SJ-FF-19-2007-动力性-燃油经济性分析规范（AT规范）

PAGE编号SJ-FF-19-2007代替密级商密3级▲股份有限公司内部技术规范动力性-燃油经济性分析规范（AT类）RegulationofVehiclePerformance&FuelConsumptionAnalysis(AT)2007-01-01股份有限公司发布前言本规范是为指导使用AVL_Cruise软件进行装配自动变速器车型动力性、燃料经济性仿真分析而建立的。本规范重点规定自动变速器的输入数据要求以及其相关模型要点，其余部分要求同《动力性-燃料经济性分析规范(MT类)CAE/BZ031.01.0-2005》。本规范由汽车工程研究院CAE所负责起草；本规范由汽车工程研究院项目处进行管理和解释；本规范主要起草人员：本规范的版本变动与修订记录版本号制定/修订者制定/修订日期批准日期动力性-燃油经济性分析规范（AT类）1范围本规范规定了装配有自动变速器的车型整车动力性、燃料经济性仿真分析的一般步骤，以及输入数据要求，并对28工况油耗计算模型进行了详细说明。本规范适用于使用AVL-Cruise进行装配有液力变矩器的自动档车型动力性、燃料经济性仿真分析.。2规范性引用文件《CAE/BZ031.01.0-2005动力性-燃料经济性分析规范(MT类)》3术语变矩系数K：液力变矩器涡轮（输出）扭矩Tt与泵轮输入扭矩Tp的比值能量容积系数Cp:表征液力变矩器穿透能力的指标，定义如下：4规范内容4.1液力变矩器简介液力变矩器是组成自动变速器系统的重要部件之一。它通过涡轮与泵轮叶片的相互作用，引起机械能与液能的相互转换来传递动力，通过液体动量矩的变化来改变转矩，在一定范围内具有无级变速和变矩的能力。为了提高液力变矩的传递效率，在泵轮与涡轮之间设有可以控制的离合器，当达到设定目标时，通过控制系统，离合器将泵轮和涡轮锁成一体，变矩器由液力传动变为刚性传动，效率大大提高。液力变矩器结构简图如图1所示。输入轴2、锁止离合器3、单向离合器4、输出轴B、泵轮T、涡轮D、导轮12输入轴2、锁止离合器3、单向离合器4、输出轴B、泵轮T、涡轮D、导轮1234TBD4.2自动变速器的工作原理自动变速器的工作原理可以概括为：液力变矩器利用液体的流动，把来自发动机的扭矩增大后传给其后的行星齿轮结构，同时，控制系统根据驾驶的需求（车速、油门踏板行程）来操纵行星齿轮系统，使系统获得不同的传动比和旋转方向，实现升档、降档、前进或后退。整个工作过程可以用图2来描述。发动机发动机液力变矩器行星齿轮机构传动轴调速阀液压泵液压操纵机构节气门开度（油门踏行程百分比）驾驶员输入增大输出车速信号工作液压踏板控制液压图2自动变速器工作原理4.3仿真数据需求本规范仅指出与MT类车型所需输入不同或增加的部分。4.3.1发动机LoadSignalMap表征发动机负荷率的油门踏板行程百分比（或节气门开度，长安采用前者）是自动变速器控制信号之一，为了准确获取各种工况下油门踏板行程百分比，准确进行换档判断，描述发动机转速、输出扭矩（或BMEP）以及油门踏板行程百分比之间关系的Map数据是必需的。数据范例如图3所示。图3发动机LoadSignalMap4.3.2液力变矩器特性数据液力变矩器特性通常用其无因次特性来表示，无因次特性给出了变矩比（TorqueRatio）K、传动效率(Efficiency)和能容系数Cp（CFactor）随速比（SpeedRatio）变换的规律。表1是我公司CV9AT液力变矩器的特性参数表。此外，还需提供液力变矩器输入端、输出端的转动惯量以及其锁止离合器最大锁止扭矩。表1CV9AT液力变矩器特性参数4.3.3自动变速器换档规律以及液力变矩器锁止规律自动换档规律是自动变速的核心，关系到动力传动系统各总成整体潜力的挖掘与发挥。自动换档规律是指两排档间自动换档时刻随控制参数变化的关系。目前我公司产品所装配的自动变速器是按车速与油门踏板行程百分比两参数的变化控制换档。为了适应不同的工况，通常还提供了不同的换档规律可驾驶员选用，如经济性规律、动力性规律、上、下坡规律以及冬季雪地规律等。经济性规律用于汽车经济性能指标（等速油耗、工况油耗）的仿真，动力性规律用于汽车加速性能、最高车速等动力性指标的仿真。另外，液力变矩器的锁止离合器也是由相同的控制参数。将这些控制逻辑绘制在以车速为横坐标、以油门踏板行程百分比为纵坐标的图上就得到自动变速器的换档、锁止规律图。图4为CV9AT经济性换档、锁止规律图图4CV9AT经济性换档、锁止规律图4.4仿真模型要点自动变速器车型仿真模型中，液力变矩器模块取代了MT模型中的摩擦片式离合器，但行星齿轮系统仍然可以沿用MT模型中的变速器模块（因为不需要研究行星齿轮系的内部工作情况），另外还需增加对应自动变速器控制的换档控制模块、换档规律模块以及液力变矩器锁止控制模块。模型范例如图5所示。431与MT模型不同之处：液力变矩器431与MT模型不同之处：液力变矩器换档控制器换档规律对象离合器锁止控制器图5CV9AT车型仿真模型4.4.1传动系形式需设定为“standardautomatic”2在Cruise界面中，需将“Project”目录树下的“Vehicle”中的“DriveTrainModel”设定为“standardautomatic”。如图6所示。2图6传动系形式选择界面4.4.2需要注意的几个模块间的信号传递联结模块之间的信号传递联结需要特别注意，否则模型不能计算或者得到错误的分析结果。这里列出需要特别注意的几个模块间的信号联结关系，如表2所示。表2需要注意的几个模块之间的信号联结元件需要信号来源元件来源信号GearBoxDesiredGearGearBoxControlDesiredGearGearBoxControlGearSelectUpshiftingCockpitGearSelectUpshiftingGearBoxControlGearSelectDownshiftingCockpitGearSelectDownshiftingGearBoxControlDesiredGear(C)CockpitDesiredGearGearBoxControlCurrentGearGearBoxCurrentGearGearBoxControlVelocityCockpitVelocityGearBoxControlSpeedTorqueConverterTurbineSpeedGearBoxControlOperationControlCockpitOperationControlGearBoxControlDesiredGear(GBprog)GearBoxPorgramDesiredGearGearBoxPorgramCurrentGearGearBoxCurrentGearGearBoxPorgramLoadSignalCockpitLoadSignalGearBoxPorgramVleocityCockpitVelocityTorqueConverterDesiredClutchReleaseClutchControlDesiredClutchReleaseClutchControlCurrentGearGearBoxCurrentGearClutchControlLoadSignalCockpitLoadSignalClutchControlSpeedSingleRationTransOutputSpeed其中，“ClutchControl”模块不能直接利用车速信号，必须找到一个能够跟车速具有线性关系的转动部件的转速信号，上表应用的是主减速器的输出转速。4.4.328工况油耗仿真需要注意的问题Cruise中提供了