徐 鹏

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230000）



基于Cruise软件的某微型货车整车动力经济性能浅析

徐 鹏

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230000）

摘 要：利用Cruise软件建立整车模型并用竞品车滑行试验数据进行理论计算分析，在现有动力总成资源中选择最优传动系统匹配方案；为验证仿真数据的有效性，在竞品车基础上更换动力总成等进行 MLUIE 车实物搭载并做整车动力性和经济性试验摸底。结果表明，仿真计算结果的最大误差为4.77%，在正常误差范围内。此种动力匹配的分析方法能精确的反映出整车性能，保证动力传动系统匹配的合理性。

关键词：Cruise 软件；动力性；经济性

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、整车模型建立

车辆的动力性和经济性是衡量汽车性能的重要指标，而车辆的动力系统与传动系统匹配是否合理对整车的动力性和经济性将有很大的影响。现应用Cruise 软件的仿真平台，选择公司现有传动系统，进行动力总成匹配计算，进行多系统、多参数的匹配优化分析，从计算结果中选出最佳的方案，最后保证动力传动系统匹配的合理性。

1.1 车辆基本参数

表1 整车基本参数

说明：标杆车为某款进口微型货车，竞品车为在我公司已开发的某款微型货车，设计车为在竞品车基础上更换动力总成，提升整车动力性经济性。

1.2 仿真模型建立

建立Cruise软件车辆模型。该模型主要由以下模块组成：车辆模块，发动机模块，离合器模块、变速箱模块、轮胎模块等。各模块用机械连接和数据总线连接，仿真模型如图1。

图1 仿真模型

1.3 整车参数输入

根据开发设计的整车参数（包括整车、发动机及传动系参数）输入Cruise软件，整车的滑行阻力参数为竞品车滑行阻力数据，滑行阻力如图2。

图2 整车滑行阻力

1.4 后桥速比选择确认

根据理论最高车速、最高档在120km/h时的发动机转速要求，设定最小速比范围，根据理论最大爬坡度和最低稳定车速设定最大速比范围，以此为边界条件初步设定主减速比范围。

理论最高车速≥130km/h：

五档120km/h发动机转速≤3600

一档爬坡度≥30%

最低稳定车速≤30km/h

主减速比范围为：3.097≤1g≤4.1

在以上的后桥速比范围内，优先考虑公司现有已量产的主减速比产品，其次考虑重新开发新主减速比产品。

现有主减速比 　3.273 　3.615可开主减发速比 　3.909

2、性能计算分析

2.1 动力性分析

2.1.1 外特性对比分析

标杆车、竞品车及设计车发动机外特性对比数据见图3。

图3 外特性数据对比

分析说明：

①由发动机外有特性图可以看出在超速转速段1800-3000r/min，标杆车发动机扭矩明显高于设计车发动机，受变速箱最大扭矩限制，此转速段扭矩已达到峰值，无法进一步提升。设计车加速性能较标杆车有一定差距，但3000r/min后，设计车发动机扭矩优于标杆车，超车加速性能有一定提升。

②从外特性图分析，设计车选择与标杆车相同传动系速比条件下，起步加速性能较标杆车偏差，超车加速性能基本相当，较竞品车均好。

2.1.2 动力性计算结果分析

动力性计算结果如表2。

表2 动力性计算结果对比

由动力性计算数据可知：

①受变速箱功率、扭矩限制，设计车选择3.615速比时最高车速与比标杆车差约16%，与竞品车相当；

②选择3.273速比超车加速性能比标杆车差约20%；选择为3.615速比时，超车加速性能与标杆车基本相当相当，比竞品车高40%；

③选择3.273速比额定转速起步加速性能比标杆车差约6%；选择3.615速比额定转速起步加速性能与3.273相当，2000转与2500转换挡较3.273速比有一定改善；

④最低稳定车速选择3.615速比比标杆车略优，说明1档的终速比及发动机的怠速转速满足要求；选择3.273速比最低稳定车速略差。

结论：从动力性的分析结果来看，设计车主减速速比选择为3.615，加速性能优于竞品车，略差于标杆车；选择3.273速比，加速性能差于标杆车。

2.2 经济性计算结果分析

经济性计算结果如表3。

表3 经济性计算结果

由经济性计算数据可知：

①选择3.909速比，综合油耗超过标准限制，不建议采用。

②车速在90km/h以上时，经试验验证竞品车阻力优于标杆车，选择3.615速比，匀速油耗优于标杆车；但低速段等速油耗较标杆车差；选择3.273速比，低速段等速油耗与标杆车相当，整个等速油耗优于标杆车；相同滑行阻力，在相同传动系速比条件下，等速油耗差于竞品车。

③选择3.615速比，NEDC循环油耗较标杆车略差，较竞品车好；选择3.273速比，NEDC循环油耗优于标杆车与竞品车。

结论：从经济性的分析结果来看，设计车选择3.615速比经济性与标杆车基本相当，优于竞品车，选择3.273速比相对于标杆车、竞品车有一定优势。

3、传动系速比确认

3.1 经过理论计算，可以得出以下的结论

受设计车变速箱功率与扭矩限制，整车动力性特别是起步加速性能与标杆车有一定差距，但经济性比标杆车有明显优势。经过性能计算分析，选择3.615速比动力性明显优于竞品车，比标杆车略差，但可以满足客户对微型货车行驶使用需求，且经济性较标杆车有一定优势，建议选择3.615速比方案

3.2 建议整车速比方案

速比方案见表4。

表4 速比方案

4、匹配结果验证

在竞品车基础上更换设计车动力总成等进行 MLUIE车实物搭载，并进行整车动力性和经济性试验摸底，结果如下表5：

表5 误差对比表

最大误差为4.77%，在正常误差范围内，符合要求。

5、结论

通过利用Cruise软件建立整车模型，并用竞品车滑行试验数据进行理论计算分析，在现有动力总成资源中选择最优传动系统匹配方案，提高了产品设计的准确率，缩短了新产品开发周期。为验证仿真数据的有效性，在竞品车基础上更换动力总成等进行 MLUIE 车实物搭载并做整车动力性和经济性试验摸底。结果表明，仿真计算结果的最大误差为4.77%，在正常误差范围内。此种动力匹配的分析方法能精确的反映出整车性能，保证动力传动系统匹配的合理性。

参考文献

[1] 刘惟信,戈平,李伟.汽车发动机与传动系参数最优匹配的研究[ J ].汽车工程,1991,02:65-72.

[2] 余志生,汽车理论,北京:机械工业出版社,2000.

[3] 陈家瑞.汽车构造.北京.机械工业出版社.2000.

[4] 张大壮,江辉.仿真技术在汽车传动系参数优化设计中的应用[ J ].汽车技术,1990,12:1-9.

[5] 何仁,刘星荣,何泽民.汽车动力传动系统最优匹配的研究和发展[ J ]. 江苏理工大学学报,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

作者简介：徐鹏，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。

中图分类号：U462.2

文献标识码：A

文章编号：1671-7988(2016)02-51-03