零部件热老化性能评估方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及汽车零部件性能评估领域，尤其涉及一种零部件热老化性能评估方法、装置、设备及介质。

背景技术

由于各种车辆设计因素，如，越来越严格的燃油经济性和排放要求等，发动机舱和下车体之间的布置越来越紧凑，排气热源温度越来越高，进而导致发动机舱和下车体之间的环境温度越来越高。处于该环境温度下的非金属零部件可能因超温严重而缩短使用寿命，甚至发生烧坏失效问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种零部件热老化性能评估方法、装置、计算机设备及存储介质，以有效合理评估零部件的热害风险，减少热害性能过度设计，降低整车成本。

一种零部件热老化性能评估方法，包括：

获取指定车型的车载数据，以及所述指定车型所在地域的气象数据；所述车载数据包括整车工作点数据和用户驾驶数据；

对所述整车工作点数据进行聚类分析，获得等效行车工况；对所述用户驾驶数据进行统计分析，获得驾驶时长；对所述气象数据进行区域统计分析，获得气温分布数据；

基于所述等效行车工况、所述气温分布数据和所述驾驶时长配置第一整车试验，获取所述第一整车试验的第一试验结果；

根据所述第一试验结果生成零部件的温度分布数据；

通过预设热老化性能评估模型处理所述温度分布数据，生成所述零部件在所述指定车型的热老化性能数据。

一种零部件热老化性能评估装置，包括：

数据获取模块，用于获取指定车型的车载数据，以及所述指定车型所在地域的气象数据；所述车载数据包括整车工作点数据和用户驾驶数据；

数据分析模块，用于对所述整车工作点数据进行聚类分析，获得等效行车工况；对所述用户驾驶数据进行统计分析，获得驾驶时长；对所述气象数据进行区域统计分析，获得气温分布数据；

整车试验模块，用于基于所述等效行车工况、所述气温分布数据和所述驾驶时长配置第一整车试验，获取所述第一整车试验的第一试验结果；

零部件温度模块，用于根据所述第一试验结果生成零部件的温度分布数据；

热老化评估模块，用于通过预设热老化性能评估模型处理所述温度分布数据，生成所述零部件在所述指定车型的热老化性能数据。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述零部件热老化性能评估方法。

一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述零部件热老化性能评估方法。

上述零部件热老化性能评估方法、装置、计算机设备及存储介质，通过车载数据和气象数据分析出的数据设置第一整车试验，获得贴近用户实际使用场景的第一试验结果，然后经过预设热老化性能评估模型对第一试验结果中的零部件的温度分布数据进行综合评估，可有效合理评估零部件的热害风险，减少热害性能过度设计，有利于减少不必要的热保护方案，降低整车开发设计成本和重量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中零部件热老化性能评估方法的一流程示意图；

图2是本发明一实施例中某地区的气温分布情况；

图3是本发明一实施例中零部件在等效行车工况下的温度分布情况；

图4是本发明一实施例中零部件热老化性能评估装置的一结构示意图；

图5是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一实施例中，如图1所示，提供一种零部件热老化性能评估方法，包括如下步骤S10-S50。

S10、获取指定车型的车载数据，以及所述指定车型所在地域的气象数据；所述车载数据包括整车工作点数据和用户驾驶数据。

可理解地，可以选取某一车型作为指定车型，获取该车型的车载数据。在此处，车载数据可以是经过数据清理的乘用车OBD数据(On-Board Diagnostics，车载自动诊断系统)。可通过车载TBox采集乘用车OBD数据。经过数据清理，可以清除乘用车OBD数据中的无效数据。车载数据包括指定车型所有车辆全年的驾驶数据，可保证车辆性能统计特征的完整性。车载数据根据使用用途可以分出整车工作点数据和用户驾驶数据。其中，整车工作点数据包括车速和行驶功率等。可以根据整车工作点数据识别发动机工作状态，然后根据发动机工作状态去除乘用车OBD数据中的无效数据(包括异常数据)。用户驾驶数据主要涉及用户的驾驶时长。

指定车型所在地域可以根据实际需要设置，如可以是全国，也可以是某一些省份。气象数据可以是该地域的所有历史气象数据。

S20、对所述整车工作点数据进行聚类分析，获得等效行车工况；对所述用户驾驶数据进行统计分析，获得驾驶时长；对所述气象数据进行区域统计分析，获得气温分布数据。

可理解地，对整车工作点数据进行聚类分析，可以得到多个聚类中心，这些聚类中心代表用户驾驶习惯的工况。对这些聚类中心进行等效处理，可以获得等效行车工况。

对用户驾驶数据进行统计分析，获得用户每日的驾驶时长。在一示例中，非网约车用户每日驾驶时长≤2小时的发生率为99.78％，此时，驾驶时长可以是2小时。

对气象数据按区域进行统计分析，获得各个区域的气温分布数据，如广东省的气温分布数据。气温分布数据包括每天的最高温度。在此处，气温分布数据可以选取历史温度最高的年份的气温数据。例如，某地2021年的气温是自1959年以来最高的一年，故取2021年每日的最高气温代表当天最高温度进行气温分布统计，形成气温分布数据。如图2所示，图2为某地区的气温分布情况。

S30、基于所述等效行车工况、所述气温分布数据和所述驾驶时长配置第一整车试验，获取所述第一整车试验的第一试验结果。

S40、根据所述第一试验结果生成零部件的温度分布数据。

可理解地，在获得等效行车工况、气温分布数据和驾驶时长之后，可以根据这些参数配置第一整车试验的试验条件。由于试验条件与地区环境条件近似，可以提高第一整车试验的第一试验结果的准确性。在此处，第一整车试验可以是真实道路试验，也可以是仿真试验。第一整车试验的目的在于获取零部件的温度分布数据。

相较于车载数据，第一试验结果包含了更多的测试数据，如零部件的温度分布数据。在此处，零部件可以指车辆上容易发生热老化的零部件，如非金属零部件(橡胶制品等)。不同工况下，零部件的温度一般存在差异。零部件的温度分布数据为预设温度区间在零部件的温度数据中的分布占比。温度分布数据可以反映零部件在不同工况下的温度。如图3所示，图3为零部件在等效行车工况下的温度分布情况。

S50、通过预设热老化性能评估模型处理所述温度分布数据，生成所述零部件在所述指定车型的热老化性能数据。

可理解地，不同温度下，零部件的热老化性能存在差异。因而，可以根据阿累尼乌斯公式和加速因子理论构建预设热老化性能评估模型，分析零部件的温度分布数据，进而获得零部件在指定车型的热老化性能数据。用于评估热老化性能数据的性能指标可以根据实际需要进行设置。例如，零部件为发动机右悬置橡胶时，用于评估热老化性能数据的性能指标可以是拉伸强度和拉断伸长率。可以将性能指标衰减至50％的时间设置为该零部件的热老化寿命。

本实施例通过车载数据和气象数据分析出的数据设置第一整车试验，获得贴近用户实际使用场景的第一试验结果，然后经过预设热老化性能评估模型对第一试验结果中的零部件的温度分布数据进行综合评估，可有效合理评估超温零部件的热害风险，减少热害性能过度设计，有利于减少不必要的热保护方案，降低整车开发设计成本和重量。

可选地，步骤S20中，即所述对所述整车工作点数据进行聚类分析，获得等效行车工况，包括：

S201、对所述整车工作点数据进行K均值聚类分析，获得多个聚类中心；

S202、根据所述多个聚类中心确定所述等效行车工况；所述等效行车工况包括多个工况以及各个工况的时间占比；所述工况与至少一个聚类中心对应。

可理解地，可以对整车工作点数据进行K均值聚类分析，获得多个聚类中心。K均值聚类(k-means)是一种基于样本集合划分的聚类算法。K均值聚类将样本集合划分为k个子集，构成k个类，将n个样本分到k个类中，每个样本到其所属类的中心距离最小，每个样本仅属于一个类。一个聚类中心可以代表一种用户驾驶习惯的工况。对多个聚类中心进行等效处理，可以获得等效行车工况。等效行车工况包括多个工况以及各个工况的时间占比。例如，等效行车工况包括低速、中速、中高速和高速工况等，以及各个工况的时间占比。

本实施例可以获得等效行车工况，使用等效行车工况进行第一整车试验，可以提高第一整车试验的第一试验结果的可信度。

可选地，步骤S202之后，即所述根据所述多个聚类中心确定所述等效行车工况之后，还包括：

S203、基于所述等效行车工况配置第二整车试验，获取所述第二整车试验的第二试验结果；

S204、从所述第二试验结果提取第一发动机水温；从所述车载数据提取第二发动机水温；

S205、比对所述第一发动机水温与所述第二发动机水温，获得比对结果；

S206、若所述比对结果为近似，则判定所述等效行车工况可用。

可理解地，第二整车试验目的在于验证等效行车工况是否可用。在此处，第一整车试验和第二整车试验可以是同一试验，但两者试验目的存在差异。第一整车试验目的在于获取零部件的温度分布数据，进而计算零部件的热老化寿命。第二整车试验则用于验证等效行车工况是否与车载数据(用户实际使用场景)相符。同样的，第二整车试验可以是仿真试验，也可以是真实道路试验。

在此处，可通过第二整车试验获得第二试验结果，并从第二试验结果提取第一发动机水温。同时，从车载数据提取第二发动机水温。对第一发动机水温与第二发动机水温，获得比对结果。比对结果包括近似和不近似两种。若比对结果为近似，说明等效行车工况可以较好模拟用户实际使用场景，可以判定等效行车工况可用。若比对结果为不近似，说明等效行车工况无法模拟用户实际使用场景，判定等效行车工况不可用。若等效行车工况不可用，则需要重新调整等效行车工况中各工况的分布比例。

本实施例通过两种发动机水温的比对，可以进一步验证等效行车工况的可用性。

可选地，步骤S205，即所述比对所述第一发动机水温与所述第二发动机水温，获得比对结果，包括：

S2051、获取与所述第二发动机水温关联的温度区间；

S2052、计算处于所述温度区间内的所述第一发动机水温在所述第一发动机水温中的占比；

S2053、若所述占比大于预设阈值，则所述比对结果为近似。

可理解地，第二发动机水温包括车载数据中的多个发动机水温，可以先求取所有发动机水温的平均值和或中位值，然后再根据平均值和或中位值设置关联的温度区间。第一发动机水温包括第二试验结果中的多个发动机水温。可以计算处于温度区间内的第一发动机水温在第一发动机水温中的占比。若占比大于预设阈值，则比对结果为近似。若占比小于或等于预设阈值，则比对结果为不近似。在此处，预设阈值可以根据实际需要进行设置。

本实施例通过温度区间的比对，可以更好地评估等效行车工况是否与用户实际使用场景近似。

可选地，步骤S20中，即所述对所述气象数据进行区域统计分析，获得气温分布数据，包括：

S207、从所述气象数据中提取指定地区的区域日最高温数据；

S208、计算预设气温区间在所述区域日最高温数据的分布占比，生成所述气温分布数据。

可理解地，指定地区可以根据实际需要进行划分，如可以是某一省份，也可以是某个更大的区域，如华南地区。区域日最高温数据可以指定地区中某个中心城市的日最高温数据。在此处，日最高数据为全年数据。预设气温区间(单位：℃)可以根据实际需要进行设置，如可以是≤5、[5,10)、[10,15)、[15,20)、[20,25)、[25,30)、[30,35)、[35,40)、[40,45)。

在一示例中，如图2所示，某地区年平均温度＞25℃，日最高温度30℃以上占比最大。考虑到车型销售占比大因素，选择某地区的中心城市的全年气温分布生成气温分布数据，该数据可覆盖该地区99.3％区域。

本实施例通过气温分布数据可以计算出与指定地区相符的零部件的热老化性能。

可选地，所述热老化性能数据包括热老化寿命；

所述预设热老化性能评估模型，包括：

其中，L为所述热老化寿命；

L

p

AF

可理解地，零部件的热老化性能数据包括热老化寿命。零部件温度分布可以表示为p

零部件的热老化特性曲线可表示为：

其中，L为零部件的热老化寿命；

T为开尔文温度，单位K；

M为化学反应量；零部件的原始化学反应量为M

E

当T为常数时，零部件从t

对于高温老化加速因子，在正常温度T

根据上述公式结合不同温度T

其中，L为所述热老化寿命；

L

p

AF

本实施例通过预设热老化性能评估模型可以求解出零部件的热老化寿命。

可选地，步骤S50之后，即所述通过预设热老化性能评估模型处理所述温度分布数据，生成所述零部件在所述指定车型的热老化性能数据之后，还包括：

S60、判断所述热老化性能数据是否符合预设质保要求；

S70、若所述热老化性能数据不符合预设质保要求，则根据预设优化措施处理所述零部件。

可理解地，预设质保要求可以根据实际需要进行设置，如可以是保证两年或保质三年等。若热老化性能数据不符合预设质保要求，则根据预设优化措施处理零部件。预设优化措施包括但不限于提升材料耐温性能、增加隔热罩、降低机舱温度和优化流场。若热老化性能数据符合预设质保要求，则不需要对零部件进一步优化。

在此处，热老化性能数据存在区域差异。例如，地区A和地区B的气温差异较大，同一车型的零部件在这两个地区的热老化性能数据是存在差异的。因而，可能出现同一零部件，在地区A的热老化性能数据符合预设质保要求，而在地区B的热老化性能数据不符合预设质保要求。此时，可仅针对地区B的零部件进行优化。

本实施例通过预设质保要求的评估，可以有效对零部件的地区性能进行局部优化，有利于降低零部件的实施成本。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在一实施例中，提供一种零部件热老化性能评估装置，该零部件热老化性能评估装置与上述实施例中零部件热老化性能评估方法一一对应。如图4所示，该零部件热老化性能评估装置包括数据获取模块10、数据分析模块20、整车试验模块30、零部件温度模块40和热老化评估模块50。各功能模块详细说明如下：

数据获取模块10，用于获取指定车型的车载数据，以及所述指定车型所在地域的气象数据；所述车载数据包括整车工作点数据和用户驾驶数据；

数据分析模块20，用于对所述整车工作点数据进行聚类分析，获得等效行车工况；对所述用户驾驶数据进行统计分析，获得驾驶时长；对所述气象数据进行区域统计分析，获得气温分布数据；

整车试验模块30，用于基于所述等效行车工况、所述气温分布数据和所述驾驶时长配置第一整车试验，获取所述第一整车试验的第一试验结果；

零部件温度模块40，用于根据所述第一试验结果生成零部件的温度分布数据；

热老化评估模块50，用于通过预设热老化性能评估模型处理所述温度分布数据，生成所述零部件在所述指定车型的热老化性能数据。

可选地，数据分析模块20包括：

聚类分析单元，用于对所述整车工作点数据进行K均值聚类分析，获得多个聚类中心；

确定等效工况单元，用于根据所述多个聚类中心确定所述等效行车工况；所述等效行车工况包括多个工况以及各个工况的时间占比；所述工况与至少一个聚类中心对应。

可选地，数据分析模块20还包括：

第二试验单元，用于基于所述等效行车工况配置第二整车试验，获取所述第二整车试验的第二试验结果；

水温提取单元，用于从所述第二试验结果提取第一发动机水温；从所述车载数据提取第二发动机水温；

水温比对单元，用于比对所述第一发动机水温与所述第二发动机水温，获得比对结果；

工况可用性判定单元，用于若所述比对结果为近似，则判定所述等效行车工况可用。

可选地，所述水温比对单元包括：

获取温度区间单元，用于获取与所述第二发动机水温关联的温度区间；

占比计算单元，用于计算处于所述温度区间内的所述第一发动机水温在所述第一发动机水温中的占比；

生成比对结果单元，用于若所述占比大于预设阈值，则所述比对结果为近似。

可选地，数据分析模块20还包括：

获取日最高温数据单元，用于从所述气象数据中提取指定地区的区域日最高温数据；

生成气温分布数据单元，用于计算预设气温区间在所述区域日最高温数据的分布占比，生成所述气温分布数据。

可选地，所述热老化性能数据包括热老化寿命；

所述预设热老化性能评估模型，包括：

/>

其中，L为所述热老化寿命；

L

p

AF

可选地，零部件热老化性能评估装置还包括：

质保判定模块，用于判断所述热老化性能数据是否符合预设质保要求；

零部件优化模块，用于若所述热老化性能数据不符合预设质保要求，则根据预设优化措施处理所述零部件。

关于零部件热老化性能评估装置的具体限定可以参见上文中对于零部件热老化性能评估方法的限定，在此不再赘述。上述零部件热老化性能评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括可读存储介质、内存储器。该可读存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。该内存储器为可读存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储零部件热老化性能评估方法所涉及的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种零部件热老化性能评估方法。本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤：

获取指定车型的车载数据，以及所述指定车型所在地域的气象数据；所述车载数据包括整车工作点数据和用户驾驶数据；

对所述整车工作点数据进行聚类分析，获得等效行车工况；对所述用户驾驶数据进行统计分析，获得驾驶时长；对所述气象数据进行区域统计分析，获得气温分布数据；

基于所述等效行车工况、所述气温分布数据和所述驾驶时长配置第一整车试验，获取所述第一整车试验的第一试验结果；

根据所述第一试验结果生成零部件的温度分布数据；

通过预设热老化性能评估模型处理所述温度分布数据，生成所述零部件在所述指定车型的热老化性能数据。

在一个实施例中，提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质，本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时实现以下步骤：

获取指定车型的车载数据，以及所述指定车型所在地域的气象数据；所述车载数据包括整车工作点数据和用户驾驶数据；

对所述整车工作点数据进行聚类分析，获得等效行车工况；对所述用户驾驶数据进行统计分析，获得驾驶时长；对所述气象数据进行区域统计分析，获得气温分布数据；

基于所述等效行车工况、所述气温分布数据和所述驾驶时长配置第一整车试验，获取所述第一整车试验的第一试验结果；

根据所述第一试验结果生成零部件的温度分布数据；

通过预设热老化性能评估模型处理所述温度分布数据，生成所述零部件在所述指定车型的热老化性能数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于一非易失性可读取存储介质或易失性可读存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。