[发明专利]计算车辆总质量的方法及节油控制方法

权利要求书

1.一种计算车辆总质量的方法，其特征在于：利用安装于车辆上的重力加速度传感器、控制器以及车辆原有的发动机ECU，控制器通过获取发动机信息、车辆信息和重力加速度传感器输出的倾角和加速度信息，运用车辆行驶动力学方程计算出车辆当前总质量,并向外输出当前车辆总质量信息。

2.如权利要求1所述的计算车辆总质量的方法，其特征在于：

所述车辆行驶动力学方程为:Ft=ΣF=Ff+Fi+Fw+Fj     （1）；其中，

Ft---驱动力；

Ff---滚动阻力；

Fi---坡度阻力；

Fw---空气阻力；

Fj---加速阻力；

Ft=当前发动机输出扭矩×当前变速箱档位速比×主减速比×传动系机械效率/轮胎滚动半径；

Ff=当前车辆总质量×重力加速度×滚动阻力系数×纵向倾角的余弦值；

Fi=当前车辆总质量×重力加速度×纵向倾角的正弦值；

Fw=风阻系数×迎风面积×车速平方/21.15；

其中车速=0.377×当前发动机转速/当前变速箱档位速比/主减速比×轮胎滚动半径；

Fj=当前车辆总质量×汽车旋转质量换算系数×纵向加速度；

利用公式(1)，求出当前车辆总质量，进而求出当前车辆载重质量：

当前车辆载重质量=当前车辆总质量-车辆空载质量。

3.如权利要求2所述的计算车辆总质量的方法，其特征在于：

公式(1)中的各参数如下所述：

主减速比、变速箱各档速比预存于发动机ECU中；

传动系机械效率、汽车旋转质量换算系数、轮胎滚动半径、滚动阻力系数、风阻系数、迎风面积、车辆空载质量、车辆满载总质量预存于控制器的存储器中；

重力加速度传感器实时测量车辆在前进方向与水平面的倾角，即纵向倾角；车辆前进方向的加速度，即纵向加速度，以及车辆横向倾角、横向加速度、竖直于车架平面的竖直加速度，并将这些信息传给控制器；

发动机ECU实时监测发动机转速、发动机输出扭矩、变速箱档位、离合器开关状态；

控制器结合从发动机ECU中获取的当前发动机转速和输出扭矩、当前变速箱档位速比、主减速比、当前离合器开关状态，以及从重力加速度传感器获取的倾角和加速度信息，在满足一定的计算条件下,通过控制器内部预设的计算程序，利用上述公式(1)求出当前车辆总质量，并向外输出当前车辆总质量和/或车辆载重质量信息；

所述满足一定的计算条件是指：发动机转速大于0；当前离合器开关状态为闭合且档位为非空档；横向倾角小于控制器内预设的横向倾角阀值,横向加速度为小于控制器内预设的横向加速度阀值，竖直加速度小于控制器预设的竖直加速度阀值；车速大于0。

4.如权利要求3所述的计算车辆总质量的方法，其特征在于：

轮胎滚动半径、滚动阻力系数和传动系机械效率为车辆半载状态时测试得到的数值。

5.如权利要求1、2、3或4所述的计算车辆总质量的方法，其特征在于：

重力加速度传感器选用三轴加速度传感器。

6.如权利要求1、2、3或4所述的计算车辆总质量的方法，其特征在于：

重力加速度传感器安装在车架正中间位置，即在车架纵向和横向的中间位置。

7.如权利要求2、3或4所述的计算车辆总质量的方法，其特征在于：

传动系机械效率为车辆半载状态时对变速箱档位和发动机转速、发动机输出扭矩的函数，其函数关系由试验或计算仿真确定。

8.一种节油控制方法，其特征在于：

使用如权利要求2～7中任一项所述的计算车辆总质量的方法，计算得到当前车辆总质量和/或当前车辆载重质量，而后控制器将当前车辆总质量与车辆满载总质量之比或当前车辆载重质量与核定最大载重质量之比根据就近原则换算成载重状态，控制器将载重状态信息发送给发动机ECU，发动机ECU根据接收到的载重状态信息选择相应的发动机功率输出档位。

9.如权利要求8所述的节油控制方法，其特征在于：

所述载重状态包括：空载、1/3 载重、2/3 载重、满载四种状态。