CN113190996A - 一种用于适时四驱车型的油耗评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，对适时四驱整车与两驱整车分别进行整车滑行阻力测试，获得四驱部件的拖滞力；对适时四驱车型进行NEDC循环工况的油耗试验，获得轮边力及整车试验数据，计算后获得四驱结合时前后轴的扭矩分配系数；根据四驱结合时前后轴的扭矩分配系数梳理四驱模式的结合/断开策略，获得随时间变化的结合/断开策略；将四驱部件的拖滞力、前后轴的扭矩分配系数加入一维整车仿真模型中，运行一维整车仿真模型，完成对适时四驱车型的油耗评估。本发明一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，解决了现有技术中存在的四驱车型在开发过程中无法进行油耗风险分析的问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车制造技术领域，具体涉及一种用于适时四驱车型的油耗评估方法。
背景技术
随着汽车市场的飞速发展，用户对于通过性及操纵性较为优异的四驱车型需求越来越多。整车油耗是评价整车经济性的重要指标，国家法规对于整车油耗也有限值规定，超出限值则无法进入市场出售。在适时四驱车型开发过程中需要将四驱部件的参数及相关控制策略作为输入参数来对整车油耗进行风险评估。但是，从技术保护层面来讲，四驱部件的研发单位和使用该产品的整车厂都不会公开适时四驱部件的全部参数和控制策略，而且这些参数和控制策略在台架上都很难测定。导致在现有适时四驱车型的开发过程中无法搭建具体的适时四驱油耗仿真模型，也无法进行油耗风险分析。使得适时四驱车型的开发过程存在无法预估的风险。
因此，我们需要一种经济、有效的适时四驱车型油耗的分析方法，在适时四驱车型的开发过程中能够更准确地进行油耗风险分析。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，解决了现有技术中存在的四驱车型在开发过程中无法进行油耗风险分析的问题。
本发明所采用的技术方案是一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、对适时四驱整车与两驱整车分别进行整车滑行阻力测试，获得四驱部件的拖滞力；
步骤2、对适时四驱车型进行NEDC循环工况的油耗试验，获得轮边力及整车试验数据，计算后获得四驱结合时前后轴的扭矩分配系数；
步骤3、根据四驱结合时前后轴的扭矩分配系数梳理四驱模式的结合/断开策略，获得随时间变化的结合/断开策略；
步骤4、将四驱部件的拖滞力、前后轴的扭矩分配系数加入一维整车仿真模型中，运行一维整车仿真模型，完成对适时四驱车型的油耗评估。
本发明的特点还在于：
步骤2中，整车试验数据包括整车车速信号、油门信号、发动机转速信号、发动机扭矩信号、前轴轮边力信号、后轴轮边力信号和整车行驶阻力。
四驱结合时前后轴的扭矩分配系数由后轴扭矩分配系数/前轴扭矩分配系数所得，后轴扭矩分配系数由后轴轮边力计算所得的后轴扭矩/发动机的输出扭矩所得。
步骤3中，随时间变化的结合/断开策略具体为：若四驱结合时前后轴扭矩分配系数不大于0，则四驱模式断开；若四驱结合时前后轴扭矩分配系数大于0，则四驱模式结合。
步骤4中若四驱模式为结合状态，则将前后轴扭矩分配系数的信号传递至中间差速器，中间差速器按照该信号分配发动机扭矩；若四驱模式为断开状态，则将四驱部件的拖滞力传递至前轴，整车的行驶阻力增加。
NEDC循环工况具体为：GB 18352.5-2013轻型汽车污染物派发限制及测量方法所规定的标准工况。
本发明的有益效果是：
本发明一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，可以搭建适时四驱车型油耗仿真模型，在试验过程中进行对标，锁定试验中的具体问题，完成对油耗风险的准确分析；本发明一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，整车滑行阻力测试试验、NEDC循环工况油耗试验皆为整车开发过程中必备试验，试验要求已规范化、流程化，试验过程操作简单、可实现度高；本发明一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，四驱部件的参数及控制策略通过逆向分析和推导试验数据所得，在一维整车仿真模型中通过整车经济性表现对比，试验与实测的整车油耗基本相当，精确度高；本发明一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，提出的参数及控制策略获取方法可推广性强，理论上适用于不同驱动方式的四驱控制策略逆向提取，支持不同四驱驱动方式的分析模型搭建。
附图说明
图1是本发明一种用于适时四驱车型的油耗评估方法的流程图；
图2是适时四驱车型与两驱车型的滑行阻力曲线对比图；
图3是NEDC循环工况前、后轴的轮边力曲线图；
图4是NEDC循环工况前、后轴扭矩分配系数曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提出了一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，如图1所示，具体按照以下步骤实施：
步骤1、对适时四驱整车与两驱整车分别进行整车滑行阻力测试，获得四驱部件的拖滞力；
步骤2、对适时四驱车型进行NEDC循环工况的油耗试验，获得轮边力及整车试验数据，计算后获得四驱结合时前后轴的扭矩分配系数；
其中，NEDC循环工况具体为：GB 18352.5-2013轻型汽车污染物派发限制及测量方法所规定的标准工况；该工况运转循环是由市区运转循环和市郊运转循环组成；该工况运行试验要求包含：时间、车速、加速度、驾驶员操作时间等；
其中，整车试验数据包括整车车速信号、油门信号、发动机转速信号、发动机扭矩信号、前轴轮边力信号、后轴轮边力信号和整车行驶阻力；
四驱结合时前后轴的扭矩分配系数由后轴扭矩分配系数/前轴扭矩分配系数所得，后轴扭矩分配系数由后轴轮边力计算所得的后轴扭矩/发动机的输出扭矩所得；前轴扭矩分配系数＝1-后轴扭矩分配系数；
步骤3、根据四驱结合时前后轴的扭矩分配系数梳理四驱模式的结合/断开策略，获得随时间变化的结合/断开策略；
其中随时间变化的结合/断开策略具体为：若四驱结合时前后轴扭矩分配系数不大于0，则四驱模式断开；若四驱结合时前后轴扭矩分配系数大于0，则四驱模式结合；
步骤4、将四驱部件的拖滞力、前后轴的扭矩分配系数加入一维整车仿真模型中，运行一维整车仿真模型，完成对适时四驱车型的油耗评估；
其中，若四驱模式为结合状态，则将前后轴扭矩分配系数的信号传递至中间差速器，中间差速器按照该信号分配发动机扭矩；若四驱模式为断开状态，则将四驱部件的拖滞力传递至前轴，整车的行驶阻力增加。
实施例
将适时四驱版车型与两驱版车型在同一环境路面上进行整车滑行阻力测试，由VBOX数据采集器于车内采集CAN线信号，提取出两组随车速变化的整车滑行阻力数据，假设四驱与两驱的加载阻力相同，如图2所示；
根据四驱部件拖滞力＝四驱滑行阻力-两驱滑行阻力-(四驱滚动阻力-两驱滚动阻力)，将图2中的两组整车阻力数据计算得到四驱部件拖滞力；
待测适时四驱车型在转毂上进行NEDC循环工况油耗测试，提取出前、后轴的轮边力数据，如图3所示；由图3可知，当四驱模式结合，即运行形式为四驱状态，则后轴存在驱动力；反之，当四驱模式未结合，车辆运行形式为两驱状态，则后轴不存在驱动力。根据试验中的后轴轮边力可以看出，当后轴轮边力大于0时，后轴存在驱动力，则车辆此时处于四驱状态。故根据后轴轮边力是否大于零，可以判断四驱结合状态。
将后轴的轮边力换算至后轴扭矩，由发动机输出扭矩、后轴扭矩计算可得前、后轴扭矩分配系数；
将上述所得到的四驱部件拖滞力及前、后轴扭矩分配系数按照四驱结合策略加载至一维整车仿真模型中，如图4所示；
运行已搭建好的一维适时四驱整车油耗仿真模型，计算得到NEDC循环工况的经济性仿真结果。
提取待测适时四驱车型在转毂试验室进行NEDC循环工况的油耗测试结果，与整车NEDC循环工况的仿真值进行对比，其误差值在3％以内，验证该方法切实可行，并且精度高，可实施性强。
在搭建适时四驱车型油耗仿真模型时需考虑适时四驱结构的工作特性，适时四驱结构有两种运行模式：两驱模式和四驱模式；
1)两驱模式：此状态下，后轴离合器断开，适时四驱结构的拖滞力增加整车需克服的阻力，在搭建模型时需将四驱结构的拖滞力加载至驱动轴。
2)四驱模式：此状态下，后轴离合器结合，需按照推导所得的前、后轴扭矩分配系数进行扭矩分配。
Claims (6)
1.一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、对适时四驱整车与两驱整车分别进行整车滑行阻力测试，获得四驱部件的拖滞力；
步骤2、对适时四驱车型进行NEDC循环工况的油耗试验，获得轮边力及整车试验数据，计算后获得四驱结合时前后轴的扭矩分配系数；
步骤3、根据四驱结合时前后轴的扭矩分配系数梳理四驱模式的结合/断开策略，获得随时间变化的结合/断开策略；
步骤4、将所述四驱部件的拖滞力、前后轴的扭矩分配系数加入一维整车仿真模型中，运行一维整车仿真模型，完成对适时四驱车型的油耗评估。
2.根据权利要求1所述的一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，其特征在于，步骤2中，整车试验数据包括整车车速信号、油门信号、发动机转速信号、发动机扭矩信号、前轴轮边力信号、后轴轮边力信号和整车行驶阻力。
3.根据权利要求2所述的一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，其特征在于，所述四驱结合时前后轴的扭矩分配系数由后轴扭矩分配系数/前轴扭矩分配系数所得，所述后轴扭矩分配系数由后轴轮边力计算所得的后轴扭矩/发动机的输出扭矩所得。
4.根据权利要求1所述的一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，其特征在于，步骤3中，所述随时间变化的结合/断开策略具体为：若四驱结合时前后轴扭矩分配系数不大于0，则四驱模式断开；若四驱结合时前后轴扭矩分配系数大于0，则四驱模式结合。
5.根据权利要求4所述的一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，其特征在于，所述步骤4中若四驱模式为结合状态，则将前后轴扭矩分配系数的信号传递至中间差速器，中间差速器按照该信号分配发动机扭矩；若四驱模式为断开状态，则将四驱部件的拖滞力传递至前轴，整车的行驶阻力增加。
6.根据权利要求1所述的一种用于适时四驱车型的油耗评估方法，其特征在于，所述NEDC循环工况具体为：GB 18352.5-2013轻型汽车污染物派发限制及测量方法所规定的标准工况。
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