车辆质量估算方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆质量估算方法，包括以下步骤：(1)将车辆质量设定为m维的向量，将路面坡度设定为n维的向量，以形成m×n矩阵；(2)建立车辆质量、路面坡度和车辆纵向加速度之间的车辆运动平衡模型；(3)根据m×n矩阵和车辆运动平衡模型计算车辆纵向加速度的理论值；(4)将计算得到的车辆纵向加速度的理论值与实测的车辆纵向加速度的真实值进行比对，并根据比对结果确定车辆质量的估算值。本发明专利技术可以准确估算出车辆当前的整车质量，能够为主动安全控制系统提供准确的质量输入参数，提高了主动安全控制系统的控制精度，保障了车辆的行车安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆主动安全控制
，特别涉及一种。
技术介绍
作为现代社会中的一种主要代步工具和运输工具，车辆例如汽车深刻地融入了人们的生活，同时也带来了很多问题，其中汽车安全是最不容忽视的。随着电子信息技术和现代控制理论在汽车产业的结合渗透，汽车安全控制领域的新概念和方法层出不穷，汽车的安全配置已经不再是安全带这样单一的配件，更多的配件和电控系统被集成起来，形成互不相同但又互相交叉的综合系统，汽车安全技术已经开始渗透到汽车的各个部分。对于汽车的主动安全控制技术，如车辆电子稳定性控制系统、汽车防侧翻控制系统等，系统需要根据车载的各种传感器(如轮速传感器、侧向加速度传感器等)和其他的电子控制系统(如发动机管理系统等)的信息来估算车辆的运行状态，而估算车辆运行状态时经常需要整车质量这一参数。然而，汽车的整车质量会随着载荷的变化而变化，尤其是客车和货车，很难事先确定，使得主动安全控制系统对车辆状态的估算不够准确，导致系统控制精度不够，控制失效，甚至严重影响到车辆的行车安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以解决由于车辆质量难以确定而导致的主动安全控制技术准确性低的问题。 本专利技术实施例提出的一种，包括以下步骤(I)将车辆质量设定为m维的向量，将路面坡度设定为η维的向量，以形成mXn矩阵；⑵建立车辆质量、路面坡度和车辆纵向加速度之间的车辆运动平衡模型；(3)根据mXn矩阵和车辆运动平衡模型计算车辆纵向加速度的理论值；(4)将计算得到的车辆纵向加速度的理论值与实测的车辆纵向加速度的真实值进行比对，并根据比对结果确定车辆质量的估算值。依照本专利技术较佳实施例所述的，车辆质量、路面坡度和车辆纵向加速度之间的该车辆运动平衡模型例如为r π · I l.-l,. ω sin(a + a )V, =T7(——^-Fb-FJ-S-——-M rgcos a,其中，&为车辆纵向加速度，M为车辆质量，Ttq为发动机输出在飞轮上的转矩，Ien为传动系转动惯量，‘为发动机转动加速度，&为车轮半径和传动比的比值，Fb为制动力，Fw为空气阻力，g为重力加速度，α为道路坡度的角度值，a f=arctan(f)，f为滚动阻力系数。依照本专利技术较佳实施例所述的，车轮半径和传动比的比值&例如利用以下公式计算获得 古其中，ig为变速器传动比，L为主减速器传动比，ητ为传动效率，rw为车轮半径(滚动半径)。依照本专利技术较佳实施例所述的，Fb制动力例如利用以下公式计算获得Fb=KbCbrkPbrk其中，Kb为制动踏板开度，Cbrk为制动器常数，Pbrk为制动压力。依照本专利技术较佳实施例所述的，Fw空气阻力例如利用以下公式·计算获得Fw=^DApv其中，Cd为风阻系数，A为迎风面积，P为空气密度，Vx为车辆纵向速度。依照本专利技术较佳实施例所述的，前述将计算得到的车辆纵向加速度的理论值与实测的车辆纵向加速度的真实值进行比对，并根据比对结果确定车辆质量的估算值时，例如包括步骤(I)找出与车辆纵向加速度的真实值最接近的车辆纵向加速度的理论值；(2)将计算该车辆纵向加速度的理论值时所采用的车辆质量作为车辆质量的估算值。依照本专利技术较佳实施例所述的，前述将车辆质量设定为m维的向量例如包括步骤(I)设定车辆质量的变化范围；(2)设定车辆质量的变化间隔；(3)根据变化范围和变化间隔，将车辆质量设定为m维的向量。依照本专利技术较佳实施例所述的，前述将路面坡度设定为η维的向量例如包括步骤(I)设定路面坡度的变化范围；(2)设定路面坡度的变化间隔；(3)根据变化范围和变化间隔，将路面坡度设定为η维的向量。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是结合由车辆质量和路面坡度所构成的mXn矩阵以及车辆运动平衡模型，可以准确估算出车辆当前的整车质量，从而为主动安全控制系统提供准确的质量输入参数，提高了主动安全控制系统的控制精度，保障了车辆的行车安全。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图I为本专利技术实施例的一种实施流程图；图2为利用本专利技术实施例估算车辆质量的过程示意图。具体实施例方式为更进一步阐述本专利技术达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的其具体实施方式、方法、步骤及功效，详细说明如后。有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。本专利技术的主要思想是将车辆质量和路面坡度这两个未知量分别设定为m维和η维的向量，组成mXn矩阵，并将其中每个元素都代入车辆运动平衡模型方程式中计算整车纵向加速度的理论值，然后通过对计算所得的车辆纵向加速度与传感器实测的车辆纵向加速度进行比对，从而估算出车辆当前的实际整车质量。本专利技术中所述的纵向是指车辆行驶的方向。以下结合图及图2具体说明本专利技术的较佳实施例。请参见图1，其为本专利技术实施例的一种实施流程图，其主要包括以下步骤 步骤SI :将车辆质量设定为m维的向量，将路面坡度设定为η维的向量，以形成mXn矩阵。行驶过程中的车辆质量和路面坡度是两个未知量，不能直接求解，但车辆质量和路面坡度的变化是有一定范围的。在建立mX η矩阵时，可以先设定车辆质量和路面坡度的变化范围及变化间隔，然后根据变化范围及变化间隔，设定车辆质量为m维的向量，和路面坡度为η维的向量，从而便能建立mXn矩阵。众所周知，路面坡度通常有两种表示方式一种是利用角度值(以度数表示)来表示，另一种则是以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值(也即角度值的正切值)的百分数来表示，两种表示方式之间可以相互转换。具体来说，车辆质量的变动范围随车型的不同而不同，假设设定为(Ml，M2)，将其变化间隔设为20千克(Kg)。设定路面坡度为(_G，G)%，间隔为O. 5%。则车辆质量和路面坡度的维数分别为 m= (M2-M1 )/20+1,n= (G%-(_G%) )/0. 5%+l=4G+l，从而形成一个 mXn 矩阵。步骤S2 :建立车辆质量、路面坡度和车辆纵向加速度之间的车辆运动平衡模型。本专利技术实施例优选的车辆运动平衡模型为以下公式(I)「 πω, s\n(a + a.)V, =TTi———-Fb-FJ-g---……(I) M rgcosa,在公式⑴中，k为纵向加速度，M为车辆质量；Ttq为发动机输出在飞轮上的转矩，驱动模式下为正，制动模式下为负，发动机管理系统会将这一转矩值按照其事先制定的协议发送到CAN总线上，使用时可以从CAN总线上按照同样的协议进行读取并还原为转矩值为传动系转动惯量，为常数为发动机转动加速度(也即发动机转速对时间求导)，发动机转速可通过安装在发动机曲轴上的转速传感器测出；rg为车轮半径和传动比的比值，Fx为制动力，Fw为空气阻力，g为重力加速度；α为道路坡度的角度值，其可通过对路面坡度变化范围(-G，G) %中的取值求反正切值获得；a 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆质量估算方法，其特征在于，包括以下步骤：将车辆质量设定为m维的向量，将路面坡度设定为n维的向量，以形成一m×n矩阵；建立车辆质量、路面坡度和车辆纵向加速度之间的一车辆运动平衡模型；根据该m×n矩阵和该车辆运动平衡模型计算车辆纵向加速度的理论值；将计算得到的车辆纵向加速度的理论值与实测的车辆纵向加速度的真实值进行比对，并根据比对结果确定车辆质量的估算值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红梅，竺福庆，彭鸿，门永新，赵福全，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：