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JP2016217851A - Vehicle mass estimation device and vehicle mass estimation method - Google Patents

Vehicle mass estimation device and vehicle mass estimation method Download PDF

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JP2016217851A
JP2016217851A JP2015102200A JP2015102200A JP2016217851A JP 2016217851 A JP2016217851 A JP 2016217851A JP 2015102200 A JP2015102200 A JP 2015102200A JP 2015102200 A JP2015102200 A JP 2015102200A JP 2016217851 A JP2016217851 A JP 2016217851A
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Japan
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vehicle
mass
estimation
output
mass estimation
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Application number
JP2015102200A
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Japanese (ja)
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真弘 鈴木
Shinko Suzuki
真弘 鈴木
智彦 荒木
Tomohiko Araki
智彦 荒木
和田 直也
Naoya Wada
直也 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle mass estimation device capable of accurately estimating a vehicle mass in a period when a mass estimation condition is prepared without using a sequential and instantaneous sensor value susceptible to the influence of noise.SOLUTION: A device for estimating a mass mv corresponding to a vehicle mass including a live load includes: a travelling state detection part for detecting a travelling driving state including a travelling driving output and a vehicle speed; an energy calculation part for calculating a workload Wby an output of the travelling driving source in a mass estimation period and a resistance workload Wdue to a travelling resistance of the vehicle in the mass estimation period on the basis of detection information of the traveling state detection part in the mass estimation period in which the predetermined estimation permit condition is established; and a mass calculation part for calculating a mass mof the vehicle on the basis of a feeding work load used for driving the vehicle in the mass estimation period including the work load Wof the travelling driving source and the resistance work load Wand the variation of a dynamic energy of the vehicle in the mass estimation period.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、車両質量推定装置および車両質量推定方法に関し、特に積載荷重を含めた車両重量に対応する質量を車両の走行中に推定する車両質量推定装置および車両質量推定方法に関する。   The present invention relates to a vehicle mass estimation device and a vehicle mass estimation method, and more particularly to a vehicle mass estimation device and a vehicle mass estimation method for estimating a mass corresponding to a vehicle weight including a loaded load while the vehicle is traveling.

トラックやバス等といった比較的大型の車両においては、車両のみの重量に対し積み荷の積載荷重あるいは乗車人数分の積載荷重の比率が高くなり得るため、そのような荷重を含めたいわゆる車両重量が大きく変化することが多い。また、大型車両以外でも、装着品や搭載品の重量が大きく、その荷重の有無により車両重量が大きく変化するものもある。   In relatively large vehicles such as trucks and buses, the ratio of the load capacity of the load or the load capacity of the number of passengers to the weight of the vehicle alone can be high, so the so-called vehicle weight including such load is large. Often changes. In addition to the large vehicles, there are some which are heavy on the mounted product or the mounted product, and the vehicle weight varies greatly depending on the presence or absence of the load.

そのような車両においては、近時の燃費やドライバビリティに対する要求に応えるべく、積載荷重を含めた車両重量に応じて、的確な走行駆動制御を行うのが望ましい。   In such a vehicle, in order to meet the recent demands for fuel consumption and drivability, it is desirable to perform accurate driving control according to the vehicle weight including the loaded load.

そこで、従来、原動機による車両の駆動力と車両前後方向の加速度とを基に、車両の運動方程式から、積載荷重を含めた車両重量に対応する質量を車両走行中に推定する装置や方法が提案されている。   Therefore, conventionally, an apparatus and a method for estimating a mass corresponding to a vehicle weight including a loaded load from the equation of motion of the vehicle based on the driving force of the vehicle by the prime mover and the acceleration in the vehicle longitudinal direction are proposed. Has been.

この種の車両質量推定装置および車両質量推定方法として、例えば車両の加速度および駆動力の信号から路面勾配の変化に起因する低周波成分を除去し、かつ、車両が所定加速度以上となる発進状態において重量推定することで、推定精度を高めるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As this type of vehicle mass estimation device and vehicle mass estimation method, for example, in a start state in which a low frequency component resulting from a change in road gradient is removed from a vehicle acceleration and driving force signal, and the vehicle is at or above a predetermined acceleration A device that increases the estimation accuracy by estimating the weight is known (for example, see Patent Document 1).

また、車両の移動距離とGPS(全地球測位システム)センサ情報等から得た標高変化とを基に路面勾配を演算し、その路面勾配と、車両の速度、加速度および出力トルクとを基に、車両の運動方程式を用いて車両重量を推定するものも知られている(例えば、特許文献2参照)。   Further, the road surface gradient is calculated based on the moving distance of the vehicle and the altitude change obtained from GPS (Global Positioning System) sensor information, etc., and based on the road surface gradient and the vehicle speed, acceleration and output torque, There is also known one that estimates a vehicle weight using a vehicle equation of motion (for example, see Patent Document 2).

特開2002−81989号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-81989 特開2010−216856号公報JP 2010-216856 A

しかしながら、上述のような従来の車両質量推定装置および車両質量推定方法にあっては、加速度センサの検出信号のような逐次の瞬間的なセンサ値を基に、車両の運動方程式を用いて車両質量を推定する構成であっため、センサノイズの影響や測定誤差の影響を常時直接的に受けることになり、十分な質量推定精度が得られないという問題があった。   However, in the conventional vehicle mass estimation device and the vehicle mass estimation method as described above, the vehicle mass is calculated using the equation of motion of the vehicle based on the sequential instantaneous sensor value such as the detection signal of the acceleration sensor. Therefore, there is a problem that sufficient mass estimation accuracy cannot be obtained because it is always directly affected by sensor noise and measurement error.

また、加速度センサの検出信号等からノイズを除去するフィルタ処理等の処理負荷も大きかった。   In addition, the processing load such as filter processing for removing noise from the detection signal of the acceleration sensor is large.

そのため、従来の車両にあっては、車両質量を精度良く推定して車両の走行駆動出力(走行駆動用の動力源の出力)をきめ細かく制御し、近時の燃費やドライバビリティに対する要求に十分に応えることができなかった。   Therefore, in the conventional vehicle, the vehicle mass is accurately estimated and the vehicle driving drive output (output of the power source for driving driving) is finely controlled to sufficiently satisfy the recent demands for fuel consumption and drivability. I couldn't respond.

そこで、本発明は、車両質量を精度良く推定できる車両質量推定装置および車両質量推定方法を提供することを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle mass estimation device and a vehicle mass estimation method that can accurately estimate the vehicle mass.

本発明に係る車両質量推定装置は、上記目的達成のため、積載荷重を含めた車両重量に対応する質量を車両の走行中に推定する車両質量推定装置であって、前記車両の走行駆動源の出力および車速を含む走行状態を検出する走行状態検出部と、予め設定した推定許可条件が成立する質量推定期間内における前記走行状態検出部の検出情報に基づき、前記質量推定期間内における前記走行駆動源の出力による仕事量、および、前記質量推定期間内における前記車両の走行抵抗に起因する抵抗仕事量を算出するエネルギ算出部と、前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を含む前記質量推定期間内の前記車両の駆動に使用される投入仕事量と、前記質量推定期間内における前記車両の力学的エネルギの変化量とに基づいて、前記車両の質量を算出する質量算出部と、を備えたものである。   In order to achieve the above object, a vehicle mass estimation device according to the present invention is a vehicle mass estimation device that estimates a mass corresponding to a vehicle weight including a loaded load while the vehicle is traveling, and includes a travel drive source of the vehicle. Based on detection information of the traveling state detection unit that detects a traveling state including an output and a vehicle speed, and the traveling state detection unit within a mass estimation period that satisfies a preset estimation permission condition, the traveling drive within the mass estimation period An energy calculation unit for calculating a work amount due to the output of the source and a resistance work amount due to the running resistance of the vehicle within the mass estimation period; and a work amount due to the output of the travel drive source and the resistance work amount Based on the input work used to drive the vehicle within the mass estimation period and the amount of change in the mechanical energy of the vehicle within the mass estimation period, A mass calculation unit for calculating both the mass, those provided with.

この構成により、本発明の車両質量推定装置では、車両走行中に予め設定した推定許可条件が成立する質量推定期間内の検出情報を基に、瞬間的なセンサノイズ等の影響を受け難い車両の投入仕事量および力学的エネルギの変化量を基に車両の質量が推定される。その結果、車両の質量が精度良く推定可能となる。   With this configuration, in the vehicle mass estimation device of the present invention, a vehicle that is not easily affected by instantaneous sensor noise or the like based on detection information within a mass estimation period in which an estimation permission condition set in advance during vehicle travel is satisfied. The mass of the vehicle is estimated based on the input work amount and the amount of change in mechanical energy. As a result, the mass of the vehicle can be estimated with high accuracy.

また、質量推定期間中の車両の投入仕事量と、その投入仕事量に応じた車両の力学的エネルギの変化量とをエネルギ保存則に従って等しく関係付け得る程度に、推定許可条件と質量推定期間の長さとを設定しておくことにより、車両の質量を精度良く算出可能となる。   In addition, the estimation permission condition and the mass estimation period are such that the input work of the vehicle during the mass estimation period and the change in the mechanical energy of the vehicle according to the input work can be equally related according to the law of conservation of energy. By setting the length, the mass of the vehicle can be accurately calculated.

本発明の車両質量推定装置においては、前記走行状態検出部の検出情報に基づいて前記推定許可条件が所定時間にわたって成立するか否かを判定する過渡状態通過判定部をさらに備え、前記過渡状態通過判定部により前記推定許可条件が前記所定時間にわたって成立したと判定されたことを条件に、前記エネルギ算出部が、前記所定時間の経過後の前記質量推定期間内における前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を算出し、前記質量算出部は、前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を積算して、前記質量推定期間内における前記車両の前記投入仕事量を算出するようにしてもよい。   The vehicle mass estimation apparatus of the present invention further includes a transient state passage determination unit that determines whether or not the estimation permission condition is satisfied over a predetermined time based on detection information of the traveling state detection unit, and the transient state passage On condition that the determination unit determines that the estimation permission condition has been satisfied for the predetermined time, the energy calculation unit performs a work based on the output of the travel drive source within the mass estimation period after the predetermined time has elapsed. The mass calculation unit calculates the input work amount of the vehicle within the mass estimation period by integrating the work amount and the resistance work amount due to the output of the traveling drive source. You may make it do.

このようにすると、推定許可条件の成立時間が所定時間未満の短時間で推定誤差を招来し易い過渡状態が、質量推定期間に含まれなくなり、推定精度が向上する。しかも、所定時間経過後(過渡状態通過後)の質量推定期間内における走行駆動源の出力による仕事量および抵抗仕事量が積算されることで、瞬間的なセンサノイズ等の影響をより受け難いものとなる。   In this way, a transient state that is likely to cause an estimation error in a short time when the estimation permission condition is satisfied is less than a predetermined time is not included in the mass estimation period, and the estimation accuracy is improved. In addition, the amount of work and resistance work by the output of the travel drive source within the mass estimation period after the lapse of a predetermined time (after passing through the transient state) are integrated, making it less susceptible to instantaneous sensor noise and other effects It becomes.

また、本発明の車両質量推定装置においては、少なくとも前記車両の前記車速が所定車速以下であって前記走行駆動源の出力の絶対値が予め設定された一定値以上であることを条件に前記推定許可条件が成立すると判定し、少なくとも前記車両に装備された固体摩擦式のブレーキによって前記車両が制動されていることを条件に、前記推定許可条件が成立しないと判定する推定許可条件判定部をさらに備えたものであってもよい。   In the vehicle mass estimation device of the present invention, the estimation is performed on the condition that at least the vehicle speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined vehicle speed and an absolute value of an output of the travel drive source is equal to or higher than a predetermined value. An estimation permission condition determination unit that determines that the permission condition is satisfied, and determines that the estimation permission condition is not satisfied, on the condition that the vehicle is braked by at least a solid friction brake installed in the vehicle; It may be provided.

この構成により、投入仕事量に応じた車両の力学的エネルギの変化、特に車速に対応する運動エネルギの変化がより的確に生じる推定許可条件および質量推定期間が設定でき、質量推定精度を高めることができる。走行駆動源の出力の絶対値が予め設定された一定値以上であることには、加速要求に対応する走行駆動方向の出力が一定値以上である場合のみならず、エンジンブレーキや排気ブレーキ、回生ブレーキ等の作動に伴う制動方向の出力トルクの絶対値が一定値以上である場合が含まれる。   With this configuration, it is possible to set an estimation permission condition and a mass estimation period in which a change in the mechanical energy of the vehicle according to the input work load, in particular, a change in the kinetic energy corresponding to the vehicle speed is more accurately generated, and the mass estimation accuracy can be improved. it can. The absolute value of the output of the travel drive source is greater than or equal to a predetermined value, not only when the output in the travel drive direction corresponding to the acceleration request is greater than a certain value, but also when the engine brake, exhaust brake, regeneration The case where the absolute value of the output torque in the braking direction accompanying the operation of the brake or the like is a certain value or more is included.

本発明の車両質量推定装置においては、前記走行状態検出部が、前記車両の標高を検出し、前記エネルギ算出部が、少なくとも前記質量推定期間の開始時点と終了時点の双方で、前記車両の前記車速に応じた運動エネルギと、前記車両の前記標高に応じた位置エネルギとを質量で除した値に相当する、それぞれの対応値を算出するものであってよい。   In the vehicle mass estimation device of the present invention, the running state detection unit detects the altitude of the vehicle, and the energy calculation unit at least at both the start time point and the end time point of the mass estimation period. Each corresponding value corresponding to a value obtained by dividing the kinetic energy according to the vehicle speed and the potential energy according to the altitude of the vehicle by the mass may be calculated.

この場合、車両の運動エネルギのみならず、位置エネルギの変化量についても、それらの対応値を的確に把握した上で、車両の力学的エネルギ変化量(対応値)を的確に把握でき、質量推定精度が向上する。   In this case, not only the kinetic energy of the vehicle, but also the amount of change in potential energy can be accurately grasped after accurately grasping their corresponding values, and the mass energy estimation (corresponding value) can be accurately grasped. Accuracy is improved.

本発明の車両質量推定装置においては、前記質量算出部によって算出された前記車両の質量の値を読出し出力および書換え可能に記憶する質量記憶部と、前記質量算出部により前記車両の質量が算出されたとき、前記質量推定期間内における前記走行状態検出部のいずれかの検出値または前記エネルギ算出部で算出されたいずれかの算出値を基に、該算出された前記車両の質量の値の信頼性の有無を判定する推定値信頼性判定部と、前記推定値信頼性判定部の判定結果に応じて前記質量記憶部に記憶される前記車両の質量の値を選択的に書き換えて更新する記憶値更新処理部と、をさらに備えた構成でもよい。   In the vehicle mass estimation apparatus of the present invention, the mass of the vehicle calculated by the mass calculation unit is read out and stored in a rewritable manner, and the mass of the vehicle is calculated by the mass calculation unit. The reliability of the calculated mass value of the vehicle based on the detected value of the running state detection unit or the calculated value calculated by the energy calculation unit within the mass estimation period. An estimated value reliability determining unit that determines the presence or absence of sex, and a memory that selectively rewrites and updates the mass value of the vehicle stored in the mass storage unit according to a determination result of the estimated value reliability determining unit The value update process part may be further provided.

この構成により、車両走行中に質量推定値を適時に更新でき、例えば車両の走行停止中に積載荷重が大きく変化しても、その直後の走行時に質量推定値が最新の値に更新可能となる。   With this configuration, the estimated mass value can be updated in a timely manner while the vehicle is traveling. For example, even if the loaded load changes significantly while the vehicle is stopped, the estimated mass value can be updated to the latest value when the vehicle immediately travels. .

本発明の車両質量推定装置においては、前記走行状態検出部が、前記車両の走行駆動源の出力の少なくとも一部として、前記車両に電力回生可能に搭載された電動機からの出力を検出し、前記エネルギ算出部が、前記質量推定期間内における前記電動機からの出力による仕事量を算出するものであってもよい。   In the vehicle mass estimation device of the present invention, the travel state detection unit detects an output from an electric motor mounted on the vehicle so as to be able to regenerate power as at least a part of an output of the travel drive source of the vehicle, An energy calculation part may calculate the work amount by the output from the said motor in the said mass estimation period.

この構成により、走行駆動源の少なくとも一部が発電可能な電動機によって構成される車両の質量を精度良く推定できる。   With this configuration, it is possible to accurately estimate the mass of a vehicle in which at least a part of the traveling drive source is configured by an electric motor that can generate power.

本発明に係る車両質量推定方法は、積載荷重を含めた車両重量に対応する質量を車両の走行中に推定する車両質量推定方法であって、前記車両の走行駆動源の出力および車速を含む走行状態を検出する走行状態検出ステップと、前記走行状態の検出情報に基づき、予め設定した推定許可条件が前記車両の走行中に成立したことを条件に、予め設定された単位時間内における前記走行駆動源の出力による仕事量、および、前記単位時間内における前記車両の走行抵抗に起因する抵抗仕事量を算出するエネルギ算出ステップと、前記エネルギ算出ステップの実行時における前記車両の標高の変化を算出する標高算出ステップと、前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を所定積算時間にわたり積算して、該所定積算時間に対応する質量推定期間内の前記車両の駆動に使用される投入仕事量と、該投入仕事量に応じた前記質量推定期間内の前記車速および前記標高の変化を伴う前記車両の力学的エネルギの変化量とに基づいて、前記車両の質量を算出する質量算出ステップと、を含むことを特徴とする。   A vehicle mass estimation method according to the present invention is a vehicle mass estimation method for estimating a mass corresponding to a vehicle weight including a loaded load while the vehicle is traveling, and includes a travel including an output of a travel drive source of the vehicle and a vehicle speed. The travel drive within a preset unit time on condition that a preset estimation permission condition is satisfied during the travel of the vehicle based on a travel state detection step for detecting a state and detection information of the travel state An energy calculation step for calculating a work amount due to the output of the source and a resistance work amount due to the running resistance of the vehicle within the unit time, and a change in altitude of the vehicle at the time of execution of the energy calculation step The altitude calculation step, the work by the output of the travel drive source and the resistance work are integrated over a predetermined integration time, and the predetermined integration time is handled. The input work used for driving the vehicle within the mass estimation period, and the amount of change in the mechanical energy of the vehicle accompanying the change in the vehicle speed and the altitude within the mass estimation period according to the input work And a mass calculating step for calculating the mass of the vehicle based on the above.

この構成により、本発明の車両質量推定方法では、予め設定した推定許可条件が成立する質量推定期間内の検出情報を使用することで、さらに、瞬間的なセンサノイズ等の影響を受け難い質量推定期間内の車両の投入仕事量および力学的エネルギの変化量を基に車両の質量を推定することで、車両の質量を精度良く算出可能となる。   With this configuration, in the vehicle mass estimation method of the present invention, by using detection information within a mass estimation period in which a preset estimation permission condition is satisfied, mass estimation that is not easily affected by instantaneous sensor noise or the like is used. By estimating the mass of the vehicle based on the input work amount of the vehicle and the amount of change in mechanical energy within the period, the mass of the vehicle can be accurately calculated.

本発明によれば、車両質量を精度良く推定することができる車両質量推定装置および車両質量推定方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle mass estimation apparatus and vehicle mass estimation method which can estimate a vehicle mass accurately can be provided.

本発明の一実施形態に係る車両質量推定装置を搭載した車両の走行状態説明図である。It is traveling state explanatory drawing of the vehicle carrying the vehicle mass estimation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る車両質量推定装置を搭載した車両の走行駆動制御システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a vehicle travel drive control system equipped with a vehicle mass estimation device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る車両質量推定装置を構成するハイブリッドECUのブロック構成図である。It is a block block diagram of hybrid ECU which comprises the vehicle mass estimation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る車両質量推定装置における質量推定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the mass estimation process in the vehicle mass estimation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. (a)は、本発明の一実施形態に係る車両質量推定装置を搭載した車両の登坂走行時の走行状態を示す作用説明図であり、(b)は、本発明の一実施形態に係る車両質量推定装置を搭載した車両の降坂走行時の走行状態を示す作用説明図である。(A) is action explanatory drawing which shows the driving | running | working state at the time of uphill driving | running | working of the vehicle carrying the vehicle mass estimation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is a vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. It is effect | action explanatory drawing which shows the driving state at the time of the downhill driving | running | working of the vehicle carrying a mass estimation apparatus.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1ないし図3は、本発明の一実施形態に係る車両質量推定装置とその装置を備えた車両の走行駆動制御システムを示している。   1 to 3 show a vehicle mass estimation apparatus according to an embodiment of the present invention and a vehicle travel drive control system including the apparatus.

まず、本実施形態の構成について説明する。   First, the configuration of the present embodiment will be described.

図1および図2に示すように、本実施形態の車両1は、比較的大型であるトラックとなっており、この車両1は、前輪2および複数組の後輪3により支持される本体フレーム5上に運転台であるキャブ6と、箱型の荷台7とを有している。また、車両1は、本体フレーム5に沿って、その前方側から、ハイブリッド型の走行駆動ユニット11と、その出力を後輪3側に伝達するプロペラシャフト12と、プロペラシャフト12および後輪3の間に介在するディファレンシャル装置13および左右の駆動軸14L、14Rとを備えている。車両1は、さらに、図示しない公知のサスペンション装置、燃料タンク、操舵機構、固体摩擦式のブレーキ装置であるサービスブレーキ等を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle 1 of the present embodiment is a relatively large truck, and the vehicle 1 is a main body frame 5 supported by a front wheel 2 and a plurality of rear wheels 3. It has a cab 6 as a driver's cab and a box-shaped cargo bed 7. Further, the vehicle 1 includes a hybrid travel drive unit 11 from the front side along the main body frame 5, a propeller shaft 12 that transmits the output to the rear wheel 3 side, and the propeller shaft 12 and the rear wheel 3. A differential device 13 and left and right drive shafts 14L and 14R interposed therebetween are provided. The vehicle 1 further includes a well-known suspension device (not shown), a fuel tank, a steering mechanism, a service brake that is a solid friction brake device, and the like.

車両1の走行駆動源(走行駆動用の動力源)である走行駆動ユニット11は、エンジン21、オートクラッチ22、モータ23、AMT(Automated Manual Transmission)24、高圧バッテリ25およびインバータ26を含んで構成されている。   A travel drive unit 11 that is a travel drive source (a power source for travel drive) of the vehicle 1 includes an engine 21, an auto clutch 22, a motor 23, an AMT (Automated Manual Transmission) 24, a high voltage battery 25, and an inverter 26. Has been.

エンジン21は、多気筒の内燃機関、例えば4サイクルディーゼルエンジンである。   The engine 21 is a multi-cylinder internal combustion engine, for example, a 4-cycle diesel engine.

オートクラッチ22は、エンジン21の出力軸とモータ23の主軸とを動力伝達可能に接続したりその接続を遮断したりする機能を有しており、詳細を図示しないが、クラッチ操作を行うスレーブシリンダへの流体圧の給排をクラッチマスタシリンダにより制御することで、断接の切り換えが可能になっている。   The auto clutch 22 has a function of connecting the output shaft of the engine 21 and the main shaft of the motor 23 so as to be able to transmit power, and disconnecting the connection. Although not shown in detail, the auto clutch 22 is a slave cylinder that performs clutch operation. Connection / disconnection can be switched by controlling supply / discharge of fluid pressure to / from the clutch master cylinder.

モータ23は、供給される電力を回転動力に変換して出力する電動機の機能と、入力された回転動力を電力に変換し出力する発電機の機能とを併有する電動発電機である。このモータ23は、電動機として機能するとき、エンジン21を燃費効率の高い運転領域で運転するためにエンジン21の出力をアシストする回転動力、あるいは、エンジン21の停止中に車両1を走行駆動可能な回転動力を出力可能である。また、モータ23は、車両1の回生ブレーキ作動時にインバータ26と協働して後輪3側に制動トルクを出力するとともに発電機として作動し、高圧バッテリ25に電力回生できるようになっている。   The motor 23 is a motor generator that has both a function of an electric motor that converts supplied electric power into rotational power and outputs it, and a function of a generator that converts input rotational power into electric power and outputs it. When this motor 23 functions as an electric motor, it can drive the vehicle 1 while the engine 21 is stopped or rotational power that assists the output of the engine 21 in order to drive the engine 21 in a driving range with high fuel efficiency. Rotational power can be output. Further, the motor 23 outputs a braking torque to the rear wheel 3 side in cooperation with the inverter 26 when the regenerative brake of the vehicle 1 is operated, operates as a generator, and can regenerate power to the high-voltage battery 25.

AMT24は、本体フレーム5に対しモータ23と一体にマウントされた公知の変速機で、手動変速機と同様な多段の歯車変速機構を自動制御可能に内蔵しており、オートクラッチ22と協働して多段の円滑な変速動作を行うことができる。   The AMT 24 is a known transmission mounted integrally with the motor 23 on the main body frame 5 and incorporates a multi-stage gear transmission mechanism similar to the manual transmission so as to be automatically controllable, and cooperates with the auto clutch 22. Thus, a multi-stage smooth shifting operation can be performed.

高圧バッテリ25は、モータ23に電力を供給可能で、かつ、モータ23により回生される電力を蓄えることができる二次電池である。インバータ26は、高圧バッテリ25の電圧を昇圧させるとともにモータ23の三相交流に変換する機能を有している。これら高圧バッテリ25およびインバータ26は、大型のハイブリッド自動車に通常搭載されているものと同様なものである。   The high voltage battery 25 is a secondary battery that can supply electric power to the motor 23 and can store electric power regenerated by the motor 23. The inverter 26 has a function of boosting the voltage of the high-voltage battery 25 and converting it to the three-phase AC of the motor 23. The high voltage battery 25 and the inverter 26 are the same as those normally mounted on a large hybrid vehicle.

走行駆動ユニット11は、図2および図3に示す制御装置30により制御される。   The traveling drive unit 11 is controlled by the control device 30 shown in FIGS.

この制御装置30は、複数の電子制御ユニット、例えばハイブリッドECU31、エンジンECU32、バッテリECU33および他のECU34を含んで構成されている。   The control device 30 includes a plurality of electronic control units, for example, a hybrid ECU 31, an engine ECU 32, a battery ECU 33, and another ECU 34.

ハイブリッドECU31は、少なくともドライバからの加速要求に応じた走行駆動ユニット11のトータルの出力値を算出するとともに、現在の車速やエンジン回転速度等を基に、走行駆動ユニット11のエネルギ効率が高い運転条件となるように、エンジン21に要求されるトルクTeおよびモータ23に要求されるトルクTm等を逐次算出する。そして、そのトルクTeを指令値としてエンジンECU32に出力し、トルクTeを指令値として後述する内蔵のMG制御部61に取り込ませるようになっている。   The hybrid ECU 31 calculates a total output value of the travel drive unit 11 according to at least an acceleration request from the driver, and based on the current vehicle speed, engine speed, and the like, driving conditions in which the travel drive unit 11 has high energy efficiency. The torque Te required for the engine 21 and the torque Tm required for the motor 23 are sequentially calculated so that The torque Te is output as a command value to the engine ECU 32, and the torque Te is input as a command value to a built-in MG control unit 61 described later.

エンジンECU32は、要求されるトルクTeを基にエンジン21の出力を制御する各種のプログラムやマップを内蔵している。このエンジンECU32は、トルクTeの指令値を入力すると、その指令値に対応する燃料噴射量や噴射時期等を算出し、エンジン21を制御するようになっている。   The engine ECU 32 incorporates various programs and maps that control the output of the engine 21 based on the required torque Te. When the engine ECU 32 receives a command value for the torque Te, the engine ECU 32 calculates the fuel injection amount and the injection timing corresponding to the command value, and controls the engine 21.

バッテリECU33は、高圧バッテリ25の放電量および回生量を常時監視し、高圧バッテリ25の全電池容量に対する充電量比率に相当するSOC(State Of Charge)[%]を算出して、ハイブリッドECU31に出力する。   The battery ECU 33 constantly monitors the discharge amount and the regeneration amount of the high voltage battery 25, calculates an SOC (State Of Charge) [%] corresponding to the charge amount ratio with respect to the total battery capacity of the high voltage battery 25, and outputs it to the hybrid ECU 31. To do.

ハイブリッドECU31は、このSOCの変動範囲を高圧バッテリ25の寿命や信頼性等の面で好適な範囲内に維持するように、モータ23による駆動出力や回生ブレーキ作動の制御を行うようになっている。   The hybrid ECU 31 controls the drive output by the motor 23 and the regenerative braking operation so that the SOC fluctuation range is maintained within a range suitable for the life of the high-voltage battery 25 and reliability. .

他のECU34は、詳細を図示しないが、例えばブレーキ制御、スキッド制御、操舵制御その他の制御をつかさどる複数のECUである。   Although not shown in detail, the other ECUs 34 are a plurality of ECUs that control, for example, brake control, skid control, steering control, and other controls.

ハイブリッドECU31は、他のECU34のうち例えばブレーキECUあるいはスキッドECUと協働して、後輪3の空転を抑制するアンチロックブレーキ制御やトラクションコントロールを実行できるようになっている。例えば、ハイブリッドECU31は、スキッドECUと協働して、左右の駆動軸14L、14Rの回転速度を検出する車輪速センサ等の検出情報を基に、低μ路でのタイヤスリップ等により駆動力が変動し始める時にモータ23の出力トルクを変化させることで、ドライバの加速要求操作に応じた駆動力を路面に的確に伝える制御を実行することができる。   The hybrid ECU 31 can execute antilock brake control and traction control for suppressing idling of the rear wheel 3 in cooperation with, for example, the brake ECU or the skid ECU among the other ECUs 34. For example, the hybrid ECU 31 cooperates with the skid ECU to generate a driving force due to a tire slip or the like on a low μ road based on detection information such as a wheel speed sensor that detects the rotational speeds of the left and right drive shafts 14L and 14R. By changing the output torque of the motor 23 when it starts to fluctuate, it is possible to execute control to accurately transmit the driving force according to the driver's acceleration request operation to the road surface.

ハイブリッドECU31は、より具体的には、CPU41、RAM42、ROM43、バックアップメモリ44、入力インターフェース回路45、出力インターフェース回路46およびCAN通信用の通信インターフェース回路47を含んで構成されている。   More specifically, the hybrid ECU 31 includes a CPU 41, a RAM 42, a ROM 43, a backup memory 44, an input interface circuit 45, an output interface circuit 46, and a communication interface circuit 47 for CAN communication.

CPU41は、ROM43に予め格納されたハイブリッド制御プログラムに従って、RAM42との間でデータを授受しながら、例えば走行駆動ユニット11のトータルの出力値を算出し、さらに、現在の車速Vや変速機入力回転速度ωinput等のセンサ情報と、エンジン21の機関性能やモータ23の特性に関するバックアップメモリ44内のマップM1の情報を基に、走行駆動ユニット11のエネルギ効率が高い動作条件となるよう、エンジン21に要求されるトルクTeおよびモータ23に要求されるトルクTmの指令値を算出する。そして、算出したトルクTeの指令値をエンジンECU32に出力し、モータトルクTeの指令値を内蔵するMG制御部61に取り込ませる。   The CPU 41 calculates, for example, a total output value of the travel drive unit 11 while exchanging data with the RAM 42 in accordance with a hybrid control program stored in advance in the ROM 43, and further calculates the current vehicle speed V and transmission input rotation. Based on the sensor information such as the speed ωinput and the information of the map M1 in the backup memory 44 relating to the engine performance of the engine 21 and the characteristics of the motor 23, the engine 21 is set to have an operating condition with high energy efficiency of the travel drive unit 11. A command value for the required torque Te and the torque Tm required for the motor 23 is calculated. Then, the command value of the calculated torque Te is output to the engine ECU 32, and the command value of the motor torque Te is taken into the built-in MG control unit 61.

バックアップメモリ44は、CPU41の停止時にも記憶情報を保持可能なメモリで、例えばEEPROMにより構成されている。   The backup memory 44 is a memory capable of holding stored information even when the CPU 41 is stopped, and is constituted by, for example, an EEPROM.

入力インターフェース回路45には、車両1の走行状態を検出するセンサ群として、例えばアクセル開度センサ51、車速センサ52、シフトスイッチ53、変速機入力回転速度センサ54、ブレーキスイッチ55、ブレーキ液圧センサ56、Gセンサ57(加速度センサ)およびGPSセンサ58が接続されている。そして、これらセンサ群51ないし58からの検出情報が、CPU41に取り込まれるようになっている。   The input interface circuit 45 includes, for example, an accelerator opening sensor 51, a vehicle speed sensor 52, a shift switch 53, a transmission input rotation speed sensor 54, a brake switch 55, and a brake hydraulic pressure sensor as a sensor group for detecting the traveling state of the vehicle 1. 56, G sensor 57 (acceleration sensor) and GPS sensor 58 are connected. The detection information from these sensor groups 51 to 58 is taken into the CPU 41.

出力インターフェース回路46には、オートクラッチ22、AMT24およびインバータ26等が接続されており、オートクラッチ22の接続か遮断かの要求、AMT24への変速指令、モータ23に要求されるトルク指令値Tm等が、CPU41から出力される。   The output interface circuit 46 is connected to the auto clutch 22, the AMT 24, the inverter 26, and the like. A request for connection or disconnection of the auto clutch 22, a shift command to the AMT 24, a torque command value Tm required for the motor 23, etc. Is output from the CPU 41.

通信インターフェース回路47には、エンジンECU32、バッテリECU33および他のECU34等が接続されており、例えばCPU41からエンジンECU32にトルク指令値Teが出力され、エンジンECU32からCPU41にエンジン回転速度や吸気温度等が入力される。また、バッテリECU33および他のECU34に対しても相互に必要な制御値や検出値に関する情報の通信がなされる。   The communication interface circuit 47 is connected to an engine ECU 32, a battery ECU 33, another ECU 34, and the like. For example, a torque command value Te is output from the CPU 41 to the engine ECU 32, and the engine rotational speed, the intake air temperature, etc. are output from the engine ECU 32 to the CPU 41. Entered. In addition, the battery ECU 33 and other ECUs 34 communicate information regarding necessary control values and detected values.

また、ROM43には、ハイブリッド制御プログラムと協働する他の複数の制御プログラムが格納されており、バックアップメモリ44には、ハイブリッド制御プログラムおよび他の複数の制御プログラム(以下、これらを総称して複数の制御プログラムという)で使用される各種の設定値やマップ等が記憶されている。   The ROM 43 stores a plurality of other control programs that cooperate with the hybrid control program. The backup memory 44 stores a hybrid control program and other control programs (hereinafter collectively referred to as a plurality of control programs). Various setting values and maps used in the control program are stored.

CPU41は、ROM43内の複数の制御プログラムにより、図3に機能ブロック図で示すような複数の機能部を構成している。すなわち、CPU41は、機能的に、前述のMG制御部61の他に、走行状態検出部62、第1条件判定部63、第2条件判定部64、環境情報検出部65、駆動源出力仕事量算出部66、抵抗仕事量算出部67、力学的エネルギ算出部68および質量算出部69を構成している。   The CPU 41 constitutes a plurality of functional units as shown in a functional block diagram in FIG. 3 by a plurality of control programs in the ROM 43. That is, the CPU 41 functionally includes the traveling state detection unit 62, the first condition determination unit 63, the second condition determination unit 64, the environment information detection unit 65, the driving source output work amount in addition to the MG control unit 61 described above. A calculation unit 66, a resistance work calculation unit 67, a mechanical energy calculation unit 68, and a mass calculation unit 69 are configured.

そして、CPU41は、これら複数の機能部62ないし68を有することで、車両1の積載荷重を含めた車両重量に対応する質量mを車両1の走行中に推定する車両質量推定装置として機能するようになっている。また、RAM42は、CPU41が車両質量推定装置として機能する間、その質量推定値を算出するために必要な検出情報およびその検出情報を基に算出した値を逐次記憶可能な作業メモリ領域を有している。 And CPU41 functions as a vehicle mass estimation apparatus which estimates mass mv corresponding to the vehicle weight including the loading load of the vehicle 1 during driving | running | working of the vehicle 1 by having these several function parts 62 thru | or 68. It is like that. Further, the RAM 42 has a work memory area capable of sequentially storing detection information necessary for calculating the mass estimated value and a value calculated based on the detection information while the CPU 41 functions as a vehicle mass estimation device. ing.

走行状態検出部62は、車両1の走行状態を示す検出情報として、少なくともMG制御部61やインバータ26からのトルクTmおよびモータ回転速度の情報を基に走行駆動ユニット11の出力を検出するとともに、車輪速センサで構成される車速センサ52からの車輪速検出信号を基に車速Vおよび車両加速度を検出するようになっている。   The travel state detection unit 62 detects the output of the travel drive unit 11 based on at least the torque Tm from the MG control unit 61 and the inverter 26 and information on the motor rotation speed as detection information indicating the travel state of the vehicle 1. The vehicle speed V and the vehicle acceleration are detected on the basis of a wheel speed detection signal from a vehicle speed sensor 52 composed of a wheel speed sensor.

この走行状態検出部62は、他の検出情報として、アクセル開度センサ51の検知信号からアクセル開度を、シフトスイッチ53の検知信号からAMT24に要求されるシフト位置またはシフト方向を、変速機入力回転速度センサ54の検知信号からAMT24の入力軸回転速度ωinputを、それぞれ検出する。また、走行状態検出部62は、ブレーキスイッチ55の検知信号からサービスブレーキである常用のフットブレーキの踏込みの有無を、ブレーキ液圧センサ56の検知信号からブレーキ液圧を、Gセンサ57の検知信号から路面凹凸による上下方向の加速度、路面勾配および標高を、GPSセンサ58の検知信号から現在位置を、それぞれ検出するようになっている。なお、GPSセンサ58は、路面勾配および標高の検出に使用することもできる。   As other detection information, the traveling state detection unit 62 determines the accelerator opening from the detection signal of the accelerator opening sensor 51, the shift position or the shift direction required for the AMT 24 from the detection signal of the shift switch 53, and the transmission input. The input shaft rotational speed ωinput of the AMT 24 is detected from the detection signal of the rotational speed sensor 54. Further, the running state detection unit 62 determines whether or not the normal foot brake, which is a service brake, is depressed from the detection signal of the brake switch 55, the brake hydraulic pressure from the detection signal of the brake hydraulic pressure sensor 56, and the detection signal of the G sensor 57. Thus, acceleration in the vertical direction due to road surface unevenness, road surface gradient and altitude are detected, and the current position is detected from a detection signal of the GPS sensor 58. In addition, the GPS sensor 58 can also be used for detection of road surface gradient and altitude.

第1条件判定部63は、走行状態検出部62で検出される車両1の走行状態に基づいて、車両1の走行中に予め設定した推定許可条件が成立する可否かを判定する推定許可条件判定部の機能を有しており、例えば次の条件(C1)ないし(C5)がすべて成立するときに推定許可条件が成立したと判定するようになっている。   The first condition determination unit 63 determines whether or not an estimation permission condition set in advance during traveling of the vehicle 1 is established based on the traveling state of the vehicle 1 detected by the traveling state detection unit 62. For example, when all of the following conditions (C1) to (C5) are satisfied, it is determined that the estimation permission condition is satisfied.

(C1)ブレーキスイッチ55がOFF(ブレーキペダルに踏力が加えられていない状態)であること、または、ブレーキスイッチ55がON(ブレーキペダルに踏力が加えられている状態)であるものの、ブレーキ液圧が所定液圧値以下でサービスブレーキによる熱エネルギ変換量が非常に小さいこと、
(C2)車速V(km/h)が予め設定された規定値以下であること、
(C3)オートクラッチ22が接続または遮断状態であり、切換え途中でないこと、
(C4)パーキングブレーキが作動していないこと、
(C5)トルクTe、Tmの合算値で表される走行駆動ユニット11の出力トルクの絶対値が予め設定した一定値以上であること、具体的には、出力トルク値が加速時の許可下限トルク Trq_Acc以上(Te+Tm ≧Trq_Acc)であるか、または、出力トルク値が減速時の許可上限トルク Trq_Dec以下(Te+Tm ≦ Trq_Dec)であること。
(C1) The brake switch 55 is OFF (a state where no pedal force is applied to the brake pedal) or the brake switch 55 is ON (a state where a pedal force is applied to the brake pedal). Is less than the specified hydraulic pressure and the amount of heat energy conversion by the service brake is very small,
(C2) The vehicle speed V (km / h) is equal to or less than a preset specified value;
(C3) The auto clutch 22 is in a connected or disconnected state and is not in the middle of switching,
(C4) The parking brake is not activated,
(C5) The absolute value of the output torque of the travel drive unit 11 represented by the sum of the torques Te and Tm is greater than or equal to a predetermined value, specifically, the output torque value is the lower limit allowable torque during acceleration. It is greater than or equal to Trq_Acc (Te + Tm ≧ Trq_Acc), or the output torque value is equal to or less than the allowable upper limit torque Trq_Dec during deceleration (Te + Tm ≦ Trq_Dec).

第1条件判定部63は、また、前述の推定許可条件が成立した場合に、走行状態検出部62の検出情報に基づいて、推定許可条件が短時間だけ成立するものの走行状態が質量推定誤差を招来し易い過渡状態を抜けているか、すなわち、過渡状態を通過し脱しているか否かを判定する過渡状態通過判定部の機能を併有している。   In addition, the first condition determination unit 63 also determines that the travel state has a mass estimation error when the estimation permission condition is satisfied for only a short time based on the detection information of the travel state detection unit 62 when the above-described estimation permission condition is satisfied. It also has a function of a transient state passage determination unit that determines whether it is out of a transient state that is easy to invite, that is, whether or not it has passed through the transient state.

車両1の走行状態が前述の過渡状態を抜けているか否かの判定は、繰り返し実行され、推定許可条件である条件(C1)ないし(C5)のすべてが車両1の走行中に成立した時点から所定時間後の初回は推定許可条件がその成立時点から所定時間成立し続けたか否か、2回目以降はその成立時点から所定時間以上成立し続けたか否かが判定される。   The determination as to whether or not the traveling state of the vehicle 1 is out of the above-described transient state is repeatedly performed, and from the time when all of the conditions (C1) to (C5), which are estimation permission conditions, are satisfied while the vehicle 1 is traveling. For the first time after a predetermined time, it is determined whether or not the estimation permission condition has been satisfied for a predetermined time from the time when the estimated permission condition is satisfied, and for the second and subsequent times, it is determined whether or not the estimated permission condition has been satisfied for a predetermined time or more.

具体的には、第1条件判定部63は、車両走行中に推定許可条件が成立すると、その推定許可条件の成立時点から所定時間、例えば2秒が経過するまで、所定の繰返し周期で条件(C1)ないし(C5)のすべてが成立しているか否かを繰り返し判定し、所定時間にわたり推定許可条件が成立し続けたか否かを判定するようになっている。第1条件判定部63は、また、推定許可条件の成立時点から所定時間が経過した後でも、推定許可条件が不成立となるまで、条件(C1)ないし(C5)のすべてが成立したか否かを繰返し判定するようになっている。   Specifically, when the estimation permission condition is satisfied while the vehicle is traveling, the first condition determination unit 63 sets the condition (with a predetermined repetition period until a predetermined time, for example, 2 seconds elapses from the time when the estimation permission condition is satisfied. Whether or not all of C1) to (C5) are satisfied is repeatedly determined, and it is determined whether or not the estimation permission condition has been satisfied over a predetermined time. The first condition determination unit 63 also determines whether all of the conditions (C1) to (C5) are satisfied until the estimated permission condition is not satisfied even after a predetermined time has elapsed from the time when the estimated permission condition is satisfied. Is repeatedly determined.

第2条件判定部64は、走行状態検出部62での検出情報および第1条件判定部63での判定結果の情報に基づいて、推定許可条件の成立時点から所定時間にわたり推定許可条件が成立し続けたと判定された場合に、推定許可条件である条件(C1)ないし(C5)のすべてが所定時間の経過後の質量推定期間にわたり成立し続けたか否かを判定するようになっている。ここにいう質量推定期間は、例えば5秒間である。   The second condition determination unit 64 satisfies the estimation permission condition for a predetermined time from the time when the estimation permission condition is satisfied based on the detection information in the traveling state detection unit 62 and the information on the determination result in the first condition determination unit 63. When it is determined that it has continued, it is determined whether or not all of the conditions (C1) to (C5), which are estimation permission conditions, continue to be established over the mass estimation period after the elapse of a predetermined time. The mass estimation period here is, for example, 5 seconds.

具体的には、第2条件判定部64は、推定許可条件の成立時点から所定時間以上にわたり推定許可条件が成立し続け、第1条件判定部63により所定の繰返し周期で推定許可条件の成立時点から所定時間または所定時間以上にわたり推定許可条件が成立し続けたと判定され、後述する逐次のエネルギ算出および算出値の積算処理が終了する度に、前述の所定時間の経過時点から所定積算時間である質量推定期間が経過したかを判定するようになっている(詳細は後述する)。   Specifically, the second condition determination unit 64 continues to satisfy the estimation permission condition for a predetermined time or more from the time when the estimation permission condition is satisfied, and the first condition determination unit 63 establishes the estimation permission condition at a predetermined repetition period. It is determined that the estimation permission condition has continued to be satisfied for a predetermined time or more than a predetermined time from the time point, and every time the later-described sequential energy calculation and calculation value integration process ends, the predetermined integration time from the elapse of the predetermined time described above. It is determined whether the mass estimation period has elapsed (details will be described later).

質量推定期間および所定時間は、それぞれ固定値として予め設定され、ROM43内にそれぞれ記憶格納されている。ただし、質量推定期間は、車両1の走行状態に応じて可変設定される時間であってもよく、その場合、第2条件判定部64は、質量推定期間を可変設定する機能を併有し得る。   The mass estimation period and the predetermined time are set in advance as fixed values, and are stored and stored in the ROM 43, respectively. However, the mass estimation period may be a time that is variably set according to the traveling state of the vehicle 1, and in this case, the second condition determination unit 64 may have a function of variably setting the mass estimation period. .

第1条件判定部63は、推定許可条件である条件(C1)ないし(C5)が成立するか否かを判定するとき、少なくとも車速Vが所定車速以下であって走行駆動ユニット11の出力の絶対値が予め設定された一定値以上であることを条件に推定許可条件が成立すると判定し、少なくとも車両1に装備された固体摩擦式のブレーキによって車両1が制動されていることを条件に、推定許可条件が成立しないと判定することになる。   When the first condition determination unit 63 determines whether the conditions (C1) to (C5), which are estimation permission conditions, are satisfied, at least the vehicle speed V is equal to or lower than a predetermined vehicle speed, and the absolute output of the traveling drive unit 11 is absolute. It is determined that the estimation permission condition is satisfied on the condition that the value is equal to or greater than a predetermined value set in advance, and is estimated on the condition that the vehicle 1 is braked by at least a solid friction brake installed in the vehicle 1 It is determined that the permission condition is not satisfied.

環境情報検出部65は、例えばGセンサ57の検出信号から走行路面の凹凸高さや路面勾配角度θおよび標高を算出したり、GPSセンサ58の検出信号から車両1の現在位置を検出したりするようになっている。バックアップメモリ44内には、環境情報検出部65による標高算出用または標高補正用のマップM2が格納されている。   For example, the environment information detection unit 65 calculates the uneven height of the road surface, the road surface gradient angle θ, and the altitude from the detection signal of the G sensor 57, or detects the current position of the vehicle 1 from the detection signal of the GPS sensor 58. It has become. In the backup memory 44, a map M2 for altitude calculation or altitude correction by the environment information detection unit 65 is stored.

また、環境情報検出部65は、エンジンECU32から吸気温度を取り込み、その吸気温度と標高を基に、段階的な標高ごとの気温に応じた空気密度を記憶しているマップM3を参照して空気密度ρを算出する。なお、現在地の気圧pを気温(t)や標高から推定し、空気密度ρを算出(ρ≒1000p/{2.87(t+273.15)})してもよい。   Further, the environment information detection unit 65 takes in the intake air temperature from the engine ECU 32, and based on the intake air temperature and the altitude, refers to the map M3 that stores the air density corresponding to the air temperature at each stepwise altitude. The density ρ is calculated. The air pressure p at the current location may be estimated from the temperature (t) or the altitude, and the air density ρ may be calculated (ρ≈1000p / {2.87 (t + 273.15)}).

駆動源出力仕事量算出部66は、第1条件判定部63により推定許可条件の成立時点から所定時間以上にわたり推定許可条件が成立し続けたと判定された場合であって、例えば車両1が加速状態で、Te+Tm ≧ 0となるとき、次式(1)により、今回の質量推定期間内における走行駆動ユニット11の出力によってなされた仕事量Wp_sumを算出する。すなわち、駆動源出力仕事量算出部66は、前述の過渡状態の通過後、予め設定された微小時間ごとの走行駆動ユニット11の出力によってなされた逐次の仕事量Wを算出するとともに、その仕事量Wを時間tendまでの所定積算時間にわたり積算して、仕事量Wp_sumを算出するようになっている。

Figure 2016217851
ここで、Teは、エンジン出力トルク、Tmは、モータ出力トルク、ωinputは、変速機入力回転速度(AMT24の入力軸の角速度)、gtmは、選択されているトランスミッションギヤ比、ηtm(gtm)は、トランスミッションギヤ伝達効率(変速ギヤ比gtmにおける伝達効率)、gdiffは、ディファレンシャルギヤ比、ηdiffは、ディファレンシャルギヤ伝達効率である。 The drive source output work amount calculation unit 66 is a case where the first condition determination unit 63 determines that the estimation permission condition has been satisfied for a predetermined time or more from the time when the estimation permission condition is satisfied. Thus, when Te + Tm ≧ 0, the work amount W p_sum made by the output of the traveling drive unit 11 in the current mass estimation period is calculated by the following equation (1). That is, the drive source output work amount calculation unit 66 calculates the sequential work amount W p made by the output of the travel drive unit 11 for every minute time set after passing through the transient state described above, and the work by integrating the amount W p over a predetermined integration time to time t end, and calculates the workload W p_sum.
Figure 2016217851
Here, Te is the engine output torque, Tm is the motor output torque, ω input is the transmission input rotational speed (angular speed of the input shaft of the AMT 24), g tm is the selected transmission gear ratio, η tm ( g tm ) is the transmission gear transmission efficiency (transmission efficiency at the transmission gear ratio g tm ), g diff is the differential gear ratio, and η diff is the differential gear transmission efficiency.

バックアップメモリ44内には、車両前面投影面積A、空気抵抗係数C、エンジン21の慣性モーメントJe、モータ23の慣性モーメントJm、車輪の慣性モーメントJwh、転がり抵抗係数μrot、変速段数分のトランスミッションギヤ比gtm、トランスミッションギヤ伝達効率ηtm(gtm)、ディファレンシャルギヤ比gdiff、ディファレンシャルギヤ伝達効率ηdiff等が予め書き込まれている。 The backup memory 44 includes a vehicle front projection area A, an air resistance coefficient C D , an inertia moment Je of the engine 21, an inertia moment Jm of the motor 23, a wheel inertia moment J wh , a rolling resistance coefficient μ rot , and the number of shift stages. Transmission gear ratio g tm , transmission gear transmission efficiency η tm (g tm ), differential gear ratio g diff , differential gear transmission efficiency η diff and the like are written in advance.

駆動源出力仕事量算出部66は、また、第1条件判定部63により推定許可条件の成立時点から所定時間以上にわたり推定許可条件が成立し続けたと判定された場合であって、車両1が回生ブレーキによる、もしくはエンジンブレーキと回生ブレーキを併用する減速状態にあり、Te+Tm<0となるとき、次式(2)により、今回の質量推定期間内における走行駆動ユニット11の出力によってなされた仕事量Wloss_sumを算出する。すなわち、駆動源出力仕事量算出部66は、このとき、予め設定された微小時間ごとの走行駆動ユニット11の出力によってなされた逐次の仕事量Wlossを算出するとともに、その仕事量Wlossを時間tendまでの所定積算時間にわたり積算して、仕事量Wloss_sumを算出するようになっている。

Figure 2016217851
ここで、Te+Tm<0であるが、式中の各パラメータは、式(1)と同様である。 The drive source output work amount calculation unit 66 is a case where the first condition determination unit 63 determines that the estimation permission condition has been satisfied for a predetermined time or more from the time when the estimation permission condition is satisfied, and the vehicle 1 regenerates. When the vehicle is in a deceleration state using the brake or the engine brake and the regenerative brake together, and Te + Tm <0, the work amount W generated by the output of the travel drive unit 11 in the current mass estimation period is obtained by the following equation (2). Loss_sum is calculated. That is, at this time, the drive source output work amount calculation unit 66 calculates the sequential work amount W loss made by the output of the traveling drive unit 11 for each preset minute time, and also calculates the work amount W loss as the time. The work amount W loss_sum is calculated by integrating over a predetermined integration time until tend.
Figure 2016217851
Here, Te + Tm <0, but each parameter in the equation is the same as in equation (1).

すなわち、駆動源出力仕事量算出部66は、前述の所定時間の経過後の質量推定期間内における走行状態検出部62の検出情報を基に、Te+Tm≧0となる質量推定期間内に走行駆動ユニット11の出力によってなされた仕事量Wp_sum、もしくは、Te+Tm<0となる質量推定期間内における走行駆動ユニット11の出力によってなされた仕事量Wloss_sumを算出する第1のエネルギ算出部となっている。 That is, the drive source output work amount calculation unit 66 is based on the detection information of the traveling state detection unit 62 within the mass estimation period after the above-described predetermined time has elapsed, and the traveling drive unit is within the mass estimation period where Te + Tm ≧ 0. the amount of work done by the output of 11 W P_sum, or has become a first energy calculating unit for calculating a work amount W Loss_sum made by the output of the traveling drive unit 11 in the mass estimation period to be Te + Tm <0.

抵抗仕事量算出部67は、車両1の主たる走行方向抵抗である空気抵抗(前方からの抗力)と後輪3の転がり抵抗とに起因する損失仕事量を算出するようになっている。   The resistance work calculation unit 67 calculates a loss work caused by air resistance (drag from the front) which is the main running direction resistance of the vehicle 1 and rolling resistance of the rear wheel 3.

すなわち、抵抗仕事量算出部67は、例えば次式(3)により、予め設定された微小時間ごとの空気抵抗に起因する抵抗仕事量Wair_を算出するとともに、その抵抗仕事量Wair_を時間tendまでの所定積算時間にわたり積算して、質量推定期間内における空気抵抗に起因する抵抗仕事量Wair_sumを算出する。

Figure 2016217851
ここで、ρは、空気密度、Aは、車両前面投影面積、Cは、空気抵抗係数、xは、移動距離で、ドット付のxは、前述の車速Vと同様に車速センサ52からの車輪速検出信号を基に検出される車速である。 That is, the resistance work amount calculation unit 67 calculates the resistance work amount W air_ resulting from the air resistance for each minute time set in advance by, for example, the following equation (3), and calculates the resistance work amount W air_ for the time tend. The work of resistance W air_sum resulting from the air resistance within the mass estimation period is calculated over a predetermined integration time.
Figure 2016217851
Here, [rho is the air density, A is the vehicle frontal projected area, C D is the air resistance coefficient, x is the moving distance of the dotted x is from a vehicle speed sensor 52 similar to the vehicle speed V described above This is the vehicle speed detected based on the wheel speed detection signal.

また、抵抗仕事量算出部67は、質量推定期間内における複数の後輪3の転がり抵抗Frotに起因する抵抗仕事量Wrotを車両1の積載荷重を含めた質量である車両質量mで除した値(Wrot/m)を、抵抗仕事量Wrotの対応値として次式(4)により算出する。なお、転がり抵抗Frotは、車両重量と後輪3の転がり抵抗係数とに応じて生じる。

Figure 2016217851
この式中で、mは、車両質量、μrotは、転がり抵抗係数、gは、重力加速度、ドット付のxは、車速である。 In addition, the resistance work calculation unit 67 calculates the resistance work W rot caused by the rolling resistance F rot of the plurality of rear wheels 3 in the mass estimation period as a vehicle mass m v that includes the load of the vehicle 1. The divided value (W rot / m v ) is calculated by the following equation (4) as a corresponding value of the resistance work W rot . The rolling resistance F rot is generated according to the vehicle weight and the rolling resistance coefficient of the rear wheel 3.
Figure 2016217851
In this formula, m v is the vehicle mass, mu rot is rolling resistance coefficient, g is the gravitational acceleration, the x of dotted, is the vehicle speed.

さらに、抵抗仕事量算出部67は、質量推定期間内における回転系の回転運動エネルギの変化に費やされた抵抗仕事量Wpowを、次式(5)により算出するようになっている。

Figure 2016217851
この式中で、Jeは、エンジン21の慣性モーメント、Jmは、モータ23の慣性モーメント、ωinput_endは、質量推定期間終了時点の変速機入力回転速度、ωinput_stは、質量推定期間開始時点の変速機入力回転速度、Jwhは、車輪の慣性モーメント、ωtire_endは、質量推定期間終了時点の車輪回転速度、ωtire_stは、質量推定期間開始時点の車輪回転速度である。 Further, the resistance work calculation unit 67 calculates the resistance work W pow spent for changing the rotational kinetic energy of the rotating system within the mass estimation period by the following equation (5).
Figure 2016217851
In this equation, Je is the moment of inertia of the engine 21, Jm is the moment of inertia of the motor 23, ω input_end is the transmission input rotation speed at the end of the mass estimation period, and ω input_st is the speed change at the start of the mass estimation period. The machine input rotational speed, J wh is the inertia moment of the wheel, ω tire_end is the wheel rotational speed at the end of the mass estimation period, and ω tire_st is the wheel rotational speed at the start of the mass estimation period.

すなわち、抵抗仕事量算出部67は、質量推定期間内における走行状態検出情報を基に、質量推定期間内における空気抵抗(前方からの抗力)に起因する抵抗仕事量Wair_sumと、質量推定期間内における複数の後輪3の転がり抵抗Frotに起因する抵抗仕事量Wrotに対応する値(Wrot/m)と、回転系の回転運動エネルギの変化に費やされた抵抗仕事量Wpowとを算出する第2のエネルギ算出部となっている。 That is, the resistance work calculation unit 67, based on the traveling state detection information in the mass estimation period, the resistance work W air_sum resulting from the air resistance (drag from the front) in the mass estimation period and the mass estimation period A value (W rot / m v ) corresponding to the resistance work W rot caused by the rolling resistance F rot of the plurality of rear wheels 3 and the resistance work W pow spent for changing the rotational kinetic energy of the rotating system This is a second energy calculation unit that calculates.

一方、力学的エネルギ算出部68は、前述の質量推定期間内における車両1の力学的エネルギの変化量ΔEを質量mで除した値(E/m)に相当する変化量ΔEの対応値を、次式(5)によって算出する第3のエネルギ算出部となっている。

Figure 2016217851
この式中で、Vendは、質量推定期間終了時点の車速、Vstは、質量推定期間開始時点の車速、hendは、質量推定期間終了時点の標高、hstは、質量推定期間開始時点の標高である。 On the other hand, the mechanical energy calculation unit 68 corresponds to a change amount ΔE corresponding to a value (E / m v ) obtained by dividing the change amount ΔE of the mechanical energy of the vehicle 1 by the mass m v within the aforementioned mass estimation period. Is a third energy calculation unit that calculates the following equation (5).
Figure 2016217851
In this equation, V end is the vehicle speed at the end of the mass estimation period, V st is the vehicle speed at the start of the mass estimation period, h end is the altitude at the end of the mass estimation period, and h st is the start time of the mass estimation period. Is the altitude.

ところで、推定許可条件が前述の所定時間の経過後に成立し続ける質量推定期間においては、次式(7)に示すようなエネルギ保存則が精度良く成立し得る。言い換えれば、式(7)中で質量推定期間内の車両1の駆動に使用される投入仕事量(Wp_sum+Wloss_sum−Wair_sum−Wrot−Wpow)に応じて、車両1の力学的エネルギの変化(運動エネルギおよび位置エネルギの変化)が生じるように、推定許可条件および質量推定期間が設定されている。

Figure 2016217851
質量算出部69は、その質量推定期間内における投入仕事量と、その投入仕事量に応じた車両1の力学的エネルギの変化量ΔEの対応値(ΔE/m)とに基づいて、次式(8)により、車両1の質量mを算出するようになっている。
Figure 2016217851
このように、質量計測装置として機能するCPU41は、少なくとも質量推定期間の開始時点と終了時点の双方で、車両1の車速Vに応じた運動エネルギと、車両1の標高に応じた位置エネルギの対応値とを算出し、その算出の結果に基づいて、質量推定期間内における車両1の力学的エネルギの変化量ΔEの対応値を算出することで、積載荷重を含む車両重量に対応する質量mを算出する。 By the way, in the mass estimation period in which the estimation permission condition continues to hold after the lapse of the predetermined time, the energy conservation law as shown in the following formula (7) can be accurately established. In other words, according to the equation introduced amount of work is used to drive the vehicle 1 in the weight estimation period (7) in (W p_sum + W loss_sum -W air_sum -W rot -W pow), mechanical energy of the vehicle 1 The estimation permission condition and the mass estimation period are set so that changes (changes in kinetic energy and potential energy) occur.
Figure 2016217851
Based on the input work amount during the mass estimation period and the corresponding value (ΔE / m v ) of the change amount ΔE of the mechanical energy of the vehicle 1 according to the input work amount, the mass calculation unit 69 represents the following equation. From (8), the mass m v of the vehicle 1 is calculated.
Figure 2016217851
As described above, the CPU 41 functioning as the mass measuring device corresponds to the kinetic energy corresponding to the vehicle speed V of the vehicle 1 and the potential energy corresponding to the altitude of the vehicle 1 at both the start time and the end time of the mass estimation period. And the corresponding value of the change amount ΔE of the mechanical energy of the vehicle 1 within the mass estimation period based on the calculation result, the mass m v corresponding to the vehicle weight including the loaded load Is calculated.

CPU41の質量算出部69によって算出された質量mの値は、RAM42によってMG制御部61への読出し出力可能に、かつ、書換え可能に記憶される。RAM42は、質量記憶部として機能する記憶領域を有している。 The value of the mass m v calculated by the weight calculation unit 69 of the CPU41 is, readable output to MG control unit 61 by the RAM 42, and is rewritable storage. The RAM 42 has a storage area that functions as a mass storage unit.

CPU41の第1条件判定部63および第2条件判定部64は、さらに、質量算出部69により車両1の質量mが算出されたとき、質量推定期間内における走行状態検出部62のいずれかの検出値を基に、あるいは、エネルギ算出部である駆動源出力仕事量算出部66、抵抗仕事量算出部67および力学的エネルギ算出部68のうちいずれか1つまたは複数で算出されたいずれかの算出値を基に、その算出された車両1の質量mの信頼性の有無を判定する推定値信頼性判定部としての機能を有している。 First condition determination unit 63 and a second condition determination unit 64 of the CPU41 further when the mass m v of the vehicle 1 is calculated by the mass calculation unit 69, one of the traveling state detector 62 in a mass estimation period Based on the detected value, or any one calculated by any one or more of the drive source output work amount calculation unit 66, the resistance work amount calculation unit 67, and the mechanical energy calculation unit 68, which is an energy calculation unit. based on the calculated value, and has a function as the estimate reliability determination unit determines the presence or absence of reliability of the calculated vehicle 1 mass m v.

そして、第1条件判定部63および第2条件判定部64は、その推定値信頼性判定部としての判定結果に応じて、RAM42によって書換え可能に記憶されている質量mの値を上書きして更新するか否かの更新判定を実行するようになっている。 The first condition determination unit 63 and a second condition determination unit 64, in accordance with the determination result as the estimated value reliability determining unit, and overwrites the value of the mass m v being rewritable stored by RAM42 An update determination as to whether or not to update is executed.

具体的には、第1条件判定部63および第2条件判定部64は、質量計測期間内におけるGセンサ57の検知信号を基に、路面の凹凸等によって車両1に作用する加速度が変動している場合、例えば、質量計測期間内におけるGセンサ57の検出値の標準偏差が予め設定した許容範囲から外れてしまうときには、Gセンサ57の検出値の信頼度が低く、今回算出した質量mの信頼性が低いと判定する。 Specifically, the first condition determination unit 63 and the second condition determination unit 64 change the acceleration acting on the vehicle 1 due to road surface unevenness based on the detection signal of the G sensor 57 within the mass measurement period. are cases, for example, when the standard deviation of the detected value of the G sensor 57 in the mass measurement period deviates from the allowable range set in advance, low reliability of the detected value of the G sensor 57, a mass m v calculated this time It is determined that the reliability is low.

また、CPU41の第1条件判定部63および第2条件判定部64は、車速センサ52の車輪速検知信号から算出した車両1の加速度とGセンサ57の検出加速度とを基に路面勾配角度(arc sin(Gセンサ57の検出加速度−加速度)/g)を逐次算出する。そして、その路面勾配角度に移動距離を掛けて質量計測期間の走行により生じた標高差を算出し、その標高差(位置エネルギ成分)が所定値を上回るときには、勾配の増大によりGセンサ57の検出精度が低下して推定誤差が増加するため、今回算出した質量mの信頼性が低いと判定する。 Further, the first condition determination unit 63 and the second condition determination unit 64 of the CPU 41 determine the road surface gradient angle (arc) based on the acceleration of the vehicle 1 calculated from the wheel speed detection signal of the vehicle speed sensor 52 and the acceleration detected by the G sensor 57. sin (detection acceleration of G sensor 57−acceleration) / g) is sequentially calculated. Then, the road surface gradient angle is multiplied by the moving distance to calculate the altitude difference caused by traveling during the mass measurement period. When the altitude difference (potential energy component) exceeds a predetermined value, the G sensor 57 detects the altitude difference due to the increase in the gradient. since the accuracy is increased estimation error decreases, it is determined that reliability is low mass m v calculated this time.

また、同様な理由から、第1条件判定部63および第2条件判定部64は、車速変化による車両1の運動エネルギの変化量に対して位置エネルギ成分の比率が高く、次式(9)に示す判定条件が成立しないとき、および、車速変化による車両1の運動エネルギの変化量に対して転がり抵抗に起因する損失エネルギ成分の比率が高く、次式(10)に示す判定条件が成立しないときは、それぞれ、検出信号のS/N比が悪く、今回算出した質量mの信頼性が低いと判定する。

Figure 2016217851
Figure 2016217851
さらに、CPU41は、質量算出部69および第1条件判定部63のいずれかにおいて、推定精度向上のため、質量mの推定値としてとり得る値の上限値および下限値を設定し、とり得ない推定値が採用されることを排除するようになっている。 For the same reason, the first condition determination unit 63 and the second condition determination unit 64 have a high ratio of the potential energy component to the amount of change in the kinetic energy of the vehicle 1 due to the change in the vehicle speed. When the determination condition shown below is not satisfied, and the ratio of the loss energy component due to rolling resistance to the amount of change in kinetic energy of the vehicle 1 due to the change in vehicle speed is high, and the determination condition shown in the following equation (10) is not satisfied are each, poor S / N ratio of the detection signal, the reliability is low mass m v calculated this time is determined.
Figure 2016217851
Figure 2016217851
Further, CPU 41 is in either weight calculation unit 69 and the first condition determination unit 63, for high accuracy, to set the upper limit and the lower limit of the possible values as an estimate of the mass m v, not taken The estimation value is excluded from being adopted.

第1条件判定部63および第2条件判定部64における推定値更新判定は、具体的には、例えば上述のGセンサ57の検出値の信頼度判定、標高差による信頼性判定、および式(9)、(10)を用いたS/N比判定のいずれでも信頼性有りと判定され、さらに、質量mの推定値がとり得る値の上限値(MASS_H_LIM)以下であって下限値(MASS_L_LIM )以上の値であるという4つの信頼性判定条件を満たすときに、質量推定値の更新可能(MASS_UPDATE_ENA)と判定する。 Specifically, the estimated value update determination in the first condition determining unit 63 and the second condition determining unit 64 is, for example, the reliability determination of the detection value of the G sensor 57 described above, the reliability determination based on the altitude difference, and the equation (9) ), (it is determined that there is either the reliability of the determination S / N ratio with 10), further, the upper limit value of the estimated value can take a value of the mass m v (MASS_H_LIM) less a by lower limit (MASS_L_LIM) When the four reliability determination conditions of the above values are satisfied, it is determined that the mass estimated value can be updated (MASS_UPDATE_ENA).

CPU41は、第1条件判定部63および第2条件判定部64によって質量推定値の更新が可能と判定された場合に、RAM42に記憶されている現在の質量推定値を上書きして更新するようになっている。すなわち、CPU41は、推定値信頼性判定部としての第1条件判定部63の判定結果に応じてRAM42に記憶されているMG制御部61(あるいは更に他のECU34)への読出し出力可能な質量推定値を、選択的に書き換えて更新する記憶値更新処理部としても機能するようになっている。   When the first condition determination unit 63 and the second condition determination unit 64 determine that the mass estimated value can be updated, the CPU 41 overwrites and updates the current estimated mass value stored in the RAM 42. It has become. That is, the CPU 41 can estimate the mass that can be read and output to the MG control unit 61 (or another ECU 34) stored in the RAM 42 in accordance with the determination result of the first condition determining unit 63 as the estimated value reliability determining unit. It also functions as a stored value update processing unit for selectively rewriting and updating values.

上記の式(1)、(2)から明らかなように、CPU41においては、走行状態検出部62によって、車両1の走行駆動源であるエンジン21およびモータ23の出力を検出し、エネルギ算出部である駆動源出力仕事量算出部66、抵抗仕事量算出部67および力学的エネルギ算出部68が、質量推定期間内におけるエンジン21からの出力とモータ23からの出力との双方による仕事量Wp_sumを算出する。そして、質量推定期間内におけるモータ23の出力による仕事量が、仕事量Wp_sumの一部または全部として算出される。 As is clear from the above equations (1) and (2), the CPU 41 detects the outputs of the engine 21 and the motor 23 that are the driving source of the vehicle 1 by the driving state detection unit 62, and the energy calculation unit A drive source output work calculation unit 66, a resistance work calculation unit 67, and a mechanical energy calculation unit 68 calculate the work Wp_sum by both the output from the engine 21 and the output from the motor 23 within the mass estimation period. calculate. Then, the work amount due to the output of the motor 23 within the mass estimation period is calculated as a part or all of the work amount W p_sum .

CPU41に内蔵されたMG制御部61は、車両質量推定装置としてのCPU41により推定された車両1の質量mに基づいて、エンジン21およびモータ23のうちモータ23からの走行駆動出力およびそれに基づく駆動力Fp(図1参照)を制御する走行駆動制御装置となっている。 The MG control unit 61 built in the CPU 41 is based on the mass m v of the vehicle 1 estimated by the CPU 41 as the vehicle mass estimation device, and the driving drive output from the motor 23 of the engine 21 and the motor 23 and the driving based on the driving output. The travel drive control device controls the force Fp (see FIG. 1).

次に、本実施形態における車両質量推定の処理手順を、図4に基づいて説明する。   Next, the processing procedure of vehicle mass estimation in this embodiment will be described based on FIG.

図4に示す質量推定処理は、イグニッションスイッチまたはスタートスイッチの操作により制御装置30が起動されるとすぐに開始され、繰り返し実行される。なお、制御装置30が起動されると、走行状態検出部62により走行駆動ユニット11の出力および車速Vを含む車両走行状態を逐次検出する走行状態検出ステップが実行される。   The mass estimation process shown in FIG. 4 is started as soon as the control device 30 is activated by operating the ignition switch or the start switch, and is repeatedly executed. When the control device 30 is activated, a traveling state detection step is executed in which the traveling state detector 62 sequentially detects the vehicle traveling state including the output of the traveling drive unit 11 and the vehicle speed V.

図4に示すように、この質量推定処理では、まず、走行状態検出部62による走行状態の検出情報に基づいて、第1条件判定部63により推定許可条件(前述の条件(C1)ないし(C5)のすべて)が成立するか否かが判定される(ステップS11)。   As shown in FIG. 4, in this mass estimation process, first, based on the detection information of the driving state by the driving state detection unit 62, the first condition determination unit 63 performs estimation permission conditions (the above-described conditions (C1) to (C5 It is determined whether or not all of ()) are satisfied (step S11).

このとき、推定許可条件が成立すれば(ステップS11でTRUEの場合)、第1条件判定部63に内蔵される推定許可時間カウンタにより、推定許可条件の成立時点から推定許可条件が成立し続けている時間に相当する推定許可時間(EST_ENA_TIME++)がカウントされる(ステップS12)。   At this time, if the estimation permission condition is satisfied (in the case of TRUE in step S11), the estimation permission condition is continuously satisfied from the time when the estimation permission condition is satisfied by the estimation permission time counter built in the first condition determination unit 63. The estimated permission time (EST_ENA_TIME ++) corresponding to the remaining time is counted (step S12).

次いで、推定許可条件の成立時間が予め設定された所定時間に達したか、または推定許可条件が所定時間以上に成立し続けている否かがチェックされ(ステップS13)、所定時間に達するまで(ステップS13でFALSEの場合)、最初の推定許可条件の判定ステップ(S11)に戻って、推定許可時間(EST_ENA_TIME++)をカウントアップさせる(ステップS12)。   Next, it is checked whether or not the estimated permission condition has reached a predetermined time set in advance or whether the estimated permission condition continues to be satisfied for a predetermined time or more (step S13) until the predetermined time is reached (step S13). In the case of FALSE in step S13), the process returns to the first estimation permission condition determination step (S11) and increments the estimated permission time (EST_ENA_TIME ++) (step S12).

推定許可時間が予め設定された所定時間に達すると、第1条件判定部63により、走行状態検出部62の検出情報に基づいて、推定許可条件(前述の条件(C1)ないし(C5)のすべて)が所定時間にわたり成立し続け、車両1の走行状態が前述の過渡状態を通過したと判定される(ステップS13でTRUEの場合)。   When the estimated permission time reaches a predetermined time set in advance, the first condition determining unit 63 determines all of the estimated permission conditions (the above-described conditions (C1) to (C5) based on the detection information of the traveling state detecting unit 62). ) Continues to hold for a predetermined time, and it is determined that the traveling state of the vehicle 1 has passed the transient state described above (in the case of TRUE in step S13).

すなわち、過渡状態通過判定の結果、車両1の挙動が推定誤差の大きい過渡状態になく、信頼できるエネルギ計算が可能である場合、質量推定期間に入り、上記の式(1)ないし(3)に従って、微小時間ごとにそれを単位時間として、その単位時間内における走行駆動ユニット11の出力による仕事量WまたはWlossと、その単位時間内における車両1の走行抵抗に起因する抵抗仕事量Wairとが算出される(ステップS14;エネルギ算出ステップ)。そして、逐次、現在までの計算済みの値に今回の単位時間内の仕事量WまたはWlossと抵抗仕事量Wairとの算出値が積算された後(ステップS15)、その積算時間(INTEGRAL_TIME++)がカウントされる(ステップS16)。 That is, as a result of the transient state passage determination, when the behavior of the vehicle 1 is not in a transient state with a large estimation error and a reliable energy calculation is possible, the mass estimation period is entered and according to the above formulas (1) to (3) , Taking this as a unit time every minute time, the work amount W p or W loss due to the output of the travel drive unit 11 within the unit time and the resistance work amount W air due to the travel resistance of the vehicle 1 within the unit time Are calculated (step S14; energy calculation step). Then, the calculated values of the work amount W p or W loss and the resistance work amount W air within the current unit time are sequentially integrated with the calculated values up to the present time (step S15), and then the integration time (INTEGLAR_TIME ++) ) Is counted (step S16).

次いで、第2条件判定部64により、その積算時間が予め設定された質量推定期間となる所定積算時間に達したか否かが判定される(ステップS17)。このとき、積算時間が質量推定期間となる所定積算時間に達していなければ(ステップS17でFALSEの場合)、最初の推定許可条件の判定ステップ(S11)に戻る。   Next, the second condition determination unit 64 determines whether or not the integration time has reached a predetermined integration time that is a preset mass estimation period (step S17). At this time, if the integration time has not reached the predetermined integration time that is the mass estimation period (in the case of FALSE in step S17), the process returns to the first estimation permission condition determination step (S11).

一方、積算時間(INTEGRAL_TIME++)が質量推定期間となる所定積算時間に達していれば(ステップS17でTRUEの場合)、上記式(1)ないし(3)により質量推定期間内の仕事量WまたはWlossの積算値Wp_sumまたはWloss_sumと、抵抗仕事量Wairの積算値Wair_sumとの算出が完了するとともに、上記式(4)ないし(6)によって他のエネルギ計算がなされ、上記式(8)によって質量mが算出される(ステップS18)。 On the other hand, if the integration time (INTEGAL_TIME ++) has reached a predetermined integration time that is the mass estimation period (in the case of TRUE in step S17), the work amount W p within the mass estimation period or the above formula (1) to (3) and integrated value W P_sum or W Loss_sum of W loss, along with the calculation of the integrated value W Air_sum resistor workload W air is completed, to the above formula (4) there is no other energy calculated by (6) made, the formula ( The mass mV is calculated by 8) (step S18).

次いで、第1条件判定部63および第2条件判定部64により、過渡状態通過後の走行状態検出情報を基に質量推定値の信頼性判定がなされ(ステップS19)、更新可能の判定結果が得られた場合(ステップS19でTRUEの場合)、RAM42に記憶されている質量推定値が選択的に書き換えられ、更新される(ステップS20)。   Next, the first condition determination unit 63 and the second condition determination unit 64 determine the reliability of the mass estimated value based on the travel state detection information after passing through the transient state (step S19), and obtain an updateable determination result. If it is determined (in the case of TRUE in step S19), the mass estimated value stored in the RAM 42 is selectively rewritten and updated (step S20).

更新可能の判定結果が得られなかった場合(ステップS19でFALSEの場合)、次いで、RAM42に記憶されている今回の質量推定期間までの検出情報や算出値がすべて消去される記憶値リセット処理が実行された後(ステップS21)、最初の推定許可条件の判定ステップ(S11)に戻る。   If no updatable determination result is obtained (in the case of FALSE in step S19), a stored value reset process is then performed in which all detection information and calculated values stored in the RAM 42 up to the current mass estimation period are erased. After the execution (step S21), the process returns to the first estimation permission condition determination step (S11).

本実施形態の質量推定処理においては、前述のように、走行状態の検出情報に基づき、予め設定した推定許可条件が車両走行中に所定時間にわたって成立したことを条件に、所定時間経過後の質量推定期間において、微小時間ごとに、走行駆動ユニット11の出力による仕事量WまたはWlossと、車両1の走行抵抗に起因する抵抗仕事量Wairとを算出するエネルギ算出ステップが実行されるとともに、車両1の標高hを算出する標高算出ステップが実行される。そして、推定許可条件が所定時間経過後に所定積算時間にわたって成立し続け、質量推定期間が確定すると(図4中のステップS17でTRUEになると)、質量推定期間内に算出された走行駆動ユニット11の出力による仕事量WまたはWlossの積算値と抵抗仕事量Wairの積算値とを含む質量推定期間内の車両1の駆動に使用される投入仕事量(Wp_sum+Wloss_sum−Wair_sum−Wrot−Wpow)と、その投入仕事量に応じた質量推定期間内の車速Vおよび標高hの変化を伴う車両1の前記力学的エネルギの変化量との間のエネルギ保存則に従った一定の関係に基づいて、車両1の質量mを算出する質量算出ステップが実行される。 In the mass estimation process according to the present embodiment, as described above, the mass after a predetermined time has elapsed on the condition that a preset estimation permission condition is satisfied for a predetermined time during vehicle traveling based on the detection information of the traveling state. During the estimation period, an energy calculation step is performed for calculating the work amount W p or W loss due to the output of the travel drive unit 11 and the resistance work amount W air resulting from the travel resistance of the vehicle 1 for each minute time. An altitude calculating step for calculating the altitude h of the vehicle 1 is executed. Then, when the estimation permission condition continues to be satisfied for a predetermined integration time after a predetermined time elapses and the mass estimation period is confirmed (when TRUE in step S17 in FIG. 4), the travel drive unit 11 calculated within the mass estimation period is determined. charged amount of work is used to drive the vehicle 1 in the mass estimation period including the integrated value of the integrated value and the resistance workload W air workload W p or W loss due to the output (W p_sum + W loss_sum -W air_sum -W rot -W pow ) and the amount of change in the mechanical energy of the vehicle 1 with a change in the vehicle speed V and the altitude h within the mass estimation period according to the input work amount, Based on the relationship, a mass calculation step for calculating the mass m v of the vehicle 1 is executed.

次に、本実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

上述のように構成された本実施形態では、予め設定した推定許可条件が所定時間にわたり継続して成立すると、この所定時間の経過後に推定許可条件が成立し続ける質量推定期間を車両1の走行中の質量推定処理に適した期間として、その期間中における検出情報を使用して、瞬間的なセンサノイズ等の影響を受け難い車両1の投入仕事量および力学的エネルギの変化量を基に車両質量mを推定する。したがって、車両質量を精度良く推定可能となる。 In the present embodiment configured as described above, when a preset estimation permission condition is continuously satisfied for a predetermined time, the vehicle 1 is traveling during a mass estimation period in which the estimation permission condition is continuously satisfied after the predetermined time has elapsed. As a period suitable for the mass estimation process of the vehicle, the vehicle mass based on the input work amount and the change amount of the mechanical energy of the vehicle 1 that is not easily affected by instantaneous sensor noise or the like using the detection information during that period. Estimate m v . Therefore, the vehicle mass can be estimated with high accuracy.

また、質量推定期間中の車両1の駆動に使用される投入仕事量とその投入仕事量に応じた車両1の力学的エネルギの変化量とをエネルギ保存則に従って等しく関係付け得るように、推定許可条件とその必要な持続時間である前述の質量推定期間の長さとを設定しておくことで、車両の質量mを精度良く算出することができる。 Further, the estimation permission is allowed so that the input work amount used for driving the vehicle 1 during the mass estimation period and the change amount of the mechanical energy of the vehicle 1 according to the input work amount can be equally related according to the energy conservation law. By setting the conditions and the length of the above-described mass estimation period, which is the required duration, the vehicle mass mv can be accurately calculated.

さらに、本実施形態では、推定許可条件の成立時間が所定時間未満の短時間で推定誤差を招来し易い過渡状態が、質量推定期間に含まれなくなり、車両1の質量の推定精度が向上する。しかも、質量推定期間内における微小時間ごとの走行駆動ユニット11の出力による仕事量WまたはWlossと抵抗仕事量Wairとが積算されることで、瞬間的なセンサノイズ等の影響を抑えつつ、投入仕事量(例えばWp_sum−Wair_sum−Wrot−Wpow)に応じた車両1の力学的エネルギの変化量、特に車速Vに対応する主な運動エネルギの変化量等をより精度良く算出可能となる。 Furthermore, in this embodiment, the transient state in which the estimation permission condition is satisfied in a short time that is less than the predetermined time is likely to cause an estimation error is not included in the mass estimation period, and the mass estimation accuracy of the vehicle 1 is improved. In addition, the work amount W p or W loss and the resistance work amount W air due to the output of the travel drive unit 11 for each minute time within the mass estimation period are integrated, thereby suppressing the influence of instantaneous sensor noise and the like. , the amount of introduced work (eg W p_sum -W air_sum -W rot -W pow ) variation of mechanical energy of the vehicle 1 in accordance with, in particular more accurately calculate the change amount of the main kinetic energy corresponding to the vehicle speed V It becomes possible.

加えて、本実施形態では、CPU41の第1条件判定部63および第2条件判定部64が、少なくとも車速Vが所定車速以下であって走行駆動ユニット11の出力の絶対値が一定値以上であることを条件に推定許可条件が成立すると判定し、少なくとも前述の固体摩擦式のブレーキによって車両1が制動されていることを条件に、推定許可条件が成立しないと判定する。したがって、投入仕事量に応じた車両1の力学的エネルギの変化量を、より精度良く算出可能となる。   In addition, in the present embodiment, the first condition determination unit 63 and the second condition determination unit 64 of the CPU 41 have at least the vehicle speed V equal to or lower than a predetermined vehicle speed, and the absolute value of the output of the travel drive unit 11 is equal to or greater than a certain value. It is determined that the estimation permission condition is satisfied on the condition, and it is determined that the estimation permission condition is not satisfied on the condition that the vehicle 1 is braked by at least the above-described solid friction brake. Therefore, the change amount of the mechanical energy of the vehicle 1 according to the input work amount can be calculated with higher accuracy.

なお、所定値を超える加速要求に対応する走行駆動ユニット11の出力トルクTe+Tm(≧0)が一定値以上となるのは、例えば図5(a)に示すような登坂走行時あるいは加速時であり、この場合、車両重量に基づく勾配抵抗Fgrad(=m・V・g・sinθ)が小さければ、車両1の主な走行抵抗は、車両1の走行方向の前方側からの空気抵抗Fair(抗力)および後輪3の転がり抵抗Frotとなる。 Note that the output torque Te + Tm (≧ 0) of the travel drive unit 11 corresponding to an acceleration request exceeding a predetermined value is equal to or greater than a certain value, for example, during climbing or acceleration as shown in FIG. In this case, if the gradient resistance F grad (= m v · V · g · sin θ) based on the vehicle weight is small, the main running resistance of the vehicle 1 is the air resistance F air from the front side in the running direction of the vehicle 1. (Drag) and rolling resistance Frot of the rear wheel 3.

また、走行駆動ユニット11の出力トルクTe+Tmが<0となる場合であってその出力トルクTe+Tmの絶対値が一定値以上となるのは、車両1が回生ブレーキによる減速状態もしくはエンジンブレーキと回生ブレーキを併用する減速状態にあるとき、例えば図5(b)に示すような降坂走行時である。この場合、走行駆動ユニット11の出力が、制動方向の出力トルクおよび回転速度に応じた走行抵抗方向の出力成分を含むものとなる。また、勾配抵抗Fgradも、同図中の矢印方向に対し負の値(逆向きの力)となる。 In addition, when the output torque Te + Tm of the travel drive unit 11 is <0 and the absolute value of the output torque Te + Tm exceeds a certain value, the vehicle 1 is in a deceleration state due to regenerative braking or engine braking and regenerative braking. When the vehicle is in the deceleration state to be used in combination, for example, when traveling downhill as shown in FIG. In this case, the output of the travel drive unit 11 includes an output component in the travel resistance direction according to the output torque and the rotational speed in the braking direction. Also, the gradient resistance F grad has a negative value (reverse force) with respect to the arrow direction in the figure.

本実施形態では、走行駆動ユニット11の出力トルクTe+Tmが<0となる場合であって、オートクラッチ22が断状態になっている期間は、エンジンブレーキトルクTeを無視できる。したがって、その期間内に質量推定処理を実行することで、質量推定精度を高めることができる。さらに、エンジン21の出力がエンジンブレーキ方向(トルクTe<0)となるときのトルクTeの大きさを、例えばエンジン21の潤滑オイル粘性に影響する冷却水温とエンジン回転数からマップ化しておくことで、トルクTeを低処理負荷で精度良く算出できる。   In the present embodiment, the engine brake torque Te can be ignored when the output torque Te + Tm of the travel drive unit 11 is <0 and the auto clutch 22 is in the disengaged state. Therefore, the mass estimation accuracy can be increased by executing the mass estimation process within the period. Further, the magnitude of the torque Te when the output of the engine 21 is in the engine braking direction (torque Te <0) is mapped from, for example, the cooling water temperature and the engine speed that affect the lubricating oil viscosity of the engine 21. The torque Te can be accurately calculated with a low processing load.

本実施形態では、また、車両1の回転系の回転運動エネルギの変化量も的確に把握した上で、力学的エネルギの変化量ΔEの対応値を算出するので、質量推定精度が良い。   In this embodiment, since the corresponding value of the change amount ΔE of the mechanical energy is calculated after accurately grasping the change amount of the rotational kinetic energy of the rotating system of the vehicle 1, the mass estimation accuracy is good.

さらに、本実施形態では、車両1の走行中の質量推定値を常に最新値に更新し、推定精度を高めることができる。また、車両1の走行停止中に積載荷重が大きく変化しても、その直後の走行時に質量推定値を更新できる。   Furthermore, in this embodiment, the estimated mass value during travel of the vehicle 1 can always be updated to the latest value, and the estimation accuracy can be increased. Further, even if the loaded load changes greatly while the vehicle 1 is stopped traveling, the estimated mass value can be updated during traveling immediately after that.

本実施形態では、車両質量推定装置としてのCPU41により精度良く算出した車両質量を基に、車両1の走行駆動源の出力をMG制御部61によってきめ細かく制御できる。しかも、質量推定期間内におけるエンジン21の出力とモータ23の出力の双方による仕事量を算出するので、走行駆動ユニット11がハイブリッド駆動方式である車両1において、精度良く算出した車両質量mを基に、車両1の走行駆動出力を的確に制御できる。 In the present embodiment, the MG control unit 61 can finely control the output of the travel drive source of the vehicle 1 based on the vehicle mass accurately calculated by the CPU 41 as the vehicle mass estimation device. In addition, since the work due to both the output of the engine 21 and the output of the motor 23 within the mass estimation period is calculated, in the vehicle 1 in which the travel drive unit 11 is of the hybrid drive system, the calculated vehicle mass m v is based on the calculated vehicle mass m v . In addition, the traveling drive output of the vehicle 1 can be accurately controlled.

本実施形態の車両質量推定方法では、予め設定した推定許可条件が成立する質量推定期間内の検出情報を使用することで、さらに、Gセンサ57等の瞬間的なセンサノイズ等の影響を受け難い車両1の投入仕事量(上記式(7)中のWp_sum+Wloss_sum−Wair_sum+Wrot−Wpow)および力学的エネルギ(例えば、回転系の運動を含む車両1の運動エネルギおよび位置エネルギ)の変化量を基に、車両1の質量を推定することで、車両1の車両重量に対応する質量を精度良く推定することができる。 In the vehicle mass estimation method of the present embodiment, detection information within a mass estimation period that satisfies a preset estimation permission condition is used, so that the vehicle mass estimation method is less susceptible to instantaneous sensor noise such as the G sensor 57. turned workload of the vehicle 1 (the above formula (in 7) W p_sum + W loss_sum -W air_sum + W rot -W pow) and mechanical energy (e.g., kinetic energy and potential energy of the vehicle 1 including the motion of the rotating system) By estimating the mass of the vehicle 1 based on the amount of change, the mass corresponding to the vehicle weight of the vehicle 1 can be accurately estimated.

このように、本実施形態においては、車両1の質量を精度良く推定することができる車両質量推定装置および車両質量推定方法を提供することができる。   Thus, in this embodiment, a vehicle mass estimation apparatus and a vehicle mass estimation method that can accurately estimate the mass of the vehicle 1 can be provided.

その結果、精度良く算出した車両質量を基に車両1の走行駆動出力をきめ細かく制御し、燃費やドライバビリティを向上させることができる。   As a result, it is possible to finely control the travel drive output of the vehicle 1 based on the vehicle mass calculated with high accuracy, and to improve fuel consumption and drivability.

なお、上述の一実施形態においては、車両1は、ハイブリッド駆動方式のものとしたが、モータのみで走行駆動する電気自動車であってもよい。また、本発明は、エンジンのみで走行駆動する車両にも適用可能であり、その場合の推定質量は、例えばエンジンの燃料噴射補正等に用いることができる。   In the above-described embodiment, the vehicle 1 is a hybrid drive system, but may be an electric vehicle that is driven and driven only by a motor. The present invention can also be applied to a vehicle that is driven and driven only by an engine, and the estimated mass in that case can be used, for example, for fuel injection correction of the engine.

また、一実施形態では、モータ23が回生ブレーキとして作動するときにエンジンブレーキが併用されてもよいものとしたが、排気ブレーキや電磁式のリターダ等による減速がなされてもよい。   In one embodiment, the engine brake may be used together when the motor 23 operates as a regenerative brake. However, deceleration by an exhaust brake, an electromagnetic retarder, or the like may be performed.

さらに、走行状態検出部62は、前述のセンサ群の他、例えばパワーライン上のオートクラッチの断接状態、駆動車輪の空転を抑制するアンチスキッド制御の作動の有無、燃費優先モードとドライバビリティ優先モードを切り替えるようなモード選択スイッチの選択位置のいずれかを検出するようなものでもよい。   Furthermore, in addition to the sensor group described above, the running state detection unit 62 includes, for example, an automatic clutch on / off state on the power line, presence / absence of anti-skid control for suppressing idling of the driving wheel, fuel consumption priority mode and drivability priority. Any one of the selection positions of the mode selection switch that switches the modes may be detected.

以上のように、本実施形態に係る車両質量推定装置および車両質量推定方法は、車両質量を精度良く推定することができるものであり、積載荷重を含めた車両重量に対応する質量を車両の走行中に推定する車両質量推定装置および車両質量推定方法全般に有用である。   As described above, the vehicle mass estimation device and the vehicle mass estimation method according to the present embodiment can accurately estimate the vehicle mass, and the mass corresponding to the vehicle weight including the loaded load can be calculated by the vehicle running. It is useful for a vehicle mass estimation device and a vehicle mass estimation method that are estimated inside.

1 車両
3 後輪(駆動車輪)
11 走行駆動ユニット(走行駆動源)
21 エンジン(内燃機関)
22 オートクラッチ
23 モータ(発電可能な電動機、電動発電機)
24 AMT(オートメーテッドトランスミッション、変速機)
30 制御装置
31 ハイブリッドECU
41 CPU(車両質量推定装置)
42 RAM(質量記憶部)
51 アクセル開度センサ
52 車速センサ(車輪速センサ)
54 変速機入力回転速度センサ
55 ブレーキスイッチ
57 Gセンサ(加速度センサ)
58 GPSセンサ
61 MG制御部
62 走行状態検出部
63 第1条件判定部(推定許可条件判定部、過渡状態通過判定部、推定値信頼性判定部)
64 第2条件判定部(質量推定期間経過判定部)
65 環境情報検出部
66 駆動源出力仕事量算出部(エネルギ算出部)
67 抵抗仕事量算出部(エネルギ算出部)
68 力学的エネルギ算出部(エネルギ算出部、対応値算出部)
69 質量算出部
θ 路面勾配角度
1 vehicle 3 rear wheel (drive wheel)
11 Traveling drive unit (traveling drive source)
21 Engine (Internal combustion engine)
22 Auto clutch 23 Motor (motor that can generate electricity, motor generator)
24 AMT (Automated transmission, transmission)
30 Control device 31 Hybrid ECU
41 CPU (vehicle mass estimation device)
42 RAM (mass storage unit)
51 Accelerator opening sensor 52 Vehicle speed sensor (wheel speed sensor)
54 Transmission input rotation speed sensor 55 Brake switch 57 G sensor (acceleration sensor)
58 GPS sensor 61 MG control unit 62 traveling state detection unit 63 first condition determination unit (estimation permission condition determination unit, transient state passage determination unit, estimated value reliability determination unit)
64 2nd condition determination part (mass estimation period progress determination part)
65 Environmental Information Detection Unit 66 Drive Source Output Work Volume Calculation Unit (Energy Calculation Unit)
67 Resistance work calculation unit (energy calculation unit)
68 Mechanical energy calculator (energy calculator, corresponding value calculator)
69 Mass calculation part θ Road slope angle

Claims (7)

積載荷重を含めた車両重量に対応する質量を車両の走行中に推定する車両質量推定装置であって、
前記車両の走行駆動源の出力および車速を含む走行状態を検出する走行状態検出部と、
予め設定した推定許可条件が成立する質量推定期間内における前記走行状態検出部の検出情報に基づき、前記質量推定期間内における前記走行駆動源の出力による仕事量、および、前記質量推定期間内における前記車両の走行抵抗に起因する抵抗仕事量を算出するエネルギ算出部と、
前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を含む前記質量推定期間内の前記車両の駆動に使用される投入仕事量と、前記質量推定期間内における前記車両の力学的エネルギの変化量とに基づいて、前記車両の質量を算出する質量算出部と、を備えたことを特徴とする車両質量推定装置。
A vehicle mass estimation device for estimating a mass corresponding to a vehicle weight including a loaded load during travel of the vehicle,
A traveling state detection unit for detecting a traveling state including an output of a traveling drive source of the vehicle and a vehicle speed;
Based on the detection information of the traveling state detection unit within a mass estimation period in which a preset estimation permission condition is satisfied, the work amount due to the output of the traveling drive source within the mass estimation period, and the above-mentioned within the mass estimation period An energy calculator that calculates resistance work caused by the running resistance of the vehicle;
The input work used for driving the vehicle within the mass estimation period including the work due to the output of the traveling drive source and the resistance work, and the amount of change in the mechanical energy of the vehicle during the mass estimation period And a mass calculation unit for calculating the mass of the vehicle based on the above.
前記走行状態検出部の検出情報に基づいて前記車両の走行中に前記推定許可条件が所定時間にわたって成立するか否かを判定する過渡状態通過判定部をさらに備え、
前記過渡状態通過判定部により前記推定許可条件が前記所定時間にわたって成立したと判定されたことを条件に、前記エネルギ算出部が、前記所定時間の後の前記質量推定期間内における前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を算出し、
前記質量算出部は、前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を積算して、前記質量推定期間内における前記車両の前記投入仕事量を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両質量推定装置。
A transient state passage determining unit that determines whether or not the estimation permission condition is satisfied for a predetermined time during traveling of the vehicle based on detection information of the traveling state detection unit;
On the condition that the estimation permission condition is determined to be satisfied over the predetermined time by the transient state passage determination unit, the energy calculation unit is configured to detect the travel drive source within the mass estimation period after the predetermined time. Calculate the work by output and the resistance work,
The mass calculation unit calculates the input work of the vehicle within the mass estimation period by integrating the work by the output of the travel drive source and the resistance work. The vehicle mass estimation apparatus described.
少なくとも前記車両の前記車速が所定車速以下であって前記走行駆動源の出力の絶対値が予め設定された一定値以上であることを条件に前記推定許可条件が成立すると判定し、少なくとも前記車両に装備された固体摩擦式のブレーキによって前記車両が制動されていることを条件に、前記推定許可条件が成立しないと判定する推定許可条件判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両質量推定装置。   It is determined that the estimation permission condition is satisfied on the condition that at least the vehicle speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined vehicle speed and the absolute value of the output of the travel drive source is equal to or higher than a predetermined value, and at least the vehicle 2. An estimation permission condition determination unit that determines that the estimation permission condition is not satisfied on the condition that the vehicle is being braked by an installed solid friction brake. Item 3. The vehicle mass estimation device according to Item 2. 前記走行状態検出部が、前記車両の標高を検出し、
前記エネルギ算出部が、少なくとも前記質量推定期間の開始時点と終了時点の双方で、前記車両の前記車速に応じた運動エネルギと、前記車両の前記標高に応じた位置エネルギとを質量で除した値に相当する、それぞれの対応値を算出することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の車両質量推定装置。
The traveling state detection unit detects the altitude of the vehicle,
A value obtained by dividing the kinetic energy corresponding to the vehicle speed of the vehicle and the potential energy corresponding to the altitude of the vehicle by the mass, at least at both the start time and end time of the mass estimation period. 4. The vehicle mass estimation device according to claim 1, wherein corresponding values corresponding to are calculated. 5.
前記質量算出部によって算出された前記車両の質量の値を読出し出力および書換え可能に記憶する質量記憶部と、
前記質量算出部により前記車両の質量が算出されたとき、前記質量推定期間内における前記走行状態検出部のいずれかの検出値または前記エネルギ算出部で算出されたいずれかの算出値を基に、該算出された前記車両の質量の値の信頼性の有無を判定する推定値信頼性判定部と、
前記推定値信頼性判定部の判定結果に応じて前記質量記憶部に記憶される前記車両の質量の値を選択的に書き換えて更新する記憶値更新処理部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の車両質量推定装置。
A mass storage unit for storing the mass value of the vehicle calculated by the mass calculation unit so as to be read out and rewritable;
When the mass of the vehicle is calculated by the mass calculation unit, based on the detection value of the running state detection unit or the calculated value calculated by the energy calculation unit within the mass estimation period, An estimated value reliability determining unit that determines whether or not the calculated mass value of the vehicle is reliable;
A storage value update processing unit that selectively rewrites and updates the mass value of the vehicle stored in the mass storage unit in accordance with a determination result of the estimated value reliability determination unit; The vehicle mass estimation apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記走行状態検出部が、前記車両の走行駆動源の出力の少なくとも一部として、前記車両に電力回生可能に搭載された電動機からの出力を検出し、
前記エネルギ算出部が、前記質量推定期間内における前記電動機からの出力による仕事量を算出することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の車両質量推定装置。
The travel state detection unit detects an output from an electric motor mounted on the vehicle so as to be able to regenerate power as at least a part of an output of a travel drive source of the vehicle,
The vehicle mass estimation apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the energy calculation unit calculates a work amount based on an output from the electric motor within the mass estimation period.
積載荷重を含めた車両重量に対応する質量を車両の走行中に推定する車両質量推定方法であって、
前記車両の走行駆動源の出力および車速を含む走行状態を検出する走行状態検出ステップと、
前記走行状態の検出情報に基づき、予め設定した推定許可条件が前記車両の走行中に成立したことを条件に、予め設定された単位時間内における前記走行駆動源の出力による仕事量、および、前記単位時間内における前記車両の走行抵抗に起因する抵抗仕事量を算出するエネルギ算出ステップと、
前記エネルギ算出ステップの実行時における前記車両の標高の変化を算出する標高算出ステップと、
前記走行駆動源の出力による仕事量および前記抵抗仕事量を所定積算時間にわたり積算して、該所定積算時間に対応する質量推定期間内の前記車両の駆動に使用される投入仕事量と、該投入仕事量に応じた前記質量推定期間内の前記車速および前記標高の変化を伴う前記車両の力学的エネルギの変化量とに基づいて、前記車両の質量を算出する質量算出ステップと、を含むことを特徴とする車両質量推定方法。
A vehicle mass estimation method for estimating a mass corresponding to a vehicle weight including a load when the vehicle is running,
A traveling state detecting step for detecting a traveling state including an output of a traveling drive source of the vehicle and a vehicle speed;
Based on the detection information of the traveling state, the amount of work by the output of the traveling drive source within a preset unit time on condition that a preset estimation permission condition is satisfied during traveling of the vehicle, and An energy calculating step for calculating a resistance work caused by the running resistance of the vehicle within a unit time;
An altitude calculating step for calculating a change in altitude of the vehicle during execution of the energy calculating step;
The amount of work used for driving the vehicle within a mass estimation period corresponding to the predetermined integration time by integrating the work by the output of the traveling drive source and the resistance work over a predetermined integration time, and the input A mass calculation step of calculating the mass of the vehicle based on the vehicle speed and the amount of change in mechanical energy of the vehicle that accompanies a change in altitude within the mass estimation period according to the amount of work. A vehicle mass estimation method.
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