JP2022007678A - Vehicle weight estimation device and vehicle - Google Patents

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Abstract

To increase the accuracy of estimating the weight of a vehicle.SOLUTION: A vehicle weight estimation device (620) includes: an acceleration acquisition unit for acquiring the acceleration of a vehicle in a horizontal direction; a torque acquisition unit for acquiring a drive torque of a vehicle; a derivative value acquisition unit (622) for acquiring an acceleration derivative value as a derivative value of the acceleration and a drive torque derivative value as a derivative value of the drive torque; and a first vehicle weight estimation unit (621) for estimating the weight of the vehicle on the basis of a derivative expression of an equation of motion by using the acceleration derivative value and the drive torque derivative value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両重量推定装置および車両に関する。 The present invention relates to a vehicle weight estimation device and a vehicle.

近年、自動車などの車両では、例えばその運転の安全性および快適性を高めるための種々の制御が行われている。このような車両の運転に係る制御を適切に実施するために、走行中の車両の質量（以下、車重または車両重量とも言う）を推定する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。 In recent years, in vehicles such as automobiles, various controls have been performed to enhance the safety and comfort of driving, for example. In order to appropriately control the driving of such a vehicle, a technique for estimating the mass of a moving vehicle (hereinafter, also referred to as vehicle weight or vehicle weight) is known (for example, Patent Document 1, Patent Document 1, 2).

特開２０００－０７４７２７号公報（２０００年３月１４日公開）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-07427 (published on March 14, 2000) 特開２０１３－１５２１７０号公報（２０１３年８月８日公開）Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-152170 (published on August 8, 2013)

しかしながら、従来の技術は、車両の車重を精度よく推定する観点において改善の余地を有していた。 However, the conventional technique has room for improvement in terms of accurately estimating the vehicle weight of the vehicle.

本発明の一態様は、走行中の車両の重量を精度よく推定可能な技術を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a technique capable of accurately estimating the weight of a moving vehicle.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両重量推定装置は、車両重量推定装置であって、車両の前後方向の加速度を取得する加速度取得部と、前記車両の駆動トルクを取得するトルク取得部と、前記加速度の微分値である加速度微分値および前記駆動トルクの微分値である駆動トルク微分値を取得する微分値取得部と、前記加速度微分値および前記駆動トルク微分値を用いて、運動方程式の微分式に基づき、前記車両の重量を推定する第一の車両重量推定部と、を備えている。 In order to solve the above problems, the vehicle weight estimation device according to one aspect of the present invention is a vehicle weight estimation device, in which an acceleration acquisition unit that acquires acceleration in the front-rear direction of the vehicle and a drive torque of the vehicle are obtained. The torque acquisition unit to be acquired, the acceleration differential value which is the differential value of the acceleration, the differential value acquisition unit which acquires the drive torque differential value which is the differential value of the drive torque, the acceleration differential value and the drive torque differential value are It is provided with a first vehicle weight estimation unit that estimates the weight of the vehicle based on the differential equation of the motion equation.

本発明の一態様によれば、走行中の車両の重量を精度よく推定することができる。 According to one aspect of the present invention, the weight of a moving vehicle can be estimated accurately.

本発明の実施形態１に係る車両の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the vehicle which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１に係る車重推定装置の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle weight estimation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１に係る車両重量推定部の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle weight estimation part which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態２に係る車重推定装置の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle weight estimation apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態２に係る車両重量推定部の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle weight estimation part which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３に係る車両重量推定部の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle weight estimation part which concerns on Embodiment 3 of this invention.

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。 [Embodiment 1]
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail.

[車両の構成]
図１は、本発明の実施形態１に係る車両の構成を模式的に示す図である。図１に示すように、車両９００は、懸架装置（サスペンション）１００、車体２００、車輪３００、タイヤ３１０、操舵部材４１０、ステアリングシャフト４２０、ステアリングシャフト４２０に印加される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ４３０、舵角センサ４４０、車速（Ｖ）を検出する車速センサ４５０、トルク印加部４６０、ラックピニオン機構４７０、ラック軸４８０、エンジン５００、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６００、発電装置７００およびバッテリ８００を備えている。車両９００の前方の二つの車輪３００Ａ、３００Ｂは、転舵輪である。ＥＣＵ６００は、車両重量推定装置に該当している。 [Vehicle configuration]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vehicle according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle 900 is a steering torque sensor that detects steering torque applied to a suspension device (suspension) 100, a vehicle body 200, wheels 300, a tire 310, a steering member 410, a steering shaft 420, and a steering shaft 420. 430, steering angle sensor 440, vehicle speed sensor 450 to detect vehicle speed (V), torque application unit 460, rack pinion mechanism 470, rack shaft 480, engine 500, ECU (Electronic Control Unit) 600, power generation device 700 and battery 800. I have. The two wheels 300A and 300B in front of the vehicle 900 are steering wheels. The ECU 600 corresponds to a vehicle weight estimation device.

なお、符号中のアルファベットＡ～Ｅは、それぞれ、車両９００における位置を表している。Ａは、車両９００の左前の位置を表し、Ｂは、車両９００の右前の位置を表し、Ｃは、車両９００の左後ろを表し、Ｄは、車両９００の右後ろを表し、Ｅは、車両９００の後ろを表している。 The alphabets A to E in the reference numerals represent positions in the vehicle 900, respectively. A represents the left front position of the vehicle 900, B represents the right front position of the vehicle 900, C represents the left rear of the vehicle 900, D represents the right rear of the vehicle 900, and E represents the vehicle. It represents the back of 900.

また、車両９００は、車輪３００毎に設けられ各車輪３００の車輪速（λ）を検出する車輪速センサ３２０、車両９００の横方向の加速度（以下、「横Ｇ」とも言う）を検出する横Ｇセンサ３３０、車両９００の前後方向の加速度（以下、「前後Ｇ」とも言う）を検出する前後Ｇセンサ３４０（以下、該前後Ｇセンサ３４０の出力値を「Ｇｓｅｎｓ」とも言う）、車両９００のヨーレートを検出するヨーレートセンサ３５０、エンジン５００が発生させるトルク（車輪トルク（τ））を推定する車輪トルクセンサ５１０、エンジン５００の回転数（ωｅ）を検出するエンジン回転数センサ５２０、およびブレーキ装置が有するブレーキ液に印加される圧力を検出するブレーキ圧センサ５３０を備えている。上記車輪トルクは、前述したように車両９００の車輪に掛けられているトルクであり、車両９００の駆動力に該当する。 Further, the vehicle 900 is provided for each wheel 300 and has a wheel speed sensor 320 for detecting the wheel speed (λ) of each wheel 300, and a lateral acceleration for detecting the lateral acceleration of the vehicle 900 (hereinafter, also referred to as “lateral G”). G-sensor 330, front-rear G sensor 340 (hereinafter, the output value of the front-rear G-sensor 340 is also referred to as "Gsens") that detects acceleration in the front-rear direction of the vehicle 900 (hereinafter, also referred to as "front-rear G"), vehicle 900. The yaw rate sensor 350 that detects the yaw rate, the wheel torque sensor 510 that estimates the torque (wheel torque (τ)) generated by the engine 500, the engine rotation speed sensor 520 that detects the rotation speed (ωe) of the engine 500, and the brake device It is provided with a brake pressure sensor 530 that detects the pressure applied to the brake liquid having the brake liquid. The wheel torque is the torque applied to the wheels of the vehicle 900 as described above, and corresponds to the driving force of the vehicle 900.

さらに、車両９００は、当該車両９００のギアの接続位置を検出するギアポジションセンサ５４０を備えている。 Further, the vehicle 900 is provided with a gear position sensor 540 that detects a gear connection position of the vehicle 900.

各種センサの出力値のＥＣＵ６００への供給、および、ＥＣＵ６００から各部への制御信号の伝達は、ＣＡＮ（Controller Area Network）３７０を介して行われる。各センサは、後述の車重の推定のために新たに設けられてもよいが、コストの面から、車両９００に既存のセンサであることが好ましい。 Supply of output values of various sensors to the ECU 600 and transmission of control signals from the ECU 600 to each unit are performed via CAN (Controller Area Network) 370. Each sensor may be newly provided for estimating the vehicle weight, which will be described later, but from the viewpoint of cost, it is preferable that the sensor is an existing sensor in the vehicle 900.

なお、本明細書において「～を参照して」との表現には、「～を用いて」「～を考慮して」「～に依存して」などの意味が含まれ得る。 In the present specification, the expression "refer to" may include meanings such as "using", "considering", and "depending on".

[ＥＣＵ６００の構成]
ＥＣＵ（車両重量推定装置）６００は、車両９００の各部を制御する。また、ＥＣＵ６００は、車両９００の重量を推定する機能を有する。図２は、本実施形態に係るＥＣＵ６００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、ＥＣＵ６００は、各種センサ値を取得する取得部６１０、及び車両重量推定部６２０を備えている。 [Configuration of ECU 600]
The ECU (vehicle weight estimation device) 600 controls each part of the vehicle 900. Further, the ECU 600 has a function of estimating the weight of the vehicle 900. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the ECU 600 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the ECU 600 includes an acquisition unit 610 for acquiring various sensor values and a vehicle weight estimation unit 620.

（取得部６１０）
図２に示すように、取得部６１０は、処理部６１１を備えており、取得した各種センサ値に対して、処理部６１１による処理が適用された各種信号を、車両重量推定部６２０に供給する。ここで、各種センサ値には、図２に示すように、一例として、
・前後Ｇセンサ３４０が検出した前後Ｇ
・車速センサ４５０が検出した車速
・車輪速センサ３２０が検出した車輪速
・横Ｇセンサ３３０が検出した横Ｇ
・ヨーレートセンサ３５０が検出したヨーレート
・操舵トルクセンサ４３０が検出した操舵トルク
・舵角センサ４４０が検出した舵角
・エンジン回転数センサ５２０が検出したエンジン回転数、及び
・ギアポジションセンサ５４０が検出したギアポジション
が含まれ得る。 (Acquisition unit 610)
As shown in FIG. 2, the acquisition unit 610 includes a processing unit 611, and supplies various signals to which processing by the processing unit 611 is applied to the acquired various sensor values to the vehicle weight estimation unit 620. .. Here, as shown in FIG. 2, various sensor values are used as an example.
-Front and rear G detected by the front and rear G sensor 340
・ Vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 450 ・ Wheel speed detected by the wheel speed sensor 320 ・ Lateral G detected by the lateral G sensor 330
The yaw rate detected by the yaw rate sensor 350, the steering torque detected by the steering torque sensor 430, the steering angle detected by the steering angle sensor 440, the engine rotation speed detected by the engine rotation speed sensor 520, and the gear position sensor 540 detected. Gear positions can be included.

処理部６１１は、取得した各種センサ値に対する処理を実行してもよい。一例として、処理部６１１は、取得した各種センサ値に対して、ノイズ低減のためのローパスフィルタ処理を適用してもよい。 The processing unit 611 may execute processing for various acquired sensor values. As an example, the processing unit 611 may apply low-pass filter processing for noise reduction to various acquired sensor values.

また、処理部６１１は、取得した各種センサ値を参照し、車両９００の駆動トルクを算出する。更に、処理部６１１は、車両９００の駆動トルクの時間に関する微分値を算出し、算出した車両９００の駆動トルクの微分値を車両重量推定部６２０に供給する。 Further, the processing unit 611 calculates the drive torque of the vehicle 900 with reference to the acquired various sensor values. Further, the processing unit 611 calculates a differential value regarding the time of the drive torque of the vehicle 900, and supplies the calculated differential value of the drive torque of the vehicle 900 to the vehicle weight estimation unit 620.

なお、本明細書及び図面において、駆動トルクを記号「τ」と表現し、駆動トルクの時間に関する微分値を「ドット付のτ」と表現することもある。 In the present specification and drawings, the drive torque may be expressed as the symbol “τ”, and the differential value regarding the time of the drive torque may be expressed as “τ with dots”.

処理部６１１による駆動トルク及び駆動トルクの微分値の取得の仕方の例を挙げれば以下の通りである。 An example of how to acquire the drive torque and the differential value of the drive torque by the processing unit 611 is as follows.

（駆動トルクの取得例１）
車両９００が車輪トルクセンサを備える構成とし、車輪トルクセンサが検出したトルクを、処理部６１１が上記駆動トルクとして取得する構成とすることができる。 (Driving torque acquisition example 1)
The vehicle 900 may be configured to include a wheel torque sensor, and the processing unit 611 may acquire the torque detected by the wheel torque sensor as the drive torque.

（駆動トルクの取得例２）
処理部６１１又はＥＣＵ６００における他の構成が、エンジントルクを推定するエンジントルク推定部を備え、当該エンジントルク推定部が推定したエンジントルクを、処理部６１１が上記駆動トルクとして取得する構成とすることができる。ここでエンジントルクの推定の仕方は本実施形態を限定するものではないが、一例として、エンジン回転数センサ５２０が検出したエンジン回転数を参照して、エンジントルクを推定する構成とすることができる。 (Driving torque acquisition example 2)
The processing unit 611 or another configuration in the ECU 600 includes an engine torque estimation unit that estimates engine torque, and the processing unit 611 acquires the engine torque estimated by the engine torque estimation unit as the drive torque. can. Here, the method of estimating the engine torque is not limited to the present embodiment, but as an example, the engine torque can be estimated by referring to the engine rotation speed detected by the engine rotation speed sensor 520. ..

（駆動トルクの取得例３）
処理部６１１が以下の演算によって、車両９００の終減速後のトルク（終減速済のトルクとも言う）を算出し、算出した終減速後のトルクを、前記駆動トルクとして取得する構成とすることができる。 (Driving torque acquisition example 3)
The processing unit 611 may calculate the torque after the final deceleration of the vehicle 900 (also referred to as the torque after the final deceleration) by the following calculation, and acquire the calculated torque after the final deceleration as the drive torque. can.

本例において、処理部６１１は、
・エンジン回転数センサ５２０が検出したエンジン回転数であって、車両９００が備えるトルクコンバータの入力側の回転数ωin
・上記トルクコンバータの出力側の回転数ωout
を取得し、取得した回転数ωin及びωoutから、速度比Ｒωを、
Ｒω＝ωout／ωin
によって算出する。 In this example, the processing unit 611 is
The engine speed detected by the engine speed sensor 520, which is the speed on the input side of the torque converter of the vehicle 900 ω in .
・ Rotation speed on the output side of the above torque converter ω out
And from the acquired rotation speeds ω in and ω out , the velocity ratio R ω ,
R ω = ω out / ω in
Calculated by.

続いて、本例において処理部６１１は、容量係数ｆ(Ｒω)、及びトルク比ｇ(Ｒω)を、マップを参照して導出する。ここで当該マップは、速度比Ｒω各値と、容量係数ｆ（Ｒω）及びトルク比ｇ（Ｒω）の各値との対応関係を示すものである。 Subsequently, in this example, the processing unit 611 derives the capacitance coefficient f (R ω ) and the torque ratio g (R ω ) with reference to the map. Here, the map shows the correspondence between each value of the velocity ratio R ω and each value of the capacity coefficient f (R ω ) and the torque ratio g (R ω ).

そして、処理部６１１は、終減速後のトルクτaxleを、
τaxle＝ｆ(Ｒω) ｇ(Ｒω) ωin 2 ｔr
によって導出する。ここで、ｔrは、ギアポジションセンサ５４０が検出したギアポジションを参照して特定されるトランスミッション比及びファイナルギア比である。 Then, the processing unit 611 applies the torque τ axle after the final deceleration.
τ axle = f (R ω ) g (R ω ) ω in 2 tr
Derived by. Here, tr is a transmission ratio and a final gear ratio specified with reference to the gear position detected by the gear position sensor 540.

処理部６１１は、以上のようにして駆動トルクを取得すると共に、近接する複数のタイミングにおける当該駆動トルクの値を参照することによって、駆動トルクの微分値を導出（取得）する。 The processing unit 611 acquires the drive torque as described above, and derives (acquires) the differential value of the drive torque by referring to the value of the drive torque at a plurality of adjacent timings.

このように、取得部６１０は、
・車両９００の前後方向の加速度である前後Ｇを取得する加速度取得部、
・車両９００の駆動トルクを取得するトルク取得部、及び、
前記駆動トルクの微分値である駆動トルク微分値を取得する微分値取得部
としての機能を有する。 In this way, the acquisition unit 610
-Acceleration acquisition unit that acquires the front-rear G, which is the acceleration in the front-rear direction of the vehicle 900,
-Torque acquisition unit that acquires the drive torque of the vehicle 900, and
It has a function as a differential value acquisition unit for acquiring a drive torque differential value which is a differential value of the drive torque.

（車両重量推定部６２０）
続いて、ＥＣＵ６００が備える車両重量推定部６２０について図３を参照して具体的に説明する。図３は、本実施形態に係る車両重量推定部６２０の構成を示すブロック図である。 (Vehicle weight estimation unit 620)
Subsequently, the vehicle weight estimation unit 620 included in the ECU 600 will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the vehicle weight estimation unit 620 according to the present embodiment.

図３に示すように、車両重量推定部６２０は、第一の車両重量推定部６２１および微分値取得部６２２を備えている。 As shown in FIG. 3, the vehicle weight estimation unit 620 includes a first vehicle weight estimation unit 621 and a differential value acquisition unit 622.

微分値取得部６２２は、取得部６１０から供給される、近接する複数のタイミングにおける前後Ｇの値を参照することによって、前後Ｇの微分値を導出（取得）する。そして、取得した前後Ｇの微分値を、第一の車両重量推定部６２１に供給する。なお、本明細書において、前後Ｇの微分値のことをドット付のＧと表現することもある。 The differential value acquisition unit 622 derives (acquires) the differential value of the front-rear G by referring to the values of the front-rear G at a plurality of adjacent timings supplied from the acquisition unit 610. Then, the acquired differential values of the front and rear G are supplied to the first vehicle weight estimation unit 621. In addition, in this specification, the differential value of front and back G may be expressed as G with a dot.

第一の車両重量推定部６２１は、取得部６１０から供給される駆動トルク微分値であるドット付のτと、微分値取得部６２２から供給されるドット付のＧと、を用いて、運動方程式の微分式に基づき、前記車両の重量を推定する。 The first vehicle weight estimation unit 621 uses an equation of motion using τ with dots, which is a drive torque differential value supplied from the acquisition unit 610, and G with dots, which is supplied from the differential value acquisition unit 622. The weight of the vehicle is estimated based on the differential equation of.

ここで、上述した運動方程式の微分式とは、一例として、運動方程式
Ｆ＝ｍａ ・・・式（１）
（Ｆ：駆動力、ｍ：車両重量、ａ：加速度）
の両辺を時間に関して微分して得られる微分式

Figure 2022007678000002
及び、当該微分式を用いて導出される式の少なくとも何れかのことを指す。ここで、加速度ａとして前後Ｇを用い、車輪３００の半径（タイヤ半径）Ｒ及び駆動トルクτを用いると、上記微分式は、
Figure 2022007678000003
 と表現される。 Here, the differential equation of the equation of motion described above is, for example, the equation of motion F = ma ... Equation (1).
(F: driving force, m: vehicle weight, a: acceleration)
Derivative formula obtained by differentiating both sides of
Figure 2022007678000002
 And, it refers to at least one of the formulas derived using the differential formula. Here, when the front and rear G are used as the acceleration a and the radius (tire radius) R of the wheel 300 and the drive torque τ are used, the above differential equation is:
Figure 2022007678000003
 It is expressed as.

第一の車両重量推定部６２１は、上記式（３）によってｍを導出し、導出したｍを、車両重量ｍ１として出力する。 The first vehicle weight estimation unit 621 derives m by the above equation (3), and outputs the derived m as the vehicle weight m1.

このように、本実施形態に係る車両重量推定部６２０は、加速度微分値および駆動トルク微分値を用いて、運動方程式の微分式に基づき、前記車両の重量を推定する。ここで、車両重量推定部６２０は、運動方程式の微分式を用いることにより、空気抵抗等の走行抵抗の寄与による車両重量の推定精度の低下を抑制することができる。 As described above, the vehicle weight estimation unit 620 according to the present embodiment estimates the weight of the vehicle based on the differential equation of the equation of motion using the acceleration differential value and the drive torque differential value. Here, the vehicle weight estimation unit 620 can suppress a decrease in the estimation accuracy of the vehicle weight due to the contribution of running resistance such as air resistance by using the differential equation of the equation of motion.

したがって、本実施形態に係る車両重量推定装置６００によれば、車両重量を精度よく推定することができる。 Therefore, according to the vehicle weight estimation device 600 according to the present embodiment, the vehicle weight can be estimated accurately.

また、本実施形態において、車両９００は、車重の算出の精度をより一層高める観点から、さらなるセンサを有し、その検出値を取得、参照してもよい。 Further, in the present embodiment, the vehicle 900 may have a further sensor from the viewpoint of further improving the accuracy of calculating the vehicle weight, and may acquire and refer to the detected value thereof.

本実施形態において、ＥＣＵ６００は、前述の各種のセンサの検出値を、車両重量の推定に間接的に参照してもよい。たとえば、ＥＣＵ６００は、センサの検出値を、車両９００の状態の補正に用いてもよい。より具体的には、ＥＣＵ６００は、車輪速センサ３２０の検出値を取得、参照して、タイヤ３１０の半径の補正を行ってもよい。 In the present embodiment, the ECU 600 may indirectly refer to the detection values of the various sensors described above for the estimation of the vehicle weight. For example, the ECU 600 may use the detection value of the sensor to correct the state of the vehicle 900. More specifically, the ECU 600 may acquire and refer to the detection value of the wheel speed sensor 320 to correct the radius of the tire 310.

他の一例として、車両９００は、前述した車両重量の推定において、車載カメラ、全地球測位システム（ＧＰＳ）、ＭＡＰ、レーダー、タイヤ舵角（タイヤの切れ角）などの種々の測定結果をさらに参照してもよい。 As another example, the vehicle 900 further refers to various measurement results such as an in-vehicle camera, a global positioning system (GPS), a MAP, a radar, and a tire steering angle (tire turning angle) in the above-mentioned vehicle weight estimation. You may.

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。 [Embodiment 2]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above-described embodiment, and the description thereof will not be repeated.

[ＥＣＵ６００ａの構成]
図４は、本実施形態に係るＥＣＵ６００ａの構成を示すブロック図である。図４に示すように、ＥＣＵ６００ａは、各種センサ値を取得する取得部６１０、及び車両重量推定部６２０ａを備えている。 [Configuration of ECU 600a]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the ECU 600a according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the ECU 600a includes an acquisition unit 610 for acquiring various sensor values and a vehicle weight estimation unit 620a.

（取得部６１０）
図４に示すように、取得部６１０は、処理部６１１ａを備えており、取得した各種センサ値に対して、処理部６１１ａによる処理が適用された各種信号を、車両重量推定部６２０に供給する。ここで、各種センサ値には、実施形態１において例示した各種のセンサ値が含まれる。 (Acquisition unit 610)
As shown in FIG. 4, the acquisition unit 610 includes a processing unit 611a, and supplies various signals to which the processing by the processing unit 611a is applied to the acquired sensor values to the vehicle weight estimation unit 620. .. Here, the various sensor values include various sensor values exemplified in the first embodiment.

処理部６１１ａは、取得した各種センサ値を参照し、車両９００の駆動トルク（τ）を算出し、算出した車両９００の駆動トルクの微分値を車両重量推定部６２０に供給する。更に、処理部６１１ａは、車両９００の駆動トルクの時間に関する微分値（ドット付のτ）を算出し、算出した車両９００の駆動トルクの微分値を車両重量推定部６２０に供給する。 The processing unit 611a calculates the drive torque (τ) of the vehicle 900 with reference to the acquired various sensor values, and supplies the calculated differential value of the drive torque of the vehicle 900 to the vehicle weight estimation unit 620. Further, the processing unit 611a calculates a differential value (τ with dots) regarding the time of the drive torque of the vehicle 900, and supplies the calculated differential value of the drive torque of the vehicle 900 to the vehicle weight estimation unit 620.

処理部６１１ａによる駆動トルク及び駆動トルクの微分値の取得の仕方については実施形態１と同様であるのでここでは説明を省略する。 Since the method of acquiring the drive torque and the differential value of the drive torque by the processing unit 611a is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted here.

（車両重量推定部６２０ａ）
続いて、ＥＣＵ６００が備える車両重量推定部６２０ａについて図５を参照して具体的に説明する。図５は、本実施形態に係る車両重量推定部６２０ａの構成を示すブロック図である。 (Vehicle weight estimation unit 620a)
Subsequently, the vehicle weight estimation unit 620a included in the ECU 600 will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the vehicle weight estimation unit 620a according to the present embodiment.

図５に示すように、車両重量推定部６２０ａは、実施形態１に係る車両重量推定部６２０が備える第一の車両重量推定部６２１、及び微分値取得部６２２に加え、第二の車両重量推定部６２３、及び第三の車両重量推定部６２５を備えている。 As shown in FIG. 5, the vehicle weight estimation unit 620a is a second vehicle weight estimation unit in addition to the first vehicle weight estimation unit 621 and the differential value acquisition unit 622 included in the vehicle weight estimation unit 620 according to the first embodiment. A unit 623 and a third vehicle weight estimation unit 625 are provided.

第一の車両重量推定部６２１、及び微分値取得部６２２の構成は実施形態１と同様であるのでここでは説明を省略する。 Since the configurations of the first vehicle weight estimation unit 621 and the differential value acquisition unit 622 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted here.

第二の車両重量推定部６２３は、取得部６１０から供給される駆動トルクであるτと、取得部６１０から供給される前後Ｇとを用いて、運動方程式に基づき、前記車両の重量を推定する。 The second vehicle weight estimation unit 623 estimates the weight of the vehicle based on the equation of motion using τ, which is the drive torque supplied from the acquisition unit 610, and the front-rear G supplied from the acquisition unit 610. ..

ここで、上述した運動方程式とは、
・上述した式（１）で表される運動方程式、又は、
・加速度ａとして前後Ｇを用い、車輪３００の半径（タイヤ半径）Ｒ及び駆動トルクτを用いて式（１）を表現した

Figure 2022007678000004
の少なくとも何れかのことを指す。 Here, the equation of motion described above is
-The equation of motion represented by the above equation (1), or
Eq. (1) was expressed using the front and rear G as the acceleration a and the radius (tire radius) R of the wheel 300 and the drive torque τ.
Figure 2022007678000004
 Refers to at least one of.

第二の車両重量推定部６２３は、上記式（４）によってｍを導出し、導出したｍを、車両重量ｍ２として出力する。 The second vehicle weight estimation unit 623 derives m by the above equation (4), and outputs the derived m as the vehicle weight m2.

第三の車両重量推定部６２５は、第一の車両重量推定部６２１による車両９００の重量の推定の結果であるｍ１、および第二の車両重量推定部６２３による車両９００の重量の推定の結果であるｍ２を参照して最終的な車両９００の重量の推定を行う。 The third vehicle weight estimation unit 625 is based on m1 which is the result of estimation of the weight of the vehicle 900 by the first vehicle weight estimation unit 621 and the result of estimation of the weight of the vehicle 900 by the second vehicle weight estimation unit 623. The final weight of the vehicle 900 is estimated with reference to a certain m2.

ここで、第三の車両重量推定部６２５によるｍ１とｍ２とを用いた最終的な車両９００の重量の推定の仕方は本実施形態を限定するものではないが、一例として、ｍ１とｍ２との単純平均によって最終的な車両重量を推定する構成とすることができる。また、第三の車両重量推定部６２５は、ｍ１とｍ２との加重平均をとることによって最終的な車両重量を推定する構成としてもよい。ここで、ｍ１とｍ２とに乗ぜられる重み係数は、一例として取得部６１０が取得する各種センサ値を参照して決定する構成とすることができる。 Here, the method of estimating the final weight of the vehicle 900 using m1 and m2 by the third vehicle weight estimation unit 625 does not limit the present embodiment, but as an example, the m1 and m2 are used. The final vehicle weight can be estimated by a simple average. Further, the third vehicle weight estimation unit 625 may be configured to estimate the final vehicle weight by taking a weighted average of m1 and m2. Here, the weighting coefficient to be multiplied by m1 and m2 can be determined by referring to various sensor values acquired by the acquisition unit 610 as an example.

本実施形態に係る車両重量推定部６２０ａは、上述のように、運動方程式を用いて算出した車両重量ｍ２と、運動方程式の微分式を用いて算出した車両重量ｍ１とを参照して最終的な車両重量を推定する。互いに異なるロジックで算出したｍ１とｍ２とを参照することにより、ｍ１とｍ２とにそれぞれ内包されている誤差が互いに打ち消し合うという効果が期待できる。したがって、車両重量推定部６２０ａは、車両重量をより精度よく算出することができる。 As described above, the vehicle weight estimation unit 620a according to the present embodiment finally refers to the vehicle weight m2 calculated by using the equation of motion and the vehicle weight m1 calculated by using the differential equation of the equation of motion. Estimate the vehicle weight. By referring to m1 and m2 calculated by different logics, it can be expected that the errors contained in m1 and m2 cancel each other out. Therefore, the vehicle weight estimation unit 620a can calculate the vehicle weight more accurately.

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。 [Embodiment 3]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members described in the above-described embodiment, and the description thereof will not be repeated.

[ＥＣＵの構成]
本実施形態に係るＥＣＵ（車両重量推定装置）は、以下の点を除き、実施形態２に係るＥＣＵ６００ａと同様の構成である。すなわち、本実施形態に係るＥＣＵは、実施形態２に係る車両重量推定部６２０ａに代えて、６２０ｂを備えている。 [ECU configuration]
The ECU (vehicle weight estimation device) according to the present embodiment has the same configuration as the ECU 600a according to the second embodiment except for the following points. That is, the ECU according to the present embodiment includes 620b instead of the vehicle weight estimation unit 620a according to the second embodiment.

（車両重量推定部６２０ｂ）
本実施形態に係る車両重量推定部６２０ｂについて、図６を参照して具体的に説明する。図６は、本実施形態に係る車両重量推定部６２０ｂの構成を示すブロック図である。 (Vehicle weight estimation unit 620b)
The vehicle weight estimation unit 620b according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the vehicle weight estimation unit 620b according to the present embodiment.

図６に示すように、車両重量推定部６２０ｂは、第一の車両重量推定部６２１ａ、第二の車両重量推定部６２３ａ、第三の車両重量推定部６２５ａおよび微分値取得部６２２を備えている。 As shown in FIG. 6, the vehicle weight estimation unit 620b includes a first vehicle weight estimation unit 621a, a second vehicle weight estimation unit 623a, a third vehicle weight estimation unit 625a, and a differential value acquisition unit 622. ..

本実施形態に係る微分値取得部６２２は、実施形態１に係る微分値取得部６２２と同様の構成であるのでここでは説明を省略する。 Since the differential value acquisition unit 622 according to the present embodiment has the same configuration as the differential value acquisition unit 622 according to the first embodiment, the description thereof will be omitted here.

本実施形態に係る第一の車両重量推定部６２１ａは、所定回数の推定の結果から最小二乗法に基づいて車両の重量の推定結果を決定する。 The first vehicle weight estimation unit 621a according to the present embodiment determines the estimation result of the weight of the vehicle based on the least squares method from the estimation result of a predetermined number of times.

より具体的には、まず、第一の車両重量推定部６２１ａは、複数のタイミングにおいて、駆動トルクの微分値（ドット付のτ）と前後Ｇの微分値（ドット付のＧ）とのセットを取得する。そして、これらのセットが示すデータプロファイルを近似する一次式を最小二乗法によって導出し、当該一次式の係数（傾き）を用いて、車両重量ｍ１を算出する。 More specifically, first, the first vehicle weight estimation unit 621a sets a set of the differential value of the drive torque (τ with dots) and the differential value of front and rear G (G with dots) at a plurality of timings. get. Then, a linear expression that approximates the data profile shown by these sets is derived by the least squares method, and the vehicle weight m1 is calculated using the coefficient (slope) of the linear expression.

一方、本実施形態では、第二の車両重量推定部６２３ａも、所定回数の推定の結果から最小二乗法に基づいて車両の重量の推定結果を決定する。 On the other hand, in the present embodiment, the second vehicle weight estimation unit 623a also determines the estimation result of the weight of the vehicle based on the least squares method from the estimation result of a predetermined number of times.

より具体的には、まず、第二の車両重量推定部６２３ａは、複数のタイミングにおいて、駆動トルク（τ）と前後Ｇとのセットを取得する。そして、これらのセットが示すデータプロファイルを近似する一次式を最小二乗法によって導出し、当該一次式の係数（傾き）を用いて、車両重量ｍ２を算出する。 More specifically, first, the second vehicle weight estimation unit 623a acquires a set of the drive torque (τ) and the front-rear G at a plurality of timings. Then, a linear expression that approximates the data profile shown by these sets is derived by the least squares method, and the vehicle weight m2 is calculated using the coefficient (slope) of the linear expression.

第三の車両重量推定部６２５ａは、実施形態２に係る第三の車両重量推定部６２５と同様に、第一の車両重量推定部６２１による車両９００の重量の推定の結果であるｍ１、および第二の車両重量推定部６２３による車両９００の重量の推定の結果であるｍ２を参照して最終的な車両９００の重量の推定を行う。 The third vehicle weight estimation unit 625a, like the third vehicle weight estimation unit 625 according to the second embodiment, is m1 which is the result of estimation of the weight of the vehicle 900 by the first vehicle weight estimation unit 621, and the first. The final weight of the vehicle 900 is estimated with reference to m2, which is the result of the estimation of the weight of the vehicle 900 by the vehicle weight estimation unit 623.

第三の車両重量推定部６２５ａによる具体的な処理は実施形態２に係る第三の車両重量推定部６２５と同様の構成とすることができるが、本実施形態に係る第三の車両重量推定部６２５ａによる処理はこれに限られない。 The specific processing by the third vehicle weight estimation unit 625a can have the same configuration as the third vehicle weight estimation unit 625 according to the second embodiment, but the third vehicle weight estimation unit according to the present embodiment can be configured. The processing by 625a is not limited to this.

例えば、第三の車両重量推定部６２５ａは、第一の車両重量推定部６２１が参照するデータのばらつきと、第二の車両重量推定部６２３が参照するデータのばらつきとに応じて、重み係数を設定し、設定した重み係数を用いたｍ１とｍ２との加重平均をとることによって最終的な車両重量を推定する構成としてもよい。 For example, the third vehicle weight estimation unit 625a determines the weighting coefficient according to the variation of the data referred to by the first vehicle weight estimation unit 621 and the variation of the data referred to by the second vehicle weight estimation unit 623. It may be configured to estimate the final vehicle weight by setting and taking a weighted average of m1 and m2 using the set weight coefficient.

以上のように、本実施形態では、第一の車両重量推定部６２１ａは、所定回数の推定の結果から最小二乗法に基づいて車両の重量の推定結果を決定し、第二の車両重量推定部６２３ａも、所定回数の推定の結果から最小二乗法に基づいて車両の重量の推定結果を決定する。 As described above, in the present embodiment, the first vehicle weight estimation unit 621a determines the vehicle weight estimation result based on the least squares method from the estimation results of a predetermined number of times, and the second vehicle weight estimation unit 621a. 623a also determines the estimation result of the weight of the vehicle based on the least squares method from the estimation result of a predetermined number of times.

このように本実施形態に係る車両重量推定部６２０ｂは、複数回の推定結果を参照し、最小二乗法を用いて算出した重量を用いるので、車両９００の重量をより精度よく推定することができる。 As described above, the vehicle weight estimation unit 620b according to the present embodiment refers to the estimation results of a plurality of times and uses the weight calculated by using the least squares method, so that the weight of the vehicle 900 can be estimated more accurately. ..

[ソフトウェアによる実現例]
ＥＣＵ６００の制御ブロック（特に取得部６１０および車両重量推定部６２０、６２０ａ、６２０ｂ）は、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。 [Software implementation example]
The control block of the ECU 600 (particularly, the acquisition unit 610 and the vehicle weight estimation unit 620, 620a, 620b) may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or by software. You may.

後者の場合、ＥＣＵ６００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波など）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the ECU 600 includes a computer that executes instructions of a program that is software that realizes each function. The computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes the program, thereby achieving the object of the present invention. As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, a "non-temporary tangible medium" such as a ROM (Read Only Memory), a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the above program may be further provided. Further, the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above program is embodied by electronic transmission.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

１００ 懸架装置
２００ 車体
３００ 車輪
３１０ タイヤ
３２０ 車輪速センサ
３３０ 横Ｇセンサ
３４０ 前後Ｇセンサ
３５０ ヨーレートセンサ
４１０ 操舵部材
４２０ ステアリングシャフト
４３０ 操舵トルクセンサ
４４０ 舵角センサ
４５０ 車速センサ
４６０ トルク印加部
４７０ ラックピニオン機構
４８０ ラック軸
５００ エンジン
５２０ エンジン回転数センサ
５４０ ギアポジションセンサ
６００ ＥＣＵ（車両重量推定装置）
６１０ 取得部
６１１ 処理部
６２０、６２０ａ、６２０ｂ 車両重量推定部
６２１、６２１ａ 第一の車両重量推定部
６２２ 微分値取得部
６２３、６２３ａ 第二の車両重量推定部
６２５、６２５ａ 第三の車両重量推定部
７００ 発電装置
８００ バッテリ
９００ 車両 100 Suspension device 200 Body 300 Wheels 310 Tires 320 Wheel speed sensor 330 Lateral G sensor 340 Front and rear G sensor 350 Yaw rate sensor 410 Steering member 420 Steering shaft 430 Steering torque sensor 440 Steering angle sensor 450 Vehicle speed sensor 460 Torque application part 470 Rack pinion mechanism 480 Rack shaft 500 Engine 520 Engine rotation sensor 540 Gear position sensor 600 ECU (Vehicle weight estimation device)
610 Acquisition unit 611 Processing unit 620, 620a, 620b Vehicle weight estimation unit 621, 621a First vehicle weight estimation unit 622 Differentiation value acquisition unit 623, 623a Second vehicle weight estimation unit 625, 625a Third vehicle weight estimation unit 700 Power generator 800 Battery 900 Vehicle

Claims (6)

車両の前後方向の加速度を取得する加速度取得部と、
前記車両の駆動トルクを取得するトルク取得部と、
前記加速度の微分値である加速度微分値および前記駆動トルクの微分値である駆動トルク微分値を取得する微分値取得部と、
前記加速度微分値および前記駆動トルク微分値を用いて、運動方程式の微分式に基づき、前記車両の重量を推定する第一の車両重量推定部と、
を備える車両重量推定装置。 Acceleration acquisition unit that acquires acceleration in the front-rear direction of the vehicle,
A torque acquisition unit that acquires the drive torque of the vehicle, and
A differential value acquisition unit that acquires an acceleration differential value that is a differential value of the acceleration and a drive torque differential value that is a differential value of the drive torque.
A first vehicle weight estimation unit that estimates the weight of the vehicle based on the differential equation of the equation of motion using the acceleration differential value and the drive torque differential value.
A vehicle weight estimation device equipped with. 前記駆動トルクは前記車両が備える駆動力伝達系統の、終減速後のトルクである、請求項１に記載の車両重量推定装置。 The vehicle weight estimation device according to claim 1, wherein the drive torque is the torque of the drive force transmission system included in the vehicle after final deceleration. 前記第一の車両重量推定部は、
所定回数の推定の結果から最小二乗法に基づいて前記車両の重量の推定結果を決定する、請求項１または２に記載の車両重量推定装置。 The first vehicle weight estimation unit is
The vehicle weight estimation device according to claim 1 or 2, wherein the weight estimation result of the vehicle is determined from the estimation result of a predetermined number of times based on the least squares method. 前記車両重量推定装置は、
前記加速度と前記駆動トルクとを用いて、運動方程式に基づき、前記車両の重量を推定する第二の車両重量推定部と、
前記第一の車両重量推定部の前記車両の重量の推定の結果および前記第二の車両重量推定部の前記車両の重量の推定の結果を参照して最終的な前記車両の重量の推定を行う第三の車両重量推定部と、
を備える請求項１～３のいずれか一項に記載の車両重量推定装置。 The vehicle weight estimation device is
A second vehicle weight estimation unit that estimates the weight of the vehicle based on the equation of motion using the acceleration and the drive torque.
The final weight of the vehicle is estimated with reference to the result of the estimation of the weight of the vehicle by the first vehicle weight estimation unit and the result of the estimation of the weight of the vehicle by the second vehicle weight estimation unit. The third vehicle weight estimation unit and
The vehicle weight estimation device according to any one of claims 1 to 3. 前記第二の車両重量推定部は、
所定回数の推定の結果から最小二乗法に基づいて前記車両の重量の推定結果を決定する
請求項４に記載の車両重量推定装置。 The second vehicle weight estimation unit is
The vehicle weight estimation device according to claim 4, wherein the weight estimation result of the vehicle is determined from the estimation result of a predetermined number of times based on the least squares method. 請求項１～５のいずれか一項に記載の車両重量推定装置を備える車両。 A vehicle provided with the vehicle weight estimation device according to any one of claims 1 to 5.
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