CN107748556A - 新能源车辆整车匹配分析系统、数据采集方法及分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新能源车辆技术领域，具体涉及一种新能源车辆整车匹配分析系统、数据采集方法及分析方法。新能源车辆包括整车控制器、发动机、发电机及驱动电机，该分析系统包括嵌入式系统、远程数据接入服务器、数据处理服务器和计算机，其中，整车控制器用于采集车辆工况参数，嵌入式系统能够将采集到的信息上传至远程数据接入服务器，远程数据接入服务器用于将接受到的数据传输至数据处理服务器中并存储在数据库中，计算机能够对数据库内的信息进行分析。通过使用本发明能够根据特定实际工况条件下的动力系统节能优化方案，对整车控制器的系统软件重新进行参数调整、标定，使发电机系统、驱动电机系统工作点分布在最佳区域，达到经济、节能的目标。
Description
技术领域
本发明属于新能源车辆技术领域，具体涉及一种新能源车辆整车匹配分析系统、数据采集方法及分析方法。
背景技术
随着国内外新能源混合动力以及纯电动汽车技术的不断发展，发动机、电机混合动力系统匹配难度大大增加，不同的匹配设计、不同地区、不同的驾驶习惯、不同的工况又会对整车能耗、电机效率造成直接的影响，针对整车研发开发环境的需求日益增长。
现有技术公开了一种工程车辆动力系统匹配方法，其申请号为CN200810172620.8，该工程车辆使用电控发动机，所述发动机标定不同工况下的发动机功率及发动机扭矩，包括：获取工程车辆的当前工况，包括当前负载状态；根据当前工况，将发动机输出扭矩切换到当前工况对应的发动机标定扭矩上，使发动机运行在当前工况对应的发动机外特性曲线上。可在不同负载状态下使发动机提供相应功率输出，实现节能、环保效果。该申请还公开了一种工程车辆动力系统匹配系统。
上述申请基于当前车辆的工况，动态控制发动机输出功率、扭矩，使发动机实际工作区域尽量在经济理想范围内，达到降低油耗、节能的效果。但缺点是没有将执行部件的工作效率考虑在内(如液压泵、发电机、驱动电机等)，因为发动机低油耗区域对应同转速和扭矩下的执行部件效率，不一定是最佳区域，导致根据现有技术的优化匹配策略较理想状态存在相应的偏差。
另外，现有技术采集信息量偏小，不能从整车工况、驾驶习惯等角度对动力系统匹配进行适用性分析，也不满足新能源车辆电机、发电机、发动机多种动力模式复杂情况下的匹配需求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提出了一种新能源车辆整车匹配分析系统，用于新能源车辆，所述新能源车辆包括整车控制器、发动机、发电机及驱动电机，所述新能源车辆整车匹配分析系统包括嵌入式系统、远程数据接入服务器、数据处理服务器和计算机，其中，所述整车控制器用于采集发动机的运行参数、发电机的运行参数、驱动电机的运行参数以及车辆工况参数，所述嵌入式系统能够通过CAN总线收集所述整车控制器采集到的信息数据并能够通过GPRS将收集到的信息数据经移动网络上传至所述远程数据接入服务器，所述远程数据接入服务器用于将接收到的信息数据传输至所述数据处理服务器中并存储在数据库中，所述计算机能够访问所述数据处理服务器并对所述数据库内的信息数据进行分析。
进一步地，所述计算机包括可视化数据处理模块，所述计算机能够对所述数据库内的信息数据进行分析并通过所述可视化数据处理模块进行图像显示。
进一步地，还包括车载在线数据采集显示设备，所述车载在线数据采集显示设备能够对所述车辆的信息数据进行采集，并通过所述可视化数据处理模块进行图像显示分析。
进一步地，还包括行车记录仪，所述行车记录仪用于采集车辆信息，所述计算机能够读取采集后的信息并通过所述可视化数据处理模块进行图像显示分析。
进一步地，所述发动机的运行参数包括发动机的转速、扭矩和瞬时油耗，所述发电机的运行参数包括发电机的转速、扭矩、电流和电压，所述驱动电机的运行参数包括驱动电机的转速、扭矩、电流和电压，所述车辆工况参数包括车速、里程、油耗和故障。
本发明还提出了一种新能源车辆整车匹配数据采集方法，所述数据采集方法根据上述所述的新能源车辆整车匹配分析系统对车辆信息进行采集，包括以下步骤：
利用所述整车控制器对所述发动机的运行参数、所述发电机的运行参数、所述驱动电机的运行参数以及所述车辆工况参数进行采集；
利用所述嵌入式系统通过CAN总线收集所述整车控制器采集到的信息数据，并通过GPRS将收集到的信息数据经移动网络发送至所述远程数据接入服务器；
所述远程数据接入服务器将接收到的信息数据进行处理后发送至所述数据处理服务器，并存储在所述数据库内；
所述计算机访问所述数据处理服务器并对所述数据库内的信息数据进行分析。
进一步地，所述整车控制器采集到的信息数据为当日采集的秒级和实时数据，所述秒级和实时数据经过清洗和分段后存储在所述数据库内。
进一步地，所述发动机的运行参数包括发动机的转速、扭矩和瞬时油耗，所述发电机的运行参数包括发电机的转速、扭矩、电流和电压，所述驱动电机的运行参数包括驱动电机的转速、扭矩、电流和电压，所述车辆工况参数包括车速、里程、油耗和故障。
本发明还提出了一种新能源车辆整车匹配分析方法，所述新能源车辆整车匹配分析方法根据上述所述的新能源车辆整车匹配分析系统对车辆信息进行匹配分析，包括以下步骤：
通过对所述数据库内的信息数据进行分析，生成数据曲线图、发动机万有散点分布图、发动机万有特性频次分布图、牵引力特性频次分布图、发动机功率特性散点分布图、驱动电机/发电机工况效率分布图、驱动电机/发电机工况效率频次分布图、驱动电机/发电机系统工况效率分布图和复合工况分布图；
通过观察所述数据曲线图，分析判断所述新能源车辆的实际工况、驱动模式和驾驶状态；
通过观察所述发动机万有散点分布图，分析所述发动机的工况点分布趋势；
通过观察所述发动机万有特性频次分布图，对比所述发动机万有散点分布图，分析所述发动机的工况点准确分布频次；
通过观察所述牵引力特性频次分布图，分析各档位对应车速扭矩分布；
通过观察所述发动机功率特性散点分布图，分析所述发动机的功率特性分布；
通过观察所述驱动电机/发电机工况效率分布图，分析驱动电机/发电机的工况散点分布；
通过观察所述驱动电机/发电机工况效率频次分布图，分析所述驱动电机/发电机的工况频次分布；
通过观察所述驱动电机系统/发电机系统工况效率分布图，分析驱动电机系统/发电机系统的工况散点分布；
通过观察所述复合工况分布图，分析实时工况下发电机系统、驱动电机系统的工况点分布。
进一步地，通过所述可视化数据处理模块对所述数据曲线图、所述发动机万有散点分布图、所述发动机万有特性频次分布图、所述牵引力特性频次分布图、所述发动机功率特性散点分布图、所述驱动电机/发电机工况效率分布图、所述驱动电机/发电机工况效率频次分布图、所述驱动电机/发电机系统工况效率分布图和所述复合工况分布图进行图像显示。
通过使用本发明所述的新能源车辆整车匹配分析系统、数据采集方法及分析方法，对发动机的运行参数、发电机的运行参数、驱动电机的运行参数以及车辆工况等多方面内容进行分析计算，信息采集量大，分析结果更加符合实际车辆工况，根据特定实际工况条件下的动力系统节能优化方案，对整车控制器的系统软件重新进行参数调整、标定，使发电机系统、驱动电机系统工作点分布在最佳区域，达到经济、节能的目标。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为利用本发明实施例进行数据采集的流程图；
图2为利用本发明实施例进行动力系统工况分析的原理图；
图3为利用本发明实施例进行工况分析的流程图；
图4为利用本发明实施例进行工况分析得出的数据曲线图；
图5为利用本发明实施例进行工况分析得出的另一数据曲线图；
图6为利用本发明实施例进行工况分析得出的发动机万有散点分布图；
图7为利用本发明实施例进行工况分析得出的发动机万有特性频次分布图；
图8为利用本发明实施例进行工况分析得出的牵引力特性频次分布图；
图9为利用本发明实施例进行工况分析得出的发动机功率特性散点分布图；
图10为利用本发明实施例进行工况分析得出的驱动电机/发电机工况效率分布图；
图11为利用本发明实施例进行工况分析得出的驱动电机/发电机工况效率频次分布图；
图12为利用本发明实施例进行工况分析得出的驱动电机系统/发电机系统工况效率分布图；
图13为利用本发明实施例进行工况分析得出的复合工况分布图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1为利用本发明实施例进行数据采集的流程图。如图1所示，本发明实施例所述的新能源车辆整车匹配分析系统，用于新能源车辆，新能源车辆包括整车控制器、发动机、发电机和驱动电机，新能源车辆整车匹配分析系统包括嵌入式系统、远程数据接入服务器、数据处理服务器和计算机，其中，整车控制器用于采集发动机的运行参数、发电机的运行参数、驱动电机的运行参数以及车辆工况参数，嵌入式系统能够通过CAN总线收集整车控制器采集到的信息数据并能够通过GPRS将收集到的信息数据经移动网络上传至远程数据接入服务器，远程数据接入服务器用于将接收到的信息数据传输至数据处理服务器中并存储在数据库中，计算机能够访问数据处理服务器并对数据库内的信息数据进行分析。
如图1所示，连接在CAN总线上的嵌入式系统实时采集整车控制器发送到CAN总线上的发动机转速、扭矩、瞬时油耗，发电机转速、扭矩、电流、电压，驱动电机转速、扭矩、电流、电压及其它车辆工况(车速、里程、油耗、故障)等相关参数信息，并通过GPRS将采集的数据经移动网路上传到远程数据接入服务器，远程数据接入服务器将数据处理后传送到数据处理服务器并存储在数据库内。
其中，发动机的运行参数包括发动机的转速、扭矩和瞬时油耗，发电机的运行参数包括发电机的转速、扭矩、电流和电压，驱动电机的运行参数包括驱动电机的转速、扭矩、电流和电压，车辆工况参数包括车速、里程、油耗和故障。发动机的运行参数、发电机的运行参数和驱动电机的运行参数经过CAN总线发送到整车控制器上，经整车控制器汇总后再经由CAN总线发送至嵌入式系统中。
进一步地，计算机还包括可视化数据处理模块，计算机处理能够对数据库内的数据信息进行分析并通过可视化数据处理模块进行图像显示。
利用编制好的可视化数据处理模块，使用计算机访问数据处理服务器，对数据库内的数据进行数据分析，分析实际工况条件下发动机、发电机、驱动电机部件及系统的工作特性，做出该特定实际工况条件下的动力系统节能优化方案。
进一步地，新能源车辆整车匹配分析系统还包括车载在线数据采集显示设备，车载在线数据采集显示设备能够对车辆的数据信息进行采集，并通过移动网络传输至计算机中，并通过可视化数据处理模块进行图像显示分析。
进一步地，新能源车辆整车匹配分析系统还包括行车记录仪，行车记录仪用于采集车辆信息，并将采集后的车辆信息进行拷贝后传输至计算机中，并通过可视化数据处理模块进行图像显示分析。
本发明还提出了一种新能源车辆整车匹配数据采集方法，其流程图如图1所示，所述数据采集方法包括以下步骤：
利用整车控制器对发动机的运行参数、发电机的运行参数、驱动电机的运行参数以及车辆工况参数进行采集；
利用嵌入式系统通过CAN总线收集增程器控制器和整车控制器采集到的信息数据，并通过GPRS将收集到的信息数据经移动网络发送至远程数据接入服务器；
远程数据接入服务器将接收到的信息数据进行处理后发送至数据处理服务器，并存储在数据库内；
计算机访问数据处理服务器并对数据库内的信息数据进行分析。
其中，整车控制器采集到的信息数据为当日采集的秒级和实时数据，该秒级和实时数据经过清洗和分段后存储在数据库内。
本发明还提出了一种新能源车辆整车匹配分析方法，图2为利用本发明实施例进行动力系统工况分析的原理图，图3为利用本发明实施例进行工况分析的流程图，如图所示，该方法包括以下步骤：
通过对数据库内的信息数据进行分析，生成数据曲线图、发动机万有散点分布图、发动机万有特性频次分布图、牵引力特性频次分布图、发动机功率特性散点分布图、驱动电机/发电机工况效率分布图、驱动电机/发电机工况效率频次分布图、驱动电机/发电机系统工况效率分布图和复合工况分布图。
图4为利用本发明实施例进行工况分析得出的数据曲线图，图5为利用本发明实施例进行工况分析得出的另一数据曲线图，如图所示，附图中横坐标为时间，竖坐标为采集主要数据参数，通过观察数据曲线图，分析判断新能源车辆实际工况、驱动模式和驾驶状态。
图6为利用本发明实施例进行工况分析得出的发动机万有散点分布图，如图6所示，横坐标为发动机转速，竖坐标为发动机扭矩，通过观察发动机万有散点分布图，分析发动机工况点分布趋势。
图7为利用本发明实施例进行工况分析得出的发动机万有特性频次分布图，如7图所示，根据图4中的数据源，可实时计算呈现实际发动机工况区域频次，快速判断发动机实际工况点频次分布。通过观察发动机万有特性频次分布图，对比发动机万有散点分布图，分析发动机工况点准确分布频次。
图8为利用本发明实施例进行工况分析得出的牵引力特性频次分布图，如图8所示，横坐标为车速，竖坐标为发动机扭矩，通过观察牵引力特性频次分布图，分析各档位对应车速扭矩分布；
图9为利用本发明实施例进行工况分析得出的发动机功率特性散点分布图，如图9所示，横坐标为发动机转速，竖坐标为发动机功率，通过观察发动机功率特性散点分布图，分析发动机功率特性分布，可快速判断发动机工况点是否在单位质量燃油最大输出功率区域附近。
图10为利用本发明实施例进行工况分析得出的驱动电机/发电机工况效率分布图，如图10所示，横坐标为电机转速，竖坐标为电机功率，通过观察驱动电机/发电机工况效率分布图，分析驱动电机/发电机工况散点分布，可快速判断发电机、驱动电机实际工况是否在高效区域。
图11为利用本发明实施例进行工况分析得出的驱动电机/发电机工况效率频次分布图，如图11所示，横坐标为电机转速，竖坐标为电机功率，通过观察驱动电机/发电机工况效率频次分布图，分析驱动电机/发电机工况频次分布，可快速判断发电机、驱动电机实际工况点频次分布。
图12为利用本发明实施例进行工况分析得出的驱动电机系统/发电机系统工况效率分布图，如图12所示，横坐标为电机转速，竖坐标为电机功率，通过观察驱动电机系统/发电机系统工况效率分布图，分析驱动电机系统/发电机系统工况散点分布，可快速判断发电机系统、驱动电机系统实际工况是否在高效区域。
图13为利用本发明实施例进行工况分析得出的复合工况分布图，如图13所示，横坐标为转速，竖坐标为扭矩，通过观察复合工况分布图，分析实时工况下发动机系统、驱动电机系统的工况点分布，可快速优化匹配驱动电机和发动机动力，判断动力系统控制策略优化方向。
进一步地，计算机通过可视化数据处理模块对数据曲线图、发动机万有散点分布图、发动机万有特性频次分布图、牵引力特性频次分布图、发动机功率特性散点分布图、驱动电机/发电机工况效率分布图、驱动电机/发电机工况效率频次分布图、驱动电机/发电机系统工况效率分布图和复合工况分布图进行图像显示。
通过使用本发明所述的新能源车辆整车匹配分析系统、数据采集方法及分析方法，对发动机的运行参数、发电机的运行参数、驱动电机的运行参数以及车辆工况等多方面内容进行分析计算，信息采集量大，分析结果更加符合实际车辆工况，根据特定实际工况条件下的动力系统节能优化方案，对整车控制器的系统软件重新进行参数调整、标定，使发电机系统、驱动电机系统工作点分布在最佳区域，达到经济、节能的目标。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.新能源车辆整车匹配分析系统，用于新能源车辆，所述新能源车辆包括整车控制器、发动机、发电机及驱动电机，其特征在于，所述新能源车辆整车匹配分析系统包括嵌入式系统、远程数据接入服务器、数据处理服务器和计算机，其中，所述整车控制器用于采集发动机的运行参数、发电机的运行参数、驱动电机的运行参数以及车辆工况参数，所述嵌入式系统能够通过CAN总线收集所述整车控制器采集到的信息数据并能够通过GPRS将收集到的信息数据经移动网络上传至所述远程数据接入服务器，所述远程数据接入服务器用于将接收到的信息数据传输至所述数据处理服务器中并存储在数据库中，所述计算机能够访问所述数据处理服务器并对所述数据库内的信息数据进行分析。
2.根据权利要求1所述的新能源车辆整车匹配分析系统，其特征在于，所述计算机包括可视化数据处理模块，所述计算机能够对所述数据库内的信息数据进行分析并通过所述可视化数据处理模块进行图像显示。
3.根据权利要求2所述的新能源车辆整车匹配分析系统，其特征在于，还包括车载在线数据采集显示设备，所述车载在线数据采集显示设备能够对车辆的信息数据进行采集，并通过所述可视化数据处理模块进行图像显示分析。
4.根据权利要求2所述的新能源车辆整车匹配分析系统，其特征在于，还包括行车记录仪，所述行车记录仪用于采集车辆的信息数据，所述计算机能够读取采集后的信息数据并通过所述可视化数据处理模块进行图像显示分析。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的新能源车辆整车匹配分析系统，其特征在于，所述发动机的运行参数包括发动机的转速、扭矩和瞬时油耗，所述发电机的运行参数包括发电机的转速、扭矩、电流和电压，所述驱动电机的运行参数包括驱动电机的转速、扭矩、电流和电压，所述车辆工况参数包括车速、里程、油耗和故障。
6.新能源车辆整车匹配数据采集方法，所述数据采集方法根据权利要求1-5中任一项所述的新能源车辆整车匹配分析系统对车辆信息进行采集，包括以下步骤：
利用所述整车控制器对所述发动机的运行参数、所述发电机的运行参数、所述驱动电机的运行参数以及所述车辆工况参数进行采集；
利用所述嵌入式系统通过CAN总线收集所述整车控制器采集到的信息数据，并通过GPRS将收集到的信息数据经移动网络发送至所述远程数据接入服务器；
所述远程数据接入服务器将接收到的信息数据进行处理后发送至所述数据处理服务器，并存储在所述数据库内；
所述计算机访问所述数据处理服务器并对所述数据库内的信息数据进行分析。
7.根据权利要求6所述的新能源车辆整车匹配数据采集方法，其特征在于，所述整车控制器采集到的信息数据为当日采集的秒级和实时数据，所述秒级和实时数据经过清洗和分段后存储在所述数据库内。
8.根据权利要求6所述的新能源车辆整车匹配数据采集方法，其特征在于，所述发动机的运行参数包括发动机的转速、扭矩和瞬时油耗，所述发电机的运行参数包括发电机的转速、扭矩、电流和电压，所述驱动电机的运行参数包括驱动电机的转速、扭矩、电流和电压，所述车辆工况参数包括车速、里程、油耗和故障。
9.新能源车辆整车匹配分析方法，所述新能源车辆整车匹配分析方法根据权利要求1-5中任一项所述的新能源车辆整车匹配分析系统对车辆信息进行匹配分析，包括以下步骤：
通过对所述数据库内的信息数据进行分析，生成数据曲线图、发动机万有散点分布图、发动机万有特性频次分布图、牵引力特性频次分布图、发动机功率特性散点分布图、驱动电机/发电机工况效率分布图、驱动电机/发电机工况效率频次分布图、驱动电机系统/发电机系统工况效率分布图和复合工况分布图；
通过观察所述数据曲线图，分析判断所述新能源车辆的实际工况、驱动模式和驾驶状态；
通过观察所述发动机万有散点分布图，分析所述发动机的工况点分布趋势；
通过观察所述发动机万有特性频次分布图，对比所述发动机万有散点分布图，分析所述发动机的工况点准确分布频次；
通过观察所述牵引力特性频次分布图，分析各档位对应车速扭矩分布；
通过观察所述发动机功率特性散点分布图，分析所述发动机的功率特性分布；
通过观察所述驱动电机/发电机工况效率分布图，分析驱动电机/发电机的工况散点分布；
通过观察所述驱动电机/发电机工况效率频次分布图，分析所述驱动电机/发电机的工况频次分布；
通过观察所述驱动电机系统/发电机系统工况效率分布图，分析驱动电机系统/发电机系统的工况散点分布；
通过观察所述复合工况分布图，分析实时工况下发电机系统、驱动电机系统的工况点分布。
10.根据权利要求9所述的新能源车辆整车匹配分析方法，其特征在于，通过所述可视化数据处理模块对所述数据曲线图、所述发动机万有散点分布图、所述发动机万有特性频次分布图、所述牵引力特性频次分布图、所述发动机功率特性散点分布图、所述驱动电机/发电机工况效率分布图、所述驱动电机/发电机工况效率频次分布图、所述驱动电机/发电机系统工况效率分布图和所述复合工况分布图进行图像显示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180302 |
|
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