面向工況開發(fā)的車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、目前我國還沒有根據(jù)道路交通實際情況而開發(fā)制定的“中國工況”。我國在輕、重型車的排放和油耗國標中一直是借鑒歐洲工況。綜合國內(nèi)的相關研究成果表明，我國在道路交通條件、城市路網(wǎng)、地理分布特征以及人們出行規(guī)律等方面與歐洲均存在差異。使用歐洲工況測試的油耗和排放與車輛實際道路上的油耗和排放差距較大，即試驗結果并不能反映汽車的實際油耗和排放水平。所以根據(jù)我國道路交通實際來開發(fā)我國的車輛典型行駛工況很有意義。工況開發(fā)的前提條件就是要獲取大量的車輛實際

2、行駛工況數(shù)據(jù)。因此，用于工況數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)是工況開發(fā)的重要工作之一。
　　論文首先梳理了面向工況開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。接著，在對國內(nèi)外工況開發(fā)方法進行歸納及工況特征對比的基礎之上，通過進行車輛在不同工況下轉鼓試驗的方式，從試驗的角度說明了車輛在不同工況下的排放差異性；進而闡述了開發(fā)符合我國實際道路條件的車輛典型行駛工況的必要性；通過對比分析的方法，明確了面向工況開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的三大特點，即參數(shù)種類、

3、采樣頻率和實時性；通過對輕型車CAN總線協(xié)議ISO15031車輛應用層的研究和解析，確定了采集參數(shù)的地址和解析方式，并確定了車輛瞬時油耗的計算公式；設計了面向工況開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體方案。然后，基于嵌入式開發(fā)的方法，搭建了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺；包括各功能模塊的介紹及接口電路的設計。進一步搭建了軟件開發(fā)環(huán)境，移植了μC/OS-II系統(tǒng)并建立了并行了子任務程序，包括GPS數(shù)據(jù)的接收和解析、CAN的初始化和報文發(fā)送與接收以及GPRS

4、的連接與數(shù)據(jù)發(fā)送。最后，進行了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計功能的驗證試驗。利用試驗車輛的轉鼓試驗對采集到的瞬時油耗進行了精度驗證，結果驗證了本文所采用的油耗計算模型的正確性。在實車測試中，對各功能進行了驗證。進一步研究了采樣頻率對行駛工況的特征的影響。通過分析不同采樣頻率采集的工況數(shù)據(jù)的度量，實現(xiàn)了對行駛工況特征的數(shù)值描述。結果表明采樣頻率對行駛工況的影響顯著；相比于速度，對加速度的影響更大；過小的采樣頻率會漏掉較大的加速度值，同時也會低估怠速和低