陈太荣 尤国贵

摘 要：利用Cruise软件创建半挂牵引车整车仿真计算模型。根据仿真结果，分析参数变化对整车动力性与燃油经济性的影响程度。并进行了实车性能试验，将仿真结果与原始试验数据进行比较，得出对动力性与燃油经济性影响程度最大的参数，在后期可有针对性地对整车的某些参数进行优化，以达到改善整车动力性与经济性的目的。整车参数的敏感度信息对车辆动力总成匹配工作具有一定的指导意义。

关键词：动力性与燃油经济性;敏感度;试验

中图分类号：U464.11+3  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）22-116-04

Abstract： Creating simulation calculation model of semi-trailer truck by Cruise software.According to the simulation results， the influence degree of parameters change on vehicle power performance and fuel economy is analyzed. Real vehicle performance test is carried out， and the test result is compared with simulation result to get the parameters that have the greatest influence on power performance and fuel economy. At a later stage， some parameters of the vehicle can be optimized to improve the power performance and fuel economy of the vehicle .The sensitivity information of vehicle parameters has certain guiding significance for vehicle powertrain matching.

Keywords： Power performance and fuel economy; Sensitivity; Test

CLC NO.： U464.11+3  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）22-116-04

引言

汽车动力性与燃油经济性敏感度是指整车某个参数的变化对动力性与燃油经济性的影响程度。敏感度在数学意义上是反映函数对某些自变量X的变化梯度，其數值可以反映整车参数变量对动力性与经济性的影响程度。汽车的动力性性能指标主要包括：（1）最高车速;（2）最大爬坡度;（3）加速时间等。燃油经济性的性能指标主要有：（1）循环工况燃油消耗量;（2）等速工况燃油消耗量等[1]。

整车参数对汽车的动力性与燃油经济性能影响的敏感度分析，是汽车性能优化设计重要的环节。敏感度分析能够发现参数对性能的影响规律，可对参数的改进方向进行指导，影响汽车的动力性和燃油经济性的因素很多，主要包括整车的质量、风阻系数、迎风面积、滚动阻力、传动系统的传递效率等。整车参数发生改变，汽车的动力性能和燃油经济性会受到不同程度的影响[2]。

1 参数敏感性

参数敏感性反应了某个参数变量对车辆性能指标影响程度的大小，敏感度较高的参数要给予更多的关注。

变量相对于性能指标参数敏感度S可表示为[3]：

2 整车的动力性与经济性计算

整车的动力性与燃油经济性是相互制约的两种性能，如何实现动力性与经济性性能之间的平衡对于整车性能的开发至关重要。通过对不同配置参数的整车进行动力性与经济性仿真计算，得出对性能影响最为显著的参数，进行有针对性的优化。

将整车总质量、滚动阻力系数、空气阻力系数、传动系机械效率、轮胎的滚动半径作为设计变量[4]，性能指标作为因变量。整车的原始参数如下表所示：

2.1 原车试验验证

为验证仿真结果的有效性，对原车进行起步连续换档加速道路试验以及C-WTVC台架试验。VBOX系统可以高精度地测量速度，距离，加速度，制动距离，航向角，侧偏角等参数。其主机可与一系列的输入和输出模块结合使用，使其可以成为一个强大和灵活的数据采集系统[5]。

2.2 整车总质量对性能指标的影响

性能指标变化要包括动力性中的最大爬坡度、最高车速，经济性指标中C-WTVC循环工况的综合油耗值。对CRUISE的计算结果进行分析。在不同的整车质量下，性能指标的变化的大小，即是设计参数对性能的影响程度[7]。

在合理的数据范围内改变整车的总质量，利用Cruise中高级计算模块矩阵计算，牵引头的整备质量为8800kg，挂车的满载质量变化范围在-10%-10%之间。矩阵计算法可表示为[35300;37750;40200;42650;45100]。牵引列车总质量变化对动力性与燃油经济性的影响如表2所示。

2.3 传动系统效率对动力性经济性指标的影响

车辆整车传动系的传动效率与发动机转速、润滑系统、变速箱各档位传动效率，后桥的传动效率有密切的关系。传动系的变化范围在-10%-10%之间。矩阵计算法可表示为[0.79;0.84;0.88;0.92;0.97]。

2.4 风阻系数对性能指标的影响

汽车的空气阻力的大小对车辆性能有着一定的影响，与车身主体的形状有较大的关系。风阻系数的变化范围也是-10%-10%。

回正力矩与轮胎转动角数据进行线性拟合，并取均值作为扭转刚度。

4 试验结果

5 结论

通过对Giti轮胎力学性能的测试，可以看出这款轮胎的总体性能比较好，径向刚度、侧向刚度、纵向刚度、扭转刚度等力学性能都符合相关性能指标。力学性能试验之后也能发现一些问题，今后的轮胎性能优化可以参照本次试验数据进行修正提高。

参考文献

[1] 马良清，王琰，孙宁纪，焦会云.我国汽车轮胎行业现状及发展[J].轮胎工业.2009.29（12）.

[2] 张为公.汽车车轮多维力测量关键技术[J].江苏大学学报，2004.25 （1）.

[3] 邱昌峰.轮胎侧偏松弛长度试验方法研究[J].轮胎工业，2019.10.

[4] 程泽木.基于轮胎六分力测试的PAC2002轮胎模型参数辨识方法研究[J].汽车实用技术，2018（15）.