SE536124C2 - Skattning av vikt för ett fordon - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande och ettsystem för skattning av en vikt mv för ett fordon, där nämndaskattning baseras på: - åtminstone två krafter vilka verkar på fordonet, varvidnämnda åtminstone två krafter innefattar en drivkraft P3 ochåtminstone en ytterligare kraft, och - en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt,varvid den åtminstone en ytterligare kraften innefattar eneller flera gravitationskrafter Eb. Enligt föreliggandeuppfinning utförs skattningen när nämnda åtminstone tvåkrafter domineras av nämnda drivkraft P3 och genom att ta de en eller flera gravitationskrafterna Eb i beaktande. Fig. 2

Description

536 124 automatiskt växelval. Automatiskt växelval görs till exempel i en automatväxlad manuell växellåda, för vilken det är viktigt att kunna bestämma ett aktuellt körmotstånd och därmed vilken växel som skall väljas vid ett aktuellt tillfälle.

Hur en topografi för ett vägavsnitt påverkar fordonet är även starkt beroende av fordonets vikt, det vill säga av fordonets massa, eftersom vikten är avgörande för hur mycket fordonet accelereras respektive retarderas av en nedförs- respektive uppförsbacke. Fordonets vikt är därför en viktig parameter även i farthållare vilka tar hänsyn till topografin för ett vägavsnitt, så kallade Look-Ahead-farthållare, där storleken på ett begärt motormoment vid ett tillfälle är beroende av hur kommande vägavsnitts topografi kommer att påverka fordonets hastighet. Naturligtvis är fordonets vikt en viktig parameter även vid konventionell farthållning.

Det finns idag flera metoder vilka tillämpas för att skatta fordonsmassan, det vill säga fordonet vikt. En sådan metod utnyttjar information från ett luftfjädringssystem i fordonet.

Luftfjädringssytemet mäter axeltryck på alla axlar som har luftfjädring, och rapporterar denna last till en styrenhet, vilken baserat på dessa laster kan beräkna fordonets massa.

Denna metod fungerar bra om alla axlar är luftfjädrade. Dock fungerar metoden otillfredsställande, eller inte alls, om en eller flera axlar saknar luftfjädring. Denna metod är till exempel särskilt problematiskt i fordonståg innefattande släp eller trailers, vilka inte rapporterar axelbelastning. Detta kan relativt ofta förekomma dà mer eller mindre okända släp ofta kopplas på fordonståget vid nyttjande av fordonet. Denna metod är också problematisk under drift av fordonet, eftersom axeltrycken varierar då fordonet kör över ojämnheter i vägbanan, vilket kan leda till att viktskattningen blir felaktigt på grund av de skiftande axeltrycken. 10 15 20 25 30 536 124 Andra kända metoder för masskattning utgörs av accelerationsbaserade masskattningar. Dessa utnyttjar att man kan räkna ut massan utifrån en kraft motorn tillför fordonet och en acceleration denna kraft resulterar i. Kraften från motorn är känd i fordonet, men för dessa metoder behöver accelerationen mätas eller skattas.

Enligt en metod skattas accelerationen genom att utföra en derivering av fordonets hastighet. Denna metod fungerar bra vid höga accelerationer, det vill säga på låga växlar i relativt låga farter, men det är en nackdel med metoden att den påverkas av väglutningen, vilket nödvändiggör deriveringen, eftersom väglutningen är en okänd parameter för systemet.

Enligt en annan metod skattas accelerationen med hjälp av en accelerometer. Den accelerometerbaserade metoden har en fördel i att accelerationen mäts direkt. Dock innefattar endast en begränsad mängd av dagens fordon en accelerometer, vilket gör att denna metod inte är generellt applicerbar på alla fordon.

Den nuvarande accelerometerbaserade metoden lider också av att accelerometersignalen är brusig, vilket minskar noggrannheten för metoden.

Enligt en annan metod skattas accelerationen under växling.

Denna metod utnyttjar antagandet att körmotståndet är oförändrat under en växling och jämför därför fordonets acceleration före under och efter växling för att bestämma fordonet vikt. Denna metod resulterar i mycket otillfredsställande skattningar av fordonsmassan.

De accelerationsbaserade masskattningarna har generellt nackdelar i att vissa körförutsättningar måste vara uppfyllda för att en god skattning skall kunna utföras. Det är inte alls säkert att dessa förutsättningar uppfylls under en körning, 10 15 20 25 30 536 124 varför en god masskattning då inte är möjlig. Till exempel kräver de accelerationsbaserade masskattningarna en fullgasacceleration på låga växlar för att ge ett tillförlitligt resultat. Då en sådan fullgasacceleration inte alltid inträffar under en körning, såsom om fordonet startar körningen i en nedförsbacke, till exempel från en tankstation vid en påfart till en motorväg, och då med hjälp av nedförsbacken kan accelerera relativt lugnt för att sedan hålla väsentligen en konstant hastighet under resten av färden, ger dessa metoder ofta inte en god skattning av fordonsvikten.

Således är de tidigare kända metoderna för masskattning inte alltid möjliga att tillämpa och/eller tillhandahåller inte tillförlitliga skattningar för alla körningar.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla korrekta skattningar av fordonsvikten mv på ett beräkningseffektivt sätt.

Detta syfte uppnås medelst ovan nämnda förfarande för skattning av en vikt mv för ett fordon enligt den kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även medelst ovan nämnda system för skattning av en vikt mv för ett fordon enligt den kännetecknande delen av patentkrav 20, samt av ovan nämnda datorprogram.

Enligt föreliggande uppfinning utförs skattning av en vikt mv för ett fordon då inflytandet från de källor till fel som påverkar skattningen är minimalt. Detta åstadkoms genom att uppfinningen väljer att utföra skattningen vid tillfällen då drivkraften Fä dominerar krafterna som påverkar fordonet. Då drivkraften Ey är väl känd samtidigt som den innehåller 10 15 20 25 536 124 relativt få fel kan en skattning av god kvalitet erhållas genom uppfinningen. Med andra ord kan en högkvalitativ skattning göras eftersom den baseras i huvudsak på drivkraften P3, vilken själv håller hög kvalitet.

Att dessutom enbart göra skattningar då de sannolikt kommer att hålla hög kvalitet gör också att mängden beräkningar som utförs för dessa skattningar begränsas kraftigt.

Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras skattningen åtminstone på en verkan som krafterna har på fordonet under en tidsperiod (från to till te, to-te)eller sträcka (från x0 till xe, xü-xe), på en hastighetsförändring för fordonet under tidsperioden to-te eller sträckan xo-xe, och på en höjdförändring för fordonet under tidsperioden to-te eller sträckan xo-xe. För dessa skattningar kan en starthastighet V0 och en sluthastighet vevid början (to, xo) respektive slutet (te, xe) av tidsperioden eller sträckan utnyttjas vid skattningen, vilket är fördelaktigt eftersom en derivering av den brusiga hastighetssignalen inte behöver göras. Detta minskar felen i skattningen.

Dessa skattningar kan beräknas med hjälp av integraler över tidsperioden to-te, vilket även det ökar kvaliteten för skattningarna eftersom integreringarna fungerar som ett filter för störningar hos de ingående storheterna.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar används för lika delar, och vari: Figur 1 visar en styrenhet, och Figur 2 visar exempeldata uppmätt vid en körning. 10 15 20 25 30 536 124 Beskrivning av föredragna utföringsformer Ett flertal krafter påverkar ett fordon när det framförs. En av dessa krafter är en drivkraft E}, vilken driver fordonet framåt, eller bakåt då fordonet backar. Ytterligare sådana krafter innefattar en eller flera av en kraft Fä relaterad till rullmotstånd, en kraft E; relaterad till luftmotstånd och en kraft Eb relaterad till gravitation. Vidare har väglutningen Q en stor inverkan på körmotståndet för fordonet.

En skattning av en vikt mv för ett fordon baseras därför, enligt föreliggande uppfinning, på drivkraften fä och på åtminstone en ytterligare kraft, vilken kan utgöras av en eller flera av rullmotstàndskraften E}, luftmotståndskraften EQ, gravitationskraften Fb, samt på en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt. Från den topografiska informationen kan en inverkan från väglutningen d under ett vägavsnitt bestämmas. Enligt föreliggande uppfinning utförs skattningen av fordonsvikten mv då krafterna som verkar på fordonet domineras av drivkraften Fä. Drivkraften EE dominerar krafterna som verkar på fordonet till exempel vid en stor acceleration, vilken kan förekomma på låga växlar, eller då fordonet håller hög hastighet i en uppförsbacke.

Att skatta fordonsvikten mv under en tidsperiod tg-te eller en sträcka X0-xedà drivkraften Fy är den dominerande kraften verkande på fordonet gör att god noggrannhet kan erhållas för skattningen, eftersom en storlek på drivkraften Py är väl känd för fordonet. I fordonet finns alltså tillgång till information om drivkraften P3, där denna information har hög noggrannhet. I fordonet tillgänglig information om de ytterligare krafter som påverkar fordonet, såsom information om rullmotståndskraften få och luftmotstàndskraften Eg, har däremot låg noggrannhet och innefattar ofta felaktigheter. De ytterligare krafterna skattas ofta utifrån en modell för ett 10 15 20 25 30 536 124 standardfordon, vilken kan skilja sig från det specifika fordonet för vilken fordonsvikten mv ska skattas. Dessutom påverkar väder och väglag rullmotståndskraften Ek och luftmotståndskraften F), varför osäkerheten för storleken hos dessa krafter är betydande.

Att dessutom ta hänsyn till den topografiska informationen vid skattningen gör att gravitationskrafter Fb resulterande från till exempel branta uppförsbackar tas i beaktande när skattningen av fordonsvikten mv görs, så att skattningen även kan utföras till exempel då fordonet inte accelererar men ändå håller en hög hastighet i en uppförsbacke. Sammantaget erhålls genom föreliggande uppfinning en fordonsviktsskattning, vilken väljer att utföra skattningen när kraftpâverkan på fordonet domineras av drivkraften Ey, vilken med god noggrannhet finns kunskap om inom fordonet, varvid en skattning med mycket god noggrannhet med säkerhet kan göras. Undermàliga skattningar undviks härmed att utföras och tillförlitliga skattningar erhålls medelst utnyttjande av ett minimum av beräkningskapacitet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning anses att de åtminstone två krafterna som verkar på fordonet domineras av drivkraften 53 om drivkraften Ey är avsevärt större än de en eller flera ytterligare krafterna vilka påverkar fordonet.

Skattningen av fordonsvikten mv bör, enligt föreliggande uppfinning, utföras då detta är fallet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning anses drivkraften E) vara avsevärt större än de en eller flera ytterligare krafterna om ett aktuellt uttaget moment M hos en motor för fordonet överstiger en förutbestämd andel av ett maximalt moment Mmx motorn kan leverera. Detta kan även ses som att drivkraften fä anses avsevärt större än de en eller 10 15 20 25 30 536 124 flera ytterligare krafterna om den aktuella drivkraften FT överstiger en förutbestämd andel av en maximal drivkraft Ffmfl på en aktuell växel. Härigenom kan enkelt avgöras när eller om en skattning av fordonsvikten mv ska utföras.

Enligt en utföringsform av uppfinningen anses drivkraften FT vara avsevärt större än de en eller flera ytterligare krafterna om ett aktuellt uttaget moment M hos motor för fordonet överstiger 90% av det maximala momentet Mmx för motorn.

Denna förutbestämda andel kan utgöra ett justerbart värde.

Detta justerbara värde kan då anpassas så att skattningen utförs ett godtyckligt lämpligt antal gånger per körsträcka.

Med andra ord är andelen här förutbestämd för en viss körsträcka, men kan justeras i storlek mellan olika körsträckor. Detta godtyckliga lämpliga antal kan med hjälp av detta justerbara värde enkelt erhållas. Till vilken nivå detta värde skall justeras kan bero av flera faktorer. Generellt blir nivån det justeras till en avvägning mellan antal utförda skattningar och kvalitet för de utförda skattningarna. En lägre nivå för det justerbara värdet gör att skattningar utförs då drivkraften Ey är mindre dominerande än vad som hade krävts för att en skattning skulle ha utförts för en högre nivå på det justerbara värdet, vilket leder till att fler skattningar görs, men att noggrannheten hos dessa skattningar kan variera något. En högre lägre nivå för det justerbara värdet ger färre skattningar med hög noggrannheten.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen relateras storleken för drivkraften Fä till storleken för de en eller flera ytterligare krafterna som verkar på fordonet. Här anses drivkraften Ey vara avsevärt större än dessa en eller flera ytterligare krafter om drivkraften Fä är åtminstone ett 10 15 20 25 30 536 124 förutbestämt antal gånger så stor som den åtminstone en ytterligare kraften. Här ska alltså drivkraften Ey vara ett förutbestämt ântal gånger större än en eller flera av rullmotståndskraften Eg, luftmotståndskraften E) och gravitationskraften Eg som påverkar fordonet för att skattningen av fordonsvikten mv ska utföras, där det förutbestämda antalet kan bestämmas så att skattningen garanterat är av hög kvalitet. Till exempel kan drivkraften FT anses vara dominerande om den är minst tre (3) gånger så stor som de en eller flera ytterligare krafterna som påverkar fordonet, varvid skattningen av fordonsvikten mv ska utföras.

Naturligtvis måste inte det förutbestämda antalet vara en heltalsmultipel, utan kan även utgöras av ett godtyckligt tillämpligt tal, såsom ett bråktal. Alltså kan till exempel drivkraften Fä även anses vara dominerande om den är minst två och en halv (2.5) gånger så stor som de en eller flera ytterligare krafterna vilka verkar på fordonet.

Detta förutbestämda antal kan utgöra ett justerbart värde. Med andra ord är antalet här förutbestämt för en viss körsträcka, men kan justeras i storlek mellan olika körsträckor. Detta förutbestämda justerbara värde kan då, på motsvarande sätt som för den förutbestämda andelen ovan, anpassas sà att skattningen utförs ett godtyckligt lämpligt antal gånger per körsträcka. En låg nivå för detta justerbara värde leder till att fler skattningar görs, men att noggrannheten hos dessa skattningar kan variera något. En hög lägre nivå för detta justerbara värde ger färre skattningar, men med hög noggrannheten.

I tidigare kända metoder för skattning av fordonsvikten mv har accelerationen a för fordonet utnyttjats. Accelerationen a har då bestämts genom derivering av fordonet hastighet. Signalen för fordonshastigheten kan vara relativt brusig, vilket kan 10 15 20 536 124 10 göra att derivatan av hastighetssignalen blir mycket brusig.

Skattningen av fordonsvikten mv blir därför inte noggrann med de tidigare kända metoderna.

Kraftekvationer för fordonet kan ställas upp enligt följande: E0l=mva Fm: =FT+FR+FA+ITo F-=T I ”'72” (ekv. 1) E4=kp FR = (kzv+ kavz + kÛmvg = F/ecmvg FG = mvgsina där Eyfl är samtliga krafter vilka påverkar fordonet; gg är gravitationskonstanten; _a är väglutningen i radianer; v är fordonshastigheten; mm-är en total utväxling för drivlinan, inklusive hjulradie; TE är motorns utgående moment; a är fordonsaccelerationen, vilken är deriverad från fordonshastigheten v; kl, kg, k3, k4 är konstanter; och Eäc är en koefficient för rullmotståndskraften (vilken beror av fordonshastigheten v).

Dessa ekvationer kan skrivas om så att ett uttryck för beräkning av fordonsmassan erhålles: 10 15 20 25 536 124 ll F.,.+F,,+F,,+I~",,. =m,a:> E+%m¿+fl+m¿wm=mfl= mv(Û"gFl«f“gSina):Fr+FA 3 _ F}+P) -a-gflc-gmna (ekv. 2) M V Såsom nämnts ovan och även framgår av ekvation 2, utnyttjas i tidigare kända metoder en signal för accelerationen a, vilken bestämts genom derivering av fordonshastigheten.

Hastighetssignalen är brusig, vilket gör att derivatan av hastighetssignalen blir mycket brusig varför skattningen av fordonsvikten mv blir inexakt.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning baseras skattningen av fordonsvikten mv på den verkan på fordonet de åtminstone två krafterna, det vill säga drivkraften Ey och de en eller flera ytterligare krafterna vilka påverkar fordonet, har under en tidsperiod to-te. Denna tidsperiod to-te har en längd inom ett tillåtet tidsintervall, det vill säga att tidsperioden to-te är längre än en minsta tillåten tid och kortare än en längsta tillåten tid. Skattningen av fordonsvikten mv baseras även på en hastighetsförändring för fordonet under tidsperioden to-te, samt på en höjdförändring för fordonet under tidsperioden to-ty Eftersom skattningen här beror av en förändring i hastighet, det vill säga av en skillnad mellan en starthastighet vooch en sluthastighet ve räcker det här att bestämma ett startvärde v0 och ett slutvärde vg för hastigheten, vilket gör skattningen beräkningseffektiv.

Det är här alltså tillräckligt att bestämma ett startvärde vy för hastigheten och ett slutvärde veför hastigheten och sedan bestämma skillnaden mellan dessa, varför en derivering av hastigheten v för att erhålla accelerationen a inte behöver 10 15 20 25 30 536 124 12 utföras. På så sätt undviks enligt utföringsformen att skattningen baseras pà en brusig och felgenererande accelerationssignal. Detta kommer att framgå tydligt nedan.

Den ovan nämnda tidsperioden to-te, under vilken krafternas påverkan på fordonet bestäms, kan även motsvara en sträcka xo- xe vilken tillryggaläggs under nämnda tidsperiod to-te. Denna sträcka xo-xe har då en längd inom ett tillåtet avståndsintervall, så att sträckan xo-xe är längre än en minsta tillåten längd för sträckan och kortare än en längsta tillåten längd för sträckan. Skattningen av fordonsvikten mv baseras även på en hastighetsförändring för fordonet under denna sträcka xo-xe, samt på en höjdförändring för fordonet under sträckan xo-xe. Även här kan skattningen baseras på ett startvärde vb och ett slutvärde veför hastigheten för fordonet, vilket gör skattningen beräkningseffektiv. En derivering av hastigheten v för att erhålla accelerationen a behöver inte heller här utföras, varför skattningen har hög kvalitet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen bestäms höjdförändringen baserat på en väglutning a för ett aktuellt vägavsnitt. Alltså bestäms här start- respektive slutvärdet för höjden för fordonet baserat på information relaterad till väglutningen a.

Väglutningen a kan här bestämmas baserat på topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation.

Kartor innehållande topografisk information, alltså innehållande information om till exempel väglutning a och/eller höjd över havet för olika delar av ett vägavsnitt, kan här utnyttjas tillsammans med positioneringsinformation, vilken talar om var på denna karta fordonet befinner sig, och därigenom även ge ett värde för väglutningen a. Sådan 10 15 20 25 536 124 13 positioneringsinformation kan till exempel erhållas genom utnyttjande av system såsom GPS (Global Positioning System) eller liknande.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan fordonsmassan mv beräknas enligt följande när väglutningen a bestäms med hjälp av information från kartdata och GPS-information: fiß+@w m: : I(a“gFRC "gsinaflf (ve “V0 )"_.A(gFRr* 'Hgsinaflt 1,, 10 fi3+gw (ekv. 3) En fördel med denna utföringsform är, som nämnts ovan, att accelerationen a i ekvationen för skattningen ersätts med sluthastigheten vexninus starthastigheten vu. Härmed kan en derivering av den brusiga hastighetssignalen undvikas, vilket ökar kvaliteten på skattningen. Såsom angivits ovan kan ekvation 3 även ställas upp för en sträcka xo till xe, istället för perioden to till ty Enligt en utföringsform av uppfinningen bestäms väglutningen a baserat på information tillhandahàllen av en accelerometer. Då accelerometerinformation utnyttjas kan fordonsvikten mv bestämmas enligt: lt fiß+aw mv=--Jl------ (ekv. 4) Il' fiacceleometer - gFm. )dt lo Accelerometern kan inte skilja på den komposant av tyngdaccelerationen g vilken bidrar i accelerometerns riktning och pá fordonsaccelerationen a. Accelerometern mäter därför både tyngdaccelerationen g och fordonsaccelerationen a. På 10 15 20 25 536 124 14 grund av detta kan en term från ekvation 3 strykas i ekvation 4. Såsom angivits ovan kan ekvation 4 även ställas upp för en sträcka xo till xe, istället för perioden to till te.

Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras skattningen av fordonsvikten mv pà en höjdförändring mellan en startpunkt och en slutpunkt.

Förändring i höjd för fordonet, det vill säga av skillnaden mellan en starthöjd och en sluthöjd, kan bestämmas baserat på topografisk kartdata i kombination med positioneringsinformation.

Höjdförändringen mellan en startpunkt och en slutpunkt kan även bestämmas baserat på väglutningen d för ett aktuellt vägavsnitt. Då Väglutningen a samt tiden och/eller sträckan fordonet färdas är känd kan höjdskillnaden bestämmas relativt enkelt. Väglutningen a kan, såsom beskrivits ovan, bestämmas baserat på topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation, eller baserat på information från en accelerometer.

Höjdförändringen mellan en startpunkt och en slutpunkt kan även bestämmas baserat på en förändring av atmosfärstryck för fordonet. Här görs en första mätning av atmosfärstrycket vid startpunkten och en andra mätning av atmosfärstrycket vid slutpunkten, varigenom höjdförändringen blir känd.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan följande uttryck användas för att erhålla ett uttryck för skattningen av fordonsvikten baserat på höjdförändring, där höjdförändringen bestäms medelst till exempel kartdata eller atmosfärstryck såsom beskrivits ovan: 10 15 20 536 124 15 (ekv. 6) AEK +AE,, +EL = [MX X0 , där - AEK är skillnaden i rörelseenergi; - AEP är skillnaden i potentiell energi; - EL är förlustenergi; och 'XI - Ilfidx är ett utfört framdrivningsarbete under sträckan *Vu från startpunkten xo till slutpunkten x, Alltså ska skillnaden i rörelseenergi plus skillnaden i potentiell energi plus förlustenergi vara lika med det utförda framdrivningsarbetet under sträckan X0-xw Vidare kan förlustenergin uttryckas som: E,_ =jag,+F,,)4x=[F,,dx+mvjgß«.(v)dx. (ekv. v) Skillnaden i rörelseenergi kan uttryckas som: 2 2 AEK=mV(v”2v°j. (ekv. 8) Skillnaden i potentiell energi kan uttryckas som: AEP=nggAh (ekv. 9) , där _ Ah är höjdskillnaden mellan startpunkten xo och slutpunkten xa 10 15 20 25 535 124 16 Fordonsmassan mv erhålls då, enligt en utföringsform av uppfinningen som: -F/Ûdx mv= 2 2 a _ (ekv.10) [vf f* 1 +gAh+ Jgnfwwx X0 Ekvationerna 3, 4 och 10 anger alla sätt att skatta fordonsvikten mv, i vilka integrering över en tidsperiod to till te, eller en sträcka x0 till xe utnyttjas. En fördel med att basera skattningarna på integraler av krafterna är att beräkningen av skattningen i sig fungerar som ett filter för störningar. Eftersom skattningarna här integrerar över en relativt lång tidsperiod to-te, eller över en relativt lång sträcka xa-xe, påverkar temporära fel, till exempel på grund av brus hos väglutningen d, hastigheten, eller någon annan storhet, skattningen i mycket liten utsträckning. De ovan presenterade förfarandena för skattning av fordonsmassan mv är alltså relativt störningsokänsliga.

Såsom nämnts ovan kommer skattningarna att utföras när drivkraften Ffär stor i förhållande till övriga krafter, eftersom kunskapen om och noggrannheten för drivkraften P3 är större än för övriga krafter. Till exempel kan skattningen utföras då motormomentet M är över 90% av ett maximalt motormoment Mmx, eller då FT> x(f¿+Hg. Storleken på x bestämmer här direkt hur många skattningar som kommer att utföras under tidsperioden/sträckan och bestämmer även kvaliteten på skattningarna som utförs. Stort värde för x ger bra kvalitet på skattningarna, men få skattningar. Felkällorna minimeras alltså med uppfinningen genom att utföra skattningen, det vill säga beräkna algoritmen, när vi vet att felkällorna är små i förhållande till de signaler vi känner 10 15 20 25 30 536 124 17 väl. Startpunkten to blir här alltså tidpunkten då villkoret att drivkraften Ffär dominerande i förhållande till övriga krafter uppfylls. Slutpunkten te blir tidpunkten då villkoret inte längre uppfylls, eller om en längsta tillåten tid för tidsperioden tyd¿ har uppnåtts.

För att en skattning (beräkning) ska anses som tillförlitlig, ska den, enligt en utföringsform, vara längre än en minsta tillåten tid (eller längre är en minsta tillåten sträcka).

Dessutom ska den vara kortare än en maximalt tillåten tid (eller kortare än en maximalt tillåten sträcka), vilket minskar antalet beräkningar om villkoret är uppfyllt under lång tid/sträcka. Enligt en utföringsform är den minsta tillåtna tiden 6 sekunder och den maximalt tillåtna tiden 30 sekunder. Alternativt är den minsta respektive maximalt tillåtna tiden av storleksordningen 6 respektive 30 sekunder.

Beräkningarna begränsas här alltså till att pågå maximalt under cirka 30 sekunder per beräkningstillfälle.

En fackman inom området inser att ovanstående ekvationer för skattning av fordonsvikten mv även kan utföras helt eller delvis genom summeringar av diskreta värden för de ingående storheterna istället för integreringar av kontinuerliga värden för dessa storheter.

När en skattning av fordonsvikten mv har utförs lagras, enligt en utföringsform av uppfinningen, denna skattade fordonsvikt mv i ett minne. När fler än en skattning av fordonsvikt mv har utförts medelvärdesbildas dessa fler än en skattningar för att erhålla en medelvärdesbildad fordonsvikt mm. De fler än en skattningarna av fordonsvikten mv kan även utnyttjas för framtagande av ett medianvärde för fordonsvikten mv, eller någon annan typ av medelvärdesbildning eller filtrering som jämnar ut enstaka avvikelser i värdet för vikten. 10 15 20 25 30 536 124 18 Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning förses var och en av skattningarna med en klassificering indikerande hur tillförlitlig skattningen är. Denna klassificering kan bestämmas till exempel baserat på hur stort motormomentet M är i förhållande till det maximala motormomentet Mhfl, eller hur Pr stort y är i ekvationen y=--- E4+P; , det vill säga hur stor drivkraften fä är i förhållande till summan av luftmotståndskraften Eg och rullmotståndskraften Ek. Denna klassificering kan sedan användas för att bedöma kvaliteten på gjorda skattningar.

Denna klassificering kan utnyttjas för att avgöra om ytterligare skattningar skall göras och/eller lagras. Enligt en utföringsform lagras en ny skattning av fordonsvikten mv i minnet endast om klassificeringen av den nya skattningen är högre än klassificeringen för en redan lagrad skattning.

Enligt ett alternativ lagras även en ny skattning av fordonsvikten mv i minnet om den har erhållit väsentligen samma nivå för sin klassificeringen som en redan lagrad skattning.

Enligt en annan utföringsform utförs nya skattningar endast om förutsättningarna för en skattning av högre klass än klassen för en i minnet redan lagrad skattning är goda. Alltså utförs här endast skattningar som kan resultera i högkvalitativa skattningar, vilket ger en totalt hög beräkningseffektivitet för skattningarna av fordonsvikten mv. Om skattningarna kan bli högkvalitativa kan här avgöras baserat på hur stort motormomentet M är i förhållande till det maximala motormomentet Aha” eller hur stor drivkraften P3 är i förhållande till summan av luftmotståndskraften E; och rullmotståndskraften E}, på motsvarande sätt som ovan beskrivits för klassificeringen av skattningarna. 10 15 20 25 30 536 124 19 Fackmannen inser att en metod för skattning av fordonsvikten mv enligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden. Datorprogrammet utgör vanligtvis av en datorprogramprodukt 103 (visad i figur 1) lagrad på ett digitalt lagringsmedium, där datorprogrammet är innefattat i en datorprogramproduktens datorläsbara medium.

Nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read- Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 1 visar schematiskt en styrenhet 100. Styrenheten 100 innefattar en beräkningsenhet 101, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).

Beräkningsenheten 101 är förbunden med en, i styrenheten 100 anordnad, minnesenhet 102, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 101 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 101 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 101 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 102.

Vidare är styrenheten 100 försedd med anordningar lll, 112, 113,ï1l4 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vàgformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 111, 113 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beräkningsenheten 101. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 101. Anordningarna 112, 10 15 20 25 30 536 124 20 114 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten 101 för skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan överföras till andra delar av fordonet styrsystem, till system för växelval eller till Look-Ahead farthållare.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.

En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av beräkningsenheten 101 och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 102.

Föreliggande uppfinning avser även ett system för skattning av fordonsvikten mv. Detta system är anordnat att basera skattningen på en drivkraft E} och åtminstone en ytterligare kraft, och på en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt. Systemet enligt föreliggande uppfinning innefattar organ för jämförelse av drivkraften P3 och den åtminstone en ytterligare kraften. Systemet är vidare anordnat att vid skattningen ta, i de åtminstone en ytterligare kraften innefattade, en eller flera gravitationskrafter Eb i beaktande och att utföra skattningen när de åtminstone två krafter som påverkar fordonet, det vill säga drivkraften P3 och den åtminstone en ytterligare kraften, domineras av drivkraften Fp Enligt en utföringsform av uppfinningen är organet vilket utför jämförelsen anordnat att bestämma drivkraften Fy som dominerande om den är avsevärt större än den åtminstone en ytterligare kraften. 10 15 20 25 535 124 21 Genom utnyttjande av systemet enligt uppfinningen erhålls, såsom beskrivits ovan för förfarandet enligt uppfinningen, skattningar för vilka felkällornas inflytande minskas, eftersom skattningarna endast utförs när de signaler systemet har god kännedom om och har hög kvalitet har stor påverkan på skattningen.

Figur 2 visar data från en körning, där föreliggande uppfinning tillämpats för skattning av fordonsvikten mv. Den undre kurvan visar drivkraften P3, den mellersta kurvan visar fordonshastigheten V, och den översta kurvan visar skattningen av fordonsvikten mv. Som synes varierar skattningen mellan 20.000 kg och 22.500 kg under stora delar av körningen.

Korrekt fordonsmassa mv för testfordonet var vid körningen 21.200 kg. Alltså erhölls medelst skattningen enligt uppfinningen en god skattning av fordonsvikten mv.

Skattningarna enligt uppfinningen är avsevärt mer korrekta än tidigare kända metoder för skattning av fordonsvikten mv.

Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt de olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen.

Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon, till exempel en lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett system för skattning av fordonsvikten mv.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfàng.

Claims (21)

10 15 20 25 536 124 Patentkrav

1. Förfarande för skattning av en vikt mv för ett fordon, där nämnda skattning baseras på: - åtminstone två krafter vilka verkar på fordonet, varvid nämnda åtminstone två krafter innefattar en drivkraft P3 och åtminstone en ytterligare kraft; kännetecknat av att: - nämnda skattning baseras på en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt, varvid nämnda åtminstone en ytterligare kraft innefattar en eller flera gravitationskrafter Eg, och - nämnda skattning tar nämnda en eller flera gravitationskrafter Eb i beaktande och utförs när nämnda åtminstone två krafter domineras av nämnda drivkraft Fp

2. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda åtminstone en ytterligare kraft ytterligare innefattar åtminstone en av krafterna i gruppen: - en kraft Eg relaterad till rullmotstànd; och - en kraft F) relaterad till luftmotstånd.

3. Förfarande enligt något av patentkrav l eller 2, varvid nämnda drivkraft F3 är dominerande i förhållande till nämnda åtminstone en ytterligare kraft om ett aktuellt uttaget moment M hos en motor för nämnda fordon överstiger en förutbestämd andel av ett maximalt moment Mwx för nämnda motor.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämnda förutbestämda andel utgör ett justerbart värde, vilket kan anpassas så att nämnda skattning utförs ett lämpligt antal gånger per körsträcka. 10 15 20 25 536 124 015

5. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämnda förutbestämda andel utgör 90% av nämnda maximala moment Mwx.

6. Förfarande enligt något av patentkrav 1 eller 2, varvid nämnda drivkraft Ey är dominerande i förhållande till nämnda åtminstone en ytterligare kraft om nämnda drivkraft Fß är åtminstone ett förutbestämt antal gånger så stor som den åtminstone en ytterligare kraften.

7. Förfarande enligt patentkrav 6, varvid nämnda förutbestämda antal gånger utgör ett justerbart värde, vilket kan anpassas så att nämnda skattning utförs ett lämpligt antal gånger per körsträcka.

8. Förfarande enligt patentkrav 6, varvid nämnda antal gånger motsvarar tre gånger.

9. Förfarande enligt något av patentkrav l-8, varvid nämnda skattning utförs baserat åtminstone på: - en verkan av nämnda åtminstone två krafter på nämnda fordon under en tidsperiod to-te, där nämnda tidsperiod tv-te har en längd inom ett tillåtet tidsintervall; - en hastighetsförändring för nämnda fordon under nämnda tidsperiod to-te; och - en höjdförändring för nämnda fordon under nämnda tidsperiod tg-te. lO. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid nämnda tidsperiod to-te motsvarar en sträcka xü-xe, vilken tillryggaläggs under nämnda tidsperiod tu-te, där nämnda sträcka x0~xe har en längd inom ett tillåtet avståndsintervall.

10. 15 20 25 536 124 (211

11. Förfarande enligt något av patentkrav 9-10, varvid nämnda höjdförändring bestäms baserat på en väglutning a för ett aktuellt vägavsnitt.

12. Förfarande enligt patentkrav ll, varvid nämnda väglutning a bestäms baserat pá åtminstone en av källorna i gruppen: - topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation; och - en accelerometer.

13. Förfarande enligt något av patentkrav 9-10, varvid nämnda höjdförändring bestäms baserat på höjdinformation erhållen från topografisk kartinformation i kombination med positioneringsinformation_

14. Förfarande enligt något av patentkrav 9-10, varvid nämnda höjdförändring bestäms baserat på en förändring av atmosfärstryck under nämnda förutbestämda tidsperiod to-te.

15. Förfarande enligt något av patentkrav 9-14, varvid nämnda verkan av nämnda åtminstone två krafter på nämnda fordon under nämnda tipsperiod to-te erhålls genom åtminstone en beräkningsmetod i gruppen av: - en integrering av nämnda åtminstone två krafters verkan över nämnda tidsperiod tg-te; - en summering av nämnda åtminstone två krafters verkan över diskreta värden motsvarande nämnda tidsperiod to-tg - en integrering av nämnda åtminstone två krafters verkan över en sträcka xg-xe motsvarande nämnda tidsperiod to-te; och - en summering av nämnda åtminstone två krafters verkan över diskreta värden för en sträcka xyog motsvarande nämnda tidsperiod to-ti 10 15 20 25 30 536 124 615

16. Förfarande enligt något av patentkrav 1-15, varvid åtminstone två separata skattningar av nämnda vikt mv utnyttjas för att bestämma en medelvärdesbildad vikt mm.

17. Förfarande enligt något av patentkrav 1-16, varvid nämnda skattning förses med en klassificering, där nämnda klassificering indikerar hur tillförlitlig skattningen är.

18. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 1-17.

19. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 18, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.

20. System för skattning av en vikt mv för ett fordon, där nämnda system är anordnat att basera nämnda skattning på: - åtminstone två krafter vilka verkar på fordonet, varvid nämnda åtminstone två krafter innefattar en drivkraft P3 och åtminstone en ytterligare kraft; kännetecknat av att: - systemet är anordnat att basera nämnda skattning på en topografisk information för ett aktuellt vägavsnitt, varvid nämnda åtminstone en ytterligare kraft innefattar en eller flera gravitationskrafter Fb, och - systemet innefattar organ för jämförelse av nämnda drivkraft Ey och nämnda åtminstone en ytterligare kraft, varvid systemet är anordnat vid skattningen ta nämnda en eller flera gravitationskrafter Eg i beaktande och att utföra skattningen när nämnda åtminstone två krafter domineras av nämnda drivkraft P3. 536 124

21. Systemet enligt patentkrav 20, för jämförelse är anordnat att bestämma dominerande de åtminstone två krafterna är avsevärt större än nämnda åtminstone varvid nämnda organ nämnda drivkraft Ey som om nämnda drivkraft FT en ytterligare kraft.