一種基于gps的道路及車輛使用信息采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信息采集方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于GPS的道路及車輛使用信 息米集方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對重型商用車來講，在不同的工況下對各大總成的要求差別很大，如在高速公路 上變速器常用的擋位常為直接擋或超速擋，而在礦區(qū)里變速器常用擋位則在低擋區(qū)，且坡 度很大，港口牽引車則通常載重較大，坡度很小。因此，為提高整車的可靠性及大量采集到 該工況的信息及車輛使用信息，可進(jìn)而對車輛改進(jìn)設(shè)計和生產(chǎn)，可有效的提高車輛各總成 的可靠性。但是現(xiàn)有的車輛行駛中的工況信息無法進(jìn)行采集，影響了對于車輛后續(xù)的分析 和設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種通過對正常采集到坡度、發(fā)動機(jī)功 率、發(fā)動機(jī)扭矩等值進(jìn)而計算出速比、擋位、車重等信息，并通過GPS設(shè)備發(fā)送到企業(yè)監(jiān)控 平臺用于分析和設(shè)計的基于GPS的道路及車輛使用信息采集方法。
[0004] 本發(fā)明克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 本基于GPS的道路及車輛使用信息采集方法，包括如下步驟 a) 安裝于車輛上的GPS設(shè)備測得坡度信息i ; b) GPS設(shè)備從發(fā)動機(jī)ECU發(fā)出的CAN總線信息中獲得當(dāng)前發(fā)動機(jī)扭矩值T和當(dāng)前發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速； c) GPS設(shè)備通過從發(fā)動機(jī)ECU發(fā)出的CAN總線信息中獲得當(dāng)前發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速，并 通過將當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行比值得到當(dāng)前擋位變速器速比ig ; d) GPS設(shè)備從ABS發(fā)出的CAN總線信息中得到車速值U ?，并根據(jù)多次車速值計算當(dāng)前 車輛加速度值du/dt ; e) GPS 設(shè)備根據(jù)公式 TXigXi D Xnt/r=GXf+CdXA/2L15XU? XUff +GX i-6 XmXdu/dt計算出當(dāng)前車重G，式中i 〇為主減速器速比，n t為機(jī)械傳動系傳動 效率，r為輪胎半徑，f為滾動阻力系數(shù)，，Cd為空氣阻力系數(shù)，A為迎風(fēng)面積，S為汽車質(zhì) 量換算系數(shù)，m為正常質(zhì)量，GPS設(shè)備將計算得到的車重G發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺； f) GPS設(shè)備通過安裝在變速器上的副軸轉(zhuǎn)速傳感器獲得變速器制動器制動開始時的 副軸轉(zhuǎn)速《1和制動結(jié)束時的副軸轉(zhuǎn)速《2 ; g) GPS設(shè)備通過整車氣源氣壓傳感器獲得整車氣壓值P0 h) GPS 設(shè)備根據(jù)公式 ZX2X Ji XfXPOX (R3 -r 3 )/3=JrX (?l-?2)/t 計算變速器 制動器的摩擦系數(shù)f，式中Z為變速器制動器的摩擦面數(shù)，Jr為圓周率，R為變速器制動器 外圓半徑，r為變速器制動器內(nèi)圓半徑，Jr為變速器輸入軸的轉(zhuǎn)動慣量，t為制動時間，GPS 設(shè)備將計算得到的摩擦系數(shù)f發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。
[0005] 為了獲得用戶常用的擋位信息，上述GPS設(shè)備存儲汽車生產(chǎn)企業(yè)各種車型的變速 器類型以及每一變速器中各個擋位速比值，GPS設(shè)備將步驟c)中的當(dāng)前擋位變速器速比ig 與存儲的變速器各個擋位速比值進(jìn)行對比，判斷當(dāng)前變速器類型以及當(dāng)前擋位，并將其發(fā) 送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。
[0006] 為了獲得緩速器的制動信息，還包括GPS設(shè)備從緩速器E⑶中得到當(dāng)前緩速器的 制動扭矩值的步驟，GPS設(shè)備將緩速器制動扭矩發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是：設(shè)計人員在遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺獲得客戶經(jīng)常行車使用時的車重 值G，可以將其與車輛的額定載重值進(jìn)行比較，當(dāng)實際車重值G大于車輛額定載重值時，設(shè) 計人員可以對該環(huán)境下的客戶所需的車輛進(jìn)行強(qiáng)度改進(jìn)設(shè)計，以滿足該環(huán)境下車輛的正常 可靠使用。技術(shù)人員通過遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺獲得變速器制動器的摩擦系數(shù)，并將該摩擦系 數(shù)與變速器初始摩擦系數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)車輛行駛一段時間，且位于保修期內(nèi)，f小于變速器 初始摩擦系數(shù)時，技術(shù)人員需要對變速器制動器的強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以滿足變速器制動 器在保修期內(nèi)的使用可靠性。
【具體實施方式】
[0008] 下面對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0009] 本基于GPS的道路及車輛使用信息采集方法，包括如下步驟 安裝于車輛上的GPS設(shè)備測得坡度信息i。GPS設(shè)備從發(fā)動機(jī)ECU發(fā)出的CAN總線信 息中獲得當(dāng)前發(fā)動機(jī)扭矩值T和當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。GPS設(shè)備通過從發(fā)動機(jī)ECU發(fā)出的CAN 總線信息中獲得當(dāng)前發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速，并通過將當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn) 速進(jìn)行比值得到當(dāng)前擋位變速器速比ig。GPS設(shè)備從ABS發(fā)出的CAN總線信息中得到車速 值U "，并根據(jù)多次車速值計算當(dāng)前車輛加速度值du/dt。GPS設(shè)備根據(jù)公式TX igX i 〇 X nt/r=GXf+CdXA/21. 15XUffl XU" +GXi-S XmXdu/dt 計算出當(dāng)前車重 G，式中 i 〇 為主減速器速比，n t為機(jī)械傳動系傳動效率，r為輪胎半徑，f為滾動阻力系數(shù)，，Cd為空 氣阻力系數(shù)，A為迎風(fēng)面積，S為汽車質(zhì)量換算系數(shù)，m為正常質(zhì)量，GPS設(shè)備將計算得到的 車重G發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。設(shè)計人員在遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺獲得客戶經(jīng)常行車使用時的車 重值G，可以將其與車輛的額定載重值進(jìn)行比較，當(dāng)實際車重值G大于車輛額定載重值時， 設(shè)計人員可以對該環(huán)境下的客戶所需的車輛進(jìn)行強(qiáng)度改進(jìn)設(shè)計，以滿足該環(huán)境下車輛的正 ?？煽渴褂谩PS設(shè)備通過安裝在變速器上的副軸轉(zhuǎn)速傳感器獲得變速器制動器制動開始 時的副軸轉(zhuǎn)速和制動結(jié)束時的副軸轉(zhuǎn)速《 2。GPS設(shè)備通過整車氣源氣壓傳感器獲得 整車氣壓值 P〇。GPS 設(shè)備根據(jù)公式 ZX2X Ji XfXPOX (R3 -r 3 )/3=JrX (?l-?2)/t 計 算變速器制動器的摩擦系數(shù)f，式中Z為變速器制動器的摩擦面數(shù)，Jr為圓周率，R為變速 器制動器外圓半徑，r為變速器制動器內(nèi)圓半徑，Jr為變速器輸入軸的轉(zhuǎn)動慣量，t為制動 時間，GPS設(shè)備將計算得到的摩擦系數(shù)f?發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。技術(shù)人員通過遠(yuǎn)程企 業(yè)監(jiān)控平臺獲得變速器制動器的摩擦系數(shù)，并將該摩擦系數(shù)與變速器初始摩擦系數(shù)進(jìn)行比 較。當(dāng)車輛行駛一段時間，且位于保修期內(nèi)，f小于變速器初始摩擦系數(shù)時，技術(shù)人員需要 對變速器制動器的強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以滿足變速器制動器在保修期內(nèi)的使用可靠性。
[0010] GPS設(shè)備還可以存儲汽車生產(chǎn)企業(yè)各種車型的變速器類型以及每一變速器中各個 擋位速比值，GPS設(shè)備將步驟c)中的當(dāng)前擋位變速器速比ig與存儲的變速器各個擋位速 比值進(jìn)行對比，判斷當(dāng)前變速器類型以及當(dāng)前擋位，并將其發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。設(shè)計 人員可以通過遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺得知當(dāng)前車輛使用環(huán)境下，變速箱最常使用的是那幾個擋 位，可以有效針對這幾個常用擋位進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計，進(jìn)一步提高車輛的可靠性。
[0011] 還可以包括GPS設(shè)備從緩速器E⑶中得到當(dāng)前緩速器的制動扭矩值的步驟，GPS設(shè) 備將緩速器制動扭矩發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。由于緩速器針對不同檔位提供制動扭矩不 同，如果在某一擋位的制動扭矩值超過緩速器的額定扭矩值，則設(shè)計人員通過企業(yè)監(jiān)控平 臺獲得的信息即可對該車輛的緩速器重新設(shè)計，以防止緩速器頻繁損壞。當(dāng)某一擋位的制 動扭矩值小于緩速器額定扭矩值的25%時，說明此用戶環(huán)境下的車輛使用過程中緩速器的 選用過大，增加了制造成本，因此設(shè)計人員可以更換緩速器的選型。同時采集的緩速器制動 扭矩與可以與ABS發(fā)出的車速值進(jìn)行比對，如果在緩速器在100%叔叔制動扭矩時車速還在 加快，則需要設(shè)計人員設(shè)計更大制動力的緩速器，反之，則涉及小型的緩速器。
【主權(quán)項】
1. 一種基于GPS的道路及車輛使用信息采集方法，其特征在于：包括如下步驟 a) 安裝于車輛上的GPS設(shè)備測得坡度信息i ; b) GPS設(shè)備從發(fā)動機(jī)ECU發(fā)出的CAN總線信息中獲得當(dāng)前發(fā)動機(jī)扭矩值T和當(dāng)前發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速； c) GPS設(shè)備通過從發(fā)動機(jī)ECU發(fā)出的CAN總線信息中獲得當(dāng)前發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速，并 通過將當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行比值得到當(dāng)前擋位變速器速比ig ; d) GPS設(shè)備從ABS發(fā)出的CAN總線信息中得到車速值U ?，并根據(jù)多次車速值計算當(dāng)前 車輛加速度值du/dt ; e) GPS 設(shè)備根據(jù)公式 TXigXi β X nt/^GXf+CdXA/^l.lSXUff XUffl +GX i-δ XmX du/dt計算出當(dāng)前車重G，式中i 〇為主減速器速比，n t為機(jī)械傳動系傳動 效率，r為輪胎半徑，f為滾動阻力系數(shù)，，Cd為空氣阻力系數(shù)，A為迎風(fēng)面積，δ為汽車質(zhì) 量換算系數(shù)，m為正常質(zhì)量，GPS設(shè)備將計算得到的車重G發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺； f) GPS設(shè)備通過安裝在變速器上的副軸轉(zhuǎn)速傳感器獲得變速器制動器制動開始時的副 軸轉(zhuǎn)速ω1和制動結(jié)束時的副軸轉(zhuǎn)速ω2 ; g) GPS設(shè)備通過整車氣源氣壓傳感器獲得整車氣壓值PO h) GPS 設(shè)備根據(jù)公式 ZX2X π XfXPOX (R3 -r 3 )/3=JrX (ω1-ω2)Λ 計算變速器 制動器的摩擦系數(shù)f，式中Z為變速器制動器的摩擦面數(shù)，π為圓周率，R為變速器制動器 外圓半徑，r為變速器制動器內(nèi)圓半徑，Jr為變速器輸入軸的轉(zhuǎn)動慣量，t為制動時間，GPS 設(shè)備將計算得到的摩擦系數(shù)f發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS的道路及車輛使用信息采集方法，其特征在于：所 述GPS設(shè)備存儲汽車生產(chǎn)企業(yè)各種車型的變速器類型以及每一變速器中各個擋位速比值， GPS設(shè)備將步驟c)中的當(dāng)前擋位變速器速比ig與存儲的變速器各個擋位速比值進(jìn)行對比， 判斷當(dāng)前變速器類型以及當(dāng)前擋位，并將其發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于GPS的道路及車輛使用信息采集方法，其特征在于： 還包括GPS設(shè)備從緩速器ECU中得到當(dāng)前緩速器的制動扭矩值的步驟，GPS設(shè)備將緩速器 制動扭矩發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。
【專利摘要】本基于GPS的道路及車輛使用信息采集方法，通過GPS設(shè)備測得坡度信息i、當(dāng)前發(fā)動扭矩值T、當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、獲得當(dāng)前擋位變速器速比ig、車速值U、加速度值du/dt。并通過計算出當(dāng)前車重G，將計算得到的車重G發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。設(shè)計人員可以對該環(huán)境下的客戶所需的車輛進(jìn)行強(qiáng)度改進(jìn)設(shè)計，以滿足該環(huán)境下車輛的正?？煽渴褂?。GPS設(shè)備獲得副軸轉(zhuǎn)速ω1和制動結(jié)束時的副軸轉(zhuǎn)速ω2以及整車氣壓值P0。通過計算變速器制動器的摩擦系數(shù)f，GPS設(shè)備將計算得到的摩擦系數(shù)f發(fā)送至遠(yuǎn)程企業(yè)監(jiān)控平臺。使技術(shù)人員需要對變速器制動器的強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以滿足變速器制動器在保修期內(nèi)的使用可靠性。
【IPC分類】G07C5-08
【公開號】CN104751534
【申請?zhí)枴緾N201510103986
【發(fā)明人】曹文斌, 石紅云, 王軍, 楊建偉, 李文超, 吳立香, 營建, 李發(fā)有, 張永剛, 周德剛, 趙善析, 王穎穎, 任福臣, 陶磊
【申請人】中國重汽集團(tuán)濟(jì)南動力有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月11日