[发明专利]一种车辆编队行驶下空气阻力系数及燃油经济性计算方法

说明书

本发明公开了一种车辆编队行驶下空气阻力系数及燃油经济性计算方法，取预先搭建的某种车辆的整车模型，获取车辆编队行驶工况，根据整车模型和车辆编队行驶工况进行CFD计算，得到单车空气阻力系数以及编队车辆空气阻力系数；获取所述车辆编队行驶工况下的每个编队车辆的总重量，每个编队车辆的正投影面积，编队车辆的车速；根据单车空气阻力系数、编队车辆空气阻力系数、每个编队车辆的总重量，每个编队车辆的正投影面积，编队车辆的车速计算车队节油量。优点：充分结合了CFD三维仿真与公式计算的优点，该方法既简单方便，又保证了计算数据的精度；计算周期短，节省人力、物力成本，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种车辆编队行驶下空气阻力系数及燃油经济性计算方法，属于商用汽车设计技术领域。

背景技术

随着能源的严重消耗和环境的不断恶化，公路交通运输业面临着严峻的考验，商用车的节能减排技术受到各国科研院所、物流运输业、商用车制造商以及政府交通管理、环境保护等部门的关注与重视。

编队行驶技术的出现为商用车节能减排提供了新的途径。编队行驶技术是指在车、路协同环境下，通过多种车联网技术实现人、车、路三者实时通信交互，在安全行驶的前提下，有效控制车辆速度及车辆间距，通过改善车队的空气动力特性，实现节能减排。

编队行驶所带来的燃油经济性与车队数量、车队行车间距等变量息息相关，而目前的编队行驶技术、又不足以支撑实车充分验证各种因素所带来的具体节油效果。因此需要通过虚拟仿真手段来实现车辆编队行驶燃油经济性的计算。而目前，关于编队行驶燃油经济性的计算、测试资料极少，涉及到重卡的更是寥寥无几。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种车辆编队行驶下空气阻力系数及燃油经济性计算方法，可以在较短的周期内准确计算出不同编队工况下整个车队、车队每辆车所节省的燃油。并给予车队通讯控制策略提供相关的数据支撑。

为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆编队行驶下空气阻力系数的计算方法，包括：

获取预先搭建的某种车辆的整车模型；

获取车辆编队行驶工况，根据整车模型和车辆编队行驶工况进行CFD计算，得到单车空气阻力系数以及编队车辆空气阻力系数。

进一步的，所述车辆为重卡。

一种车辆编队行驶下燃油经济性的计算方法，包括：

获取计算得到的单车空气阻力系数以及车辆编队行驶工况下的编队车辆空气阻力系数；

获取所述车辆编队行驶工况下的每个编队车辆的总重量，每个编队车辆的正投影面积，编队车辆的车速；

根据单车空气阻力系数、编队车辆空气阻力系数、每个编队车辆的总重量，每个编队车辆的正投影面积，编队车辆的车速计算车队节油量。

进一步的，所述根据编队车辆空气阻力系数、每个编队车辆的重量，每个编队车辆的正投影面积，编队车辆的车速计算车队节油量，包括：

利用式(1)计算编队状态下第i辆车节油率，

其中，▽Q_i为编队状态下第i辆车节油率，Q_f为单车状态燃油消耗量，Q_i为编队行驶状态下第i辆车燃油消耗量；

Q_f通过公式(2)计算：

其中，p为影响因子；F为牵引力；F_r为滚动阻力；F_d为气动阻力；G为车辆总重量；f为滚动阻力系数；v为车辆速度；A为车辆正投影面积；C_d为单车空气阻力系数；ρ为空气密度；