阮曉東 牛禮民 葉李軍

（安徽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院）

3 整車仿真模型建立與仿真結(jié)果分析

完成HEV 動力總成參數(shù)設(shè)計后，使用Cruise 軟件對所設(shè)計動力系統(tǒng)進(jìn)行仿真校驗，利用模塊化建模理念迅速建模，對整車進(jìn)行動力參數(shù)匹配。仿真運(yùn)算后生成Result 文件，能直接獲得給定循環(huán)工況下的動力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性。

3.1 整車仿真模型建立

在原車模型基礎(chǔ)上做相應(yīng)改變后，ISG型HEV仿真模型，如圖2 所示。

根據(jù)傳統(tǒng)車機(jī)械和能量連接，以及已知參數(shù)建立原車的整車模型，并通過對原車模型的仿真計算，得到的仿真數(shù)據(jù)與原車實驗數(shù)據(jù)基本吻合，增強(qiáng)了整體仿真的可信度。

3.2 原車與ISG型HEV動力性能分析

通過在Cruise 軟件中設(shè)計的任務(wù)計算，可以從Result Manager 中提取計算結(jié)果，原車和ISG 型HEV的動力性能仿真結(jié)果，如圖3～8 所示。由此可得出，ISG型HEV以及原車仿真結(jié)果對比，如表2 所示。

表2 原車與ISG 型HEV仿真結(jié)果對比

由表2 可見，動力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計實現(xiàn)了所提出的整車動力性能預(yù)期指標(biāo)，相比原車加速性能和爬坡性能有所提高。

3.3 原車與ISG型HEV工作點分布情況分析

兩車的發(fā)動機(jī)工作點分布情況，如圖9 和圖10 所示。

從圖9 和圖10 可以看出，原車發(fā)動機(jī)工作點較為分散，工作轉(zhuǎn)速范圍寬，動力性未能充分發(fā)揮，通過控制策略合理控制的HEV 發(fā)動機(jī)工作點分布較為集中，不存在工作惡劣點，怠速時發(fā)動機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)動機(jī)利用率高。

3.4 原車與ISG型HEV經(jīng)濟(jì)性分析

對于ISG 型HEV，其ISG 電機(jī)削峰平谷功能可使發(fā)動機(jī)始終工作在高效區(qū)，可顯著降低油耗。文章主要采用Cruise 中的UDC 循環(huán)工況對該車燃油消耗情況進(jìn)行仿真，兩車燃油消耗仿真結(jié)果，如圖11 和圖12 所示。由此可得出，ISG型HEV及原車燃油消耗分別為4.64，7.99 L/100 km，ISG型HEV要比原車可節(jié)省油耗約41.9%。

4 結(jié)論

文章針對PHEV 的結(jié)構(gòu)特點，完成了動力總成參數(shù)匹配設(shè)計研究，結(jié)合Matlab 軟件在Cruise 中建立的PHEV 整車模型，圍繞參數(shù)匹配展開仿真研究。結(jié)果表明，該ISG 型混合動力汽車動力系統(tǒng)參數(shù)能夠滿足汽車預(yù)期性能要求，相比原車加速性能和爬坡性能有所提高，說明動力總成參數(shù)配置合理，參數(shù)匹配方法正確。發(fā)動機(jī)工作點更為集中，使得排放性得到改善，充分發(fā)揮了ISG 電機(jī)的削峰平谷功能，使發(fā)動機(jī)始終工作于高效區(qū)，顯著降低了燃油消耗，經(jīng)濟(jì)性得到提高。此外，設(shè)計過程中充分利用了Cruise 軟件中自帶模塊，大大縮短研發(fā)周期，節(jié)省研發(fā)成本，使整個設(shè)計過程具有很強(qiáng)的目的性。