[發(fā)明專利]一種汽車經(jīng)濟(jì)性測試中行駛工況道路坡度的加載方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610054730.9
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105550478B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小龍;王麗;丁文俊;吳媞
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01M17/007
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種汽車經(jīng)濟(jì)性測試中行駛工況道路坡度的加載方法，其特征按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、數(shù)據(jù)獲取

步驟1.1、通過差分GPS系統(tǒng)獲取汽車在行駛總里程為L的過程中，在不同時(shí)刻下的海拔高度數(shù)據(jù)、經(jīng)度數(shù)據(jù)、緯度數(shù)據(jù)和行駛速度數(shù)據(jù)；

步驟1.2、制定里程為L_g的道路行駛工況；

步驟2、坡度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

步驟2.1、獲得所述海拔高度數(shù)據(jù)的波動(dòng)點(diǎn)，記為第t時(shí)刻的波動(dòng)點(diǎn)；以所述第t時(shí)刻的波動(dòng)點(diǎn)的前一時(shí)刻點(diǎn)的海拔高度值H_t-1替換所述第t時(shí)刻的波動(dòng)點(diǎn)的海拔高度值H_t，從而獲得更新后的海拔高度數(shù)據(jù)；

步驟2.2、對所述更新后的海拔高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分段擬合，得到平滑的海拔高度數(shù)據(jù)；

步驟2.3、對所述平滑的海拔高度數(shù)據(jù)、所述經(jīng)度數(shù)據(jù)、所述緯度數(shù)據(jù)中第i時(shí)刻點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯投影，得到第i時(shí)刻汽車所在的地理位置信息x_i、y_i、z_i，再對第i+1時(shí)刻點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯投影，得到第i+1時(shí)刻汽車所在的地理位置信息x_i+1、y_i+1、z_i+1；

步驟2.4、利用式(1)獲得第i時(shí)刻的坡度值p_i，從而獲得不同時(shí)刻下的坡度值：

以所有時(shí)刻點(diǎn)的坡度值和所對應(yīng)的時(shí)刻點(diǎn)作為道路坡度試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

步驟3、劃分坡度等級

步驟3.1、統(tǒng)計(jì)所述道路坡度試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的上坡路段、下坡路段和無坡路段；

步驟3.2、對上坡路段和下坡路段分別劃分不同坡度等級，并對每個(gè)坡度等級的坡度值求取平均數(shù)作為相應(yīng)等級的坡度陡緩程度；

步驟3.3、對每個(gè)坡度等級內(nèi)的坡度值所對應(yīng)的連續(xù)時(shí)間段的速度進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得每個(gè)坡度等級的里程；

步驟3.4、求出每個(gè)坡度等級的里程在所述總里程L中所占的比例作為里程比；

步驟3.5、將所述里程比與道路行駛工況的里程L_g進(jìn)行乘法運(yùn)算，獲得各個(gè)坡度等級在道路行駛工況上的相應(yīng)里程；

步驟3.6、求出每個(gè)坡度等級內(nèi)的坡度值所對應(yīng)的速度區(qū)間；

步驟4、加載坡度

步驟4.1、以所述速度區(qū)間和各坡度等級在道路行駛工況上的相應(yīng)里程作為客觀約束條件；

以坡度避免跨等級增長、上坡避免加速度大于第一設(shè)定值、坡度大于第二設(shè)定值且速度避免大于第三設(shè)定值作為人工約束條件；

在道路行駛曲線上，獲取滿足所述客觀約束條件和人工約束條件的曲線段，對滿足條件的曲線段加載相應(yīng)坡度等級的平均數(shù)，從而為每個(gè)坡度等級劃分相應(yīng)的加載位置；

步驟4.2、在相鄰的加載位置中插入介于相鄰坡度等級的平均數(shù)之間坡度間隔較小的坡度值代替相應(yīng)坡度等級的平均數(shù)，使得相鄰的加載位置能平滑連接坡度等級；并使得插入后的相應(yīng)加載位置內(nèi)的坡度值仍等于相應(yīng)坡度等級的平均數(shù)；

步驟5、調(diào)整加載位置

獲取道路行駛工況曲線在轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗與在道路試驗(yàn)中的油耗之間的差值，當(dāng)差值超出所設(shè)定的閾值時(shí)，通過調(diào)整相應(yīng)坡度等級的加載位置來減少油耗差值；

坡度的調(diào)整方法是：

若上坡路段分布于加速工況時(shí)，則增加轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗；

若下坡路段分布于加速工況時(shí)，則減小轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗；

若上坡路段分布于減速工況時(shí)，則減小轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗。

2.一種汽車經(jīng)濟(jì)性測試中行駛工況道路坡度的加載裝置，其特征是包括：數(shù)據(jù)獲取模塊、統(tǒng)計(jì)坡度數(shù)據(jù)模塊、劃分坡度等級模塊、加載坡度模塊和調(diào)整加載位置模塊；

所述數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取汽車在行駛總里程為L的過程中在不同時(shí)刻下的海拔高度數(shù)據(jù)、經(jīng)緯度數(shù)據(jù)、行駛速度數(shù)據(jù)和檔位數(shù)據(jù)

所述統(tǒng)計(jì)坡度數(shù)據(jù)模塊用于對所述海拔高度數(shù)據(jù)和經(jīng)緯度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

所述劃分坡度等級模塊用于對所述道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)劃分不同的坡度等級，并計(jì)算不同的坡度等級的里程比、速度區(qū)間和檔位區(qū)間；

所述加載坡度模塊用于在滿足客觀條件約束和人工約束條件下，為每個(gè)坡度等級劃分相應(yīng)的加載位置；

所述調(diào)整加載位置模塊用于獲取所述道路行駛工況曲線在轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗與在道路試驗(yàn)中的油耗之間的差值，當(dāng)差值超出所設(shè)定的閾值時(shí)，調(diào)整相應(yīng)坡度等級的加載位置來減少油耗差值；坡度的調(diào)整方法是：

若上坡路段分布于加速工況時(shí)，則增加轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗；

若下坡路段分布于加速工況時(shí)，則減小轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗；

若上坡路段分布于減速工況時(shí)，則減小轉(zhuǎn)轂驗(yàn)證試驗(yàn)中的油耗。