技术领域
本发明涉及一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法，具体适用于汽车驱动负荷耐久试验领域。
背景技术
驱动负荷是指汽车驱动时，发动机、离合器、变速箱、传动轴、后桥、轮胎等部品所承受的激励力，含扭矩、振动加速度、行驶加减速度等。国内外主流汽车公司仅对发动机、离合器、变速箱、传动轴、后桥、轮胎等部品做零部件驱动负荷试验，未有专门的整车驱动负荷耐久试验规范，缺失驱动负荷耐久试验强化系数计算方法和强化系数值。
目前轻卡行业耐久试验基本执行各公司制定的可靠性耐久试验规范，此规范仅描述可靠性行驶试验里程和各种道路里程分配，未对驱动负荷有专门的阐述与验证。
由于车辆在市场行驶受到的驱动负荷未知，车辆在试车场行驶受到的驱动负荷未知所以车辆在市场、试车场所受驱动负荷对应关系(强化系数)未知导致无有效的试验规范验证驱动负荷，按照常规耐久试验规范就容易导致发动机、变速箱、离合、轮胎、传动轴故障发生率高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中无有效的试验规范验证驱动负荷的问题，提供了轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法，其特征在于：
所述计算方法包括以下步骤：
第一步：已知待计算轻卡的用户画像，所述用户画像为NTBS调研报告，根据用户画像统计得出不同吨位的车辆行驶工况比例分配表；
第二步：根据上一步中得到的车辆行驶工况比例分配表针对待计算轻卡的车型选定不同工况相对应的与待计算车型最接近平台吨位的类似车型用户作为典型用户，并分别进行跟车调研，在典型用户车辆的传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，并采集用户实际使用过程中高速、市区、国道、山区工况下的道路驱动负荷扭矩谱；
车辆行驶工况比例分配表中待计算轻卡的车型在高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程百分比分别为b
第三步：将第二步中得到的道路驱动负荷扭矩谱通过雨流计数分析方法分别统计高速、市区、国道、山区工况下各扭矩发生的数量；
将统计得到的每一种路况下道路驱动负荷扭矩以固定的间隔值a按正、负各均分为n等份并统计不同扭矩值在间隔区间内出现的频次，正道路驱动负荷扭矩值出现的频次为A，负道路驱动负荷扭矩值出现的频次B，每一种路况下采集数据时车辆的行驶距离为S；
然后按照式(1)计算出每种路况下各频次损伤度：
D
式(1)中a为频次分析间隔值，n为以固定的间隔值a均分扭矩后的频次号，A为传动轴或轮胎发出的扭矩在各频次分析间隔内出现的频次，B为传动轴或轮胎反拖的扭矩在各频次分析间隔内出现的频次，S为采集数据时车辆的行驶距离；
得到分别计算出高速、市区、国道、山区工况下的各频次损伤度D
第四步：市场各工况单位里程的损伤度计算：
将第三步计算得到的高速、市区、国道、山区工况下的各频次损伤度D
D
将第三步计算得到的各频次损伤度D
第五步：试验场路面各工况单位里程的损伤度计算：
根据用户使用路况拟定试验路况，使用典型用户跟车调研的同类车型进行试验场路面跟车调研，试验场路面包括试验场内部工况和山区工况；
在待测试车型传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，并采集得到试验场内部工况和山区工况下的道路驱动负荷扭矩谱，将得到的道路驱动负荷扭矩谱通过雨流计数分析方法分别统计试验场内部工况和山区工况下各扭矩发生的数量，将各扭矩发生的数量带入式(1)得到试验场路面下试验场内部工况和山区工况的各频次损伤度D
试验场路面待计算轻卡试验场、山区工况下行驶里程占总里程的百分比分别为b′
第六步：市场综合损伤度：
将第五步计算得到的市场各工况单位里程的损伤度D
D
式(3)中D
第七步：试验场路面综合损伤度：
将第五步计算得到的试验场路面各工况单位里程的损伤度D′
D
式(4)中D′
第八步：驱动负荷耐久强化系数计算：
将第六步中得到的市场综合损伤度D
式(5)中D
所述第一步中车辆行驶工况比例分配表为通过NTBS调研报告中用户特征及产品评价分析部分统计得出待计算车型在高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程的比例，如下表所示：
表中4t、3t、2t、1t和小轻卡为NTBS调研报告中轻卡各平台吨位，所述第二步典型用户跟车调研时选择表中最接近平台吨位的类似车型作为待计算轻卡的行驶里程占总里程的比例。
所述第二步中典型用户为根据第一步中得到的车辆行驶工况比例分配表针对待计算车型的四种工况分别选定的最接近平台吨位的类似车型的用户。
所述第二步中跟车调研为在高速、市区、国道、山区工况下对每种工况各选择至少两名用户获取其正常行驶状况下扭矩采集设备采集到的扭矩信息，单个用户测试里程不小于15公里。
所述第二步中高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程百分比b
所述第二步中跟车调研实际行驶里程应大于测试里程，跟车调研完成后选择其中部分路段作为测试里程，选择标准为路段内工况尽可能为需要测试的工况并且无堵车、事故等影响正常行驶的情况出现。
所述第三步中雨流计数分析方法为根据典型用户跟车调研和试验路况跟车调研得到道路驱动负荷扭矩谱，分别计算出全道路驱动负荷扭矩循环的幅值，并根据这些幅值得到不同幅值区间内所具有的频次。
所述第五步中试验场路面工况路线规划为根据用户使用工况结合试验场路面情况制定的合理的试验场行车路线及各工况所占的比例，确保山区工况行驶里程占试验场路面工况总里程的比例接近用户使用工况中的山区工况里程占用户使用路况里程的比例。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法中采用与待计算车型最接近平台吨位的类似车型进行跟车调研，将结果与待计算车型试验场试验结果对比，得出驱动负荷耐久试验强化系数。因此，本发明可得出试验场行驶受到的驱动负荷与车辆在市场所受驱动负荷对应关系。
2、本发明一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法得到的驱动负荷强化系数可用于车辆试验工况道路试验规范制定，确保道路试验中车辆所受道路驱动负荷与用户实际使用工况相近。因此，本发明可使试验工况贴近用户使用工况验证更准确。
3、本发明一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法中所需数据均可通过NTBS调研报告和实车通过扭矩采集设备获取，与车辆特有性能无关。因此，本发明可应用到不同平台不同车型中，适用范围广。
附图说明
图1是本发明的试验及计算流程图。
图2是本发明实施例3中的道路驱动负荷扭矩谱。
图3是本发明实施例3中的道路驱动负荷扭矩频次波状图。
图4是本发明实施例3中的试验场内部工况示意图。
图5是本发明实施例3中的山区工况示意图。
图6是本发明实施例3中的市场各工况扭矩频次解析流程图。
图7是本发明实施例3中的试验场工况扭矩频次解析流程图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法,所述计算方法包括以下步骤：
第一步：已知待计算轻卡的用户画像，所述用户画像为NTBS调研报告，根据用户画像统计得出不同吨位的车辆行驶工况比例分配表；
第二步：根据上一步中得到的车辆行驶工况比例分配表针对待计算轻卡的车型选定不同工况相对应的与待计算车型最接近平台吨位的类似车型用户作为典型用户，并分别进行跟车调研，在典型用户车辆的传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，并采集用户实际使用过程中高速、市区、国道、山区工况下的道路驱动负荷扭矩谱；
车辆行驶工况比例分配表中待计算轻卡的车型在高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程百分比分别为b
第三步：将第二步中得到的道路驱动负荷扭矩谱通过雨流计数分析方法分别统计高速、市区、国道、山区工况下各扭矩发生的数量；
将统计得到的每一种路况下道路驱动负荷扭矩以固定的间隔值a按正、负各均分为n等份并统计不同扭矩值在间隔区间内出现的频次，正道路驱动负荷扭矩值出现的频次为A，负道路驱动负荷扭矩值出现的频次B，每一种路况下采集数据时车辆的行驶距离为S；
然后按照式(1)计算出每种路况下各频次损伤度：
D
式(1)中a为频次分析间隔值，n为以固定的间隔值a均分扭矩后的频次号，A为传动轴或轮胎发出的扭矩在各频次分析间隔内出现的频次，B为传动轴或轮胎反拖的扭矩在各频次分析间隔内出现的频次，S为采集数据时车辆的行驶距离；
得到分别计算出高速、市区、国道、山区工况下的各频次损伤度D
第四步：市场各工况单位里程的损伤度计算：
将第三步计算得到的高速、市区、国道、山区工况下的各频次损伤度D
D
将第三步计算得到的各频次损伤度D
第五步：试验场路面各工况单位里程的损伤度计算：
根据用户使用路况拟定试验路况，使用典型用户跟车调研的同类车型进行试验场路面跟车调研，试验场路面包括试验场内部工况和山区工况；
在待测试车型传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，并采集得到试验场内部工况和山区工况下的道路驱动负荷扭矩谱，将得到的道路驱动负荷扭矩谱通过雨流计数分析方法分别统计试验场内部工况和山区工况下各扭矩发生的数量，将各扭矩发生的数量带入式(1)得到试验场路面下试验场内部工况和山区工况的各频次损伤度D
试验场路面待计算轻卡试验场、山区工况下行驶里程占总里程的百分比分别为b′
第六步：市场综合损伤度：
将第五步计算得到的市场各工况单位里程的损伤度D
D
式(3)中D
第七步：试验场路面综合损伤度：
将第五步计算得到的试验场路面各工况单位里程的损伤度D′
D
式(4)中D′
第八步：驱动负荷耐久强化系数计算：
将第六步中得到的市场综合损伤度D
式(5)中D
所述第一步中车辆行驶工况比例分配表为通过NTBS调研报告中用户特征及产品评价分析部分统计得出待计算车型在高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程的比例，如下表所示：
表中4t、3t、2t、1t和小轻卡为NTBS调研报告中轻卡各平台吨位，所述第二步典型用户跟车调研时选择表中最接近平台吨位的类似车型作为待计算轻卡的行驶里程占总里程的比例。
所述第二步中典型用户为根据第一步中得到的车辆行驶工况比例分配表针对待计算车型的四种工况分别选定的最接近平台吨位的类似车型的用户。
所述第二步中跟车调研为在高速、市区、国道、山区工况下对每种工况各选择至少两名用户获取其正常行驶状况下扭矩采集设备采集到的扭矩信息，单个用户测试里程不小于15公里。
所述第二步中高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程百分比b
所述第二步中跟车调研实际行驶里程应大于测试里程，跟车调研完成后选择其中部分路段作为测试里程，选择标准为路段内工况尽可能为需要测试的工况并且无堵车、事故等影响正常行驶的情况出现。
所述第三步中雨流计数分析方法为根据典型用户跟车调研和试验路况跟车调研得到道路驱动负荷扭矩谱，分别计算出全道路驱动负荷扭矩循环的幅值，并根据这些幅值得到不同幅值区间内所具有的频次。
所述第五步中试验场路面工况路线规划为根据用户使用工况结合试验场路面情况制定的合理的试验场行车路线及各工况所占的比例，确保山区工况行驶里程占试验场路面工况总里程的比例接近用户使用工况中的山区工况里程占用户使用路况里程的比例。
本发明的原理说明如下：
用户使用工况跟车调研时选择的典型用户为与待计算车型平台吨位最接近的类似车型。例如待计算车型为2t车型，则选择车辆行驶工况比例分配表中2t车型的各工况下行驶里程占总里程的比例作为跟车调研时的车辆行驶工况里程占总里程的比例。
所述待计算车型平台吨位为车辆的核载重量。
用户画像又称用户角色，是建立在一系列真实数据之上的目标用户模型，是一种勾画目标用户、联系用户诉求与设计方向的有效工具，可以将用户的属性、行为与期待的数据转化联结起来。
实车跟车调研中高速、市区、国道、山区工况为通过中国《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)挑选的各工况典型路段。
道路驱动负荷扭矩谱是整机或零部件所受的典型载荷时间历程，经数理统计处理后所得到的表示载荷大小与出现频次之间关系的图形、表格、矩阵和其他概率特征值的统称。
雨流计数分析方法是一种用于疲劳数据分析的方法，以将变化的应力谱减少为一组简单的应力反转组合。可以把实测载荷历程简化为若干个载荷循环，供疲劳寿命估算和编制疲劳试验载荷谱使用。它以双参数法为基础，考虑了动强度(幅值)和静强度(均值)两个变量，符合疲劳载荷本身固有的特性。
实施例1：
一种轻卡驱动负荷耐久试验强化系数计算方法，所述计算方法包括以下步骤：
第一步：已知待计算轻卡的用户画像，所述用户画像为NTBS调研报告，根据用户画像统计得出不同吨位的车辆行驶工况比例分配表；
第二步：根据上一步中得到的车辆行驶工况比例分配表针对待计算轻卡的车型选定不同工况相对应的与待计算车型最接近平台吨位的类似车型用户作为典型用户，并分别进行跟车调研，在典型用户车辆的传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，并采集用户实际使用过程中高速、市区、国道、山区工况下的道路驱动负荷扭矩谱；
车辆行驶工况比例分配表中待计算轻卡的车型在高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程百分比分别为b
第三步：将第二步中得到的道路驱动负荷扭矩谱通过雨流计数分析方法分别统计高速、市区、国道、山区工况下各扭矩发生的数量；
将统计得到的每一种路况下道路驱动负荷扭矩以固定的间隔值a按正、负各均分为n等份并统计不同扭矩值在间隔区间内出现的频次，正道路驱动负荷扭矩值出现的频次为A，负道路驱动负荷扭矩值出现的频次B，每一种路况下采集数据时车辆的行驶距离为S；
然后按照式(1)计算出每种路况下各频次损伤度：
D
式(1)中a为频次分析间隔值，n为以固定的间隔值a均分扭矩后的频次号，A为传动轴或轮胎发出的扭矩在各频次分析间隔内出现的频次，B为传动轴或轮胎反拖的扭矩在各频次分析间隔内出现的频次，S为采集数据时车辆的行驶距离；
得到分别计算出高速、市区、国道、山区工况下的各频次损伤度D
第四步：市场各工况单位里程的损伤度计算：
将第三步计算得到的高速、市区、国道、山区工况下的各频次损伤度D
D
将第三步计算得到的各频次损伤度D
第五步：试验场路面各工况单位里程的损伤度计算：
根据用户使用路况拟定试验路况，使用典型用户跟车调研的同类车型进行试验场路面跟车调研，试验场路面包括试验场内部工况和山区工况；
在待测试车型传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，并采集得到试验场内部工况和山区工况下的道路驱动负荷扭矩谱，将得到的道路驱动负荷扭矩谱通过雨流计数分析方法分别统计试验场内部工况和山区工况下各扭矩发生的数量，将各扭矩发生的数量带入式(1)得到试验场路面下试验场内部工况和山区工况的各频次损伤度D
试验场路面待计算轻卡试验场、山区工况下行驶里程占总里程的百分比分别为b′
第六步：市场综合损伤度：
将第五步计算得到的市场各工况单位里程的损伤度D
D
式(3)中D
第七步：试验场路面综合损伤度：
将第五步计算得到的试验场路面各工况单位里程的损伤度D′
D
式(4)中D′
第八步：驱动负荷耐久强化系数计算：
将第六步中得到的市场综合损伤度D
式(5)中D
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述第一步中车辆行驶工况比例分配表为通过NTBS调研报告中用户特征及产品评价分析部分统计得出待计算车型在高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程的比例，如下表所示：
表中4t、3t、2t、1t和小轻卡为NTBS调研报告中轻卡各平台吨位，所述第二步典型用户跟车调研时选择表中最接近平台吨位的类似车型作为待计算轻卡的行驶里程占总里程的比例。
所述第二步中典型用户为根据第一步中得到的车辆行驶工况比例分配表针对待计算车型的四种工况分别选定的最接近平台吨位的类似车型的用户。
所述第二步中跟车调研为在高速、市区、国道、山区工况下对每种工况各选择至少两名用户获取其正常行驶状况下扭矩采集设备采集到的扭矩信息，单个用户测试里程不小于15公里。
所述第二步中高速、市区、国道、山区工况下行驶里程占总里程百分比b
所述第二步中跟车调研实际行驶里程应大于测试里程，跟车调研完成后选择其中部分路段作为测试里程，选择标准为路段内工况尽可能为需要测试的工况并且无堵车、事故等影响正常行驶的情况出现。
所述第三步中雨流计数分析方法为根据典型用户跟车调研和试验路况跟车调研得到道路驱动负荷扭矩谱，分别计算出全道路驱动负荷扭矩循环的幅值，并根据这些幅值得到不同幅值区间内所具有的频次。
所述第五步中试验场路面工况路线规划为根据用户使用工况结合试验场路面情况制定的合理的试验场行车路线及各工况所占的比例，确保山区工况行驶里程占试验场路面工况总里程的比例接近用户使用工况中的山区工况里程占用户使用路况里程的比例。
实施例3：
实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：
第一步：根据NTBS调研报告得出不同吨位的车辆行驶路况比例分配表，选择其中4t平台的工况数据作为待计算轻卡跟车调研的测试工况；
第二步：对高速、山区、国道、市区路况的典型用户分别进行跟车调研，在车辆传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，采集得到车辆传动轴或轮胎的道路驱动负荷扭矩谱，如图2所示，图2中横轴为车辆行驶数据，纵轴为车辆传动轴或轮胎所受扭矩；将得到的道路驱动负荷扭矩谱使用雨流计数法进行分析，分别统计高速、市区、国道、山区工况下各扭矩发生的数量，如图3所示，图3中横轴为道路驱动负荷扭矩，纵轴为扭矩出现的次数；
第三步：将道路驱动负荷扭矩以间隔值40Nm，正负各分96等份，进行频次解析，统计不同扭矩值出现的频次，如下表为高速工况下驱动负荷频次解析；
将四种工况下的数据代入公式(1)D
第四步：将第四步得到的各工况单位里程的损伤度代入公式(2)D
第五步：根据用户使用路况拟定试验路况，如图4和图5所示，图4为试验场内部工况示意图，图5为山区工况示意图，试验场内部工况为襄阳试车场起点A到终点A高速环道一圈，约5260m，包括加速、减速、高速、减速后再加速等工况，占总里程90％；山区工况为保康山区：长坪—保康县，占总里程10％，在待测试车型传动轴和轮胎上安装扭矩采集设备，并采集得到试验场内部工况和山区工况下的道路驱动负荷扭矩谱，将得到的道路驱动负荷扭矩谱通过雨流计数分析方法分别统计试验场内部工况和山区工况下各扭矩发生的数量，将各扭矩发生的数量带入式(1)D
第六步：将第四步得到的高速、市区、国道、山区道路驱动负荷损伤度与各路况行驶所占比例代入式(3)D
第七步：将第六步中得到的数据代入式(4)D
第八步：将第五步结果市场综合损伤度/km等于2.49×10
机译： 粘度系数计算装置，压痕试验装置，拉伸试验装置，粘度系数计算方法及程序
机译： 粘度系数计算装置，压痕试验装置，拉伸试验装置，粘度系数计算方法及程序
机译： 粘度系数计算装置，压痕试验装置，拉伸试验装置，粘度系数计算方法及程序
