崔海貝 桑麗艷 王恩前
【摘? 要】本文以某款純電動旅游車為設計對象,對其進行動力匹配計算,并對電機與主減速器進行了選型,通過CRUISE軟件搭建整車模型,對設計方案進行動力性相關的仿真分析。
【關鍵詞】電動汽車;CRUISE;動力匹配;動力性
隨著新能源的發(fā)展和整車技術的進步,CRUISE軟件在對電動車的設計建模及仿真研究得到普及和應用。采用CRUISE軟件對電動車進行建模及仿真研究,不僅可以簡化計算過程,提高設計效率,還可以對車輛的匹配選型進行驗證,增加設計的可靠性。本文以純電動旅游車的開發(fā)為例,利用Cruise軟件進行動力性建模仿真,與理論計算結果比較,完成電動汽車的動力匹配。
1動力匹配
1.1整車參數(shù)與設計要求
設計車型為12米純電動旅游客車,整車參數(shù)見表1,設計要求見表2。
根據(jù)上述結果可知,符合要求的減速比只有6.166,雖然5.571不滿足要求,但已十分接近下限,考慮到計算存在的誤差,所以下面同時對這兩種方案進行仿真,以確定最終結果。
2.CRUISE仿真
2.1整車模型搭建
CRUISE軟件采用模塊化設計,根據(jù)整車動力傳輸結構,將需要用到的如電機、電池、主減速器、差速器等模塊拖入設計區(qū)域,進行機械連接、電氣連接。模型搭建好后,雙擊各模塊輸入?yún)?shù),并通過總線對各模塊所需信號進行連接。搭建好的整車模型見圖1。圖中紅色連線為電氣連接,藍色連線為機械連接。
2.2仿真任務創(chuàng)建
在運行仿真前,要先創(chuàng)建仿真任務,根據(jù)設計要求,創(chuàng)建了如下幾個任務:
1)Cycle Run-NEDC:NEDV工況;
2)Cycle Run-40km/h:40km/h等速運行[5];
3)Full Load Acceleration:全功率加速;
4)Climbing Performance:爬坡性能。
根據(jù)動力性測試相關標準,將爬坡性能任務設置為滿載,其他任務設置為半載。
Cruise軟件內(nèi)置了各種工況,如常用的NEDC、EUDC等,但是未內(nèi)置等速工況,所以需要對其進行創(chuàng)建,創(chuàng)建好的40km/h等速工況。
3.仿真結果結果分析
通過修改主減速器模塊的參數(shù),分別對6.166和5.571兩種減速比下的整車性能進行仿真,基本的仿真結果見表5。
1)最高車速:減速比為6.166和5.571時的最高車速分別為108.3km/h和109.7km/h,均滿足設計要求,且二者相差相差不大。
2)最大爬坡度:減速比為6.166時的最大爬坡度為16.08,滿足設計要求,減速比為5.571時的最大爬坡度為14.45,不滿足設計要求。
3)加速性能:減速比為6.166和5.571時,車輛加速至50km/h的時間分別為10.42s和10.86s。均滿足設計要求12s,且兩者相差不大,見表6。
4)爬坡性能:減速比為6.166時,車輛能以20km/h的車速通過15.8%的坡;減速比為5.571時,車輛能以20km/h的車速通過14.0%的坡,可見減速比為6.166時車輛爬坡性能更好。
綜上所述,兩種減速比下的車輛最高車速以及加速性能均能滿足設計要求,且二者性能相近。減速比為6.166時的車輛爬坡性能優(yōu)于減速比5.571時的爬坡性能,且兩者在耗電量上也無明顯差異,故此次設計選擇減速比6.166。
4.結束語
通過建立整車動力以及傳動系統(tǒng)模型,利用CRUISE軟件對模型進行仿真,可以獲得車輛在各種工況下的動態(tài)性能,相對計算而言,結果更加詳細、準確、直觀,從而能讓設計人員對整車動力性能進行更好的把控。
參考文獻:
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[3]趙韓,馮永愷,黃康.純電動汽車變速器傳動比區(qū)間優(yōu)化[J].中國機械工程,2015,26(5):698-703.
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[5]中國國家標準化管理委員會.GB/T 18386-2005 電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗[S].北京:中國標準出版社,2005.
[6]中國國家標準化管理委員會.GB/T 18385-2005 電動汽車動力性能試驗方法[S].北京:中國標準出版社,2005.
作者簡介:
崔海貝(1991—),男,山東臨沂人,學士,助理工程師,主要從事純電動汽車控制策略與性能仿真工作。13791523820;cuihaibei@126.com
(作者單位:山東沂星電動汽車有限公司)