　　　文章首先介绍了背景及其意义、底盘测功机的发展情况及其主要工作方向；在此基础上对底盘测功机的结构进行了设计，分析节油车路面阻力, 建立了底盘测功机动力学模型；选择了交流发电机作为底盘测功机的加载装置，并建立了交流电力测功机的控制模型，设计了底盘测功机的测量和控制系统：脉宽调制(PWM)系统，该系统为底盘测功机提供制动力，以确保正确加载，模拟道路工况。设计基于PID的阻力加载智能控制算法，通过PID来改善控制系统的快速性和降低超调量，降低控制系统的稳态误差。

　　　最后对底盘测功机的测控软件进行了设计。以先进的测试理念“软件即仪器”为指导，软件的设计结合高内聚低耦合的开发思想，基于NI公司GUI高级编程工具LabVIEW设计软件平台，针对测功机对象开发各子模块。其子模块可以方便移植应用到其他的领域中。并且界面美观，对话性强，操作方便，能很好的对系统进行实时监控以及各性能参数的显示。

关键词：底盘测功机；LabVIEW；节油车；交流发电机；PID控制

ABSTRACT

　　　Chassis dynamometer，a test equipment without disassembly, adopt technology of modern electrical measurement and computer to simulate all the driving resistance . It can improve the pilot’s test environment．The method can eliminate no needing research factors，shorten notability the trial period，and can acquire more accurate，more entire and more in-depth test result in some aspects．

　　　And the design’s aim is to develop Fuel-efficient car chassis dynamometer and service for the research and development the Fuel-efficient car．

　　　In the paper, the background and its significance, the test technology and its development，the source of the program，research aims and the direction of the program are introduced firstly．On the basis，the author establishes dynamical model of chassis dynamometer and analyses chassis dynamometer road resistance simulated loading principle ,designs the construction of chassis dynamometer, and selects AC motor as the load equipment，and establishes、the control model of AC electronic dynamometer, and establishes the measurement and control system：PWM system，this system offered the chassis dynamometer braking force，to make sure loading correctly and simulate the road condition．The intelligent system based was designed for simulation ofloading resistance．Though PID control to improve the system speed and reduce the overshoot， to reduce the steady error ofthe system．

　　　Finally, desiens the software of chassis dynamometer, based on the advanced test concept “software is apparatus”, software follows the design principle of low poly high coupling．Measure & Control system platform is designed based on GUI advanced programming tools—NI LabVIEW． Beautiful interface，strong dialogue，convenient operation，complete real—time monitoring system，show engine erformance parameters.

Key words: chassis dynamometer; LabVIEW ;Fuel-efficient car; AC motor; PID control

目　　录

摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1课题背景1

1.2底盘测功机发展现状、趋势及应用2

1.3HLJITD60底盘测功机研究目的和意义3

1.4中国节能竞技大赛及节油车介绍3

1.5设计的主要内容5

第2章底盘测功机的结构设计6

2.1底盘测功机概述6

2.1.1底盘测功机的基本结构6

2.1.2底盘测功机的工作原理7

2.2HLJITD60底盘测功机总体布置8

　　　2.3滚筒装置设计8

2.3.1滚筒参数选择与校核8

2.3.2滚筒轴承的选择与校核9

2.4加载装置的选型10

2.4.1测功机的类别10

2.4.2 各类测功机的比较12

2.4.3加载装置的最终选型13

2.4.4交流异步测功机测功原理14

　　　2.5 升速器设计15

2.5.1传动比的计算15

2.5.2计算传动装置的运动和动力参数15

2.5.3 齿轮参数的计算与校核16

2.5.4 轴的设计与校核18

2.5.5轴承的选择与校核21

2.6 惯性模拟装置设计22

2.6.1 汽车功率平衡方程22

2.6.2惯性飞轮系统参数的确定23

2.7 其它装置的设计与选择23

2.7.1夹紧装置的设计23

2.7.2风机的选择23

2.8 本章小结24

第3章底盘测功机测试系统硬件设计25

　　　3.1 测试系统硬件设计基本原则25

　　　3.2 测试系统硬件总体设计25

3.2.1测试系统结构组成25

3.2.2工作原理25

3.3数据采集单元27

3.4励磁电流控制装置28

3.5 传感器的选择29

3.5.1传感器的选择原则29

3.5.2速度传感器的选择29

3.5.3拉压传感器的选择30

3.6 本章小结32

第4章底盘测功机阻力模拟33

　　　4.1 设计所需使用的节油车参数的确定33

4.1.1车轮转动惯量的测量33

4.1.2节油车车身迎风面积的计算34

4.2节油车在道路上的行驶阻力分析34

4.2.1节油车的驱动力34

4.2.2节油车行驶阻力35

4.2.3节油车道路行驶方程的建立36

4.2.4A、B、C 待定系数的确定方法36

4.3节油车在底盘测功机上的行驶阻力分析37

4.4 底盘测功机电模拟模型的建立38

4.5 本章小结39

第5章HLJITD60底盘测功机系统软件设计40

5.1虚拟仪器概述40

5.2Labview软件介绍41

5.3 软件总体设计42

5.4数据采集模块设计42

5.4.1模拟量输入42

5.4.2数字量输入43

5.5 数据处理模块设计44

5.6 PID控制模块设计44

5.7 PWM输出模块设计47

5.8系统标定48

5.8.1误差分析48

5.8.2系统标定49

5.9 本章小结50

结论51

参考文献53

致谢54

附录55

附录A 外文资料翻译55

第1章绪　　论

1.1课题背景

　　　汽车是现代文明的重要组成部分，是人类智慧的结晶。然而，随着汽车的保有量的不断增加，汽车给人类带来了的问题也日益突出，已经严重危害到人类今后的生活，当今世界关于环境和能源的问题备受关注。随着汽车技术的发展，“节能、环保、安全”已成为未来汽车工业发展的主题，汽车的轻量化设计对提高车辆动力性、减少能源消耗与降低污染具有重要的实际意义。为了解决这些问题，节能汽车呈现加速发展的趋势，节能汽车的研发任务日趋紧迫，其研究手段需要不断完善。

　　　目前车辆主要的开发方式为计算机仿真、实车开发和试验台开发平台三种。计算机仿真有适应性强、费用低、开发周期短等优点，但受动力系统复杂的数学模型的制约，难以得到准确结果，仿真结果的可信性、可用性必须通过其它途径来检验。实车平台的优点是能够为开发对象提供真实的运行环境，但成本高、适应性差、测试和调节难度大。汽车底盘测功机试验台及与其相关的动力测试设备可以方便有效地对动力系统及其部件进行性能测试，对控制策略的优劣进行分析和评价，在整车的开发中具有计算机仿真和实车平台所不可替代的作用，是车辆开发的基础设施。用底盘测功机对整车进行综合试验。该综合试验使用了功能比车载测试仪器更强的室内试验设备，消除了无需研究的因素，在某些方面可获得精度更高、更全面和更深入的试验结果。

　　　同时，车辆本身又是一个复杂的系统，因此要加强对在用车辆的定期检测，以便及时维修调整，使车辆处于良好的技术状况。汽车底盘测功机就是其中常用的设备。

　　　底盘测功机室内试验系统最终建立，可直接对整车控划目标，如动力性能、经济性能进行全面的检测，同时也可对动力总成控制系统进行全面调试和检测。在车辆的使用过程中，底盘测功机充分利用现代化检测手段，可在汽车不解体的条件下迅速准确地检测汽车各机构、系统、零部件的技术状况和使用性能，查找故障或隐患所在，采取相应的预防措施，确保车辆在良好的技术状况下运行。对车辆的使用和维护同样具有十分重要的意义。

1.2底盘测功机发展现状、趋势及应用

　　　国内外的汽车底盘测功机的发展由机械式到电子式，结构由复杂到简单的过程。在80年代以前，汽车试验设备主要以机械结构为主，如机械式测滑实验台，测力弹簧结构的制动实验台等。汽车底盘测功机也主要以机械模拟为主，即采用飞轮模拟汽车行驶时的平移质量和旋转质量的惯量阻力，只能检测汽车在低速行驶状态下的参数，且精度很低。进入80年代，随着汽车机电一体化的发展，汽车检测设备也进入了机电一体化设计阶段在传统结构的汽车检测设备的基础上，尽量减少机械传动环节，并采用反应速度快的高精度传感器，电子计算机与机械装置相结和的方法来设计汽车检测设备，为检测高速行驶中的汽车的真实性能提供了可能性。此阶段的汽车底盘测功机主要采用机械一电模拟方式，用飞轮模拟汽车惯性阻力，用电负荷模拟汽车的另一部分行驶阻力，大大提高了检测的精度。当时，德、日、美三国的很多公司纷纷投入大量的人力、物力开发研制机械一电模拟的汽车底盘测功机，并取得了很大成果。随着研究的不断深入，人们发现采用飞轮组来模拟汽车的惯性阻力是有级模拟。对于测定稳定工况下的汽车性能而言，在转鼓实验台上只要装有作为负荷的测功机就可以，而且希望旋转部分的惯性矩尽量小，以减少惯性对测量装置的影响；对于测定非稳定工况的汽车性能而言，为了模拟汽车重量的影响，实验台旋转质量的动能应与行驶汽车的动能相等。因此，必须采用惯性可调的飞轮，传动比可以改变的增速器或通过电力驱动的调节来改变实验台旋转质量的动能，以适应重量不同的各种车型的需要。这将使试验台结构变得复杂且增加制造成本。因此人们开始研制通用的转鼓实验台，即电力汽车底盘测功机。它利用电磁力及发电机结构提供测功机所需要的负载。在消耗工况下，通过改变磁通量和改变负载电阻均可改变回路中的电流。电力测功机这种实验台通过电信号调节模拟汽车的惯性力，实现了无级模拟。通过设计良好的底盘测功机测控系统使其能自动调节[1][2]。

　　　汽车底盘测功机被广泛应用于工业发达国家的汽车制造、检测和维修业当中。德国申克公司生产的汽车底盘测功机，它自己带有的一套控制模式能实现数字控制和模拟控制转速、滑行等功能，可逼真地再现实际工况。还有德国的马哈公司、美国的野马公司、CLAYTON公司、法国的TELMA公司、西班牙的FRENELSA公司等生产的底盘测功机在其各自的国家均得到广泛应用，并出口到世界其他国家。

　　　早期国内引进的大多是日本的模拟电子式底盘测功机。1981年，天津公共汽车公司和交通部科学研究院参考引进日本弥荣的CDM．310型底盘测功机，研制出汽车性能试验台。1991年，交通部公路研究所和成都汽车保修机械厂制成DCG．10A汽车底盘测功机，结束了我国不能生产底盘测功机的历史[3]。

　　　目前，汽车底盘测功机在我国已经有一些企业生产了一系列的产品，国内生产的主机(机械部分)已接近并在某些主要指标方面达到或超过进口设备水平，研究现在主要集中在控制系统这一部分，与国外仍有一定差距。

　　　近年来因电子计算机技术的高度发展，为数掘的采集、处理及试验数据分析提供了有效的手段，同时为模拟道路状态准备了条件，加速了底盘测功机的发展，加之各类专用软件的开发和应用，使底盘测功机得到了更广泛的推广。其未来的方向也必将伴随着IT技术的发展想着更高精度发展。

1.3 HLJITD60底盘测功机研究目的和意义

　　　本设计为全国大学生节能车比赛用车，相应的底盘测功机。主要应用于检测节能车的动力性及燃油经济性。既能够测试节能赛车的性能（包括驱动轮输出功率、扭矩和转速）。也可以进行摩托车及电动车(包括纯电动车、燃料电池电动车)的特有性能的测试。用室内试验台架(底盘测功机)对节油车整车进行综合试验，消除了无需研究的因素，显著缩短了试验周期，在某些方面可获得精度更高、更全面和更深入的试验结果缩短整车试验和标定的试验周期，降低研制的风险和成本，对整车和零部件总成的设计具有十分重要的指导意义。故设计本底盘测功机具有如下功能：

　　（1）最高车速测试；

　　（2）爬坡度测试；

　　（3）底盘输出功率测试；

　　（4）校验车速表、校验里程表；

　　（5）燃油经济性测试。

1.4中国节能竞技大赛及节油车介绍

　　　Honda环保活动是以本田创始人本田宗一郎先生最初的宗旨开展，即“如何有效利用有限资源，不破坏公共环境，为子孙后代造福，所有行动要以此为准绳”。

　　　节能竞技大赛是搭载Honda 4冲程125CC摩托车发动机，通过动手制作赛车挑战节能极限的竞技赛事。该赛事人人都可以轻松参与，队员们通过创意，设计出世界上独一无二赛车参与角逐，人们不仅可以感受到“创造”与“交流”的乐趣，还可以体会到“低油耗就是环保”的理念。

本田希望通过“节能竞技大赛”，为近年来中国不断高涨的环保、节能意识的进一步提高作出贡献。2007年第1届中国节能竞技大赛由于报名火爆，参赛队伍众多，场地由原定的上海龙华机场改为上海国际赛车场。第2届Honda中国节能竞技大赛扩大了赛事规模，吸引了很多的社会普通级别车队参加。比赛在上

全部文件.jpg

试验台总装.gif

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内容简介：: 第2 l 卷第1 2 期重庆工学院学报( 自然科学)2 0 0 7 年1 2 月V 0 1 2 lN o 1 2J o u r n a lo fC h o n g q i n gI n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y ( N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n ) D e c 2 0 0 7_ - _ _ - - _ _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ I II _ _【车辆工程】车辆在底盘测功机上驱动功率的数据分析金庭鑫，王志伟，王、坤，李伟，胡新( 中国汽车工程研究院车辆排放与节能重庆市重点实验室，重庆4 0 0 0 3 9 )摘要：介绍了底盘测功机测试原理，运用假设检验对底盘测功机上车辆的驱动功率和发动机台架实验净功率的实验数据进行了显著性分析，得出了发动机台架实验的功率测量值和底盘测功机上驱动功率值是显著不等的运用正交设计、多因素方差分析的方法分析出底盘测功机上不同档位进行功率测量的差异是不显著的；运用相关性分析，得出了档位和驱动功率的相关系数，以及档位和驱动功率存在弱的负相关关系关键词：发动机台架；净功率；底盘测功机；驱动功率；数据分析中图分类号：U 4 6 3文献标识码i A文章编号：1 6 7 1 一0 9 2 4 ( 2 0 c r 7 ) 1 2 一0 0 2 8 一0 5D a t aA n a l y s i so n T r a c t i v eP o w e ro fC h a s s i sD y n a m o m e t e ro fV e h i c l e sJ I NT i n g - x i n ，W A N GZ h i w e i ，W A N GK u n ，L IW e i ，H UX i n( C ；蝴n gK e yl a bo fV e h i c l eE m i s s i o na n dE n e r g yC o n s e r v a t i o n ，C h i n aA u t o m o t i v eE n g i n e e r i n gR e s e a r c hI n s t i t u t e ，C h o n g q i n g4 0 0 0 3 9 ，C h i n a )A b s t r a c t ：T h i sp a p e ri n t r o d u c e st h et r e a s u r i n gp r i n c i p l eo fac h a s s i sd y n a m o m e t e r e m p l o y sah y p o t h e s i st e s tt oc o n d u c ts i g n i f i c a n c ea n a l y s i so nt h ee x p e r i m e n td a t ao ft h et r a c t i v ep o w e ro fc h a s s i sd y r m n x a n e t e ro nt h ev e h i c l ea n dt h en e th o r s e p o w e ro fa ne n g i n eb e n c ht e s t I ti sv e r i f i e dt h a tt h ev a l u eo ft h ep o w e rb e t w e e ne n g i n eb e n c ht e s ta n dd y n a m o m e t e ri so b v i o u s l yu n e q u a l ，a n df u l r t h e r ，i ti sd e m o n s t r a t e dt h a tt h ei n f l u e n c eo ft h ep o s i t i o no ft h eg e a r s h i f to nt r a c t i v ep o w e ri sn o ts i g n i f i c a n tw i t ho r t h o g o n a ld e s i g na n dm u l t i f a c t o 。ra n a l y s i so fv a r i a n c e F i n a l l y ，w i t hc o r r e l a t i v ea n a l y s i s ，t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t sf o re a c hg e a ra n dt h ew e a kn e g ,a t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h et r a c t i v ep o w e rO i ld y r m n o n 把t e ra n dt h ep o s i t i o no ft h eg e a r s h i f ta I o b t a i n e d K e yw o r d s ：e n g i n eb e n c h ；n e th o r s e p o w e r ；c h a s s i sd y n a m o m e t e r ；t r a c t i v ep o w e r ；d a t aa n a l y s i s底盘测功机实验系统是一种根据相似理论，模拟车辆在道路上实际行驶工况，进行不解体检验车辆性能的室内台架检测设备，可以进行车辆动力性、经济性、制动性等实验，但不包括操纵稳- 收稿日期：2 0 0 7 1 0 2 3作者简介：金庭鑫1 9 8 0 一) ，男，重庆人，重庆大学硕士研究生，主要从事排放与发动机试验研究万方数据金庭鑫，等：车辆在底盘测功机上驱动功率的数据分析2 9定性、平顺性、通过性实验本文中介绍了底盘测功机的实验原理，运用假设检验对发动机台架净功率实验和整车在底盘测功机上的功率实验结果进行了对比分析；运用数理原理对底盘测功机上的功率实验数据进行了统计学研究，并对统计结论进行了专业理论上的探讨1 底盘测功机实验系统原理车辆在道路和底盘测功机上的运行状况有如下差异：二方面，车辆在底盘测功机上只有2 个驱动轮在转鼓上运行，而非驱动轮是固定在台架上的，差异就在了非驱动轮的滚动阻力和旋转惯量未加考虑；另一方面，转鼓自身较重，存在一定的寄生阻力，转鼓本身的旋转质量也会额外产生惯性力为了补偿车辆在底盘测功机上运行和道路实验的差异，底盘测功机一般采用机械惯量和电机加载的电惯量进行模拟道路真实情况底盘测功上模拟道路实验的数学模型【1 】如下：，T a r ge tS e t = 伽DS e t + V e c h i c l eI a s s + P a r a s i t i cL o s s其中jT a r g e tS e t 为根据车辆道路滑行参数计算的目标值；D y n oS e t 底盘测功机电机的加载；V e c h i c l eL o s s 为车辆损失；P a r a s i t i cl o s s 为底盘测功机的寄生阻力在底盘测功机上，车辆驱动功率的模型 1 为：T r a c t i v eP o w e r = D y n oS e t P a r a s i t i cL o s s底盘测功机系统直接测量的量有2 个：一个是转鼓表面的切向线速度，另一个是利用拉压传感器测量转鼓表面的扭矩，经计算得到车辆的驱动功率底盘测功机实验系统集成如图l 所示图1 底盘测功机实验系统集成图2 发动机台架实验净功率和底盘测功机上汽车驱动功率的对比分析发动机台架净功率实验中发动机带有消声器、催化器、变速器、空气滤清器等部件车辆在底盘测功机上运行则是完整的整车状态，除上述零部件外还包含车辆传动系统、轮胎等因素这些因素对功率测量的影响是否显著? 是否可以被忽略? 下面将在显著水平取0 1 时，进行单样本t 检验原假设H o ：发动机台架实验净功率实验值和车辆在底盘测功机上的驱动功率值相等，即该工况下的台架实验值落在车辆驱动功率的9 0 置信区间内备选假设凰是：发动机台架实验净功率和车辆在底盘测功机上的驱动功率显著不等，即该工况下的发动机台架实验值落在车辆驱动功率的9 0 置信区间以外车型l 为搭载1 3L 发动机的C 级车，车型2为搭载1 6L 发动机的B 级车分别对2 个车型的发动机进行发动机台架净功率实验，其2 ( D Or n i m和25 0 0r n l i n 全油门的功率数据如表1 所示表1 发动机台架净功率实验数据车型1 和车型2 用不同档位在底盘测功上测量出发动机在20 0 0r n f m 和25 0 0r n f i n 时的对应车速，然后底盘测功机采用恒车速控制，恒定不同档位与发动机转速对应的车速，再将油门缓慢加到最大，测量出车辆稳定的驱动功率值分别如表2和表3 所示表22 ( D Or r a i n 全油门时底盘测功机试验数据万方数据3 0重庆工学院学报表325 0 0r r a i n 全油门时底盘测功机试验数据当发动机全油门，发动机转速恒在25 0 0r r a i n时，车型2 在发动机台架上的净功率为3 2 5 0k w 。车型2 在25 0 0r r a i n 金油门时，在底盘测功机上驱动功率的统计分析如表4 和表5 所示表4 车辆驱动功率的单样本统计量驱动功率一2 4 0 3 33O 0 0 03 8 0 0 0 4 1 7 21 3 4 2 7 9表4 中：样本均值为2 8 7 ，标准差为0 3 2 ，均值标准差为0 1 6 表5 中第2 列t 统计量的观测值为1 8 1 5 1 5 ，第3 列自由度为3 ，第4 列是t 统计量的双尾概率值，第5 列是样本均值和检验值的差，第6 列和第7 列是总体均值与检验值( 3 2 5 ) 之差的9 0 的置信区间，为( 一4 1 7 2 1 ，一3 4 2 97 ) ，由此可以计算出车型2 在该工况( w o z ，25 0 0r r a i n )下，车辆驱动功率总体均值的9 0 的置信区间为( 2 8 3 2 79 ，2 9 0 7 03 ) 即在该工况下，车辆在底盘测功机上的驱动功率有9 0 的概率是在2 8 3 2 79 2 9 0 7 03k W 之间的由于发动机台架上的净功率为3 2 5k W ，没有落在驱动功率的置信区间内，所以拒绝原假设在25 0 0r m i n 全油门时该车型在底盘测功机上的驱动功率值采用双尾检验，给定的显著水平为0 。1 ，检验统计量的概率近似为0 ，即底盘测功机上测得的驱动功率在统计意义上是不等于检测值3 2 5 显然，发动机台架实验净功率值3 2 5k W 和底盘测功机测得的驱动功率值显著不等，同样，由假设检验可得：全油门时，车型l 在20 0 0r r a i n ，25 0 0r r a i n 和车型2 在20 0 0r m i n 全油门时都拒绝原假设即从统计的角度认为：发动机台架实验净功率和底盘测功机实验得出的驱动功率存在显著不同，整车传动阻力以及轮胎阻力等影响因素在功率测量中是不能忽略的3 全油门时不同档位对汽车驱动功率的影响3 1 档位对功率的影响程度功率测量中，发动机台架实验和底盘测功机测量的数据显著不等进一步分析，全油门时，选择不同档位测量是否会对测量产生统计意义上的差异根据发动机台架实验的经验，当发动机全油门的时候，发动机功率和转速是近似线型相关的不同的发动机，特别是不同排量的发动机，其在相同转速下全油门的输出功率也显然不同所以，全油门时，通过实验从统计的角度分析驱动功率受发动机转速、车型以及档位3 个因素的影响每个因素的不同水平如表6 表6 实验因素和水平选取表对于多因素多水平的统计问题，根据正交设计的原理，选择L 8 ( 4 1X2 4 ) 正交设计表，见表7 第4 列、第5 列运用S P S S 软件进行多因素方差分析，方差分析的结果是见表8 表7b ( 4 1 2 4 ) 正交设计表1l22221l21211212l22l21l2l3241324 万方数据表8 方差分析表S o u r e e 壤d fM 锄沁FS i g o q oE o r t e e t e dM o d d8 4 9 7 0 ( a ) 51 6 9 9 43 8 4 30 2 1 9蛔t4 5 7 9 2 4 514 5 9 2 4 51 0 3 5 4 4 30 0 0 1档位1 7 6 4 535 8 8 21 3 3 0O 4 5 6转速4 1 4 0 5l4 1 4 0 59 3 6 2O 0 9 2车型2 5 9 2 0l2 5 9 2 05 8 6 10 1 3 7E r r o r8 8 4 524 4 2 3T o t a l4 6 7 3 0 6 08C o r r e c t e dT o t a l9 3 8 1 57一_ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ 一表8 的第2 列表示离差平方和，第3 列表示自由度，第4 列表示均方，第5 列表示F 统计量，第6列表示显著水平如果显著水平取0 1 ，那么就有9 0 的把握推断发动机转速对驱动功率的影响是显著的，档位对驱动功率的影响是不显著的车型对驱动功率的影响程度介于发动机转速和档位之间，定性地认为是比较显著的3 2 档位和功率的相关性分析事物之间量的关系有两大类：一类是函数关系，一类是统计关系相关分析是分析客观事物之间在统计意义上的数量关系当自变量取一定值时，因变量不能取确定的唯一值，但是自变量的确会影响因变量的变化趋势如果自变量变大，从统计意义上因变量也变大，则是正相关；反之，是负相关相关分析的原理是：相关系数r 0 ，则2 变量是正相关；反之，是负相关1rl 0 8 1 ，则表不2变量之间有较强的相关性；lrI 0 3 ，则表示2 变量的相关性较弱下面是根据表3 、表4 的数据进行相关分析得出的散点图( 图2 ) 和相关系数表( 表9 ) 从图2 拟合的曲线，可以看出档位对车速是负相关的从表9 可以知道相关系数r = 一0 1 4 0 ，即表明档位对功率存在弱的负相关性。所以，从统计的角度可以推断：档位高，车辆驱动功率的变化趋势是变小；档位低，车辆驱动功率变化趋势是变大相关系数表明档位对功率只存在弱相关性，也佐证了本文3 1 中多因素方差分析得出的结论，档位对驱动功率影响不明显辞2 4 0奄2 2 0圈2 散点图3 3 档位对功率影响的理论分析由前面分可析知：当车辆在底盘测功机上进z - 。率。0 I 试时，档位和驱动功率成弱的负相关；即从统计的角度分析认为，档位对驱动功率的测量有负相关的影响，但是影响程度不大但如果从变速器传动效率这单个因素考虑就会认为：档位较高，变速器的传动效率更高，那么档位和驱动功率应该是正相关对于这个看似的矛盾，分析主要有以下几点：1 ) 全油门、发动机转速一定，档位越高，车速也就越高；2 ) 传动系统阻力模型 2 J 为F n = F 加+ 跏，其中：为与速度无关的机械摩擦阻力，F v 为传动系统与车速有关的液力阻力的影响系数由本模型可以知道：车速越高，传动系统的阻力越大3 ) 车轮的滚动阻力汽车在道路行驶的滚动阻力模型 3 3 为：只= P ( 口+ b + 2 ) ，其中：P 为轮胎压力；为作用在轮胎上的正压力；y 为车速；口为负值系数；口为正值系数；a 、b 、c 为常数从该阻力模型可以知道：轮胎滚动阻力与车速正相关车速越高，滚动阻力越大万方数据3 2重庆工学院学报4 ) 车速提高的同时，整车状态下的轮胎滚动阻力和传动系统阻力增加的影响超过了变速器传动效率提高的影响，因此档位和功率是负相关。就如同车辆全油门负重恒速爬坡时，通常使用低档，整个车辆动力传递的效率更高4 结束语发动机台架实验所测的净功率和底盘测功机上汽车的驱动功率是显著不等的当汽车在底盘测功机上全油门运行时，发动机转速对驱动功率的影响是显著的，车型对驱动功率的影响比较显著，档位对驱动功率的影响是不显著的档位和底盘测功机上驱动功率存在负的弱相关性利用S P S S 软件进行假设检验、正交设计、多因素方差分析、相关分析等统计学分析，为今后进一步把握车辆以及发动机实验数据规律性提供了很好的工具参考文献： 1JA p p e n d i xt oC o n t r a c tf o rC h a s s i sD y n a m o m e t e rS y s t e mf o rL i g h tD u t yV e c h i c l e E R C h o n g q i n g ：C C A R I ，1 9 9 8 2 张学利，何勇在用汽车传动系阻力的研究 J 公路交通科技，2 0 0 1 ( 3 ) ：9 1 9 3 3 JS A EJ 2 4 5 2 1 9 9 6 E n g i n e e r i n gS o c i e t yf o rA d v a n c i n gM o b i l i t yL a n dS e aA i ra n dS p a c eS t e p w i s eC o a s t d o w nM e t h o d o l o g yf o rM 融眦i I I gT i r eR o l l i n gR e s i s t a n c e S 4 扬虎，钟波，刘琼荪应用数理统计 M 北京：清华大学出版社，2 0 0 6 。 5jS A EJ 1 2 6 3 1 9 9 6 R o a dL o a dM e a s ta n dD y r l a n 删e rS i m u l a t i o nU s i n gC o a s t d o w nT e c h n i q u e s S 。 6 余志生汽车理论 M 北京：清华大学出版社，2 0 0 4 7 郁增德，谢军，王传鼎底盘测功机模拟道路滑行实验 J 汽车技术，1 9 9 1 ( 6 ) ：2 4 2 7 8 G B T1 2 5 3 4 9 0 汽车道路实验方法通则 s ， 9 G B l 8 3 5 2 3 2 0 0 5 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 S 1 0 薛薇基于S P S S 的数据分析 M 北京：中国人民大学出版社，2 0 0 6 ( 责任编辑陈松)( 上接第2 7 页)参考文献： 1 姚淑梅沙滩摩托车车架的有限元分析及减振方法研究 D 】哈尔滨：哈尔滨工业大学，2 0 0 5 2 顾乾坤摩托车振动噪声问题研究 J 南京航空航天大学，1 9 9 9 ( 6 ) ：3 3 3 5 3 夏龙军，王大承摩托车车架动态特性研究现状及展望 J 新技术斯工艺，2 0 0 4 ( 1 1 ) ：3 1 3 3 4 王良，王健沙滩摩托车车架的有限元模态分析 J 山东理工大学学报，2 0 0 3 ( 3 ) ：4 6 5 0 5 黄泽好，徐中明，张志飞，等摩托车车架振动特性分析 J 农业机械学报，2 0 0 6 ( 9 ) ：2 0 8 2 1 0 6 吴正权浅谈摩托车车架 J 摩托车技术，2 0 0 4 ( 1 0 ) ：3 7 4 1 7 蔡菲菲，张卿客车车身的模态分析 J 上海电机学院学报，2 0 0 6 ( 1 Z ) ：2 3 2 6 8 隋允康。杜家政，彭细荣M S C N a s t r a n 有限元动力分析与优化设计实用教程 M 北京：科学出版社，2 0 0 4 9 曹树谦，张文德，萧龙翔振动结构模态分析 M 天津：天津大学出版社，2 0 0 1 (

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