基于Cruise软件的某款汽油车动力性经济性浅析

周 坚（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）



基于Cruise软件的某款汽油车动力性经济性浅析

周 坚
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

通过Cruise软件仿真计算某款待开发汽油车的动力性和经济性，可以为该款车传动系速比的选择提供指导；当样车搭载完成，进行试验摸底，得到试验数据，并对比计算值，找出差异，进而修正计算模型，可以使得计算值与试验值更加吻合，为后期类似车型的开发提供更准确的参考。

Cruise 软件；计算模型

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.052

CLC NO.: U463.5Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)08-158-03

1、概述

车辆开发之初，需要通过软件仿真计算车辆在不同传动系匹配方案下的动力性和经济性，从而为选择哪一种传动系匹配方案提供指导。后期，进行车辆的实车动力性经济性摸底，可以进一步的验证计算结果的准确程度。根据试验数据与计算数据的对比分析，找到两者差异的原因，并对计算模型进行调整，可以为类似车型的开发提供更好的参考。

2、整车模型建立

2.1车辆基本参数

表1　整车基本参数

2.2仿真模型建立

根据设计车的配置状态，在Cruise软件计算界面，添加相应的模块，如发动机、离合器、变速箱、轮胎等，建立计算模型如图1所示：

2.3整车参数输入

将设计车的整车参数（包括发动机扭矩、变速箱各档速比、轮胎半径等）输入Cruise软件，因样车未搭载、无实车滑行数据，根据参考车的滑行结果来设置计算阻力，计算阻力如图2。

2.4后桥速比选择确认

表2　满载状态（关空调）下动力性计算结果

表3　空载状态（关空调）下燃油经济性计算结果

根据竞品车和标杆车的试验数据，暂定动力性和经济性目标值如表2.2、表2.3所示，从当前可选的后桥主减速比中，主减为3.273和3.909不能满足I挡30%爬坡性能要求，不予考虑，选择主减速比4.875可以满足暂定目标，此时，设计车的动力性能劣于标杆车，百公里加速性能（额定转速换挡）优于竞品车，超车加速性能劣于竞品车，设计车的经济性整体上优于标杆车和竞品车。

理论上，匹配大于4.875的后桥主减，动力性会更进一步提升，但会涉及到后桥桥包外轮廓加大，从而使整车的最小离地间隙不满足设计要求，故目前按照后桥主减速比4.875进行匹配和开发。

3、设计车性能试验结果及分析

3.1动力性试验结果

表4　设计车动力性试验结果

3.2经济性试验结果

表5　设计车经济性试验结果

3.3动力性经济性分析

从以上计算数据和试验数据可知，动力性计算中仅 IV档（80-120）超车加速时间差值百分比较小，其余几项较大，经济性中仅城市工况油耗差值百分比较大，其余几项较小。

3.4动力性差异分析

表6　设计车计算值与试验值差异

通过使用汽油样车的实际滑行阻力得到的动力性计算值与使用参考车阻力得到的计算值相差较小。同时，通过比较0-100km/h额定转速换挡加速及计算的各挡及换挡所用时间的差异，可知，模型中默认的换挡时间偏低。将模型中的换挡时间调整为0.8s、发动机响应时间调整为0.5s（模型中默认的为0.1s），计算的结果与试验值差距减小、两者较为接近，但0-100km/h额定转速换挡加速时间差距仍然差距较大。

对于 0-100km/h额定转速换挡加速计算与试验偏差较大，初步认为试验时的发动机扭矩为瞬态而Cruise软件计算时的为稳态是主要因素。目前计算使用的发动机外特性和万有特性数据，都是通过发动机台架反拖得到的稳态数据，瞬态数据不可得。其次，变速箱的传动效率、后桥的传动效率，使用的是定值而非随工况变化的MAP图，对计算结果也存在一定影响。

3.5经济性差异分析

油耗计算值与试验值仅NEDC城市循环工况差值百分比较大，为6.5%，其余几项油耗差值百分比均在4%以内。通过对比NEDC城市工况下的喷油量对比，可知试验时的喷油时刻相对于软件仿真的有所迟滞，喷油量也比软件仿真的波动要大，如图3所示。在NEDC城市工况时，车速和档位的频繁切换，发动机大部份时间处于瞬态工况，与使用发动机稳态数据得到的计算值会有较大差距；而在NEDC城郊工况中,车速和档位切换频次较低，试验的喷油时刻与计算的喷油时刻差别较小，同时喷油量存在的波动也相对NEDC城市工况的要小，如图4所示。

4、结论

（1）参考车辆试验的换挡时间及发动机的真实响应时间，来设置仿真计算模型，可以提高计算的准确度；

（2）车辆的超车加速时间、最高车速试验值与计算值较为接近，而0-100km加速时间相差稍大，初步判定为换挡加速过程发动机扭矩响应较慢造成；

（3）车辆的试验油耗与计算油耗较为吻合，仅NEDC城市工况（车速和档位频繁切换）油耗偏差较大。

[1]余志生.汽车理论[J].北京：机械工业出版社.2000.

ThePower Performance And Fuel Economy Analysis Of one gasoline vehicle Based on Cruise

Zhou Jian
（Anhui Jianghuai Automotive Co.,Ltd.,Anhui Hefei 230601）

By using the simulation software of Cruise to get the power performance and fuel consumption of one gasoline vehicle which is ready for development,we could make a wise choice from several powertrain projects available.When the sample vehicle is assembled,we make an initial power performance and fuel economy experiment of it,then we have the test data.Comparing the simulational result with the data mentioned above,we can find out the difference between the simulation result and experiment result,which could give the direction to verificate the Computational model.Thus,we can more accurately forecast the performance of similar vehicles developing later with the verificated Computational model.

Cruise software; Computational model

U463.5

A

1671-7988（2016）08-158-03

周坚，男，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。