一种基于高频信息提取的整车质量估算方法技术

本发明专利技术涉及一种基于高频信息提取的整车质量估算方法，其包括以下步骤：整车控制器控制信号采集模块实时采集加速度传感器、驱动力传感器和方向盘转角传感器在车辆行驶过程中的信号，并将采集信号同时发送到行驶状态判断模块；行驶状态判断模块根据采集的方向盘转角信号对车辆的行驶状态进行判断；高频信息提取模块根据获得的信号分析车辆的纵向动力学模型，对车辆的纵向动力学模型中的加速度进行微分计算，并获取纵向加速度信号和驱动力信号的高频信息，得到整车质量初步估算公式；采用最小二乘法估算方法对整车的真实质量进行近似；完成一次整车质量估算后，信号采集模块根据设定的采样间隔实时，重复上述计算步骤，对各采样时刻的整车质量进行实时估算，直到车辆熄火。本发明专利技术可以广泛应用于各种车辆的质量估算中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种整车质量估算方法，特别是关于一种在车辆行驶过程中对车辆的整车质量进行实时估算的基于高频信息提取的整车质量估算方法。
技术介绍
现代车辆控制系统包括有多个子系统，在行驶过程中对车辆的实时控制效果不仅仅取决于车辆自身的控制器，而且还需要知道实时的车辆参数，车辆参数的估算通常需要考虑车辆装载情况和车辆行驶情况，如果在车辆行驶过程中可以对车辆的某些参数进行实时准确估算，将会提高整个车辆的控制精度，有效改善控制效果。在车辆的行驶过程中，车辆的整车质量估算是非常重要的，如果整车质量估计偏差较大，车辆控制器所依赖的模型将会不准确，各种主动安全控制效果都将会变差，这在重载卡车中表现得尤为明显。现有的整车估算方法，都是通过同时采集车辆的各个参数对整车质量进行估算，此种质量估算方法依赖车辆各个参数的测量精度，例如风阻系数、坡度、迎风面积和路面阻力等，如果上述参数无法获得或者获得的精度不高，均无法对车辆的质量进行实时估算，但是在车辆实际行驶过程中，上述参数的估算本身都比较困难，以坡度为例由于坡度的变化不是独立的，是与车辆的其它参数相耦合的，即坡度变化的同时，车辆的其它参数也要发生变化，因此在整车质量估算过程中同时采用多个同时发生变化的参数对车辆质量进行估算往往会导致对车辆实时质量估算精度不高，综上所述，现有的车辆估算方法无法避免车辆的各个参数估算不精确，从而对整车质量估算带来的不利影响。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种依赖车辆参数信息少且能够有效提高车辆质量估算精度的基于高频信息提取的整车质量估算方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案，其包括以下步骤1)设置一包括有加速度传感器、驱动力传感器、方向盘转角传感器和质量计算系统的整车质量估算系统，质量计算系统包括有信号采集模块、行驶状态判断模块、高频信息提取模块和最小二乘法质量估计模块；2)整车控制器控制信号采集模块实时采集加速度传感器、驱动力传感器和方向盘转角传感器在车辆行驶过程中的信号，并将采集的所有信号同时发送到行驶状态判断模块；行驶状态判断模块根据采集的方向盘转角信号对车辆的行驶状态进行判断，如果车辆处于转向行驶状态，此时不对车辆质量进行估算；如果车辆处于直线行驶状态，对车辆的质量进行估算，此时行驶状态模块将纵向加速度信号和驱动力信号同时发送到高频信息提取模块；3)高频信息提取模块根据获得的 纵向加速度信号和驱动力信号分析车辆的纵向动力学模型，对车辆的纵向动力学模型中的加速度进行微分计算，并获取纵向加速度信号和驱动力信号的高频信息，得到整车质量初步估算公式；4)采用最小二乘法估算方法对整车的真实质量进行近似，利用当前采样时刻的测量值对上一采样时刻的质量估计值进行修正；5)完成一次整车质量估算后，信号采集模块根据设定的采样间隔实时采集加速度传感器、驱动力传感器和方向盘转角传感器在车辆行驶过程中的信号，重复上述步骤2) 4)对各采样时刻的整车质量进行实时估算，直到车辆熄火。步骤3)整车质量初步估算公式为F* = mvx式中为纵向加速度高频信息为驱动力的高频信息，m为车辆的质量为近似等于。所述步骤4)中最小二乘法采用的目标函数权利要求1.，其包括以下步骤 1)设置一包括有加速度传感器、驱动力传感器、方向盘转角传感器和质量计算系统的整车质量估算系统，质量计算系统包括有信号采集模块、行驶状态判断模块、高频信息提取模块和最小二乘法质量估计模块； 2)整车控制器控制信号采集模块实时采集加速度传感器、驱动力传感器和方向盘转角传感器在车辆行驶过程中的信号，并将采集的所有信号同时发送到行驶状态判断模块；行驶状态判断模块根据采集的方向盘转角信号对车辆的行驶状态进行判断，如果车辆处于转向行驶状态，此时不对车辆质量进行估算；如果车辆处于直线行驶状态，对车辆的质量进行估算，此时行驶状态模块将纵向加速度信号和驱动力信号同时发送到高频信息提取模块； 3)高频信息提取模块根据获得的纵向加速度信号和驱动力信号分析车辆的纵向动力学模型，对车辆的纵向动力学模型中的加速度进行微分计算，并获取纵向加速度信号和驱动力信号的高频信息，得到整车质量初步估算公式； 4)采用最小二乘法估算方法对整车的真实质量进行近似，利用当前采样时刻的测量值对上一采样时刻的质量估计值进行修正； 5)完成一次整车质量估算后，信号采集模块根据设定的采样间隔实时采集加速度传感器、驱动力传感器和方向盘转角传感器在车辆行驶过程中的信号，重复上述步骤2) 4)对各采样时刻的整车质量进行实时估算，直到车辆熄火。2.如权利要求I所述的，其特征在于步骤3)整车质量初步估算公式为3.如权利要求I或2所述的，其特征在于所述步骤4)中最小二乘法采用的目标函数K(Aw)为全文摘要本专利技术涉及，其包括以下步骤整车控制器控制信号采集模块实时采集加速度传感器、驱动力传感器和方向盘转角传感器在车辆行驶过程中的信号，并将采集信号同时发送到行驶状态判断模块；行驶状态判断模块根据采集的方向盘转角信号对车辆的行驶状态进行判断；高频信息提取模块根据获得的信号分析车辆的纵向动力学模型，对车辆的纵向动力学模型中的加速度进行微分计算，并获取纵向加速度信号和驱动力信号的高频信息，得到整车质量初步估算公式；采用最小二乘法估算方法对整车的真实质量进行近似；完成一次整车质量估算后，信号采集模块根据设定的采样间隔实时，重复上述计算步骤，对各采样时刻的整车质量进行实时估算，直到车辆熄火。本专利技术可以广泛应用于各种车辆的质量估算中。文档编号B60W40/13GK102627108SQ20121010514公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日专利技术者戴一凡, 李克强, 杨殿阁, 王建强, 罗禹贡, 褚文博, 连小珉, 郑四发 申请人:清华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗禹贡，褚文博，李克强，戴一凡，连小珉，王建强，郑四发，杨殿阁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：