CN109115452A - 一种汽车风速测试方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车风速测试方法及装置，测试方法包括以下步骤：将至少两个位置信息采集模块安装在汽车上；在汽车的预设行驶路径的一侧设置风速风向传感器；汽车以预设车速沿着预设行驶路径行驶，采集风速风向传感器测得的风速，采集位置信息采集模块测得的位置信息，并由位置信息计算得到汽车的实际车速；由预设车速、风速和实际车速，获得补偿风速Vr；由最小二乘法拟合获得滑行阻力系数Am、Bm、Cm、a0、a1、a2、a3和a4；获得汽车道路滑行的阻力系数CD(Y)；获得汽车道路滑行阻力Daero。本发明的汽车风速测试方法将风速风向传感器和汽车分离设置，易于实施，不易出现偏差，并有利于减小流体对测试结果的影响，大大提高了测试精度。

Description

一种汽车风速测试方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车风速检测领域，更具体地，涉及一种汽车风速测试方法及装置。
背景技术
汽车在道路上行驶时，风速是阻碍汽车行驶的一大重要因素。在理想状态下，风速的大小应等于汽车的行驶速度，方向与汽车的行驶方向相反。例如，汽车以80km/h的速度行驶时，产生的风速大约是22m/s；汽车以 120km/h行驶时，产生的风速为33m/s。但是在实际情况中，自然风会影响汽车行驶时的风速。
现有的汽车行驶风速通过在车身上安装风速风向传感器进行测试。具体的，风速风向传感器固定在牵引杆上，牵引杆通过连接器与汽车的车头相连。通过风速风向传感器采集到的数据获取汽车行驶时产生的风速大小。
但是这种测试风速的方法需要在车头固定的牵引杆上安装风速风向传感器，安装操作比较复杂，且安全性能低。而且，风速风向传感器在牵引杆上的合适安装位置不易确定，容易出现偏差，导致对风速测试结果产生较大的影响。
因此，如何提供一种易于实施，不易出现偏差的汽车风速测试方法成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种易于实施，不易出现偏差的汽车风速测试方法的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种汽车风速测试方法。
该汽车风速测试方法包括以下步骤：
(1)将至少两个位置信息采集模块安装在汽车上，各所述位置信息采集模块的重心之间的连线与汽车的中轴线平行或重合；
(2)在汽车的预设行驶路径的一侧设置风速风向传感器，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为4.5-5.5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.6-0.8m；
(3)汽车以预设车速沿着预设行驶路径行驶，采集所述风速风向传感器测得的风速，采集所述位置信息采集模块测得的位置信息，并由所述位置信息计算得到汽车的实际车速；
(4)由所述预设车速、所述风速和所述实际车速，获得补偿风速Vr；
(5)根据由最小二乘法拟合获得滑行阻力系数Am、Bm、Cm、a0、a1、a2、a3和a4，其中，为汽车加速阻力，ρ为空气密度，A为汽车迎风面积，Y为补偿风速Vr与汽车行驶方向的夹角，Mg是整车质量，dh/ds为坡度；
(6)根据CD(Y)＝a0+a1Y+a2Y2+a3Y3+a4Y4，获得汽车道路滑行的阻力系数 CD(Y)；
(7)根据获得汽车道路滑行阻力Daero。
可选的，所述位置信息采集模块为GPS移动天线。
可选的，所述GPS移动天线具有三个，且两两所述GPS移动天线之间的距离小于或等于2m。
可选的，三个所述GPS移动天线之间的连线相对于汽车的中轴线朝向远离所述风速风向传感器的方向偏移。
可选的，所述风速风向传感器安装在水平仪上。
可选的，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.7m。
根据本发明的第二方面，提供了一种汽车风速测试装置。
该汽车风速测试装置包括位置信息采集模块、风速风向传感器和处理模块；其中，
所述位置信息采集模块至少包括两个，且安装在汽车上的所述位置信息采集模块的重心之间的连线与汽车的中轴线平行或重合；
所述风速风向传感器设置在汽车的预设行驶路径的一侧，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为4.5-5.5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.6-0.8m；
所述处理模块用于接收汽车以预设车速沿着预设行驶路径行驶时，所述风速风向传感器采集的风速和所述位置信息采集模块采集的位置信息，并由所述位置信息计算得到汽车的实际车速，并由所述预设车速、所述风速和所述实际车速，获得补偿风速Vr，且根据由最小二乘法拟合获得滑行阻力系数Am、Bm、Cm、a0、a1、a2、a3和a4，根据 CD(Y)＝a0+a1Y+a2Y2+a3Y3+a4Y4，获得汽车道路滑行的阻力系数CD(Y)，根据获得汽车道路滑行阻力Daero，其中，为汽车加速阻力，ρ为空气密度，A为汽车迎风面积，Y为补偿风速Vr与汽车行驶方向的夹角，Mg是整车质量，dh/ds为坡度。
可选的，所述位置信息采集模块为GPS移动天线，所述GPS移动天线具有三个，且两两所述GPS移动天线之间的距离小于或等于2m。
可选的，三个所述GPS移动天线之间的连线相对于汽车的中轴线朝向远离所述风速风向传感器的方向偏移。
可选的，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.7m。
本发明的汽车风速测试方法将风速风向传感器和汽车分离设置，易于实施，不易出现偏差，并有利于减小流体对测试结果的影响，大大提高了测试精度。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本公开汽车风速测试方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了解决现有的测试风速的方法不易实施，容易出现偏差的问题，本公开提供了一种汽车风速测试方法。
如图1所示，本公开的汽车风速测试方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将至少两个位置信息采集模块安装在汽车上，各位置信息采集模块的重心之间的连线与汽车的中轴线平行或重合。具体实施时，位置信息采集模块可为GPS移动天线。当GPS移动天线具有三个时，两两 GPS移动天线之间的距离小于或等于2m。进一步的，三个GPS移动天线之间的连线相对于汽车的中轴线朝向远离风速风向传感器的方向偏移，以提高测试精度。
步骤(2)：在汽车的预设行驶路径的一侧设置风速风向传感器，风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为4.5-5.5m，风速风向传感器的高度距离预设行驶路径0.6-0.8m。风速风向传感器可安装在水平仪上，以提高测试精度。具体实施时，风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离可为5m，风速风向传感器的高度距离预设行驶路径可为0.7m。风速风向传感器可具有椭圆壳体，以减小迎风面积。
步骤(3)：汽车以预设车速沿着预设行驶路径行驶，采集风速风向传感器测得的风速，采集位置信息采集模块测得的位置信息，并由位置信息计算得到汽车的实际车速。得到汽车沿着预设行驶路径行驶时在不同时间下的位置坐标，即可计算得出汽车的实际车速。
步骤(4)：由预设车速、风速和实际车速，获得补偿风速Vr。补偿风速Vr可通过以下方式获得：建立某一预设车速下，风速、实际车速和补偿风速的关系表，该表可由实验得出或者是计算得出，由表可查得在某一风速下，实际车速与补偿车速的对应关系，例如当风速确定时，可以由表查得一个与实际车速对应的补偿车速的值。
步骤(5)：
根据由最小二乘法拟合获得滑行阻力系数Am、Bm、Cm、a0、a1、a2、a3和a4，其中，为汽车加速阻力，ρ为空气密度，A为汽车迎风面积，Y为补偿风速Vr与汽车行驶方向的夹角，Mg是整车质量，dh/ds为坡度。
步骤(6)：根据CD(Y)＝a0+a1Y+a2Y2+a3Y3+a4Y4，获得汽车道路滑行的阻力系数CD(Y)。
步骤(7)：根据获得汽车道路滑行阻力Daero。
本发明的汽车风速测试方法将风速风向传感器和汽车分离设置，易于实施，不易出现偏差，并有利于减小流体对测试结果的影响，大大提高了测试精度。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种汽车风速测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将至少两个位置信息采集模块安装在汽车上，各所述位置信息采集模块的重心之间的连线与汽车的中轴线平行或重合；
(2)在汽车的预设行驶路径的一侧设置风速风向传感器，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为4.5-5.5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.6-0.8m；
(3)汽车以预设车速沿着预设行驶路径行驶，采集所述风速风向传感器测得的风速，采集所述位置信息采集模块测得的位置信息，并由所述位置信息计算得到汽车的实际车速；
(4)由所述预设车速、所述风速和所述实际车速，获得补偿风速Vr；
(5)根据由最小二乘法拟合获得滑行阻力系数Am、Bm、Cm、a0、a1、a2、a3和a4，其中，为汽车加速阻力，ρ为空气密度，A为汽车迎风面积，Y为补偿风速Vr与汽车行驶方向的夹角，Mg是整车质量，dh/ds为坡度；
(6)根据CD(Y)＝a0+a1Y+a2Y2+a3Y3+a4Y4，获得汽车道路滑行的阻力系数CD(Y)；
(7)根据获得汽车道路滑行阻力Daero。
2.根据权利要求1所述的汽车风速测试方法，其特征在于，所述位置信息采集模块为GPS移动天线。
3.根据权利要求2所述的汽车风速测试方法，其特征在于，所述GPS移动天线具有三个，且两两所述GPS移动天线之间的距离小于或等于2m。
4.根据权利要求3所述的汽车风速测试方法，其特征在于，三个所述GPS移动天线之间的连线相对于汽车的中轴线朝向远离所述风速风向传感器的方向偏移。
5.根据权利要求1所述的汽车风速测试方法，其特征在于，所述风速风向传感器安装在水平仪上。
6.根据权利要求1所述的汽车风速测试方法，其特征在于，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.7m。
7.一种汽车风速测试装置，其特征在于，包括位置信息采集模块、风速风向传感器和处理模块；其中，
所述位置信息采集模块至少包括两个，且安装在汽车上的所述位置信息采集模块的重心之间的连线与汽车的中轴线平行或重合；
所述风速风向传感器设置在汽车的预设行驶路径的一侧，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为4.5-5.5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.6-0.8m；
所述处理模块用于接收汽车以预设车速沿着预设行驶路径行驶时，所述风速风向传感器采集的风速和所述位置信息采集模块采集的位置信息，并由所述位置信息计算得到汽车的实际车速，并由所述预设车速、所述风速和所述实际车速，获得补偿风速Vr，且根据由最小二乘法拟合获得滑行阻力系数Am、Bm、Cm、a0、a1、a2、a3和a4，根据CD(Y)＝a0+a1Y+a2Y2+a3Y3+a4Y4，获得汽车道路滑行的阻力系数CD(Y)，根据获得汽车道路滑行阻力Daero，其中，为汽车加速阻力，ρ为空气密度，A为汽车迎风面积，Y为补偿风速Vr与汽车行驶方向的夹角，Mg是整车质量，dh/ds为坡度。
8.根据权利要求7所述的汽车风速测试装置，其特征在于，所述位置信息采集模块为GPS移动天线，所述GPS移动天线具有三个，且两两所述GPS移动天线之间的距离小于或等于2m。
9.根据权利要求8所述的汽车风速测试装置，其特征在于，三个所述GPS移动天线之间的连线相对于汽车的中轴线朝向远离所述风速风向传感器的方向偏移。
10.根据权利要求7所述的汽车风速测试装置，其特征在于，所述风速风向传感器与汽车的中轴线之间的距离为5m，所述风速风向传感器的高度距离所述预设行驶路径0.7m。
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