本發(fā)明涉及瞬態(tài)油門變工況駕駛性評價指標(biāo)的識別和評分方法。

背景技術(shù)：

高效節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用使得汽車的駕駛品質(zhì)降低。采取主觀評價方式評價汽車性能存在成本高，重復(fù)性差等問題，嚴(yán)重影響了整車的標(biāo)定周期。為了克服主觀評價方法存在的缺點(diǎn)，分析了駕駛性評價內(nèi)容的特點(diǎn)，將主觀評價系統(tǒng)改進(jìn)成客觀評價系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)客觀評估的前提是如何從大量的汽車性能參數(shù)中快速的獲取評價指標(biāo)以及將評價指標(biāo)和評價值之間建立合理的數(shù)學(xué)關(guān)系，因此解決這一問題是實(shí)現(xiàn)客觀評價的前提。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要解決從大量汽車性能參數(shù)獲取評價指標(biāo)的問題和評價指標(biāo)和評分關(guān)系問題，提供一種能夠?yàn)楹罄m(xù)客觀評價提供客觀評價指標(biāo)的指標(biāo)識別方法。

上述目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提出的一種穩(wěn)車速下的瞬態(tài)油門變工況駕駛性指標(biāo)識別算法，具體步驟如下：

(1)建立穩(wěn)態(tài)車速下的瞬態(tài)油門變工況測試規(guī)范，通過信號采集設(shè)備采集油門開度、加速度、車度、時間、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和檔位信息等汽車性能參數(shù)，具體為通過傳感器信號采集設(shè)備對穩(wěn)態(tài)車速下的低速小油門、低速中油門和低速高油門三種狀況進(jìn)行測試，所述測試為汽車以某一穩(wěn)定車速行駛一段時間后，瞬間踩下油門踏板，獲取汽車在瞬變過程中能夠表征動態(tài)變化的汽車性能參數(shù)；所述傳感器信號采集設(shè)備包括crio-9012控制器、ni-9215數(shù)據(jù)采集儀、ni-9862數(shù)據(jù)采集儀，crio-9012控制器通過ni-9215模擬信號采集模塊和ni-9862數(shù)字信號采集模塊獲取傳感器信號；通過ni-9215數(shù)據(jù)采集儀得到油門開度的汽車性能參數(shù)，通過ni-9862數(shù)據(jù)采集儀得到加速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、時間和檔位的汽車性能參數(shù)；

(2)離散化判斷，獲取最小工況單元的片段；

將步驟(1)ni-9215數(shù)據(jù)采集儀得到油門開度的數(shù)據(jù)，以及ni-9862數(shù)據(jù)采集儀得到加速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、時間和檔位的數(shù)據(jù)融合在一起，根據(jù)先驗(yàn)知識，通過判斷車速穩(wěn)定狀態(tài)的車速值和油門開度被觸發(fā)并保持在某一定值為最小工況片段的開始位置，油門開度從某一定值變化到0開度為最小工況片段的結(jié)束位置，最終得到最小工況片段；

(3)通過特征值的判別，獲取穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)油門的所有評價指標(biāo)值；

在步驟(2)獲得的完成識別穩(wěn)定車速和油門開度的獲取最小工況片段的基礎(chǔ)上，查找加速度達(dá)到0.05g時刻、加速度達(dá)到峰值的95％時刻、踏板執(zhí)行到目標(biāo)值時刻、加速度達(dá)到的最大值、踏板開始觸發(fā)時刻、加速度達(dá)到峰值時刻、油門踏板開始觸發(fā)時刻發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值、加速度達(dá)到峰值時刻發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值、踏板開始觸發(fā)時刻的開度值、踏板達(dá)到目標(biāo)時刻的油門開度值、加速度波峰值和加速度波谷值，將所有查找的數(shù)據(jù)作為特征值屬性集，通過對特征值屬性集中所有特征值進(jìn)行計算，以此來獲取穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)油門的所有評價指標(biāo)，所述評價指標(biāo)包括加速度變化率、加速度峰值、響應(yīng)時間、響應(yīng)延遲、轉(zhuǎn)速變化量、踏板變化率和反沖和高頻振蕩；

(4)根據(jù)步驟(3)得到的所有評價指標(biāo)值，建立評價指標(biāo)值和評價指標(biāo)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型；其中：加速度變化率、加速度峰值、轉(zhuǎn)速變化量和踏板變化率屬于正向指標(biāo)，評價指標(biāo)評分隨著評價指標(biāo)值的增大而增大；響應(yīng)時間、響應(yīng)延遲、反沖、高頻振蕩屬于負(fù)向指標(biāo)，評價指標(biāo)評分隨著指標(biāo)值的增大而減小。

本發(fā)明中，步驟(2)穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)油門的最小工況單元的片段滿足的條件為：

(1)穩(wěn)定的目標(biāo)車速的時間大于10s；

(2)瞬間踩下油門的時間小于0.1s；

(3)油門踏板踩到目標(biāo)后要持續(xù)5s以上或至峰值加速度；

(4)制動踏板和手剎在工況執(zhí)行期間完全松開；

(5)車在試驗(yàn)階段處于正向行駛狀態(tài)；

(6)檔位模式自動檔。

本發(fā)明路中，步驟(3)穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)油門在判別最小工況單元的基礎(chǔ)上特征值的判別條件為：

(1)油門踏板被觸發(fā)后第一次加速度達(dá)到0.05g時刻；

(2)油門踏板被觸發(fā)后第一次達(dá)到95％的最大加速度達(dá)到峰值時刻；

(3)油門踏板執(zhí)行到目標(biāo)油門值時刻和對應(yīng)目標(biāo)值；

(4)最小工況單元的片段內(nèi)加速度達(dá)到的最大值時刻和對應(yīng)最大值；

(5)油門踏板開始觸發(fā)時刻和對應(yīng)初始值；

(6)最小工況單元的片段內(nèi)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值的最大值和最小值；

(7)加速度達(dá)到最大值后的加速度波峰值和加速度波谷值。

本發(fā)明中，步驟(3)中評價指標(biāo)包括加速度變化率、加速度峰值、響應(yīng)時間、響應(yīng)延遲、轉(zhuǎn)速變化量、踏板變化率和反沖和高頻振蕩，其中：

加速度變化率為在穩(wěn)車速下的瞬態(tài)油門變工況過程中加速度達(dá)到0.05g時刻到汽車加速度達(dá)到峰值的95％時刻的變化量；

加速度峰值為踏板執(zhí)行到目標(biāo)值后加速度能達(dá)到的最大值；

響應(yīng)時間為在執(zhí)行工況內(nèi)，踏板開始觸發(fā)時刻到加速度達(dá)到峰值時刻所需的時間；

響應(yīng)延遲為踏板開始觸發(fā)時刻到加速度達(dá)到0.05g時刻所需時間；轉(zhuǎn)速變化量為油門踏板開始觸發(fā)時刻到加速度達(dá)到峰值時刻發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化大??；

踏板變化率為在踏板開始觸發(fā)到踏板達(dá)到目標(biāo)時間內(nèi)，踏板的變化；反沖為在穩(wěn)車速下的瞬態(tài)油門變工況內(nèi)達(dá)到加速度峰值到下一波谷的加速度變化大??；

高頻振蕩為在穩(wěn)車速下的瞬態(tài)油門變工況內(nèi)，在反沖現(xiàn)象后出現(xiàn)的加速度反復(fù)震蕩。

本發(fā)明中，所述數(shù)學(xué)關(guān)系模型包括：

(1)加速度變化率值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating1為加速變化率指標(biāo)值的評分；x1為加速變化率指標(biāo)值；a1，b1，c1，d1為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀加速變化率這一評價指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)；

(2)加速度峰值指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating2為加速度峰值指標(biāo)值的評分；x2為加速度峰值指標(biāo)值；a2，b2，c2為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀加速度峰值指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)；

(3)響應(yīng)延遲指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

rating3＝(a3-b3·log(x3))

其中，rating3為響應(yīng)延遲指標(biāo)值的評分；x3為響應(yīng)延遲指標(biāo)值；a3，b3為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀響應(yīng)延遲指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)；

(4)響應(yīng)時間指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

rating4＝a4·sin(b4·x4+c4)+d4·sin(e4·x4+f4)

其中，rating4為響應(yīng)時間指標(biāo)值的評分；x4為響應(yīng)時間指標(biāo)值；a4，b4，c4，d4，e4，f4為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀響應(yīng)時間指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)；

(5)轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating5為轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值與的評分；x5為轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值；a5，b5，c5，d5為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)；

(6)踏板變化率指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

rating6＝a6·exp(b6·exp(c6·x6))

其中，rating6為踏板變化率指標(biāo)值的評分；x6為轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值；a6，b6，c6為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀踏板變化率指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)；

(7)反沖指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating7為反沖指標(biāo)值的評分；x7為反沖指標(biāo)值；a7，b7，c7，d7，e7，f7為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀反沖指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。

(8)高頻振蕩指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating8為高頻振蕩指標(biāo)值的評分；x8為高頻振蕩指標(biāo)值；a8，b8，c8，d8，e8，f8為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀高頻振蕩指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。

本發(fā)明的有益效果在于：提出了一種同時考量發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)性能的測試規(guī)范，同時為整車駕駛性評估提出了一種能夠自動識別工況和指標(biāo)的方法，并建立了評價指標(biāo)與指標(biāo)值評分的關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)了對指標(biāo)值的預(yù)測評分，本發(fā)明主要服務(wù)于整車駕駛性開發(fā)過程的評估工作，能夠縮短開發(fā)周期，提供客觀量化的結(jié)果。

附圖說明

圖1為穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)工況指標(biāo)識別算法流程圖；

圖2為穩(wěn)車速瞬態(tài)給油工況。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的算法流程做進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：參見圖1至圖2，本發(fā)明一實(shí)施例的一種穩(wěn)車速的瞬態(tài)油門變工況駕駛性指標(biāo)識別算法，應(yīng)用在駕駛性客觀評價中如何在汽車性能中獲得客觀評價指標(biāo)的方法。包括

s1、穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)給油測試工況規(guī)范，通過信號采集設(shè)備采集油門開度、加速度、車度、時間、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位信息等汽車性能參數(shù)；；

其中包括所述穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)給油為汽車以某一穩(wěn)定車速行駛一段時間后，瞬間踩下油門踏板后，汽車本身會出現(xiàn)一系列的動態(tài)響應(yīng)。該工況測試的目的，是為了模仿車輛在正常道路行駛過程中，汽車在超車過程車的響應(yīng)性能和駕駛品質(zhì)的好壞；

所述測試工況為低速小油門、低速中油門、低速高油門；低速小油門定位為車速穩(wěn)在20km/h且大于10s后瞬間踩下油門踏板到40％；低速中油門為車速穩(wěn)在20km/h且大于10s后瞬間踩下油門踏板到60％；低速高油門為車速穩(wěn)在20km/h且大于10s后瞬間踩下油門踏板到80％；

所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括crio-9012控制器、ni-9215模擬信號采集模塊以及ni-9862數(shù)據(jù)信號采集模塊，ni-9215數(shù)據(jù)采集儀得到油門開度的數(shù)據(jù)，以及ni-9862數(shù)據(jù)采集儀得到加速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、時間和檔位；

所述采集的汽車性能參數(shù)包括油門開度、加速度、車度、試驗(yàn)時間、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位信息；

s2、離散化判斷，獲取最小單元的工況片段；

所述將加速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、時間、油門開度和檔位等不同傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，根據(jù)穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)工況的特點(diǎn)，在滿足1)穩(wěn)定的目標(biāo)車速的時間大于10s；(2)瞬間踩下油門的時間小于0.1s；(3)油門踏板踩到目標(biāo)后要持續(xù)5s以上或至峰值加速度；(4)制動踏板和手剎在工況執(zhí)行期間完全松開；(5)車在試驗(yàn)階段處于正向行駛狀態(tài)；(6)檔位模式自動檔情況下以目標(biāo)車速、油門踏板信號為工況開始執(zhí)行點(diǎn)，根據(jù)先驗(yàn)知識通過判斷車速穩(wěn)定狀態(tài)的車速值和油門開度被觸發(fā)并保持在某一定值為最小工況片段的開始位置，油門開度從某一定值變化到0開度為最小工況片段的結(jié)束位置，最終得到最小工況片段；

s3設(shè)備采集的汽車性能參數(shù)特征值的判別計算，得到穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)油門的所有評價指標(biāo)；

所述特征值判別在完成識別穩(wěn)定車速和油門開度的獲取最小工況片段的基礎(chǔ)上，查找加速度達(dá)到0.05g時刻、加速度達(dá)到峰值的95％時刻、踏板執(zhí)行到目標(biāo)值時刻、加速度達(dá)到的最大值、踏板開始觸發(fā)時刻、加速度達(dá)到峰值時刻、加速度達(dá)到0.05g時刻、油門踏板開始觸發(fā)時刻發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值、加速度達(dá)到峰值時刻發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值、踏板開始觸發(fā)時刻的開度值、踏板達(dá)到目標(biāo)時刻的油門開度值、加速度波峰值、加速度波谷值等特征值屬性集。所述評價指標(biāo)包括加速度變化率、加速度峰值、響應(yīng)時間、響應(yīng)延遲、轉(zhuǎn)速變化量、踏板變化率、反沖和高頻振蕩；

所述穩(wěn)態(tài)車速下瞬態(tài)油門在判別最小工況單元的基礎(chǔ)上特征值的判別條件為：

(1)油門踏板被觸發(fā)后第一次加速度達(dá)到0.05g時刻；

(2)油門踏板被觸發(fā)后第一次達(dá)到95％的最大加速度達(dá)到峰值時刻；

(3)油門踏板執(zhí)行到目標(biāo)油門值時刻和對應(yīng)目標(biāo)值；

(4)最小工況單元的片段內(nèi)加速度達(dá)到的最大值時刻和對應(yīng)最大值；

(5)油門踏板開始觸發(fā)時刻和對應(yīng)初始值；

(6)最小工況單元的片段內(nèi)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速值的最大值和最小值；

(7)加速度達(dá)到最大值后的加速度波峰值和加速度波谷值。

所述評價指標(biāo)及評價指標(biāo)計算公式包括：

加速度變化率為在執(zhí)行工況過程中加速度達(dá)到0.05g時刻到汽車加速度達(dá)到峰值的95％時刻的加速度變化；

agradient＝0.95·max(da/dt)(1)

其中a為踏板開始觸發(fā)到加速度峰值過程的縱向加速度，t為踏板開始觸發(fā)到加速度峰值過程的對應(yīng)時間。

加速度峰值為踏板執(zhí)行到目標(biāo)值后加速度達(dá)到的最大值；

apeak＝amax-amin(2)

其中amax為踏板開始觸發(fā)到加速度峰值過程的最大縱向加速度，amin為踏板開始觸發(fā)到加速度峰值過程的最小縱向加速度。

響應(yīng)時間為在執(zhí)行工況內(nèi)，踏板開始觸發(fā)時刻到加速度達(dá)到峰值時刻所需的時間；

trt＝tp-ti(3)

其中，tp為踏板開始觸發(fā)時刻，ti為縱向加速度達(dá)到峰值的時刻。

響應(yīng)延遲為踏板開始觸發(fā)時刻到加速度達(dá)到0.05g時刻所需時間；

△t＝tp-t0.05g(4)

其中，tp為踏板開始觸發(fā)時刻，t0.05g為縱向加速度從開始觸發(fā)油門踏

板到縱向加速度達(dá)到0.05g時刻。

轉(zhuǎn)速變化量為油門踏板開始觸發(fā)時刻到加速度達(dá)到峰值時刻發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化大??；

△ω＝ωmax-ωmin(5)

其中，ωmax為油門踏板開始觸發(fā)到加速度達(dá)到峰值過程中轉(zhuǎn)速達(dá)到的最大值；ωmin為油門踏板開始觸發(fā)到加速度達(dá)到峰值過程中轉(zhuǎn)速達(dá)到的最小值。

踏板變化率為在踏板開始觸發(fā)到踏板達(dá)到目標(biāo)時間內(nèi)，踏板的變化；

其中，pf為目標(biāo)油門踏板行程量；pi為穩(wěn)定車速時所需要的油門踏板行程量。

反沖為在執(zhí)行工況內(nèi)達(dá)到加速度峰值到下一波谷的加速度變化大??；

akick＝apmax-apmin(7)

其中，apmax為加速度峰值后的第一個局部峰值；apmin為加速度峰值后的第一個局部峰值后的第一個波谷。

高頻振蕩為在執(zhí)行工況內(nèi)，在反沖現(xiàn)象后出現(xiàn)的加速度反復(fù)震蕩。

其中，apmax-i為反沖過后震蕩的局部最大值；apmin-i為反沖過后震蕩的局部最小值。

s4、所述評價指標(biāo)值和評價指標(biāo)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型包括：

加速度變化率值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating1為加速變化率指標(biāo)值的評分；x1為加速變化率指標(biāo)值；a1，b1，c1，d1為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀加速變化率這一評價指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。

加速度峰值指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating2為加速度峰值指標(biāo)值的評分；x2為加速度峰值指標(biāo)值；a2，b2，c2為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀加速度峰值指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。

響應(yīng)延遲指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

rating3＝(a3-b3·log(x3))(11)

其中，rating3為響應(yīng)延遲指標(biāo)值的評分；x3為響應(yīng)延遲指標(biāo)值；a3，b3為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀響應(yīng)延遲指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。響應(yīng)時間指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

rating4＝a4·sin(b4·x4+c4)+d4·sin(e4·x4+f4)(12)

其中，rating4為響應(yīng)時間指標(biāo)值的評分；x4為響應(yīng)時間指標(biāo)值；a4，b4，c4，d4，e4，f4為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀響應(yīng)時間指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating5為轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值與的評分；x5為轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值；a5，b5，c5，d5為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。

踏板變化率指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

rating6＝a6·exp(b6·exp(c6·x6))(14)

其中，rating6為踏板變化率指標(biāo)值的評分；x6為轉(zhuǎn)速變化量指標(biāo)值；a6，b6，c6為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀踏板變化率指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。

反沖指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating7為反沖指標(biāo)值的評分；x7為反沖指標(biāo)值；a7，b7，c7，d7，e7，f7為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀反沖指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。

高頻振蕩指標(biāo)值與對應(yīng)評分的數(shù)學(xué)關(guān)系模型

其中，rating8為高頻振蕩指標(biāo)值的評分；x8為高頻振蕩指標(biāo)值；a8，b8，c8，d8，e8，f8為模型預(yù)先根據(jù)車輛客觀高頻振蕩指標(biāo)值和主觀評分確定的系數(shù)。