JPH0972776A - 車両重量の算出装置 - Google Patents

車両重量の算出装置

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JPH0972776A
JPH0972776A JP7228191A JP22819195A JPH0972776A JP H0972776 A JPH0972776 A JP H0972776A JP 7228191 A JP7228191 A JP 7228191A JP 22819195 A JP22819195 A JP 22819195A JP H0972776 A JPH0972776 A JP H0972776A
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JP
Japan
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acceleration
vehicle weight
resistance
vehicle
calculated
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Application number
JP7228191A
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English (en)
Inventor
Masanobu Horiguchi
正伸 堀口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別なセンサを用いることなく、車両重量を
算出する。 【解決手段】 車両の駆動力Fを算出し(S1)、また
加速度aを算出する(S2)。そして、駆動力Fから、
加速度aと基本車両重量WBASEとの積により求められる
加速抵抗Ra=a×WBASEと、車速VSPにより定めら
れる転がり抵抗+空気抵抗Rrlとを減算して、勾配抵抗
相当の走行抵抗Rs=F−Ra−Rrlを算出する(S3
〜S5)。そして、加速度の時間変化量Δa=a−a’
を算出し(S6)、また勾配抵抗相当の走行抵抗の時間
変化量ΔRs=Rs−Rs’を算出する(S7)。そし
て、基本車両重量WBASEに、走行抵抗の時間変化量ΔR
s/加速度の時間変化量Δaによる重量を加算して、車
両重量WREAL=WBASE+(ΔRs/Δa)×Kを算出し
(S9)、平均化処理を行う(S10)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両重量の算出装
置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】例えば、車両用自動変
速機の変速制御では、車速とスロットル開度とに応じて
変速マップを参照して変速段を決める方式が一般的であ
る。しかし、この方式では勾配変化が考慮されないた
め、登坂走行時にはコーナー進入時の足離しによる不必
要なアップシフト、降坂時には変速段が最高段にシフト
されることによるフットブレーキ操作量の増大などを生
じてしまう。よって、これを回避するため、勾配に応じ
て変速スケジュールを変更する方法が多数発表されてい
る。
【0003】勾配を求める方法は、例えば特開平3−9
0808号公報に開示されている。すなわち、車両の駆
動力Dを算出し、この駆動力Dから平坦路での走行抵抗
(勾配抵抗=0と仮定したときの走行抵抗で、ころがり
抵抗+空気抵抗)Rを減算して、平坦路での加速抵抗
(D−R)を求め、これを車両重量Wで除算して、車両
が平坦路で発生すべき加速度GX0=(D−R)/Wを求
める一方、車両の走行速度の変化より実際の加速度GX
を求め、これらの加速度の差(GX0−GX )から路面の
勾配θを算出している。
【0004】ところで、前記公報の例を見てもわかるよ
うに、勾配の算出には、車両重量の値を与えることが不
可欠であり、その誤差は勾配推定精度の悪化につなが
る。例えば車両重量をある一点データで与えた場合の勾
配抵抗算出値の変化を図6に示す。図6について説明す
れば、図示のごとく、登坂に際し、定速走行→緩加速走
行→急加速走行→定速走行を行う場合に、内部で持って
いる車両重量と実際の車両重量とが等しい場合は、
(a)に示すように、勾配分(θ)にのみ依存した勾配
抵抗算出値が得られるが、内部で持っている車両重量よ
り実際の車両重量が重い場合は、(b)に示すように、
勾配抵抗算出値に勾配分の他、加速の程度による緩加速
分や急加速分が含まれてしまい、このような勾配抵抗算
出値に基づいて勾配を推定することは、勾配推定精度の
悪化につながるのである。
【0005】よって、変速制御のための勾配推定などに
際し、車両重量を正確に知ることは極めて重要である。
しかるに、従来において、車両重量を計測するためには
特別なセンサを必要とする場合が多く、コスト増となる
ので、実用的とは言えないという問題点があった。
【0006】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、特別なセンサを必要とせずに、車両重量を算
出することのできる車両重量の算出装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、図1に示すように、車両の駆動力を算出す
る駆動力算出手段と、車両の走行速度(車速)より加速
度を算出する加速度算出手段と、前記駆動力から、少な
くとも、前記加速度と基本車両重量との積により求めら
れる加速抵抗を減算して、走行抵抗を算出する走行抵抗
算出手段と、前記加速度の時間変化量を算出する加速度
変化算出手段と、前記加速度の時間変化量の算出と同期
して、前記走行抵抗の時間変化量を算出する走行抵抗変
化算出手段と、前記加速度の時間変化量と前記走行抵抗
の時間変化量との関係に基づいて車両重量を算出する車
両重量算出手段とを設けて、車両重量の算出装置を構成
する。
【0008】すなわち、車両の駆動力から、少なくと
も、加速度と基本車両重量との積により求められる加速
抵抗を減算して、走行抵抗を算出すれば、加減速時に
は、この走行抵抗に車両重量の誤差分が加減速の程度に
応じて含まれる一方、加速度の変化の頻度に比べ純粋な
勾配変化による走行抵抗の変化の頻度は極めて少ないこ
とから、加速度の時間変化量と走行抵抗の時間変化量と
の関係に基づいて、車両重量を算出する。
【0009】より具体的には、加速度の時間変化に対し
て走行抵抗の時間変化が0であれば、車両重量=基本車
両重量となり、(走行抵抗の時間変化量)/(加速度の
時間変化量)が車両重量に相当するので、このような関
係から、車両重量を算出する。請求項2に係る発明で
は、前記走行抵抗算出手段は、前記駆動力から、前記加
速度と基本車両重量との積により求められる加速抵抗
と、車両の走行速度により定められるころがり抵抗及び
空気抵抗とを減算して、勾配抵抗相当の走行抵抗を算出
するものであることを特徴とする。
【0010】これにより、加速度の時間変化量と勾配抵
抗相当の走行抵抗の時間変化量との関係に基づいて、車
両重量をより正確に算出することができる。請求項3に
係る発明では、前記車両重量算出手段は、基本車両重量
に、(走行抵抗の時間変化量)/(加速度の時間変化
量)に応じた重量を加算して、車両重量を算出するもの
である。
【0011】これにより、車両重量の誤差分を正しくと
らえて、車両重量を正確に算出することができる。請求
項4に係る発明では、前記車両重量算出手段は、最新の
車両重量の算出値に対し平均化処理を行う平均化処理手
段を有するものであることを特徴とする。これにより、
突発的な算出エラーの影響を回避して、車両重量をより
正確に算出することができる。
【0012】請求項5に係る発明では、前記加速度変化
算出手段により算出された加速度の時間変化量が所定値
以下の時に前記車両重量算出手段による車両重量の算出
を禁止する算出禁止手段を設けたことを特徴とする(図
1参照)。このようにするのは、変化の絶対量が小さい
ときは他の誤差を含む場合が考えられ、変化の絶対量が
大きい方が正確に算出しやすいからであり、これにより
確実に高精度で車両重量を算出できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。ここでは、車両用自動変速機の変速制御装置にお
いて、車両重量を算出する場合を例にとって説明する。
図2を参照し、エンジン1の出力側に自動変速機2が設
けられている。自動変速機2は、エンジン1の出力側に
介在するトルクコンバータ3と、このトルクコンバータ
3を介して連結された歯車式変速機4と、この歯車式変
速機4中の各種変速要素の結合・解放操作を行う油圧ア
クチュエータ5とを備える。油圧アクチュエータ5に対
する作動油圧は各種の電磁バルブを介してON・OFF
制御されるが、ここでは自動変速のためのシフト用電磁
バルブ6A,6Bのみを示してある。
【0014】コントロールユニット7には、各種のセン
サから信号が入力されている。前記各種のセンサとして
は、自動変速機2の出力軸8より回転信号を得て車速
(出力軸回転数)VSPを検出する車速センサ9が設け
られている。また、エンジン1の吸気系のスロットル弁
10の開度TVOを検出するポテンショメータ式のスロッ
トルセンサ11が設けられている。
【0015】コントロールユニット8は、マイクロコン
ピュータを内蔵し、前記各種のセンサからの信号に基づ
いて、変速制御を行う。変速制御は、車速VSPとスロ
ットル開度TVOとに応じて変速段を定めた変速マップ
を参照し、また、勾配を推定し、これに応じてシフトス
ケジュールを変更しつつ、1速〜4速の変速段を自動設
定し、シフト用電磁バルブ6A,6BのON・OFFの
組合わせを制御して、油圧アクチュエータ5を介して歯
車式変速機4をその変速段に制御する。
【0016】次に、このような車両用自動変速機の変速
制御装置において、勾配の推定のためなどに、各種情報
から車両重量を算出するための、車両重量算出ルーチン
について説明する。図3は車両重量算出ルーチンのフロ
ーチャートである。尚、本ルーチンは所定時間毎に繰り
返し実行される。
【0017】ステップ1(図にはS1と記してある。以
下同様)では、車両の駆動力Fを算出する。この部分が
駆動力算出手段に相当する。具体的には、先ず、図4に
示すマップを参照し、スロットル開度TVOとタービン
回転数Ntとに基づいて、タービントルクTtを算出す
る。尚、タービン回転数Ntは車速(出力軸回転数)V
SPと現在の変速段のギア比GRとから算出する。
【0018】次に、算出されたタービントルクTtに基
づいて、次式により、駆動力Fを算出する。尚、kはタ
イヤ半径等により決まる定数である。 F=Tt×GR×k ステップ2では、車速VSPの時間変化量ΔVSP=V
SP−VSP’(VSP’は前回の車速)に基づいて、
加速度aを算出する。この部分が加速度算出手段に相当
する。
【0019】ステップ3では、次式のごとく、加速度a
と基本車両重量WBASEとの積により、加速抵抗Raを算
出する。 Ra=a×WBASE ステップ4では、図5に示すマップを参照し、車速VS
Pから、転がり抵抗+空気抵抗Rrlを算出する。
【0020】ステップ5では、次式のごとく、駆動力F
から、加速抵抗Raと、転がり抵抗+空気抵抗Rrlとを
減算することにより、勾配抵抗相当の走行抵抗Rsを算
出する。 Rs=F−Ra−Rrl ここで、ステップ3〜5の部分が走行抵抗(勾配抵抗)
算出手段に相当する。
【0021】ステップ6では、今回の加速度aから前回
の加速度a’を減算して、加速度の時間変化量(加速度
変化量)Δa=a−a’を算出する。この部分が加速度
変化算出手段に相当する。ステップ7では、今回の勾配
抵抗相当の走行抵抗Rsから前回の勾配抵抗相当の走行
抵抗Rs’を減算して、勾配抵抗相当の走行抵抗の時間
変化量(走行抵抗変化量)ΔRs=Rs−Rs’を算出
する。この部分が走行抵抗(勾配抵抗)変化算出手段に
相当する。
【0022】ステップ8では、加速度の時間変化量の絶
対値|Δa|と予め定めた所定値(下限値)Δamin
を比較し、|Δa|>Δamin の場合にのみ、ステップ
9,10を実行する。ステップ9では、次式のごとく、基
本車両重量WBASEに、走行抵抗の時間変化量ΔRs/加
速度の時間変化量Δaに応じた重量を加算して、車両重
量WREALを算出する。
【0023】WREAL=WBASE+(ΔRs/Δa)×K 但し、Kは変換定数 ステップ10では、次式のごとく、最新の車両重量の算出
値(WREAL)に対し平均化処理を行って、平均値WREAL
0 を算出する。 WREAL0 =〔(WREAL0 ×7)+WREAL〕/8 尚、このような加重平均による他、フィルタ処理や、区
間平均等でもよい。
【0024】ここで、ステップ9,10の部分が車両重量
算出手段に相当し、特にステップ10の部分が平均化処理
手段に相当する。ステップ8での判定で、加速度の時間
変化量の絶対値が所定値以下(|Δa|≦Δamin )の
場合は、ステップ9,10を実行することなく、本ルーチ
ンを終了する。変化の絶対量が小さいときは他の誤差を
含む場合が考えられるからである。従って、ステップ8
の部分が算出禁止手段に相当する。
【0025】このようにして算出された車両重量WREAL
0 は勾配の推定に用いられ、推定された勾配を考慮して
変速スケジュールが調整される。尚、本実施例では、常
に予め定めた基本車両重量WBASEに対する誤差を算出す
るようにしているが、最新に算出され車両重量WREAL
対する誤差を算出するようにしてもよい。この場合は、
ステップ3で加速度aと最新に算出され車両重量WREAL
との積により、加速抵抗Ra=a×WREALを算出し、ス
テップ9でWREAL=WREAL+(ΔRs/Δa)×Kとし
て車両重量を更新すればよい。
【0026】また、本実施例は車両用自動変速機の変速
制御装置における例としたが、これに限るものではな
い。例えば、トラクション制御装置などにおいても同様
に車両重量を算出して、車両重量を考慮した制御を行う
ことができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、加速度の時間変化量と走行抵抗の時間変化
量との関係に基づいて車両重量を算出することができ、
特別なセンサを必要とせずに、車両重量を推定できると
いう効果が得られる。請求項2に係る発明によれば、加
速度の時間変化量と勾配抵抗相当の走行抵抗の時間変化
量との関係に基づいて、車両重量をより正確に算出でき
るという効果が得られる。
【0028】請求項3に係る発明によれば、基本車両重
量に、(走行抵抗の時間変化量)/(加速度の時間変化
量)に応じた重量を加算して、車両重量を算出すること
で、車両重量の誤差分を正しくとらえて、車両重量を正
確に算出できるという効果が得られる。請求項4に係る
発明によれば、最新の車両重量の算出値に対し平均化処
理を行うことにより、突発的な算出エラーの影響を回避
して、車両重量をより正確に算出できるという効果が得
られる。
【0029】請求項5に係る発明によれば、加速度の時
間変化量が所定値以下の時に車両重量の算出を禁止する
ことにより、確実に高精度で車両重量を算出できるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】 本発明の一実施例を示すシステム図
【図3】 車両重量算出ルーチンのフローチャート
【図4】 タービントルク算出用マップを示す図
【図5】 ころがり抵抗+空気抵抗算出用マップを示す
【図6】 車両重量誤差による勾配抵抗算出値の変化を
示す図
【符号の説明】
1 エンジン 2 自動変速機 7 コントロールユニット 9 車速センサ 11 スロットルセンサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の駆動力を算出する駆動力算出手段
    と、 車両の走行速度より加速度を算出する加速度算出手段
    と、 前記駆動力から、少なくとも、前記加速度と基本車両重
    量との積により求められる加速抵抗を減算して、走行抵
    抗を算出する走行抵抗算出手段と、 前記加速度の時間変化量を算出する加速度変化算出手段
    と、 前記加速度の時間変化量の算出と同期して、前記走行抵
    抗の時間変化量を算出する走行抵抗変化算出手段と、 前記加速度の時間変化量と前記走行抵抗の時間変化量と
    の関係に基づいて車両重量を算出する車両重量算出手段
    と、 を含んで構成される車両重量の算出装置。
  2. 【請求項2】前記走行抵抗算出手段は、前記駆動力か
    ら、前記加速度と基本車両重量との積により求められる
    加速抵抗と、車両の走行速度により定められるころがり
    抵抗及び空気抵抗とを減算して、勾配抵抗相当の走行抵
    抗を算出するものであることを特徴とする請求項1記載
    の車両重量の算出装置。
  3. 【請求項3】前記車両重量算出手段は、基本車両重量
    に、(走行抵抗の時間変化量)/(加速度の時間変化
    量)に応じた重量を加算して、車両重量を算出するもの
    であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車
    両重量の算出装置。
  4. 【請求項4】前記車両重量算出手段は、最新の車両重量
    の算出値に対し平均化処理を行う平均化処理手段を有す
    るものであることを特徴とする請求項1〜請求項3のい
    ずれか1つに記載の車両重量の算出装置。
  5. 【請求項5】前記加速度変化算出手段により算出された
    加速度の時間変化量が所定値以下の時に前記車両重量算
    出手段による車両重量の算出を禁止する算出禁止手段を
    設けたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか
    1つに記載の車両重量の算出装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002081989A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Aisin Seiki Co Ltd 車両重量推定装置
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JP2011145266A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Advics Co Ltd 車両の前後加速度修正装置を備えた車両の諸元推定装置、及び車両の前後加速度修正装置
JP2018192951A (ja) * 2017-05-18 2018-12-06 株式会社ニッキ 車両における積載質量の推定方法
CN111811629A (zh) * 2020-07-22 2020-10-23 上海华测导航技术股份有限公司 一种用gnss进行车辆超载检测的方法

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