動力經(jīng)濟性仿真數(shù)據(jù)收集及呈現(xiàn)方法

吳少雄，張金一

動力經(jīng)濟性仿真數(shù)據(jù)收集及呈現(xiàn)方法

吳少雄，張金一

（廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司，福建 廈門 361023）

通過一套自主研發(fā)的軟件系統(tǒng)，將AVL-Cruise仿真分析結(jié)果自動歸檔到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并提供歷史數(shù)據(jù)檢索和額外使用網(wǎng)頁技術(shù)與其他工程師分享數(shù)據(jù)。

動力經(jīng)濟性；AVL-Cruise；仿真數(shù)據(jù)；收集與呈現(xiàn)?

仿真計算的技術(shù)日益發(fā)展，在客車行業(yè)中對AVL Cruise軟件(以下簡稱Cruise)的應(yīng)用也日趨成熟。當(dāng)前我司應(yīng)用Cruise完成仿真計算后，需要人為解讀仿真計算結(jié)果。主要的工作就是按約定的某些特征指標(biāo)(如車型配置以及動力經(jīng)濟性計算結(jié)果)逐一抄錄到Excel表格或Word文檔中，并且某些數(shù)據(jù)（如各擋動力因子、綜合油耗）需要進一步計算，最后形成報告文檔。經(jīng)統(tǒng)計，每一個Cruise計算模型需要10～15 min進行數(shù)據(jù)處理，往往需要計算多個配置進行性能匹配對比，而動力匹配工程師會使用Cruise的變量計算功能，同時計算多個配置，這樣配置數(shù)據(jù)整理耗時也比較大，如某9 m中型客車，在變量計算中設(shè)置了6款發(fā)動機、7款主減速比，這樣將會有42種組合配置，按每個配置需要10 min進行數(shù)據(jù)整理，需要花費420 min。

此外，對于Cruise模型與數(shù)據(jù)，由于種種原因，有些數(shù)據(jù)遺漏或沒進行保存歸檔，長期下來將會遺失大量模型數(shù)據(jù)；加之?dāng)?shù)據(jù)文檔保存在動力匹配工程師電腦中，不便于其他工程師搜索與借鑒，特別是一些較早的數(shù)據(jù)。

本文介紹一種方法來解決以上問題：通過自主開發(fā)的計算機程序結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，完成Cruise模型建模數(shù)據(jù)以及計算結(jié)果數(shù)據(jù)進行自動匯總。既能夠解決工程師數(shù)據(jù)整理工作繁重的問題，又能將模型的數(shù)據(jù)統(tǒng)一收集保存。并提供web網(wǎng)頁呈現(xiàn)技術(shù)，不僅能夠呈現(xiàn)當(dāng)前選中配置的動力經(jīng)濟性能，還能提供不同配置性能數(shù)據(jù)之間的對比。

1 功能實現(xiàn)基本邏輯

通過第一部分的敘述，以下闡述自主開發(fā)輔助工具的實現(xiàn)邏輯，主要通過制定企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)的內(nèi)容、軟件讀取Cruise結(jié)果數(shù)據(jù)、分類歸檔數(shù)據(jù)來實現(xiàn)功能。

1.1 設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)

由于是通過程序自動讀取匯總數(shù)據(jù)，需要預(yù)先制定一個標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)狀態(tài)，這樣程序自動讀取的數(shù)據(jù)格式也能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，避免數(shù)據(jù)歸檔遺漏。計算任務(wù)根據(jù)本單位工作需求定制，具體如下：

計算任務(wù)包括循環(huán)工況、等速行駛工況、滿載加速計算、爬坡度計算、最大驅(qū)動力計算[1]。其中：循環(huán)工況包括CWTVC高速工況、CWTVC公路工況、CWTVC市區(qū)工況[2]；等速行駛包括各擋等速運行工況、最高車速計算、空載等速運行工況；滿載加速包括各擋最大加速度、連續(xù)換擋加速、直接擋加速、超速擋加速；爬坡度計算包括各擋最大爬坡度計算；最大驅(qū)動力計算包括各擋最大驅(qū)動力計算。

1.2 Cruise結(jié)果數(shù)據(jù)讀取

需要從Cruise的模型文件中解析得到配置信息以及結(jié)果數(shù)據(jù)，提取的時候可按需求設(shè)置讀取對應(yīng)文件。比如，在模型目錄下的“messages”文件存放最終的計算結(jié)果；讀取其中的results.log與summary.log文件可以獲取模型的所有計算結(jié)果[3]；而在folder.00X文件中存放的是計算的過程數(shù)據(jù)；若是需要自動計算動力因子，需要額外讀取folder.00X下的“*.b_1”文件。

在results.log與summary.log有模型的大致配置，如果需要進一步了解更加詳細(xì)的模型配置，需要讀取模型目錄下的“*.bdf”文件。例如需要讀取發(fā)動機的外特性數(shù)據(jù)、反拖功數(shù)據(jù)、萬有特性數(shù)據(jù)。

1.3 分類歸檔數(shù)據(jù)

程序提取以上信息后自動計算匯總，根據(jù)工作需求，將數(shù)據(jù)分為以下幾大類歸檔：

1）模型配置信息。含發(fā)動機型號、1～6擋速比、輪胎、主減、車重[4]。

2）動力性仿真結(jié)果。含最高車速、0～90 km/h連續(xù)換擋加速時間、直接擋40~80 km/h加速時間、1~6擋最大爬坡度（%）、1擋動力因子（≥0.3）、最高擋動力因子（≥0.024）[5-6]。

3）經(jīng)濟型性仿真結(jié)果。含超速擋70~100 km/h等速油耗、發(fā)動機RPM、發(fā)動機負(fù)荷率；直接擋50~70 km/h等速油耗、發(fā)動機RPM、發(fā)動機負(fù)荷率；市區(qū)工況油耗、公路工況油耗、高速工況油耗、循環(huán)工況油耗。

4）識別碼。含車型配置標(biāo)識、發(fā)動機標(biāo)識。

5）客觀評分。含1~6擋爬坡、最高車速、0~90 km/h連續(xù)加速、40~80 km/h直接擋加速、動力性、CWTVC工況油耗等評分項。

其中，【車型配置標(biāo)識】是將車型的配置信息使用CRC-32算法生成一組唯一的代碼[7-9]，這樣以后遇到相同配置的模型就能夠自動識別，提示庫中已經(jīng)存在結(jié)果數(shù)據(jù)；同樣，【發(fā)動機標(biāo)識】是將發(fā)動機萬有特性生成一組唯一的代碼；而評分部分是結(jié)合歸檔數(shù)據(jù)中的動力經(jīng)濟性能數(shù)據(jù)進行加權(quán)計算，并對比歷史數(shù)據(jù)進行評分。滿分100，及格60；評分邏輯本文不贅述。

圖1 每個配置讀取的流程圖

對于單條配置計算結(jié)果讀取及處理邏輯流程圖如圖1所示。如果選擇讀取變量計算任務(wù)文件夾，則循環(huán)以下流程直至結(jié)果讀取完畢。??程序通過偵測prj文件，識別Project目錄，該功能與AVL-Cruise項目文件管理功能一致。例如某9 m車的模型中使用了AVL-Cruise變量計算功能，共42種組合配置。通過程序讀取后，匯總到右邊的數(shù)據(jù)顯示區(qū)域，并且能夠歸檔到數(shù)據(jù)庫中，形成公司內(nèi)部的動力經(jīng)濟性數(shù)據(jù)庫。

通過軟件界面中的【檢索條件】功能，可利用該程序設(shè)置不同的檢索條件，對數(shù)據(jù)庫中已有的歷史結(jié)果數(shù)據(jù)進行檢索以及維護。

2 動力經(jīng)濟性數(shù)據(jù)庫的利用

關(guān)于數(shù)據(jù)評價分析對于動力匹配工程師并不是問題，但是仿真結(jié)果數(shù)據(jù)往往需要與其他工程師分享，他們不一定對計算結(jié)果的數(shù)值有很明確的認(rèn)識。這里我們提供了一套基于PHP[10]與MySQL[11]的動態(tài)網(wǎng)頁呈現(xiàn)技術(shù)，工程師查詢時只需要輸入具體要查詢的車型，或者模型為CRC32唯一編碼進行檢索。

如圖2所示，通過一個網(wǎng)頁界面點選出配置，顯示出經(jīng)過總結(jié)歸納后的結(jié)果以及常用車速發(fā)動機的工況點，并提供可選裝配置如發(fā)動機、主減速器、變速器等的關(guān)鍵性結(jié)果對比。圖3中【雷達圖對比配置】功能用于對比不同主減速器速比的結(jié)果對比，使得查詢仿真計算結(jié)果更加簡單直觀。

圖2 計算結(jié)果呈現(xiàn)

圖3 不同主減雷達圖對比信息

3 結(jié)束語

本文闡述通過自主研發(fā)的程序完成AVL-Cruise仿真數(shù)據(jù)的收集歸檔，不僅提高了仿真計算結(jié)束后繁重的數(shù)據(jù)整理工作效率，也使得仿真結(jié)果得以積累，為日后開發(fā)新車型提供更多的參考數(shù)據(jù)。簡單直觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，也方便了工作中與其他專業(yè)工程師的溝通。

[1]CRUISE基礎(chǔ)培訓(xùn)教程.李斯特技術(shù)中心（上海）,2010.

[2]全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.重型商用車輛燃料消耗量測量方法:GB/T 27840-2011[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011:12.

[3]AVL Cruise User's Guide.李斯特技術(shù)中心（上海）,2011.

[4]王望予.汽車設(shè)計[M].4版.北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[5]高松，莊繼德，任傳波，等.汽車性能優(yōu)化[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[6]余志生,汽車構(gòu)造[M].4版.北京：機械工業(yè)出版社，2006.

[7]任園園,劉建平.CRC-32的算法研究與程序?qū)崿F(xiàn)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2008（18）:8.

[8]廖發(fā)良.汽車動力性與經(jīng)濟性模擬計算分析[J].公路與汽運,2010（4）:10-13.

[9]劉道東,王鐵,高昱,等.汽車整車性能評價方法的研究[J].機械科學(xué)與技術(shù),2012,31（3）:379-383.

[10]李開涌.PHP MVC開發(fā)實戰(zhàn)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2013.

[11]傳智播客高教產(chǎn)品研發(fā)部.MySQL數(shù)據(jù)庫入門[M].北京:清華大學(xué)出版社,2015.

Method of Collecting and Appearing of Simulation Data for Power and Economy Performances

Wu Shaoxiong，Zhang Jinyi
(Xiamen King Long United Automotive Industry Co.,Ltd,Xiamen 361023,China)

The authors self-develop a set of software,which can automatically archive the AVL-Cruise simulation results to the database server,provide the retrieval of the history data,share the data with other engineers by extra using web’s technology.

power and economy performance；AVL-Cruise；simulation data；collecting and appearing

U464.12

B

1006-3331（2017）05-0016-03

吳少雄（1988-），男，發(fā)動機系統(tǒng)工程師；主要從事發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)匹配優(yōu)化工作。

修改稿日期:2017-05-08