用于分析車輛的能效的系統和方法技術方案

本發明專利技術公開一種用于分析車輛的能效的系統，所述車輛具有至少一個驅動裝置，所述驅動裝置設定為通過能量轉換產生機械驅動力，其中所述系統具有：第一裝置，尤其是傳感器，所述第一裝置設定為用于檢測至少一個第一參數的第一數據記錄，所述第一參數適于表征所述車輛消耗的能量；第二裝置，尤其是傳感器，所述第二裝置設定為用于檢測至少一個第二參數的第二數據記錄，所述第二參數適于表征所述車輛所克服的行駛阻力；第三裝置，尤其是傳感器，所述第三裝置設定為用于檢測至少一個第三參數的第三數據記錄，所述第三參數適于表征所述車輛的至少一種行駛狀態；第一比較裝置，尤其是數據處理裝置的一部分，所述第一比較裝置設定為用于將所述第三數據記錄的值與預定的參數范圍相比較，所述參數范圍對應于至少一種行駛狀態；關聯裝置(8)，尤其是數據處理裝置的一部分，所述關聯裝置設定為用于將所述第一數據記錄的值和所述第二數據記錄的值與相應存在的至少一種行駛狀態關聯；以及處理裝置，尤其是數據處理裝置的一部分，所述處理裝置設定為用于基于所述第一數據記錄和所述第二數據記錄根據所述至少一種行駛狀態來確定至少一個表征所述車輛的能效的特征值。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于分析車輛的能效的系統和方法
本專利技術涉及用于分析車輛的能效的系統和方法，所述車輛具有至少一個驅動裝置，所述驅動裝置設定為通過能量轉換產生機械驅動力。此外，本專利技術還涉及用于分析車輛的車輛運行特性的方法。
技術介紹
不僅在能量費用升高的背景下為說服客戶購買而且在實現氣候保護的過程中強制減小車輛造成的環境負荷的背景下對于立法者而言，車輛的能效都越來越重要。就客戶方面來說，車輛資產的總費用的議題也越來越重要。附加地，純粹主觀標準如社會趨勢、社會接受度等以及尤其“積極的駕駛體驗”對于決定性的購買理由越發增強。因此，對展示純粹技術目標值如功率和燃料消耗的關注擴展了對積極的主觀客戶體驗(體驗“汽車”)的滿足。其中，客戶將車輛的特征和價值如設計、人體工程學、操作性、信息娛樂和輔助系統、安全感、排放、NVH舒適性、靈活性、功率、能效和和行駛性能以整體感受為車輛運行特性。從純粹技術方面來看，CO2法律當然是最主要的技術驅動者。未來的CO2或消耗車輛極限值(Verbrauchsflottengrenzwerte)在世界范圍內匯聚于持續降低的水平。這一方面要求具有高度靈活的部件的復雜驅動系統，但另一方面也造成強化個別化地匹配不同的邊界條件并且導致驅動系統多維度地多樣化(不同的能量載體、不同的電氣化程度、變化多樣性等)。未來，車輛的傳動系與整個的車輛環境(“所連接的動力傳動系”)聯網還允許運行策略最佳地與實際交通情況和環境條件尤其是地形匹配。車輛信息娛樂系統、輔助系統直至車輛間通信(Car2Car)或車輛對X通信(Car2X)的信息的豐富程度能夠實現事先已經計算許多場景并且這樣大大地擴寬優化水平。由此，未來的驅動系統的多樣的自由度可以明顯更大程度地用于減小能耗。然而，這造成了高度復雜的運行策略，同時開發開銷、校準開銷和尤其驗證開銷極大地升高。已驗證的是，與客戶滿意度有關的和為了滿足法律邊界條件的標準“能效”、“排放”、“駕駛性能”(英語：Driveability)和NVH舒適性(英語“Noise-Vibration-Harshness/噪聲-振動-粗糙度”)起著突出的作用。然而，這些列舉并非窮盡而是其他開頭所列舉的標準基于未來的發展而會越來越重要。EP0846945A2涉及一種用于分析車輛的行駛特性的方法。在執行如下步驟時，對車輛的行駛性能的檢驗可以在測試臺上以相對低的開銷進行：對實際車輛執行測量，以獲得關于行駛特性的測量變量、求導表示車輛的行駛性能的至少一個評估變量，作為一個或多個測量變量的函數，創建仿真模型以描述各個測量變量之間的相關性并且尤其根據一組預定的測量變量計算評估變量，所述測量變量不僅可在實際車輛上而且可以在測試臺上確定；并且根據仿真模型校準動態測試臺。US7,523,654B2涉及用于評估機械系統的NVH特征的方法和設備，該機械系統具有用于轉矩傳遞的總單元，該總單元具有用于驅動和傳動的組件，所述組件以驅動方式共同作用。DE102009048615A1涉及一種用于車輛的電子配置的方法，其中-與線路有關的行駛狀況針對要配置的車輛來確定，-仿真和量化基于該行駛狀況預期的車輛上的能量流，-根據在車輛中預期的能量流確定車輛的各個彼此兼容的功能塊，其中所述功能塊尤其描述了在相應的功能塊中包含的部件的能量特性，-將各個功能塊組合在一起并且創建與行駛狀況有關的子能量平衡性或總能量平衡性，-為了優化與行駛狀況有關的子能量平衡性或總能量平衡性和/或為了形成變型形式更換或代替各個功能塊，直至組合成對于所期望的行駛狀況而言能量高效的車輛。WO2014/062127A1涉及一種用于利用至少一個車輛的運行數據的系統，該系統具有：-收集裝置，該收集裝置設定為收集運行數據，其中所述運行數據包括關于曾如何使用至少一種車輛的信息；-計算裝置，該計算裝置設定為基于呈代表至少一種車輛的能耗矩陣形式的運行數據根據至少一個車輛的驅動系的轉矩和發動機轉速的函數來確定能耗c；-以及利用裝置，該利用裝置設定為利用能耗c。US2007/0112475A1涉及一種用于管理車輛的功率消耗的設備，該設備具有能量管理邏輯裝置，該能量管理邏輯裝置適于基于關于車輛的環境的信息、關于車輛的運行狀態的信息來計算針對該車輛發動機施加的功率，計算車輛的一個或多個控制輸出和一個或多個運行參數。US8571748B2涉及一種用于針對線路區段估算車輛的與牽引有關的運行參數的方法，其中該方法具有：-針對所述線路區段基于關于所述線路區段的信息來估算車輛的至少一個運行參數；-通過使用至少一個所估算的運行參數和至少一個特定于車輛的參數針對道路段來估計與牽引有關的運行參數，其中所述至少一個特定于車輛的參數通過如下方式確定：-在車輛運行期間，檢測行駛數據，以便確定多個車輛運行參數；-按預先確定的關系使用所述確定的車輛運行參數中的至少兩個，所述關系包含至少一個特定于車輛的參數；以及-根據代表至少兩個車輛運行參數和所述關系的行駛數據來確定至少一個特定于車輛的參數，-識別在針對多個車輛運行參數曾檢測到的行駛數據中的不同行駛階段，其中至少一個特定于車輛的參數針對車輛階段來確定，其中每個識別出的行駛階段關聯有一組特定于車輛的參數，所述參數由相應的行駛數據來確定，其中針對所有識別出的行駛階段曾確定的特定于車輛的參數被用于估計與牽引有關的運行參數。為了給消費者提供在能效方面的取向，從2011年12月1日起，關于用于乘用車的CO2標志的規定在聯邦德國付諸實施。自此，所展出的或供銷售或供租賃的車輛設置有在車輛上的相關的CO2的標簽，該標簽標識其能效等級。在車輛中關于車輛重量進行高低歸類。在此，在車輛的能效與車輛的排放之間存在直接的關系。為了按能效等級歸類車輛，在申請時間點通過車輛的重量來確定CO2排放的參考值。然而，根據歸入能效等級的歸類并不能獲得如下預測：為向前運動而注入車輛的能量多高效地被利用，和車輛的各個設備A如傳動系、轉向裝置、驅動裝置或還有輔助單元或其他對能效的影響因素有何貢獻。排放本身也受到越來越嚴的法律控制。在歐盟，首部統一的排放規定于1970年生效。那時，排放僅限于一氧化碳和碳氫化合物。1977年引入氧化氮作為附加受限的排氣內容材料。來自柴油發動機的顆粒(炭黑)的邊界值于1988年引入。對于載重車和大巴于1988年首次在歐洲范圍內確定了排放內容材料的邊界值。對于摩托車和助力車從1997年起在歐洲范圍內規定的排放邊界值。這些排放法規自此逐階段地強化。強化設計排放值的類型和高低和其持續的遵守。為了依照法律標準進行檢驗，代表消耗和排放的值在同樣標準化的行駛循環中被測試。數十年來，這對于在測試臺上對車輛進行認證測試時的排放確定而言是常用方法。在實驗室環境中，在溫度、燃料、測試循環或線路曲線的清楚的邊界條件情況下使發動機和車輛在最小廢氣排放和燃料消耗方面進行優化。利用改進的燃燒方法和使用合適的廢氣再處理，低于申請時間點時的所有法律排放限值。在申請時間點當時的新歐洲行駛循環持續總共1,180秒(大約20分鐘)。其由持續780秒的城市循環(城市條件)和持續400秒的越野循環(鄉村條件)組成。環境溫度在測量期間為20攝氏度到30攝氏度。冷起動條件、加速和減速被檢測并且相應地插值。根據標準化的行駛循本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于分析車輛(2)的能效的系統(1)，所述車輛具有至少一個驅動裝置(3)，所述驅動裝置設定為通過能量轉換產生機械驅動力，所述系統具有：第一裝置(4)，尤其是傳感器，所述第一裝置設定為用于檢測至少一個第一參數的第一數據記錄，所述第一參數適于表征所述車輛(2)消耗的能量；第二裝置(5)，尤其是傳感器，所述第二裝置設定為用于檢測至少一個第二參數的第二數據記錄，所述第二參數適于表征所述車輛(2)所克服的行駛阻力；第三裝置(6)，尤其是傳感器，所述第三裝置設定為用于檢測至少一個第三參數的第三數據記錄，所述第三參數適于表征所述車輛(2)的至少一種行駛狀態；第一比較裝置(7)，尤其是數據處理裝置的一部分，所述第一比較裝置設定為用于將所述第三數據記錄的值與預定的參數范圍相比較，所述參數范圍對應于至少一種行駛狀態；關聯裝置(8)，尤其是數據處理裝置的一部分，所述關聯裝置設定為用于將所述第一數據記錄的值和所述第二數據記錄的值與相應存在的至少一種行駛狀態關聯；以及處理裝置(9)，尤其是數據處理裝置的一部分，所述處理裝置設定為用于基于所述第一數據記錄和所述第二數據記錄根據所述至少一種行駛狀態來確定至少一個表征所述車輛(2)的能效的特征值。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.30 DE 102014006322.41.一種用于分析車輛(2)的能效的系統(1)，所述車輛具有至少一個驅動裝置(3)，所述驅動裝置設定為通過能量轉換產生機械驅動力，所述系統具有：第一裝置(4)，尤其是傳感器，所述第一裝置設定為用于檢測至少一個第一參數的第一數據記錄，所述第一參數適于表征所述車輛(2)消耗的能量；第二裝置(5)，尤其是傳感器，所述第二裝置設定為用于檢測至少一個第二參數的第二數據記錄，所述第二參數適于表征所述車輛(2)所克服的行駛阻力；第三裝置(6)，尤其是傳感器，所述第三裝置設定為用于檢測至少一個第三參數的第三數據記錄，所述第三參數適于表征所述車輛(2)的至少一種行駛狀態；第一比較裝置(7)，尤其是數據處理裝置的一部分，所述第一比較裝置設定為用于將所述第三數據記錄的值與預定的參數范圍相比較，所述參數范圍對應于至少一種行駛狀態；關聯裝置(8)，尤其是數據處理裝置的一部分，所述關聯裝置設定為用于將所述第一數據記錄的值和所述第二數據記錄的值與相應存在的至少一種行駛狀態關聯；以及處理裝置(9)，尤其是數據處理裝置的一部分，所述處理裝置設定為用于基于所述第一數據記錄和所述第二數據記錄根據所述至少一種行駛狀態來確定至少一個表征所述車輛(2)的能效的特征值。2.根據權利要求1所述的系統(1)，其特征在于，所述系統還具有：第四裝置(10)，尤其是接口，其設定為用于檢測所述至少一個特征值的額定值，尤其是基于車輛模型或參考車輛；第二比較裝置(11)，尤其是數據處理裝置的一部分，其設定為用于將所述特征值與額定值相比較用以確定評估；以及輸出裝置(12)，尤其是顯示裝置，其設定為用于輸出基于比較的評估。3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述系統還具有：選擇裝置(13)，尤其是數據處理裝置的一部分，其設定為用于確定至少一個設備A，在確定車輛(2)的能效的所述至少一個特征值時保持不考慮所述設備的能耗；以及第五裝置(14)，尤其是傳感器，其設定為用于檢測另一第二參數，所述另一第二參數表征所述至少一個設備A的能耗，其中，所述處理裝置(9)還設定為從車輛(2)的能耗中去除所述至少一個設備A的能耗。4.根據權利要求1至3之一所述的系統(1)，其特征在于，所述系統還具有存儲器裝置(25)，其設定為存儲一序列的行駛狀態，并且所述處理裝置(9)還設定為在確定所述特征值時考慮該序列的行駛狀態。5.根據權利要求1至4之一所述的系統，其特征在于，所述處理裝置(9)還設定為，修正第一數據記錄的值和第二數據記錄的值與所述至少一個預定義的行駛狀態的相關性，以便考慮信號傳播時間和/或至少一種用于檢測相應的數據記錄的測量介質至傳感器的傳播時間。6.一種用于分析車輛(2)的能效的方法(100)，所述車輛具有至少一個驅動裝置(3)，所述驅動裝置設定為通過能量轉換產生機械驅動力，所述方法具有如下工作步驟：檢測至少一個第一參數的第一數據記錄(101)，所述第一參數適于表征所述車輛(2)消耗的能量；檢測至少一個第二參數的第二數據記錄(102)，所述第二參數適于表征所述車輛(2)所克服的行駛阻力；檢測至少一個第三參數的第三數據記錄(103)，所述第三參數適于表征至少一種行駛狀態；將所述第三數據記錄的值與預定的參數范圍相比較(104)，所述參數范圍對應于至少一種行駛狀態；以及將所述第一數據記錄的值和所述第二數據記錄的值與相應存在的至少一種行駛狀態關聯(105)；以及基于所述第一數據記錄和所述第二數據記錄根據所述至少一種行駛狀態來確定至少一個表征所述車輛的能效的特征值(111)。7.根據權利要求6所述的方法(100)，其特征在于，所述方法還具有如下工作步驟：檢測所述至少一個特征值的額定值(113)，尤其是基于車輛模型或參考車輛；將所述特征值與額定值相比較(114)用以確定評估；以及輸出基于比較(114)的評估(115)。8.根據權利要求6或7所述的方法(100)，其特征在于，所述至少一個第二參數還適于表征所述車輛(2)的環境的地形。9.根據權利要求8所述的方法(100)，其特征在于，所述至少一個第二參數還表征運行狀態和/或車輛(2)的至少一個設備A、尤其是輔助單元、所述至少一個驅動裝置(3)、轉向裝置(16)或傳動系的能耗，和/或該方法(100)還具有如下工作步驟：確定所述至少一個設備A(106)，在確定...

【專利技術屬性】
技術研發人員：赫爾穆特·利斯特，彼得·舍格爾，京特·卡爾·弗拉伊德爾，埃里克·博格納，馬里奧·奧斯瓦德，
申請(專利權)人：AVL里斯脫有限公司，
類型：發明
國別省市：奧地利,AT