基于Cruise的乘用车动力性经济性仿真及优化.docx

基于Cruise的乘用车动力性经济性仿真及优化 摘 要：汽车动力性经济性是汽车性能开发的重要内容。本文首先阐述了动力性经济性计算理论，然后以某型乘用车为例，对初步选定的动力传动系统参数，利用Cruise软件进行了整车动力性、经济性仿真；根据仿真计算结果，对整车动力传动系统参数进行了相应的优化，在满足整车动力性要求的前提下，提高了燃油经济性能力，使其满足国家第四阶段油耗限值的要求。论文对乘用车动力性经济性开发具有一定的指导作用。 关键词：Cruise；动力性经济性；仿真 中图分类号：U462.3 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2018）04-0008-06 Abstract： The dynamic nature and economical efficiency is an important content of performance development of automobile. This paper described the calculation theory of the dynamic nature and economical efficiency firstly， then taked a car for example， maked the simulation of the dynamic nature and economical efficiency by Cruise software to the powertrain parameters selected； based on the simulation results， the optimization scheme is designed on the power matching of the vehicle accordingly， under the premise that meeting the demand of vehicle power requirements， improved the fuel economy ability， to meet the fourth stage of the fuel consumption limit. The paper has a certain guiding role on the development of dynamic nature and economical efficiency of passenger vehicle. Key Words： Cruise； Dynamic nature and economical efficiency； Simulation 1 概述 汽动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的一项性能，也是汽车开发过程中重点考虑的内容。研究如何在满足汽车动力性的前提下，提高汽车的经济性是汽车动力性经济性研究的重要内容。随着国家第四阶段油耗限值（2016-2020）的实施，新的标准对乘用车燃油经济性提出了更高的要求。当前，采用先进的分析方法开展汽车动力性经济性研究，成为汽车生产企业的重要任务。 Cruise软件是奥地利AVL公司开发的一款用来研究汽车动力性、燃油经济性、排放性能及制动性能的高级模拟分析软件。它可用于汽车开发过程中的动力传动系统的匹配，汽车性能预测和整车仿真计算。在车辆设计前期，根据初步选定的动力传 动系统参数，利用Cruise软件进行动力性、经济性仿真，并根据仿真结果进行相应的优化，能显著缩短车辆开发周期，提高整车动力性经济性开发能力。 2 动力性经济性计算方法 2.1 动力性 汽车的动力性主要由三个指标来评定： 1）汽车的最高车速vmax； 2）汽车的最大爬坡度imax； 3）汽车的加速时间t。 a.最高车速 2.2 经济性 当前，汽车的燃油经济性实际中常用循环工况下的综合燃油消耗量来评价。现在世界上关于轻型车排放油耗试验的试验工况主要有三个：欧盟的NEDC工况，美国的FTP75工况以及日本的JC08工况等。各循环工况一般都可以细分并简化为若干个怠速，等加速，等速，以及等减速等阶段。根据各细分阶段的燃油消耗量可计算整个循环工况下的燃油消耗量。 3 基于Cruise的动力性、经济性仿真 3.1 计算任务概述 某型乘用车为前置前驱车型，分MT、AT两种配置。根据设计任务要求，MT为基础车型，考虑在发动机参数不变的情况下扩展AT车型。整车动力性设计指标如下： （1）最高车速vamax≥200km/h； （2）最大爬坡度tanαmax≥30%； （3）0～100 km/h加速时间t≤10s； 初步选定的发动机性能参数：发动机最大功率/转速127kw/6000rpm；发动机最大扭矩/转速 236Nm/4300rpm