CN105823638B

CN105823638B - 一种换挡品质评价系统

Info

Publication number: CN105823638B
Application number: CN201610225038.8A
Authority: CN
Inventors: 戴锋
Original assignee: Beijing Automotive Research Institute Co Ltd
Current assignee: Beijing Automotive Research Institute Co Ltd
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2019-04-30
Anticipated expiration: 2036-04-12
Also published as: CN105823638A

Abstract

本发明提供了一种换挡品质评价系统。包括：加速度传感器和数据采集器；换挡过程解析模块，与数据采集器连接，获取加速度信号；驾驶模式识别模块，用于识别汽车当前的驾驶模式；专家数据库模块，用于存储对各个驾驶模式进行评定的评价指标和评价体系；换挡过程解析模块用于根据整车CAN总线信号和加速度信号计算对应的驾驶模式下的评价指标的物理值；评分模块，用于根据评价指标的物理值及评价体系计算每个评价指标的分值。本发明的换挡品质评价系统，既解决了现有系统对特定设备的依赖性，使得用户可根据自有资源进行灵活配置；又能根据需求自定义指标模型算法与评价方法，实现客观评价系统在积累试验数据基础上的不断自我升级。

Description

一种换挡品质评价系统

技术领域

本发明涉及汽车测试技术领域，尤其涉及一种换挡品质评价系统。

背景技术

换挡品质评价体系一般包括两种，一是主观评价，即专业驾评人员根据车辆在不同行驶状态下的驾乘感受，结合以往经验，给出主观性分值；二是客观评价，即使用专业系统测量车辆在不同行驶状态下的冲击，结合自有的类似车型测量数值的专家数据库，给出客观性分值。一般而言，主机厂采用主观与客观相结合的方式以获得较为全面的评价。当前客观评价系统只有国外极少数厂商能够开发，而且价格昂贵，对于绝大多数主机厂而言，采购一两套客观评价系统远不能满足各种车型各个开发阶段的评价需求。基于此应用背景，本发明通过使用几种常用工具相结合，开发出一个具有价格低廉、使用便利、可自主定制、实时辅助标定等特点的客观评价系统。

在汽车行驶过程中，自动变速器控制主机TCU根据油门开度、车速等条件自动调整挡位。影响换挡品质的因素主要包括：变速器的机械与液压系统、发动机转速控制、发动机扭矩控制精度、换挡策略等。评价车辆换挡品质的系统需要具备以下几个功能：(1)识别换挡过程；(2)采集换挡前后的车辆冲击；(3)评价指标计算模型；(4)专家数据库；(5)数据分析浏览；(6)自动生成评价报告。其中，评价指标计算模型是该系统的核心技术，而专家数据库是众多技术人员经验与试验数据的积累财产。当前，市场上的评价系统主要存在以下缺点:(1)价格昂贵；(2)使用专用设备与软件，可替换性差；(3)用户无法定义指标模型算法；(4)无法主动更新专家数据库，实现试验数据财产的再利用。

发明内容

为了克服现有技术中评价系统通用性差、造价高的技术问题，本发明提供了一种换挡品质评价系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种换挡品质评价系统，包括：

加速度传感器，用于获取汽车的加速度信号；

数据采集器，与所述加速度传感器连接，用于采集所述加速度信号；

换挡过程解析模块，与所述数据采集器连接，获取所述加速度信号；所述换挡过程解析模块还采集汽车的整车CAN总线信号；

驾驶模式识别模块，接收整车CAN总线信号，用于识别汽车当前的驾驶模式；

专家数据库模块，用于存储对各个驾驶模式进行评定的评价指标和评价体系；

所述换挡过程解析模块用于根据所述整车CAN总线信号和所述加速度信号计算对应的驾驶模式下的评价指标的物理值；

评分模块，与所述换挡过程解析模块和所述专家数据库模块分别相连，用于根据所述评价指标的物理值及评价体系计算每个评价指标的分值。

进一步来说，所述的换挡品质评价系统中，还包括：

第一CAN收发器，与所述数据采集器连接，向所述换挡过程解析模块传送所述加速度信号；

所述第一CAN收发器与所述评分模块连接，接收所述评分模块计算得到的每个评价指标的分值；

所述第一CAN收发器与所述换挡过程解析模块和所述驾驶模式识别模块分别连接；

第二CAN收发器，与汽车的CAN总线连接，接收所述整车CAN总线信号；

所述第二CAN收发器与所述第一CAN收发器连接。

进一步来说，所述的换挡品质评价系统中，还包括：

信号表示分析模块，与所述第二CAN收发器连接，接收并显示每个评价指标的分值和整车CAN总线信号。

进一步来说，所述的换挡品质评价系统中，还包括：

换挡品质评价报告生成模块，与所述信号表示分析模块和所述评分模块分别连接，用于结合驾驶模式、整车CAN总线信号和每个评价指标的分值生成报告。

进一步来说，所述的换挡品质评价系统中，所述驾驶模式包括：

空调关闭时原地换挡、空调打开时原地换挡、加油升挡、加油降挡、松油升挡、松油降挡、滑行或手动换挡中的一个或者多个。

进一步来说，所述的换挡品质评价系统中，还包括：

离合器传感器，安装在离合器踏板上，与所述数据采集器连接，用于获取离合器信号。

进一步来说，所述的换挡品质评价系统中，所述驾驶模式识别模块还用于接收用户的选择信息，设定汽车当前的驾驶模式。

本发明的有益效果是：本发明的换挡品质评价系统，既解决了现有系统对特定设备的依赖性，使得用户可根据自有资源进行灵活配置，又能根据需求自定义指标模型算法与评价方法，随时增加专家数据库模块中的车型信息，实现客观评价系统在积累试验数据基础上的不断自我升级。

附图说明

图1表示本发明实施例中换挡品质评价系统的构成图；

图2表示本发明实施例中换挡品质评价系统的逻辑流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

参照图1和图2所示，本发明提供了一种换挡品质评价系统，包括：加速度传感器1、数据采集器2、换挡过程解析模块3、驾驶模式识别模块5、专家数据库模块6和评分模块7。加速度传感器1用于获取汽车的加速度信号；数据采集器2与加速度传感器1连接，用于采集加速度信号；换挡过程解析模块3与数据采集器2连接，获取加速度信号；换挡过程解析模块3还采集汽车的整车CAN总线信号4；驾驶模式识别模块5接收整车CAN总线信号4，用于识别汽车当前的驾驶模式；专家数据库模块6用于存储对各个驾驶模式进行评定的评价指标和评价体系；换挡过程解析模块3用于根据整车CAN总线信号4和加速度信号计算对应的驾驶模式下的评价指标的物理值；评分模块7与换挡过程解析模块3和专家数据库模块6分别相连，用于根据评价指标的物理值及评价体系计算每个评价指标的分值。

具体来说，本发明的换挡品质评价系统中，通过加速度传感器1采集的汽车加速度信息，数据采集器2获得的加速度信息传递至换挡过程解析模块3，换挡过程解析模块3还采集汽车的整车CAN总线信号4。换挡过程解析模块3利用加速度信息和整车CAN总线信号4得到不同的驾驶模式下的评价指标的物理。评分模块7根据评价指标的物理值及评价体系计算每个驾驶模式下的评价指标的分值。本发明的换挡品质评价系统，既解决了现有系统对特定设备的依赖性，使得用户可根据自有资源进行灵活配置，又能根据需求自定义指标模型算法与评价方法，随时增加专家数据库模块6中的车型信息，实现客观评价系统在积累试验数据基础上的不断自我升级。

另外，需要说明的是，专家数据库模块6用于存储对各个驾驶模式进行评定的评价指标和评价体系，评价体系是关于评价指标的计算公式或者评价逻辑。测试人员可以根据不同的测试车辆，对评价指标和评价体系进行相应的更改，使得该换挡品质评价系统的通用性更强，可操作性更高。该系统既解决了现有系统对特定设备的依赖性，使得用户可根据自有资源进行灵活配置，又能根据需求自定义指标模型算法与评价方法，随时增加专家数据库模块中记录的车型信息，实现客观评价系统在积累试验数据基础上的不断自我升级。

进一步来说，该换挡品质评价系统还包括：第一CAN收发器8和第二CAN收发器9。

第一CAN收发器8与数据采集器2连接，向换挡过程解析模块3传送加速度信号和离合器信号；第一CAN收发器8与评分模块7连接，接收评分模块7计算得到的每个评价指标的分值；第一CAN收发器8与换挡过程解析模块3和驾驶模式识别模块5分别连接，第一CAN收发器8向其传递整车CAN总线信号4、加速度信号或者离合器信号；第二CAN收发器9与汽车的CAN总线连接，接收整车CAN总线信号4；第二CAN收发器9与第一CAN收发器8连接。第一CAN收发器8和第二CAN收发器9在系统中起到数据的采集和传输的作用，第一CAN收发器8使得系统中的换挡过程解析模块3可以接收到加速度信号和离合器信号；第一CAN收发器8并接收评分模块7得到的评价指标的分值，并通过第二CAN收发器9将评价指标的分值发送至信号表示分析模块10，进而通过换挡品质评价报告生成模块11生成换挡品质报告表。

该系统还包括信号表示分析模块10和换挡品质评价报告生成模块11。信号表示分析模块10与第二CAN收发器9连接，接收并显示每个评价指标的分值和整车CAN总线信号4。换挡品质评价报告生成模块11与信号表示分析模块10和评分模块7分别连接，用于结合驾驶模式、整车CAN总线信号和每个评价指标的分值生成报告。

其中，信号表示分析模块10可以通过信号分析浏览器实现，实时告知试验人员换挡品质的各项评价结果；换挡品质评价报告生成模块11可以通过自动生成报告软件进行实现，信号表示分析模块10将该相对分数输出到文件中，作为自动报告生成软件的数据来源。驾驶模式识别模块5也可以设定不同的识别逻辑，方便整个系统在不同环境的使用。

对于手动挡车型的测试需要，本系统还包括：离合器传感器12，安装在离合器踏板上，用于获取离合器信号。通过加速度传感器1获取车辆在行驶、尤其是换挡过程中的纵向加速度。对于手动变速箱的车辆，还需要安装离合器传感器12以识别换挡过程。数据采集器2给加速度传感器1、离合器传感器12提供电源，并将原始模拟信号根据传感器的规格特性转变为数字信号后发送到总线上。评价指标的模型根据试验过程中识别出的驾驶模式、车辆CAN总线信号4进行逻辑处理，得出车辆在该驾驶模式下各个评价指标的绝对值。再将此绝对值与专家数据库模块6中的评价标准相比较，得出相对分数。该相对分数输入给信号表示分析模块10，实时告知试验人员换挡品质的各项评价结果；同时该相对分数输出到文件中，作为换挡品质评价报告生成模块11生成软件的数据来源。

进一步来说，驾驶模式识别模块5还用于接收用户的选择信息，设定汽车当前的驾驶模式。驾驶模式识别模块5在接收到整车CAN总线信号、加速度信号和离合器信号后，可以匹配当前汽车的驾驶模式。当然，测试人员也可以根据汽车将要测定的工况，直接选择进行的驾驶模式，以便于灵活地对汽车的各个驾驶模式进行测定。

下面通过具体的实施方式来介绍本发明的换挡品质评价系统。

本发明的换挡品质评价系统通过第一CAN收发器8、第二CAN收发器9、加速度传感器1、数据采集器2和离合器传感器12等硬件模块构成。另外，驾驶模式识别模块5、换挡过程解析模块3、专家数据库模块6、评分模块7、信号表示分析模块10和换挡品质评价报告生成模块11，是通过集成有评价指标计算模型和专家数据库的控制主机100与软件组成的，该系统是一个结构简易、功能齐全的换挡品质评价系统。第一CAN收发器8和第二CAN收发器9通过USB与集成有评价指标计算模型和专家数据库的控制主机100进行通讯，方便系统的组合及调试。

其中，针对不同的驾驶模式，设定不同的评判标准。驾驶模式识别模块5根据车辆CAN总线信号、加速度信号和离合器信号判断识别驾驶模式，驾驶模式包括：空调关闭时原地换挡、空调打开时原地换挡、加油升挡、加油降挡、松油升挡、松油降挡、滑行或手动换挡中的一个或者多个。每个驾驶模式的评价模块对应各自的算法。以下从车辆CAN总线上获取的信号值作为各个评价模块的公共输入数据源：1、发动机转速信号；2、挡位信号；3、车速信号；4、油门开度信号；5、空调开关信号。

将加速度传感器1固定在司机座椅下方，离合器传感器12固定在离合器踏板上，并将两个传感器信号线与数据采集器2相连接，然后将传感器信号通过CAN总线发送给控制主机100。同时，控制主机100通过第二CAN收发器9采集整车CAN总线信号4获取变速器挡位、发动机转速、车速等信息。换挡过程解析模块3根据输入信号值计算对应换挡模式下的每个评价指标的物理值。评分模块7结合专家数据库模块6中的评价体系，得出每个评价指标的相对分值(1分到10分)。

专家数据库模块6根据驾驶模式不同，定义响应的指标分值。指标分值由1至10。1为最差状态，10为最优状态。驾驶模式的评价指标如表1所示。

表1为驾驶模式与评价指标对应关系表

其中，评价指标的4、7两项按公式(1)计算：

注：VDV表示换挡前后时间段的颠簸，t₁是换挡前的开始时间，t₂是换挡后的结束时间，a是t₁与t₂之间采集处理后的加速度值。

评价指标5按公式(2)计算：

注：LFC表示换挡过程中的舒适度，a_max是换挡过程中的加速度峰值的最大值，a_min是换挡过程中的加速度波谷的最小值。

整车CAN总线信号4，以及转化为信号值的评价分值，经由第一CAN收发器8和第二CAN收发器9转发。将评价模块7计算结果与专家数据库模块6中的评价标准进行比较，得出各驾驶模式对应的换挡品质的最终的评分。同时，将计算结果输入到信号表示与分析模块10以及换挡品质评价报告生成模块11，以供换挡数据分析和辅助标定。最后，包含驾驶模式、整车通信数据、评价分值在内的信息汇集到一起，结合报告模板生成报告。

在系统实现方法上，可以借助Matlab的Simulink实现换挡品质评价逻辑，使用常用工具CANalyzer实现CAN信号的显示分析。使用VBA与EXCEL、WORD模板相结合的方式自动生成评价报告。

该系统既解决了现有系统对特定设备的依赖性，使得用户可根据自有资源进行灵活配置，又能根据需求自定义指标模型算法与评价方法，随时增加专家数据库的车型信息，实现客观评价系统在积累试验数据基础上的不断自我升级。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种换挡品质评价系统，其特征在于，包括：

加速度传感器(1)，用于获取汽车的加速度信号；

数据采集器(2)，与所述加速度传感器连接，用于采集所述加速度信号；

换挡过程解析模块(3)，与所述数据采集器(2)连接，获取所述加速度信号；所述换挡过程解析模块(3)还采集汽车的整车CAN总线信号(4)；

驾驶模式识别模块(5)，接收整车CAN总线信号(4)，用于识别汽车当前的驾驶模式；

专家数据库模块(6)，用于存储对各个驾驶模式进行评定的评价指标和评价体系，评价体系是关于评价指标的计算公式或者评价逻辑；

所述换挡过程解析模块(3)用于根据所述整车CAN总线信号(4)和所述加速度信号计算对应的驾驶模式下的评价指标的物理值；

评分模块(7)，与所述换挡过程解析模块(3)和所述专家数据库模块(6)分别相连，用于根据所述评价指标的物理值及评价体系计算每个评价指标的分值；

其中，驾驶模式包括：加油升挡、加油降挡、松油升挡、松油降挡、滑行或手动换挡中的一个或者多个；

加油升挡、加油降挡、松油升挡、松油降挡、滑行和手动换挡对应的评价指标包括：换挡过程纵向高频加速度干扰；

换挡过程纵向高频加速度干扰按以下公式计算：

LFC表示换挡过程中的舒适度，a_max是换挡过程中的加速度峰值的最大值，a_min是换挡过程中的加速度波谷的最小值。

2.如权利要求1所述的换挡品质评价系统，其特征在于，还包括：

第一CAN收发器(8)，与所述数据采集器(2)连接，向所述换挡过程解析模块(3)传送所述加速度信号；

所述第一CAN收发器(8)与所述评分模块(7)连接，接收所述评分模块(7)计算得到的每个评价指标的分值；

所述第一CAN收发器(8)与所述换挡过程解析模块(3)和所述驾驶模式识别模块(5)分别连接；

第二CAN收发器(9)，与汽车的CAN总线连接，接收所述整车CAN总线信号(4)；

所述第二CAN收发器(9)与所述第一CAN收发器(8)连接。

3.如权利要求2所述的换挡品质评价系统，其特征在于，还包括：

信号表示分析模块(10)，与所述第二CAN收发器(9)连接，接收并显示每个评价指标的分值和整车CAN总线信号。

4.如权利要求3所述的换挡品质评价系统，其特征在于，还包括：

换挡品质评价报告生成模块(11)，与所述信号表示分析模块(10)和所述评分模块(7)分别连接，用于结合驾驶模式、整车CAN总线信号和每个评价指标的分值生成报告。

5.如权利要求1所述的换挡品质评价系统，其特征在于，还包括：

离合器传感器(12)，安装在离合器踏板上，与所述数据采集器(2)连接，用于获取离合器信号。

6.如权利要求1所述的换挡品质评价系统，其特征在于，所述驾驶模式识别模块(5)还用于接收用户的选择信息，设定汽车当前的驾驶模式。