徐 鵬

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230000）

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基于Cruise軟件的某微型貨車整車動(dòng)力經(jīng)濟(jì)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(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算分析，在現(xiàn)有動(dòng)力總成資源中選擇最優(yōu)傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方案；為驗(yàn)證仿真數(shù)據(jù)的有效性，在競品車基礎(chǔ)上更換動(dòng)力總成等進(jìn)行 MLUIE 車實(shí)物搭載并做整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)摸底。結(jié)果表明，仿真計(jì)算結(jié)果的最大誤差為4.77%，在正常誤差范圍內(nèi)。此種動(dòng)力匹配的分析方法能精確的反映出整車性能，保證動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配的合理性。

關(guān)鍵詞：Cruise 軟件；動(dòng)力性；經(jīng)濟(jì)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(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性是衡量汽車性能的重要指標(biāo)，而車輛的動(dòng)力系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配是否合理對整車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性將有很大的影響?，F(xiàn)應(yīng)用Cruise 軟件的仿真平臺(tái)，選擇公司現(xiàn)有傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)行動(dòng)力總成匹配計(jì)算，進(jìn)行多系統(tǒng)、多參數(shù)的匹配優(yōu)化分析，從計(jì)算結(jié)果中選出最佳的方案，最后保證動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配的合理性。

1.1 車輛基本參數(shù)

表1 整車基本參數(shù)

說明：標(biāo)桿車為某款進(jìn)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(shè)計(jì)車為在競品車基礎(chǔ)上更換動(dòng)力總成，提升整車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)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(dòng)機(jī)模塊，離合器模塊、變速箱模塊、輪胎模塊等。各模塊用機(jī)械連接和數(shù)據(jù)總線連接，仿真模型如圖1。

圖1 仿真模型

1.3 整車參數(shù)輸入

根據(jù)開發(fā)設(shè)計(jì)的整車參數(shù)（包括整車、發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系參數(shù)）輸入Cruise軟件，整車的滑行阻力參數(shù)為競品車滑行阻力數(shù)據(jù)，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(rèn)

根據(jù)理論最高車速、最高檔在120km/h時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要求，設(shè)定最小速比范圍，根據(jù)理論最大爬坡度和最低穩(wěn)定車速設(shè)定最大速比范圍，以此為邊界條件初步設(shè)定主減速比范圍。

理論最高車速≥130km/h：

五檔120km/h發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)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(nèi)，優(yōu)先考慮公司現(xiàn)有已量產(chǎn)的主減速比產(chǎn)品，其次考慮重新開發(fā)新主減速比產(chǎn)品。

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

2、性能計(jì)算分析

2.1 動(dòng)力性分析

2.1.1 外特性對比分析

標(biāo)桿車、競品車及設(shè)計(jì)車發(fā)動(dòng)機(jī)外特性對比數(shù)據(jù)見圖3。

圖3 外特性數(shù)據(jù)對比

分析說明：

①由發(fā)動(dòng)機(jī)外有特性圖可以看出在超速轉(zhuǎn)速段1800-3000r/min，標(biāo)桿車發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩明顯高于設(shè)計(jì)車發(fā)動(dòng)機(jī)，受變速箱最大扭矩限制，此轉(zhuǎn)速段扭矩已達(dá)到峰值，無法進(jìn)一步提升。設(shè)計(jì)車加速性能較標(biāo)桿車有一定差距，但3000r/min后，設(shè)計(jì)車發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩優(yōu)于標(biāo)桿車，超車加速性能有一定提升。

②從外特性圖分析，設(shè)計(jì)車選擇與標(biāo)桿車相同傳動(dòng)系速比條件下，起步加速性能較標(biāo)桿車偏差，超車加速性能基本相當(dāng)，較競品車均好。

2.1.2 動(dòng)力性計(jì)算結(jié)果分析

動(dòng)力性計(jì)算結(jié)果如表2。

表2 動(dòng)力性計(jì)算結(jié)果對比

由動(dòng)力性計(jì)算數(shù)據(jù)可知：

①受變速箱功率、扭矩限制，設(shè)計(jì)車選擇3.615速比時(shí)最高車速與比標(biāo)桿車差約16%，與競品車相當(dāng)；

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

③選擇3.273速比額定轉(zhuǎn)速起步加速性能比標(biāo)桿車差約6%；選擇3.615速比額定轉(zhuǎn)速起步加速性能與3.273相當(dāng)，2000轉(zhuǎn)與2500轉(zhuǎn)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(biāo)桿車略優(yōu)，說明1檔的終速比及發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速滿足要求；選擇3.273速比最低穩(wěn)定車速略差。

結(jié)論：從動(dòng)力性的分析結(jié)果來看，設(shè)計(jì)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(biāo)桿車；選擇3.273速比，加速性能差于標(biāo)桿車。

2.2 經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果分析

經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果如表3。

表3 經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果

由經(jīng)濟(jì)性計(jì)算數(shù)據(jù)可知：

①選擇3.909速比，綜合油耗超過標(biāo)準(zhǔn)限制，不建議采用。

②車速在90km/h以上時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證競品車阻力優(yōu)于標(biāo)桿車，選擇3.615速比，勻速油耗優(yōu)于標(biāo)桿車；但低速段等速油耗較標(biāo)桿車差；選擇3.273速比，低速段等速油耗與標(biāo)桿車相當(dāng)，整個(gè)等速油耗優(yōu)于標(biāo)桿車；相同滑行阻力，在相同傳動(dòng)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(biāo)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(biāo)桿車與競品車。

結(jié)論：從經(jīng)濟(jì)性的分析結(jié)果來看，設(shè)計(jì)車選擇3.615速比經(jīng)濟(jì)性與標(biāo)桿車基本相當(dāng)，優(yōu)于競品車，選擇3.273速比相對于標(biāo)桿車、競品車有一定優(yōu)勢。

3、傳動(dòng)系速比確認(rèn)

3.1 經(jīng)過理論計(jì)算，可以得出以下的結(jié)論

受設(shè)計(jì)車變速箱功率與扭矩限制，整車動(dòng)力性特別是起步加速性能與標(biāo)桿車有一定差距，但經(jīng)濟(jì)性比標(biāo)桿車有明顯優(yōu)勢。經(jīng)過性能計(jì)算分析，選擇3.615速比動(dòng)力性明顯優(yōu)于競品車，比標(biāo)桿車略差，但可以滿足客戶對微型貨車行駛使用需求，且經(jīng)濟(jì)性較標(biāo)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(jié)果驗(yàn)證

在競品車基礎(chǔ)上更換設(shè)計(jì)車動(dòng)力總成等進(jìn)行 MLUIE車實(shí)物搭載，并進(jìn)行整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)摸底，結(jié)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(nèi)，符合要求。

5、結(jié)論

通過利用Cruise軟件建立整車模型，并用競品車滑行試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算分析，在現(xiàn)有動(dòng)力總成資源中選擇最優(yōu)傳動(dòng)系統(tǒng)匹配方案，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確率，縮短了新產(chǎn)品開發(fā)周期。為驗(yàn)證仿真數(shù)據(jù)的有效性，在競品車基礎(chǔ)上更換動(dòng)力總成等進(jìn)行 MLUIE 車實(shí)物搭載并做整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)摸底。結(jié)果表明，仿真計(jì)算結(jié)果的最大誤差為4.77%，在正常誤差范圍內(nèi)。此種動(dòng)力匹配的分析方法能精確的反映出整車性能，保證動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配的合理性。

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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(hào)：U462.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-7988(2016)02-51-03