[发明专利]一种基于频响特性的整车质量估计方法

摘要

本发明公开一种基于频响特性的整车质量估计方法，适用于车辆匀速行驶过程中整车质量的实时监测。它建立了一个能够表征整车纵向加速度与轮速间频响特性之间关系的表达式，进一步在该公式的基础上实现了整车质量的估计：首先分别采集加速度与轮速信号；然后利用周期图法，得到不同频率下两信号幅值比；最后利用结合递归最小二乘法滤波，得到整车质量估计值。本发明的优点是：仅采用加速度与轮速信号，不需要轮胎纵向力信息，使得该方法应用方便；利用频域信息进行估计，使得该方法具有对轮速噪声与误差不敏感的特性。

主权项

1.一种基于频响特性的整车质量估计方法，其特征在于：首先通过实时获得的车辆轮速信息和加速度信息，建立纵向加速度与轮速间的频响特性关系：ω为轮速，a_x为车辆质心处纵向加速度，m为整车质量，v_x为质心处纵向速度，λ为拉布拉斯算子，R为车轮滚动半径，τ为时间延迟系数，k_s为轮胎纵向滑移刚度；然后借助于周期图法求取在不同频率下车辆加速度与轮速之间的幅值比，进而通过最小二乘法拟合得到整车质量，具体实施步骤为：1)采用式(17)求取幅值比：式中，Z(ω|a_x)为不同频率下车辆质心处加速度与轮速之间的幅值比，为加速度与轮速的互功率谱密度，为加速度的自功率谱密度；2)设f_i为频率采样点i的频率值，A_i为频率采样点i的幅值比，以式(16)为基础，令λ＝(‑2πf)j，f为频率，推导出幅频函数如下：A_ω(f)和分别为在频率f时的轮速振幅和车辆质心处纵向加速度振幅；3)令y_i＝A_i，采用最小二乘法估计：①使下式的值最小：N为选取的频率样本数；②将式(19)对m求导：③求解方程(20)，即可得到整车质量的最佳估计值：为整车质量估计值。