一种用于计算车辆总质量的方法及设备技术

本申请提供了一种用于计算车辆总质量的方法，所述方法包括：获取车辆上加速度传感器输出的加速度；获取并根据车轮的结构参数、车轮的驱动参数，计算车轮纵向力合力；根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量。以及一种用于计算车辆总质量的设备等。通过车上的现有设备，获取加速度和车轮纵向力合力，再采用最小二乘法计算并输出车辆总质量，从而在不增加额外硬件设备的情况下，测量出了车辆总质量。

A method and equipment for calculating the total mass of vehicles

【技术实现步骤摘要】
一种用于计算车辆总质量的方法及设备
本申请涉及车辆控制领域，特别是涉及一种用于计算车辆总质量的方法及设备。
技术介绍
车辆总质量在汽车节油、安全控制等方面是一个不可或缺的重要输入参数，准确获得车辆总质量有利于相关控制系统获得更好的应用，也有利于驾驶员控制其驾驶行为以及行驶过程中的风险。一般在计算汽车总质量时，可通过在各个车轮上安装对应的空气弹簧，该空气弹簧内设有测量压力的气压传感器，用于测量汽车实时的质量。这种做法需要在四个车轮上增设气压传感器，增加了硬件成本以及维修成本。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于计算车辆总质量的方法，此外，还提供一种道路车辆超载检测方法、一种用于计算车辆总质量的设备、电子设备及计算机可读存储介质。一种用于计算车辆总质量的方法，包括：获取车辆上加速度传感器输出的加速度；获取并根据车轮的结构参数、车轮的驱动参数，计算车轮纵向力合力；根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量。在一个实施例中,所述根据车轮的结构参数、车轮的驱动参数，计算车轮纵向力合力的公式为：其中，Ti为车轮的驱动力矩，Jw为车轮的转动惯量，ωi为各车轮的角速度，R为车轮半径。在一个实施例中,所述根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量的函数模型为：其中，车轮纵向力合力为Ti为车轮的驱动力矩，Jw为车轮的转动惯量，ωi为各车轮的角速度，R为车轮半径，αx为加速度，Fr为阻力值，M为车辆总质量。在一个实施例中，所述根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量的步骤，包括：获取预设质量；在所述加速度小于第一设定阈值时，根据所述预设质量，按照所述车辆总质量的函数模型计算车辆的第一阻力值，其中所述第一阻力值为所述车辆总质量的函数模型中的Fr；在所述加速度大于第二设定阈值时，根据所述第一阻力值，按照所述车辆总质量的函数模型计算并输出所述车辆总质量，所述车辆总质量为所述车辆总质量的函数模型中的M；其中，所述第一设定阈值小于或等于所述第二设定阈值，所述第一设定阈值的范围为0.4m/S2-0.6m/S2，所述第二设定阈值的范围为1.0m/S2-1.5m/S2。在一个实施例中，所述预设质量包括车辆的半载质量、整备质量或满载质量。在一个实施例中，所述获取预设质量的步骤包括：获取车辆的半载质量、整备质量或满载质量；在所述加速度小于第三设定阈值时，根据所述车辆的半载质量、整备质量或满载质量，按照所述车辆总质量的函数模型计算车辆的第二阻力值，其中所述第二阻力值为所述车辆总质量的函数模型中的Fr；在所述加速度大于第四设定阈值时，根据所述第二阻力值，按照所述车辆总质量的函数模型计算获得所述预设质量；所述预设质量为所述车辆总质量的函数模型中的M；其中，所述第三设定阈值小于或等于所述第四设定阈值。在一个实施例中，还包括：检测车辆启动信号或关门信号；若检测到所述车辆启动信号或关门信号，则进入所述获取车辆上加速度传感器输出的加速度的步骤。一种道路车辆超载检测方法，包括：获取车辆的最大可承受质量，以及上述输出的所述车辆总质量；若所述车辆总质量大于所述最大可承受质量，则获取所述车辆的位置信息和车牌信息；将获取到的所述车辆的位置信息和车牌信息导入指定数据库中。一种用于计算车辆总质量的设备，包括：加速度获取模块，用于获取车辆上加速度传感器输出的加速度；纵向力获取模块，获取并根据车轮的结构参数、车轮的驱动参数，计算车轮纵向力合力；计算模块，用于根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量。一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的用于计算车辆总质量的方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的用于计算车辆总质量的方法的步骤。在本申请中，通过车上的现有设备，获取加速度和车轮纵向力合力，再采用最小二乘法计算并输出车辆总质量，从而在不增加额外硬件设备的情况下，测量出了车辆总质量。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一实施例提供的一种用于计算车辆总质量的方法的步骤流程图；图2为本申请一实施例中根据加速度和车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量的改进步骤流程图；图3为本申请另一实施例提供的一种用于计算车辆总质量的方法的步骤流程图；图4为本申请一实施例提供的一种用于计算车辆总质量的设备的结构框图；图5为本申请一实施例中提供的一种道路车辆超载检测方法的步骤流程图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1为本申请一实施例提供的一种用于计算车辆总质量的方法的步骤流程图，包括：步骤102：获取车辆上加速度传感器输出的加速度。其中，车辆可以包括燃油车、电动车和混动车等。车辆上可包括车体、车底架、行走部和制动装置等部分组成，具体地，还可包括加速度传感器、电控机械自动变速器(AMT)、安全气囊、报警灯、CAN(ControllerAreaNetwork的简称，即控制器局域网络)总线、处理器等。加速度传感器、电控机械自动变速器(AMT)、安全气囊、报警灯、CAN总线与处理器之间可以通过CAN总线网络通信连接，则加速度传感器输出的加速度可以实时通过CAN总线传输到处理器，处理器处理后输出对应的控制信号至电控机械自动变速器(AMT)、安全气囊、报警灯等，进而使车辆执行相应的操作。例如，电控机械自动变速器(AMT)换挡策略制定时需要考虑车辆是空车或者满载，由于车辆质量不同，换挡点也不相同。所以AMT实时得到车辆的质量信息，根据车辆的质量调整换挡点才能确保换挡性能的准确。或者，在急刹车的情况下，一般制动时间都比较短，汽车速度急剧减小，因此加速度值较大。从加速度传感器的输出情况来看，加速度的变化有一个明显的突变的过程。通过对比较很容易判断是否是紧急刹车，一旦出现类似情况，制动车辆上的防追尾系统会将检测到的信息通过车后的报警灯，提示后排车辆注意保持车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于计算车辆总质量的方法，其特征在于，包括：/n获取车辆上加速度传感器输出的加速度；/n获取并根据车轮的结构参数、车轮的驱动参数，计算车轮纵向力合力；/n根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于计算车辆总质量的方法，其特征在于，包括：
获取车辆上加速度传感器输出的加速度；
获取并根据车轮的结构参数、车轮的驱动参数，计算车轮纵向力合力；
根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车轮的结构参数包括车轮半径和车轮的转动惯量；所述车轮的驱动参数包括驱动力矩和角速度，所述根据车轮的结构参数、车轮的驱动参数，计算车轮纵向力合力的公式为：



其中，Ti为车轮的驱动力矩，Jw为车轮的转动惯量，ωi为各车轮的角速度，R为车轮半径。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量的函数模型为：



其中，车轮纵向力合力为Ti为车轮的驱动力矩，Jw为车轮的转动惯量，ωi为各车轮的角速度，R为车轮半径，αx为加速度，Fr为阻力值，M为车辆总质量。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度和所述车轮纵向力合力，采用最小二乘法计算并输出车辆总质量的步骤，包括：
获取预设质量；
在所述加速度小于第一设定阈值时，根据所述预设质量，按照所述车辆总质量的函数模型计算车辆的第一阻力值，其中所述第一阻力值为所述车辆总质量的函数模型中的Fr；
在所述加速度大于第二设定阈值时，根据所述第一阻力值，按照所述车辆总质量的函数模型计算并输出所述车辆总质量，所述车辆总质量为所述车辆总质量的函数模型中的M；
其中，所述第一设定阈值小于或等于所述第二设定阈值，所述第一设定阈值的范围为0.4m/S2-0.6m/S2，所述第二设定阈值的范围为1.0m/S2-1.5m/S2。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设质量包括车辆的半载质量、整备质量或满载质量。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉玉波，凌和平，董莹，田果，邹林利，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44