2024年4月2日发(作者:法拉利599gtb)

CRUISE匹配分析中的数据处理

刘晓勇 刘承科

(小康工业动力技术中心 重庆 400033)

摘要:本文讨论了在应用汽车动力匹配仿真软件AVL CRUISE过程中滑行试验数据的处理

方法和不同方法对分析结果的影响。

关键词:滑行试验 CRUISE

主要软件:CRUISE

1. 前言:

随着汽车市场的竞争越来越激烈,缩短产品设计周期、降低成本、提升竞争力是各个汽

车厂家努力的方向。匹配分析通过匹配发动机、变速器和整车,可以最大程度的找到动力性

和经济性之间的完美平衡点。所以匹配分析很大程度上决定了该款车型在动力总成匹配上的

优劣,做好匹配分析对整车的意义也就非常大。AVL CRUISE作为匹配分析软件,具有简单、

高效、精确分析的特点,运用AVL CRUISE能快速的找出动力性和经济性的最佳匹配方式,

为整车开发以及前期预测提供了非常好的解决方案。但是要想获得非常精确的计算结果,还

得保证比较准确、贴近真实值的输入数据,所以试验数据的处理也就显得至关重要。

众所周知,汽车在行驶过程中有滚动阻力、空气阻力、爬坡阻力、加速阻力四种阻力。

这四种阻力中,滚动阻力可以通过转鼓试验获得,空气阻力可以通过风洞试验、迎风面积测

算等方法获得,但是这些方法耗时耗力,费用较高,而且试验条件与实际道路行驶也存在较

大差别。因此,工程上常通过滑行试验的方法获得这两种阻力。只要滑行试验能够按照国家

标准,并准确记录,得出的滚动阻力和空气阻力精确度也会相当高,完全满足虚拟仿真计算

要求,当然将滑行试验数据用于虚拟仿真计算还需要将数据进行处理,处理的方法也将决定

仿真计算结果的精度。

2 滑行试验数据修正

一般滑行试验是将试验车车速加到125km/h后,以120km/h为第一个采样点开始做滑

行试验。如果速度步长过大,采样点少,精度必然降低;但若步长过小,由于数据波动大,

也会降低拟合精度,通常采样间隔在5-10km/h左右较为合适。东风小康某车型在滑行试验

中,记录了如下4组数据的数值(表2-1),速度采样步长为10km/h,采集点约有11个有效

点。这些数据由于受到路面条件、风速、温度等因素的影响,所以必须经过修正后才能使用

(如表2-2)。

3. 滑行试验数据进行虚拟仿真时的处理

由于试验数据对应的车速最高为120km/h,最低为20km/h,而计算时需要用到20km/h

以下和120km/h以上的数据,因此修正过后的试验数据不能直接输入CRUISE中进行计算。

需要对该试验数据进行外推处理,得到0-Va(Va为估计的大于最高车速的某速度值)区间

的阻力-车速曲线,并采用合理的方式增多数据采样点。这里我们可以采用以下三种方法:

1

表2-1 试验数据和修正因子

滑行次数

车速

1

km/h

120

110

......

40

30

20

2 3

时间s

3.10

3.48

......

4

时间s

3.13

a

1.57E-04

b

0.14

0.16

......

0.54

0.67

0.82

R

R

/R

T

R

A

/R

T

K

修正因子

时间s 时间s

3.11

3.49

......

3.11

3.49

......

0.335 0.665 0.9787

0.358 0.642 0.9783

...... ...... ......

3.55

1.60E-04

...... ......

1.59E-04

1.25E-04

7.24E-05

12.40 12.56 12.40 12.52

14.89 14.83 15.13 14.99

19.16 19.00 19.01 19.23

0.737 0.263 0.9733

0.825 0.175 0.9721

0.910 0.090 0.9710

表2-2修正前后的车速阻力数据

修正前

V(km/h)

120

110

100

......

40

30

20

2

14400

12100

10000

......

1600

900

400

N

1107.54

983.78

832.49

......

276.22

230.26

180.34

V(km/h)

120

110

100

......

40

30

20

修正后

2

14400

12100

10000

......

1600

900

400

N

1092.65

970.24

820.77

......

271.01

225.64

176.51

(1) 综合阻力系数-空气阻力系数计算法

此方法是通过试验数据确定综合阻力系数f和空气阻力系数C

D

获得汽车滚动阻力和空

气阻力。

首先根据两个或者多个滑行试验数据拟合出阻力-车速曲线,并得到一个二次多项式。

图3-1和图3-2是东风小康某车型的滑行试验数据结果及二次多项式。

试验曲线

1200.00

1000.00

800.00

600.00

400.00

200.00

0.00

050100150

试验曲线

拟合曲线

y = 0.051x

2

+ 0.646x + 144.5

图3-1 东风小康某车型滑行试验曲线1

2

试验曲线

1400.00

1200.00

1000.00

800.00

600.00

400.00

200.00

0.00

050100150

试验曲线

拟合曲线

y = 0.050x

2

+ 0.964x + 172.2

图3-2 东风小康某车型滑行试验曲线2

将两个或多个二次多项式跟公式

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