一種基于互聯網優化新能源汽車整車控制參數的系統及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及物聯網領域,提供一種基于互聯網采用雙CPU結構車輛電子控制單元、 手機和云平臺優化新能源汽車控制參數的方法。
【背景技術】
[0002] 新能源汽車的運行是由車輛電子控制單元EClXElectronicControl化it)控制, 所WECU中控制數據就決定了新能源汽車能否正常工作。換句話說,即使新能源汽車的機械 系統、電控系統完全正常,但控制數據不合適,將導致車輛可能完全無法運行,或是運行效 果達不到設計預期。因此,對于新能源汽車控制參數做出完整的"標定"(化libration),是 使新能源汽車處于良好工作狀態的重要環節。
[0003]現有的新能源汽車控制單元ECU的控制參數,簡稱"MAP"或"脈譜",在出廠時W數 組運種變量類型固化到ECU的FLASH區內。MAP是通過人工大量的實車行駛實驗進行標定得 到的數據。如果車輛不返廠進行重新標定,數據就無法更換,所W在車輛運行環境發生變 化、駕駛員駕駛習慣發生變化W及車輛狀態發生變化時,現有新能源汽車控制單元內的MAP 是無法進行相應調整的,運將導致效率降低、駕駛體驗變差甚至產生硬件損壞的現象。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于:針對現有技術的不足,提出一種基于互聯網采用雙CPU結構 ECU、手機與云平臺優化新能源汽車ECU控制參數的系統和方法,其中主CPU采用微控制器 MCU,從CPU采用數據處理器DSP并帶有WiFi模塊。
[000引該系統由ECU(Al)、手機(A2)和云平臺(A3)組成。
[0006] 其中ECU由主CPU(Ml)、從CPIKM2)及GPRS/GPS/藍牙集成模塊組成。所述主CP閑尋 MAP存儲在片上Flash單元中,分別通過兩個片上UART模塊與GPRS/GPS/藍牙集成模塊和從 CPU相連;所述GPRS/GPS/藍牙集成模塊外部留有SIM卡接口,內部嵌入TCP/IP協議找和藍牙 協議找,支持GSM標準的Attention指令集即AT命令。該集成模塊通過接收主CPU發送的AT 命令,實現GPRS通訊或GPS位置信息采集或藍牙通訊功能;所述從CPU內嵌WiFi模塊,負責數 據運算和WiFi通訊管理。從CPU通過UART串口獲取主CPU的工況參數,對工況參數進行運算 處理后生成新的MAP,通過UART串口將MAP發送到主CPU。從CPU中的WiFi模塊支持Station模 式和Direct模式,通過兩種模式切換,實現與云平臺和手機的通訊;手機通過WiFi或2G/3G/ 4G數據網絡與云平臺連接。
[0007]其中手機為市面上普通的智能手機,由車輛駕駛者持有,具有WiFi模塊、藍牙模塊 和ECU管理APP。所述WiFi模塊支持Direct模式,通過手機操作系統自帶界面將WiFi模塊設 置為Direct模式時實現手機與ECU通訊;所述藍牙模塊可設置為藍牙主設備,通過操作系統 自帶的捜索藍牙設備功能,實現手機與ECU的藍牙連接;所述ECU管理APP為手機軟件m下 簡稱手機APP),由客戶端界面、客戶端數據庫、通信管理、MAP優化算法四個功能模塊組成。 客戶端界面包括ECU的實時工況數據和歷史工況數據的顯示、ECU編號設置W及MAP優化開 啟按鈕。客戶端數據庫按照時間順序和先進先出原則,連續存儲車輛工況參數;通信管理模 塊負責與ECU和云平臺的數據收發處理。與ECU通信時,通信管理模塊負責協議的編碼和解 碼;與云平臺通信時,通信管理模塊負責數據庫接口的解釋;MAP優化算法模塊實現對工況 數據的分析與新MAP的生成。
[0008]其中云平臺為由云上網關、WCF服務器、網站服務器、云計算服務器、數據庫W及網 頁組成。所述云上網關負責與ECU之間通信數據的編碼和解碼,W及服務器域名和端口號的 固定;所述WCF服務器負責將云上網關解碼后的數據推送給網站服務器和數據庫,W及將網 站服務器的指令傳遞給云上網關;所述網站服務器維護網頁用戶數據庫,負責解釋網頁界 面命令,維護用戶與ECU之間關聯W及ECU及其參數與數據庫之間的關聯;所述云計算服務 器負責根據MAP優化模型實現對同一批次ECU的大量數據運算,根據運算結果生成MAP;所述 數據庫由工況參數數據庫和MAP數據庫組成。其中工況參數數據庫按照時間順序存儲ECU的 各工況參數,MAP數據庫存儲ECU出廠時固化的MAP W及當前使用的MAP;所述網頁實現ECU工 況數據和MAP顯示,歷史數據查詢時的時間范圍設置,MAP優化命令選擇等功能。
[0009]系統通信連接方式: 主CPU通過UART串口與從CPU通信連接;主CPU還通過UART串口與GPRS/GPS/藍牙集成模 塊連接;從CPU連接WiFi模塊采用WiFi Direct模式與手機連接,或采用WiFi Station模式 與云平臺連接;主CPU控制GPRS/GPS/藍牙集成模塊并通過藍牙與手機連接,或通過GPRS與 云平臺連接。
[0010] 控制參數MAP優化方法為: 在ECU中,并非所有的參數都需要進行動態優化與修正,因此通常MAP大小定義為化B,MAP數組中第一個字的高字節和低字節分別描述MAP的行數X和列數Y,主CPU獲取到新的MAP 時,查詢MAP的首字信息,然后在RAM區域中動態開辟大小等于料Y的字空間,最后將新的MAP 臨時存放到開辟的空間中,等待新的MAP覆蓋原來MAP后,釋放動態開辟的RAM空間。主CPU接 收到來自從CPU或GPRS/GPS/藍牙集成模塊發送的MAP時,首先在RAM區開辟與MAP實際相等 大小的空間,并將原有的MAP復制到RAM區,隨后擦除原有的MP,將新的MAP寫入到Flash中, 最后主CPU使用新的MAP。具體步驟為: (1化CU、手機APP和云平臺中將MAP所在的Flash地址作為優化參數下發的起始地址,并 根據MAP優化算法模型實現MAP生成的代碼; (2化CU的從CPU實時接收工況參數,根據優化代碼分析輸入控制與輸出反饋的效果,判 讀MAP優化的必要性。優化完成后,將優化結果通過UART發送給主CPU; (3化CU實時檢測與手機和云平臺的連接狀態,ECU在與手機和云平臺連接失敗的情況 下,不斷切換WiFi S化tion連接、WiFi Direct連接、GPRS連接和藍牙連接四種方式,選擇其 中一種與云平臺或手機建立連接; (4)設計人員在網頁上查看ECU在線狀態,根據需要點擊網頁界面上的MAP優化按鈕,云 計算服務器根據命令訪問并分析同一型號車輛的工況數據,生成通用的MAP,運些MAP通過 檢查后被發送到GPRS/GPS藍牙集成模塊或從CPU,由GPRS/GPS藍牙集成模塊或從CPU轉發給 主CPU; 巧)手機APP的客戶端界面上可W選擇下載云平臺優化MAP,手機APP通過訪問網絡數據 庫將云平臺的MAP數據庫復制到手機數據庫中,在與ECU建立通訊連接后,手機APP的客戶端 界面上還可W點擊優化MAP按鈕,手機執行MAP優化算法,并自動將優化后的MAP發送到 GPRS/藍牙集成模塊或從CPU,由GPRS/GPS藍牙集成模塊或從CPU轉發給主CPU。
[0011]本發明有益效果:本發明通過多種通訊方式,實現ECU中MAP參數優化,使得MAP參 數的重新標定不受車輛位置和時間限制,只需投入最小的人力、物力成本就可W實現。本發 明適用面廣,可拓展性強,靈活性高,配合手機軟件和電腦軟件使得操作者可W簡單、方便 的對MP參數的重新標定,使車輛始終保持高效率運行。
【附圖說明】
[0012] 圖1