汽車行駛工況研究與構(gòu)建

丁偉 田松文

1、商丘師范學(xué)院電子電氣工程學(xué)院 2、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程學(xué)院

行駛工況是汽車行駛速度隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線[1]。本研究運(yùn)用PCA和FCM結(jié)合的方法，以各數(shù)據(jù)與聚類中心的隸屬度為依據(jù)。

1 循環(huán)工況構(gòu)建

運(yùn)動(dòng)學(xué)片段（短行程）即從一個(gè)怠速開始到下一個(gè)怠速開始[2]。定義時(shí)間（T）、怠速時(shí)間（Ti）、加速時(shí)間（T1）、減速時(shí)間（T2）、勻速時(shí)間（T3）、距離（L）、最高速度（V1）、平均速度（V2）、最大加速度（Amax）、最小加速度（Amin）、加速段的平均加速度（Aa-means）、減速段的平均加速度（Ad-means）12 個(gè)短行程特征參數(shù)。對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA 處理，主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率如表1。

表1 各主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率

前3 個(gè)主成分特征值累積貢獻(xiàn)率為81.7%，可以代表所有的特征參數(shù)[3]。

運(yùn)用模糊C- 均值聚類對(duì)短行程在前3 個(gè)主成分上的得分進(jìn)行聚類[3]，如圖1 所示，聚類界限清晰。

圖1 短行程聚類結(jié)果

構(gòu)建工況時(shí)間大約為1200s[4]。根據(jù)各類短行程與其模糊加權(quán)后聚類中心的距離大小，構(gòu)建的工況如圖2 所示。

圖2 鄭州市乘用車代表性工況

2 工況驗(yàn)證

將構(gòu)建的工況與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，P1、P2、P3、P4分別為加速、減速、怠速、勻速比例。特征參數(shù)誤差均小于10%，符合精度要求[3-4]。

表2 特征參數(shù)誤差

3 結(jié)論

本研究構(gòu)建的工況精度符合要求，具有一定的代表性，可以用此方案構(gòu)建車輛代表性循環(huán)工況。