一种新能源商用车载重自动测量方法及载重测量系统与流程

1.本发明涉及一种新能源商用车载重自动测量方法及载重测量系统。


背景技术：

2.目前商用车，特别是重卡车辆，自动驾驶控制参数与车辆重量关系很大，在控制领域也很关键，一般重卡载重测量可以通过外部电子称，但在无法实现自动控制明，而且目前自动称重传感器比较少。
3.现有技术中也存在针对上述技术问题的技术方案，如公开号cn109154523a，公开的一种车辆载重的测量方法、装置、终端设备及存储介质，包括：控制车辆在预设铺地材料上匀速行驶，并获取车辆在预设铺地材料上匀速行驶的运行参数；根据车辆的车型信息，确定车辆的自身重量及车辆与预设铺地材料之间的动摩擦系数；根据车辆的自身重量、动摩擦系数和运行参数计算车辆的载重。本技术中，通过控制车辆在预设铺地材料上匀速行驶后，获取车辆在预设铺地材料上匀速行驶的运行参数，并根据车辆的车型信息确定车辆的自身重量以及车辆与预设铺地材料之间的动摩擦系数，从而可根据车辆的自身重量、动摩擦系数和运行参数计算车辆的载重，测量操作简单、测量成本低，并且计算参数少、计算方式简单、计算误差小，从而可简单、快速、精确地测量车辆载重。
4.再如公开号为cn114407906a，公开的车辆载重测量方法、装置、存储介质及设备，通过获取车辆运动数据，判断车辆运动时间是否在预设时间内；当确定车辆运动时间超出预设时间，根据车辆加速度对车辆的行驶状态进行判断，当确定车辆的行驶状态为匀速行驶时，根据车辆运动数据进行计算，得到第一车辆重量，对第一车辆重量进行中值滤波处理，得到车辆载重；当确定车辆运动时间在预设时间内，或，车辆的行驶状态为加速行驶时，根据车辆的合力变化量和加速度变化量进行计算，得到第二车辆重量，对第二车辆重量进行中值滤波处理，得到车辆载重。通过本发明，可以使得车辆载重测量变得便捷和提高车辆载重测量数据的精度。
5.上述两个方案中采用的原理一致，均是需要车辆匀速行驶，而且利用匀速时候摩擦力，其实际应用难度大，误差也会很大，由此本领域技术人员急需研发一种硬件运用少，而且采集精准，同时具有良好市场应用的车辆载重测量方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种新能源商用车载重自动测量方法，无需额外增加硬件设施，利用现有的mems陀螺、mems加速度计以及车辆均配备的轮速传感器配合算法对车辆动态姿态进行测量，不仅成本低，而且检测精准。
7.为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：新能源商用车载重自动测量方法，包括以下步骤：
8.s1、通过轮速传感器获取车辆的车辆在单位时间t内的脉冲数nk，获取车辆上输出电机的扭矩参数qk；
9.s2、通过轮速传感器测量的输出信号nk，计算车辆的速度vk以及行驶路程sk；
10.s3、通过电机控制器测量的扭矩参数qk，计算车辆动力fk；
11.s4、对车辆动力进行积分计算得到sfk，其中sfk为从0到k时刻积分值；sf
k-1
为从0到k-1时刻积分值；t为单位时间；
12.s5、车辆载重计算其中m为车辆载重；m0为车辆自重。
13.进一步改进的是，步骤s2中，sk＝s
k-1
+rnk，vk＝v
k-1
+αrk，其中下标k为当前时刻，k-1为前一时刻，t为k-1时刻到k时刻时间差；sk为从k＝0时刻到k时刻车辆行驶路程；s
k-1
为从k＝0时刻到k-1时刻车辆行驶路程；vk为k时刻车辆速度；v
k-1
为k-1时刻车辆速度；α为系数，取值0《α《1；r为车轮半径；nk为k时刻获得的轮速脉冲传感器输出的脉冲数；n
k-1
为k-1时刻获得的轮速脉冲传感器输出的脉冲数。
14.进一步改进的是，步骤s3中，fk＝irq
k-f
k0
，其中：ir为与轮胎半径和电机与车轴的传动比有关系数，f
k0
为车辆阻力。
15.进一步改进的是，步骤s5中，其中：b0、b1、b2为需要标定的系数；vk为当前车速。
16.本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种载重测量系统，无需额外增加硬件设施，利用现有的mems陀螺、mems加速度计以及车辆均配备的轮速传感器配合算法对车辆动态姿态进行测量，不仅成本低，而且检测精准。
17.为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种载重测量系统，包括：
18.轮速传感器，用于获取车辆在单位时间内的脉冲数；
19.电机控制器，用于获取输出电机的扭矩；
20.整车控制器，执行时用于实现上述测量方法。
21.本发明的优点和有益效果在于：首先技术方案中的测量方法使用到的硬件包括车辆均配备的轮速传感器以及电机控制器，由此无需额外增加硬件，测量成本低，另外扭矩体现车辆加速度、摩檫力、风阻等多个力合成，同时对动力进行二次积分也就是路程和新能源电耗(扭矩的二次积分与电耗有直接相关)的比较，消除了车辆加速影响，因此精度高，稳定好，其能够根据车辆的真实状态进行测量，具有实际应用价值。
附图说明
22.图1是本发明的流程示意图(实施例一)；
23.图2是本发明的流程示意图(实施例二)。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
25.实施例一：
26.如图1所示，一种新能源商用车载重自动测量方法，包括以下步骤：
27.s1、通过轮速传感器获取车辆的车辆在单位时间t内的脉冲数nk，获取车辆上输出电机的扭矩参数qk，
28.s2、通过轮速传感器测量的输出信号nk，计算车辆的速度vk以及行驶路程sk；
29.s3、通过电机控制器测量的扭矩参数qk，计算车辆动力fk；
30.s4、对车辆动力进行积分计算得到sfk，其中sfk为从0到k时刻积分值；sf
k-1
为从0到k-1时刻积分值；t为单位时间；
31.s5、车辆载重计算其中m为车辆载重；m0为车辆自重。
32.进一步改进的是，步骤s2中，sk＝s
k-1
+rnk，vk＝v
k-1
+αrk，其中下标k为当前时刻，k-1为前一时刻，t为k-1时刻到k时刻时间差；sk为从k＝0时刻到k时刻车辆行驶路程；s
k-1
为从k＝0时刻到k-1时刻车辆行驶路程；vk为k时刻车辆速度；v
k-1
为k-1时刻车辆速度；α为系数，取值0《α《1；r为车轮半径；nk为k时刻获得的轮速脉冲传感器输出的脉冲数；n
k-1
为k-1时刻获得的轮速脉冲传感器输出的脉冲数。
33.进一步改进的是，步骤s3中，fk＝irq
k-f
k0
，其中：ir为与轮胎半径和电机与车轴的传动比有关系数，需要对实际车辆标定得到，f
k0
为车辆阻力。
34.进一步改进的是，步骤s5中，其中：b0、b1、b2为需要标定的系数；vk为当前车速。
35.其中b0、b1、b2的标定方法为：汽车在路面行驶的路面阻力包括滚动阻力和空气阻力，它的值可以通过计算的方法得到，也可以通过试验的方法得到，实验方法中最常用的是滑行法，该方法根据汽车滑行状态下，由于传动机构内的损失阻力、车轮的滚动阻力、整车的空气阻力作用而逐渐减低滑行速度的过程，通过对该过程最具代表性的速度和滑行时间关系的研究，计算出汽车的路面阻力，再由，计算得出系数b0、b1、b2。
36.算法中，α系数是不确定的值，与系统测量带宽有关，值越小带宽越小，误差噪声小，反之系数越大，系统测量带宽大，但是测量噪声大，在出厂时需要调试完毕后是个确定参数，本实施例中采用α＝0.2作为示例。
37.本方案中的重点是车辆动力进行积分，sfk包含了车辆质量和车辆行驶路程相乘结果。对于车辆行驶过程中，质量是恒定的，根据牛顿第二定律，车辆电机的扭矩直接与质量和车辆加速度相关，而扭矩的大小是与电量直接相关。因此本案最终原理是，车辆消耗的电量与路程和车辆质量相关。车辆行驶过程除了克服摩擦力、风阻等消耗，电能消耗直接产生了载重车辆路程。同时对动力进行二次积分也就是路程和新能源电耗(扭矩的二次积分与电耗有直接相关)的比较，消除了车辆加速影响。
38.另外本发明的方案还包括一种载重测量系统，包括：
39.轮速传感器，用于获取车辆在单位时间内的脉冲数；
40.电机控制器，用于获取输出电机的扭矩；
41.整车控制器，整车控制器内存储有包含上述算法的计算机程序。
42.如图2所示，实施例二：与实施例一的区别在于：
43.本实施例中优选采用电机控制器直接获取电机扭矩，无需额外增加传感器，大大降低了成本。
44.以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。