一種基于實時駕駛數(shù)據(jù)的油耗優(yōu)化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車節(jié)能駕駛技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于實時駕駛數(shù)據(jù)的油耗優(yōu)化系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國汽車保有量的逐年增加，每年要消耗大量的能源，同時汽車運行時還會 排放大量的大氣污染物，節(jié)能減排己成為我國應(yīng)對制約我國經(jīng)濟發(fā)展的能源問題和治理環(huán) 境污染的主要措施。為響應(yīng)節(jié)能減排，各個汽車制造商都在積極研發(fā)油耗優(yōu)化方法。
[0003] 車輛技術(shù)、道路條件以及汽車運用是影響汽車燃油消耗量的三大因素。其中汽車 的運用水平則是實現(xiàn)汽車較高的燃油經(jīng)濟性的保障。汽車駕駛?cè)藛T對車輛的操控是汽車運 用方面影響汽車燃油經(jīng)濟性關(guān)鍵環(huán)節(jié)，駕駛員以較少的汽車燃油消耗實現(xiàn)車輛空間位置安 全轉(zhuǎn)移的駕駛行為就是目前我們所倡導(dǎo)的汽車節(jié)能駕駛。
[0004] 研究表明，駕駛員駕駛習(xí)慣對汽車燃料經(jīng)濟性影響范圍達30%，一個魯莽的駕駛 員能將發(fā)動機、輪胎、流線設(shè)計、高效潤滑劑等車輛技術(shù)進步措施帶來的好處全部抹殺掉， 即使是在專業(yè)運輸車隊的駕駛員中，不同駕駛習(xí)慣也會導(dǎo)致汽車燃料消耗量相差2%_ 12%。在同樣條件下，用同樣的車，駕駛員的操作水平不同，油耗可相差15%_25%，即使是 同一駕駛員，只要稍加改進駕駛不合理的部分，也能見到明顯的節(jié)油效果。因此提高駕駛技 術(shù)，改善車輛行駛動態(tài)工況可以實現(xiàn)油耗的優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于實時駕駛數(shù)據(jù)的油耗優(yōu)化系統(tǒng)，該系 統(tǒng)通過采集實時駕駛數(shù)據(jù)，在車輛動態(tài)工況下，計算出通過優(yōu)化駕駛操作，能夠達到的最優(yōu) 油耗，從而幫助駕駛員改善駕駛行為，實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種基于實時駕駛數(shù)據(jù)的油耗優(yōu)化系統(tǒng)，包括車輛信號采集模塊、優(yōu)先級判斷模 塊和油耗優(yōu)化計算模塊；
[0008] 所述車輛信號采集模塊對車輛實時駕駛數(shù)據(jù)進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳送至 優(yōu)先級判斷模塊;優(yōu)先級判斷模塊對車輛信號進行優(yōu)先級判斷，并確定對何種工況進行油 耗優(yōu)化和計算;所述油耗優(yōu)化計算模塊根據(jù)判斷結(jié)果對各工況的實時油耗進行優(yōu)化計算。
[0009] 進一步，所述車輛信號采集模塊采集的實時駕駛數(shù)據(jù)包括發(fā)動機扭矩、發(fā)動機轉(zhuǎn) 速、車輛速度、車輛檔位、車輛加速度和實時油耗;發(fā)動機扭矩由發(fā)動機扭矩傳感器測量，經(jīng) 發(fā)動機控制器產(chǎn)生發(fā)動機扭矩信號，通過CAN總線傳輸給車載控制器;發(fā)動機轉(zhuǎn)速由發(fā)動機 轉(zhuǎn)速傳感器測量，經(jīng)發(fā)動機控制器產(chǎn)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，通過CAN總線傳輸給車載控制器； 車輛速度由車速傳感器測量，經(jīng)防抱死控制器處理產(chǎn)生車速信號，通過CAN總線傳輸給車載 控制器;車輛檔位由檔位傳感器測量，對于無變速器控制器的車型，由車載控制器直接采 集，對于有變速器控制器的車型，經(jīng)變速器控制器采集處理后通過CAN總線傳輸給車載控制 器;車輛加速度由加速度傳感器測量，由車載控制器直接采集;實時油耗由發(fā)動機控制器輸 出，經(jīng)過CAN總線傳輸給車載控制器。
[0010] 進一步，所述油耗優(yōu)化計算模塊對以下工況進行計算，包括加速工況油耗優(yōu)化計 算、超速工況油耗優(yōu)化計算、未及時換檔工況油耗優(yōu)化計算和怠速超時工況油耗優(yōu)化計算。
[0011] 進一步，各工況油耗優(yōu)化計算包括：
[0012] 加速工況油耗優(yōu)化計算：當(dāng)車輛加速度大于設(shè)定的加速度限值時，則以設(shè)定的加 速度限值行駛的工況作為基準工況計算優(yōu)化油耗;所述加速度限值是車速的函數(shù)，車速越 小，加速度限值越大；
[0013] 超速工況油耗優(yōu)化計算：當(dāng)車輛速度大于設(shè)定的速度限值時，則以設(shè)定的速度限 值行駛的工況作為基準工況計算優(yōu)化油耗;所述速度限值選擇方法:選取使百公里油耗最 小的車輛速度作為速度限值；
[0014] 未及時換檔工況油耗優(yōu)化計算：當(dāng)系統(tǒng)檢測到實際車速大于升檔車速限值且當(dāng)前 檔位為非最高檔位時，則以升檔后的車輛狀態(tài)為基準計算優(yōu)化油耗；當(dāng)檢測到實際車速小 于降檔車速限值時，則以降檔后的車輛狀態(tài)為基準計算優(yōu)化油耗；
[0015] 怠速超時工況油耗優(yōu)化計算：當(dāng)?shù)∷贂r間大于設(shè)定的怠速時間限值時，則將超出 怠速時間限值后產(chǎn)生的怠速油耗作為可優(yōu)化的油耗。
[0016] 進一步，所述優(yōu)先級判斷模塊按照以下方式進行判斷：
[0017] 當(dāng)系統(tǒng)檢測到車輛加速度大于設(shè)定的加速度限值時，則執(zhí)行所述加速工況油耗優(yōu) 化計算；
[0018] 當(dāng)系統(tǒng)檢測到車輛速度大于設(shè)定的速度限值時，則執(zhí)行所述超速工況油耗優(yōu)化計 算；
[0019] 當(dāng)系統(tǒng)檢測到車速大于升檔車速限值或小于降檔車速限值時，則執(zhí)行所述未及時 換檔工況油耗優(yōu)化計算；
[0020] 當(dāng)系統(tǒng)檢測到車輛怠速時間大于設(shè)定的怠速時間限值時，則執(zhí)行所述怠速超時工 況油耗優(yōu)化計算；
[0021] 當(dāng)系統(tǒng)檢測到車輛加速度大于設(shè)定的加速度限值且車輛速度大于設(shè)定的速度限 值時，則優(yōu)先執(zhí)行所述加速工況油耗優(yōu)化計算；
[0022] 當(dāng)系統(tǒng)檢測到車輛加速度大于設(shè)定的加速度限值且車速大于升檔車速限值時，或 者當(dāng)車輛加速度大于設(shè)定的加速度限值且車速小于降檔車速限值時，則優(yōu)先執(zhí)行所述加速 工況油耗優(yōu)化計算；
[0023] 當(dāng)系統(tǒng)檢測到車輛速度大于設(shè)定的速度限值且大于升檔車速限值時，或者當(dāng)車輛 速度大于設(shè)定的速度限值且小于降檔車速限值時，則優(yōu)先執(zhí)行所述未及時換檔工況油耗優(yōu) 化計算。
[0024] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明所述系統(tǒng)通過采集實時駕駛數(shù)據(jù)，對車輛動態(tài)工 況優(yōu)化控制，從而降低油耗，并達到節(jié)能減排的目的。
【附圖說明】
[0025] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行 說明：
[0026] 圖1為本發(fā)明油耗優(yōu)化計算模型圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明加速工況油耗優(yōu)化計算模型圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明加速度限值隨速度變化曲線圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明超速工況油耗優(yōu)化計算模型；
[0030] 圖5為本發(fā)明百公里油耗與車速的函數(shù)關(guān)系圖；
[0031 ]圖6為本發(fā)明未及時換檔工況油耗優(yōu)化計算模型；
[0032]圖7為本發(fā)明升降檔限值曲線圖；
[0033]圖8為本發(fā)明怠速超時工況油耗優(yōu)化計算模型圖。
【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0035] 本發(fā)明提供了一種基于實時駕駛數(shù)據(jù)的油耗優(yōu)化系統(tǒng)，主要針對加速工況，超速 工況，未及時換檔工況和怠速超時工況進行油耗優(yōu)化和計算，根據(jù)采集的車輛信號判定執(zhí) 行各工況的油耗優(yōu)化計算。
[0036] 車輛實時駕駛數(shù)據(jù)包括發(fā)動機扭矩、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛速度、車輛檔位、車輛加速 度和實時油耗。發(fā)動機扭矩由發(fā)動機扭矩傳感器測量，經(jīng)發(fā)動機控制器產(chǎn)生發(fā)動機扭矩信 號，通過CAN總線傳輸給車載控制器;發(fā)動機轉(zhuǎn)速由發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器測量，經(jīng)發(fā)動機控制 器產(chǎn)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，通過CAN總線傳輸給車載控制器;車輛速度由車速傳感器測量，經(jīng) 防抱死控制器處理產(chǎn)生車速信號，通過CAN總線傳輸給車載控制器;車輛檔位由檔位傳感器 測量，對于無變速器控制器的車型，由車載控制器直接采集，對于有變速器控制器的車型， 經(jīng)變速器控制器采集處理后通過CAN總線傳輸給車載控制器;車輛加速度由加速度傳感器 測量，由車載控制器直接采集;實時油耗由發(fā)動機控制器輸出，經(jīng)過CAN總線傳輸給車載控 制器。
[0037] 加速度限值、速度限值、升降檔速度限值和怠速時間限值由車載控制器直接采集 的車輛信號查表得到。其中，加速度限值的曲線示例如圖3所示，速度限值的曲線示例如圖5 所示，升降檔速度限值示例如圖7所示。
[0038] 首先，根據(jù)車載控制器采集到的車輛信號進行優(yōu)先級判斷，從而確定所要執(zhí)行的 油耗優(yōu)化計算，最終求得油耗優(yōu)化量。油耗優(yōu)化計算模型如圖1所示。
[0039] 當(dāng)車輛加速度大于設(shè)定的加速度限值時，車輛處于所述加速工況，執(zhí)行加速工況 油耗優(yōu)化計算。加速工況油耗優(yōu)化計算模型如圖2所示。油耗優(yōu)化的方法是以設(shè)定的加速度 限值為基準工況進行油耗優(yōu)化。該加速度限值是車速的函數(shù)，車速越小，加速度限值越大。 加速度限值與車速的關(guān)系示例如圖3所示。相關(guān)計算如下所示。 廠
[0040] Δ7(, = X Μ X ( 6- - a.ln)
[0041 ] Δ ω e = 〇
[0042] Teoptimal = Te-A Te
[0043] 〇 eoptimal-
[0044] Qoptimal - MAP(Teoptimal，〇 eoptimal )
[0045] Q=J[q(T)-q0ptimai(T)]dT
[0046] 式中：Δ ?>發(fā)動機扭矩變化量；
[0047] r-車輛輪胎半徑；
[0048] io-主減速器傳動比；
[0049] ig-變速器傳動比；
[0050] %-傳動效率；