一种车辆重量计算方法与流程

1.本发明涉及车辆领域，并且更具体地，涉及一种车辆重量计算方法。


背景技术：

2.目前，现有车辆重量监测基于称重的原理，受限于称重设备的数量限制，无法进行大范围车重筛查，且对于固定路线运输的司机，他们熟悉车重检查站的位置，可能会有意规避相应的检查站。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种依托obd远程监控的手段进行车辆重量计算的方法。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.根据本发明的一方面，提供一种车辆重量计算方法，包括：
6.获取车辆处于匀速状态时的第一速度、第一发动机输出扭矩和第一发动机转速；
7.计算车辆处于匀速状态时的发动机输出功率；
8.根据发动机输出功率和第一速度计算车辆行驶阻力；
9.获取车辆处于加速状态时的第二速度、第二发动机输出扭矩和第二发动机转速；
10.获取车辆的传动系统的机械效率和车轮滚动半径；
11.计算车辆的变速器速比和主减速器速比；
12.根据第二发动机输出扭矩、变速器速比、主减速器速比、机械效率和车轮滚动半径来计算车轮驱动力；
13.基于车轮驱动力和车辆行驶阻力计算车辆处于加速状态时的外力合力；
14.采集车辆从第一速度加速到第二速度时的加速度；
15.根据外力合力和加速度计算车辆的重量。
16.在本发明的一个实施例中，发动机输出功率通过以下公式来计算：
17.p＝t1*rpm1*3600/9549，
18.其中p是发动机输出功率，kw；t1是第一发动机输出扭矩，n
·
m；rpm1是第一发动机转速，r/min。
19.在本发明的一个实施例中，车辆行驶阻力通过以下公式来计算：
20.p＝f*v1，
21.其中f是车辆行驶阻力，n；v1是第一速度，km/h。
22.在本发明的一个实施例中，所述车轮驱动力通过以下公式来计算：
23.f
t
＝t2*ig*io*φ/r，
24.其中f
t
是车轮驱动力，n；t2是第二发动机输出扭矩，n
·
m；ig是变速器速比；io是主减速器速比；φ是机械效率；r是车轮滚动半径，m。
25.在本发明的一个实施例中，该方法包括计算车辆的变速器速比与主减速器速比的
乘积，以及获取车辆的车轮转速，其中乘积由第二发动机转速和车轮转速进行计算。
26.在本发明的一个实施例中，其中变速器速比与主减速器速比的乘积通过以下公式来计算：
27.ig*io＝rpm2/r
tire
，
28.其中rpm2是第二发动机转速，r/min；r
tire
是车轮转速，r/min。
29.在本发明的一个实施例中，车轮驱动力f
t
＝(t2*rpm2*φ)/(r*r
tire
)，其中r*r
tire
＝25*v2/3π，由此车轮驱动力通过以下公式计算：
30.f
t
＝(3π*t2*rpm2*φ)/25*v2，
31.其中v2是第二速度，km/h。
32.在本发明的一个实施例中，通过传感器来采集车辆的加速度。
33.在本发明的一个实施例中，车辆的重量通过以下公式计算：m＝(f
t
‑
f)/a＝[(3π*t2*rpm2*φ)/25*v2‑
(t1*rpm1*3600/9549/v1)]/a，其中m是车辆重量，kg；a是车辆的加速度，m/s2。
[0034]
根据本发明的另一方面，提供一种车辆重量估算系统，包括控制器，该控制器被配置为执行如上所述的方法。
[0035]
通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点：
[0036]
本发明依托obd远程监控的手段进行车辆重量计算，不需要受限于称重设备的数量，并且能够进行大范围车重筛查。
具体实施方式
[0037]
应当理解，在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发明中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。
[0038]
本发明提供一种车辆重量计算方法，包括：
[0039]
获取车辆处于匀速状态时的第一速度、第一发动机输出扭矩和第一发动机转速；
[0040]
计算车辆处于匀速状态时的发动机输出功率；
[0041]
根据发动机输出功率和第一速度计算车辆行驶阻力；
[0042]
获取车辆处于加速状态时的第二速度、第二发动机输出扭矩和第二发动机转速；
[0043]
获取车辆的传动系统的机械效率和车轮滚动半径；
[0044]
计算车辆的变速器速比和主减速器速比；
[0045]
根据第二发动机输出扭矩、变速器速比、主减速器速比、机械效率和车轮滚动半径来计算车轮驱动力；
[0046]
基于车轮驱动力和所述车辆行驶阻力计算车辆处于加速状态时的外力合力；
[0047]
采集车辆从第一速度加速到第二速度时的加速度；
[0048]
根据外力合力和加速度计算车辆的重量。
[0049]
在上述方法中，发动机输出功率通过以下公式来计算：
[0050]
p＝t1*rpm1*3600/9549，
[0051]
其中p是发动机输出功率，kw；t1是第一发动机输出扭矩，n
·
m；rpm1是第一发动机转速，r/min。
[0052]
在上述方法中，车辆行驶阻力通过以下公式来计算：
[0053]
p＝f*v1，
[0054]
其中f是车辆行驶阻力，n；v1是第一速度，km/h。
[0055]
在上述方法中，车轮驱动力通过以下公式来计算：
[0056]
f
t
＝t2*ig*io*φ/r，
[0057]
其中f
t
是车轮驱动力，n；t2是第二发动机输出扭矩，n
·
m；ig是变速器速比；io是主减速器速比；φ是机械效率；r是车轮滚动半径，m。
[0058]
在上述方法中，该方法包括计算车辆的变速器速比与主减速器速比的乘积，以及获取车辆的车轮转速，其中乘积由第二发动机转速和车轮转速进行计算，具体地，其中变速器速比与主减速器速比的乘积通过以下公式来计算：
[0059]
ig*io＝rpm2/r
tire
，
[0060]
其中rpm2是第二发动机转速，r/min；r
tire
是车轮转速，r/min。
[0061]
在上述方法中，车轮驱动力f
t
＝(t2*rpm2*φ)/(r*r
tire
)，其中r*r
tire
＝25*v2/3π，由此车轮驱动力通过以下公式计算：
[0062]
f
t
＝(3π*t2*rpm2*φ)/25*v2，
[0063]
其中v2是第二速度，km/h。
[0064]
在上述方法中，传感器来采集车辆的加速度。
[0065]
在上述方法中，车辆的重量通过以下公式计算：
[0066]
m＝(f
t
‑
f)/a＝[(3π*t2*rpm2*φ)/25*v2‑
(t1*rpm1*3600/9549/v1)]/a，其中m是车辆重量，kg；a是车辆的加速度，m/s2。
[0067]
下面具体说明本发明的技术方案。
[0068]
首先，计算车轮的驱动力，f
t
＝t*ig*io*φ/r
[0069]
其中：f
t
——车轮驱动力，n；t——发动机输出扭矩，n
·
m；ig——变速器速比；io——主减速器速比；φ——整个传动系的机械效率；r——车轮滚动半径，m。
[0070]
在上述公式中，变速器速比与主减速器速比可由发动机转速以及车轮转速进行计算：ig*io＝rpm/r
tire
[0071]
其中，rpm——发动机转速，r/min；r
tire
——车轮转速，r/min。
[0072]
则，在车辆处于加速状态时，f
t
＝(t2*rpm2*φ)/(r*r
tire
)。
[0073]
式中，t2是车辆加速时的发动机输出扭矩，n
·
m；rpm2是加速时的发动机转速，r/min；并且r*r
tire
＝25*v2/3π，v2是车辆加速时的速度，km/h。
[0074]
则f
t
＝(3π*t2*rpm2*φ)/25*v2。
[0075]
然后，计算车辆行驶阻力，当车辆在以车速v1匀速行驶时，发动机输出功率用于克服行驶阻力，即p＝f*v1式中，p为发动机输出功率，kw；f为车辆行驶阻力，n；v1为车速，km/h；
[0076]
同时，p可以由发动机转速以及发动机输出扭矩计算得到，即p＝t1*rpm1*3600/9549，其中t1是匀速时发动机输出扭矩，n
·
m；rpm1是匀速时发动机转速，r/min。
[0077]
则，车辆在匀速的速度为v1时的行驶阻力f＝t1*rpm1*3600/9549/v1由此，当车辆从车速v1开始加速到车速v2时，车轮驱动力与行驶阻力的合力提供加速度：
[0078]
(ft
‑
f)＝m*a。
[0079]
则车量的重量为：
[0080]
m＝(f
t
‑
f)/a＝[(3π*t2*rpm2*φ)/25*v2‑
(t1*rpm1*3600/9549/v1)]/a，
[0081]
其中式中：t2‑
加速时发动机扭矩，n
·
m；rpm2：加速时发动机转速，r/min；φ：传动系统的机械效率；t1：匀速时发动机扭矩，n
·
m；rpm1：匀速时发动机转速，r/min；v1：匀速时的车速，km/h；v2：加速时的车速，km/h；a：车辆的加速度，m/s2。
[0082]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。