(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210997347.2 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 重庆清研理工智能控制技 术研究院 有限公司 地址 402760 重庆市璧 山区璧泉街道东林 大道92号(51号厂房) (72)发明人 卢祥伟　张利杰　周俊充　蒲雷　 黎攀　敖渝钦　胡海玉　叶明　 (74)专利代理 机构 重庆创新专利商标代理有限 公司 50125 专利代理师 易文学 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡 度联合估计方法 (57)摘要 本发明属于智能交通领域， 特别是涉及一种 考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估 计方法， 包括步骤一、 获取车辆状态数据和车辆 固有参数， 并计算获得第k时刻的加速度a以及变 速器传动比ig； 步骤二、 对商用车纵向动力学进 行分析， 建立纵向动力学数学模型； 步骤三、 建立 原始汽车质量模型与道路坡度模型； 步骤四、 基 于原始汽车质量模型与道路坡度模 型， 构建双遗 忘因子最小二乘质量估计模型和坡度估计模型； 步骤五、 具体 分析原始算法对变质量估计所涉问 题； 步骤六、 设计双遗忘因子最小二乘法改进算 法， 搭建MATLAB/Simulink改进算法模型对商用 车质量和坡度进行联合估计并进行有效验证 。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115329579 A 2022.11.11 CN 115329579 A 1.一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其特征在于， 包括以下 步骤， 步骤一、 获取车辆状态数据和车辆固有参数， 并计算 获得第k时刻的加速度a以及变速 器传动比ig； 步骤二、 对商用车纵向动力学进行分析， 建立纵向动力学 数学模型； 步骤三、 建立原 始汽车质量模型与道路坡度模型； 步骤四、 基于原始汽车质量模型与道路坡度模型， 构建双遗忘因子最小二乘质量估计 模型和坡度估计模型； 步骤五、 具体分析原 始算法对变质量估计所 涉问题； 步骤六、 设计双遗忘因子最小二乘法改进算法， 搭建MATLAB/Simulink改进算法模型对 商用车质量和坡度进行 联合估计并进行有效验证。 2.如权利要求1所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其 特征在于： 在所述步骤一中， 所述的车辆状态数据至少包括发动机转矩Te、 汽车行驶速度vx 和发动机转速n； 所述的车辆固有参数至少包括轮胎滚动半径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 ηt、 车辆空气阻力系数Cd和车辆正向迎风 面积A。 3.如权利要求2所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其 特征在于： 在所述 步骤二中， 建立纵向动力学 数学模型为： 其中， Te为发动机转矩、 ig为变速器传动比、 i0为主减速器传动比、 ηt为传动系机械效率、 r为轮胎滚动半径、 m为汽车质量、 g为重力加速度、 f为道路滚动阻力系数、 α为道路坡度、 Cd 为车辆空气阻力系数、 A为车辆正向迎风面积、 ρ 是空气密度、 vx为汽车行驶速度、 δ是汽车旋 转质量换算系数、 ax为车辆加速度。 4.如权利要求3所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其 特征在于： 在所述 步骤三中， 原 始汽车质量模型为： 其中， 为m汽车质量、 n为发动机转速， ηt为传动系机械效率、 vx为汽车行驶速度、 Cd为车 辆空气阻力系数、 A为车辆正向迎风面积、 ρ 是空气密度、 g为重力加速度、 f为道路滚动阻力 系数、 ax为车辆加速度、 δ 是汽车旋转质量换算系数、 i 为道路坡度。 5.如权利要求3所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其 特征在于： 在所述 步骤三中， 原 始道路坡度模型为： 其中， 为m汽车质量、 n为发动机转速， ηt为传动系机械效率、 vx为汽车行驶速度、 Cd为车 辆空气阻力系数、 A为车辆正向迎风面积、 ρ 是空气密度、 g为重力加速度、 f为道路滚动阻力 系数、 δ 是汽车旋转质量换算系数、 ax为车辆加速度。 6.如权利要求1所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115329579 A 2特征在于： 在所述步骤四中， 所述的最小二乘质量估计模型和坡度估计模型通过以下方法 获得： 将汽车纵向动力学模型转化成最小二乘辨识形式， 从而得到汽车质量的最小二乘辨 识模型； 在此基础上建立双遗忘因子递推最小二乘法算法模型， 并以发动机扭矩、 变速器传 动比、 车速和加速度为输入， 搭建MATLAB/Simulink算法模型， 算法输出为车辆质量估计值 和道路坡度估计值。 7.如权利要求6所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其 特征在于： 在所述步骤五中， 所述的原始算法对变质量估计所涉问题主要包括车辆开始行 驶和车辆停车时所 涉及的问题。 8.如权利要求7所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其 特征在于： 在所述步骤六中， 所述的商用车质量估计和坡度估计改进算法实现模型可通过 以下方法获得： 对于改进算法的计算逻辑， 首先以车速作为停车判断条件， 在估计过程中实 时监测车速是否等于0， 如果车速等于0， 协方差矩阵P(k)将进行一次重新赋值， 使P(k)＝P (0)， 以此实现算法对变化质量的准确跟踪和有效估计， 依据此计算逻辑对原始 算法加以改 进， 并在MATLAB环境下的Simulink中搭建改进算法的Simulink模型， 使得 改进算法和仿真 结果能够较为 准确的描述商用车质量和坡度联合估计。 9.如权利要求8所述的一种考虑整车质量变化的商用车质量和坡度联合估计方法， 其 特征在于： 采用目前研究中常用的保持参数输出的方法对换挡和制动时的估计结果进 行处 理， 其基本逻辑是在 估计过程中实时检测是否有 换挡或者制动信号， 如果存在换挡或制动， 则算法的当前参数估计值 不再进行 更新， 而是输出 上一时刻的估计值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115329579 A 3