CN113607251A - 一种车辆载重测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆载重测量方法及装置，其方法包括：根据待测车辆的型号设置待测车辆的第一参数；控制待测车辆的车速达到预设车速区间，根据预设采样间隔从车载CAN总线上获取报文，根据报文获取第二参数；以预设采样间隔，结合车载电子地图从车载CAN总线上获取待测车辆所行使道路的第三参数；对第二参数和第三参数进行数字滤波，将数字滤波后的第二参数和第三参数结合第一参数计算得到待测车辆的载重值。本发明实施例通过采用待测车辆的多个车载总线数据作为测量测量载重的计算依据，不需要根据不同的车型进行多次标定以及在车架上安装应变片进行载重测量，可适用于多种车型，能够在提高测量效率的同时，有效提高车辆载重的测试准确性。

Description

一种车辆载重测量方法及装置

技术领域

本发明涉及载重检测技术领域，尤其是涉及一种车辆载重测量方法及装置。

背景技术

当前的车辆载重测量是将应变片安装在车辆的悬架附近，不同的载重情况下，应变片会产生的不同变形，使其电阻特性附着载重而变化，通过将此应变片接入电桥测量电路，得到不同的电压输出以表征不同的载重数据。然而，现有的车辆载重测量方法需要将应变片安装在车架，在裸露环境下应变片的性能迅速下降甚至损坏，最终导致车辆的载重测量误差过大或无法测量。

发明内容

本发明提供了一种车辆载重测量方法及装置，以解决现有的车辆载重测量方法其应变片的性能容易损坏，导致车辆的载重测量误差过大或无法测量的问题。

本发明的一个实施例提供了一种车辆载重测量方法，包括：

根据待测车辆的型号设置所述待测车辆的第一参数，并重启所述待测车辆，加载所述第一参数，其中，所述第一参数包括主减速器的传动比、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积、汽车旋转质量换算系数和传动***的机械效率；

控制所述待测车辆的车速达到预设车速区间，根据预设采样间隔从车载CAN总线上获取报文，根据所述报文获取第二参数，其中，所述第二参数包括发动机输出扭矩、行驶车速、行驶加速度和变速器传动比；

以所述预设采样间隔，结合车载电子地图从所述车载CAN总线上获取所述待测车辆所行使道路的第三参数，其中，所述第三参数包括滚动阻力系数和坡度角；

对所述第二参数和第三参数进行数字滤波，将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数计算得到所述待测车辆的载重值。

进一步的，所述将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数计算得到所述待测车辆的载重值，具体为：

将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数得到行驶方程式：

其中，T_tq为发动机的输出扭矩，i_g为变速器传动比，i_o为主减速器的传动比，η为传动***的机械效率，r为车轮半径，m为待测车辆的载重值，g为重力加速度，，f为滚动阻力系数，α为坡度角，C_D是空气阻力系数，A是迎风面积，u_a为行驶车速，a为行驶加速度，δ为汽车旋转质量换算系数；

根据所述行驶方程式以及第一参数、第二参数和第三参数的值，计算得到待测车辆的载重值。

进一步的，采用算数平均值滤波方法对所述第二参数和所述第三参数进行数字滤波。

进一步的，采用中值滤波方法对所述第二参数和所述第三参数进行数字滤波。

进一步的，将待测车辆的当前行驶车速与上一采样间隔的行驶车速的差值，除以所述预设采样间隔计算得到所述待测车辆的行驶加速度。

进一步的，所述预设采样间隔的区间为0.01秒至0.1秒。

进一步的，所述预设车速区间为时速35公里至时速45公里。

本发明的另一实施例提供了一种车辆载重测量装置，包括：

第一参数加载模块，用于根据待测车辆的型号设置所述待测车辆的第一参数，并重启所述待测车辆，加载所述第一参数，其中，所述第一参数包括主减速器的传动比、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积、汽车旋转质量换算系数和传动***的机械效率；

第二参数获取模块，用于控制所述待测车辆的车速达到预设车速区间，根据预设采样间隔从车载CAN总线上获取报文，根据所述报文获取第二参数，其中，所述第二参数包括发动机输出扭矩、行驶车速、行驶加速度和变速器传动比；

第三参数获取模块，用于以所述预设采样间隔，结合车载电子地图从所述车载CAN总线上获取所述待测车辆所行使道路的第三参数，其中，所述第三参数包括滚动阻力系数和坡度角；

车辆载重计算模块，用于对所述第二参数和第三参数进行数字滤波，将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数计算得到所述待测车辆的载重值。

本发明实施例通过采用待测车辆的多个车载总线数据作为测量测量载重的计算依据，并通过第一参数、第二参数和第三参数构建车载总线数据与车辆载重值的关系式，基于该关系式计算得到待测车辆的载重值，不需要根据不同的车型进行多次标定，可适用于多种车型，能够在提高测量效率的同时，有效提高车辆载重的测试准确性；本发明实施例无需通过在车架上安装应变片来进行载重测量，能够避免因为应变片因为性能下降或损坏而导致测量误差过大或无法测量的问题，从而能够有效提高载重测量的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种车辆载重测量方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种车辆载重测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，在本发明的第一实施例中，提供了如图1所示的一种车辆载重测量方法，包括：

S1、根据待测车辆的型号设置待测车辆的第一参数，并重启待测车辆，加载第一参数，其中，第一参数包括主减速器的传动比、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积、汽车旋转质量换算系数和传动***的机械效率；

可选地，不同型号的车辆，其车体结构、车轮尺寸、传动***及动力装置等参数均有所区别，而不同的参数对后续进行后续车辆载重的计算有不同的影响，为了提高后续对车辆载重计算的准确性和可靠性，本发明实施例根据待测车辆的型号来设置第一参数。在设置第一参数后，为了使得已更新参数的固定程序可加载所设置的第一参数，本发明实施例对待测车辆进行重启，在重启后，待测车辆RAM上的数据自动清空，并重新加载所设置的第一参数。

在一种具体的实施方式中，本发明实施例的待测车辆为商用车。

S2、控制待测车辆的车速达到预设车速区间，根据预设采样间隔从车载CAN总线上获取报文，根据报文获取第二参数，其中，第二参数包括发动机输出扭矩、行驶车速、行驶加速度和变速器传动比；

可选地，为了使得发动机能够在稳定工况下进行测试，本发明实施例通过控制待测车辆的车速达到预设车速区间，使得发动机的运行工况以及输出扭矩稳定，从而能够有效提高获取到的第二参数的准确性，有利于提高后续对车辆载重计算的准确性以及稳定性。

S3、以预设采样间隔，结合车载电子地图从车载CAN总线上获取待测车辆所行使道路的第三参数，其中，第三参数包括滚动阻力系数和坡度角；

需要说明的是，车载电子地图包括了待测车辆在所行驶道路的具体路况，且具备GPS定位功能，本发明实施例通过GPS定位能够准确获取待测车在行驶过程中的具体路况信息，结合车载电子地图能够从车载总线上获取待测车辆所行驶道路的第三参数，该第三参数包括滚动阻力系数和坡度角。

S4、对第二参数和第三参数进行数字滤波，将数字滤波后的第二参数和第三参数结合第一参数计算得到待测车辆的载重值。

在本发明实施例中，采用数字滤波的方式对第二参数和第三参数进行滤波处理，能够有效消除干扰或者噪声对参数的影响，从而提高参数获取的精度以及可靠性，进而能够提高车辆载重测量的精度以及可靠性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，将数字滤波后的第二参数和第三参数结合第一参数计算得到待测车辆的载重值，具体为：

将数字滤波后的第二参数和第三参数结合第一参数得到行驶方程式：

其中，T_tq为发动机的输出扭矩，i_g为变速器传动比，i_o为主减速器的传动比，η为传动***的机械效率，r为车轮半径，m为待测车辆的载重值，g为重力加速度，，f为滚动阻力系数，α为坡度角，C_D是空气阻力系数，A是迎风面积，u_a为行驶车速，a为行驶加速度，δ为汽车旋转质量换算系数；

在一种具体的实施方式中，在高速公路行驶时，商用车通常处于定速巡航状态，在这一状态下车辆的加速度理论上为零，上述行驶方程式简化为以下表达式：

示例性的，高速公路行驶是商用车常见的运行模式，行驶速度一般在70公里/小时至120公里/小时，而且因为高速公路的路况很好，一般情况为良好的沥青路面，滚动阻力系数较小，坡度也较小。为了提高车辆行驶的安全性，本发明实施例中滚动阻力系数的取值范围为0.01至0.015，坡度角的取值范围为0.1度至1.5度。

根据行驶方程式以及第一参数、第二参数和第三参数的值，计算得到待测车辆的载重值。

示例性地，重力加速度取值为9.8m/s²。本发明实施例通过采用待测车辆的多个车载总线数据作为计算依据，并通过第一参数、第二参数和第三参数构建车载总线数据与车辆载重值的关系式，即行驶方程式，基于该行驶方程式计算得到待测车辆的载重值。本发明实施例无需考虑车辆配置的相关结构，而是基于车辆的行驶工况实现车辆载重的测量，不需要根据不同的车型进行多次标定，可适用于多种车型，能够在提高测量效率的同时，有效提高车辆载重的测试准确性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，采用算数平均值滤波方法对第二参数和第三参数进行数字滤波，或采用中值滤波方法对第二参数和第三参数进行数字滤波。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，将待测车辆的当前行驶车速与上一采样间隔的行驶车速的差值，除以预设采样间隔计算得到待测车辆的行驶加速度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，预设采样间隔的区间为0.01秒至0.1秒。

在本发明实施例中，预设采样间隔可通过多次测量数据的分析确定。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，预设车速区间为时速35公里至时速45公里。

在本发明实施例中，以发动机稳定运行为判断条件，确定预设车速区间的值，能够有效避免在车速较慢时，发动机的运行工况以及输出扭矩不稳定，导致测量误差较大的问题，从而能够有效提高测量的稳定性。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例通过采用待测车辆的多个车载总线数据作为计算依据，并通过第一参数、第二参数和第三参数构建车载总线数据与车辆载重值的关系式，即行驶方程式，基于该行驶方程式计算得到待测车辆的载重值；本发明实施例无需通过在车架上安装应变片来进行载重测量，能够避免因为应变片因为性能下降或损坏而导致测量误差过大或无法测量的问题，从而能够有效提高载重测量的可靠性和稳定性；本发明实施例无需考虑车辆配置的相关结构，而是基于车辆的行驶工况实现车辆载重的测量，不需要根据不同的车型进行多次标定，可适用于多种车型，能够在提高测量效率的同时，有效提高车辆载重的测试准确性。

请参阅图2，本发明的第二实施例提供了一种车辆载重测量装置，包括：

第一参数加载模块10，用于根据待测车辆的型号设置待测车辆的第一参数，并重启待测车辆，加载第一参数，其中，第一参数包括主减速器的传动比、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积、汽车旋转质量换算系数和传动***的机械效率；

可选地，不同型号的车辆，其车体结构、车轮尺寸、传动***及动力装置等参数均有所区别，而不同的参数对后续进行后续车辆载重的计算有不同的影响，为了提高后续对车辆载重计算的准确性和可靠性，本发明实施例根据待测车辆的型号来设置第一参数。在设置第一参数后，为了使得已更新参数的固定程序可加载所设置的第一参数，本发明实施例对待测车辆进行重启，在重启后，待测车辆RAM上的数据自动清空，并重新加载所设置的第一参数。

在一种具体的实施方式中，本发明实施例的待测车辆为商用车。

第二参数获取模块20，用于控制待测车辆的车速达到预设车速区间，根据预设采样间隔从车载CAN总线上获取报文，根据报文获取第二参数，其中，第二参数包括发动机输出扭矩、行驶车速、行驶加速度和变速器传动比；

可选地，为了使得发动机能够在稳定工况下进行测试，本发明实施例通过控制待测车辆的车速达到预设车速区间，使得发动机的运行工况以及输出扭矩稳定，从而能够有效提高获取到的第二参数的准确性，有利于提高后续对车辆载重计算的准确性以及稳定性。

第三参数获取模块30，用于以预设采样间隔，结合车载电子地图从车载CAN总线上获取待测车辆所行使道路的第三参数，其中，第三参数包括滚动阻力系数和坡度角；

需要说明的是，车载电子地图包括了待测车辆在所行驶道路的具体路况，且具备GPS定位功能，本发明实施例通过GPS定位能够准确获取待测车在行驶过程中的具体路况信息，结合车载电子地图能够从车载总线上获取待测车辆所行驶道路的第三参数，该第三参数包括滚动阻力系数和坡度角。

车辆载重计算模块40，用于对第二参数和第三参数进行数字滤波，将数字滤波后的第二参数和第三参数结合第一参数计算得到待测车辆的载重值。

在本发明实施例中，采用数字滤波的方式对第二参数和第三参数进行滤波处理，能够有效消除干扰或者噪声对参数的影响，从而提高参数获取的精度以及可靠性，进而能够提高车辆载重测量的精度以及可靠性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，车辆载重计算模块40具体用于为：

将数字滤波后的第二参数和第三参数结合第一参数得到行驶方程式：

其中，T_tq为发动机的输出扭矩，i_g为变速器传动比，i_o为主减速器的传动比，η为传动***的机械效率，r为车轮半径，m为待测车辆的载重值，g为重力加速度，，f为滚动阻力系数，α为坡度角，C_D是空气阻力系数，A是迎风面积，u_a为行驶车速，a为行驶加速度，δ为汽车旋转质量换算系数；

在一种具体的实施方式中，在高速公路行驶时，商用车通常处于定速巡航状态，在这一状态下车辆的加速度理论上为零，上述行驶方程式简化为以下表达式：

示例性的，高速公路行驶是商用车常见的运行模式，行驶速度一般在70公里/小时至120公里/小时，而且因为高速公路的路况很好，一般情况为良好的沥青路面，滚动阻力系数较小，坡度也较小。为了提高车辆行驶的安全性，本发明实施例中滚动阻力系数的取值范围为0.01至0.015，坡度角的取值范围为0.1度至1.5度。

根据行驶方程式以及第一参数、第二参数和第三参数的值，计算得到待测车辆的载重值。

示例性地，重力加速度取值为9.8m/s²。本发明实施例通过采用待测车辆的多个车载总线数据作为计算依据，并通过第一参数、第二参数和第三参数构建车载总线数据与车辆载重值的关系式，即行驶方程式，基于该行驶方程式计算得到待测车辆的载重值。本发明实施例无需考虑车辆配置的相关结构，而是基于车辆的行驶工况实现车辆载重的测量，不需要根据不同的车型进行多次标定，可适用于多种车型，能够在提高测量效率的同时，有效提高车辆载重的测试准确性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，采用算数平均值滤波方法对第二参数和第三参数进行数字滤波，或采用中值滤波方法对第二参数和第三参数进行数字滤波。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，将待测车辆的当前行驶车速与上一采样间隔的行驶车速的差值，除以预设采样间隔计算得到待测车辆的行驶加速度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，预设采样间隔的区间为0.01秒至0.1秒。

在本发明实施例中，预设采样间隔可通过多次测量数据的分析确定。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，预设车速区间为时速35公里至时速45公里。

在本发明实施例中，以发动机稳定运行为判断条件，确定预设车速区间的值，能够有效避免在车速较慢时，发动机的运行工况以及输出扭矩不稳定，导致测量误差较大的问题，从而能够有效提高测量的稳定性。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例通过采用待测车辆的多个车载总线数据作为计算依据，并通过第一参数、第二参数和第三参数构建车载总线数据与车辆载重值的关系式，即行驶方程式，基于该行驶方程式计算得到待测车辆的载重值；本发明实施例无需通过在车架上安装应变片来进行载重测量，能够避免因为应变片因为性能下降或损坏而导致测量误差过大或无法测量的问题，从而能够有效提高载重测量的可靠性和稳定性；本发明实施例无需考虑车辆配置的相关结构，而是基于车辆的行驶工况实现车辆载重的测量，不需要根据不同的车型进行多次标定，可适用于多种车型，能够在提高测量效率的同时，有效提高车辆载重的测试准确性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车辆载重测量方法，其特征在于，包括：

根据待测车辆的型号设置所述待测车辆的第一参数，并重启所述待测车辆，加载所述第一参数，其中，所述第一参数包括主减速器的传动比、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积、汽车旋转质量换算系数和传动***的机械效率；

控制所述待测车辆的车速达到预设车速区间，根据预设采样间隔从车载CAN总线上获取报文，根据所述报文获取第二参数，其中，所述第二参数包括发动机输出扭矩、行驶车速、行驶加速度和变速器传动比；

以所述预设采样间隔，结合车载电子地图从所述车载CAN总线上获取所述待测车辆所行使道路的第三参数，其中，所述第三参数包括滚动阻力系数和坡度角；

对所述第二参数和第三参数进行数字滤波，将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数计算得到所述待测车辆的载重值。

2.如权利要求1所述的车辆载重测量方法，其特征在于，所述将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数计算得到所述待测车辆的载重值，具体为：

将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数得到行驶方程式：

其中，T_tq为发动机的输出扭矩，i_g为变速器传动比，i_o为主减速器的传动比，η为传动***的机械效率，r为车轮半径，m为待测车辆的载重值，g为重力加速度，，f为滚动阻力系数，α为坡度角，C_D是空气阻力系数，A是迎风面积，u_a为行驶车速，a为行驶加速度，δ为汽车旋转质量换算系数；

根据所述行驶方程式以及第一参数、第二参数和第三参数的值，计算得到待测车辆的载重值。

3.如权利要求1所述的车辆载重测量方法，其特征在于，采用算数平均值滤波方法对所述第二参数和所述第三参数进行数字滤波。

4.如权利要求1所述的车辆载重测量方法，其特征在于，采用中值滤波方法对所述第二参数和所述第三参数进行数字滤波。

5.如权利要求1所述的车辆载重测量方法，其特征在于，将待测车辆的当前行驶车速与上一采样间隔的行驶车速的差值，除以所述预设采样间隔计算得到所述待测车辆的行驶加速度。

6.如权利要求1所述的车辆载重测量方法，其特征在于，所述预设采样间隔的区间为0.01秒至0.1秒。

7.如权利要求1所述的车辆载重测量方法，其特征在于，所述预设车速区间为时速35公里至时速45公里。

8.一种车辆载重测量装置，其特征在于，包括：

第一参数加载模块，用于根据待测车辆的型号设置所述待测车辆的第一参数，并重启所述待测车辆，加载所述第一参数，其中，所述第一参数包括主减速器的传动比、车轮半径、空气阻力系数、迎风面积、汽车旋转质量换算系数和传动***的机械效率；

第二参数获取模块，用于控制所述待测车辆的车速达到预设车速区间，根据预设采样间隔从车载CAN总线上获取报文，根据所述报文获取第二参数，其中，所述第二参数包括发动机输出扭矩、行驶车速、行驶加速度和变速器传动比；

第三参数获取模块，用于以所述预设采样间隔，结合车载电子地图从所述车载CAN总线上获取所述待测车辆所行使道路的第三参数，其中，所述第三参数包括滚动阻力系数和坡度角；

车辆载重计算模块，用于对所述第二参数和第三参数进行数字滤波，将数字滤波后的所述第二参数和所述第三参数结合第一参数计算得到所述待测车辆的载重值。

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