CN108189843A - 一种汽车重量的估算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车重量的估算方法，包括***初始化、周期划定、信息获取、计算车重、结束等步骤。通过对车重的估算，获得车重信息，并将信心应用至AEB***的控制运算中，实现汽车主动制动距离的精准控制。该套方法控制简单，估算准确度高。

Description

一种汽车重量的估算方法
技术领域
本发明涉及汽车设计与仿真领域，具体涉及一种利用车辆运行状态估算汽车重量的方法。
背景技术
在汽车工业的发展过程中，一直在强调汽车安全，在汽车被动安全拥有一套成熟的体系后，汽车的主动安全成为很多汽车厂商的技术发展核心，通过主动安全技术来避免事故的发生，再通过被动安全的保护来提高汽车的综合安全性能。汽车的主动安全技术发展已久，随着ABS(Antilock Brake System)等技术的普及，自动紧急制动(Auto EmergencyBraking，AEB)***被认为是现阶段可以防止由驾驶员疏忽或者前车非正常紧急制动造成的碰撞伤害最有效的功能***之一。
随着AEB的发展，其在商用车上的应用受到人们的重视，从2013年开始，欧洲商用车都必须按照规定配备AEB***，我国也在抓紧制定AEB***相关强制安装规定。
AEB***采用雷达测出与前车或者障碍物的距离，然后利用数据分析模块将测出的距离与警报距离、安全距离进行比较，小于警报距离时就进行警报提示，而小于安全距离时即使在驾驶员没有来得及踩制动踏板的情况下，AEB***会自动制动。当汽车重量过大，其伴随的惯性也会随之增大，会严重增加整车在相同制动力下的制度距离，影响到AEB***的制动效果。所以计算出相对较为精准的汽车重量，可有效提升AEB的制动精准度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种汽车重量的估算方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种汽车重量的估算方法，其包括以下步骤：
a.***初始化：初始化条件，***进入初始化，最终车重输出为空载车重；
b.周期划定：汽车起步后，以车辆一个加速过程为一周期，将汽车运营周期分为第一周期、第二周期、第三周期......第n周期；
c.信息获取：设定固定采集频率，通过计算获取车辆加速度a与牵引力F；
d.计算车重：通过上述步骤获的信息，计算出最终车重；
e.结束：符合结束条件，跳出车重估计值，车重清零。
其中，将***初始化条件设定为车辆启动。所述的周期划定条件在一个完整的加速周期，车辆出现制动，则该周期结束；当进入下一加速阶段，则划定为下一周期。将信息获取的采集频率设定为10Hz。
其中，上述的信息获取步骤包括：
a.信息采集：
限定信息采集有效条件：
车辆处于加速状态；
车辆应具有一定速度。
信息采集项：
以固定频率采集车辆采集周期内的初始车速v0，实时车速v，采集周期时间t，采集电机/发动机转矩Ttq、传动比i、传动***机械效率η、车轮半径r；
b.计算：利用公式a＝(v-v0)/t，计算车辆加速度a；
利用公式F＝Ttqiη/r，计算牵引力F；
其中，计算平均车重步骤包括：
a.计算实时车重：通过公式m＝F/a对每个周期的实时车重值进行计算，其中：
m为汽车的重量；
F为汽车牵引力；
a是车辆运行时的加速度；
b.计算移动平均车重：通过公式m1＝(m11+m12+......+m1n)/n1，获取移动平均车重，其中：
m1为移动平均车重；
m11、m12......m1n为获取的实时车重值；
n1，为获取的实时车重值数量；
c.计算平均车重：通过公式M1＝(m1+m2+……+mn)/n2，获取平均车重，其中：
M1，为平均车重；
m1，、m2……mn为获取的移动平均车重值；
n2是获取的移动平均车重值数量；
d.计算最终车重：通过公式M＝(M1+M2+……+Mn)/n3，获取最终车重，其中：
M为最终车重；
M1、M2……Mn为获取的平均车重值；
n3是获取的平均车重值数量；
上述的移动平均车重值采用冒泡排序的方法计算。
附图说明
图1为周期划定示意图
图2为车重估计总体流程图
图3为车重估计流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的汽车重量估算方法进行详细说明。
图1是对汽车重量估算方法流程进行全面的介绍，其主要分为初始化模块101、车重估计201、停止车重估计301、停车时间统计401与清空所有估计值501五个模块。
图2是汽车周期划定的示意图，由图可知，根据车辆的每一个加速过程分为第一周期、第二周期……第n周期。
一、初始化模块101主要包括以下步骤：
1.***初始化：当车辆启动后，初始车重默认为汽车空载车重，此时，最终车重输出为初始车重；
2.周期划定：所述的周期划定条件在一个完整的加速周期，车辆出现制动，则该周期结束；当进入下一加速阶段，则划定为下一周期。
当车辆不在加速时，车辆该周期结束，当车辆再次加速时，车辆进入到下一周期。从而可以将车辆整个运行周期根据信息采集阶段可分为第一周期、第二周期、第三周期……第n周期。
3.信息获取：
对一个信息采集周期的初始车速v0，实时车速v，采集周期时间t，采集电机/发动机转矩Ttq、传动比i、传动系机械效率n、车轮半径r的信息进行获取，通过上述采集信息，利用公式a＝(v-v。)/t，计算车辆加速度a，利用公式F＝Ttqin/r，计算牵引力F，采集频率设置为10Hz。
二、车重估计模块201，如图3所示，主要包括筛选有效信息阶段202、实时车重计算阶段203、移动平均车重计算阶段204、平均车重计算阶段205、最终车重计算阶段206与结束207，其流程步骤包括：
1.筛选有效信息阶段202：该模块主要设定了筛选有效信息的条件：
a.车辆处于加速过程；
b.车辆具有一定速度，对该速度可以进一步限定范围。如：车辆速度处于1—100km/h、10—100 km/h或是20—100 km/h；
当满足上述两个条件时，车辆获取信息有效，并进入到实时车重计算阶段203；
当不满足上述两个条件时，车辆直接跳至平均车重计算阶段205，并进一步验证实时车重统计时间，如果时间>5s，则标记为有效并继续按计算流程向下计算；如果时间≤5s，***返回至筛选有效信息阶段202，重新获取信息。
2.实时车重计算阶段203：
该阶段通过公式m＝F/a对实时车重进行计算，如果实时车重在统计范围内，则将该实时车重记录，如果计算的实时车重不在设定的统计范围内，***返回至筛选有效信息阶段202，重新获取信息。
3.移动平均车重计算阶段204：
该阶段采用了冒泡排序的平均计算方法进行移动平均车重的计算，如：
m1＝(mll+m12+m13+……+mlN)/N1；
m2＝(m12+m13+m14+m15+mi(N+i))/N1；
m3＝(m13+m14+m15+m16+m1(N+2))/Nl：
……
每当计算完成后，***对计算的移动平均值进行记录。
4.平均车重计算阶段205：
首先对移动平均车重计算阶段204计算移动平均车重的个数进行检测，当时间>5s时，则继续通过求取平均值的方法计算平均车重，公式如：
M1＝(m1+m2+m3+……+mt)/t，并将所获得的平均车重值记录在***中。
上述计算得到的移动平均车重记录值清零。
5.最终车重计算阶段206：
当计算的平均车重值个数≥N2个时，则通过求平均数计算的方法计算最终车重，替代原有计算最终车重值，将原有计算得到的平均车重值清零。
当计算的平均车重值个数<N2个时，则返回至筛选有效信息阶段202，重新判断条件是否符合，获取实时车重信息。
6.结束207：当获得实时车重信息后，符合估算结束条件，结束估算。
其中***初始化条件设定为车辆启动。
三、估算***程序的跳出，当车辆熄火后，则汽车跳出车重估算程序，下次启动时重新进入初始化。

Claims (7)

1.一种汽车重量的估算方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.***初始化：初始化条件，***进入初始化，最终车重输出为空载车重；
b.周期划定：汽车起步后，以车辆一个加速过程为一周期，将汽车运行周期分为第一周期、第二周期、第三周期......第n周期；
c.信息获取：设定固定采集频率，通过计算获取车辆加速度a与牵引力F；
d.计算车重：通过上述步骤获得信息，计算出最终车重；
e.结束：符合结束条件，跳出车重估计流程。
2.根据权利要求1所述的汽车重量的估算方法，所述的***初始化条件设定为车辆启动。
3.根据权利要求1所述的汽车重量的估算方法，所述的周期划定条件在一个完整的加速周期，车辆出现制动，则该周期结束；当进入下一加速阶段，则划定为下一周期。
4.根据权利要求1所述的汽车重量的估算方法，所述的信息获取的采集频率设定为10Hz。
5.根据权利要求1～4任一权利要求所述的汽车重量的估算方法，所述的信息获取步骤包括：
a.信息采集：
限定信息采集有效条件：
车辆处于加速状态；
车辆应具有一定速度。
信息采集项：
以固定频率采集车辆采集周期内的初始车速v0，实时车速v，采集周期时间t，采集电机/发动机转矩Ttq、传动比i、传动***机械效率η、车轮半径r；
b.计算：利用公式a＝(v-v0)/t，计算车辆加速度a；
利用公式F＝Ttqiη/r，计算牵引力F。
6.根据权利要求5所述的汽车重量的估算方法，计算平均车重步骤包括：
a.计算实时车重：通过公式m＝F/a对汽车的每个周期的实时车重进行计算，其中：
m为汽车的重量；
F为汽车牵引力；
a是车辆运行时的加速度；
b.计算移动平均车重：通过公式m1＝(m11+m12+......+m1n)/n1，获取移动平均车重，其中：
m1为移动平均车重；
m11、m12......m1n为获取的实时车重值；
n1为获取的实时车重值数量；
c.计算平均车重：通过公式M1＝(m1+m2+......+mn)/n2，获取平均车重，其中：
M1为平均车重；
m1、m2......mn为获取的移动平均车重值；
n2是获取的移动平均车重值数量；
d.计算最终车重：通过公式M＝(M1+M2+......+Mn)/n3，获取最终车重，其中：
M为最终车重；
M1、M2......Mn为获取的平均车重值；
n3是获取的平均车重值数量。
7.根据权利要求6所述的汽车重量的估算方法，所述的移动平均车重值采用冒泡排序的方法计算。
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