一种基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力性自动标定的系统和方法与流程

本发明涉及一种基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力性自动标定的系统和方法,属于新能源汽车的动力性自动标定技术领域。

背景技术：

目前，随着车辆的不断增加和功能的日益复杂和完善，对车辆进行标定的难度也变得越来越大，通过人工标定，工作量大、重复性劳动多，需要大量人力成本，而且硬件成本高，难以普及。另外人工标定长时间工作会导致注意力下降，效率低，而且对于数据的调整只能根据感觉，没有条理，计算大量数据时效率低、准确率差，无法记住大量数据，可能会出现记忆偏差。对于少量的车，人工标定可能比较省时省力，但是对于大量的车型和各种各样的平台，仅靠人工标定是不可能满足日益变化的需求的。

目前计算机技术已经非常发达，一般的计算机已经能够满足我们的计算需求。计算机运行速度快，出错率低，对于重复性的计算工作，其优势是人工计算远远无法与之比较，而且计算机能够存储大量数据，便于分析、存储、分析和迁移，复制的成本非常低，远少于培养一个标定人员的成本。另外可以根据需求自定义优化分析算法，灵活方便，能够快速从大量数据中寻找变量之间的关系，节省了大量人力成本和时间成本，提高工作效率。

所以为了解决人工标定困难的问题，亟需一种计算能力强大、便于移植、操作灵活简单、适应性强的动力性自动标定系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力性自动标定的系统和方法。

本发明的基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力学自动标定系统包括CCP标定装置、测量传感器、标定数据库、自动分析标定程序。所述CCP标定装置包括CAN网络分析仪和CCP标定软件，所述CCP标定装置用于对VCU进行标定和数据采集。所述测量传感器包括车速传感器、加速度传感器、倾角传感器、陀螺仪，所述测量传感器用来测量车速、加速度、坡度、转向角度的数据以便于对动力性进行分析计算。所述标定数据库包括标定数据采集数据库和标定数据优化数据库，所述标定数据采集数据库用于存储通过CCP或者CAN网络的数据以及传感器测量出的数据，所述标定数据优化数据库用于存储标定参数和参数所对应的性能数据。所述自动分析标定程序包括数据分析程序和标定参数优化程序，所述数据分析程序用于分析、计算采集数据库中的数据，并且将结果存入标定数据优化数据库，所述标定参数优化程序用于根据分析结果对标定参数进行优化。

本发明的基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力性自动标定的方法包括以下步骤：

1.根据标定动力性的类型，选择相应的计算分析程序和数据优化程序，并且安装相应的传感器，然后由计算机根据选择的类型计算出初始的数据，通过标定程序和CAN网络分析程序将数据写入VCU，然后由驾驶员按照特定工况进行行驶，再由VCU采集整车和传感器数据，上传给计算机，计算机对数据进行解析和存储，根据分析结果的变化趋势，计算出下一步的标定参数，一直到计算结果满足设定值为止。

2.CCP标定系统由CAN网络分析仪和CCP标定软件组成；所述的CAN网络分析仪用于采集CAN总线报文，并且通过USB数据传输给计算机或者由计算机根据命令解析成CAN报文，通过CAN网络分析仪发送到CAN总线上,所述的CCP标定软件根据CCP协议对数据进行解析，将其转换为CAN报文，然后对VCU中的变量进行标定，或者将VCU发出的报文进行解析，然后通过表格或者曲线的形式动态展示在计算机上。

3.CAN网络分析仪有多路CAN通道，能够同时对多路CAN网络的报文进行接收和发送，并且支持通道的选择和波特率的配置；所述的CAN网络分析仪内部有存储芯片，当报文数据过大时或者数据收发出现问题时，存储芯片能够缓存大量报文，尤其是在标定时，能够保证计算机下发的标定参数准确的写入VCU，避免数据丢失的现象。

4.CCP标定软件能够对A2L文件和DBC文件进行解析，支持Character、Curve、Map的标定和曲线数据的实时动态显示，根据CCP协议对报文进行解析和发送，另外软件通过数据下载后再次确认的方式保证标定数据的正确性。

5.测量传感器包括车速传感器、加速度传感器、倾角传感器，所述的测量传感器要求精度足够高且数据采集稳定，在恶劣的工况下也能够正常使用，所述测量传感器输出的数据类型包括数字量或者模拟量，由VCU进行采集，并且通过CCP协议统一发送给计算机。

6.标定数据库包括标定数据采集数据库和标定数据优化数据库；所述的标定数据采集数据库根据不同的标定类型分为多个表格，每个表格中根据需要定义的列数不同，存储的数据也不同；由于采集数据时无法保证数据是在同一时刻进行采集，所以需要对数据处理，将时间轴对齐后存储入数据库。所述的标定数据优化数据库中存储了实验时的标定数据、对应数据的计算分析结果和对结果进行优化的数据，优化数据库存储的内容和采集数据库中的内容相对应，是由数据分析程序根据采集到的数据进行分析、计算出来的结果。所述的标定数据优化数据库中的内容能够根据参数优化的方向进行选择，能够手动对数据进行调整，以便筛选不需要的数据。

7.自动分析标定程序包括数据分析程序和标定参数优化程序。所述的数据分析程序能够快速的从数据采集数据库中取出一条或者多条数据，根据编写好的算法，批量对数据进行计算和分析，并且能够将计算结果以曲线或者表格的形式显示出来，展示数据变化的趋势，以及和标定参数的关系，能够手动改变参数调整变量的变化范围，便于观察数据的变化规律，为标定参数的优化提供依据。所述的标定参数优化程序根据数据分析程序的结果，将数据写入标定数据优化数据库，并且根据分析结果自适应的对标定参数进行动态调整。参数的优化方法有固定步长法、二分法、切线法，能够手动选择优化方法或者同时使用多种方法对数据进行分析和优化，然后由标定程序再次将数据写入VCU进行下一轮测试。

以下为本发明涉及到的技术名词的解释：

VCU：整车控制器，用于对整车进行控制和驱动。

A2L文件：VCU的地址文件，用于描述变量的地址、类型、解析方式等内容。

DBC文件：CAN数据库文件，用于描述消息、信号等解析方式。

Character、Curve、Map：分别为一维、二维、三维标定量，区别是坐标轴数量不同，本质都是标定量。

本发明的优点是:应用本发明通过各种传感器测量出车速、加速度、坡度的数据和VCU中计算采集到的数据进行对比分析，将采集的数据存储入标定数据库，然后通过自动分析标定程序对数据进行计算，比如加速时间、加速度、载荷，然后通过标定参数优化程序对结果进行分析和优化，然后再由计算机将标定参数写入VCU，大大减少了标定的工作量和人工分析计算的时间，另外通过计算机进行自动标定，能够提高标定的准确性和效率。

附图说明

图1是本发明所述基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力性自动标定系统方法的自动标定流程框图；

图2是本发明所述基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力性自动标定系统方法的标定过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。本发明的基于CCP协议和传感器的新能源汽车动力性自动标定的方法包括以下步骤：

1.根据标定动力性的类型，选择相应的计算分析程序和数据优化程序，并且安装相应的传感器，然后由计算机根据选择的类型计算出初始的数据，通过标定程序和CAN网络分析程序将数据写入VCU，然后由驾驶员按照特定工况进行行驶，再由VCU采集整车和传感器数据，上传给计算机，计算机对数据进行解析和存储，根据分析结果的变化趋势，计算出下一步的标定参数，一直到计算结果满足设定值为止。

2.CCP标定系统由CAN网络分析仪和CCP标定软件组成；所述的CAN网络分析仪用于采集CAN总线报文，并且通过USB数据传输给计算机或者由计算机根据命令解析成CAN报文，通过CAN网络分析仪发送到CAN总线上,所述的CCP标定软件根据CCP协议对数据进行解析，将其转换为CAN报文，然后对VCU中的变量进行标定，或者将VCU发出的报文进行解析，然后通过表格或者曲线的形式动态展示在计算机上。

3.CAN网络分析仪有多路CAN通道，能够同时对多路CAN网络的报文进行接收和发送，并且支持通道的选择和波特率的配置；所述的CAN网络分析仪内部有存储芯片，当报文数据过大时或者数据收发出现问题时，存储芯片能够缓存大量报文，尤其是在标定时，能够保证计算机下发的标定参数准确的写入VCU，避免数据丢失的现象。

4.CCP标定软件能够对A2L文件和DBC文件进行解析，支持Character、Curve、Map的标定和曲线数据的实时动态显示，根据CCP协议对报文进行解析和发送，另外软件通过数据下载后再次确认的方式保证标定数据的正确性。

5.测量传感器包括车速传感器、加速度传感器、倾角传感器，所述的测量传感器要求精度足够高且数据采集稳定，在恶劣的工况下也能够正常使用，传感器输出的数据类型包括数字量或者模拟量，由VCU进行采集，并且通过CCP协议统一发送给计算机。

6.标定数据库包括标定数据采集数据库和标定数据优化数据库；所述的标定数据采集数据库根据不同的标定类型分为多个表格，每个表格中根据需要定义的列数不同，存储的数据也不同；由于采集数据时无法保证数据是在同一时刻进行采集，所以需要对数据处理，将时间轴对齐后存储入数据库。所述的标定数据优化数据库中存储了实验时的标定数据、对应数据的计算分析结果和对结果进行优化的数据，优化数据库存储的内容和采集数据库中的内容相对应，是由数据分析程序根据采集到的数据进行分析、计算出来的结果。所述的标定数据优化数据库中的内容能够根据参数优化的方向进行选择，能够手动对数据进行调整，以便筛选不需要的数据。

7.自动分析标定程序包括数据分析程序和标定参数优化程序。所述的数据分析程序能够快速的从数据采集数据库中取出一条或者多条数据，根据编写好的算法，批量对数据进行计算和分析，并且能够将计算结果以曲线或者表格的形式显示出来，展示数据变化的趋势，以及和标定参数的关系，能够手动改变参数调整变量的变化范围，便于观察数据的变化规律，为标定参数的优化提供依据。所述的标定参数优化程序根据数据分析程序的结果，将数据写入标定数据优化数据库，并且根据分析结果自适应的对标定参数进行动态调整。参数的优化方法有固定步长法、二分法、切线法，能够手动选择优化方法或者同时使用多种方法对数据进行分析和优化，然后由标定程序再次将数据写入VCU进行下一轮测试。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

以车速标定为例，首先确定标定数据的类型以及影响因素，车速对应的标定变量主要是输出轴转速和车速之间的换算关系，标定量为车速和输出轴转速的比值，测量量为输出轴转速和程序中的车速，初始参数设置为限定范围内的一个数，使用的传感器为车速传感器。

如图1所示，对车速进行自动标定时，如果不对初始参数进行设定，程序则会默认使用VCU中现有的参数。自动标定开始后驾驶员根据提示进行行驶，然后VCU会采集输出轴转速和车速传感器数据，并通过CCP协议发送到计算机，再由计算机存储入数据库。当行驶一定时间后，结束数据采集，然后数据分析程序会对采集到的车速、转速、计算出的车速进行分析，比较传感器采集的车速和计算出的车速的比值，以及采集的车速和输出轴转速的比值，然后标定参数优化程序会根据之前的标定参数和计算后的结果进行优化，得出新的标定量，再由标定程序将参数写入VCU，开始下一段测试。如果测试的结果仍然大于设定误差，参数优化程序会进一步对标定参数进行调整，直到数据的波动范围小于设定参数为止。

如图2所示，根据需要标定动力性的类型，选择相应的计算分析程序和数据优化程序，并且安装相应的传感器，然后由计算机根据选择的类型计算出初始的数据，通过标定程序和CAN网络分析程序将数据写入VCU，然后由驾驶员按照特定工况进行行驶，再由VCU采集整车和传感器数据，上传给计算机，计算机对数据进行解析和存储，根据分析结果的变化趋势，计算出下一步的标定参数，一直到计算结果满足设定值为止。ECU(Electronic Control Unit)即：电子控制单元,又称为车载电脑。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。