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基于遗传算法的汽车滑行阻力系数测定方法
刘福才;潘江华;韩宗奇
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2003(025)006
【摘要】把解超越方程组转化为一个函数在一定区域内的优化问题,利用遗传算法的全局搜索性和隐含并行性,通过实数编码,赌盘选择,算术交叉,均匀变异,同时采用最优保存策略,一代代地进行优化直到转化而成的函数收敛到零或接近于零为止,从而求出方程组的解,即为汽车滑行试验所需要确定的滑行阻力系数.
【总页数】4页(P610-612,616)
【作者】刘福才;潘江华;韩宗奇
【作者单位】燕山大学,秦皇岛,066004;燕山大学,秦皇岛,066004;燕山大学,秦皇岛,066004
【正文语种】中文
【中图分类】U46
【相关文献】
1.基于道路试验的电动汽车滑行阻力系数分析 [J], 周荣宽;韩晓东;韩宗奇;王立强;赵峰;王刚
2.汽车滑行阻力系数的测定方法研究 [J], 朱卫东;刘学琼;田勇
3.汽车滑行阻力系数的测定方法 [J], 朱卫东;刘学琼;郭友利;郭虎
4.汽车滑行阻力系数的测定方法研究 [J], 李国栋;王兆甲
5.CTM系列汽车拖拉机综合测试仪在汽车滑行阻力系数测定中的应用 [J], 刘军玉
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道路滑行阻力在整车开发中的应用简述作者：刘中拥刘耀华杨亮王郡烽来源：《时代汽车》2019年第03期摘要：在整车开发过程中道路阻力的优化对单车及企业节能减排都有重要的意义。
本文简述了道路滑行阻力的定义，组成部分，并详述了道路滑行阻力的应用场景和主要优化方向。
对整车项目开发中整车的动力性、经济性、制动性或排放性能的开发具有一定的指导意义。
关键词：道路滑行系数；空气阻力；滚动阻力；机械阻力1 引言道路滑行阻力是通过滑行法计算所得的车辆道路载荷。
在整车开发中道路滑行阻力主要用于对汽车燃油经济性、动力性进行仿真计算或利用汽车底盘测功机进行汽车动力性、经济性、或排放污染物测试[1]。
2 道路滑行阻力的构成及测试方法2.1 道路滑行阻力的构成道路滑行阻力反映了整车在水平道路上匀速行驶过程中需要克服的阻力，包括空气阻力，滚动阻力和机械阻力。
空气阻力：Fw=CD*A*u2a/21.5[2]式中CD为空气阻力系数，A为迎风面积，ua为汽车行驶速度滚动阻力：Ff=G*f式中G为整车行驶过程中所受重力，f为滚动阻力系数。
道路滑行阻力：F=FW+Ff+Ft=CD*A*u2a/21.5+Gf+Ft式中，Ft为传动系机械阻力（此处传动系包括变速箱，传动轴，制动卡钳和轴承）2.2 道路滑行阻力的测量方法道路滑行法测量滑行阻力分为固定式风速仪滑行法和车载风速仪滑行法。
目前大多数主机厂采用的是固定式风速仪滑行法。
试验过程主要是，车辆行驶至规定车速，变速箱置于空挡开始滑行，滑行过程中连续记录滑行时间t和对应车速V，通过记录的数据计算出滑行过程中所受阻力。
其原理为牛顿第二定律公式F=ma=m（Δv/Δt）计算完成后滑行阻力表达式为F=f2V2+f1V+F0。
式中f2、f1、f0为道路载荷系数。
试验车辆要求，测试频次和数据处理等详细规定请参考GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》中附件CC的相关内容。
3 道路滑行阻力在整车开发中的应用场景3.1 整车动力性和经济性仿真在使用AVL Cruise、Simulink等一维软件进行整车动力性和经济性的仿真时，以基准道路滑行曲线为依据，通过整车重量、风阻、滚阻等条件的变化，拟合新车型在不同工况下整车负载，进而仿真新车型的动力性和燃油经济性，为整车性能优化提供理论依据。
汽车滑行阻力系数的测定方法王兆甲李国栋刘金铎（中国汽车工程研究院股份有限公司天津分公司天津300461）[摘要] 利用VBOX进行滑行试验，可以得到极为准确试验数据，将试验数据进行二次回归计算，得出汽车滑行阻力系数。
可以得到比较准确的车辆道路阻力模型。
关键词:汽车滑行阻力系数A Method to Determine Vehicle Coasting Resistance CoefficientsWang Zhaojia, Li Guodong, Liu JinduoChina Automotive Engineering Research Institute Co. Ltd. Tianjin Branch[Abstract]Using VBOX for coasting tests, we can acquire extremely accurate test data. A method using quadratic regression calculations to derive coast-down coefficients is put forward. So that accurate data for Chassis Dynamometer Simulation is determined.Key words: Vehicle Coasting Resistance coefficients1 前言1.1 试验目的及背景理论在排放实验中，需要在底盘测功机上模拟道路行驶阻力。
底盘测功机的阻力可以由标准GB18351.3-2005中规定的数学模型来描述，模型为：2=++（式1.1）F a bv cv其中，a代表与速度无关的常数项阻力（如道路摩擦力等），b代表与速度一次项有关的阻力（如传动系阻力），c代表与速度二次项有关的阻力（如风阻等）[1]。
底盘测功机模拟道路行驶阻力，需要在测功机上设定a,b,c系数。
摘要滚动阻力系数，是用来计算滚动阻力的一个系数，是概括轮变形道路变心、道路变形以及接触面的摩擦等损失的系数。
它是车轮滚动时所需的推力（即滚动阻力）与车轮载荷的比值，即单位汽车重力所需之推力。
它的数值，是由试验测定的。
实践表明，它与路面的种类、轮胎的构造、材料、轮胎压力及行驶车速都有密切的关系。
关键词滚动阻力系数滚动阻力车轮载荷一．引言1.汽车阻力与整车滚动阻力(1).汽车阻力汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。
滚动阻力以符号F W 表示。
当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服重力沿坡道的分力。
称为坡道阻力，以符号F i 表示。
汽车加速行驶时还需要克服加速阻力，以符号F j 表示，因此汽车行驶的总阻力为ΣF=Ff+Fw+Fj+Fi上述阻力中，滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均存在的，坡度阻力和加速阻力在一定行驶条件下存在。
在水平道路上等速行驶时就没有坡度阻力和加速阻力。
（2）.整车滚动阻力车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生相互作用力，轮胎和支承路面发生相应的变形。
由于轮胎和支承面的相对刚度不同，它们的变形特点也不同。
当弹性轮胎在混凝土路、沥青路等硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的。
这时，轮胎由于有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时，损耗了一部分能量。
图为轮胎在硬路面上受径向载荷时的变形曲线。
图中OCA为加载变形曲线，面积OCABO为加载过程中对轮胎作的功。
ADE 为卸载变形曲线，面积ADEBA为卸载过程中轮胎恢复变形时放出的能量。
两面积之差OCADEO就是加载与卸载过程中由于轮胎变形而引起的能量损失。
这部分能量消耗在轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦，最后转化为热能而散失在大气中。
这种损失称为弹性物质的迟滞损失2.汽车滚动阻力系数滚动阻力系数，是用来计算滚动阻力的一个系数，是概括轮变形道路变心、道路变形以及接触面的摩擦等损失的系数。
汽车行驶阻力系数测量方法胡志龙;郭勇【摘要】为了更精确地测量汽车在道路上的行驶阻力状态,对整车试验的精确性提供保障,文章主要讨论了汽车行驶阻力在道路上使用第五轮仪的测量及数据处理的方法,以及如何通过设定在底盘测功机上进行模拟计算,最终得出汽车行驶阻力系数,并应用于整车试验.得出了滑行法与标准法行驶阻力的区别,表明滑行法相对标准法要更加准确,对汽车达到国家第Ⅲ阶段油耗法规的要求起到了一定的作用.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】2页(P50-51)【关键词】汽车;行驶阻力系数;滑行法;标准法【作者】胡志龙;郭勇【作者单位】天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心;海洋石油工程股份有限公司【正文语种】中文汽车在行驶中有滚动阻力、空气阻力、坡道阻力及加速阻力，在车速较低时，空气阻力较小，行驶阻力以滚动阻力为主。
随车速升高，空气阻力所占比例加大。
由于汽车的滚动阻力和空气阻力是消耗性行驶阻力。
故方便、快捷及准确地测定汽车的这2项阻力对降低汽车油耗具有重要的意义。
文章探讨了在道路上测量汽车行驶阻力并对滑行试验得到的数据进行处理，以及在底盘测功机上进行精确的模拟运算的方法[1]。
1 汽车行驶阻力试验1.1 试验要求道路应平直且具有足够长度，坡度必须恒定在±0.1%范围内，且不得超过1.5%。
试验时平均风速必须小于3 m/s，最大风速小于5 m/s。
试验道路的侧向风速分量必须小于2 m/s，风速应在高出路面0.7 m处测量。
此外，道路必须干燥，试验时空气体积质量与基准状态（P=100 kPa，T=293.2 K）相差不得超过±7.5%。
汽车应处在正常运行状态，并在至少经过3000km磨合后进行调整；轮胎必须和汽车同时磨合，或其轮胎花纹深度为原始花纹深度的90%～50%；汽车装载至其基准质量；汽车水平应调整至载荷的重心位于前排外侧座椅两“R”点的中间，并位于通过这两点的直线上；汽车必须干净。
收稿日期:1999-12-303基金项目:广州市建委基金资助项目(合同编号9728) 作者简介:吴诰 (1942-),男,教授,主要从事汽车结构设计计算及汽车安全与电子技术的研究.汽车空气阻力系数的二次滑行测量法3吴诰 ,刘绍辉,钟声龙,罗玉涛,黄晓昶(华南理工大学交通学院,广东广州510640)摘 要:在分析与论述国内外测量汽车空气阻力系数常用试验方法的基础上,采用二次滑行试验方法测量汽车空气阻力系数,并对实车进行了相应的滑行试验.通过对试验结果的分析与比较,证明了二次滑行法可有效地提高空气阻力系数测量的精度,误差范围控制在5%左右;同时简化了试验条件,缩短了试验路段长度,提高了试验可靠度.关键词:二次滑行法;空气阻力系数;高速滑行;低速滑行中图分类号:T K 461 文献标识码:A 文章编号:1000-565X (2000)06-0044-05汽车在水平道路上匀速行驶时的阻力,主要是滚动阻力和空气阻力.随着道路条件的改善,车速的逐步提高,车辆克服空气阻力的能耗将大于克服滚动阻力的能耗[1].研究表明,空气阻力是与反映车辆外形特征的空气阻力系数以及迎风面积成正比的.空气阻力系数的测量可以采用风洞试验和路面滑行试验两种方法.风洞试验条件稳定,数据重复性好,但过小的缩尺模型所测得的数据与工程实际偏差较大;而1∶1模型风洞试验测量空气阻力系数效果真实,但试验所需费用较高,限制了一般条件的工厂应用.滑行试验成本低,可靠性较高,实用性强;因此,国内外仍然大量采用路面滑行试验法来测定汽车的空气阻力系数.我国国家标准GB 1334-77就规定了可用汽车滑行试验方法来测定汽车在初速度v =50km/h 时的滑行距离和空气阻力系数.美国1980年SA EJ (美国汽车工程师协会)也推荐了路面滑行试验法[2].1 滑行试验方法概述利用滑行试验方法来测定汽车的空气阻力系数已有几十年的历史.它的基本原理是应用下列方程的解来求空气阻力系数(假设汽车在水平而无风的条件下滑行):d v d t =-gf -C d A v 221.15m (1)式中:d v d t———滑行减速度;g ———重力加速度;f ———滚动阻力系数;A ———迎风面积;v ———车速;m ———汽车质量;C d ———空气阻力系数.由于滑行试验方法的不同,试验要求测量的变量及其测量精度亦各不相同.国内外曾采用以下几种方法:减速度法、交点法、时间法和行程法.华南理工大学学报(自然科学版)第28卷第6期J our nal of Sout h Chi na U nive rsit y of Tec h nology V ol.28 N o.62000年6月(Nat ural Scie nce Edition )J une 2000减速度法和交点法已有30年的历史,经验证明这两种方法在测量精度方面没有保证,其试验结果不可靠[3].时间法和行程法是使被测汽车以某一初速度(v 0)在已知滚动阻力系数的路面上滑行至停车,测量滑行时间或滑行行程,再通过数据处理求出空气阻力系数.其优点在于试验方法及测量设备比较简单,如果道路及外界气候条件良好,测量精度有保证,重复进行多次试验可得到可靠的结果.其缺点是当v 0不大的情况下,滑行能量的消耗主要花在滚动阻力上.由于空气阻力的能耗与车速成三次方比增大,若增大v 0,虽可提高测量精度,但会使试验路段增长,从而使试验路段的滚动阻力系数的测量精度较难以达到要求.综合以上几种方法的优缺点,我们在试验中采用了二次滑行法,即在同一工况条件下,将行程分为高速滑行区段(80～70km/h )和低速滑行区段(20～10km/h )进行试验;然后,再采用时间法进行试验验证(60～10km/h ).二次滑行法与时间法和行程法相比,其优点在于:(1)二次滑行法将滑行分为两次(即低速滑行与高速滑行),缩短了试验路段长度,简化了试验条件.(2)二次滑行法提高了高速滑行区段的滑行初速度(v 0=75～90km/h ).由于高速滑行中能量主要用于克服空气阻力,从而减小了滚动阻力系数误差对空气阻力系数的影响,提高了试验精度.(3)在试验中采用了验证滑行试验,并将其结果对二次滑行法的试验结果进行验证,有利于提高试验的可靠度和精度.2 试 验试验依据GB 7258-1997机动车运行安全技术条件和GB/T 12536-90汽车滑行试验方法进行.试验对象基本参数见表1.表1 两试验样车参数表Table 1 Parameters of two testing aut omobiles样车编号发动机型号额定载荷/kg 轴距/mm 车辆尺寸(长×宽×高)/(mm ×mm ×mm )1D C 613012000500010100×2453×301026B TA -5.912580500010425×2500×3310试验气象为:晴,风速0.8m/s ,平均气温27.5℃.试验气象符合国标GB/T 12536-90汽车滑行试验方法的要求.行驶试验在机场道路进行.该道为平直、坚实的水泥路面,道路平均坡度为4‰.试验车在行驶试验时,按技术条件、乘员数量及质量要求,载以相应载荷的砂袋,按要求进行配置.主要仪器设备有:风速仪、大气压力计、温度计、风向仪和车用非接触式速度计A EP -5(德国达特朗公司1998年生产,“0.2%级”).2.1 二次滑行试验面积参数是测定汽车的迎风面积,即汽车行驶方向的投影面积[4].经测量,样车1的迎风面积A 1=6.55m 2,样车2的迎风面积A 2=8.075m 2.在同一路段及工况条件下,样车1和样车2车速分别从80km/h 滑行至70km/h ,重复 第6期 吴诰 等:汽车空气阻力系数的二次滑行测量法45进行试验,记录滑行试验数据.高速滑行曲线如图1,2所示.图1 样车1的高速滑行曲线Fig.1 The high sp eed slide curves ofN o.1aut omobile 图2 样车2的高速滑行曲线Fig.2 The high sp eed slide curves of N o.2aut omobile 从图1,2中可知,高速滑行试验重复性和稳定性较好,可靠度高.在同一路段及工况条件下,样车1和样车2分别从20km/h 滑行至10km/h ,重复进行试验,记录滑行试验数据.低速滑行曲线如图3,4所示.图3 样车1的低速滑行曲线Fig.3 The low sp eed slide curves ofN o.1aut omobile 图4 样车2的低速滑行曲线Fig.4 The low sp eed slide curves of N o.2aut omobile 表2 试验结果表Table 2 Testing result 样车编号测试值滚动阻力系数空气阻力系数10.0120.50520.0090.487 从图3,4中可知,低速滑行试验可准确反映普通滑行试验方法的低速部分.对二次滑行试验的数据进行分析和处理,结果见表2.由试验结果可知,二次滑行法符合工程实际,可满足工程测试需要.2.2 验证试验采用普通时间滑行法进行试验验证,试验样车1,2分别从60km/h 滑行到10km/h ,重复进行试验,记录滑行试验数据.由二次滑行试验所得结果拟合的计算曲线与验证滑行曲线的比较见图5和图6.根据二次滑行试验结果计算所得的滚动阻力系数和空气阻力系数,采用逐段积分的方法,得到样车1与样车2的v -t 计算曲线.由普通时间滑行法所得的实验数据,可画出样车1与样车2的v -t 验证曲线.46 华南理工大学学报 第28卷 从图5,6中可知,计算曲线处于验证曲线的中间.由此可得出结论:二次滑行试验较普通滑行试验精度高.图5 样车1的验证滑行曲线Fig.5 The testing slide curves of N o.1automobile 图6 样车2的验证滑行曲线Fig.6 The testing slide curves of N o.2aut omobil 验证理论公式:6F =F f +F w +F i -F j =0(2)F j =m d v d t=m (v 0-v t )Δt (3)F f +F w +F i =m g (f 0±i )+C d A v 221.15(4)Δt =(v t -v 0)g (f 0±i )+C d A v 2/(21.15×m )(5)以上各式中:F f ———滚动阻力;F w ———空气阻力;F i ———坡度阻力;F j ———加速阻力;v t ———滑行末速度;v 0———滑行初速度;m ———汽车总质量;Δt ———滑行时间;f 0———滚动阻力系数;i ———坡度;A ———迎风面积;C d ———空气阻力系数.由上式可求出机动车滑行所需时间的理论值,通过与验证滑行的测试时间相对比,可基本验证滑行试验结果的误差是否在允许范围内.试验结果验证见表3.表3 试验结果验证表Table 3 Testing result verified table样车编号测试时间t/s 计算时间t/s 误差范围%1 114.38108.7364.9322 141.5133.7965.444 从上表可看出,二次滑行试验与验证滑行试验结果较为接近,误差在允许范围之内.3 结束语从上述试验结果可以看出,二次滑行法可提高高速滑行区段的滑行初速度,减小滚动阻力系数误差对空气阻力系数测量的影响,并可显著地缩短试验路段长度,提高试验精度和可靠度.由此可得出结论,二次滑行法显著优于普通时间法和行程法,可满足汽车测试的实际需要,是一种较佳的空气阻力系数测试方法. 第6期 吴诰 等:汽车空气阻力系数的二次滑行测量法47参考文献:[1] 余志生.汽车理论[M ].北京:机械工业出版社,1996.[2] SA EJ.SA E Handbook [M ],USA :SA EJ ,1980.[3] 倪佑民.汽车滑行实验方法的改进和数据处理[J ].汽车工程,1982(2):35-43.[4] 〔英〕A J 赛伯-里尔斯基.汽车空气动力学[M ].杨尊正,邹仲贤译.北京:人民交通出版社,1984.The Two-St age Coast down Testing Met hod toMeas ure t he Automobile Air D rag CoefficientWU Gao-gui ,L IU Shao-h ui ,ZHON G Sheng-long ,L UO Yu-t ao ,HUAN G Xiao-cha ng (College of Traffic and Communications ,Sout h China U niv.of Tech.,Guangzhou 510640,China )Abst ract :I n t his p ap e r ,a tw o-sta ge coast dow n testi n g met hod is p rese nte d.It is base d on t he f or me r met hods ge ne rally a dop te d bot h at home a nd a broa d t o dete r mi ne t he air dra g coeff icie nt.The results of t he two-sta ge coast dow n tests of t he ve hicle a re a nal yse d a nd comp a re d.It is s how n t hat t his testi n g met hod ca n re duce t he dista nce of t he testi n g run way ,cont rol t he testi n g e rror wit hi n 5%,si mplif y t he testi ng conditions a nd i mp rove t he measuri ng accuracy a nd t he de gree of relia bilit y.Key words :t he two-sta ge coast dow n testi n g met hod ;t he air dra g coeff icie nt ;hi gh sp ee d slide ;low sp ee d slide48 华南理工大学学报 第28卷 。
汽车滑行性能的检测作者：姚旺来源：《商情》2019年第52期【摘要】汽车滑行性能是指汽车存空挡时的滑行能力。
反映汽车滑行性能的参数有滑行距离和滑行阻力。
滑行距离足指汽车加速至某一预定车速后摘挡，利用汽车具有的动能行驶的距离。
滑行阻力是指汽车空挡、制动解除时，汽车由静止至开始移动所需的推力或拉力。
汽车传动系统的传动效率越高，汽车的滑行阻力越小，滑行距离越长，汽车的滑行性能就越好。
因此，可利用汽车的滑行性能来评价汽车传动系统的总体技术状况。
【关键词】汽车滑行性能检测1.滑行距离的检测（1）检测方法滑行距离可用路试法或底盘测功机检测。
①路试检测a.车辆空载，保证轮胎气压符合规定，并走热汽车保证传动系统温度正常。
b.在纵向坡度不超或1%的平坦、干燥和清洁的硬路面上，且风速不大于3 m/s时，进行路试。
c.当被测车辆行驶速度高于规定车速（ 30 km/h）后，置变速杆于空挡，开始滑行，在规定车速（30 km/h）时用速度计或第五轮仪测量滑行距离。
d.在试验路段往返各进行一次滑行距离检测，取两次检测的算术平均值作为检测结果。
②底盘测功机检测a.車辆空载，并保证轮胎气压符合规定。
b.根据被测车辆的基准质量选定底盘测功机相应的飞轮转动惯量。
当底盘测功机配备的飞轮装置的惯量级数不能准确地满足被测车辆的当量惯量需要时，可选配与被测车辆整备质量最接近的转动惯量级，但应对检测结果作必要的修正。
C.将被测车辆驱动轮置于底盘测功机滚筒上，运转汽车，使汽车传动系统和底盘测功机运转部件达到正常温度。
d.将被测车辆加速至高于规定车速（30 km/h）后，置变速杆于空挡，利用储存在底盘测功机旋转质量中的动能、驱动轮及传动系统旋转部件的动能，使汽车驱动轮继续运转直至车轮停止转动。
此时，测功机滚筒滚过的圈数与滚筒圆周长的乘积就相当于汽车的滑行距离。
利用底盘测功机的测距装置，可记录汽车从规定车速（30 km/h）开始的滑行距离。
（2）检测分析①滑行距离影响因素。
滑行阻力曲线abc查表法滑行阻力曲线abc查表法的探讨与应用一、引言滑行阻力是机动车辆行驶时所受到的阻力，对于提高车辆性能和降低燃料消耗具有重要意义。
滑行阻力曲线abc查表法是一种常用的求解滑行阻力的方法。
本文将深入探讨滑行阻力曲线abc查表法的原理与应用，并分析其在汽车工程领域的价值。
二、滑行阻力曲线abc查表法的原理与概述滑行阻力曲线abc查表法基于滑行试验数据建立了车速与滑行阻力之间的关系。
其原理是将车辆滑行试验所得的数据进行回归分析，拟合出滑行阻力曲线的参数。
在实际应用中，可以通过查表的方式，根据不同车速和滑行阻力的对应关系来求解滑行阻力。
三、滑行阻力曲线abc查表法的应用与优点1. 应用范围广泛：滑行阻力曲线abc查表法适用于不同类型的汽车，无论是轿车、卡车还是客车都可以通过该方法来求解滑行阻力，具有较强的通用性和适用性。
2. 导出滑行阻力参数：滑行阻力曲线abc查表法可以通过滑行试验数据的分析和处理，导出滑行阻力曲线的参数。
这些参数对于汽车设计、性能评估和燃油消耗的估算具有重要意义。
3. 精度较高：滑行阻力曲线abc查表法的精度较高，能够较好地模拟真实的滑行阻力曲线。
在实际使用中，通过合理的数据处理和拟合算法，可以提高求解结果的准确性。
四、滑行阻力曲线abc查表法的实施步骤为了更好地理解滑行阻力曲线abc查表法的实施过程，以下为推荐的步骤：1. 数据采集：需要进行滑行试验来获取车速和滑行阻力的数据。
试验过程中要注意记录车速、滑行距离和相应的滑行阻力。
2. 数据处理：对试验数据进行处理，包括数据筛选、异常值处理和数据平滑处理等。
处理后的数据能更好地反映车辆实际的滑行特性。
3. 回归分析：使用回归分析方法对处理后的数据进行拟合，得到滑行阻力曲线的参数。
常用的回归分析方法包括最小二乘法和非线性拟合法等。
4. 参数求解：根据拟合后的滑行阻力曲线参数，构建查表法。
可以根据车速区间的间隔，通过插值或查表的方式来求解滑行阻力曲线上任意点的滑行阻力。
汽车滑行实验报告篇一：汽车滑行实验报告专业班级姓名指导老师袁焕同组人员实验地点校外实验时间篇二：汽车滑行试验实验三汽车滑行试验一、实验内容测量初速度为50km/h的滑行距离和滑行时间、滑行阻力及滑行阻力系数。
二、实验目的要求了解五轮仪结构，工作原理及使用方法；掌握滑行实验方法，实验数据处理方法，并分析实验车装配调整技术状况。
三、仪器设备综合气象观测仪、五轮仪或相应的车速、行程记录装置（精度不低于0.5%）、实验车等。
五轮仪的结构和工作原理参见附件1。
.四、准备工作1．五轮仪安装在实验车适当的位置；2．按五轮仪说明书规定接通电源，检查仪器的功能是否正常；3．检查实验车轮胎气压是否符合规定要求；4．实验车装额定载荷，设置实验路段标杆。
五、实验步骤1．车速为50km/h的滑行距离实验车应经过充分预热行驶，使发动机出水温度、油温及各总成油温达到正常稳定，并记录温度值。
汽车以稍高于50km/h的车速驶入设置的测量试路段前，驾驶员将变速器排档放入空档，松开离合器踏板，汽车开始滑行，当速度为50km/h时（汽车应进入测试段）用五轮仪进行记录，直至汽车完全停止。
在滑行过程中，驾驶员不得转动方向盘。
滑行实验至少往返各进行一次，往返区段应尽量重合。
将滑行初速度、滑行距离和滑行时间记入实验报告中的表1。
2．测定滑行阻力控制滑行初速度，使通过100m测试路段的滑行时间在20±2（s）内，测量实验车通过前50m和100m的滑行时间t1和t2。
往返测量各两次，若数据重复性差，应补充进行实验。
六、注意事项1．实验车的总质量，按实验车的整备质量加参加试验的在车人员质量（每人按65kg）计。
2．实验过程中，轮胎充气压力应符合该车技术条件规定，误差不得超过±10kPa。
3．实验时天气应无雨无雾，气温0～40℃，风速不大于3m/s。
4．实验应在清洁、干燥、平坦的，用沥青或混凝土铺装的直线道路上进行，道路长2～3km，宽度不小于8m，纵向坡度在1‰以内。
汽车滑行阻力系数的测定方法王兆甲李国栋刘金铎（中国汽车工程研究院股份有限公司天津分公司天津300461）[摘要] 利用VBOX进行滑行试验，可以得到极为准确试验数据，将试验数据进行二次回归计算，得出汽车滑行阻力系数。
可以得到比较准确的车辆道路阻力模型。
关键词:汽车滑行阻力系数A Method to Determine Vehicle Coasting Resistance CoefficientsWang Zhaojia, Li Guodong, Liu JinduoChina Automotive Engineering Research Institute Co. Ltd. Tianjin Branch[Abstract]Using VBOX for coasting tests, we can acquire extremely accurate test data. A method using quadratic regression calculations to derive coast-down coefficients is put forward. So that accurate data for Chassis Dynamometer Simulation is determined.Key words: Vehicle Coasting Resistance coefficients1 前言1.1 试验目的及背景理论在排放实验中，需要在底盘测功机上模拟道路行驶阻力。
底盘测功机的阻力可以由标准GB18351.3-2005中规定的数学模型来描述，模型为：2=++（式1.1）F a bv cv其中，a代表与速度无关的常数项阻力（如道路摩擦力等），b代表与速度一次项有关的阻力（如传动系阻力），c代表与速度二次项有关的阻力（如风阻等）[1]。
底盘测功机模拟道路行驶阻力，需要在测功机上设定a,b,c系数。
这三个系数需要预先确定。
试验依据的规程原型是SAE J1164——Chassis Dynamometer Simulation of Road Load Using Coastdown Techniques（Issued 1995-04）和GB18352-2005——轻型汽车排气污染物限制及测量方法。
这种方法给出了使用滑行技术在底盘测功机上模拟道路负荷的方法。
本说明在规程原型基础上进行补充完善，给出使用VBOX道路性能测试仪进行滑行测试的试验技术和可操作的使用滑行数据测算测功机动力参数a,b,c的方法。
滑行（Coastdown）是在特定环境下，特定场地中，让车辆在断开动力链输出的情况下由高车速向低车速自由减速，并记录减速过程中必要数据（各减速阶段时间，起止速度等）的道路试验。
滑行技术（Coastdown Techniques）是依据标准中的物理模型和适当的数学方法，使用滑行测得的数据，计算出模型中的动力参数a,b,c的试验技术。
具体地，滑行技术可表述如下。
依据相关标准和文献[1]，汽车滑行中所受阻力可表示为20dvF m a bv cv dt==++ （式1.2）这是一个微分方程。
为处理方便，将此微分方程在速度v 的某些局部定义域内差分化—— 试验车以车速i v v +∆，滑行至车速i v v -∆，当行驶速度变化即v ∆较小（法规规定5km/h v ∆≤）时，我们可以认为这一过程是均匀减速运动。
可以列写如下方程()()2i i i d dv v v v dv v a dt t t +∆--∆∆=== （式1.3）其中，i a 代表由车速i v v +∆减速至i v v -∆过程中的平均减速度，也即在速度为i v 时刻的减速度；d t 代表由车速i v v +∆减速至i v v -∆的过程时间长度；i v 是选取的速度降区间的速度中点。
这样，将（式1.3）带入（式1.2），可得到在速度为i v 时的制动力202i i i dv m F a bv cv t ∆==++ （式1.4）由此，滑行试验的目的是在高速到低速的断开动力链的自由减速过程中，使用适当仪器和方法获取并记录一系列等速度降过程的速度降区间的速度中点i v ，及各个过程时间d t ；依据记录数据建立一系列（与选取的记录过程组数相同）关于动力参数a,b,c 的三元一次方程，构成方程组；再根据这个方程组，使用二元回归等方法，解算出最优动力参数a,b,c ，为底盘测功机提供精确的道路阻力模拟设定值。
1.2 与试验技术相关的问题——记录仪，场地和方法进行滑行试验需要三个必要的技术保障——精确的速度-时间记录，平直且足够长的场地，使得测试在仪器和场地的限定条件下可行的操作方法。
速度-时间记录可以使用先进的GPS 道路综合性能测试仪VBOX3i 完成。
VBOX3i 采用卫星定位技术测量车辆速度、位置等参数，再经运算得到其他导出参数。
其速度采样频率最高可达到100Hz ，速度记录精度可达0.1km/h （0.0278m/s ），并且可以记录完整的速度-时间曲线，方便地进行后续处理。
滑行试验最关键的问题是需要一条长而平的跑道，使得试验车有足够的时间从125km/h 的高速滑行到5km/h 的“步行”速度。
这个速度区间是可以自定义的，没有必要跨度那么大，但是足够长的场地是必须的。
[2]由于滑行试验的场地限制，无法一次性完成从要求的起始高速到终止低速的滑行，所以需要设计适当的方法。
根据实际情况，可以采用速度分段-多次滑行的方法完成整个试验。
假定试验需要从125km/h 的高速滑行到5km/h 的低速，而由于场地限制无法一次整体完成，那么，可将速度划分为125km/h →85km/h 、90km/h →50km/h 、55km/h →5km/h 三段，每次利用场地进行一个阶段的试验。
正反方向的试验可以穿插在此过程中进行。
[1]2 试验数据的处理方法以及原理依据（式1.4）202i i i dvm F a bv cv t ∆==++。
数据处理方法可对试验数据进行二次回归计算，得到a,b,c 三个待定系数。
滑行试验中可以得到（式1.4）中的n 组两个参数对：,i i v F 。
将参数带入方程2i i i F a bv cv =++，i=1,2,…n ，n 为数据组数，可以得到n 个关于a,b,c 的一次方程，这些方程构成关于a,b,c 的线性方程组。
使用二次回归求解a,b,c 。
二次回归的原理和方法如下。
[3]最小偏差准则： 最小残差准则是用来创造回归直线y = ax + b ，使之在n 个控制点(x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)上满足控制点到直线的垂直距离的平方和最小的方法。
见图2.1。
图2.1 回归直线，控制点和垂直距离示意图构造回归直线，就是找到适当的a , b 使得距离平方和[]21(())ni i i S y ax b ==-+∑取得最小值。
将最小偏差准则应用于构造二次回归曲线 同样，最小残差准则也可以用来创造二次回归曲线2f a bv cv =++ ，使得在n 个控制点(x1, y1),(x2, y2), ..., (xn, yn)上满足控制点到二次曲线的垂直距离的平方和最小。
算法的目的就是求取待定系数a, b, 和 c ，使得S = 221()ni i i i F cv bv a =⎡⎤-++⎣⎦∑ （式2.1）在a,b,c 的取值下取得最小值。
由（式2.1），S 可以被表为a 的二次多项式形式（认为b,c 为常数），对应地，S 可以被表为b 和c 的二次多项式（认为其他两个变量为常数）。
即S2432222()()i i i i i i i c v c bv av v F bv a F =++-++-∑∑∑223222()()i i i i i i i b v b cv av v F cv a F =++-++-∑∑∑222212()()i i i i i i a cv bv F cv bv F a ++-++-=∑∑∑S （a,b,c ）是关于a,b,c 的三元二次多项式函数。
a,b,c 的取值范围，即S 的定义域是整个实数域。
求取待定系数a,b,c 使得S 最小，就是求S （a,b,c ）在定义域上的最小值点。
由S 的偏差平方和的属性可知道，S 的最值是最小值而不是最大值。
若S （a,b,c ）在（a m ,b m ,c m ）上取得最小值，则（a m ,b m ,c m ）要么在定义域的边界，要么在驻点上。
S 的定义域是整个实数域，在边界上的值是无穷大，不可能是最小值，所以，最小值（a m ,b m ,c m ）点在S 的驻点上。
对S 分别求a,b,c 的偏导函数并令其为零，得到以a,b,c 为未知数的三元的一次方程组4322232[2()]2()0[2()]2()02()02i i i i i i i i i i i i i Sv c bv av v F cS v b cv av v F bS cv bv F ana ∂=++-=∂∂=++-=∂∂=++-=∂∑∑∑∑∑整理，得4322322()()()()()()()()()()()i i i i i iii iiiiiv c v b v a v F v c v b v a v F v c v b n F a ++=++=++=∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑ （式2.2）这个线性方程组的解有两种情况——无解和有唯一解。
这个方程组的解，即为函数S （a,b,c ）在定义域上的驻点。
由前面的结论，最小值（a m ,b m ,c m ）点在S 的驻点上，所以：当解唯一时，最小值点在唯一驻点上，解就是函数S （a,b,c ）在定义域上的最小值；当无解时，函数S （a,b,c ）在定义域上没有最小值（也即，不存在a,b,c 使得F 可表为2a bv cv ++）。
使用最小二乘法，对F i 进行二次函数2a bv cv ++拟合，得到的正态方程也是（式2.2）。
[4] 解线性方程组（式2.2），得到解c,b,a ，构造二次曲线f(c,b,a).（c,b,a ）即为通过试验数据处理得到的滑行动力参数c,b,a 。
二次曲线f(c,b,a)即为制动力。
线性方程组可以使用克莱姆法则求解。
3 滑行试验和结果解算3.1 试验准备 1 道路要求道路应平直且具有足够长度，以进行下面规定的测量。
坡度必须恒定在±0.1%范围内，且不得超过1.5%。
2 大气条件 2.1 风试验时平均风速必须小于3m/s ，最大风速小于5m/s 。
此外，试验道路的侧向风速分量必须小于，风速应在高出路面0.7m 处测量。
2.2 温度道路必须干燥 3 大气压力及温度试验时空气密度与基准状态（P=100kPa ，T=293.2K ）相差不得超过±7.5% 3.2 滑行试验1.试验环境以及车辆参数地点/道路状况 天气状况 风速 轮胎情况 汽车整备质量0m天津港保税区/路面干燥多云 19℃1.2m/s胎压240Kpa2520kg2 试验准备2.1 将VBOX 安装在车辆上，设置好VBOX ，使其可以记录车辆运行的速度和时间。
