SE527573C2 - Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle - Google Patents

Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle

Info

Publication number
SE527573C2
SE527573C2 SE0401650A SE0401650A SE527573C2 SE 527573 C2 SE527573 C2 SE 527573C2 SE 0401650 A SE0401650 A SE 0401650A SE 0401650 A SE0401650 A SE 0401650A SE 527573 C2 SE527573 C2 SE 527573C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vehicle
wheels
estimate
weight
force
Prior art date
Application number
SE0401650A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0401650L (en
SE0401650D0 (en
Inventor
Kristian Lundh
Original Assignee
Scania Cv Abp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Abp filed Critical Scania Cv Abp
Priority to SE0401650A priority Critical patent/SE527573C2/en
Publication of SE0401650D0 publication Critical patent/SE0401650D0/en
Priority to PCT/SE2005/000458 priority patent/WO2006001741A1/en
Priority to DE112005001072T priority patent/DE112005001072T5/en
Publication of SE0401650L publication Critical patent/SE0401650L/en
Publication of SE527573C2 publication Critical patent/SE527573C2/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/50—Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts
    • F16H59/52—Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1708—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for lorries or tractor-trailer combinations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/086—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles wherein the vehicle mass is dynamically estimated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00—Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/02—Vehicle mass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/50—Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts
    • F16H59/52—Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus
    • F16H2059/525—Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus the machine undergoing additional towing load, e.g. by towing a trailer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

A method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle, comprising the steps of, obtaining information relating to the acceleration of the vehicle and estimating the acceleration, estimating the force obtained from the engine, estimating the current number of wheels that are in contact with the ground, estimating the force needed to move the vehicle taking into account losses due to the forces needed to rotate the wheels based on the estimation regarding the current number of wheels that are in contact with the ground, estimating the force that is moving the vehicle by subtracting the estimated force needed to move the vehicle from the estimated force obtained from the engine, and estimating the weight of the vehicle based on the mathematical correlation that the weight of the vehicle is the quotient of the force that is moving the vehicle and the estimated acceleration.

Description

25 30 527 573 Ett liknande tillvägagångssätt beskrivs i ett examensarbete för civilingenjör vid Linköpings universitet, Avdelningen för fordonssystem, ”Adaptiv skattning av fordonsvikt” av Ritzén; Reg. Nr: LiTI-i-íSïï EX- l 883 . 25 30 527 573 A similar approach is described in a degree project for a civil engineer at Linköping University, Department of Vehicle Systems, “Adaptive estimation of vehicle weight” by Ritzén; Reg. No: LiTI-i-íSïï EX- l 883.

I examensarbetet utvecklas en metod för att skatta ett fordons vikt under körning genom att jårnßra fordonets acceleration med det skattade vridmomentet från motom. Den viktiga parametern avseende vridmomentet år i själva verket vridmomentet som krävs för att framdriva fordonet. Energförlusten från parametrar som inte bidrar till användbar energi på drivhjulen måste således räknas av från energh som levereras av motom.In the degree project, a method is developed for estimating the weight of a vehicle while driving by ironing the vehicle's acceleration with the estimated torque from the engine. The important parameter regarding the torque is in fact the torque required to propel the vehicle. The energy loss from parameters that do not contribute to usable energy on the drive wheels must thus be deducted from energy supplied by the motor.

En av energiförlusterna som för stora lastbilar kan vara mycket viktig âr hjulens rotationsacceleration, d v s energin som krävs för att rotera fordonets hjul. Angående lastbilar âr det ett problem med att skatta vikten eftersom det kan vara olika antal hjul på fordonet beroende på situationen, såsom om stödaxeln på en treaxlad dragbil år upplyft eller inte, om en släpvagn eller en påhängsvagn år kopplad till dragbilen eller inte.One of the energy losses that for large trucks can be very important is the rotational acceleration of the wheels, ie the energy required to rotate the vehicle's wheels. Regarding trucks, it is a problem to estimate the weight as there may be different numbers of wheels on the vehicle depending on the situation, such as whether the support axle of a three-axle tractor is raised or not, whether a trailer or semi-trailer is coupled to the tractor or not.

Ingen av de ovan nämnda dokumenten handlar om hur information erhålls avseende antalet hjul på fordonet som faktiskt rullar. I US 5610372 antas faktorerna som orsakar energiförlust vara konstanta över en mycket kort tidsperiod varvid ett diagram över kraften för att flytta fordonet i förhållande till aceelerationen skulle resultera i en kurva, som, lämpligt graderad, skulle ha en lutning som är inversen mot aktuell fordonsvikt. Detta antagande används sedan för att skapa en vektor vars lutning representerar den aktuella skattnirigen av inversen av fordonets vikt och vars element år de sammansatta skattningarna av acceleratíonen och kraft. Vektorn rättas sedan eller uppdateras med en vektor som skapas mellan accelerations- och 10 15 20 25 30 527 573 kraftmätningarna som ska integreras nästa gång i den sammansatta skattningen och de tidigare accelerations- och lnaftmätningaina.None of the above documents is about how information is obtained regarding the number of wheels on the vehicle that are actually rolling. In US 5610372 the factors which cause energy loss are assumed to be constant over a very short period of time whereby a diagram of the force to fl move the vehicle in relation to the acceleration would result in a curve which, suitably graded, would have an inclination which is inverse to the current vehicle weight. This assumption is then used to create a vector whose slope represents the current estimate of the inverse of the vehicle's weight and whose elements are the composite estimates of acceleration and force. The vector is then corrected or updated with a vector created between the acceleration and the force measurements to be integrated next time in the composite estimate and the previous acceleration and air measurements.

Examensarbetet “Adaptiv skattning av fordonsvikt” nämner inte hur information avseende antalet hjul erhålls, men eftersom det är ett utvecklingsprojekt kan man anta att antalet hjul beräknas och införs i algoritmen manuellt.The thesis "Adaptive estimation of vehicle weight" does not mention how information regarding the number of wheels is obtained, but since it is a development project, it can be assumed that the number of wheels is calculated and entered into the algorithm manually.

Emellertid, även om det grundläggande konceptet för att utnyttja Newtons andra lag för viktskattning av fordon i rörelse har bevisat sina fördelar, finns det ett behov av att förbättra och automatisera konceptet så. att det kan användas som en användbar reglerparameter i ett ' modernt fordon under olika kör- och lastsituationer.However, although the basic concept of utilizing Newton's second law for weight estimation of moving vehicles has proven its benefits, there is a need to improve and automate the concept as such. that it can be used as a useful control parameter in a 'modern vehicle during different driving and loading situations.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfirming år att tillhandahålla en metod för skattning av fordonsvikt som tar hänsyn till olika kör- och lasttillstånd på ett enkelt, tillförlitligt och användbart sätt.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for estimating vehicle weight which takes into account different driving and load conditions in a simple, reliable and useful manner.

Detta syfte löses av egenskaperna i patentkrav l. Föredragna utföringsformer av uppfinningen hittas i de osjälvständiga patentkraven.This object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are found in the dependent claims.

Enligt en huvudaspekt av uppfinningen, innefattar den en metod för att skatta ett fordons vikt, innefattande stegen att erhålla information från första sensororgan relaterat till fordonets acceleration, och skatta fordonets acceleration baserat på informationen erhållen av det första sensororganet, erhålla information från andra sensororgan relaterat till kraften erhållen från fordonets motor, och skatta ldaften erhållen från motom baserat på informationen erhållen av det andra sensororganet, erhålla information från tredje sensororgan och skatta det befintliga antalet hjul på fordonet som är i kontakt med marken baserat på information erhållen av det tredje sensororganet, skatta kraften som 10 15 20 25 30 527 575 behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen avseende det befintliga axitalet lijul som år i kontakt med marken, skatta kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade kraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från motorn, och skatta fordonets vikt baserat på den matematiska korrelationen att fordonets vikt år kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen.According to a main aspect of the invention, it comprises a method of estimating the weight of a vehicle, comprising the steps of obtaining information from first sensor means related to the acceleration of the vehicle, and estimating the acceleration of the vehicle based on the information obtained by the first sensor means. the force obtained from the engine of the vehicle, and estimate the oil obtained from the engine based on the information obtained by the second sensor means, obtain information from third sensor means and estimate the existing number of wheels on the vehicle in contact with the ground based on information obtained by the third sensor means. the force required to surface the vehicle taking into account losses due to the forces required to rotate the wheel of the vehicle based on the estimate of the existing axial lijul that is in contact with the ground, estimate the force that moves the vehicle by subtracting it estimated force needed to fl surface the vehicle from the estimated force obtained from the engine, and estimate the weight of the vehicle based on the mathematical correlation that the weight of the vehicle is the ratio of the force moving the vehicle and the estimated acceleration.

I detta sammanhang kan information relaterad till accelerationen erhållas från första sensororgan som t ex skulle kunna vara sensororgan som detekterar fordonets hastighet via hjulens rotationshastighet eller sensorer som detekterar rotafionshastigheten för olika delar av drivlinan. Vidare kan information relaterande till kraften erhållen från motorn erhållas av andra sensororgan som detekterar vrldmomentet från motoms utgående axel, sensorer som detekterar mängden insprutat bränsle, eller vilka andra lämpliga sensorer som helst som år kapabla att direkt eller indirekt mâta vridmoment, uteffekt.In this context, information related to the acceleration can be obtained from first sensor means which could, for example, be sensor means which detect the speed of the vehicle via the rotational speed of the wheels or sensors which detect the rotational speed of different parts of the driveline. Furthermore, information related to the force obtained from the engine can be obtained by other sensor means which detect the torque from the output shaft of the engine, sensors which detect the amount of fuel injected, or any other suitable sensors capable of directly or indirectly measuring torque, output power.

Enligt en arman aspekt av uppfinningen år informationen för att skatta det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken baserad åtminstone delvis på om en släpvagn är innefattad i fordonet eller inte.According to another aspect of the invention, the information for estimating the existing number of wheels in contact with the ground is based at least in part on whether a trailer is included in the vehicle or not.

Enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen baseras informationen för skattning av det befmtliga antalet hjul som år i kontakt med marken åtminstone delvis på läget för en lyft- och sänkbar axel hos fordonet.According to a further aspect of the invention, the information for estimating the existing number of wheels in contact with the ground is based at least in part on the position of a liftable and lowerable axle of the vehicle.

Det tredje sensororganet kan således vara sensorer anordnade på kopplingspunkten mellan lastbilen och en släpvagn så väl som sensorer anordnade på stödaxeln och kapabla att detektera dess läge. 10 15 20 25 30 527 573 Den skattade vikten överförs sedan till fordonets motorstyrsystem.The third sensor means can thus be sensors arranged at the coupling point between the truck and a trailer as well as sensors arranged on the support axle and capable of detecting its position. 10 15 20 25 30 527 573 The estimated weight is then transferred to the vehicle's engine control system.

Fördelen med uppfinningen är att det presenterade viktskattningssystemet och metoden utnyttjar information från olika sensorer för att säkerställa antalet ”aktiva” hjul som år i kontakt med marken, d v s hur många hjul som för tillfället rullar på det faktiska fordonet. Detta betyder huruvida stödaxeln, om lastbilen är försedd med en sådan, âr upplyft eller inte, om det fmns en släpvagn kopplad till lastbilen och eventuellt typen av släpvagn.The advantage of the invention is that the presented weight estimation system and method uses information from different sensors to ensure the number of "active" wheels that are in contact with the ground, ie how many wheels are currently rolling on the actual vehicle. This means whether the support axle, if the truck is fitted with one, is raised or not, if there is a trailer connected to the truck and possibly the type of trailer.

Informationen kan erhållas från styrsystemet som finns i moderna fordon såsom tunga lastbilar. Viktskattningssystemet anpassas då automatiskt till antalet hjul som faktiskt år i kontakt med marken. Med denna information och annan information från fordonets styrsystem, såsom fordonets acceleration som kan erhållas från hastigheten och motorns vridmoment, kan fordonets vikt skattas baserat på Newtons andra lag och överföras till motoms styrenhet.The information can be obtained from the control system found in modern vehicles such as heavy trucks. The weight estimation system is then automatically adapted to the number of wheels that are actually in contact with the ground. With this information and other information from the vehicle's control system, such as the vehicle's acceleration that can be obtained from the speed and engine torque, the vehicle's weight can be estimated based on Newton's second law and transferred to the engine's control unit.

Skulle informationen avseende det faktiska antalet “aktiva” hjul vara otillräcklig, utnyttjar metoden information om fordonets tillåtna totalvikt, inbegripande släpvagn om fordonet år försedd med en slâpvagnskoppling, och från information avseende den maximalt tillåtna vikten som varje axel kan bära enligt vâglagar. Baserat på detta kan antalet axlar som behövs skattas och således antalet hjul på fordonet.Should the information regarding the actual number of "active" wheels be insufficient, the method uses information about the vehicle's permissible total weight, including the trailer if the vehicle is fitted with a trailer coupling, and from information regarding the maximum permissible weight that each axle can carry under road laws. Based on this, the number of axles needed can be estimated and thus the number of wheels on the vehicle.

Det år då möjligt att skatta fordonets faktiska vikt under förflyttning.It is then possible to estimate the actual weight of the vehicle during movement.

Genom att erhålla en skattning av fordonets faktiska vikt kan fordonets driftsegenskaper, prestandan, optimering av bränsleförbrukning, avgasemissioner och dylika reglerparametrar för motorn anpassas på ett effektivt sått, där skattningen av vikten har utförts på ett högst automatiserat sätt. 10 15 20 25 30 527 573 Dessa och andra aspekter av och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att bli uppenbara genom följande detaljerade beskrivning och de medföljande ritningarna.By obtaining an estimate of the actual weight of the vehicle, the vehicle's operating characteristics, performance, optimization of fuel consumption, exhaust emissions and similar control parameters for the engine can be adjusted in an efficient way, where the estimation of the weight has been performed in a highly automated manner. These and other aspects of and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I den följande detaljerade beskrivningen av uppfmningen kommer hänvisning göras till de medföljande ritningama, där Fig. 1 är en schematisk vy av de längsgående kraftema som verkar på ett fordon, Fig. 2 är en konkret modell av ett fordons drivlina, Fig. 3 är en schematisk bild av en viktskattande enhet innefattande föreliggande uppfinning, och Fig. 4 visar ett flödesschema för att erhålla och skatta antalet hjul som rullar på ett faktiskt fordon, vilket används för att skatta fordonets vikt.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following detailed description of the invention, reference will be made to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic view of the longitudinal forces acting on a vehicle, Fig. 2 is a concrete model of a vehicle driveline, Figs. Fig. 3 is a schematic view of a weight estimating unit embodying the present invention, and Fig. 4 shows a fate diagram for obtaining and estimating the number of wheels rolling on an actual vehicle, which is used to estimate the weight of the vehicle.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning hänför sig till en förbättring av en metod för viktskattning baserad på. Newtons andra lag och behandlande hela fordonet (lastbil och eventuell släpvagn) som en stel kropp. Grunden fór metoden är principiellt beskriven i det ovan nämnda dokumentet ”Adaptiv skattning av fordonsviktfl vilken grund utnyttjas av föreliggande uppfinning.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a method of weight estimation based on. Newton's second law and treating the entire vehicle (truck and any trailer) as a rigid body. The basis for the method is described in principle in the above-mentioned document “Adaptive estimation of vehicle weight” which basis is used by the present invention.

Fordonet behandlas som en massa och kraften från motorn som en längsgående kraft som skapar en längsgående acceleration, F = m-a. Ett ekvivalent antagande år att behandla fordonet som ett tröghetsmoment och kraften från motorn som ett vridmoment, aLJ = M. 10 15 20 25 527 573 De längsgående krafterna som verkar på fordonet visas i Fig. 1 där ru, är hjulradien, m? år fordonsvikten utan hjul, Fw år den sammanlagda kraften av alla yttre längsgående krafter som verkar på fordonet, cow; är framhjulets rotationshastighet.The vehicle is treated as a mass and the force from the engine as a longitudinal force that creates a longitudinal acceleration, F = m-a. An equivalent assumption is to treat the vehicle as a moment of inertia and the force from the engine as a torque, aLJ = M. 10 15 20 25 527 573 The longitudinal forces acting on the vehicle are shown in Fig. 1 where ru, is the wheel radius, m? is the vehicle weight without wheels, Fw is the total force of all external longitudinal forces acting on the vehicle, cow; is the rotational speed of the front wheel.

Följande ekvationer kan formuleras vid bakhjulet: MW -Ffflrw = áJVrJwr :if-Jur mwa = Fm - F, (2) där a år accelerationen, J", år bakhjulens tröghetsmomentet, mwf âr bakhjulens vikt, Fm är fi-iktionshaften på bakhjulen, F; âr kraften mellan fordonets chassi och bakhjulen, a), är bakhjulens acceleration, Vid framhjulen kan följande ekvationer formuleras: Fmr, = @>_,J,, = ríau, (s) F: _ Fp: = mwfa (4) där Jwf är framhjulens tröghetsmoment, Ffl år framhjulens friktionskraft, mwf år bakhjulens vikt, F, år kraften mellan fordonets chassi och framhjulen, nä” är framhjulens accelerafion, 10 15 20 25 30 527 573 De längsgående krafterna kan formuleras enligt Newtons andra lag FI - F2 - Fw = mfrü (5) Genom att kombinera ekvationerna (1) till (5) kan följande uttryck härledas Mw = +Jwf +(m,t +mufi+nlwdfpwl 0.), = [Jw + Wfiw län (6) Fordonets transmission 14 kan enligt Fig 2 beräknas som m, = K g, m, (7) 113,18 = M , - år: (8) där o., år motoms rotafionshastighet, Kg: är transmissionens utvåxlíngsförhâllande, 0: är utgående rotationshastighet från växellådan, Jg är masströghetsmomentet i transmissionen, Me är motorns utgående vridmoment; M: är transrnissionens utgående vridmoment.The following equations can be formulated at the rear wheel: MW -Ffflrw = áJVrJwr: if-Jur mwa = Fm - F, (2) where a is the acceleration, J ", is the moment of inertia of the rear wheels, mwf is the weight of the rear wheels, Fm is the fi- adhesion of the rear wheels, For the force between the vehicle chassis and the rear wheels, a), is the acceleration of the rear wheels. For the front wheels, the following equations can be formulated: Fmr, = @> _, J ,, = ríau, (s) F: _ Fp: = mwfa (4) where Jwf is the moment of inertia of the front wheels, F fl is the frictional force of the front wheels, mwf is the weight of the rear wheels, F, is the force between the vehicle chassis and the front wheels, nä ”is the front wheel acceleration fi on, 10 15 20 25 30 527 573 The longitudinal forces can be formulated F2 - Fw = mfrü (5) By combining equations (1) to (5) the following expressions can be derived Mw = + Jwf + (m, t + mu fi + nlwdfpwl 0.), = [Jw + W fi w län (6) Vehicle transmission 14 can be calculated according to Fig. 2 as m, = K g, m, (7) 113,18 = M, - year: (8) where o., is the motor rotational speed, Kg: is the transmission ratio of the transmission spirit, 0: is the output rotational speed of the gearbox, Jg is the moment of inertia of the transmission, Me is the output of the engine; M: is the outgoing torque of the transmission.

Den slutliga drivningen 16 kan enligt Fig 2 modelleras som w.. =K,w, (91 cb,Jf=M,Kg,-Mw (10) är hjulens rotatíonshastíghet, är den slutliga drivningens utväxlingsförhållande, där (Om Kur Jf är den slutliga drivningens tröghetsmoment, 10 15 20 25 527 573 Mw är utgående vridmoment till hjulen. f\øn QInv IQ\ Ypnankäaßann ønAÅ a\n1 f1 f\\ wwnnfiår 111' \IÄÅ.Å UIXV ßÅJÅÅlLllÅ-ÅVŠħ ÄÅÅÛu ÜÅÄV Qyyl-ÅÉ-I» Il. álwJf = (-m,Jg +M,)Kg -M,, där Kg = Kamf- Newtons andra lag tillämpad på motorn 12 enligt Fig 2 ger (11) cbJ, = M, -Me (12) där Je âr motoms masströghetsmoment, Mc är vridmomentet levererat från förbränningen kompenserat av friktion i motorn, Me är utgående vridmoment från motom då hänsyn tas till masströghetsmomentet Je.According to Fig. 2, the final drive 16 can be modeled as w .. = K, w, (91 cb, Jf = M, Kg, -Mw (10) is the rotational speed of the wheels, is the gear ratio of the final drive, where (If Kur Jf is the the moment of inertia of the final drive, 10 15 20 25 527 573 Mw is the output torque to the wheels f \ øn QInv IQ \ Ypnankäaßann ønAÅ a \ n1 f1 f \\ wwnn fi year 111 '\ IÄÅ.Å UIXV ßÅJÅÅlLÅÅÅÅÅL ÅÅ ÅÅÅ -I »Il. ÁlwJf = (-m, Jg + M,) Kg -M ,, where Kg = Kamf- Newton's second law applied to the motor 12 according to Fig. 2 gives (11) cbJ, = M, -Me (12) where Je is the mass inertia of the engine, Mc is the torque delivered from the combustion compensated by friction in the engine, Me is the output torque from the engine when the mass inertia Je is taken into account.

Kombineríng av ekv (1 1) och ekv (12) ger áJwJf =(-m,(Jg+J,)+M,)Kg-M,, (13) Införsel av ekv (7) och ekv (9) i (13) ger av, = -Kšøug + J,)+M,K, -M,, (14) Slutligen ger ekv (6) och (14) den önskade modellen för att skatta vikten MJ, +J, +m,r,3 +1<;(Jg +J,)]= Mgc, -Fwrw (15) 10 15 20 25 527 573 10 De yttre hafterna innefattande luftmotstånd Fair, rullmotstånd Fmu och lutningsmotstånd Fszope, måste modelleras på ett lämpligt sätt, såsom 1 F." = EP-flwfflv-tvof (16) där p är luftdensiteten, Gw är motståndskoefficienten, A år fordonets frontarea, v är farten, och vo år motvindsfarten.Combination of eq (1 1) and eq (12) gives áJwJf = (- m, (Jg + J,) + M,) Kg-M ,, (13) Insertion of eq (7) and eq (9) i ( 13) gives of, = -Kšøug + J,) + M, K, -M ,, (14) Finally, equ (6) and (14) give the desired model to estimate the weight MJ, + J, + m, r , 3 +1 <; (Jg + J,)] = Mgc, -Fwrw (15) 10 15 20 25 527 573 10 The outer shafts including air resistance Fair, rolling resistance Fmu and inclination resistance Fszope, must be modeled in a suitable way, such as 1 F. "= EP- fl wf fl v-tvof (16) where p is the air density, Gw is the coefficient of resistance, A is the front area of the vehicle, v is the speed, and vo is the headwind speed.

Fmu = mÅcn 4' crzv) (17) där On, Ca år parametrar som beror på t ex typen av däck och vägbeläggning.Fmu = mÅcn 4 'crzv) (17) where On, Ca are parameters that depend on eg the type of tire and road surface.

Fslope = mtg sinl (13) där g är vägens lutning.Fslope = mtg sinl (13) where g is the slope of the road.

Genom att kombinera ekv (15) - (18) uppnås den resulterande modellen: d>[.I, +J, +m,r,f +K§(Jg +J,]= (19) MCK; _'Ll2_p'cwA(v+v0)2rw _ml(crl +cr2v)rw _mlg'rw sinz 10 15 20 25 30 527 573 ll Från modellen år det sedan möjligt att skatta vikten. Vissa parametrar i modellen behöver mätas och kommuniceras till en elektronisk styrenhet 20 för ett viktskattriirigssystem 21. En parameter är acceleration, á), .By combining eq (15) - (18) the resulting model is obtained: d> [. I, + J, + m, r, f + K§ (Jg + J,] = (19) MCK; _'Ll2_p ' cwA (v + v0) 2rw _ml (crl + cr2v) rw _mlg'rw sinz 10 15 20 25 30 527 573 ll From the model it is then possible to estimate the weight.Some parameters in the model need to be measured and communicated to an electronic control unit 20 for a weight tax system 21. A parameter is acceleration, á),.

Accelerationen kan erhållas genom att mäta och differentiera fordonets hastighet. Hastigheten kan erhållas från t ex första sensororgan 23, Fig 3, i form av hjulhastighetssensorer om ett ABS-system år anordnat på fordonet, från en alternators varvtal, en vevaxel, ett svänghjul eller från transmissionens utgående axel. Signaler från dessa första sensororgan kan matas till den elektroniska styrenheten för att beräkna fordonets acceleration. Det ska emellertid förstås att accelerationen kan beräknas i andra delar av det elektroniska systemet hos fordonet, såsom av sensorema själva eller av andra elektroniska enheter.The acceleration can be obtained by measuring and differentiating the speed of the vehicle. The speed can be obtained from, for example, the first sensor means 23, Fig. 3, in the form of wheel speed sensors if an ABS system is arranged on the vehicle, from an alternator speed, a crankshaft, a flywheel or from the output shaft of the transmission. Signals from these first sensor means can be fed to the electronic control unit to calculate the acceleration of the vehicle. It is to be understood, however, that the acceleration may be calculated in other parts of the electronic system of the vehicle, such as by the sensors themselves or by other electronic devices.

En annan parameter är motorns vridmoment, Mc. Denna parameter kan vanligtvis inte mätas direkt och måste således approximeras. En enkel approximation som har visat sig passande för syftet år att vridmomentet för en dieselmotor kan sägas vara en linjär funktion av den insprutade bränslemängden, vilken linjära funktion i en förbättrad utföringsform görs ännu bättre om hänsyn tas till motorvarvtalet. Modema dieselfordon år utrustade med andra sensororgan 25 i form av sensorer anslutna till motoms bränsleledning 27 och kapabla att detektera bränsleförbrukningen och sensororgan kapabla att detektera motorvarvtalet via t ex svänghjulet 29 och således kan signaler från dessa andra sensororgan matas till den elektroniska styrenheten för att beräkna motoms vridmoment; kraften erhållen från motorn. Det ska emellertid förstås att andra organ och sensorer kan vara användbara för att mäta eller känna av uteifekten från motorn direkt eller indirekt. Det ska också förstås att kraften erhàllen från motorn kan beräknas i andra delar av fordonets elektriska system, såsom av sensorema själva eller av andra elektroniska enheter. 10 15 20 25 30 527 573 12 Utvâxlingsförhållandet, Kg, kan skattas av sensorer som mäter varvtalet på transmissionens ingående och utgående axel. Signalerna filtreras sedan på ett lwäfhpligt sätt och disrideras för att erhålla utvâxlingsförhållandet.Another parameter is the engine torque, Mc. This parameter usually cannot be measured directly and must therefore be approximated. A simple approximation which has proved suitable for the purpose is that the torque of a diesel engine can be said to be a linear function of the amount of fuel injected, which linear function in an improved embodiment is made even better if the engine speed is taken into account. Modem diesel vehicles are equipped with other sensor means 25 in the form of sensors connected to the engine fuel line 27 and capable of detecting fuel consumption and sensor means capable of detecting the engine speed via e.g. the flywheel 29 and thus signals from these other sensor means can be fed to the electronic control unit. torque; the power obtained from the engine. It should be understood, however, that other means and sensors may be useful for measuring or sensing the outside power of the motor directly or indirectly. It should also be understood that the power obtained from the engine can be calculated in other parts of the vehicle's electrical system, such as by the sensors themselves or by other electronic devices. 10 15 20 25 30 527 573 12 The gear ratio, Kg, can be estimated by sensors that measure the speed of the transmission's input and output shaft. The signals are then filtered in a suitable manner and disrupted to obtain the gear ratio.

Då alla variabler är uppmätta ger en linjär approximation i linje med y = kx + lfordonets vikt och vägens gradient, där, vid betraktande av ekv (19) .. . l y ar McKg -wUf +J,, +K:(Jg +J,)]-Ep-cwA(v+v0)2r, kär my: xär o), lär rwm,(gsing+c,,) Såsom ses ovan görs skattningen av vikten, m1, enkelt genom att dividera linjens lutning med rf . Extrahering av gradienten, g , från l kan endast göras med vetskap om vikten, men detta problem löses enkelt eftersom skattningen av vikten år oberoende av g och därför kan göras i förväg. Eftersom g är liten, kan sin g approximeras till g.When all variables are measured, a linear approximation in line with y = kx + l gives the weight of the vehicle and the gradient of the road, where, when considering equ (19) ... ly ar McKg -wUf + J ,, + K: (Jg + J,)] - Ep-cwA (v + v0) 2r, kär my: xär o), lär rwm, (gsing + c ,,) As seen above the estimate of the weight, m1, is made simply by dividing the slope of the line by rf. Extraction of the gradient, g, from l can only be done with knowledge of the weight, but this problem is easily solved because the estimation of the weight is independent of g and therefore can be done in advance. Since g is small, its g can be approximated to g.

Eftersom det inte är möjligt att mäta motvindens fart, måste skattningen av gradienten göras med antagandet att påverkan av motvindens fart är försumbar. Delen av rullmotståndet som beror på hastigheten, cfgrwnuv är liten i jämförelse med andra delar i ekvationen, så en bra approximation år att bortse från den.Since it is not possible to measure the speed of the headwind, the estimation of the gradient must be made on the assumption that the effect of the headwind speed is negligible. The part of the rolling resistance that depends on the speed, cfgrwnuv is small compared to other parts of the equation, so a good approximation is to ignore it.

Såsom kan ses från modellen ovan för att skatta vikten, spelar det totala tröghetsmomentet för fordonets hjul, Jw, en viktig roll. Det är därför viktigt att antalet “aktiva” hjul, d v s som är i kontakt med marken på det aktuella fordonet, år känt eller kan härledas på ett enkelt och tillförlitligt sätt. 10 15 20 25 30 527 573 13 Vid implementerande av ett viktskatmingssystem enligt föreliggande uppfinning kan irifennaticn om lastbilens eller dragbilens hjul i sig föras in och lagras i den elektroniska styrenheten 20, eftersom lastbilens antal hjul år känt.As can be seen from the model above to estimate the weight, the total moment of inertia of the vehicle wheel, Jw, plays an important role. It is therefore important that the number of “active” wheels, ie that are in contact with the ground on the vehicle in question, is known or can be deduced in a simple and reliable way. When implementing a weight estimation system according to the present invention, the wheels of the truck or tractor can itself be inserted and stored in the electronic control unit 20, since the number of wheels of the truck is known.

Emellertid, om lastbilen är utrustad med en grupp hjul som kan lyftas eller sänkas beroende på fordonets last, d v s om fordonet är utrustat med en stödaxel 30, behöver den elektroniska styrenheten 20 erhålla information om antalet ”aktiva” hjul. Viktskattningssystemet 21 innefattar således tredje sensororgan 32 kapabla att ge en signal från systemet som hanterar stödaxeln 30 om stödaxelns befintliga läge så att den elektroniska styrenheten kan beakta antalet ”aktiva” hjul.However, if the truck is equipped with a group of wheels that can be raised or lowered depending on the load of the vehicle, i.e. if the vehicle is equipped with a support shaft 30, the electronic control unit 20 needs to receive information about the number of "active" wheels. The weight estimation system 21 thus comprises third sensor means 32 capable of giving a signal from the system which handles the support shaft 30 about the existing position of the support shaft so that the electronic control unit can consider the number of "active" wheels.

Eftersom antalet hjul på stödaxeln är känt kan också deras bidrag till tröghetsrnomentet för alla “aktiva" hjul lagras i den elektroniska styrenhetens minnesorgan under utförande.Since the number of wheels on the support shaft is known, their contribution to the moment of inertia of all "active" wheels can also be stored in the memory means of the electronic control unit during execution.

Förutom den aktuella lastbilen behöver den elektroniska styrenheten information om möjliga släpvagnar eller påhângsvagnar som är påkopplade. Viktskattningssystemet är kapabelt att erhålla information från den elektroniska kopplingen mellan lastbilen och slâpvagnen. I sin enklaste form kan ett tredje sensororgan i form av en strömsensor 34 vara anordnat till de elektriska ledningarna hos släpvagn- kopplingskontakten 36 för att upptäcka att ström går till släpvagnen.In addition to the truck in question, the electronic control unit needs information on possible trailers or trailers that are connected. The weight estimation system is capable of obtaining information from the electronic connection between the truck and the trailer. In its simplest form, a third sensor means in the form of a current sensor 34 may be provided to the electrical leads of the trailer coupling contact 36 to detect that current is flowing to the trailer.

Några av de moderna lastbils-l släpvagnssystemen är försedda med mer avancerade informationsöverförande organ som möjliggör olika slåpvagnsfunktioner, såsom ABS-bmmssystem och luftijädring, för att kommunicera med lastbilens styrsystem. Den elektroniska styrenheten kan således utnyttja denna för att erhålla information om en släpvagns närvaro. 10 15 20 25 30 527 573 14 För många lastbilar som ofta drar släpvagnar är det tämligen enkelt att skatta antalet axlar t ex beroende på om lastbilen har ett femte hjul för att dra påhângsvagriar. En lastslâpvagm har vanlgfie två 9.219: balcbl, där var och en av dem har dubbla hjul, eller 8 hjul på släpvagnen. I Europa har de flesta dragbilar för påhängsvagnar två axlar, åter med främre, för styrning, som har två hjul, och balce, för drivning, som har ett par dubbla hjul på varje sida. Således har den vanligaste konfigurationen 6 hjul. Omvänt har lastsläpvagnen normalt tre axlar på den bakre delen, var och en med dubbla hjul, eller 12 hjul totalt. På ett eller annat sätt har hela fordonet således 5 axlar och 18 hjul totalt, även om släpvagnarna kan ha ett varierat antal hjul.Some of the modern truck-1 trailer systems are equipped with more advanced information transmitting means that enable various trailer functions, such as ABS-bmm systems and air suspension, to communicate with the truck's control system. The electronic control unit can thus use this to obtain information about the presence of a trailer. 10 15 20 25 30 527 573 14 For many trucks that often tow trailers, it is fairly easy to estimate the number of axles, for example depending on whether the truck has a fifth wheel for towing trailers. A cargo trailer usually has two 9,219 balcbl, where each of them has double wheels, or 8 wheels on the trailer. In Europe, most trailers for semi-trailers have two axles, again with front, for steering, which has two wheels, and balce, for driving, which has a pair of twin wheels on each side. Thus, the most common configuration has 6 wheels. Conversely, the truck normally has three axles on the rear, each with twin wheels, or 12 wheels in total. In one way or another, the entire vehicle thus has 5 axles and 18 wheels in total, even though the trailers may have a varied number of wheels.

Viktskattningssystemet kan således vara förprogrammerat med antalet hjul som det totala fordonet kan ha som ”aktiva” hjul, och beroende på insignalerna från stödaxeln och släpvagnskopplingar, används det totala tröghetsmomentet från de ”aktiva” hjulen i algoritmen fór viktskattning.The weight estimation system can thus be pre-programmed with the number of wheels that the total vehicle can have as "active" wheels, and depending on the input signals from the support axle and trailer couplings, the total moment of inertia from the "active" wheels is used in the weight estimation algorithm.

Om det inte är möjligt att erhålla tillräcklig information om antalet axlar, t ex om en av de ovan nämnda sensororganen för att ge information om stödaxelns läge eller om en släpvagn är påkopplad eller inte, inte ñnns, eller om en av dessa inte fungerar kan en skattning av fordonets tillåtna totalvikt, möjligen innefattande en släpvagn hos fordonet som är försett med en släpvagnskoppling, användas som en startpunkt och den approxímerade lasten som en axel kan bära enligt fordonsbestårnmelser om maximalt tillåtna axelbelastningar. Som ett exempel kräver ett 60 000 kg tungt fordon där den maximalt tillåtna lasten på varje axel är 9 000 kg åtminstone 7 axlar fór att bära den lasten. Från denna information är det sedan möjligt att grovt skatta antalet hjul anordnade på detta fordon och därmed skatta vikten på fordonet i rörelse genom den tidigare nämnda metoden. Denna skattnirig är emellertid inte så noggrann som då information erhålls från sensorer, särskilt då ingen information kan erhållas om en 10 15 20 25 30 527 573 15 släpvagn, men ger en tillräckligt acceptabel viktskattning som kan användas för att styra motom.If it is not possible to obtain sufficient information about the number of axles, for example about one of the above-mentioned sensor means for providing information about the position of the support axle or if a trailer is engaged or not, does not exist, or if one of them does not work, a Estimation of the permissible total weight of the vehicle, possibly including a trailer of the vehicle fitted with a trailer coupling, is used as a starting point and the approximate load that a axle can carry according to vehicle regulations on maximum permissible axle loads. As an example, a 60,000 kg heavy vehicle where the maximum permissible load on each axle is 9,000 kg requires at least 7 axles to carry that load. From this information it is then possible to roughly estimate the number of wheels arranged on this vehicle and thereby estimate the weight of the vehicle in motion by the previously mentioned method. However, this tax assessment is not as accurate as when information is obtained from sensors, especially since no information can be obtained about a trailer, but provides a sufficiently acceptable weight estimate that can be used to control the engine.

Den skattade vikten sänds sedan till styrsystemet 40 för fordonets motor, vilken används som en parameter för att styra prestandan och driftsegenskapen hos motorn beroende på fordonets faktiska tillstånd.The estimated weight is then sent to the vehicle engine control system 40, which is used as a parameter to control the performance and operating characteristics of the engine depending on the actual condition of the vehicle.

Figur 4 visar ett flödesschema beroende pá olika situationer och sensorer på fordonet.Figure 4 shows a fate diagram depending on different situations and sensors on the vehicle.

Ett fall år då en stödaxel år anordnad på fordonet. Med hjälp av det tredje sensororganet 32 år det möjligt att bestämma, 1 10, om stödaxeln år nedsånkt eller inte. I vilket som helst av dessa lägen år det möjligt att skatta det nuvarande antalet hjul hos lastbilen som är i kontakt med marken, l 12, 1 14, eftersom, såsom nämnts ovan, denna information år känd och implementerad i enheten då. systemet installeras. Det andra fallet år då ingen stödaxel år anordnad. Också i detta fall år infomlationen om antalet hjul direkt infört i systemet.A case year when a support shaft is arranged on the vehicle. With the aid of the third sensor means 32 it is possible to determine, 1 10, whether the support shaft is lowered or not. In any of these modes, it is possible to estimate the current number of wheels of the truck in contact with the ground, 12, 14, since, as mentioned above, this information is known and implemented in the unit then. the system is installed. The second case is when no support shaft is arranged. Also in this case, the information on the number of wheels is directly introduced into the system.

Förutom själva lastbilen fmns det tre senarion som beror på fordonets utrustning. Det första scenariot 116 år då ingen släpvagnskopplíng år anordnad. Baserad på. informationen lagrad i den elektroniska styrenheten angående lastbilens hjul år det möjligt att beräkna hjulens tröghetsmoment, 1 17.In addition to the truck itself, there are three scenarios that depend on the vehicle's equipment. The first scenario is 116 years when no trailer coupling is arranged. Based on. the information stored in the electronic control unit regarding the truck's wheels makes it possible to calculate the moment of inertia of the wheels, 1 17.

Det andra och tredje scenariot innefattar anordnade slâpvagnskopplingar. I det andra scenariot, 1 18, år det möjligt att erhålla information, 120, om en släpvagn år kopplad eller inte, såsom principiellt beskrivits ovan med användande av ett tredje sensororgan för att detektera om en släpvagn år kopplad eller inte till lastbilen. Om systemet känner av att det inte år någon släpvagn påkopplad är det 10 15 20 25 30 527 573 16 möjligt att direkt beräkna tröghetsmomentet från informationen lagrad i den elektroniska styrenheten.The second and third scenarios include arranged trailer couplings. In the second scenario, 18, it is possible to obtain information, 120, whether or not a trailer is coupled, as described in principle above using a third sensor means to detect whether or not a trailer is coupled to the truck. If the system senses that there is no trailer connected, it is possible to directly calculate the moment of inertia from the information stored in the electronic control unit.

Om systemet känner av att en släpvagn år kopplad skattas antalet hjul hos släpvagnen, 122, företrädesvis beroende på information lagrad i den elektroniska styrenheten avseende typen av släpvagn kopplad och således antalet axlar/ antalet hjul, såsom diskuterats ovan. Det skattade antalet hjul hos slâpvagnen adderas till antalet hjul på lastbilen för att beräkna tröghetsmomentet för det totala antalet hjul på hela fordonet, 1 17.If the system senses that a trailer is coupled, the number of wheels of the trailer, 122, is preferably estimated depending on information stored in the electronic control unit regarding the type of trailer coupled and thus the number of axles / number of wheels, as discussed above. The estimated number of wheels of the trailer is added to the number of wheels of the lorry to calculate the moment of inertia of the total number of wheels of the whole vehicle, 1 17.

I det tredje scenariot, 124, kan ingen information erhållas angående om en släpvagn âr kopplad eller inte. I detta fall startar skattningen med vetskap om fordonets tillåtna totalvikt och den tillåtna axellasten, och därifrån skatta det minsta antalet axlar och åter minsta antalet hjul 126. Denna skattning adderas sedan till antalet hjul på. lastbilen för att beräkna tröghetsmomentet för det totala antalet hjul på hela fordonet, l 1 7.In the third scenario, 124, no information can be obtained as to whether or not a trailer is coupled. In this case, the estimate starts with knowledge of the permissible total weight of the vehicle and the permissible axle load, and from there estimate the minimum number of axles and again the minimum number of wheels 126. This estimate is then added to the number of wheels on. the lorry to calculate the moment of inertia of the total number of wheels on the whole vehicle, l 1 7.

För alla de ovan nämnda fallen och scenarion används det beräknade tröghetsmornentet, Jw, 128, som en inparameter för viktskattningsalgoritmen.For all the above cases and scenarios, the calculated moment of inertia, Jw, 128, is used as an input parameter for the weight estimation algorithm.

Algoritrnen för att skatta fordonets vikt är företrädesvis implementerad i mjukvara lagrad i den elektroniska styrenheten som skulle kunna vara en separat hárdvaru-enhet 20 eller integrerad i en av hårdvaru- enheterna som år en del av ett modernt fordon, t ex motorstyrenheten.The algorithm for estimating the weight of the vehicle is preferably implemented in software stored in the electronic control unit which could be a separate hardware unit 20 or integrated in one of the hardware units which is part of a modern vehicle, eg the motor control unit.

En del av programmet kan lagras i en processor eller ett minne 22 som kan vara vilken som helst av de följande: ROM (read only memory), PROM, (Programmable ROM) EPROM (Erasable PROM), Flash, EEPROM (Electrically EPORM) eller vilken annan typ av minnesrnedia som helst som är kapabelt att lagra data såsom en magnetisk skiva, CD-ROM eller 10 15 20 25 30 527 573 17 DVD-skiva, hårddisk, magnetooptiskt minneslagingsorgan, som fast program.A portion of the program may be stored in a processor or a memory 22 which may be any of the following: ROM (read only memory), PROM, (Programmable ROM) EPROM (Erasable PROM), Flash, EEPROM (Electrically EPORM) or any other type of memory device capable of storing data such as a magnetic disk, CD-ROM or DVD, hard disk, magneto-optical memory storage means, as a fixed program.

Den elektroniska styrenheten kan innefatta filter för att-filtrera signalema, A/ D-ovandlare för att omvandla och sampla signalerna, insignal/utsigrial-kretsanordning 23 och en eller flera mikroprocessorer 24. Mikroprocessorn (eller processorema) innefattar en centralenhet CPU som utför följande funktioner: uppsamling av uppmätta vården, behandlande av uppmätta vården, skatta vikten och skicka ut resultat från beräkning. Mikroprocessorn (eller processorema) innefattar vidare ett dataminne och ett programminne.The electronic control unit may comprise filters for filtering the signals, A / D converters for converting and sampling the signals, input signal / output circuit device 23 and one or two microprocessors 24. The microprocessor (or processors) comprises a central unit CPU which performs the following functions : collection of measured care, treatment of measured care, estimate the weight and send out results from calculation. The microprocessor (or processors) further comprises a data memory and a program memory.

Ett datorprogram för att uüöra metoden enligt föreliggande uppfinning är lagrat i programminnet.A computer program for performing the method of the present invention is stored in the program memory.

Mjukvaran innefattar datorprogram-kodelement eller mjukvarukodsdelar som gör att datorn utför nämnda metod genom användning av ekvationema, algoritmema, data och beräkningar som beskrivits tidigare.The software comprises computer program code elements or software code parts which enable the computer to perform said method by using the equations, algorithms, data and calculations described previously.

Viktskattningsenheten år kapabel att kommunicera med andra system hos fordonet för att skicka in och ut signaller via till exempel ett databuss-system 26 såsom en CAN-buss (Controller Area Network) som vanligtvis används för tunga fordon. Det ska emellertid förstås att många andra typer av kommunikationssystem, såsom t ex Flexray, TTCAN och MOST kan vara genomförbara inom föreliggande uppfmnings omfång. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits i samband med en algoritm för att utnyttja Newtons andra lag, ska det förstås att olika algoritmer eller modifikationer kan utnyttjas inom skyddsomfånget. 10 527 573 18 Även om särskilda utlöringsformer har blivit visade och beskrivna hâri i syfte att illustrera och exemplifiera förstås det av fackrnannen inom ' ° ~ ° ~ 1 'm w- ° tel-n-...Lorrradet att de 'Jisade och beflmv" “arslclæ “ ”m” n ßffirrvfinwfiß ÛR-LAILLIÅ. ß) (Å, MGUIUIÅLL QÅULLLÅUÅLÅÛ- kan bytas mot en stor mängd alternativa och/ eller ekvivalenta implementexingar utan att avvika från föreliggande uppfinnings omfång.The weight estimation unit is capable of communicating with other systems of the vehicle to send in and out signals via, for example, a data bus system 26 such as a CAN bus (Controller Area Network) commonly used for heavy vehicles. It is to be understood, however, that many other types of communication systems, such as Flexray, TTCAN and MOST, may be feasible within the scope of the present invention. Although the present invention has been described in connection with an algorithm for utilizing Newton's second law, it is to be understood that various algorithms or modifications may be utilized within the scope of protection. Although specific forms of teaching have been shown and described herein for the purpose of illustrating and exemplifying, it will be understood by those skilled in the art within '° ~ ° ~ 1' m w- ° tel-n -... the line that they 'Jisade and be "“ Arslclæ “” m ”n ßf fi rrv fi nw fi ß ÛR-LAILLIÅ. Ss) (Å, MGUIUIÅLL QÅULLLÅUÅLÅÛ- can be exchanged for a large number of alternative and / or equivalent implementexings without deviating from the scope of the present invention.

Fackmarmen inom teknikornrådet kommer lätt att inse att föreliggande uppñnning skulle kunna implementeras i en stor mängd utföringsfonner, innefattande hárdvaru- och mjukvaru- implementcringar, eller kombinationer därav. Denna ansökning âr avsedd att täcka vilka anpassningar eller variationer som helst av utföringsforrnerna diskuterade häri. Följaktligen definieras föreliggande uppfinning av de bifogade patentkravens lydelser och ekvivalenter därtill.Those skilled in the art will readily appreciate that the present invention could be implemented in a wide variety of embodiments, including hardware and software implementations, or combinations thereof. This application is intended to cover any adaptations or variations of the embodiments discussed herein. Accordingly, the present invention is defined by the wording and equivalents thereof of the appended claims.

Claims (13)

10 15 20 25 30 527 573 19 PATENTKRAV10 15 20 25 30 527 573 19 PATENT REQUIREMENTS 1. Metod för att skatta ett fordons vikt, innefattande följande steg, - erhålla 'lzifcrrrxaticn från ett första sensororgan (23) relaterat till fordonets acceleration och skatta fordonets acceleration baserat på informationen erhállen av det första sensororganet, - erhålla information från ett andra sensororgan (25) relaterat till kraften erhållen från fordonets motor och skatta kraften erhållen från motorn baserat på infomlationen erhållen av det andra sensororganet, - erhålla information från ett tredje sensororgan (32, 34) och skatta befintligt antal hjul på fordonet som âr i kontakt med marken baserat på informationen erhållen av det tredje sensororganet, - skatta kraften som behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen avseende det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken, - skatta kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade kraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från motorn, och - skatta fordonets vikt baserat på den matematisk korrelationen att fordonets vikt är kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen. .A method of estimating the weight of a vehicle, comprising the steps of: - obtaining the accelerator from a first sensor means (23) related to the acceleration of the vehicle and estimating the acceleration of the vehicle based on the information obtained by the first sensor means, - obtaining information from a second sensor means ( 25) related to the force obtained from the engine of the vehicle and estimate the force obtained from the engine based on the information obtained by the second sensor means, - obtain information from a third sensor means (32, 34) and estimate the existing number of wheels on the vehicle in contact with the ground based on the information obtained by the third sensor body, - estimate the force required to surface the vehicle taking into account losses due to the forces required to rotate the wheel of the vehicle based on the estimate of the significant number of wheels in contact with the ground, - estimate the force that moves the vehicle by subtracting the estimated force needed to move the vehicle from the estimated force obtained from the engine, and - estimate the weight of the vehicle based on the mathematical correlation that the weight of the vehicle is the ratio of the force moving the vehicle and the estimated acceleration. . 2. Metod enligt krav 1, varvid informationen för att skatta det befintliga antalet hjul som är i kontakt med marken år baserad åtminstone delvis på om en släpvagn är innefattad i fordonet eller inte. .The method of claim 1, wherein the information for estimating the existing number of wheels in contact with the ground is based at least in part on whether a trailer is included in the vehicle or not. . 3. Metod enligt krav l eller 2, varvid informationen för att skatta det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken âr baserad 10 15 20 25 30 527 573 20 åtminstone delvis på läget för en lyft- och sänkbar axel hos fordonet. .A method according to claim 1 or 2, wherein the information for estimating the existing number of wheels in contact with the ground is based at least in part on the position of a liftable and lowerable axle of the vehicle. . 4. Metod enligt något av kraven 1-3, innefattande steget att, om informationen för att skatta det befintliga antalet hjul är otillräcklig för att genomñra en noggrann skattning, utnyttja känd, tillåten totalvikt för fordonet och kunskap om lasten som varje axel tillåts att bâra för att skatta antalet hjul. .A method according to any one of claims 1-3, comprising the step of, if the information for estimating the existing number of wheels is insufficient to carry out an accurate estimate, utilizing known, permissible total weight of the vehicle and knowledge of the load that each axle is allowed to carry to estimate the number of wheels. . 5. Metod enligt krav 1, där den innefattar steget att sända den uppskattade vikt till styrsystemet för fordonets motor. .The method of claim 1, wherein it comprises the step of sending the estimated weight to the control system of the vehicle engine. . 6. System för att skatta ett fordons (21) vikt innefattande: - ett första sensororgan (23) kapabelt att erhålla information relaterad till fordonets acceleration, - ett andra sensororgan (25) kapabelt att erhålla information relaterad till kraften erhållen från fordonets motor, - ett tredje sensororgan (32, 34) kapabelt att erhålla information avseende befintligt antal hjul på fordonet som är i kontakt med marken, - överföringsorgan (23, 26) för att föra over information från nämnda första, andra och tredje sensororgan till en elektronisk styrenhet (20) innefattande - organ (24) kapabelt att erhålla eller beräkna en skattning av fordonets acceleration baserat på informationen erhållen av det första sensororganet, - organ (24) kapabelt att erhålla eller beräkna en skattning av kraften erhâllen från motom baserat på informationen erhållen av det andra sensororganet, och ~ berâkningsorgan (24) kapabelt att 10 15 20 25 30 527 573 21 skatta det befintliga antalet hjul på fordonet som âr i kontakt med marken baserat på informationen erhållen av det 'tredje sensororganet, beräkna en skattning av kraften som behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen ' av det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken, beräkna en skattning av kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade kraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från fordonet, och beråkna en skattning av fordonets vikt baserat på den matematiska korrelafionen att fordonets vikt år kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen. .A system for estimating the weight of a vehicle (21) comprising: - a first sensor means (23) capable of obtaining information related to the acceleration of the vehicle, - a second sensor means (25) capable of obtaining information related to the force obtained from the engine of the vehicle, - a third sensor means (32, 34) capable of obtaining information regarding the existing number of wheels on the vehicle in contact with the ground, - transfer means (23, 26) for transmitting information from said first, second and third sensor means to an electronic control unit ( Comprising - means (24) capable of obtaining or calculating an estimate of the acceleration of the vehicle based on the information obtained by the first sensor means, - means (24) capable of obtaining or calculating an estimate of the force obtained from the engine based on the information obtained by the second sensor means, and calculating means (24) capable of estimating the existing number of wheels on the vehicle which are not contact with the ground based on the information obtained by the 'third sensor means, calculate an estimate of the force required to move the vehicle taking into account losses due to the forces required to rotate the vehicle's wheels based on the estimate' of the existing number of wheels years in contact with the ground, calculate an estimate of the force moving the vehicle by subtracting the estimated force needed to fl move the vehicle from the estimated force obtained from the vehicle, and calculate an estimate of the vehicle's weight based on the mathematical correlation att that the vehicle's weight is the ratio of the force fl moving the vehicle and the estimated acceleration. . 7. System enligt krav 6, varvid nämnda tredje sensororgan (34) kapabelt att erhålla information om det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken år anordnat att känna av om en släpvagn år innefattad i fordonet .A system according to claim 6, wherein said third sensor means (34) is capable of obtaining information about the considerable number of wheels which are in contact with the ground arranged to detect if a trailer is included in the vehicle. 8. System enligt krav 6, varvid nänmda tredje sensororgan (32) kapabelt att erhålla information om det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken år anordnat att känna av ett låge för en lyft- och sänkbar axel (30) hos fordonet. .A system according to claim 6, wherein said third sensor means (32) is capable of obtaining information about the existing number of wheels which are in contact with the ground arranged to sense a flame for a liftable and lowerable axle (30) of the vehicle. . 9. System enligt krav 6, innefattande lagringsorgan (22) för att lagra infonnation om antalet hjul hos fordonet som år konstant.A system according to claim 6, comprising storage means (22) for storing information about the number of wheels of the vehicle which is constant. 10. System enligt krav 6, innefattande organ (23, 26) för att sända den skattade vikten till styrsystemet för fordonets motor.The system of claim 6, comprising means (23, 26) for transmitting the estimated weight to the control system of the vehicle engine. 11. Datorprogram för att skatta vikten för ett fordon innefattande programinstruktioner för att förmå en elektronisk styrenhet att 10 15 20 25 30 527 573 22 utföra stegen att: - erhålla eller beräkna en skattning av fordonets acceleration baserat på information erhållen av ett första sensororgan (23) relaterat till fordonets acceleration, - erhålla eller beräkna en skattning av kraften erhållen från motorn baserat på information erhållen av ett andra sensororgan (25) relaterat till kraften erhållen från fordonets motor, - erhålla information erhållen av ett tredje sensororgan (32, 34), - skatta befintligt antal hjul på fordonet som år i kontakt med marken baserat på informationen erhållen av nämnda tredje sensororgan, - skatta kraften som behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen av det befintliga antalet hjul som âr i kontakt med marken, - skatta kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade lcraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från motorn, och - skatta fordonets vikt baserat på den matematiska korrelationen att fordonets vikt år kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen.Computer programs for estimating the weight of a vehicle, comprising program instructions for causing an electronic control unit to perform the steps of: - obtaining or calculating an estimate of the acceleration of the vehicle based on information obtained by a first sensor means (23). ) related to the acceleration of the vehicle, - obtaining or calculating an estimate of the force obtained from the engine based on information obtained by a second sensor means (25) related to the force obtained from the engine of the vehicle, - obtaining information obtained from a third sensor means (32, 34), - estimate the existing number of wheels on the vehicle in contact with the ground based on the information obtained by said third sensor means, - estimate the force needed to fl surface the vehicle taking into account losses due to the forces needed to rotate the vehicle's wheels based on the estimate of the existing number of wheels in contact with the ground, - estimate the force which fl moves the vehicle through subtracting the estimated lcraft needed to fl move the vehicle from the estimated force obtained from the engine, and - estimating the vehicle's weight based on the mathematical correlation that the vehicle's weight is the ratio of the force fl moving the vehicle and the estimated acceleration. 12. Datorlåsbart medium innefattande ett datorprogram enligt krav 11.A computer lockable medium comprising a computer program according to claim 11. 13. Elektronisk styrenhet (20), vilken elektronisk styrenhet är anordnad att motta information erhållen av ett första sensororgan (23) relaterat till fordonets acceleration och erhållen av ett andra sensororgan (25) relaterat till kraften erhållen från fordonets motor och information erhållen av ett tredje sensororgan (32, 34) för att skatta befintligt antal hjul på fordonet som är i kontakt med marken, och innefattar processororgan (24) och 527 573 23 lagringsorgan (22) för att lagra instruktioner och parametrar för att skatta ett fordons vikt, vanrid nämnda styrenhets lagringsorgan innefattar ett datorprogram enligt krav 11 .Electronic control unit (20), which electronic control unit is arranged to receive information obtained by a first sensor means (23) related to the acceleration of the vehicle and obtained by a second sensor means (25) related to the force obtained from the engine of the vehicle and information obtained by a third sensor means (32, 34) for estimating the existing number of wheels on the vehicle in contact with the ground, and comprising processor means (24) and 527 573 23 storage means (22) for storing instructions and parameters for estimating the weight of a vehicle, control unit storage means comprises a computer program according to claim 11.
SE0401650A 2004-06-24 2004-06-24 Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle SE527573C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401650A SE527573C2 (en) 2004-06-24 2004-06-24 Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle
PCT/SE2005/000458 WO2006001741A1 (en) 2004-06-24 2005-03-30 Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle
DE112005001072T DE112005001072T5 (en) 2004-06-24 2005-03-30 Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401650A SE527573C2 (en) 2004-06-24 2004-06-24 Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0401650D0 SE0401650D0 (en) 2004-06-24
SE0401650L SE0401650L (en) 2005-12-25
SE527573C2 true SE527573C2 (en) 2006-04-11

Family

ID=32733680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0401650A SE527573C2 (en) 2004-06-24 2004-06-24 Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112005001072T5 (en)
SE (1) SE527573C2 (en)
WO (1) WO2006001741A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7818140B2 (en) * 2008-01-29 2010-10-19 Zf Friedrichshafen Ag System for estimating a vehicle mass
DE102008049766A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Method and measuring unit for determining the weight of a vehicle
TR201102920A2 (en) * 2011-03-28 2011-09-21 İsbak İstanbul Ulaşim Haberleşme Ve Güvenli̇k Teknoloji̇leri̇ Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ On-board real-time weight estimation system using CAN bus
DE102017219879B4 (en) * 2017-11-08 2023-08-24 Audi Ag Method for determining the coefficient of friction of a road surface
DE102018128233A1 (en) * 2018-11-12 2020-05-14 Wabco Gmbh Determination of an axle load of a semi-trailer
CN113392518B (en) * 2021-06-08 2024-05-17 阿波罗智联(北京)科技有限公司 Method and apparatus for estimating vehicle weight

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3843818C1 (en) * 1988-12-24 1990-05-10 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4402529A1 (en) * 1993-02-17 1994-08-18 Fischer Georg Verkehrstechnik Arrangement of measuring equipment on a semi-trailer
US5490063A (en) * 1994-02-07 1996-02-06 Eaton Corporation Control method/system including determination of an updated value indicative of gross combination weight of vehicles
DE19728867A1 (en) * 1997-07-05 1999-01-07 Bosch Gmbh Robert Method of weighing motor vehicle, especially commercial vehicle
DE10148091A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-17 Bayerische Motoren Werke Ag Method for determining the mass of a motor vehicle taking into account different driving situations
DE10235563A1 (en) * 2002-08-03 2004-02-19 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining the vehicle mass

Also Published As

Publication number Publication date
SE0401650L (en) 2005-12-25
WO2006001741A1 (en) 2006-01-05
SE0401650D0 (en) 2004-06-24
DE112005001072T5 (en) 2007-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10071742B2 (en) Determining weight of electric and hybrid vehicles
US8229639B2 (en) System and method for stability control
US8352120B2 (en) System and method for stability control using GPS data
US8244442B2 (en) System and method for stability control of vehicle and trailer
Hunt et al. Parameter measurement for heavy-vehicle fuel consumption modelling
US20110251770A1 (en) Regenerative braking control using a dynamic maximum regenerative braking torque calculation
CN105849514B (en) Estimate the method for vehicle mass and with the vehicle for estimating the device of vehicle mass
US9707909B2 (en) Determination of deviation of vehicle range or fuel economy
US20170198655A1 (en) Control of an internal combustion engine in a vehicle
WO2007139494A1 (en) Device for brake wear assessment
Shakouri et al. Longitudinal vehicle dynamics using Simulink/Matlab
KR100938217B1 (en) Drivability measurement and analysis system
SE527573C2 (en) Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle
US7363118B2 (en) Methods and apparatus for reducing vehicle tire wear
CN102224529B (en) Braking anticipation ability determining system
KR101735723B1 (en) Systematic choice of vehicle specification
JP2016217851A (en) Vehicle mass estimation device and vehicle mass estimation method
CN108473139B (en) Method for determining a measure of brake system usage during vehicle operation
BRPI0916017B1 (en) brake feedback system
Rios et al. Battery electric bus simulator-a tool for energy consumption analysis
LaClair Application of a tractive energy analysis to quantify the benefits of advanced efficiency technologies for medium-and heavy-duty trucks using characteristic drive cycle data
Kolachalama et al. Intelligent vehicle drive mode which predicts the driver behavior vector to augment the engine performance in real-time
Min et al. Direct measurement of powertrain component efficiencies for a light-duty vehicle with a CVT operating over a driving cycle
Boukadida et al. A simple assessment of the dynamics of the road vehicles
Müller-Deile et al. Fuel savings of an electrified semi-trailer in driving tests

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed