基于cruise某轿车动力系统选型匹配和参数优化仿真设计_东风汽车等

1、基于 Cruise 某轿车动力系统选型匹配和参数优化仿真设计430056）（东风汽车公司技术中心摘要：在轿车开发前期，为了确定变速箱和主比的数比等一系列关键参数，需要进行整车的动力性经济性仿真计算，对动力系统进行匹配。并根据设计目标和设计要求，平衡车辆性能，选择优化的动力系统组合，确定关键部件的指标参数。：变速箱，主器，仿真Choose of performanystem and Optimization of parameterbased on CruiseAbstract：On the earr stage of the research of car , in order to defi

2、ne the value of theparametert is important to gearbox and single ratio transmis, its nesary to have a taskt is the simulation of the performance and the economic of vehicle. According to the require ofdesign , we have to balance the performance of vehicle , choose the assembly betterand define the v

3、alue of the important parameter.n othersKey word：Gearbox , Single Ratio Transmis, Simulation1. 前言在和开发轿车的过程中，特别是在技术方案的选择阶段，对于系统和关键部件的选择，需要能够很快缩小范围，找到最佳方案。可以依靠计算机对系统和关键部件进行建模，通过交替使用待选的系统和关键部件进行模型仿真，从而找到最佳方案。在计算机模型中可填写每个待选系统和关键部件的详细规格和设计参数，进行仿真分析，从而方便了设计者的工作，而且还有助于为设计和制造样车制定工程目标和计划。为了能够提高产品质量，缩短开发周期，降低

4、开发成本，采用虚拟开发产品技术，在开发前期进行大量的整车动力性经济性仿真计算。2. 整车动力性经济性仿真2.1 设计任务对不同的变速箱和主器组合的技术方案仿真，在满足整车设计要求的前提下，以动力性经济性作为设计目标，合理确定技术方案。同时，确定各部件的技术指标，提高整车动力性经济性的途径。2.2 仿真工作建立模型，定义计算任务图 1 某轿车整车动力性经济性仿真模型设定以下几项计算任务：综合工况油耗计算（Cycle Run）；等速油耗计算（ConstantDrive）；最高车速计算（Constant Drive）；最大爬坡度（Climbing Performance）；性能计算（Full Loa

5、d Acceleration）。2.3 变速箱、主器参数选择和优化2.3.1 匹配选型该任务主要是针对变速箱和主器的选型匹配仿真工作，下面列出变速箱和主器可选数据。表 1 变速箱参数变速箱数比变速箱 11 档3.32 档1.7表 2 主器参数由于有 2 种变速箱和 3 种主器选型，对于变速箱和主器的匹配一共有 6 种设计方案，如表 3 所示。表 3 设计方案对 6 种设计方案进行仿真计算，结果如表 4 所示。表 4 设计方案仿真结果对比注：NEDC 为城市郊区综合工况从表 4 中可以很明显的看出，方案 2 和方案 6 的最高车速以及方案 1 的最大爬坡度均偏低，达不到设计目标值，所以可以在方案

6、 3、方案 4 和方案 5 中进行选择，对于这 3 种方案整车性能参数方案 1方案 2方案 3方案 4方案 5方案 6最大爬坡度（%）37.5640.441.8641.8641.9341.98最高车速（Km/h）176.66166.85176.15178.25180.29168.33百公里时间（S）15.6915.3714.8814.8214.4314.21次高档 80Km/h-120Km/h时间21.1518.9916.4416.0814.5812.9NEDC 综合油耗（L）7.187.277.457.517.637.84最高档等速油耗（L）60Km/h4.194.264.344.374.4

7、54.6390Km/h5.505.595.735.815.946.18120Km/h7.547.687.857.948.108.29设计方案方案设计方案 1变速箱 1+主器 1设计方案 2变速箱 1+主器 2设计方案 3变速箱 1+主器 3设计方案 4变速箱 2+主器 1设计方案 5变速箱 2+主器 2设计方案 6变速箱 2+主器 3主器数比主器 14.2主器 24.4主器 34.83 档1.24 档0.95 档0.7倒档3.5变速箱 21 档3.82 档2.13 档1.44 档1.15 档0.8倒档3.7来说，经济性方面相差并不是太大，但是方案 5 在最高车速和时间，包括次高档时间都有比较明

8、显的，所以方案 5 是一个比较合适的选择。2.3.2 参数优化从以上的仿真计算可以看出，设计方案 5 相对来说比较合适，同时也可以看出在变速箱2 比变速箱 1 在匹配同一个主器时，动力性得到了不小的。可以选用变速箱 2，然后在主比 4.2 到 4.8 之间对主比进行调节。在 Cruise 计算中，采用 Matrix Calculation 计算模式，然后设置范围为 4.2 到 4.8，步长为 0.05，计算之后进行比较。发现主比在 4.5 附近的性能都相对比较好，最后选择主比 4.49 进行仿真计算，和匹配选型时的 4.4 主比进行比较，结果如表 5 所示。从表 5 中可以看出，主比 4.49 时的动力性有一定，经济性基本不变，所以选择变速箱 2 和主比 4.49 匹配是比较合适的。3. 结论动力系统对于整车性能影响是比较大的，所以对于动力系统的选型问题是比较关键的，首先可以根据你可选的匹配分别进行计算，找出相对比较好的值。然后再根据 Cruise 的Matrix 计算模式对变量进行一定调节和优化，找出更加满足要求的变量值，这些工作都可以在计算机上完成，大大方便了设计的工作。4. 参考文献1 AVL Cruise UserGuid2，2007，汽车理论，机械工业整车性能参数主比4.44.49最大爬坡度（%）41.9341.94最高车