本发明专利技术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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于汽车测试与控制领域，具体的说是涉及一种汽车经济性测试行驶工况 道路坡度加载方法与装置。
技术介绍
坡度阻力取决于实际道路坡度大小，坡度阻力大导致汽车行驶阻力大，一般汽车 燃油消耗量也变大。当汽车上坡行驶时，汽车重力在沿坡道方向的分力表现为汽车坡道阻 力，在垂直于坡道路面的分力改变汽车滚动阻力，这些阻力都会影响汽车燃油经济性且无 法避免。当前道路结构复杂，如城市高架、下穿桥、丘陵和山区等，带坡度道路比例大，在进 行汽车经济性测试行驶工况制定时必须考虑道路坡度因素。 当前的商用车经济性评价标准中，日本重型车燃料经济性试验工况分为JE05和高 速两种模式，标准规定了坡度数据，仅城间工况考虑坡度因素;美国使用FTP-75道路循环工 况作为中、重型商用车经济性评价工况，测试工况由城市道路循环和高速公路道路循环两 个部分组成，无坡度数据;欧盟成员国货车排放法规规定的排放测试用道路工况为NEDC工 况，由4个城市循环工况和1个附加城市道路(EUDC)工况组成，也无坡度数据;这些工况与当 前经济性评价需求符合性相差甚远，无法准确地表征当前地形与道路特征，从而使汽车经 济性评价工况无法有效发挥市场导向和引领技术发展。
技术实现思路
本专利技术为克服现有的技术不足，提供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，以期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。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案： 本专利技术一种汽车经济性测试中行驶工况道路坡度的加载方法的特点是按如下步 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、炜度数据和行驶速度数据； 步骤1.2、制定里程为Lg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、所述炜度数据中第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11、71、21，再对第1+1时刻点的 数据进行高斯投影，得到第i+Ι时刻汽车所在的地理位置信息Xl+1、y1+1、Zl+1;步骤2.4、利用式（1)获得第i时刻的坡度值P1，从而获得不同时刻下的坡度值： 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1^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； 在所述道路行驶曲线上，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 获取所述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。 本专利技术所述的汽车经济性测试中行驶工况道路坡度的调整方法的特点也在于，所 述坡度的调整方法是： 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。 本专利技术一种汽车经济性测试中行驶工况道路坡度的加载装置的特点是包括:数据 获取模块、统计坡度数据模块、划分坡度等级模块、加载坡度模块和调整加载位置模块； 所述数据获取模块用于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、经炜度数据、行驶速度数据和档位数据 所述统计坡度数据模块用于对所述海拔高度数据和经炜度数据进行处理，获得道 路试验数据； 所述划分坡度等级模块用于对所述道路试验数据划分不同的坡度等级，并计算不 同的坡度等级的里程比、速度区间和档位区间； 所述加载坡度模块用于在满足客观条件约束和人工约束条件下，为每个坡度等级 划分相应的加载位置； 所述调整加载位置模块用于调整相应坡度等级的加载位置来减少油耗差值。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在： 1、本专利技术通过获取数据、统计坡度数据、划分坡度等级、加载坡度和调整加载位置 这几个过程来表征实际路面特征，为制定含有坡度信息的道路行驶工况提供方法指导，从 而为准确评价汽车经济性奠定基础； 2、本专利技术给出了坡度加载和调整方法，从而提高了汽车经济性测试的准确性和效 率。 3、本专利技术所提出的加载装置，包括:数据获取模块、统计坡度数据模块、划分坡度 等级模块、加载坡度模块和调整加载位置模块;数据获取模块是由差分GPS系统获取车身位 置和速度数据;统计坡度数据模块是根据车身位置数据进行数据处理;划分坡度等级模块 是根据坡度陡缓的程度，将坡度划分为不同等级；加载坡度模块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，从而能精确的表征当前地形与道路特征，使汽车经济性评价工况有效发挥了市场 导向和引领了技术发展。【附图说明】 图1为本专利技术差分GPS系统框图。【具体实施方式】 本实施例中，一种汽车经济性测试中行驶工况道路坡度的加载方法是在编制的里 程为Lg且含有速度和档位信息的道路行驶工况中加入坡度信息，具体的说，是按如下步骤 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、炜度数据和行驶速度数据； 本实施例中，车身位置与行驶速度数据均由差分GPS系统测得，如图1所示，差分 GPS系统工作原理:GPS基站通过GPS天线和GPS接收机接受卫星信号，并通过串口转USB线连 接电脑，将卫星信号发送到网络;GPS移动站的CDMA模块连接网络获取GPS基站的卫星信号 数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
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Lg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Ht‑1替换所述第t时刻的波动点的海拔高度值Ht，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xi、yi、zi，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xi+1、yi+1、zi+1；步骤2.4、利用式(1)获得第i时刻的坡度值pi，从而获得不同时刻下的坡度值：pi=arctanzi+1-zi(xi+1-xi)2+(yi+1-yi)2---(1)]]>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Lg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；在所述道路行驶曲线上，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、调整加载位置获取所述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。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张小龙，王丽，丁文俊，吴媞，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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