[发明专利]一种汽车经济性测试中行驶工况道路坡度的加载方法与装置

摘要

本发明公开一种汽车经济性测试中行驶工况道路坡度的加载方法与装置，包括：数据获取、统计坡度数据、划分坡度等级、加载坡度和调整坡度。数据获取是由差分GPS系统获取车身位置和速度数据；坡度数据统计是根据车身位置数据进行数据处理；划分坡度等级是根据坡度陡缓的程度，将坡度划分为不同等级；加载坡度是在满足客观条件约束和人工约束的条件下，在道路行驶工况曲线上为不同坡度等级划分加载位置；调整加载位置模块是道路行驶工况曲线在转毂验证油耗与道路试验油耗偏差较大时，调整坡度来减小油耗偏差。本发明为汽车行驶工况加入坡度信息提供一种有效手段，能准确表征实际路面特征，为准确评价汽车经济性奠定基础。

主权项

一种汽车经济性测试中行驶工况道路坡度的加载方法，其特征按如下步骤进行：步骤1、数据获取步骤1.1、通过差分GPS系统获取汽车在行驶总里程为L的过程中，在不同时刻下的海拔高度数据、经度数据、纬度数据和行驶速度数据；步骤1.2、制定里程为L_g的道路行驶工况；步骤2、坡度数据统计步骤2.1、获得所述海拔高度数据的波动点，记为第t时刻的波动点；以所述第t时刻的波动点的前一时刻点的海拔高度值H_t‑1替换所述第t时刻的波动点的海拔高度值H_t，从而获得更新后的海拔高度数据；步骤2.2、对所述更新后的海拔高度数据进行分段拟合，得到平滑的海拔高度数据；步骤2.3、对所述平滑的海拔高度数据、所述经度数据、所述纬度数据中第i时刻点的数据进行高斯投影，得到第i时刻汽车所在的地理位置信息x_i、y_i、z_i，再对第i+1时刻点的数据进行高斯投影，得到第i+1时刻汽车所在的地理位置信息x_i+1、y_i+1、z_i+1；步骤2.4、利用式(1)获得第i时刻的坡度值p_i，从而获得不同时刻下的坡度值：$p_i=arctan\frac{z_{i+1}-z_i}{\sqrt{{(x_{i+1}-x_i)}^2+{(y_{i+1}-y_i)}^2}}---\left(1\right)$以所有时刻点的坡度值和所对应的时刻点作为道路坡度试验数据；步骤3、划分坡度等级步骤3.1、统计所述道路坡度试验数据中的上坡路段、下坡路段和无坡路段；步骤3.2、对上坡路段和下坡路段分别划分不同坡度等级，并对每个坡度等级的坡度值求取平均数作为相应等级的坡度陡缓程度；步骤3.3、对每个坡度等级内的坡度值所对应的连续时间段的速度进行积分运算，获得每个坡度等级的里程；步骤3.4、求出每个坡度等级的里程在所述总里程L中所占的比例作为里程比；步骤3.5、将所述里程比与道路行驶工况的里程L_g进行乘法运算，获得各个坡度等级在道路行驶工况上的相应里程；步骤3.6、求出每个坡度等级内的坡度值所对应的速度区间；步骤4、加载坡度步骤4.1、以所述速度区间和各坡度等级在道路行驶工况上的相应里程作为客观约束条件；以坡度避免跨等级增长、上坡避免加速度大于第一设定值、坡度大于第二设定值且速度避免大于第三设定值作为人工约束条件；在道路行驶曲线上，获取满足所述客观约束条件和人工约束条件的曲线段，对满足条件的曲线段加载相应坡度等级的平均数，从而为每个坡度等级划分相应的加载位置；步骤4.2、在相邻的加载位置中插入介于相邻坡度等级的平均数之间坡度间隔较小的坡度值代替相应坡度等级的平均数，使得相邻的加载位置能平滑连接坡度等级；并使得插入后的相应加载位置内的坡度值仍等于相应坡度等级的平均数；步骤5、调整加载位置获取道路行驶工况曲线在转毂验证试验中的油耗与在道路试验中的油耗之间的差值，当差值超出所设定的阈值时，通过调整相应坡度等级的加载位置来减少油耗差值；坡度的调整方法是：若上坡路段分布于加速工况时，则增加转毂验证试验中的油耗；若下坡路段分布于加速工况时，则减小转毂验证试验中的油耗；若上坡路段分布于减速工况时，则减小转毂验证试验中的油耗。