[發明專利]一種用于節能減排的多性能評價平臺與方法

在審

• 申請號: 202010502445.5
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111652512A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 徐元利;王秋童;張毓昕
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G07C5/08;G06K9/62;G06N3/12;G06N3/08;G06N3/04
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本發明涉及一種用于節能減排的多性能評價平臺與方法。所述評價平臺包括數據采集系統、數據庫系統、數據管理系統、模式識別系統、評價評分系統，其中，所述數據采集系統，用于采集駕駛員操作信息和汽車整車各路信號信息；所述數據庫系統，用于建立“人?車?路”全工況數據庫；所述數據處理系統，用于處理所采集的整車能耗水平評價指標數據，包括主成分特征參數的提取及降維；所述模式識別系統，用于實現基于“人?車?路”全工況模式自動識別；所述評價評分系統，用于基于駕駛工況、駕駛風格和駕駛路況三個維度進行評價。基于多目標性能優化的“人?車?路”全工況實時能量流管理平臺與評價方法能夠在動力性和經濟性的基礎上對車輛的品質進一步提升，更有效、更精確地實時車輛系統中運用和分析評價車輛的能耗水平，實現基于整車及動力總成的實時能量管理的評價及優化。

技術領域：

本發明涉及混合動力汽車的能量管理領域，尤其涉及一種用于節能減排的多性能評價平臺與方法。

背景技術：

動力經濟性、駕駛性和節能減排是目前商用車和乘用車技術開發的關鍵性能指標，為了解決能量管理分析存在實時性差、集成化低、評價工況不合理的問題，在駕駛員、汽車和道路環境組成的閉環控制系統下，采用動態規劃、模糊邏輯控制、解析法等能量管理優化方法，實現基于整車及動力總成的實時能量管理優化和評價。然而這些方法的不足之處是實時性較差和缺乏真正的在線解，并且在設計初期階段，一般假設整車的整個行駛工況為既定條件，可能會嚴重影響能量管理策略及性能的提升和執行過程。

發明內容：

鑒于上述分析，本發明的目的就是為了克服現有技術存在的缺陷而提供一種用于節能減排的多性能評價平臺與方法，基于多目標性能優化的“人-車-路”全工況實時能量流管理平臺與評價方法能夠在動力性和經濟性的基礎上對車輛的品質進一步提升，更有效、更精確地實時車輛系統中運用和分析評價車輛的能耗水平。本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明所述的一種用于節能減排的多性能評價平臺與方法具有以下優勢：利用主成分分析和聚類方法完成特征參數的降維，并實現了對車輛運行樣本數據庫的計算和準確的分類；基于多目標性能優化的車輛能耗水平進行評價；提出基于“人-車-路”和駕駛環境的典型用戶工況；在整車狀態下集成多類型傳感器實時同步采集硬件設備；搭建多性能目標優化的能量管理量產應用平臺，實現基于整車及動力總成的實時能量管理的評價和優化。

本發明的目的可以通過以下技術方案來是實現：

一種用于節能減排的多性能評價平臺，包括數據采集系統、數據庫系統、數據處理系統、模式識別系統和評價評分系統；

所述數據采集系統，用于采集駕駛員操作信息和汽車整車各路信號信息；

所述數據庫系統，用于建立“人-車-路”全工況數據庫；

所述數據處理系統，用于處理所采集的整車能耗水平評價指標數據，包括主成分特征參數的提取及降維；

所述模式識別系統，用于實現基于“人-車-路”全工況模式自動識別；

所述評價評分系統，用于基于駕駛工況、駕駛風格和駕駛路況三個維度進行評價，并且所有評分均采用10分制。

進一步的，所述數據采集系統使用的設備可以包括至少以下一種或者幾種的組合，包括三軸向加速度傳感器、電流傳感器、噪聲傳感器、位移傳感器(手動)、換擋手柄傳感器、油耗儀、數據采集系統硬件、陀螺儀、GPS、信號調理器、信號放大器、電源模塊、攝像頭、筆記本電腦，采集的汽車整車各路信號信息包括但不限于：車輛車速、發動機扭矩、發動機轉速、油門踏板開度、制動踏板開度、擋位、整車縱向加速度、節氣門開度、電池SOC、點火角、歧管壓力、燃油消耗量、發動機負荷。

進一步的，“人-車-路”全工況數據庫中的全工況包括法規工況和典型工況。

進一步的，提取車輛運行數據樣本中的特征參數具體包括利用主成分分析對原始數據進行標準化處理并計算主成分貢獻率來提取表征特征參數的k個主成分。