dar nämnda system är anordnat att basera nämnda skattning på: - åtminstone två krafter vilka verkar på fordonet, varvid nämnda åtminstone två krafter innefattar en drivkraft EE och åtminstone en ytterligare kraft, och - en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt, kännetecknat av att systemet innefattar organ för jämförelse av nämnda drivkraft P3 och nämnda åtminstone en ytterligare kraft, varvid systemet är anordnat att utföra skattningen när nämnda åtminstone två krafter domineras av nämnda drivkraft Fß

22. Systemet enligt patentkrav 21, varvid nämnda organ för jämförelse är anordnat att bestämma nämnda drivkraft P3 som dominerande de åtminstone två krafterna om nämnda drivkraft FT är avsevärt större än nämnda åtminstone en ytterligare kraft.