[发明专利]在线质量估计

说明书

相关申请

本申请要求2013年9月9日申请的US临时申请61/875,163的权益，其 整体合并于此作为参考。

技术领域

本发明涉及控制车辆系统，更具体地，涉及一种用于估计车辆或车辆载重 的总质量的方法。

背景技术

目前，产品换挡控制器不执行车辆质量估计。现有技术的换挡控制器中所 使用的设置，由换挡性能与所期望的质量波动的鲁棒性之间的权重考量来确定。 然而，在换挡前，现有技术的换挡控制器可利用来自于转矩变换器工作点的信 息驱动当前负载，该信息被用作换挡控制器的输入，并适用于前馈换挡配置。 与车载信息系统的通信未曾在现有技术的换挡控制器中实施。

研发一种使用车辆传动装置中可找到的当前可获得的传感器来估计车辆或 车辆载重的总质量的方法是有利的。

发明内容

由本发明提供的、一种使用车辆传动装置中可找到的当前可获得的传感器 来估计车辆或车辆载重的总质量的方法，已被出乎意料地发现。

在一个实施例中，本发明涉及提供一种用于估计车辆总质量的方法。该方 法包括以下步骤：提供多个速度传感器，其被构造成感测车辆动力传动系统的 多个元件的旋转速度，估计车辆动力传动系统的输出转矩，基于动力传动系统 的输出转矩计算齿轮损失，基于转矩变换器的旋转速度估计摩擦损失，计算车 辆的滚动阻力，计算车辆的惯性，以及基于车辆的惯性估计车辆的总质量。

在另一个实施例中，本发明涉及一种用于估计车辆的总质量的方法。该方 法包括下述步骤：提供多个速度传感器，其被构造成感测车辆动力传动系统的 多个元件的旋转速度；利用车辆动力源的旋转速度、部分转矩变换器的一部分 的旋转速度和至少一个查询表，估计车辆动力传动系统的输出转矩；基于动力 传动系统的输出转矩、齿轮啮合效率和齿轮啮合数，计算齿轮损失；基于转矩 变换器的旋转速度估计摩擦损失；以车辆的总质量、重力常数和滚动摩擦的函 数的形式，计算车辆的滚动阻力；计算车辆的惯性；通过对动力传动系统的输 出速度求导来计算车辆的加速度；基于车辆的惯性估计车辆的总质量；以及利 用估计器和状态观测器中的至少一个来改进对车辆总质量的估计。

参照附图，根据下面的优选实施例的详细说明，本发明的各个方面将对本 领域技术人员是显而易见的。

附图说明

图1为车辆动力传动系统的示意图，其包括根据本发明的在线质量估计系 统；

图2为绘制所估计的车辆净负载相对于时间的示意图表；

图3为卡尔曼(Kalman)滤波器示意图，其可形成图1中所阐释的在线质 量估计系统的一部分；以及

图4为绘制传播状态估计与实际状态轨迹相对于时间的示意图表。

具体实施例

要理解，本发明可设想有各种可替换的方位和步骤顺序，除非特别指向相 反的方向。还要理解，附图中所阐释的以及随后的说明中所描述的特定装置和 过程，仅仅为本文所定义的发明概念的示例性实施例。因此，与所公开的实施 例相关的特定尺寸、方向或其他物理特性，不应被看作限定，除非以其他的方 式特别指明。

图1示出了用于包含在线质量估计系统12的车辆(未示出)的示例性动力 传动系统10。在线质量估计系统12能够确定与车辆的总质量或由车辆所运输的 净负载有关的信息。动力源14，其例如可为内燃机，向转矩变换器16施加旋转 力。施加于转矩变换器16的旋转力或输入转矩，导致输出转矩(T_tur)，其用于 驱动传动系统18。传动系统18包括方向选择器20和换挡离合器(rangeclutch) 设置22。方向选择器20用于将传动系统18置于前进操作条件和逆向操作条件 中的一个。所示出的换挡离合器设置22包括三个传动比，其基于车辆的运行需 求来选择。要理解，换挡离合器设置22可包括其他数目的传动比。图1中示意 性地示出了车辆的转动惯量24(J_veh，eq)，其展示了类似于车辆的动力传动系统 10的剩余部分的动态性能。

动力传动系统10的性能可由下式来描述：