本发明涉及拖拉机运行管控,具体是一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统。
背景技术:
1、传统的拖拉机主要采用柴油发动机作为动力源,虽然其动力性能较好,但油耗高、排放污染大,随着环保意识的增强和能源的日益紧张,对拖拉机的节能和环保性能要求越来越高,油电混合动力技术通过结合柴油机和电动机的优势,提高拖拉机的能源利用效率和环保性能;
2、目前在对油电混合拖拉机进行整车运行驱动控制时,不仅难以基于拖拉机运行状态和驾驶员操作意图以实现驱动智能控制,还难以对每次切换调整过程进行有效监测并合理评估切调性能状况,且无法全面综合评估油电混合拖拉机的运行质量以及时对油电混合拖拉机进行检查维修,不利于保证油电混合拖拉机的安全稳定且高效运行;
3、针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,解决了现有技术难以实现油电混合拖拉机的驱动智能控制,不能对每次切换调整过程进行有效监测并合理评估切调性能状况,且无法全面综合评估油电混合拖拉机的运行质量,不利于保证油电混合拖拉机安全稳定且高效运行的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,包括驱动监管平台、拖拉机运行状态监测模块、驾驶员操作意图监控模块、智能切换判断管控模块、拖拉机运行综评模块和机载预警端;拖拉机运行状态监测模块通过安装于拖拉机上的各种传感器,实时监测拖拉机的运行状态,并将拖拉机运行状态信息经驱动监管平台发送至智能切换判断管控模块;驾驶员操作意图监控模块通过监测驾驶员的操作,以判断驾驶员的操作意图,并将驾驶员操作意图判断信息经驱动监管平台发送至智能切换判断管控模块;
4、智能切换判断管控模块基于所接收的拖拉机运行状态信息和驾驶员操作意图判断信息并运用智能算法进行判断,以生成相应的驱动切换控制策略,基于驱动切换控制策略自动对油电混合拖拉机进行动力源的切换调整;
5、拖拉机运行综评模块从驱动监管平台获取到能量回判符号nk-1或nk-2以及消耗追判符号np-1或np-2,并通过切调归一化检测分析以获取到切调评判符号nq-1或nq-2;且将能量回判符号、消耗追判符号和切调评判符号进行交集分析,若得到nk-2∩np-2∩nq-2,则生成拖拉机综评合格信号;其余情况则生成拖拉机综评不合格信号,且将拖拉机综评不合格信号经驱动监管平台发送至机载预警端,机载预警端接收到拖拉机综评不合格信号时发出相应预警。
6、进一步的,拖拉机运行状态信息包括油电混合拖拉机在运行时的车速、发动机转速、负载以及地形状况信息,驾驶员操作意图判断信息包括驾驶员针对油门踏板、制动踏板、方向盘设备的动作信息。
7、进一步的,驱动监管平台与切调性能检测评估模块通信连接,在对油电混合拖拉机进行动力源的切换调整时,切调性能检测评估模块对切换调整过程进行监测,通过分析以生成切调合格信号或切调不合格信号,且将切调合格信号或切调不合格信号发送至驱动监管平台,驱动监管平台对切调合格信号的生成次数加一并存储或对切调不合格信号的生成次数加一并存储。
8、进一步的,切调性能检测评估模块的具体运行过程包括:
9、采集到智能切换判断管控模块生成驱动切换控制策略的时刻并将其标记为切调准备时刻,以及采集到完成相应切换调整的时刻并将其标记为切调结束时刻,将切调结束时刻与切调准备时刻进行时间差计算得到切调时长;将切调时长与预设切调时长范围进行数值比较,若切调时长未处于预设切调时长范围内,则生成切调不合格信号;
10、若切调时长处于预设切调时长范围内,则通过发送机平稳性检测分析以得到电动机切调稳异值和柴油机切调稳异值,并将切调时长与预设切调时长范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到切调时偏值,且将切调时偏值、电动机切调稳异值和柴油机切调稳异值进行数值计算得到切调性检值;将切调性检值与预设切调性检阈值进行数值比较,若切调性检值超过预设切调性检阈值,则生成切调不合格信号;若切调性检值未超过预设切调性检阈值,则生成切调合格信号。
11、进一步的,发送机平稳性检测分析的具体分析过程如下:
12、采集到切换调整过程中油电混合拖拉机中电动机和柴油机的扭矩变化曲线和功率变化曲线,在电动机的扭矩变化曲线和功率变化曲线上分别标记若干组检测点,且相邻两组检测点之间的时间间隔相同;将扭矩变化曲线上相邻两组检测点的扭矩数据进行差值计算得到扭矩差值,将功率变化曲线上相邻两组检测点的功率数据进行差值计算得到功率差值,将数值最大的扭矩差值和数值最大的功率差值进行加权求和计算得到电动机切调稳异值;同理获取到柴油机切调稳异值。
13、进一步的,驱动监管平台与拖拉机能量回收模块和能量回收评估模块均通信连接,在油电混合拖拉机的制动过程中,拖拉机能量回收模块将部分动能转化为电能并储存到油电混合拖拉机的电池中,且将能量回收信息经驱动监管平台发送至能量回收评估模块;能量回收评估模块基于单位时间内的能量回收信息对能量回收状况进行评估,通过分析以向其分配能量回判符号nk-1或nk-2,且将能量回判符号nk-1或nk-2发送至驱动监管平台进行存储。
14、进一步的,能量回收评估模块的具体运行过程包括:
15、获取到油电混合拖拉机在单位时间内的所有能量回收信息,能量回收信息包括对应制动过程油电混合拖拉机在开始制动时刻的速度与结束制动时刻的速度的差值以及所回收的电能数据,将开始制动时刻的速度与结束制动时刻的速度的差值定义为制动速降值,将制动速降值与所回收的电能数据进行比值计算得到对应制动过程的能量回收检测值;
16、将单位时间内的所有能量回收检测值进行求和计算并取均值以得到能量回收检析值,将能量回收检测值与预设能量回收检测阈值进行数值比较,若能量回收检测值超过预设能量回收检测阈值,则将对应能量回收检测值标记为异常回检值,将单位时间内异常回检值的数量与能量回收检测值的数量进行比值计算得到异回检占值;
17、将能量回收检析值与异回检占值进行数值计算得到能量回收评析值,将能量回收评析值与预设能量回收评析阈值进行数值比较,若能量回收评析值超过预设能量回收评析阈值,则向其分配能量回判符号nk-1;若能量回收评析值未超过预设能量回收评析阈值,则向其分配能量回判符号nk-2。
18、进一步的,切调归一化检测分析的具体分析过程如下:
19、采集到单位时间内切调合格信号的生成次数和切调不合格信号的生成次数并将其分别标记为切调合频值和切调异频值,将切调异频值与切调合频值的比值标记为切调异析值;将切调异频值和切调异析值进行数值计算得到切调检析值,将切调检析值与预设切调检析阈值进行数值比较,若切调检析值超过预设切调检析阈值,则向其分配切调评判符号nq-1;若切调检析值未超过预设切调检析阈值,则向其分配切调评判符号nq-2。
20、进一步的,驱动监管平台与行驶消耗追踪模块通信连接,行驶消耗追踪模块在单位时间内设定若干个检测时段,采集到对应检测时段内油电混合拖拉机在运行时所消耗的油电数据,以及采集到检测时段油电混合拖拉机的负载值和行驶距离值,将油电数据、负载值和行驶距离值进行数值计算得到拖拉机段析值,将拖拉机段析值与预设拖拉机段析值范围进行数值比较,若拖拉机段析值未处于预设拖拉机段析值范围内,则将对应检测时段标记为消耗追踪异表时段;
21、将单位时间内消耗追踪异表时段的数量与检测时段的数量进行比值计算得到消耗追评值,且将拖拉机段析值与预设拖拉机段析值范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到拖拉机段测值,将单位时间内的所有拖拉机段测值进行求和计算并取均值以得到拖拉机耗综值;
22、将消耗追评值与拖拉机耗综值进行数值计算得到拖拉机运耗值,将拖拉机运耗值与预设拖拉机运耗阈值进行数值比较,若拖拉机运耗值超过预设拖拉机运耗阈值,则向其分配消耗追判符号np-1;若拖拉机运耗值未超过预设拖拉机运耗阈值,则向其分配消耗追判符号np-2;且将消耗追判符号np-1或np-2发送至驱动监管平台进行存储。
23、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
24、1、本发明中,通过拖拉机运行状态监测模块实时监测拖拉机的运行状态,驾驶员操作意图监控模块通过监测驾驶员的操作以判断驾驶员的操作意图,智能切换判断管控模块基于拖拉机运行状态信息和驾驶员操作意图判断信息并运用智能算法进行判断,以生成相应的驱动切换控制策略,基于驱动切换控制策略自动对油电混合拖拉机进行动力源的切换调整,实现油电混合拖拉机整车运行驱动控制的智能管理,保证其运行效果;且通过拖拉机运行综评模块全面综合评估油电混合拖拉机的运行质量,在生成拖拉机综评不合格信号后及时对油电混合拖拉机进行检查维修,保证油电混合拖拉机的安全稳定且高效运行;
25、2、本发明中,通过切调性能检测评估模块对切换调整过程进行合理评估,能量回收评估模块基于能量回收信息进行能量回收性能状况的合理分析,行驶消耗追踪模块对油电混合拖拉机运行时的能源消耗表现状况进行有效分析,实现对油电混合拖拉机的全面化监测,能够为拖拉机运行综评模块的分析过程提供数据支持,以保证其分析结果的精准性。
1.一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,包括驱动监管平台、拖拉机运行状态监测模块、驾驶员操作意图监控模块、智能切换判断管控模块、拖拉机运行综评模块和机载预警端;拖拉机运行状态监测模块通过安装于拖拉机上的各种传感器,实时监测拖拉机的运行状态,并将拖拉机运行状态信息经驱动监管平台发送至智能切换判断管控模块;驾驶员操作意图监控模块通过监测驾驶员的操作,以判断驾驶员的操作意图,并将驾驶员操作意图判断信息经驱动监管平台发送至智能切换判断管控模块;
2.根据权利要求1所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,拖拉机运行状态信息包括油电混合拖拉机在运行时的车速、发动机转速、负载以及地形状况信息,驾驶员操作意图判断信息包括驾驶员针对油门踏板、制动踏板、方向盘设备的动作信息。
3.根据权利要求1所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,驱动监管平台与切调性能检测评估模块通信连接,在对油电混合拖拉机进行动力源的切换调整时,切调性能检测评估模块对切换调整过程进行监测,通过分析以生成切调合格信号或切调不合格信号,且将切调合格信号或切调不合格信号发送至驱动监管平台,驱动监管平台对切调合格信号的生成次数加一并存储或对切调不合格信号的生成次数加一并存储。
4.根据权利要求3所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,切调性能检测评估模块的具体运行过程包括:
5.根据权利要求4所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,发送机平稳性检测分析的具体分析过程如下:
6.根据权利要求2所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,驱动监管平台与拖拉机能量回收模块和能量回收评估模块均通信连接,在油电混合拖拉机的制动过程中,拖拉机能量回收模块将部分动能转化为电能并储存到油电混合拖拉机的电池中,且将能量回收信息经驱动监管平台发送至能量回收评估模块;能量回收评估模块基于单位时间内的能量回收信息对能量回收状况进行评估,通过分析以向其分配能量回判符号nk-1或nk-2,且将能量回判符号nk-1或nk-2发送至驱动监管平台进行存储。
7.根据权利要求6所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,能量回收评估模块的具体运行过程包括:
8.根据权利要求1所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,切调归一化检测分析的具体分析过程如下:
9.根据权利要求6所述的一种油电混合拖拉机整车运行驱动控制系统,其特征在于,驱动监管平台与行驶消耗追踪模块通信连接,行驶消耗追踪模块在单位时间内设定若干个检测时段,采集到对应检测时段内油电混合拖拉机在运行时所消耗的油电数据,以及采集到检测时段油电混合拖拉机的负载值和行驶距离值,将油电数据、负载值和行驶距离值进行数值计算得到拖拉机段析值,若拖拉机段析值未处于预设拖拉机段析值范围内,则将对应检测时段标记为消耗追踪异表时段;