某汽車杯節(jié)能車行駛策略及油耗的計算

1、5 行駛策略的確定5.1 行駛策略問題的分析5.1.1 賽道及行駛策略的初步分析圖5.1為為本次比比賽的賽賽道示意意圖，圖圖上示意意的T11T7為為彎道，長長度由表表5.11可以得得出。本本次節(jié)能能車比賽賽總長111.22km，圈圈數(shù)為44圈。從從節(jié)能大大賽的經(jīng)經(jīng)驗中可可以知道道本設(shè)計計第四章章中所假假設(shè)的理理想環(huán)境境，即全全程勻速速行駛是是最不經(jīng)經(jīng)濟(jì)的，也也是各個個車隊基基本不會會采用的的形式策策略。那么比賽中中，賽車車就必然然是遵循循著加速速滑行行加速速的過程程。而一一旦采用用這樣的的行駛策策略，就就必須遵遵循一個個基本的的邏輯基基礎(chǔ)。就就是盡量量使賽車車在直道道的時候候完成加加速，在在進(jìn)

2、入彎彎道之前前就熄火火開始滑滑行，把把速度降降到一定定的安全全范圍內(nèi)內(nèi)，之后后（這里里的安全全范圍指指的是使使賽車在在過彎的的時候不不至于翻翻車或者者側(cè)滑的的速度范范圍）再再過彎。但是由圖55.1可可以看出出有大小小七個彎彎道，每每個彎道道的曲率率半徑都都不一樣樣，那么么就可以以大膽的的假設(shè)，在在曲率半半徑較小小的彎道道過彎時時賽車車車速應(yīng)該該較低，而而在過曲曲率半徑徑較大的的彎道時時則可以以適當(dāng)?shù)牡牟扇≥^較高的車車速。圖5.1 殼牌節(jié)節(jié)能大賽賽的賽道道示意圖圖表5.1 賽道各各個彎道道長度部分T1T2T3T4T5T6T7長度(M)72.937.0347.9936.6268.88177.443

3、1.55.1.22 賽道道的細(xì)分分從表5.11中可以以得出，彎彎道的總總長度為為： 而又因為官官方只給給出了賽賽道的總總長和各各個彎道道的長度度，所以以要想求求出各個個直道的的長度就就必須以以賽道總總長L減減去彎道道總長TT，如下下式計算算：S=L-T=在節(jié)能車精精確的行行駛策略略的確定定過程中中，知道道每一段段彎道和和每一段段直道的的長度才才能給加加速和滑滑行的距距離和時時間提供供一個基基本的依依據(jù)，因因此還需需要計算算出各個個直線段段的長度度。根據(jù)示意圖圖，將直直線段的的部分等等比例劃劃分成117個部部分，令令其表示示為k，即即：17k=S=1827.9m故：k=通過仔細(xì)觀觀察可以以看出，

4、雖雖然T33段長度度為3447.99m，但但是其中中T2段段彎道出出來后的的一段幾幾乎可以以近似當(dāng)當(dāng)作直道道，要知知道這樣樣一段直直道在比比賽中是是完全可可以用來來加速的的，如果果不能好好好利用用那么必必然會造造成賽車車駛出TT3彎道道的時候候速度過過低甚至至于如果果不在TT3彎道道內(nèi)加速速就不能能駛出彎彎道的窘窘境，這這是非常常浪費燃燃料的。所所以本設(shè)設(shè)計將TT2至TT3急彎彎中間這這段彎道道也近似似當(dāng)作直直道來設(shè)設(shè)計計算算，根據(jù)據(jù)比例原原則可以以得出此此段為：b=2k=2107.5=215m同理在T55至T66段中間間也有這這樣一段段可以近近似當(dāng)作作直道的的一段長長度，根根據(jù)比例例原則得得

5、出此段段：e=0.5k=0.5107.5=53.75m至此已經(jīng)將將賽道劃劃分成為為T7至至T1之之間的直直道a=10kk，T22至T33之間的的直道bb=2kk，T33至T44之間的的直道cc=4kk，T44至T55之間的的直道dd=2kk，T55至T66之間的的直道ee=0.5k，TT6至TT7之間間的直道道f=11k以及及彎道TT1、TT2、TT3、TT4、TT5、TT6和TT7。長長度及比比例見圖圖5.22。圖5.2 賽道的的細(xì)分示示意圖5.1.33 安全全車速的的選擇在本節(jié)的開開頭處，本本設(shè)計大大膽假設(shè)設(shè)當(dāng)賽車車在曲率率半徑較較小的彎彎道過彎彎時賽車車車速應(yīng)應(yīng)該較低低，而在在過曲率率半

6、徑較較大的彎彎道時則則可以適適當(dāng)?shù)牟刹扇≥^高高的車速速。在詢問了歷歷屆的本本田杯節(jié)節(jié)能賽車車的帶隊隊老師后后，得到到了當(dāng)賽賽車以時時速200km/h入彎彎時是比比較安全全的結(jié)論論，由于于本次設(shè)設(shè)計的賽賽車與本本田杯不不論從整整車質(zhì)量量還是重重量的分分布都與與節(jié)能車車非常相相似，所所以這樣樣的結(jié)論論是適用用與本設(shè)設(shè)計的。當(dāng)然由于本本設(shè)計在在前面提提出的賽賽車過曲曲率半徑徑較大的的彎道時時可以適適當(dāng)?shù)牟刹扇≥^高高的車速速的原則則，在過過T5這這種彎道道時則可可以根據(jù)據(jù)情況適適當(dāng)?shù)奶崽岣呷霃潖澦俣?。由由于本文文的計算算順序是是賽車由由a段開開始，TT7的彎彎道曲率率半徑較較小，故故先假定定賽車進(jìn)進(jìn)入

7、彎道道T7時時的時速速為200km/h。5.1.44 計算算原則在這個章節(jié)節(jié)的設(shè)計計計算中中，由于于賽車在在過彎的的時候其其車輪運運動方向向不垂直直其軸線線，此時時滾動阻阻力將增增加，但但是由于于賽道的的曲率半半徑是未未知的，并并不能依依據(jù)式44.9精精確的計計算出滾滾動阻力力Ff，故本本設(shè)計在在計算賽賽車過彎彎的滾動動阻力時時將不考考慮車輪輪的側(cè)偏同時由于主主辦方并并未提供供賽道的的坡度情情況，且且由于比比賽類型型為節(jié)能能車，大大多數(shù)的的參賽隊隊伍的賽賽車底盤盤是比較較低的，所所以可以以較合理理的將坡坡道阻力力也假設(shè)設(shè)為零。5.1.55 整體體阻力的的簡化計計算滑動耗能指指的是賽賽車在滑滑行

8、過程程中賽車車的各軸軸承的摩摩擦耗能能和轉(zhuǎn)向向裝置轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向時的的能量損損耗的總總和。由由于這部部分的能能耗非常常復(fù)雜且且與賽車車的安裝裝和調(diào)教教程度都都有關(guān)系系，因此此滑動耗耗能是不不能通過過數(shù)學(xué)上上的建模模來計算算出來。但是為了使使本設(shè)計計的計算算結(jié)果盡盡量的接接近于現(xiàn)現(xiàn)實情況況，這部部分又是是不得不不考慮的的，在詢詢問了多多屆的帶帶隊老師師之后終終于得到到了比較較可信的的數(shù)據(jù)，即即當(dāng)賽車車從355km/h滑行行到200km/h可以以滑行接接近2550m，這這部分能能量的損損耗可以以當(dāng)作全全部用來來平衡滾滾動阻力力和滑動動時賽車車的內(nèi)能能損耗。故故下面的的計算中中可以把把賽車的的滑行時時候的滾

9、滾動阻力力和賽車車內(nèi)部的的摩擦阻阻力當(dāng)作作一個合合力F1來計計算，即E=12mv12-v22=F1L 式中：E 能量量損耗，J;m 整車車質(zhì)量，kg；v1 賽車車初始速速度，kkm/hv2 賽車車終止速速度，kkm/hhF1 阻力力合力，NL 行行駛距離離，m；得出：0.5120得：F5.2 TT7段行行駛策略略和油耗耗確定由于T7段段較短只只有311.5mm，此段段可以采采取滑行行的行駛駛策略，此此時賽車車所受的的力為滾滾動阻力力，空氣氣阻力和和賽車內(nèi)內(nèi)部的摩摩擦阻力力，即為為上面算算出的F1。根根據(jù)能量量守恒，由由式5.1得出0.5120計算得：v由上可得，TT7段的的行駛策策略為駕駕駛員

10、松松開油門門讓賽車車滑行，油油耗為00，出彎彎速度為為17.4kmm/h，也也即為賽賽車進(jìn)入入a段的的初始速速度。5.3 aa段行駛駛策略和和油耗5.3.11 a段段行駛策策略的分分析由于本次比比賽推薦薦的平均均時速為為30kkm/hh，在這這樣的時時速下賽賽車可以以在規(guī)定定時間內(nèi)內(nèi)完成比比賽，而而賽車在在過彎的的滑行過過程中速速度必然然是低于于這個值值的，因因此要想想在規(guī)定定的時間間內(nèi)完成成比賽賽賽車就必必須利用用好直道道。換言言之就是是在直道道上的時時速要在在30kkm/hh之上，且且應(yīng)該使使速度保保持在這這樣的相相對高速速范圍。根據(jù)常識可可知，賽賽車采取取速度維維持在變變動比較較小的范范

11、圍內(nèi)的的情況下下相對與與速度變變化大的的情況下下是比較較省油的的。因此此本設(shè)計計初步將將直道的的速度范范圍控制制在30035kkm/hh，這樣樣比較有有利于節(jié)節(jié)省比賽賽時間且且較省油油。5.3.22 對高高速范圍圍的論證證分析前面將高速速范圍控控制在33035kkm/hh，低速速控制在在20kkm/hh。但是是存的問問題就是是如果速速度過低低，賽車車將不能能在比賽賽規(guī)定的的23分分鐘內(nèi)完完成比賽賽，這勢勢必將造造成無法法挽回的的損失。所所以對高高速范圍圍的論證證就顯得得特別重重要。假設(shè)直道采采用高速速策略，那那么平均均速度約約為：v因為b原來來當(dāng)作彎彎道而之之前已經(jīng)經(jīng)將其算算為直道道，則直直道

12、總長長為L彎道總長：L彎道速度安安全范圍圍為20015kkm/hh，故平平均速度度：v故直道時間間：t彎道時間：t每圈限制時時間：t比較t1，tt故得出初步步選擇的的高速范范圍是不不能滿足足比賽對對時間的的限制的的，因此此還需將將高速范范圍提高高，論證證方法與與上面類類似。經(jīng)過幾次對對比選擇擇，確定定了高速速的范圍圍為36642kkm/hh是可以以完成比比賽的，且且時間利利用的剛剛剛好，這這與第四四章中得得出的結(jié)結(jié)論在規(guī)規(guī)定時間間內(nèi)速度度越低越越省油是是吻合的的。計算結(jié)果如如下：假設(shè)直道采采用高速速策略，那那么平均均速度約約為：v彎道速度安安全范圍圍為20015kkm/hh，故平平均速度度：v

13、故直道時間間：t彎道時間：t每圈限制時時間：t比較t1，tt因此高速范范圍是合合理的。5.3.33 a段段剛開始始的行駛駛策略的的確定賽車剛由TT7駛出出時時速速為177.4kkm/hh，速度度較低，因因此需要要踩下油油門加速速。本臺發(fā)動機(jī)機(jī)的最大大功率為為3.55kw，因因此在后后面的計計算中功功率的值值都應(yīng)該該低于或或者等于于3.55kw，否否則就不不合理。先假設(shè)此時時加速度度為a1=2.5m/s2，根據(jù)據(jù)力的平平衡：F由功率平衡衡原理可可知，節(jié)節(jié)能車行行駛過程程中，發(fā)發(fā)動機(jī)發(fā)發(fā)出的功功率始終終等于機(jī)機(jī)械傳動動損失功功率與全全部運動動阻力所所消耗的的功率。即即： pe=uaF合T 式中：

14、pe 發(fā)動動機(jī)功率率，kW ua 賽車車時速，mm/s22 T 發(fā)動動機(jī)效率在賽車加速速的過程程中，式式中的pe是是有極限限的， ua是是變化的的，因此此在保持持加速度度不變的的情況下下是有與與加速度度對應(yīng)的的最大穩(wěn)穩(wěn)定速度v因此賽車從從17.4kmm/h加加速到332kmm/h的的行駛距距離為：S從此時開始始賽車的的加速度度將下降降，但是是當(dāng)速度度達(dá)到最最大值442kmm/h，即即11.6m/s時加加速度的的值也是是需要計計算的，即即：F則此時加速速度為：a因為這個過過程加速速度是不不斷變化化的，是是一個相相對復(fù)雜雜的過程程，為了了簡化這這個模型型，本設(shè)設(shè)計將這這一段路路程的加加速度近近似等

15、于于一個定定值，也也就是將將這一段段路程設(shè)設(shè)計為勻勻變速直直線運動動，計算算過程如如下：aS兩段加速過過程的時時間計算算如下：ttt由此可以得得出賽車車由T77彎道出出彎之后后到加速速到422km/h過程程所行駛駛過的路路程：S圖5.3是是本設(shè)計計中的發(fā)發(fā)動機(jī)外外特性曲曲線圖，由由圖可以以得出柴柴油機(jī)在在功率達(dá)達(dá)到3.5kmm時的燃燃油消耗耗率b為為350g/kWh圖5.3 發(fā)動機(jī)機(jī)外特性性曲線圖圖但是這是在在發(fā)動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)達(dá)到35500rrpm時時的燃油油消耗率率，在賽賽車加速速的整個個過程中中轉(zhuǎn)速還還沒有達(dá)達(dá)到35500rrpm，整整個過程程是非常常非常復(fù)復(fù)雜的，為為了簡化化模型將將這一段

16、段的燃油油消耗率率b近似似等于320g/kWh，式式5.33為燃油油消耗量 m=bpet (式中：m 燃油油消耗的的質(zhì)量，g；b 燃油油消耗率率，g/kWh；pe 發(fā)動動機(jī)功率率，kWWt 行駛駛時間，h；將上式各個個值帶入入計算得得： 故到此可以以得出aa段剛開開始階段段的行駛駛策略為為首先緩緩慢拉動動賽車油油門拉線線，目標(biāo)標(biāo)是使賽賽車能在在1.66s左右時時速達(dá)到到32kkm/hh，此時時油門拉拉線正好好拉到底底，賽車車此過程程中行駛駛11mm。后持持續(xù)保持持油門拉拉線最大大大約11.3ss，當(dāng)速速度大概概達(dá)到442kmm/h時時，也即即行駛了了13mm左右后后松開油油門繼續(xù)續(xù)滑行，兩兩個

17、階段段共消耗耗柴油11g。5.3.44 a段段直線段段行駛策策略的確確定通過本文之之前的論論證可以以知道要要想完成成比賽，高高速范圍圍應(yīng)該保保持在336442kmm/h，則則中間直直道的初初步行駛駛策略即即為滑行行到366km/h后加加速到442kmm/h，后后再滑行行，如此此往復(fù)，直直到在進(jìn)進(jìn)入T11彎道之之前將速速度降到到25kkm/hh左右。則賽車從vmax=42km/h滑滑行到va2=36km/h過過程中根根據(jù)能0.5120得：S然后賽車開開始加速速，由式式5.22得出：F則此時加速速度為：a因為這個過過程加速速度是不不斷變化化的，是是一個相相對復(fù)雜雜的過程程，為了了簡化這這個模型型，

18、本設(shè)設(shè)計將這這一段路路程的加加速度近近似等于于一個定定值，也也就是將將這一段段路程設(shè)設(shè)計為勻勻變速直直線運動動，計算算過程如如下：aSS滑行過程減減速度為為：a兩段過程的的時間計計算如下下：tttL兩段行駛駛Sa總3耗油由由式5.m故得到，當(dāng)當(dāng)賽車行行駛這樣樣一個過過程，即即從422km/h滑行行到366km/h再從從36kkm/hh加速到到42kkm/hh，行駛駛距離1154mm，時間間14.2s，消消耗柴油油0.225g。 賽車自T7出彎后共行駛了：Sa段共有110755m，現(xiàn)現(xiàn)在共駛駛出的路路程只有有1788m，因因此后面面的直線線路程必必然還有有幾個33642kkm/hh的過程程。計算

19、算如下：n又因為在賽賽車進(jìn)入入彎道TT1時時時速應(yīng)該該降低，所所以賽車車最多只只能再行行駛5個個Sa1，也就是是距離TT1還有至此可以認(rèn)認(rèn)為a段段直線行行駛已經(jīng)經(jīng)結(jié)束，接接下來必必然是滑滑行或者者制動以以將速度度降到安安全車速速。至此此共消耗耗柴油：m5.3.55 a段段行駛策策略的對對比與優(yōu)優(yōu)化在上一小節(jié)節(jié)中本設(shè)設(shè)計計算算了a段段直線行行駛的行行駛策略略，但是是如果將將小節(jié)中中一開始始假設(shè)的的加速度度降低會會怎么樣樣呢？當(dāng)當(dāng)加速度度降低，則單位時間內(nèi)的油耗會降低，但是要達(dá)到所需的速度則加速持續(xù)的時間需要增加，這就使得這樣的對比只能通過計算得出結(jié)論。先假設(shè)此時時加速度度為a2=1.8m/s2，

20、根據(jù)據(jù)力的平平衡：F v由于賽車的的最大穩(wěn)穩(wěn)定速度度稍大于于賽車的的最大速速度，因因此賽車車從177.4kkm/hh加速442kmm/h就就可以當(dāng)當(dāng)作是勻勻加速運運動，行行駛距離離為：St將上式各個個值帶入入式5.3計算算得： 故到此可以以得出aa段剛開開始階段段的行駛駛策略為為首先緩緩慢拉動動賽車油油門拉線線，使加加速度維維持在1.8m/s2,使賽車車能在33.8ss左右時時速達(dá)到到42kkm/hh，賽車車此過程程中行駛駛31.4m，整個個階段共共消耗柴通過本文之之前的論論證可以以知道要要想完成成比賽，高高速范圍圍應(yīng)該保保持在33642kkm/hh，則中中間直道道的初步步行駛策策略即為為滑行

21、到到36kkm/hh后加速速到422km/h，后后再滑行行，如此此往復(fù)，直直到在進(jìn)進(jìn)入T11彎道之之前將速速度降到到25kkm/hh左右。則賽車從vmax=42km/h滑滑行到va2=36km/h過過程中根根據(jù)能0.5120得：S然后賽車開開始加速速，加速速度為aa2=1.8m/s2，得出出：tSS滑行過程減減速度為為：a兩段過程的的時間計計算如下下：ttt行駛Sa總3耗油由由式5.m故得到，當(dāng)當(dāng)賽車行行駛這樣樣一個過過程，即即從422km/h滑行行到366km/h再從從36kkm/hh加速到到42kkm/hh，行駛駛距離1155mm，時間間14.3s，消消耗柴油油0.228g。 賽車自T7出

22、彎后共行駛了：Sa段共有110755m，現(xiàn)現(xiàn)在共駛駛出的路路程只有有1866.4mm，因此此后面的的直線路路程必然然還有幾幾個36642kkm/hh的過程程。計算算如下：n又因為在賽賽車進(jìn)入入彎道TT1時時時速應(yīng)該該降低，所所以賽車車最多只只能再行行駛5個個Sa1，也就是是距離TT1還有至此可以認(rèn)認(rèn)為a段段直線行行駛已經(jīng)經(jīng)結(jié)束，接接下來必必然是滑滑行或者者制動以以將速度度降到安安全車速速。至此此共消耗耗柴油：m雖然ma總2ma總1，但是是由于差差距很小小，幾乎乎可以看看作是相相等的。又又由于在在a2=1.8m/s2過程計計算中本本設(shè)計為為了控制制單一變變量將這這一段的的燃油消消耗率bb依然近近

23、似等于于320g/kWh，這是是明顯夸夸大了燃燃油消耗耗率b，因因為當(dāng)加加速度降降低之后后，發(fā)動動機(jī)的燃燃油消耗耗率b是是必然會會下降的的，所以以綜上可可以推理理得出aa2=1.8m/s2比a15.3.66 a段段賽車行行駛策略略與油耗耗的確定定至此，a段段的行駛駛策略已已經(jīng)確定定：從T7彎道道駛出，駕駕駛員輕輕拉油門門，保持持加速度度為1.8m/s2，持續(xù)續(xù)時間約約3.88s，時速速達(dá)到442kmm/h，加加速行駛駛約311.4mm；后松開油門門滑行，持持續(xù)時間間約133.4ss，滑行行距離約約1455m；輕拉油門，保保持加速速度為11.8mm/s22，持續(xù)續(xù)時間約約0.99s，加速速行駛約

24、約9m；重復(fù)2至33步五遍遍。得出a段的的總油耗耗為：m得出a段的的行駛總總時間為為：t5.4 TT1和TT2段行行駛策略略和油耗耗5.4.11 T11和T22段行駛駛策略分分析與計計算若從距離TT1為Sa2處處開始滑滑行，則則T1彎彎道的入入彎速度度vT11計算公則：v此時的速度度較大，可可能不滿滿足安全全時速的的要求，此此時就可可能需要要駕駛員員將速度度降低，但但是眾所所周知的的是制動動在節(jié)能能比賽中中應(yīng)該是是盡量避避免的，因因為不僅僅會損耗耗能量還還會增加加車手的的緊張程程度。為為了采取取最合理理的措施施，且不不會損耗耗太多的的能量，本本設(shè)計在在這里采采用了反反向運算算的方法法，即假假設(shè)

25、賽車車T2的的出彎為為17.4kmm/h，演演算出來來T1的的入彎速速度接近近25kkm/hh。由于于T1的的曲率半半徑較大大，則從從賽車安安全方面面考慮本本設(shè)計認(rèn)認(rèn)為賽車車以vT11=25kmh=6.9m/s的時時速入彎彎是合理理的。則則賽車從從T2彎彎道出L得：v滑行時間為為：t5.4.22 T11和T22段行駛駛策略與與油耗的的確定至此，T11和T22段的行行駛策略略已經(jīng)確確定：進(jìn)入彎道前前先制動動，將速速度降到到25kkm/hh；隨后轉(zhuǎn)彎滑滑行，持持續(xù)行駛駛過T11和T22彎道。此過程油耗耗為零。得出T1和和T2段段的行駛駛總時間間為：t5.5 bb和T33段行駛駛策略和和油耗5.5.

26、11 b和和T3行行駛策略略的分析析及計算算賽車從T22彎道出出彎后進(jìn)進(jìn)入b段，此此時速度度vT21=4.48ms=16km/h ，明顯顯較低，因因此需要要加速。又又由于對對a段的行行駛策略略優(yōu)化已已經(jīng)得出出結(jié)論當(dāng)當(dāng)賽車出出彎后以以a2=1.8m/s2加速是是比較省省油的，因因此下文文即認(rèn)為為賽車進(jìn)進(jìn)入b段后以以a2=1.8m/s2加速運運動，速速度達(dá)到到42kkm/hh后再保保持高Stm之后賽車再再次遵循循4236kkm/hh的變化化規(guī)律，計計算過程程如下：S滑行時間：t此時賽車距距離T33彎道長長度為：5.5.22 b段段末尾是是否需要要制動的的論證分分析從以上計算算可以看看出，此此時賽車

27、車距離TT3彎道道已經(jīng)較較短，不不適合再再做一次次加速運運動，且且此時車車速為336kmm/h，若若繼續(xù)滑滑行不采采取制動動措施，賽賽車是否否會在進(jìn)進(jìn)入T33彎道時時超過了了安全時時速也是是要考慮慮的問題題。因此此接下來來需要計計算若賽賽車?yán)^續(xù)續(xù)滑行到到達(dá)T33彎道的的時速，計計算過程程如下：vv由計算可知知，即使使賽車持持續(xù)滑行行到T33入口處處仍然不不能使車車速降到到安全車車速，因因此是需需要制動動的。但是從圖55.2的的賽道分分析圖中中可以明明顯的看看出T33彎道是是一個曲曲率半徑徑相對很很大的彎彎，因此此可以大大膽的假假設(shè)賽車車的入彎彎速度稍稍大于220kmm/h也也是安全全的。因因此

28、假設(shè)設(shè)賽車在在距離TT3很近近處制動動，使時時速降至至25kkm/hh。制動前滑行行的時間間為：t制動后時速速為：v5.5.33 b和和T3段段行駛策策略和油油耗的確確定賽車在T33段是滑滑行，TT3段長長度為：L滑行過程計計算如下下：vt至此，b和和T3段段的行駛駛策略已已經(jīng)確定定：進(jìn)入b段后后，駕駛駛員輕拉拉油門，保保持加速速度為11.8mm/s22，持續(xù)續(xù)時間約約4s，時速速達(dá)到442kmm/h，加加速行駛駛約322.3mm；松開油門滑滑行，持持續(xù)時間間約133.4ss，滑行行距離約約1455m；后繼續(xù)滑行行4s左右駕駕駛員接接近T33彎道入入口，此此時采取取制動措措施，使使時速降降至2

29、55km/h。繼續(xù)滑行，通通過彎道道T3；得出b和TT3段的的總油耗耗為：m得出b和TT3段的的行駛總總時間為為：t5.6 cc和T44段行駛駛策略和和油耗5.6.11 c和和T4行行駛策略略的分析析及計算算通過之前的的計算知知道，賽賽車在進(jìn)進(jìn)入c段時時時速只有有13.6kmm/h，因因此必須須加速到到42kkm/hh。計算算過程如如下:Stm之后賽車?yán)^繼續(xù)滑行行tc2=13.4s，1455m后時時速為vb1=36km/h，此若賽車持續(xù)續(xù)不加速速持續(xù)滑滑行則行行駛到TT4彎入入口處速速度為：v行駛時間為為t此時完全可可以認(rèn)為為賽車進(jìn)進(jìn)入T44的速度度是安全全的，則則賽車入入彎后的的過程計計算如

30、下下：L出彎速度為為：v用時：t5.6.22 c和和T4段段行駛策策略和油油耗的確確定至此，c和和T4段段的行駛駛策略已已經(jīng)確定定：從T3彎道道駛出，駕駕駛員輕輕拉油門門，保持持加速度度為1.8m/s2，持續(xù)續(xù)時間約約4.44s，時速速達(dá)到442kmm/h，加加速行駛駛約333.8mm；后松開油門門滑行，持持續(xù)時間間約133.4ss，滑行行距離約約1455m；繼續(xù)滑行2251mm進(jìn)入TT4彎道道；繼續(xù)滑行過過彎。得出c和TT4段的的總油耗耗為：m得出c和TT4段的的行駛總總時間為為：t5.7 dd和T55段行駛駛策略和和油耗5.7.11 d和和T5段段行駛策策略的分分析及計計算由圖5.22可以

31、看看出，bb段和d段的距距離幾乎乎相等且且賽車進(jìn)進(jìn)入這兩兩段賽道道的時速速分別為為vT21=4.48ms=16km/h 和vT42=5.2ms18.6km/h ?？梢钥纯闯鲞@兩兩段的駛駛?cè)胨俣榷认嗖畈⒉⒉淮?，又又因為bb段和d段的距距離相等等，則本本設(shè)計將將賽車從從T4駛?cè)肴雂段的過過程類比比與賽車車從T22駛?cè)隻段的過過程，則則賽車由由T4駛?cè)肴雂段直至至進(jìn)入彎彎道T55的過程程的油行駛長度為為：S行駛時間為為：t油耗為：m進(jìn)入T5彎彎道之前前的速度度為：v根據(jù)安全車車速的原原則，此此時可能能應(yīng)該采采取制動動措施，但但由于TT5長達(dá)達(dá)2688.8mm，彎道道曲率半半徑很大大，且從從圖5.2中

32、可可以看出出其中幾幾乎有一一段是直直線形狀狀，采取取制動減減速必然然會造成成能量的的損失，更更有可能能造成賽賽車無法法滑行完完成T55彎道，導(dǎo)導(dǎo)致需要要在T55彎道內(nèi)內(nèi)加速的的結(jié)果，這這是非常常浪費能能量的，且且增加了了車手的的負(fù)擔(dān)。對比往屆的的經(jīng)驗，在在大曲率率半徑的的彎道處處車速大大于200km/h已是是定律，且且由于比比賽跑道道是專業(yè)業(yè)賽車跑跑道，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎處的的路面是是會有一一定的傾傾斜角度度，這也也增加了了賽車的的安全性性，因此此認(rèn)為在在賽車以以vd1進(jìn)入T55彎道的的時候是是安全，不不需要采采取制因此出彎的的速度計計算如下下： v行駛時間為為：t5.7.22 d和和T5段段行駛策策略和

33、油油耗的確確定至此，d和和T5段段的行駛駛策略已已經(jīng)確定定：進(jìn)入d段后后，駕駛駛員輕拉拉油門，保保持加速速度為11.8mm/s22，持續(xù)續(xù)時間約約4s，時速速達(dá)到442kmm/h，加加速行駛駛約322.3mm；松開油門滑滑行，持持續(xù)時間間約133.4ss，滑行行距離約約1455m；后繼續(xù)滑行行4s左右駕駕駛員進(jìn)進(jìn)入T55彎道，保保持滑行行；繼續(xù)滑行，通通過彎道道T5；得出d和TT5段的的總油耗耗為：m得出b和TT3段的的行駛總總時間為為：t5.8 ee和T66段行駛駛策略和和油耗5.8.11 e和和T6段段行駛策策略的分分析及計計算賽車進(jìn)入ee段時速速vT51=4.8ms17.2km/h ,如

34、果不不加速賽賽車將很很難滑行行過T66這個大加速時間為為：t行駛距離為為：S耗油為：m賽車之后滑滑行一直直到駛出出T6彎道道的路程程為：S之后賽車開開始滑行行，一直直到駛出出彎道TT6，計計算結(jié)果果如下：駛出T6彎彎的速度度為：v這個過程行行駛時間間為：t5.8.22 e和和T6段段行駛策策略與油油耗的確確定至此，e和和T6段段的行駛駛策略已已經(jīng)確定定：進(jìn)入e段后后，駕駛駛員輕拉拉油門，保保持加速速度為11.8mm/s22，持續(xù)續(xù)時間約約1.22s，時速速達(dá)到225kmm/h，加加速行駛駛約6.8m；松開油門滑滑行，持持續(xù)時間間約166.8ss，滑行行距離約約1700m,駛出出T6彎彎；得出e

35、和TT6段的的總油耗耗為：m得出e和TT6段的的行駛總總時間為為：t5.9 ff段行駛駛策略和和油耗5.9.11 f段段行駛策策略的分分析和計計算由于T7段段的入彎彎速度為為20kkm/hh，而f段的路路程只有有1077m，如如果將賽賽車速度度升高到到42kkm/hh可能會會使賽車車在進(jìn)入入彎道TT7之前前還需要要一次制制動，這這是浪費費燃料的的。因此此初步假假設(shè)將車車速提高高到vf1=計算過程如如下：加速時間為為：t行駛距離為為：S耗油為：m賽車之后滑滑行一直直到進(jìn)入入彎道TT7的路路程為：S之后賽車開開始滑行行，一直直到進(jìn)入入彎道TT7，計計算結(jié)果果如下：進(jìn)入彎道TT7的速速度為： v可以

36、看出，當(dāng)當(dāng)假設(shè)加加速到330kmm/h時時，賽車車滑行到到T7的的入口處處時的速速度為224kmm/h,稍大于于本章初初始假設(shè)設(shè)的200km/h，因因此以下下假設(shè)為為加速到到26kkm/hh，計算算過程如如下：加速時間為為：t行駛距離為為：S耗油為：m賽車之后滑滑行一直直到進(jìn)入入彎道TT7的路路程為：S之后賽車開開始滑行行，一直直到進(jìn)入入彎道TT7，計計算結(jié)果果如下：進(jìn)入彎道TT7的速速度為： v此次計算結(jié)結(jié)果與假假設(shè)數(shù)值值相近，因因此可以以確定當(dāng)當(dāng)賽車駛駛出T66彎道后后應(yīng)該加加速到226kmm/h，再再滑行就就可以在在進(jìn)入TT7彎道道處速度度正好接接近于220kmm/h的的安全時時速。所以

37、，滑行行時間為為：t5.9.22 f段段行駛策策略與油油耗的確確定至此，f段段的行駛駛策略已已經(jīng)確定定：進(jìn)入f段后后，駕駛駛員輕拉拉油門，保保持加速速度為11.8mm/s22，持續(xù)續(xù)時間約約2.88s，時速速達(dá)到226kmm/h，加加速行駛駛約133m；松開油門滑滑行，持持續(xù)時間間約122.8ss，滑行行距離約約94.5m,駛?cè)肴隩7彎彎道；得出f段的的總油耗耗為：m得出f段的的行駛總總時間為為：t5.10 行駛策策略的論論證與總總結(jié)5.10.1 完完成時間間的校核核在5.3.2 對對高速范范圍的論論證分析析中已經(jīng)經(jīng)知道要要完成比比賽每圈圈的時間間限制為為：t如果不能按按時完成成比賽則則會造成

38、成嚴(yán)重后后果，因因此在行行駛策略略確定之之后應(yīng)首首先對一一圈總完完成時間間計算，計計算過程程如下：t因為：t所以可以得得出本次次設(shè)計的的行駛策策略賽車車是可以以在規(guī)定定時間內(nèi)內(nèi)完成比比賽，且且時間利利用率較較高，符符合本設(shè)設(shè)計第四四章中的的基本原原則。5.10.2 油油耗的總總量的估估算這里要說明明的是，本本設(shè)計中中計算消消耗燃油油量時不不論是帶帶入計算算的功率率pe，還是燃燃油消耗耗率b，都是是采用的的最大值值，因此此每一過過程所計計算的燃燃油消耗耗量都是是會比實實際值大大，因此此本節(jié)計計算的燃燃油消耗耗量值是是保守的的，實際際比賽中中如果嚴(yán)嚴(yán)格按照照本設(shè)計計的行駛駛策略成成績應(yīng)該該會更好燃油總量的的計算：m若跑完全程程四圈則則油耗為為：m查資料得00號柴油油的密度度在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)溫度220CC一般是是0.884000-00.86600gg/cmm3之間，本本設(shè)計選選擇