谷賀雄
(長城汽車股份有限公司 河北省汽車技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 保定 071000)
隨著汽車消費(fèi)觀念升級及汽車性能需求的提升,消費(fèi)者在汽車滿足基本代步需求、全家出行的基礎(chǔ)上,對汽車性能的需求逐漸分化出動力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性、出行便利性等側(cè)重需求。
動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能之一,是非常重要的駕乘感知,是駕駛者與車輛形成人車一體的重要一環(huán)。
基于市場消費(fèi)者對于動力性的需求側(cè)重點(diǎn),針對某SUV車型的動力性提升,進(jìn)行系統(tǒng)化的仿真分析、實(shí)車驗(yàn)證,本文對各項(xiàng)提升方案進(jìn)行了介紹。
一般分為 0~40 km/h、0~60 km/h、0~100 km/h、60~100 km/h、80~120 km/h等速度段的加速性能,其中0~100 km/h加速時(shí)間也被稱為百公里加速性能,是常用的加速性能參數(shù)。
本文以某城市型SUV車型(非溜背SUV)為研究對象,仿真、測試并分析加速性能的影響因素及各因素的貢獻(xiàn)量。
采用AVL CRUISE軟件搭建仿真模型[1],仿真輸入?yún)?shù)見表1。主要包括車輛自身基礎(chǔ)參數(shù)、變量參數(shù),其中主要變量包括擬合彈射起步工況、發(fā)動機(jī)外特性曲線、TCU扭矩及換擋邏輯、扭矩管理器參數(shù)、ESP開閉、輪胎參數(shù)、輪胎附著系數(shù)、環(huán)境因素等[2]。
表1 仿真輸入?yún)?shù)
采用 AVL CRUISE軟件針對各變量組合進(jìn)行仿真驗(yàn)證[3],仿真結(jié)果顯示百公里加速性能可提升至6.6 s。其中整備質(zhì)量、彈射起步、TCU扭矩及換擋邏輯[4]、車輪轉(zhuǎn)動慣量等對百公里加速性能影響較大,輪胎滾阻系數(shù)、整車風(fēng)阻系數(shù)等對百公里加速性能影響較小。
實(shí)車測試加速性能的設(shè)備及軟件較多,一種常用方案為Vector CANape設(shè)備通過車載OBD端口讀取車輛四輪轉(zhuǎn)速以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,另一種常用方案為 V-Box、P-Box等設(shè)備[5]主要通過車輛的GPS位置變化信號來記錄加速數(shù)據(jù)。
由于在百公里加速測試中的起步階段經(jīng)常存在打滑情況,所以Vector CANape方案精確度較高,故本次測試驗(yàn)證采用此測試方案。
基于仿真分析的參數(shù)現(xiàn)狀及整車性能匹配狀態(tài),可采取以下幾方面的提升措施,見表2所示。
基于表2的各項(xiàng)加速性能提升措施,逐一組合進(jìn)行實(shí)車測試驗(yàn)證,并整理分析各措施的貢獻(xiàn)量。實(shí)車測試數(shù)據(jù)見表3,各措施貢獻(xiàn)量見表4。
表2 加速性能提升措施
表3 實(shí)車測試數(shù)據(jù)
表4 各措施對百公里加速性能的貢獻(xiàn)量
實(shí)車測試驗(yàn)證結(jié)果與仿真結(jié)果相匹配,可以互證測試方法、仿真模型的一致性、有效性。同時(shí)因不同車型的基本參數(shù)、變量均有所差異,上述仿真及測試結(jié)果對其他車型僅有定性的指導(dǎo)意義。
上述措施實(shí)施量產(chǎn)化,將大幅提升車輛加速性能的競爭力,各四驅(qū)車型加速性能見表5、圖1。
表5 四驅(qū)車型加速性能對比
圖1 四驅(qū)車型加速性能對比
通過采取針對性的優(yōu)化措施,某SUV車型的百公里加速性能進(jìn)行了有效提升,在仿真的基礎(chǔ)上,實(shí)車測試驗(yàn)證并梳理分析了各措施的貢獻(xiàn)量,為后續(xù)車型加速性能提升提供有效依據(jù)。