高原WHTC测试工况生成方法、系统、服务端及介质与流程

本发明一般涉及车辆测试，具体涉及一种高原whtc测试工况生成方法、系统、服务端及介质。

背景技术：

1、人们对绿色生态与绿色发展越来越重视，高原地区（指海拔高度在1000米以上，地势相对平坦或者有一定起伏的广阔地区）因其复杂的地理与大气环境，具有丰富的动植物，但道路运输车辆的污染物排放，极易破坏其良性的生态圈，因此需要加强高原地区汽车的排污诊断及监测。

2、目前，重型车国六排放法规的实施，进一步限制车用柴油机的污染物排放，抑制生态环境的恶化，有利于生态的绿色恢复。gb17691-2018法规中，采用世界统一瞬态测试循环（worldharmonizedtransientcycle，whtc，由1800个转速-扭矩工况点组成）对国六发动机进行型式检验及排放检测。规定在平原条件下，根据发动机的外特性曲线（powermap是转速-扭矩曲线）依据基准whtc循环的扭矩和转速规范值计算出相应的whtc测试循环，再进行发动机台架排放循环试验，评价发动机排放是否符合法规要求。

3、但是，上述评价发动机排放的方法只适用于平原地区。在高原地区，由于大气压力和氧含量的降低，使得进入发动机气缸内燃烧的氧气减小，从而限制了发动机的动力输出和扭矩响应，这也是汽车上高原后加速无力的原因，如果在高原地区直接套用平原的whtc循环生成方法，即根据发动机在高原环境下的外特性曲线（powermap）依据基准whtc循环的扭矩和转速规范值计算出相应的高原whtc测试循环，这种方法生成的高原whtc测试循环由于高原外特性曲线相比平原环境的外特性曲线由于高原大气压力的影响降低了扭矩值，并且没有考虑高原环境下的扭矩响应减弱（动力输出相比平原更缓慢），将导致计算得到的高原whtc测试循环的扭矩偏低，与高原地区需要更大的动力（扭矩）输出相悖，从而不能真实反应发动机在高原用户的真实驾驶需求下的排放结果。因此，我们提出一种高原whtc测试工况生成方法、系统、服务端及介质用以解决上述问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种准确反映高原条件下发动机的真实动力输出的排放测试的高原whtc测试工况生成方法、系统、服务端及介质。

2、第一方面，本发明提供一种高原whtc测试工况生成方法，包括以下步骤：

3、获取whtc基准数据库，所述whtc基准数据库至少包括：连续的多个工况时刻、以及与每个工况时刻对应的转速规范值和扭矩规范值；

4、遍历所述whtc基准数据库，计算当前工况时刻对应的实际转速，并判断当前工况时刻对应的扭矩规范值大于或者等于零时，采用第一方法计算当前工况时刻对应的高原实际扭矩；

5、生成当前工况时刻对应的高原工况序列，所述高原工况序列至少包括：工况时刻、与当前工况时刻对应的实际转速和高原实际扭矩；

6、其中，所述第一方法包括如下步骤：

7、根据当前工况时刻对应的平原最大扭矩和扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的平原实际扭矩；

8、根据当前工况时刻对应的实际转速和高原外特性曲线，计算得到高原条件下，该实际转速对应的高原最大扭矩；所述高原外特性曲线用于反映高原条件下，转速与扭矩的映射关系；

9、根据瞬态性能曲线、当前工况时刻对应的扭矩规范值和与其相邻的上一工况时刻对应的扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的高原响应扭矩；

10、将所述平原实际扭矩、所述高原最大扭矩、所述高原响应扭矩之中的最小值作为所述高原实际扭矩。

11、根据本发明实施例提供的技术方案，根据瞬态性能曲线、当前工况时刻对应的扭矩规范值和与其相邻的上一工况时刻对应的扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的高原响应扭矩，具体包括以下步骤：

12、遍历所述whtc基准数据库，查询当前工况时刻和与其相邻的上一工况时刻对应的扭矩规范值，并比较两个相邻工况时刻对应的扭矩规范值；

13、当上一工况时刻对应的扭矩规范值小于或者等于当前工况时刻对应的扭矩规范值时，根据瞬态性能曲线，计算所述高原响应扭矩；所述瞬态性能曲线用于反映在高原条件下，发动机处于最大扭矩工况时刻并且油门在0s内由最小拉到最大时，扭矩与时间的响应关系；

14、当上一工况时刻对应的扭矩规范值大于该工况时刻对应的扭矩规范值时，将所述高原最大扭矩作为所述高原响应扭矩。

15、根据本发明实施例提供的技术方案，在计算当前工况时刻对应的实际转速之后，且在生成当前工况时刻对应的高原工况序列之前，还包括以下步骤：

16、判断当前工况时刻对应的扭矩规范值小于零时，采用第二方法计算当前工况时刻对应的高原实际扭矩；

17、所述第二方法包括如下步骤：

18、计算当前工况时刻的实际转速所对应的高原最大扭矩，并将其负百分之四十作为所述高原实际扭矩。

19、根据本发明实施例提供的技术方案，根据当前工况时刻对应的平原最大扭矩和扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的平原实际扭矩，具体包括以下步骤：

20、根据当前工况时刻对应的所述实际转速，调用平原外特性曲线，得到与当前工况时刻对应的平原最大扭矩；所述平原外特性曲线用于反映平原条件下，转速与扭矩的映射关系；

21、根据所述whtc基准数据库，获取当前工况时刻对应的扭矩规范值；

22、根据如下公式计算得到当前工况时刻对应的平原实际扭矩：

23、；

24、其中，i为当前工况时刻的工况序列号，为当前工况时刻对应的平原实际扭矩，为当前工况时刻对应的扭矩规范值，为当前工况时刻对应的平原最大扭矩，为应安装的附件/设备吸收的扭矩，为应拆除的附件/设备吸收的扭矩。

25、根据本发明实施例提供的技术方案，根据以下公式计算所述高原响应扭矩：

26、；

27、其中，i为当前工况时刻的工况序列号，为当前工况时刻对应的高原响应扭矩，为上一工况时刻对应的高原实际扭矩，为以高原实际扭矩为自变量、时间为因变量的第一瞬时性能函数，为以时间为自变量、高原响应扭矩为因变量的第二瞬时性能函数；所述第一瞬时性能函数和所述第二瞬时性能函数互为逆函数。

28、根据本发明实施例提供的技术方案，根据以下步骤计算当前工况时刻对应的实际转速：

29、获取所述whtc基准数据库中，当前工况时刻对应的转速规范值；

30、根据所述平原外特性曲线，获取当前工况时刻对应的转速参数序列，所述转速参数序列包括：最大净功率的55%所对应的最低发动机转速；对相应转速下的扭矩最大值积分后乘以51%得到的发动机转速，此处，相应转速为从怠速到最大功率的95%所对应的最高转速之间的任意一个转速；最大净功率的70%所对应的最高发动机转速；怠速转速；

31、根据当前工况时刻对应的转速规范值和转速参数序列，得到当前工况时刻的实际转速；

32、其中，根据以下公式计算得到当前工况时刻的实际转速：

33、；

34、其中，为当前工况时刻的实际转速；为当前工况时刻对应的转速规范值；为最大净功率的55%所对应的最低发动机转速；为对相应转速下的扭矩最大值积分后乘以51%得到的发动机转速，此处，相应转速为从怠速到最大功率的95%所对应的最高转速之间的任意一个转速；为最大净功率的70%所对应的最高发动机转速；为怠速转速。

35、根据本发明实施例提供的技术方案，当达到断油点时仍未到达所述最大净功率的70%所对应的最高发动机转速或者所述最大功率的95%所对应的最高转速时，

36、将发动机最大功率所对应的转速的1.02倍作为所述最大净功率的70%所对应的最高发动机转速或者所述最大功率的95%所对应的最高转速。

37、第二方面，本发明提供一种高原whtc测试工况生成系统，基于上述的高原whtc测试工况生成方法实现，所述高原whtc测试工况生成系统包括：

38、采集模块，配置用于获取whtc基准数据库，所述whtc基准数据库至少包括：连续的多个工况时刻、以及与每个工况时刻对应的转速规范值和扭矩规范值；

39、处理模块，配置用于遍历所述whtc基准数据库，计算当前工况时刻对应的实际转速，并判断当前工况时刻对应的扭矩规范值大于或者等于零时，采用第一方法计算当前工况时刻对应的高原实际扭矩；

40、生成当前工况时刻对应的高原工况序列，所述高原工况序列至少包括：工况时刻、与当前工况时刻对应的实际转速和高原实际扭矩；

41、其中，所述第一方法包括如下步骤：

42、根据当前工况时刻对应的平原最大扭矩和扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的平原实际扭矩；

43、根据当前工况时刻对应的实际转速和高原外特性曲线，计算得到高原条件下，该实际转速对应的高原最大扭矩；所述高原外特性曲线用于反映高原条件下，转速与扭矩的映射关系；

44、根据瞬态性能曲线、当前工况时刻对应的扭矩规范值和与其相邻的上一工况时刻对应的扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的高原响应扭矩；

45、将所述平原实际扭矩、所述高原最大扭矩、所述高原响应扭矩之中的最小值作为所述高原实际扭矩。

46、第三方面，本发明提供一种服务端，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程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的一种高原whtc测试工况生成方法的步骤。

47、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的一种高原whtc测试工况生成方法的步骤。

48、综上所述，本发明提供一种高原whtc测试工况生成方法的具体流程。本发明通过获取并遍历whtc基准数据库，计算当前工况时刻对应的实际转速，并判断当前工况时刻对应的扭矩规范值大于或者等于零时，采用第一方法计算当前工况时刻对应的高原实际扭矩；生成当前工况时刻对应的高原工况序列，其中，高原工况序列至少包括：工况时刻、与当前工况时刻对应的实际转速和高原实际扭矩。

49、其中，采用第一方法计算当前工况时刻对应的高原实际扭矩包括以下步骤：根据当前工况时刻对应的平原最大扭矩和扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的平原实际扭矩；根据当前工况时刻对应的实际转速和高原外特性曲线，计算得到高原条件下，该实际转速对应的高原最大扭矩；高原外特性曲线用于反映高原条件下，转速与扭矩的映射关系；根据瞬态性能曲线、当前工况时刻对应的扭矩规范值和与其相邻的上一工况时刻对应的扭矩规范值，计算得到当前工况时刻对应的高原响应扭矩；将平原实际扭矩、高原最大扭矩、高原响应扭矩之中的最小值作为高原实际扭矩。

50、相较于传统的方案采用单一数据确定高原工况，本发明考虑到实际高原工况的复杂特性，通过计算得到当前工况时刻的平原实际扭矩、高原最大扭矩、高原响应扭矩，并选择前述三个扭矩中的最小值作为高原实际扭矩，以当前工况时刻对应的高原实际扭矩和实际转速，生成高原工况序列，最终得到高原工况；即以平原外特性曲线生成平原工况，再通过高原外特性曲线修正生成的平原工况，能够准确得到高原条件下发动机的真实动力输出的排放测试结果，适用性更强。