[发明专利]考虑换挡和道路坡度因素的车辆质量估计方法

权利要求书

1.一种考虑换挡和道路坡度因素的车辆质量估计方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：采集数据

步骤11：利用数据采集装置采集车辆行驶状态数据；

步骤12：结合车辆固有参数与车辆行驶状态数据，计算得到车辆质量估计模型所需参数；

步骤2：基于已获得的车辆行驶状态数据，建立车辆纵向动力学模型，获取不同档位下转矩与车速关系；

步骤3：基于车辆纵向动力学模型，建立考虑换挡因素的车辆质量估计模型；

步骤4：基于车辆纵向动力学模型，建立考虑道路坡度因素的车辆质量估计模型，并与步骤3提出的考虑换挡因素的车辆质量估计模型共同构成同时考虑换挡和道路坡度因素的车辆质量估计模型；

步骤5：根据步骤4中的车辆质量估计模型确定车辆质量实时估计系统的使用条件；

步骤6：将采集到的车辆行驶状态数据和车辆质量估计模型参数输入车辆质量实时估计系统，估计实时车辆质量。

2.根据权利要求1所述的考虑换挡和道路坡度因素的车辆质量估计方法，其特征在于：

所述步骤11中，车辆行驶状态数据包括发动机转矩T_q、车速v、发动机转速n；

所述步骤12中，车辆固有参数包括轮胎滚动半径r、主减速器传动比i₀、道路滚动阻力系数f、传动系机械效率η、车辆空气阻力系数C_d、车辆正向迎风面积A；

模型所需参数包括车辆加速度a和变速器传动比i_g；

其中，加速度a可由速度v对时间差分获得，第k时刻的加速度表示为：

T为数据采集装置的采样周期；

变速器传动比i_g的计算方法为：

3.根据权利要求1所述的考虑换挡和道路坡度因素的车辆质量估计方法，其特征在于：车辆纵向动力学模型为：

F_t＝F_f+F_i+F_aero+F_j

其中，F_t为车辆驱动力，且

F_f为滚动阻力，且F_t＝mgf；

F_i为坡度阻力，且F_i＝mgi；

F_aero为空气阻力，且

F_j为加速阻力，且F_j＝ma；

其中，T_q表示发动机转矩；i_g表示变速器传动比；i₀表示主减速器传动比；η表示传动系效率；r表示车轮半径；m表示车辆质量；f表示滚动阻力系数；C_d表示车辆的空气阻力系数；A表示迎风面积；v表示车辆速度；i为道路坡度；g为重力加速度，a为汽车加速度；

代入后，得到不同档位下转矩与车速关系：

4.根据权利要求3所述的考虑换挡和道路坡度因素的车辆质量估计方法，其特征在于：所述步骤3包括如下步骤：

步骤31：推导车辆纵向动力学模型的最小二乘形式；

步骤32：建立带多遗忘因子的加权最小二乘递推估计模型；

步骤33：建立带多遗忘因子的加权最小二乘递推车辆质量估计模型。

5.根据权利要求4所述的考虑换挡和道路坡度因素的车辆质量估计方法，其特征在于：所述步骤31中，将车辆纵向动力学模型转化成如下最小二乘形式：

其中，a表示加速度；δ表示旋转质量换算系数。