TL; DR
発生している問題は、速度と変動に加えて、パワーを計算するためのわずかに異なるアプローチの限られた解像度です。そして最後に、ホイールのパワーという用語について考える必要があります。
車輪の力とは正確には何ですか?
これは、車輪によって路面に加えられる接線力(つまり、あなたを前進させる力)に速度を掛けたものと言えます。しかし、これはあなたのモーターによって提供されるパワーでも、あなたを加速するパワーでもありません!
モーター出力と車輪での出力
モーターからの動力の一部は、トランスミッショントレインの摩擦やエアコンなどの集合体によってすでに消費されています。加速するとさらに悪くなります。モーターは、シャフト、歯車、ホイールなどのすべての回転部品を回転させる必要があり、これもある程度の電力を必要とします。それはザイドが書いたように、自動車はモーターよりも重いと感じます。
したがって、車輪の出力は常にモーターの出力よりも低くなります。ただし、モーターの動力から車輪の動力を計算するわけではないので、ここではそれを無視できます。唯一のポイントは、ホイールのパワーが非駆動ホイールをスピンアップする必要があることですが、これも無視しましょう。
摩擦と抗力
タイヤは路上で転がりながらいくらかの摩擦を経験し、高速になると抗力がより重要になります。摩擦はわかりませんが、抗力による損失は次の式で計算できます
空気の密度(1.2kg / m /)、速度、抗力係数(車の場合0.32)、断面積(車の場合は2.1m²)が必要です。これについてのアイデアを得るために、ここに図があります:
時速約100kmで、速度を維持するためだけに、車輪の動力の約10kWがすでに消費されています。車輪の過剰な力だけが加速されます!
傾斜
下り坂か上り坂かによって、自動車はエネルギーを獲得するか、または投資する必要があります。これは、
数式
あなたは2つの式を与えました:
与えられた期間内に運動エネルギーを変化させるのに必要な平均パワーを与えます。これは、電力が時間とともに変化する可能性があることを反映していません。瞬時電力が短く期間を選択することによって得ることができます。数学者が偏差と呼んでいるものに煩わされたくないので 、結果は2番目の式になります。
ただし、最初の式の平均化効果は、値の精度があまり良くない場合に役立ちます。また、データは1秒に1回取得されているため、どの式を使用しても大きな違いはありません。ただし、2番目の式には加速度が必要です。これはデータでは使用できず、後続の速度値から計算する必要があります。これは、両方の式がまったく同じ結果を与えないことも意味します(ところで:加速度を計算するためのより良い方法があります):
私はあなたのデータに両方の公式を使用しましたが、同じ速度のソースで非常に一貫した結果が得られます。
データ
OK ...テキストが多すぎますが、まだデータを見ていないので、やってみましょう。速度、加速、パワーを示す2つの画像を用意しました。最初のツアーはツアー全体を示し、25〜100秒の時間範囲にズームします。拡大するにはクリックしてください:
幸いなことに、GPSとOBDの速度はほぼ一定ですが、期待どおりに常に小さな違いがあり、GPS信号が失われることもあります。
しかし、75秒や125秒などの変動にも気付くでしょう。これらのジャンプの上下は、実際の加速度であるスロートレンドよりも計算された加速度で顕著です。したがって、実際のデータは内部にあるように見えますが、計算された電力が完全に混乱していることは明らかです。(電力の計算に使用する式は関係ありません。結果は同じです。)
私の改善
2番目の画像には、紫色の曲線が含まれています。これは、OBD速度データへの4年生のフィッテットの多項式であり、速度をよく説明している本当に滑らかな曲線を取得します。この曲線の偏差は、加速度データに非常によく適合しています。パワーデータは、あなたの車の加速が結局ちょうど約12kWによって引き起こされたことを明らかにします。
これは実現可能ですか?あなたのモーターは、それがより強いものである場合、約64kW @ 6000RPMです。しかし、当時は約3400RPMで稼働しており、約36kWを供給できました。RPMで出力が直線的に増加すると思いましたが、これは多かれ少なかれ真実です。ドライブチェーンの摩擦により10〜15%、抗力により10kWを簡単に差し引くことができます。Zaidが書いたように、慣性の12kW(= 3.6kW)の30%を減算すると、17kWになります。これはまだ12kW以上ですが、エアコン、傾斜、その他の影響で簡単に説明できます。(床までペダルを踏みましたか?)
あなたにできること
関数をデータに適合させる方法がわからない場合(EXCELは実際にはわかりません)、速度の値を平滑化するためにさまざまなアプローチを試すことができます。たとえば、新しい列を作成し、各行でこの行の前後の行の速度の平均を計算します。たぶん、これを数回繰り返すか、最後の2行から次の2行に拡張します。
トルクアプリ
少し滑らかに見えますが、Torqueによって計算されたパワーでさえ、多少の変動を示していることに気づいたかもしれません。トルクが正確にパワーを計算する方法はわかりませんが、低レベルの平滑化を適用しているようです。また、スマートフォンには速度以外にも多くのデータソースがあり、加速度計があり、GPS位置を認識しています。Torqueもこのデータを使用している可能性があります。そして最後に、GPSデータは通常1秒に1回しか利用できず、他のデータはより頻繁に利用できます。私の携帯電話は、他のセンサーを毎秒15回読み取ることができます。また、解像度はデータにあるものよりも高くなります。ですから、計算されたパワーがあなたのものと異なるのも不思議ではありません。
そして:58:03.7でトルクは3349RPMで60.88kWの電力を要求し、これはモーターにとって不可能であり、トルクが正確なデータも提供しないことを明らかに示しています...