SE527573C2 - Metod, system, datorprogram och elektronisk styrenhet för att skatta ett fordons vikt - Google Patents

Metod, system, datorprogram och elektronisk styrenhet för att skatta ett fordons vikt

Info

Publication number
SE527573C2
SE527573C2 SE0401650A SE0401650A SE527573C2 SE 527573 C2 SE527573 C2 SE 527573C2 SE 0401650 A SE0401650 A SE 0401650A SE 0401650 A SE0401650 A SE 0401650A SE 527573 C2 SE527573 C2 SE 527573C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vehicle
wheels
estimate
weight
force
Prior art date
Application number
SE0401650A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0401650L (sv
SE0401650D0 (sv
Inventor
Kristian Lundh
Original Assignee
Scania Cv Abp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Abp filed Critical Scania Cv Abp
Priority to SE0401650A priority Critical patent/SE527573C2/sv
Publication of SE0401650D0 publication Critical patent/SE0401650D0/sv
Priority to DE112005001072T priority patent/DE112005001072T5/de
Priority to PCT/SE2005/000458 priority patent/WO2006001741A1/en
Publication of SE0401650L publication Critical patent/SE0401650L/sv
Publication of SE527573C2 publication Critical patent/SE527573C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/50Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts
    • F16H59/52Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1708Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for lorries or tractor-trailer combinations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/086Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles wherein the vehicle mass is dynamically estimated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2250/00Monitoring, detecting, estimating vehicle conditions
    • B60T2250/02Vehicle mass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/50Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts
    • F16H59/52Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus
    • F16H2059/525Inputs being a function of the status of the machine, e.g. position of doors or safety belts dependent on the weight of the machine, e.g. change in weight resulting from passengers boarding a bus the machine undergoing additional towing load, e.g. by towing a trailer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

25 30 527 573 Ett liknande tillvägagångssätt beskrivs i ett examensarbete för civilingenjör vid Linköpings universitet, Avdelningen för fordonssystem, ”Adaptiv skattning av fordonsvikt” av Ritzén; Reg. Nr: LiTI-i-íSïï EX- l 883 .
I examensarbetet utvecklas en metod för att skatta ett fordons vikt under körning genom att jårnßra fordonets acceleration med det skattade vridmomentet från motom. Den viktiga parametern avseende vridmomentet år i själva verket vridmomentet som krävs för att framdriva fordonet. Energförlusten från parametrar som inte bidrar till användbar energi på drivhjulen måste således räknas av från energh som levereras av motom.
En av energiförlusterna som för stora lastbilar kan vara mycket viktig âr hjulens rotationsacceleration, d v s energin som krävs för att rotera fordonets hjul. Angående lastbilar âr det ett problem med att skatta vikten eftersom det kan vara olika antal hjul på fordonet beroende på situationen, såsom om stödaxeln på en treaxlad dragbil år upplyft eller inte, om en släpvagn eller en påhängsvagn år kopplad till dragbilen eller inte.
Ingen av de ovan nämnda dokumenten handlar om hur information erhålls avseende antalet hjul på fordonet som faktiskt rullar. I US 5610372 antas faktorerna som orsakar energiförlust vara konstanta över en mycket kort tidsperiod varvid ett diagram över kraften för att flytta fordonet i förhållande till aceelerationen skulle resultera i en kurva, som, lämpligt graderad, skulle ha en lutning som är inversen mot aktuell fordonsvikt. Detta antagande används sedan för att skapa en vektor vars lutning representerar den aktuella skattnirigen av inversen av fordonets vikt och vars element år de sammansatta skattningarna av acceleratíonen och kraft. Vektorn rättas sedan eller uppdateras med en vektor som skapas mellan accelerations- och 10 15 20 25 30 527 573 kraftmätningarna som ska integreras nästa gång i den sammansatta skattningen och de tidigare accelerations- och lnaftmätningaina.
Examensarbetet “Adaptiv skattning av fordonsvikt” nämner inte hur information avseende antalet hjul erhålls, men eftersom det är ett utvecklingsprojekt kan man anta att antalet hjul beräknas och införs i algoritmen manuellt.
Emellertid, även om det grundläggande konceptet för att utnyttja Newtons andra lag för viktskattning av fordon i rörelse har bevisat sina fördelar, finns det ett behov av att förbättra och automatisera konceptet så. att det kan användas som en användbar reglerparameter i ett ' modernt fordon under olika kör- och lastsituationer.
KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfirming år att tillhandahålla en metod för skattning av fordonsvikt som tar hänsyn till olika kör- och lasttillstånd på ett enkelt, tillförlitligt och användbart sätt.
Detta syfte löses av egenskaperna i patentkrav l. Föredragna utföringsformer av uppfinningen hittas i de osjälvständiga patentkraven.
Enligt en huvudaspekt av uppfinningen, innefattar den en metod för att skatta ett fordons vikt, innefattande stegen att erhålla information från första sensororgan relaterat till fordonets acceleration, och skatta fordonets acceleration baserat på informationen erhållen av det första sensororganet, erhålla information från andra sensororgan relaterat till kraften erhållen från fordonets motor, och skatta ldaften erhållen från motom baserat på informationen erhållen av det andra sensororganet, erhålla information från tredje sensororgan och skatta det befintliga antalet hjul på fordonet som är i kontakt med marken baserat på information erhållen av det tredje sensororganet, skatta kraften som 10 15 20 25 30 527 575 behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen avseende det befintliga axitalet lijul som år i kontakt med marken, skatta kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade kraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från motorn, och skatta fordonets vikt baserat på den matematiska korrelationen att fordonets vikt år kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen.
I detta sammanhang kan information relaterad till accelerationen erhållas från första sensororgan som t ex skulle kunna vara sensororgan som detekterar fordonets hastighet via hjulens rotationshastighet eller sensorer som detekterar rotafionshastigheten för olika delar av drivlinan. Vidare kan information relaterande till kraften erhållen från motorn erhållas av andra sensororgan som detekterar vrldmomentet från motoms utgående axel, sensorer som detekterar mängden insprutat bränsle, eller vilka andra lämpliga sensorer som helst som år kapabla att direkt eller indirekt mâta vridmoment, uteffekt.
Enligt en arman aspekt av uppfinningen år informationen för att skatta det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken baserad åtminstone delvis på om en släpvagn är innefattad i fordonet eller inte.
Enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen baseras informationen för skattning av det befmtliga antalet hjul som år i kontakt med marken åtminstone delvis på läget för en lyft- och sänkbar axel hos fordonet.
Det tredje sensororganet kan således vara sensorer anordnade på kopplingspunkten mellan lastbilen och en släpvagn så väl som sensorer anordnade på stödaxeln och kapabla att detektera dess läge. 10 15 20 25 30 527 573 Den skattade vikten överförs sedan till fordonets motorstyrsystem.
Fördelen med uppfinningen är att det presenterade viktskattningssystemet och metoden utnyttjar information från olika sensorer för att säkerställa antalet ”aktiva” hjul som år i kontakt med marken, d v s hur många hjul som för tillfället rullar på det faktiska fordonet. Detta betyder huruvida stödaxeln, om lastbilen är försedd med en sådan, âr upplyft eller inte, om det fmns en släpvagn kopplad till lastbilen och eventuellt typen av släpvagn.
Informationen kan erhållas från styrsystemet som finns i moderna fordon såsom tunga lastbilar. Viktskattningssystemet anpassas då automatiskt till antalet hjul som faktiskt år i kontakt med marken. Med denna information och annan information från fordonets styrsystem, såsom fordonets acceleration som kan erhållas från hastigheten och motorns vridmoment, kan fordonets vikt skattas baserat på Newtons andra lag och överföras till motoms styrenhet.
Skulle informationen avseende det faktiska antalet “aktiva” hjul vara otillräcklig, utnyttjar metoden information om fordonets tillåtna totalvikt, inbegripande släpvagn om fordonet år försedd med en slâpvagnskoppling, och från information avseende den maximalt tillåtna vikten som varje axel kan bära enligt vâglagar. Baserat på detta kan antalet axlar som behövs skattas och således antalet hjul på fordonet.
Det år då möjligt att skatta fordonets faktiska vikt under förflyttning.
Genom att erhålla en skattning av fordonets faktiska vikt kan fordonets driftsegenskaper, prestandan, optimering av bränsleförbrukning, avgasemissioner och dylika reglerparametrar för motorn anpassas på ett effektivt sått, där skattningen av vikten har utförts på ett högst automatiserat sätt. 10 15 20 25 30 527 573 Dessa och andra aspekter av och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att bli uppenbara genom följande detaljerade beskrivning och de medföljande ritningarna.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I den följande detaljerade beskrivningen av uppfmningen kommer hänvisning göras till de medföljande ritningama, där Fig. 1 är en schematisk vy av de längsgående kraftema som verkar på ett fordon, Fig. 2 är en konkret modell av ett fordons drivlina, Fig. 3 är en schematisk bild av en viktskattande enhet innefattande föreliggande uppfinning, och Fig. 4 visar ett flödesschema för att erhålla och skatta antalet hjul som rullar på ett faktiskt fordon, vilket används för att skatta fordonets vikt.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning hänför sig till en förbättring av en metod för viktskattning baserad på. Newtons andra lag och behandlande hela fordonet (lastbil och eventuell släpvagn) som en stel kropp. Grunden fór metoden är principiellt beskriven i det ovan nämnda dokumentet ”Adaptiv skattning av fordonsviktfl vilken grund utnyttjas av föreliggande uppfinning.
Fordonet behandlas som en massa och kraften från motorn som en längsgående kraft som skapar en längsgående acceleration, F = m-a. Ett ekvivalent antagande år att behandla fordonet som ett tröghetsmoment och kraften från motorn som ett vridmoment, aLJ = M. 10 15 20 25 527 573 De längsgående krafterna som verkar på fordonet visas i Fig. 1 där ru, är hjulradien, m? år fordonsvikten utan hjul, Fw år den sammanlagda kraften av alla yttre längsgående krafter som verkar på fordonet, cow; är framhjulets rotationshastighet.
Följande ekvationer kan formuleras vid bakhjulet: MW -Ffflrw = áJVrJwr :if-Jur mwa = Fm - F, (2) där a år accelerationen, J", år bakhjulens tröghetsmomentet, mwf âr bakhjulens vikt, Fm är fi-iktionshaften på bakhjulen, F; âr kraften mellan fordonets chassi och bakhjulen, a), är bakhjulens acceleration, Vid framhjulen kan följande ekvationer formuleras: Fmr, = @>_,J,, = ríau, (s) F: _ Fp: = mwfa (4) där Jwf är framhjulens tröghetsmoment, Ffl år framhjulens friktionskraft, mwf år bakhjulens vikt, F, år kraften mellan fordonets chassi och framhjulen, nä” är framhjulens accelerafion, 10 15 20 25 30 527 573 De längsgående krafterna kan formuleras enligt Newtons andra lag FI - F2 - Fw = mfrü (5) Genom att kombinera ekvationerna (1) till (5) kan följande uttryck härledas Mw = +Jwf +(m,t +mufi+nlwdfpwl 0.), = [Jw + Wfiw län (6) Fordonets transmission 14 kan enligt Fig 2 beräknas som m, = K g, m, (7) 113,18 = M , - år: (8) där o., år motoms rotafionshastighet, Kg: är transmissionens utvåxlíngsförhâllande, 0: är utgående rotationshastighet från växellådan, Jg är masströghetsmomentet i transmissionen, Me är motorns utgående vridmoment; M: är transrnissionens utgående vridmoment.
Den slutliga drivningen 16 kan enligt Fig 2 modelleras som w.. =K,w, (91 cb,Jf=M,Kg,-Mw (10) är hjulens rotatíonshastíghet, är den slutliga drivningens utväxlingsförhållande, där (Om Kur Jf är den slutliga drivningens tröghetsmoment, 10 15 20 25 527 573 Mw är utgående vridmoment till hjulen. f\øn QInv IQ\ Ypnankäaßann ønAÅ a\n1 f1 f\\ wwnnfiår 111' \IÄÅ.Å UIXV ßÅJÅÅlLllÅ-ÅVŠħ ÄÅÅÛu ÜÅÄV Qyyl-ÅÉ-I» Il. álwJf = (-m,Jg +M,)Kg -M,, där Kg = Kamf- Newtons andra lag tillämpad på motorn 12 enligt Fig 2 ger (11) cbJ, = M, -Me (12) där Je âr motoms masströghetsmoment, Mc är vridmomentet levererat från förbränningen kompenserat av friktion i motorn, Me är utgående vridmoment från motom då hänsyn tas till masströghetsmomentet Je.
Kombineríng av ekv (1 1) och ekv (12) ger áJwJf =(-m,(Jg+J,)+M,)Kg-M,, (13) Införsel av ekv (7) och ekv (9) i (13) ger av, = -Kšøug + J,)+M,K, -M,, (14) Slutligen ger ekv (6) och (14) den önskade modellen för att skatta vikten MJ, +J, +m,r,3 +1<;(Jg +J,)]= Mgc, -Fwrw (15) 10 15 20 25 527 573 10 De yttre hafterna innefattande luftmotstånd Fair, rullmotstånd Fmu och lutningsmotstånd Fszope, måste modelleras på ett lämpligt sätt, såsom 1 F." = EP-flwfflv-tvof (16) där p är luftdensiteten, Gw är motståndskoefficienten, A år fordonets frontarea, v är farten, och vo år motvindsfarten.
Fmu = mÅcn 4' crzv) (17) där On, Ca år parametrar som beror på t ex typen av däck och vägbeläggning.
Fslope = mtg sinl (13) där g är vägens lutning.
Genom att kombinera ekv (15) - (18) uppnås den resulterande modellen: d>[.I, +J, +m,r,f +K§(Jg +J,]= (19) MCK; _'Ll2_p'cwA(v+v0)2rw _ml(crl +cr2v)rw _mlg'rw sinz 10 15 20 25 30 527 573 ll Från modellen år det sedan möjligt att skatta vikten. Vissa parametrar i modellen behöver mätas och kommuniceras till en elektronisk styrenhet 20 för ett viktskattriirigssystem 21. En parameter är acceleration, á), .
Accelerationen kan erhållas genom att mäta och differentiera fordonets hastighet. Hastigheten kan erhållas från t ex första sensororgan 23, Fig 3, i form av hjulhastighetssensorer om ett ABS-system år anordnat på fordonet, från en alternators varvtal, en vevaxel, ett svänghjul eller från transmissionens utgående axel. Signaler från dessa första sensororgan kan matas till den elektroniska styrenheten för att beräkna fordonets acceleration. Det ska emellertid förstås att accelerationen kan beräknas i andra delar av det elektroniska systemet hos fordonet, såsom av sensorema själva eller av andra elektroniska enheter.
En annan parameter är motorns vridmoment, Mc. Denna parameter kan vanligtvis inte mätas direkt och måste således approximeras. En enkel approximation som har visat sig passande för syftet år att vridmomentet för en dieselmotor kan sägas vara en linjär funktion av den insprutade bränslemängden, vilken linjära funktion i en förbättrad utföringsform görs ännu bättre om hänsyn tas till motorvarvtalet. Modema dieselfordon år utrustade med andra sensororgan 25 i form av sensorer anslutna till motoms bränsleledning 27 och kapabla att detektera bränsleförbrukningen och sensororgan kapabla att detektera motorvarvtalet via t ex svänghjulet 29 och således kan signaler från dessa andra sensororgan matas till den elektroniska styrenheten för att beräkna motoms vridmoment; kraften erhållen från motorn. Det ska emellertid förstås att andra organ och sensorer kan vara användbara för att mäta eller känna av uteifekten från motorn direkt eller indirekt. Det ska också förstås att kraften erhàllen från motorn kan beräknas i andra delar av fordonets elektriska system, såsom av sensorema själva eller av andra elektroniska enheter. 10 15 20 25 30 527 573 12 Utvâxlingsförhållandet, Kg, kan skattas av sensorer som mäter varvtalet på transmissionens ingående och utgående axel. Signalerna filtreras sedan på ett lwäfhpligt sätt och disrideras för att erhålla utvâxlingsförhållandet.
Då alla variabler är uppmätta ger en linjär approximation i linje med y = kx + lfordonets vikt och vägens gradient, där, vid betraktande av ekv (19) .. . l y ar McKg -wUf +J,, +K:(Jg +J,)]-Ep-cwA(v+v0)2r, kär my: xär o), lär rwm,(gsing+c,,) Såsom ses ovan görs skattningen av vikten, m1, enkelt genom att dividera linjens lutning med rf . Extrahering av gradienten, g , från l kan endast göras med vetskap om vikten, men detta problem löses enkelt eftersom skattningen av vikten år oberoende av g och därför kan göras i förväg. Eftersom g är liten, kan sin g approximeras till g.
Eftersom det inte är möjligt att mäta motvindens fart, måste skattningen av gradienten göras med antagandet att påverkan av motvindens fart är försumbar. Delen av rullmotståndet som beror på hastigheten, cfgrwnuv är liten i jämförelse med andra delar i ekvationen, så en bra approximation år att bortse från den.
Såsom kan ses från modellen ovan för att skatta vikten, spelar det totala tröghetsmomentet för fordonets hjul, Jw, en viktig roll. Det är därför viktigt att antalet “aktiva” hjul, d v s som är i kontakt med marken på det aktuella fordonet, år känt eller kan härledas på ett enkelt och tillförlitligt sätt. 10 15 20 25 30 527 573 13 Vid implementerande av ett viktskatmingssystem enligt föreliggande uppfinning kan irifennaticn om lastbilens eller dragbilens hjul i sig föras in och lagras i den elektroniska styrenheten 20, eftersom lastbilens antal hjul år känt.
Emellertid, om lastbilen är utrustad med en grupp hjul som kan lyftas eller sänkas beroende på fordonets last, d v s om fordonet är utrustat med en stödaxel 30, behöver den elektroniska styrenheten 20 erhålla information om antalet ”aktiva” hjul. Viktskattningssystemet 21 innefattar således tredje sensororgan 32 kapabla att ge en signal från systemet som hanterar stödaxeln 30 om stödaxelns befintliga läge så att den elektroniska styrenheten kan beakta antalet ”aktiva” hjul.
Eftersom antalet hjul på stödaxeln är känt kan också deras bidrag till tröghetsrnomentet för alla “aktiva" hjul lagras i den elektroniska styrenhetens minnesorgan under utförande.
Förutom den aktuella lastbilen behöver den elektroniska styrenheten information om möjliga släpvagnar eller påhângsvagnar som är påkopplade. Viktskattningssystemet är kapabelt att erhålla information från den elektroniska kopplingen mellan lastbilen och slâpvagnen. I sin enklaste form kan ett tredje sensororgan i form av en strömsensor 34 vara anordnat till de elektriska ledningarna hos släpvagn- kopplingskontakten 36 för att upptäcka att ström går till släpvagnen.
Några av de moderna lastbils-l släpvagnssystemen är försedda med mer avancerade informationsöverförande organ som möjliggör olika slåpvagnsfunktioner, såsom ABS-bmmssystem och luftijädring, för att kommunicera med lastbilens styrsystem. Den elektroniska styrenheten kan således utnyttja denna för att erhålla information om en släpvagns närvaro. 10 15 20 25 30 527 573 14 För många lastbilar som ofta drar släpvagnar är det tämligen enkelt att skatta antalet axlar t ex beroende på om lastbilen har ett femte hjul för att dra påhângsvagriar. En lastslâpvagm har vanlgfie två 9.219: balcbl, där var och en av dem har dubbla hjul, eller 8 hjul på släpvagnen. I Europa har de flesta dragbilar för påhängsvagnar två axlar, åter med främre, för styrning, som har två hjul, och balce, för drivning, som har ett par dubbla hjul på varje sida. Således har den vanligaste konfigurationen 6 hjul. Omvänt har lastsläpvagnen normalt tre axlar på den bakre delen, var och en med dubbla hjul, eller 12 hjul totalt. På ett eller annat sätt har hela fordonet således 5 axlar och 18 hjul totalt, även om släpvagnarna kan ha ett varierat antal hjul.
Viktskattningssystemet kan således vara förprogrammerat med antalet hjul som det totala fordonet kan ha som ”aktiva” hjul, och beroende på insignalerna från stödaxeln och släpvagnskopplingar, används det totala tröghetsmomentet från de ”aktiva” hjulen i algoritmen fór viktskattning.
Om det inte är möjligt att erhålla tillräcklig information om antalet axlar, t ex om en av de ovan nämnda sensororganen för att ge information om stödaxelns läge eller om en släpvagn är påkopplad eller inte, inte ñnns, eller om en av dessa inte fungerar kan en skattning av fordonets tillåtna totalvikt, möjligen innefattande en släpvagn hos fordonet som är försett med en släpvagnskoppling, användas som en startpunkt och den approxímerade lasten som en axel kan bära enligt fordonsbestårnmelser om maximalt tillåtna axelbelastningar. Som ett exempel kräver ett 60 000 kg tungt fordon där den maximalt tillåtna lasten på varje axel är 9 000 kg åtminstone 7 axlar fór att bära den lasten. Från denna information är det sedan möjligt att grovt skatta antalet hjul anordnade på detta fordon och därmed skatta vikten på fordonet i rörelse genom den tidigare nämnda metoden. Denna skattnirig är emellertid inte så noggrann som då information erhålls från sensorer, särskilt då ingen information kan erhållas om en 10 15 20 25 30 527 573 15 släpvagn, men ger en tillräckligt acceptabel viktskattning som kan användas för att styra motom.
Den skattade vikten sänds sedan till styrsystemet 40 för fordonets motor, vilken används som en parameter för att styra prestandan och driftsegenskapen hos motorn beroende på fordonets faktiska tillstånd.
Figur 4 visar ett flödesschema beroende pá olika situationer och sensorer på fordonet.
Ett fall år då en stödaxel år anordnad på fordonet. Med hjälp av det tredje sensororganet 32 år det möjligt att bestämma, 1 10, om stödaxeln år nedsånkt eller inte. I vilket som helst av dessa lägen år det möjligt att skatta det nuvarande antalet hjul hos lastbilen som är i kontakt med marken, l 12, 1 14, eftersom, såsom nämnts ovan, denna information år känd och implementerad i enheten då. systemet installeras. Det andra fallet år då ingen stödaxel år anordnad. Också i detta fall år infomlationen om antalet hjul direkt infört i systemet.
Förutom själva lastbilen fmns det tre senarion som beror på fordonets utrustning. Det första scenariot 116 år då ingen släpvagnskopplíng år anordnad. Baserad på. informationen lagrad i den elektroniska styrenheten angående lastbilens hjul år det möjligt att beräkna hjulens tröghetsmoment, 1 17.
Det andra och tredje scenariot innefattar anordnade slâpvagnskopplingar. I det andra scenariot, 1 18, år det möjligt att erhålla information, 120, om en släpvagn år kopplad eller inte, såsom principiellt beskrivits ovan med användande av ett tredje sensororgan för att detektera om en släpvagn år kopplad eller inte till lastbilen. Om systemet känner av att det inte år någon släpvagn påkopplad är det 10 15 20 25 30 527 573 16 möjligt att direkt beräkna tröghetsmomentet från informationen lagrad i den elektroniska styrenheten.
Om systemet känner av att en släpvagn år kopplad skattas antalet hjul hos släpvagnen, 122, företrädesvis beroende på information lagrad i den elektroniska styrenheten avseende typen av släpvagn kopplad och således antalet axlar/ antalet hjul, såsom diskuterats ovan. Det skattade antalet hjul hos slâpvagnen adderas till antalet hjul på lastbilen för att beräkna tröghetsmomentet för det totala antalet hjul på hela fordonet, 1 17.
I det tredje scenariot, 124, kan ingen information erhållas angående om en släpvagn âr kopplad eller inte. I detta fall startar skattningen med vetskap om fordonets tillåtna totalvikt och den tillåtna axellasten, och därifrån skatta det minsta antalet axlar och åter minsta antalet hjul 126. Denna skattning adderas sedan till antalet hjul på. lastbilen för att beräkna tröghetsmomentet för det totala antalet hjul på hela fordonet, l 1 7.
För alla de ovan nämnda fallen och scenarion används det beräknade tröghetsmornentet, Jw, 128, som en inparameter för viktskattningsalgoritmen.
Algoritrnen för att skatta fordonets vikt är företrädesvis implementerad i mjukvara lagrad i den elektroniska styrenheten som skulle kunna vara en separat hárdvaru-enhet 20 eller integrerad i en av hårdvaru- enheterna som år en del av ett modernt fordon, t ex motorstyrenheten.
En del av programmet kan lagras i en processor eller ett minne 22 som kan vara vilken som helst av de följande: ROM (read only memory), PROM, (Programmable ROM) EPROM (Erasable PROM), Flash, EEPROM (Electrically EPORM) eller vilken annan typ av minnesrnedia som helst som är kapabelt att lagra data såsom en magnetisk skiva, CD-ROM eller 10 15 20 25 30 527 573 17 DVD-skiva, hårddisk, magnetooptiskt minneslagingsorgan, som fast program.
Den elektroniska styrenheten kan innefatta filter för att-filtrera signalema, A/ D-ovandlare för att omvandla och sampla signalerna, insignal/utsigrial-kretsanordning 23 och en eller flera mikroprocessorer 24. Mikroprocessorn (eller processorema) innefattar en centralenhet CPU som utför följande funktioner: uppsamling av uppmätta vården, behandlande av uppmätta vården, skatta vikten och skicka ut resultat från beräkning. Mikroprocessorn (eller processorema) innefattar vidare ett dataminne och ett programminne.
Ett datorprogram för att uüöra metoden enligt föreliggande uppfinning är lagrat i programminnet.
Mjukvaran innefattar datorprogram-kodelement eller mjukvarukodsdelar som gör att datorn utför nämnda metod genom användning av ekvationema, algoritmema, data och beräkningar som beskrivits tidigare.
Viktskattningsenheten år kapabel att kommunicera med andra system hos fordonet för att skicka in och ut signaller via till exempel ett databuss-system 26 såsom en CAN-buss (Controller Area Network) som vanligtvis används för tunga fordon. Det ska emellertid förstås att många andra typer av kommunikationssystem, såsom t ex Flexray, TTCAN och MOST kan vara genomförbara inom föreliggande uppfmnings omfång. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits i samband med en algoritm för att utnyttja Newtons andra lag, ska det förstås att olika algoritmer eller modifikationer kan utnyttjas inom skyddsomfånget. 10 527 573 18 Även om särskilda utlöringsformer har blivit visade och beskrivna hâri i syfte att illustrera och exemplifiera förstås det av fackrnannen inom ' ° ~ ° ~ 1 'm w- ° tel-n-...Lorrradet att de 'Jisade och beflmv" “arslclæ “ ”m” n ßffirrvfinwfiß ÛR-LAILLIÅ. ß) (Å, MGUIUIÅLL QÅULLLÅUÅLÅÛ- kan bytas mot en stor mängd alternativa och/ eller ekvivalenta implementexingar utan att avvika från föreliggande uppfinnings omfång.
Fackmarmen inom teknikornrådet kommer lätt att inse att föreliggande uppñnning skulle kunna implementeras i en stor mängd utföringsfonner, innefattande hárdvaru- och mjukvaru- implementcringar, eller kombinationer därav. Denna ansökning âr avsedd att täcka vilka anpassningar eller variationer som helst av utföringsforrnerna diskuterade häri. Följaktligen definieras föreliggande uppfinning av de bifogade patentkravens lydelser och ekvivalenter därtill.

Claims (13)

10 15 20 25 30 527 573 19 PATENTKRAV
1. Metod för att skatta ett fordons vikt, innefattande följande steg, - erhålla 'lzifcrrrxaticn från ett första sensororgan (23) relaterat till fordonets acceleration och skatta fordonets acceleration baserat på informationen erhállen av det första sensororganet, - erhålla information från ett andra sensororgan (25) relaterat till kraften erhållen från fordonets motor och skatta kraften erhållen från motorn baserat på infomlationen erhållen av det andra sensororganet, - erhålla information från ett tredje sensororgan (32, 34) och skatta befintligt antal hjul på fordonet som âr i kontakt med marken baserat på informationen erhållen av det tredje sensororganet, - skatta kraften som behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen avseende det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken, - skatta kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade kraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från motorn, och - skatta fordonets vikt baserat på den matematisk korrelationen att fordonets vikt är kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen. .
2. Metod enligt krav 1, varvid informationen för att skatta det befintliga antalet hjul som är i kontakt med marken år baserad åtminstone delvis på om en släpvagn är innefattad i fordonet eller inte. .
3. Metod enligt krav l eller 2, varvid informationen för att skatta det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken âr baserad 10 15 20 25 30 527 573 20 åtminstone delvis på läget för en lyft- och sänkbar axel hos fordonet. .
4. Metod enligt något av kraven 1-3, innefattande steget att, om informationen för att skatta det befintliga antalet hjul är otillräcklig för att genomñra en noggrann skattning, utnyttja känd, tillåten totalvikt för fordonet och kunskap om lasten som varje axel tillåts att bâra för att skatta antalet hjul. .
5. Metod enligt krav 1, där den innefattar steget att sända den uppskattade vikt till styrsystemet för fordonets motor. .
6. System för att skatta ett fordons (21) vikt innefattande: - ett första sensororgan (23) kapabelt att erhålla information relaterad till fordonets acceleration, - ett andra sensororgan (25) kapabelt att erhålla information relaterad till kraften erhållen från fordonets motor, - ett tredje sensororgan (32, 34) kapabelt att erhålla information avseende befintligt antal hjul på fordonet som är i kontakt med marken, - överföringsorgan (23, 26) för att föra over information från nämnda första, andra och tredje sensororgan till en elektronisk styrenhet (20) innefattande - organ (24) kapabelt att erhålla eller beräkna en skattning av fordonets acceleration baserat på informationen erhållen av det första sensororganet, - organ (24) kapabelt att erhålla eller beräkna en skattning av kraften erhâllen från motom baserat på informationen erhållen av det andra sensororganet, och ~ berâkningsorgan (24) kapabelt att 10 15 20 25 30 527 573 21 skatta det befintliga antalet hjul på fordonet som âr i kontakt med marken baserat på informationen erhållen av det 'tredje sensororganet, beräkna en skattning av kraften som behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen ' av det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken, beräkna en skattning av kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade kraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från fordonet, och beråkna en skattning av fordonets vikt baserat på den matematiska korrelafionen att fordonets vikt år kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen. .
7. System enligt krav 6, varvid nämnda tredje sensororgan (34) kapabelt att erhålla information om det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken år anordnat att känna av om en släpvagn år innefattad i fordonet .
8. System enligt krav 6, varvid nänmda tredje sensororgan (32) kapabelt att erhålla information om det befintliga antalet hjul som år i kontakt med marken år anordnat att känna av ett låge för en lyft- och sänkbar axel (30) hos fordonet. .
9. System enligt krav 6, innefattande lagringsorgan (22) för att lagra infonnation om antalet hjul hos fordonet som år konstant.
10. System enligt krav 6, innefattande organ (23, 26) för att sända den skattade vikten till styrsystemet för fordonets motor.
11. Datorprogram för att skatta vikten för ett fordon innefattande programinstruktioner för att förmå en elektronisk styrenhet att 10 15 20 25 30 527 573 22 utföra stegen att: - erhålla eller beräkna en skattning av fordonets acceleration baserat på information erhållen av ett första sensororgan (23) relaterat till fordonets acceleration, - erhålla eller beräkna en skattning av kraften erhållen från motorn baserat på information erhållen av ett andra sensororgan (25) relaterat till kraften erhållen från fordonets motor, - erhålla information erhållen av ett tredje sensororgan (32, 34), - skatta befintligt antal hjul på fordonet som år i kontakt med marken baserat på informationen erhållen av nämnda tredje sensororgan, - skatta kraften som behövs för att flytta fordonet med hänsyn tagen till förluster på grund av krafterna som behövs för att rotera fordonets hjul baserat på skattningen av det befintliga antalet hjul som âr i kontakt med marken, - skatta kraften som flyttar fordonet genom att subtrahera den skattade lcraften som behövs för att flytta fordonet från den skattade kraften erhållen från motorn, och - skatta fordonets vikt baserat på den matematiska korrelationen att fordonets vikt år kvoten av kraften som flyttar fordonet och den skattade accelerationen.
12. Datorlåsbart medium innefattande ett datorprogram enligt krav 11.
13. Elektronisk styrenhet (20), vilken elektronisk styrenhet är anordnad att motta information erhållen av ett första sensororgan (23) relaterat till fordonets acceleration och erhållen av ett andra sensororgan (25) relaterat till kraften erhållen från fordonets motor och information erhållen av ett tredje sensororgan (32, 34) för att skatta befintligt antal hjul på fordonet som är i kontakt med marken, och innefattar processororgan (24) och 527 573 23 lagringsorgan (22) för att lagra instruktioner och parametrar för att skatta ett fordons vikt, vanrid nämnda styrenhets lagringsorgan innefattar ett datorprogram enligt krav 11 .
SE0401650A 2004-06-24 2004-06-24 Metod, system, datorprogram och elektronisk styrenhet för att skatta ett fordons vikt SE527573C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401650A SE527573C2 (sv) 2004-06-24 2004-06-24 Metod, system, datorprogram och elektronisk styrenhet för att skatta ett fordons vikt
DE112005001072T DE112005001072T5 (de) 2004-06-24 2005-03-30 Verfahren, System, Computerprogramm und elektronische Steuereinheit zum Schätzen des Gewichts eines Fahrzeugs
PCT/SE2005/000458 WO2006001741A1 (en) 2004-06-24 2005-03-30 Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401650A SE527573C2 (sv) 2004-06-24 2004-06-24 Metod, system, datorprogram och elektronisk styrenhet för att skatta ett fordons vikt

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0401650D0 SE0401650D0 (sv) 2004-06-24
SE0401650L SE0401650L (sv) 2005-12-25
SE527573C2 true SE527573C2 (sv) 2006-04-11

Family

ID=32733680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0401650A SE527573C2 (sv) 2004-06-24 2004-06-24 Metod, system, datorprogram och elektronisk styrenhet för att skatta ett fordons vikt

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112005001072T5 (sv)
SE (1) SE527573C2 (sv)
WO (1) WO2006001741A1 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7818140B2 (en) * 2008-01-29 2010-10-19 Zf Friedrichshafen Ag System for estimating a vehicle mass
DE102008049766A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-01 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren und Messeinheit zur Bestimmung des Gewichts eines Fahrzeugs
TR201102920A2 (tr) * 2011-03-28 2011-09-21 İsbak İstanbul Ulaşim Haberleşme Ve Güvenli̇k Teknoloji̇leri̇ Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Can veri yolu kullanılarak araç üstü gerçek zamanlı ağırlık tahmin sistemi
DE102017219879B4 (de) * 2017-11-08 2023-08-24 Audi Ag Verfahren zur Bestimmung des Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche
DE102018128233A1 (de) * 2018-11-12 2020-05-14 Wabco Gmbh Bestimmung einer Achslast eines Sattelaufliegers
CN113392518B (zh) * 2021-06-08 2024-05-17 阿波罗智联(北京)科技有限公司 估计车辆重量的方法和装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3843818C1 (sv) * 1988-12-24 1990-05-10 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE4402529A1 (de) * 1993-02-17 1994-08-18 Fischer Georg Verkehrstechnik Anordnung von Meßmitteln an einem Sattelfahrzeug
US5490063A (en) * 1994-02-07 1996-02-06 Eaton Corporation Control method/system including determination of an updated value indicative of gross combination weight of vehicles
DE19728867A1 (de) * 1997-07-05 1999-01-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugmasse
DE10148091A1 (de) * 2001-09-28 2003-04-17 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Ermittlung der Masse eines Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung unterschiedlicher Fahrsituationen
DE10235563A1 (de) * 2002-08-03 2004-02-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugmasse

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006001741A1 (en) 2006-01-05
SE0401650L (sv) 2005-12-25
SE0401650D0 (sv) 2004-06-24
DE112005001072T5 (de) 2007-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10071742B2 (en) Determining weight of electric and hybrid vehicles
US8229639B2 (en) System and method for stability control
US8352120B2 (en) System and method for stability control using GPS data
US8244442B2 (en) System and method for stability control of vehicle and trailer
Hunt et al. Parameter measurement for heavy-vehicle fuel consumption modelling
US20110251770A1 (en) Regenerative braking control using a dynamic maximum regenerative braking torque calculation
US9707909B2 (en) Determination of deviation of vehicle range or fuel economy
US20170198655A1 (en) Control of an internal combustion engine in a vehicle
EP2033168A1 (en) Device for brake wear assessment
KR100938217B1 (ko) 차량의 운전성 측정 및 분석 시스템
Shakouri et al. Longitudinal vehicle dynamics using Simulink/Matlab
EP2731843B1 (en) Method and device for determination of energy consumption of vehicles
WO2006001741A1 (en) Method, system, computer program and electronic control unit for estimating the weight of a vehicle
US7363118B2 (en) Methods and apparatus for reducing vehicle tire wear
JP2016217851A (ja) 車両質量推定装置および車両質量推定方法
KR101735723B1 (ko) 차량 사양의 체계적인 선택 방법
CN108473139B (zh) 用于确定车辆操作期间的制动***使用的量度的方法
Rios et al. Battery electric bus simulator-a tool for energy consumption analysis
LaClair Application of a tractive energy analysis to quantify the benefits of advanced efficiency technologies for medium-and heavy-duty trucks using characteristic drive cycle data
Kolachalama et al. Intelligent vehicle drive mode which predicts the driver behavior vector to augment the engine performance in real-time
Min et al. Direct measurement of powertrain component efficiencies for a light-duty vehicle with a CVT operating over a driving cycle
Boukadida et al. A simple assessment of the dynamics of the road vehicles
da Silva et al. Simulation-Driven Model-Based Approach for the Performance and Fuel Efficiency Trade-Off Evaluation of Vehicle Powertrain
SE1451252A1 (sv) Method and system for propulsion of a vehicle
Mubarak et al. Investigation of driving behavior on performance and fuel consumption of light-duty vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed