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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数据,阻力,试验,滑行,系数
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