基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法技术

本发明专利技术涉及基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法，包含以下步骤：根据采样频率，采样得到采集数据；如果刹车信号为“踩下”，则不保留本次采集的采集数据；否则，保留本次采集的采集数据；根据保留的采集数据计算被动油量；根据被动油量计算综合拐角；如果当前路面发生拐点，拐角计数器中加1；如果当前路面为水平面，则水平面计数器中加1；对综合拐角进行修正；对水平面计数器中的值为“1”之前的路谱进行转置操作，得到真实路谱图。本发明专利技术可以运用于汽车及动力总成新产品的开发中；比大气压力变化计算法更快；成本更低；只需根据拐角判断，抗干扰性强；相较现有技术简化了计算方法；车辆起步即可得到路谱；可以实现滚阻的实时修正。正。正。

【技术实现步骤摘要】
基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法


[0001]本专利技术涉及车辆路谱计算的
，具体地涉及基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法。

技术介绍

[0002]一般路谱的识别，其中涉及到高度，即海拔的计算有三种，一种是大气压力检测法，根据海拔高度增加气压减小的原理，依据大气压力变化的幅度来估算海拔；第二种是，根据车辆安装的卫星定位系统，比如GPS或者北斗等系统，来测量出当前的海拔；第三种是，根据车辆的动力学方程，计算出爬坡的坡度，继而算出高度。
[0003]现有技术的客观缺点在于：大气压力与海拔的关系，不是一个线性的，气压还与季节、空气湿度、气流或天气情况有关系，变化因素很大，并且海拔变化小的时候，气压识别不到，所以，海拔准确度不高；如果根据卫星信号定位的海拔，一是卫星信号测出海拔远远没有卫星定位的经度和纬度精确度高，测出的海拔高度准确度不高，并且受制于当地信号的强弱，或者是来自软件数据库里的海拔，但是数据库的海拔都是当地的平均海拔，不是车辆爬坡时的实时海拔高度，并且需要车辆安装卫星定位系统，局限性大；根据常规的车辆动力学方程，一个难题是，路是未知的，其中，风阻和车辆质量还算稳定，但是路面的滚阻，受地面路况，如国道、高速、土路等，以及轮胎胎压等影响，滚阻具有不确定性，通常做法是滚阻不变，以及遇到W形路面，基准参考系算出的坡度误差较大，离散度大。
[0004]对于第三种现有技术，典型如专利技术名称为“一种基于油量的车辆质量估算和坡度自动识别方法”，申请号为CN202011166590.7，公开号为CN112319481A即公开了以下技术手段：
[0005]一种基于油量的车辆质量估算和坡度自动识别方法，其包括步骤：
[0006]S1.车辆上电后，分别获取车辆无坡面时低速匀速、低速加速和高速匀速状态下的初始等距油量；上述等距油量为相同里程S下的累积油量。其中，里程S可标定。为防止车辆在停车时进行装卸货物，每次车辆重新上电后，均需重置初始等距油量。
[0007]S2.根据三个上述初始等距油量，基于能量守恒定律，对上述车辆进行质量估算，得到估算质量。
[0008]S3.获取当前的实时等距油量，根据上述估算质量和实时等距油量，进行坡度识别。
[0009]该现有技术不需要进行大量参数的获取和标定，仅实时获取车辆的实时等距油量，即可快速估算出车辆当前的质量和行驶路面的坡度，不仅过程简单，且估算质量和坡度的实时性和准确度高。
[0010]上述步骤S1中的分别获取车辆无坡面时低速匀速、低速加速和高速匀速状态下的初始等距油量，具体包括：
[0011]首先，根据车辆行驶中滚阻和风阻的影响因子，分别选取对应无坡面时低速匀速、低速加速和高速匀速状态的三个参考系。
[0012]然后，根据车辆的速度和加速度识别对应的参考系，获取上述参考系下的多个行车数据，并将上述行车数据中的等距油量作为上述参考系的样本数据。其中，由于发动机控制单元EECU可实时采集车辆的速度和加速度，因此，可以准确识别出当前行驶状态对应的参考系，进而采集当前的等距油量作为对应的参考系的样本数据。
[0013]最后，对同一参考系的多个样本数据进行筛选，并对筛选后的剩余样本计算平均值，作为该参考系的初始等距油量。
[0014]进一步地，将上述行车数据中的等距油量作为上述参考系的样本数据之前，还包括：对上述行车数据进行筛选。上述行车数据还包括油门开度变化速率、大气压力、档位和刹车。
[0015]对行车数据的筛选原则为：同一参考系下的油门开度变化速率和大气压力均不超过预设范围，且档位和刹车状态均相同。
[0016]上述低速匀速参考系对应的车速小于第一车速阈值、且加速度为零。上述低速加速参考系对应的初始车速小于第一车速阈值、且加速度不为零。上述高速匀速参考系对应的车速大于第二车速阈值、且加速度为零。其中，上述第二车速阈值大于第一车速阈值。可选地，第一车速阈值为30km/h，第二车速阈值为70km/h。
[0017]对同一参考系的多个样本数据进行筛选具体包括：删除上述样本数据中的最大值和最小值，随后即可将剩余的样本数据求取平均值。
[0018]上述步骤S2中，对上述车辆进行质量估算，具体包括：
[0019]首先，根据三个上述初始等距油量及其对应的车速，分别得到低速匀速、低速加速和高速匀速状态下的能量方程。
[0020]然后，根据三个上述能量方程，得到上述车辆的质量与整车综合效率的比值。
[0021]最后，根据上述整车综合效率和比值，计算上述估算质量。
[0022]在上述得到车辆的质量与综合效率的比值之后，还包括：根据上述比值判断车辆处于空载、半载或满载状态。
[0023]其中，当上述比值大于或等于第一比值阈值时，判断上述车辆为满载；当上述比值小于第一比值阈值且不小于第二比值阈值时，判断上述车辆为半载；当上述比值小于第二比值阈值时，判断上述车辆为空载。
[0024]可选地，上述空气密度根据获取的大气压力估算得到。
[0025]根据实际情况和本领域技术常识结合，车辆行驶过程中：
[0026]W风阻＝fac1
×
ρ
×
V2
×
S(2)
[0027]WRO＝fac2
×
Mg
×
S(3)
[0028]势能差ΔW2＝Mg
×
S(5)
[0029]在车辆正常运行时，发动机控制单元EECU预先选择三个参考系，以V0为低速匀速参考系下的车速，V3为高速匀速参考系下的车速，V1为低速加速参考系下的初始车速，V2为低速加速参考系下的最终车速，V12为低速加速状态下的平均车速。
[0030]然后，EECU获取当前发动机的油门开度变化速率、大气压力、档位、刹车、车速、加速度、里程、累积油量等数据，根据这些数据，分别筛选出三个参考系的样本数据。
[0031]筛选原则为：同一参考系下的油门开度变化速率和大气压力均不超过预设范围，且档位和刹车状态均相同，即在相同的等距里程S下，油门开度和大气压力均没有过大的变
化，且档位和刹车均保持不变。
[0032]对任一参考系的多个样本数据进行筛选，根据水平路面的占比高、以及水平路面等距油量比较低的分布特点，初始判断此时车辆处于水平路面，并扣除样本数据中的最小值和最大值，最终，筛选出不少于15个周期的采集样本，对筛选后的剩余样本计算平均值，将该平均值作为对应水平参考系下的初始等距油量。
[0033]对上述三个参考系的能量方程进行两两互减差值运算，即可得到车辆的估算质量。
[0034]此时，若仅需判断车辆处于空载、半载或满载状态，则仅需要计算车辆的质量与综合效率的比值，判断该比值大小即可。
[0035]以高速标载55吨为基准，当上述比值大于或等于5时，则判断上述车辆为满载。以半载35
‑
40吨为基准，当上述比值小于5，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法，其特征在于：包含以下步骤：S100.根据人工预设的采样频率，采样得到采集数据；所述采集数据包含瞬时油耗、车速、燃油消耗率、加速度、里程和刹车信号；然后根据所述刹车信号对本次采集的采集数据做如下操作：如果所述刹车信号为“踩下”，则不保留本次采集的采集数据；然后回到并再次执行S100；否则，保留本次采集的采集数据；根据采集的里程，触发等距距离计数器N
x
中加1；S200.根据保留的采集数据计算被动油量；S300.根据所述被动油量计算综合拐角；S400.根据所述综合拐角判断当前路面是否发生拐点；然后根据判断结果作出如下操作：如果当前路面发生了拐点，则拐角计数器n中加1，等距距离计数器N
x
清0；S500.判断当前路面是否为水平面；然后根据判断结果作出如下操作：如果当前路面为水平面，则将水平面标志置1，水平面计数器n0加1，其值初始化为0，同时，将等距距离累积计数器N清0；S600.对所述综合拐角进行修正；S700.对所述水平面计数器n0中的值为“0”的路谱进行转置操作，得到真实路谱图；所述真实路谱图即为路谱自动识别方法的最终结果。2.根据权利要求1所述的基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法，其特征在于：S100中采样得到采集数据的过程中，设置等距距离S为固定值，可标定，单位m,根据采集的里程，触发等距距离计数器N
x
中加1。3.根据权利要求2所述的基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法，其特征在于：S200中的所述被动油量按下式表达：其中：Q'
x
为被动油量；W
eng
为发动机输出功率，通过所述燃油消耗率计算得到；η为传动效率，根据车辆变速箱和后桥配置，是标准的，可标定；fac1为包含了风阻系数和迎风截面积的综合系数，通过整车实验获得标定值；S为所述等距距离；V为所述车速；M为车辆载重，通过所述加速度计算得到；V1为起始速度；V2为终点速度。4.根据权利要求3所述的基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法，其特征在于：S300中的所述综合拐角按下式表达：Q
x
‑1'*cosθ
x
+M*g*S*sinθ
x
＝Q
x
'其中：S为所述等距距离；θ
x
为综合拐角；g为重力加速度。5.根据权利要求4所述的基于被动油量分布计算拐点的路谱自动识别方法，其特征在于：S400中所述根据所述综合拐角判断当前路面是否发生拐点，具体包含以下步骤：S410.根据所述综合拐角的值作出如下判断：如果综合拐角的值大于2度，或综合拐角的值小于
‑
2度，且拐点前后的综合拐角均在
‑
2度～2度之间，并且拐点前后等距距离计数N
x
均超过了人工预设的拐点距离计数阈值，则判
定当前路面发生了拐点。否则，判定当前路面未发生拐点；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏徽，夏消消，谢文，陈玉俊，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：