阮晓东 牛礼民 叶李军

（安徽工业大学机械工程学院）

3 整车仿真模型建立与仿真结果分析

完成HEV 动力总成参数设计后，使用Cruise 软件对所设计动力系统进行仿真校验，利用模块化建模理念迅速建模，对整车进行动力参数匹配。仿真运算后生成Result 文件，能直接获得给定循环工况下的动力性、经济性及排放性。

3.1 整车仿真模型建立

在原车模型基础上做相应改变后，ISG型HEV仿真模型，如图2 所示。

根据传统车机械和能量连接，以及已知参数建立原车的整车模型，并通过对原车模型的仿真计算，得到的仿真数据与原车实验数据基本吻合，增强了整体仿真的可信度。

3.2 原车与ISG型HEV动力性能分析

通过在Cruise 软件中设计的任务计算，可以从Result Manager 中提取计算结果，原车和ISG 型HEV的动力性能仿真结果，如图3～8 所示。由此可得出，ISG型HEV以及原车仿真结果对比，如表2 所示。

表2 原车与ISG 型HEV仿真结果对比

由表2 可见，动力系统参数设计实现了所提出的整车动力性能预期指标，相比原车加速性能和爬坡性能有所提高。

3.3 原车与ISG型HEV工作点分布情况分析

两车的发动机工作点分布情况，如图9 和图10 所示。

从图9 和图10 可以看出，原车发动机工作点较为分散，工作转速范围宽，动力性未能充分发挥，通过控制策略合理控制的HEV 发动机工作点分布较为集中，不存在工作恶劣点，怠速时发动机处于关闭状态，发动机利用率高。

3.4 原车与ISG型HEV经济性分析

对于ISG 型HEV，其ISG 电机削峰平谷功能可使发动机始终工作在高效区，可显著降低油耗。文章主要采用Cruise 中的UDC 循环工况对该车燃油消耗情况进行仿真，两车燃油消耗仿真结果，如图11 和图12 所示。由此可得出，ISG型HEV及原车燃油消耗分别为4.64，7.99 L/100 km，ISG型HEV要比原车可节省油耗约41.9%。

4 结论

文章针对PHEV 的结构特点，完成了动力总成参数匹配设计研究，结合Matlab 软件在Cruise 中建立的PHEV 整车模型，围绕参数匹配展开仿真研究。结果表明，该ISG 型混合动力汽车动力系统参数能够满足汽车预期性能要求，相比原车加速性能和爬坡性能有所提高，说明动力总成参数配置合理，参数匹配方法正确。发动机工作点更为集中，使得排放性得到改善，充分发挥了ISG 电机的削峰平谷功能，使发动机始终工作于高效区，显著降低了燃油消耗，经济性得到提高。此外，设计过程中充分利用了Cruise 软件中自带模块，大大缩短研发周期，节省研发成本，使整个设计过程具有很强的目的性。