车辆载重获取方法、装置、设备和介质与流程

1.本技术涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆载重获取方法、装置、设备和介质。


背景技术：

2.车辆载重是整车的重要参数，尤其在商用车领域，其载重值在空车和满载时差距很大，而使用电控式机械自动变速箱(automated mechanical transmission，amt)的商用车，需要根据车辆载重来准确地判断起步挡位，以给驾驶员推荐合适的驾驶档位。当载重值不准确时，会造成推荐挡位选择不合理，导致起步困难、坡道溜车和循环挡，不利于车辆正常行驶，严重时会引起事故发生，因此实时精确的载重值计算尤为重要。
3.当前，车辆载重的获取方法分为两类，一种是在车辆上额外加装传感器，检测并估算车辆载重，但是这种方法不仅会占用车身空间，还会增加造车成本，同时也存在检测准确性低的问题。另一种是通过车辆动力学模型来计算载重，这种方法应用方便，但是由于噪声干扰，也存在准确性低的问题。
4.因此，亟待提出一种准确的车辆载重获取方法。


技术实现要素：

5.本技术提供一种车辆载重获取方法、装置、设备和介质，用以解决现有技术获取车辆载重的方式不够准确的问题。
6.第一方面，本技术提供一种车辆载重获取方法，包括：
7.基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止；
8.若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据；
9.根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重；
10.若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。
11.在一种可能的实现方式中，所述基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，包括：
12.若所述发动机点火状态为熄火状态，所述车辆行驶状态为静止状态，则获取所述车辆进入所述熄火状态和所述静止状态的第一时刻和当前时刻；
13.获取所述当前时刻和所述第一时刻之间的差值，并确认所述差值是否大于等于预设时间阈值；
14.若确认所述差值大于等于所述预设时间阈值，则确认对所述车辆进行载重初始化。
15.在一种可能的实现方式中，所述根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述
车辆的动力学参数，包括：
16.若所述车辆的使能状态数据中的发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速均在各自的预设范围内，且所述车辆的使能状态数据中的车辆目标挡位达到预定档位，且所述车辆的使能状态数据中的刹车踏板信号指示所述车辆未刹车，且所述车辆的使能状态数据中的车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶，则确认获取所述车辆的动力学参数。
17.在一种可能的实现方式中，所述车辆的使能状态数据中的发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速均在各自的预设范围内，包括：
18.若所述发动机当前扭矩大于预设扭矩阈值，则确认所述发动机当前扭矩在预设范围内；
19.若所述车辆加速度大于预设加速度阈值，则确认所述车辆加速度在预设范围内；
20.若所述当前车速大于预设车速下限阈值、且小于预设车速上限阈值，则确认所述当前车速在预设范围内；
21.所述车辆的使能状态数据中的车辆目标挡位达到预定档位，包括：
22.若所述车辆目标挡位等于所述车辆的当前档位，且为前进档，则确认所述车辆目标挡位达到预定档位；
23.所述车辆的使能状态数据中的车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶，包括：
24.若所述车辆弯道值小于预设弯道角，则确认所述车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶。
25.在一种可能的实现方式中，所述根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重，包括：
26.将所述车辆上一时刻的载重和上一时刻的车速，作为无迹卡尔曼滤波方程组的输入，获取所述车辆的当前载重；
27.所述将所述车辆上一时刻的载重和上一时刻的车速，作为无迹卡尔曼滤波方程组的输入之前，所述方法还包括：
28.根据所述车辆上一时刻的车速、上一时刻的加速度，以及上一时刻和当前时刻的差值，获取当前时刻的车速；
29.根据所述当前时刻的载重、所述当前时刻的车速、所述车辆上一时刻的载重和过程噪声，获取更新所述车辆的载重的状态方程；
30.根据所述当前时刻的载重、所述当前时刻的车速、所述车辆上一时刻的载重和观测噪声，获取更新所述车辆的载重的观测方程。
31.在一种可能的实现方式中，所述根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重之前，所述方法还包括：
32.根据所述车辆上一时刻的离合器传递扭矩、主减速比、变速箱挡位速比、传动系机械效率，获取第一动力参数；
33.根据所述车辆上一时刻的车轮半径，获取第二动力参数；
34.根据所述第一动力参数和所述第二动力参数，获取第一载重系数；
35.根据所述车辆上一时刻的重力加速度、滚动阻力系数和坡道角，获取第二载重系数；
36.根据所述车辆上一时刻的空气阻力系数、迎风面积、空气密度、加速度和车速，获
取第三载重系数；
37.根据所述车辆上一时刻的重力加速度和坡道角，获取第四载重系数；
38.根据所述第一载重系数、所述第二载重系数、所述第三载重系数和所述第四载重系数，获取所述车辆上一时刻的载重。
39.在一种可能的实现方式中，所述若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重，包括：
40.若所述当前载重小于所述车辆的上限载重且大于下限载重，则确认输出所述车辆的当前载重；
41.若所述车辆的当前载重不在预设范围内，则所述方法还包括：
42.若所述当前载重大于等于所述车辆的上限载重，则确认输出所述车辆的上限载重；
43.若所述当前载重小于等于所述车辆的下限载重，则确认输出所述车辆的下限载重。
44.第二方面，本技术提供一种车辆载重获取装置，包括：
45.确认模块，用于基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止；
46.获取模块，用于若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据；
47.处理模块，用于根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重；
48.输出模块，用于若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。
49.第三方面，本技术提供一种车辆载重获取设备，包括：至少一个处理器和存储器；
50.所述存储器存储计算机执行指令；
51.所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上所述的车辆载重获取方法。
52.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的车辆载重获取方法的步骤。
53.本技术提供的一种车辆载重获取方法、装置、设备和介质，基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止；若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据；根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重；若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。
54.上述方法中，为了保证载重初始化的时机足够准确，同时确认两个状态，包括发动机点火状态和车辆行驶状态，当两个状态都满足条件时，确认进行载重初始化；载重初始化后，启动车辆，并在车辆的使能状态数据合乎使能条件的情况下，通过动力学参数更新车辆
的当前载重，并在确认当前载重在预设范围内时输出当前载重，及时报备驾驶员或者其它车载模块。
附图说明
55.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
56.图1为本技术实施例提供的一种车辆载重获取的场景示意图；
57.图2为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图一；
58.图3为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图二；
59.图4为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图三；
60.图5为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图四；
61.图6为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图五；
62.图7为本发明实施例提供的一种车辆载重获取装置图；
63.图8为本发明实施例提供的车辆载重获取设备的硬件示意图。
具体实施方式
64.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
65.设置有amt的车辆依靠电控自动换挡系统完成车辆换挡；为了实现好的换挡策略，amt控制器需要结合驾驶员的驾驶意图，结合车辆的实际情况，来进行最佳响应；例如，在自动模式下，挂油门，车辆会结合上下坡情况和车辆的整体质量，自动加减档位；当用户有刹车操作，会自动减档。
66.也就是说amt控制器规划的变档策略，需要参考车辆的整体质量，如果对车辆当前的整体质量预估不够准确，将使变档后的档位选择不够准确，导致驾驶员的驾驶体验不佳。
67.现有的车辆载重获取方法，要么在车辆上额外加装传感器，检测并估算车辆载重，要么利用动力学模型来计算载重；前者，需要增加额外的传感器，增加了车辆结构，准确性也不高；后者，没有考虑到足够的噪声干扰，也没有充分考虑到影响计算车辆载重的重要环境因素，导致最终车辆载重的获取结果不够准确。
68.于是，本技术提出一种可以提升准确率的车辆载重获取方法。
69.下面结合附图和具体的实施例阐述本技术的车辆载重获取方法是如何实现的。
70.图1为本技术实施例提供的一种车辆载重获取的场景示意图。如图1所示，该系统包括：车辆；
71.车辆上包括采集处理车辆各种状态的传感器和处理器，用于采集发动机点火状态和车辆行驶状态、车辆的使能状态数据、车辆的动力学参数等，同时也置入了无迹卡尔曼滤波器，用于实时更新车辆的载重；
72.其中，构建无迹卡尔曼滤波器中的方程组的载重参数和速度参数，都可以根据传感器和处理器获取到；
73.当获取到发动机点火状态和车辆行驶状态都指示车辆处于完全静止的状态的时候，就可以对车辆进行载重初始化；载重初始化后，再根据车辆的使能状态数据确认是否进行车辆动态下的载重获取；其中，车辆的使能状态数据包括发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速、车辆目标挡位、刹车踏板信号、车辆弯道值，当这些参数同时满足设定的时候，则可以开始进行用于计算车辆载重的动力学参数的获取；获取后，通过构建无迹卡尔曼滤波器获取得到车辆的当前载重，并输出。
74.在充分考虑初始化条件和各个使能状态数据选取的情况下，确认获取车辆的当前载重，保证了车辆载重获取的准确性。
75.图2为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图一。如图2所示，该方法包括：
76.s201、基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止。
77.为了贴合车辆使用的真实场景，选取发动机点火状态和车辆行驶状态作为确认是否对车辆进行载重初始化的条件；发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，即从发动机描述车辆是否启动(或静止)，车辆行驶状态是通过车辆是否发生位移或速度是否为零等参数状态确认车辆是否静止，如果这两种状态均指示车辆静止，则可以对车辆进行载重初始化。
78.s202、若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据。
79.如果已经确认可以对车辆进行载重初始化，那么在完成载重初始化后，启动车辆，以更新车辆状态，获取用于确认是否进行当前载重更新的使能状态数据，包括发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速、车辆目标挡位、刹车踏板信号、车辆弯道值，这些使能状态数据的选取充分考虑了车辆行驶的环境情况，保证在刹车、弯道等情况下可以准确进行车辆载重获取。
80.在保证满足实际行车场景的情况下，选取多个使能状态数据确认是否开始获取当前载重：
81.示例的，若所述车辆的使能状态数据中的发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速均在各自的预设范围内，且所述车辆的使能状态数据中的车辆目标挡位达到预定档位，且所述车辆的使能状态数据中的刹车踏板信号指示所述车辆未刹车，且所述车辆的使能状态数据中的车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶，则确认获取所述车辆的动力学参数。
82.计算车辆的当前载重，需要车辆在合适的状态，并且要考虑在实际行车过程中的车辆可能的状态；此处选取了发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速、车辆目标挡位、刹车踏板信号、车辆弯道值作为使能状态数据，在保证这些使能状态数据都在预设状态下工作的情况下，确认可以获取当前载重。
83.s203、根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重。
84.本技术选取了多种使能状态数据，当判定所有使能状态数据同时满足预设条件时，可以开始进行本技术的当前载重获取，故开始获取车辆的动力学参数，其中，该车辆的动力学参数是用于构建车辆纵向动力学模型所需的参数，包括传动系机械效率、坡度角、车轮半径、重力加速度
……
85.s204、若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。
86.获得车辆的当前载重后，没有直接进行输出，先确认是否在预设范围内，如果在预设范围内，可以直接输出车辆的当前载重；如果当前载重没有在预设范围内，还可以提醒车辆的驾驶员车辆超重等。
87.本技术实施例中，为了保证载重初始化的时机足够准确，同时确认两个状态，包括发动机点火状态和车辆行驶状态，当两个状态都满足条件时，确认进行载重初始化；载重初始化后，启动车辆，并在车辆的使能状态数据合乎使能条件的情况下，通过动力学参数更新车辆的当前载重，并在确认当前载重在预设范围内时输出当前载重，及时报备驾驶员或者其它车载模块。
88.图3为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图二。如图3所示，该方法包括：
89.s301、若所述发动机点火状态为熄火状态，所述车辆行驶状态为静止状态，则获取所述车辆进入所述熄火状态和所述静止状态的第一时刻和当前时刻。
90.发动机点火状态包括熄火状态和点火状态，如果处于熄火状态则说明车辆未在行驶；车辆行驶状态包括静止、加速行驶、减速行驶、起步、刹车；其中，车辆上的处理器确认车辆是否静止的方式可以是确认车辆是否发生移动、当前的车速和加速度是否都为零；如果没有发生移动，或者当前的车速和加速度是否都为零，则可以确认车辆静止，即车辆行驶状态指示车辆为静止状态；车辆同时维持在熄火状态和静止状态，说明车辆稳定；
91.车辆需要保持熄火状态和静止状态一段时间后，才能确认车辆合适进行载重初始化；所以还需要获取车辆保持在熄火状态和静止状态的维持时间，首先，获取车辆刚进入熄火状态和静止状态的第一时刻到当前时刻的具体时刻，后续在根据第一时刻和当前时刻获取维持时间。
92.s302、获取所述当前时刻和所述第一时刻之间的差值，并确认所述差值是否大于等于预设时间阈值。
93.当前时刻减去第一时刻的差值则为维持时间，并确认该维持时间与预设时间阈值之间的大小关系，如果这个维持时间大于等于预设时间阈值，说明车辆的稳定时间已足够，已达到设定的目标；例如，预设时间阈值可设定为600秒。
94.s303、若确认所述差值大于等于所述预设时间阈值，则确认对所述车辆进行载重初始化。
95.如果差值(维持时间)大于等于预设时间阈值，说明已到对车辆进行载重初始化的合适时机，可确认开始进行载重初始化；如果差值小于预设时间阈值，说明车辆稳定时间不足，不会开始进行载重初始化，直到等到合适时机到来。
96.本技术实施例中，通过确认发动机点火状态指示为熄火状态，同时车辆行驶状态指示为静止状态，且车辆维持这两种状态超过一定的时间，则可以确认对车辆进行载重初始化，保证在最佳的实际对车辆进行载重初始化。
97.图4为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图三。如图4所示，该方法包括：
98.s401、若所述发动机当前扭矩大于预设扭矩阈值，则确认所述发动机当前扭矩在预设范围内。
99.发动机当前扭矩为选取的使能状态数据之一，当该发动机当前扭矩大于预设扭矩阈值时，该车辆的运行反应良好，确认发动机当前扭矩在预设范围内；例如，将预设扭矩阈值设置为车辆最大扭矩的30％。
100.s402、若所述车辆加速度大于预设加速度阈值，则确认所述车辆加速度在预设范围内。
101.车辆加速度为选取的使能状态数据之一，车辆进入加速阶段，在加速过程中，车辆的速度在发生变化，车速对获取载重有影响，故需要将其考虑在内，当车辆加速度大于预设加速度阈值时，确认车辆加速度在预设范围内；例如，将预设加速度阈值设置为0.2m/s2。
102.s403、若所述当前车速大于预设车速下限阈值、且小于预设车速上限阈值，则确认所述当前车速在预设范围内。
103.当前车速为选取的使能状态数据之一，车辆的车速过快或过慢都不适合进行车辆载重获取，所以给当前车速设定了车速下限阈值和车速上限阈值，如果当前车速在车速上下限阈值范围内，则确认当前车速在预设范围内；例如，将预设车速下限阈值设置为10km/h，将预设车速上限阈值设置为60km/h。
104.s404、若所述车辆目标挡位等于所述车辆的当前档位，且为前进档，则确认所述车辆目标挡位达到预定档位。
105.车辆目标挡位为选取的使能状态数据之一，如果当前档位已经达到目标档位，且处于前进档，即车辆处于向前行驶的状态，则确认车辆目标挡位达到预定档位，即设置在车辆向前行驶的时候，才考虑进行后续的车辆载重获取。
106.s405、若所述车辆弯道值小于预设弯道角，则确认所述车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶。
107.车辆弯道值为选取的使能状态数据之一，在车辆进行转弯操作时，是不适合进行车辆载重获取的，故设置一个预设弯道角，以确认车辆是否在直线行驶；当车辆弯道值小于预设弯道角时，车辆为直线行驶；例如，将预设弯道角设置为10度。
108.综合所有选取的使能状态数据满足以上各个预设条件时，确认可以进入本技术后续的车辆载重获取。
109.本技术实施例中，综合了多个使能状态数据，充分考虑了车辆的实际行车环境，确认应该在最佳时机确认进入后续的车辆载重获取，以保证数据获取的准确性。
110.图5为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图四。如图5所示，该方法包括：
111.s501、根据所述车辆上一时刻的车速、上一时刻的加速度，以及上一时刻和当前时刻的差值，获取当前时刻的车速。
112.获取车辆当前速度的计算公式为：
113.vn＝v
n-1
+δt
·an-1
114.其中，vn为车辆当前时刻的车速，v
n-1
为车辆上一时刻的车速，δt为上一时刻和当
前时刻的差值，a
n-1
为车辆上一时刻的加速度。
115.s502、根据所述当前时刻的载重、所述当前时刻的车速、所述车辆上一时刻的载重和过程噪声，获取更新所述车辆的载重的状态方程。
116.更新车辆的载重的状态方程为：
117.xn＝f(x
n-1
)+w
n-1
118.其中，
[0119][0120]
其中，xn为当前时刻的状态矩阵，f(x
n-1
)为上一时刻的状态矩阵，w
n-1
为过程噪声，mn为车辆当前时刻的载重，vn为车辆当前时刻的车速，m
n-1
为车辆上一时刻的载重，v
n-1
为车辆上一时刻的车速，δt为上一时刻和当前时刻的差值，a
n-1
为车辆上一时刻的加速度，[
·
]为矩阵符号；
[0121]
由于对于车辆来说，载重是一个常量，所以车辆当前时刻的载重是与车辆上一时刻的载重一致的。
[0122]
s503、根据所述当前时刻的载重、所述当前时刻的车速、所述车辆上一时刻的载重和观测噪声，获取更新所述车辆的载重的观测方程。
[0123]
更新车辆的载重的观测方程为：
[0124]zn
＝h(xn)+vn[0125]
其中，
[0126][0127]
其中，zn为当前时刻的观测值，h(xn)为当前时刻的观测矩阵，vn为观测噪声，xn为当前时刻的状态矩阵(其具体内容见上述步骤)。
[0128]
在构建好无迹卡尔曼滤波的方程组后，可以将其用于实时更新车辆载重：
[0129]
示例的，将所述车辆上一时刻的载重和上一时刻的车速，作为无迹卡尔曼滤波方程组的输入，获取所述车辆的当前载重。
[0130]
车辆上一时刻的载重和上一时刻的车速是可以通过上一次无迹卡尔曼滤波进行过滤得到，将两者输入无迹卡尔曼滤波方程组(无迹卡尔曼滤波器)中，可以获取车辆的当前载重。
[0131]
而经过卡尔曼滤波进行预测时，需要进行初始化、预测更新和观测更新：
[0132]
1、初始化包括：给定状态向量初值x
0|0
，状态协方差初值p0，系统噪声协方差初值q0，观测噪声协方差初值r0；
[0133]
2、预测更新包括：产生2b+1个用于状态预测的sigma采样点集和其对应的权重：
[0134]
[0135][0136]
其中，为上一时刻的第1个采样点，为上一时刻的第2至2b+1个采样点，为上一时刻的状态矩阵预测值(该值由当前时刻的状态矩阵映射得到)，p
k-1
为上一时刻的状态协方差，λ为半正定矩阵系数；
[0137][0138][0139][0140]
其中，为第1个第一权重，为第1个第二权重，为第i个第一权重，为第i个第二权重，α为第一权重系数，β为第二权重系数；
[0141]
计算预测状态均值的公式为：
[0142][0143][0144]
其中，为当前时刻的预测状态均值；
[0145]
计算协方差矩阵的公式为：
[0146][0147]
其中，p
k|k-1
为当前时刻的状态协方差矩阵，t为转置符号，qk为当前时刻的噪声。
[0148]
3、观测更新
[0149]
产生用于观测更新的点集：
[0150][0151][0152]
其中，为当前时刻的第1个采样点，为当前时刻的第2至2b+1个采样点，为当前时刻的状态矩阵预测值(该值由当前时刻的状态矩阵映射得到)，p
k|k-1
为当前时刻的状态协方差；
[0153]
计算观测均值：
[0154]
[0155][0156]
其中，为当前时刻的观测均值，为当前时刻的观测值，为当前时刻的观测矩阵；
[0157]
计算增益：
[0158][0159]
其中，kk为当前时刻的增益，rk为当前时刻的噪声；
[0160]
最后根据以上计算的值更新系统状态和协方差矩阵，以获取当前载重，并将其用到下一时刻的载重计算；其中，
[0161]
系统状态为：
[0162][0163]
协方差矩阵为：
[0164]
pk＝p
k|k-1-kkp
yy
(kk)
t
[0165][0166]
预测完车辆的当前载重后，还需要判定如何输出：
[0167]
示例的，若所述当前载重小于所述车辆的上限载重且大于下限载重，则确认输出所述车辆的当前载重；
[0168]
若所述当前载重大于等于所述车辆的上限载重，则确认输出所述车辆的上限载重；若所述当前载重小于等于所述车辆的下限载重，则确认输出所述车辆的下限载重。
[0169]
如果当前载重在车辆上下限载重范围内，即小于车辆上限载重大于车辆下限载重，则直接输出当前载重；如果当前载重大于车辆的上限载重，则输出车辆的上限载重，并提示超载；如果当前载重小于车辆的下限载重，则输出车辆的下限载重，并提示未到下限载重。
[0170]
如果有任意一个使能状态数据未被满足，那么直接不开始进行卡尔曼滤波器过滤，直接确认上一时刻的车辆载重是否在车辆上下限载重范围内。
[0171]
本技术实施例中，通过卡尔曼滤波器对车辆上一时刻的载重和上一时刻的速度进行过滤，准确得到车辆的当前载重。
[0172]
图6为本技术实施例提供的一种车辆载重获取方法的流程示意图五。如图6所示，该方法包括：
[0173]
s601、根据所述车辆上一时刻的离合器传递扭矩、主减速比、变速箱挡位速比、传动系机械效率，获取第一动力参数。
[0174]
将车辆上一时刻的离合器传递扭矩、主减速比、变速箱挡位速比、传动系机械效率相乘，得到第一动力参数。
[0175]
s602、根据所述车辆上一时刻的车轮半径，获取第二动力参数。
[0176]
将车辆上一时刻的车轮半径作为第二动力参数。
[0177]
s603、根据所述第一动力参数和所述第二动力参数，获取第一载重系数。
[0178]
将第一动力参数除以第二动力参数，得到第一载重系数，获取第一载重系数m
q1
的公式为：
[0179][0180]
其中，tq
n-1
为上一时刻的离合器传递扭矩；i0为主减速比；ig为变速箱挡位速比；η
eff
为传动系机械效率；r为车轮半径。
[0181]
s604、根据所述车辆上一时刻的重力加速度、滚动阻力系数和坡道角，获取第二载重系数。
[0182]
获取第二载重系数m
q2
的公式为：
[0183]mq2
＝gc
r cosα
n-1
[0184]
其中，cr为滚动阻力系数；α
n-1
为上一时刻的坡道角；g为重力加速度；cos为余弦函数。
[0185]
s605、根据所述车辆上一时刻的空气阻力系数、迎风面积、空气密度、加速度和车速，获取第三载重系数。
[0186]
获取第三载重系数m
q3
的公式为：
[0187][0188]
其中，cd为车辆空气阻力系数；av为车辆迎风面积；ρ为空气密度；v
n-1
为上一时刻的车速。
[0189]
s606、根据所述车辆上一时刻的重力加速度和坡道角，获取第四载重系数。
[0190]
获取第四载重系数m
q4
的公式为：
[0191]mq4
＝gsinα
n-1
[0192]
其中，sin为正弦函数。
[0193]
s607、根据所述第一载重系数、所述第二载重系数、所述第三载重系数和所述第四载重系数，获取所述车辆上一时刻的载重。
[0194]
获取车辆上一时刻的载重m
n-1
的公式为：
[0195][0196]
其中，a为上一时刻的加速度。
[0197]
本实施例的公式中，离合器传递扭矩由离合器位置与离合器传扭特性曲线获得，加速度和坡度角由车辆传感器获得，车速为从can线采集的实时数据，其它参数均为车辆固有参数或常数。
[0198]
本技术实施例中，通过纵向动力学模型，建立获取车辆上一时刻的载重的模型，让后续无迹卡尔曼滤波器可以有获取上一时刻的数据的模型。
[0199]
图7为本发明实施例提供的一种车辆载重获取装置图，如图7所示，该装置包括：确认模块701、获取模块702、处理模块703和输出模块704；
[0200]
确认模块701，用于基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止。
[0201]
确认模块701，还用于若所述发动机点火状态为熄火状态，所述车辆行驶状态为静止状态，则获取所述车辆进入所述熄火状态和所述静止状态的第一时刻和当前时刻；
[0202]
获取所述当前时刻和所述第一时刻之间的差值，并确认所述差值是否大于等于预设时间阈值；
[0203]
若确认所述差值大于等于所述预设时间阈值，则确认对所述车辆进行载重初始化。
[0204]
获取模块702，用于若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据。
[0205]
处理模块703，用于根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重。
[0206]
处理模块703，还用于若所述车辆的使能状态数据中的发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速均在各自的预设范围内，且所述车辆的使能状态数据中的车辆目标挡位达到预定档位，且所述车辆的使能状态数据中的刹车踏板信号指示所述车辆未刹车，且所述车辆的使能状态数据中的车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶，则确认获取所述车辆的动力学参数。
[0207]
处理模块703，还用于所述车辆的使能状态数据中的发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速均在各自的预设范围内，包括：
[0208]
若所述发动机当前扭矩大于预设扭矩阈值，则确认所述发动机当前扭矩在预设范围内；
[0209]
若所述车辆加速度大于预设加速度阈值，则确认所述车辆加速度在预设范围内；
[0210]
若所述当前车速大于预设车速下限阈值、且小于预设车速上限阈值，则确认所述当前车速在预设范围内；
[0211]
所述车辆的使能状态数据中的车辆目标挡位达到预定档位，包括：
[0212]
若所述车辆目标挡位等于所述车辆的当前档位，且为前进档，则确认所述车辆目标挡位达到预定档位；
[0213]
所述车辆的使能状态数据中的车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶，包括：
[0214]
若所述车辆弯道值小于预设弯道角，则确认所述车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶。
[0215]
输出模块704，用于若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。
[0216]
输出模块704，还用于若所述当前载重小于所述车辆的上限载重且大于下限载重，则确认输出所述车辆的当前载重；
[0217]
若所述车辆的当前载重不在预设范围内，则所述方法还包括：
[0218]
若所述当前载重大于等于所述车辆的上限载重，则确认输出所述车辆的上限载重；
[0219]
若所述当前载重小于等于所述车辆的下限载重，则确认输出所述车辆的下限载
重。
[0220]
本技术还提供一种车辆载重获取设备，包括：至少一个处理器和存储器；
[0221]
所述存储器存储计算机执行指令；
[0222]
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行车辆载重获取方法。
[0223]
图8为本发明实施例提供的车辆载重获取设备的硬件示意图。如图8所示，本实施例提供的车辆载重获取设备80包括：至少一个处理器801和存储器802。该设备80还包括通信部件803。其中，处理器801、存储器802以及通信部件803通过总线804连接。
[0224]
在具体实现过程中，至少一个处理器801执行所述存储器802存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器801执行如上车辆载重获取方法。
[0225]
处理器801的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
[0226]
在上述的图8所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：central processing unit，简称：cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：digital signal processor，简称：dsp)、专用集成电路(英文：application specific integrated circuit，简称：asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0227]
存储器可能包含高速存储器(random access memory，ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。
[0228]
总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线、外部设备互连(peripheral component，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本技术附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
[0229]
本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的车辆载重获取方法。
[0230]
上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
[0231]
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuits，简称：asic)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
[0232]
所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，
装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0233]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0234]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0235]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0236]
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0237]
最后应说明的是：本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段，并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求书来限制。

技术特征：
1.一种车辆载重获取方法，其特征在于，包括：基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止；若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据；根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重；若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，包括：若所述发动机点火状态为熄火状态，所述车辆行驶状态为静止状态，则获取所述车辆进入所述熄火状态和所述静止状态的第一时刻和当前时刻；获取所述当前时刻和所述第一时刻之间的差值，并确认所述差值是否大于等于预设时间阈值；若确认所述差值大于等于所述预设时间阈值，则确认对所述车辆进行载重初始化。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，包括：若所述车辆的使能状态数据中的发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速均在各自的预设范围内，且所述车辆的使能状态数据中的车辆目标挡位达到预定档位，且所述车辆的使能状态数据中的刹车踏板信号指示所述车辆未刹车，且所述车辆的使能状态数据中的车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶，则确认获取所述车辆的动力学参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述车辆的使能状态数据中的发动机当前扭矩、车辆加速度、当前车速均在各自的预设范围内，包括：若所述发动机当前扭矩大于预设扭矩阈值，则确认所述发动机当前扭矩在预设范围内；若所述车辆加速度大于预设加速度阈值，则确认所述车辆加速度在预设范围内；若所述当前车速大于预设车速下限阈值、且小于预设车速上限阈值，则确认所述当前车速在预设范围内；所述车辆的使能状态数据中的车辆目标挡位达到预定档位，包括：若所述车辆目标挡位等于所述车辆的当前档位，且为前进档，则确认所述车辆目标挡位达到预定档位；所述车辆的使能状态数据中的车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶，包括：若所述车辆弯道值小于预设弯道角，则确认所述车辆弯道值指示所述车辆为直线行驶。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重，包括：将所述车辆上一时刻的载重和上一时刻的车速，作为无迹卡尔曼滤波方程组的输入，获取所述车辆的当前载重；所述将所述车辆上一时刻的载重和上一时刻的车速，作为无迹卡尔曼滤波方程组的输
入之前，所述方法还包括：根据所述车辆上一时刻的车速、上一时刻的加速度，以及上一时刻和当前时刻的差值，获取当前时刻的车速；根据所述当前时刻的载重、所述当前时刻的车速、所述车辆上一时刻的载重和过程噪声，获取更新所述车辆的载重的状态方程；根据所述当前时刻的载重、所述当前时刻的车速、所述车辆上一时刻的载重和观测噪声，获取更新所述车辆的载重的观测方程。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重之前，所述方法还包括：根据所述车辆上一时刻的离合器传递扭矩、主减速比、变速箱挡位速比、传动系机械效率，获取第一动力参数；根据所述车辆上一时刻的车轮半径，获取第二动力参数；根据所述第一动力参数和所述第二动力参数，获取第一载重系数；根据所述车辆上一时刻的重力加速度、滚动阻力系数和坡道角，获取第二载重系数；根据所述车辆上一时刻的空气阻力系数、迎风面积、空气密度、加速度和车速，获取第三载重系数；根据所述车辆上一时刻的重力加速度和坡道角，获取第四载重系数；根据所述第一载重系数、所述第二载重系数、所述第三载重系数和所述第四载重系数，获取所述车辆上一时刻的载重。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重，包括：若所述当前载重小于所述车辆的上限载重且大于下限载重，则确认输出所述车辆的当前载重；若所述车辆的当前载重不在预设范围内，则所述方法还包括：若所述当前载重大于等于所述车辆的上限载重，则确认输出所述车辆的上限载重；若所述当前载重小于等于所述车辆的下限载重，则确认输出所述车辆的下限载重。8.一种车辆载重获取装置，其特征在于，包括：确认模块，用于基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止；获取模块，用于若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据；处理模块，用于根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重；输出模块，用于若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。9.一种车辆载重获取设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任一项所述的车辆载重获取方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的车辆载重获取方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种车辆载重获取方法、装置、设备和介质。该方法包括：基于发动机点火状态和车辆行驶状态，确认是否对车辆进行载重初始化，其中，所述发动机点火状态用于指示发动机是否熄火，所述车辆行驶状态用于指示所述车辆是否静止；若确认对所述车辆进行载重初始化，则在完成所述载重初始化后，启动所述车辆，并获取所述车辆的使能状态数据；根据所述车辆的使能状态数据确认是否获取所述车辆的动力学参数，若是则根据所述动力学参数获取所述车辆的当前载重；若所述车辆的当前载重在预设范围内，则输出所述车辆的当前载重。本申请的方法提高了获取车辆载重的准确率。提高了获取车辆载重的准确率。提高了获取车辆载重的准确率。


技术研发人员：王志飞 韩伟 兰海龙 李泽 高海龙 李颖华 李文兵 董文
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/14