徐 鵬

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230000）

?

基于Cruise軟件的某微型貨車整車動力經濟性能淺析

徐 鵬

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230000）

摘 要：利用Cruise軟件建立整車模型并用競品車滑行試驗數據進行理論計算分析，在現有動力總成資源中選擇最優(yōu)傳動系統(tǒng)匹配方案；為驗證仿真數據的有效性，在競品車基礎上更換動力總成等進行 MLUIE 車實物搭載并做整車動力性和經濟性試驗摸底。結果表明，仿真計算結果的最大誤差為4.77%，在正常誤差范圍內。此種動力匹配的分析方法能精確的反映出整車性能，保證動力傳動系統(tǒng)匹配的合理性。

關鍵詞：Cruise 軟件；動力性；經濟性

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.02.018

CLC NO.: U462.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)02-51-03

前言1、整車模型建立

車輛的動力性和經濟性是衡量汽車性能的重要指標，而車輛的動力系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)匹配是否合理對整車的動力性和經濟性將有很大的影響?，F應用Cruise 軟件的仿真平臺，選擇公司現有傳動系統(tǒng)，進行動力總成匹配計算，進行多系統(tǒng)、多參數的匹配優(yōu)化分析，從計算結果中選出最佳的方案，最后保證動力傳動系統(tǒng)匹配的合理性。

1.1 車輛基本參數

表1 整車基本參數

說明：標桿車為某款進口微型貨車，競品車為在我公司已開發(fā)的某款微型貨車，設計車為在競品車基礎上更換動力總成，提升整車動力性經濟性。

1.2 仿真模型建立

建立Cruise軟件車輛模型。該模型主要由以下模塊組成：車輛模塊，發(fā)動機模塊，離合器模塊、變速箱模塊、輪胎模塊等。各模塊用機械連接和數據總線連接，仿真模型如圖1。

圖1 仿真模型

1.3 整車參數輸入

根據開發(fā)設計的整車參數（包括整車、發(fā)動機及傳動系參數）輸入Cruise軟件，整車的滑行阻力參數為競品車滑行阻力數據，滑行阻力如圖2。

圖2 整車滑行阻力

1.4 后橋速比選擇確認

根據理論最高車速、最高檔在120km/h時的發(fā)動機轉速要求，設定最小速比范圍，根據理論最大爬坡度和最低穩(wěn)定車速設定最大速比范圍，以此為邊界條件初步設定主減速比范圍。

理論最高車速≥130km/h：

五檔120km/h發(fā)動機轉速≤3600

一檔爬坡度≥30%

最低穩(wěn)定車速≤30km/h

主減速比范圍為：3.097≤1g≤4.1

在以上的后橋速比范圍內，優(yōu)先考慮公司現有已量產的主減速比產品，其次考慮重新開發(fā)新主減速比產品。

現有主減速比 　3.273 　3.615可開主減發(fā)速比 　3.909

2、性能計算分析

2.1 動力性分析

2.1.1 外特性對比分析

標桿車、競品車及設計車發(fā)動機外特性對比數據見圖3。

圖3 外特性數據對比

分析說明：

①由發(fā)動機外有特性圖可以看出在超速轉速段1800-3000r/min，標桿車發(fā)動機扭矩明顯高于設計車發(fā)動機，受變速箱最大扭矩限制，此轉速段扭矩已達到峰值，無法進一步提升。設計車加速性能較標桿車有一定差距，但3000r/min后，設計車發(fā)動機扭矩優(yōu)于標桿車，超車加速性能有一定提升。

②從外特性圖分析，設計車選擇與標桿車相同傳動系速比條件下，起步加速性能較標桿車偏差，超車加速性能基本相當，較競品車均好。

2.1.2 動力性計算結果分析

動力性計算結果如表2。

表2 動力性計算結果對比

由動力性計算數據可知：

①受變速箱功率、扭矩限制，設計車選擇3.615速比時最高車速與比標桿車差約16%，與競品車相當；

②選擇3.273速比超車加速性能比標桿車差約20%；選擇為3.615速比時，超車加速性能與標桿車基本相當相當，比競品車高40%；

③選擇3.273速比額定轉速起步加速性能比標桿車差約6%；選擇3.615速比額定轉速起步加速性能與3.273相當，2000轉與2500轉換擋較3.273速比有一定改善；

④最低穩(wěn)定車速選擇3.615速比比標桿車略優(yōu)，說明1檔的終速比及發(fā)動機的怠速轉速滿足要求；選擇3.273速比最低穩(wěn)定車速略差。

結論：從動力性的分析結果來看，設計車主減速速比選擇為3.615，加速性能優(yōu)于競品車，略差于標桿車；選擇3.273速比，加速性能差于標桿車。

2.2 經濟性計算結果分析

經濟性計算結果如表3。

表3 經濟性計算結果

由經濟性計算數據可知：

①選擇3.909速比，綜合油耗超過標準限制，不建議采用。

②車速在90km/h以上時，經試驗驗證競品車阻力優(yōu)于標桿車，選擇3.615速比，勻速油耗優(yōu)于標桿車；但低速段等速油耗較標桿車差；選擇3.273速比，低速段等速油耗與標桿車相當，整個等速油耗優(yōu)于標桿車；相同滑行阻力，在相同傳動系速比條件下，等速油耗差于競品車。

③選擇3.615速比，NEDC循環(huán)油耗較標桿車略差，較競品車好；選擇3.273速比，NEDC循環(huán)油耗優(yōu)于標桿車與競品車。

結論：從經濟性的分析結果來看，設計車選擇3.615速比經濟性與標桿車基本相當，優(yōu)于競品車，選擇3.273速比相對于標桿車、競品車有一定優(yōu)勢。

3、傳動系速比確認

3.1 經過理論計算，可以得出以下的結論

受設計車變速箱功率與扭矩限制，整車動力性特別是起步加速性能與標桿車有一定差距，但經濟性比標桿車有明顯優(yōu)勢。經過性能計算分析，選擇3.615速比動力性明顯優(yōu)于競品車，比標桿車略差，但可以滿足客戶對微型貨車行駛使用需求，且經濟性較標桿車有一定優(yōu)勢，建議選擇3.615速比方案

3.2 建議整車速比方案

速比方案見表4。

表4 速比方案

4、匹配結果驗證

在競品車基礎上更換設計車動力總成等進行 MLUIE車實物搭載，并進行整車動力性和經濟性試驗摸底，結果如下表5：

表5 誤差對比表

最大誤差為4.77%，在正常誤差范圍內，符合要求。

5、結論

通過利用Cruise軟件建立整車模型，并用競品車滑行試驗數據進行理論計算分析，在現有動力總成資源中選擇最優(yōu)傳動系統(tǒng)匹配方案，提高了產品設計的準確率，縮短了新產品開發(fā)周期。為驗證仿真數據的有效性，在競品車基礎上更換動力總成等進行 MLUIE 車實物搭載并做整車動力性和經濟性試驗摸底。結果表明，仿真計算結果的最大誤差為4.77%，在正常誤差范圍內。此種動力匹配的分析方法能精確的反映出整車性能，保證動力傳動系統(tǒng)匹配的合理性。

參考文獻

[1] 劉惟信,戈平,李偉.汽車發(fā)動機與傳動系參數最優(yōu)匹配的研究[ J ].汽車工程,1991,02:65-72.

[2] 余志生,汽車理論,北京:機械工業(yè)出版社,2000.

[3] 陳家瑞.汽車構造.北京.機械工業(yè)出版社.2000.

[4] 張大壯,江輝.仿真技術在汽車傳動系參數優(yōu)化設計中的應用[ J ].汽車技術,1990,12:1-9.

[5] 何仁,劉星榮,何澤民.汽車動力傳動系統(tǒng)最優(yōu)匹配的研究和發(fā)展[ J ]. 江蘇理工大學學報,1997,01:37-41.

The Power Performance And Fuel Economy Analysis Of Mini-Truck Based on Cruise

Xu Peng
( AnHui JiangHuai AutoMobile Co., Ltd, Anhui HeiFei 230000 )

Abstract:Using Cruise to establish the vehicle model and the theoretical calculation of benchmarking car coasting test data analysis,In the existing powertrain resource matching scheme to select the optimal transmission system;To verify the validity of the simulation data,based on benchmarking car to replace the powertrain of the MULE car pick up and make the v ehicle performance and fuel economy testing touch bottom.The results show that the simulation results of the maximum error is 4.7%,basic within the normal range of error.This kind of power matching analysis method can accurately reflect the vehicle performance,ensure the rationality of the power transmission system matching.

Keywords:Cruise; power performance; fuel economy

作者簡介：徐鵬，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。

中圖分類號：U462.2

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988(2016)02-51-03