汽车动力性经济性性能开发

A VL_CRUISE_2014_整车经济性动力性分析操作指导书AVL_CRUISE_2014_整车经济性动力性分析操作指导书目录第一章 AVL Cruise 2014 简介 (1)1.1 动力性经济性仿真集成平台 (1)1.2 AVL Cruise建模分析流程 (2)1.3 主要模块功能 (3)1.4 A VL Cruise计算任务的设定 (9)第二章汽车零部件模型建立 (13)2.1.软件启动 (14)2.2.Project创建 (15)第三章整车动力经济性分析模型连接 (45)3.1.部件之间物理连接 (45)3.2.部件之间信号连接 (47)第四章整车动力经济性分析任务设置 (51)4.1 爬坡性能任务制定 (52)4.2 等速百公里油耗分析 (56)4.3 最大车速分析 (59)4.4 循环工况油耗分析 (62)4.5 加速性能任务制定 (65)第五章计算及分析处理 (69)5.1. 计算参数设置 (69)5.2. 分析处理 (69)第六章整车动力性/经济性计算理论 (75)6.1 动力性计算公式 (75)6.1.1 变速器各档的速度特性 (75)6.1.2 各档牵引力 (75)6.1.3 各档功率计算 (76)6.1.4 各档动力因子计算 (76)6.1.5 最高车速计算 (77)6.1.6 爬坡能力计算 (78)6.1.7 最大起步坡度 (78)6.1.8 加速性能计算 (79)6.1.9 比功率计算 (80)6.1.10 载质量利用系数计算 (80)6.2 经济性计算公式 (81)6.2.1 直接档（或超速档）等速百公里油耗计算 (81)6.2.2 最高档全油门加速500m的加速油耗（L/500m） (81)6.2.3 循环工况百公里燃油消耗量 (83)第一章 AVL Cruise 2014 简介1.1 动力性经济性仿真集成平台AVL Cruise是AVL公司开发的一款整车及动力总成仿真分析软件。

本田i-MMD混动系统动力性经济性仿真分析对业界流行的对标混动构型：本田i-MMD混动架构，笔者尝试着通过AVL CRUISE和MATLAB/Simulink 软件联合仿真的方式，对其动力性和经济性进行仿真分析，希望对国内混动仿真技术的开发提供一定的参考。

一、仿真背景（整车构型）我们先回顾下本田i-MMD的整车构型，如下图所示：i-MMD混动系统整车构型，对于插电式混合动力（PHEV）与全混合动力（FHEV）,构型都是相同的，均由发动机、驱动用电机，发电用电机，ECVT齿轮，直连离合器和电池等构成。

i-MMD系统的基本工作模式分为EV（纯电）、Hybrid驱动（串联）、ENG直连（Engine/并联）三种。

基本工作模式：下面基于i-MMD PHEV 版本进行动力性经济性仿真计算，因为相对于FHEV i-MMD 版本来说，PHEV i-MMD 能通过仿真得到纯电（EV ）驱动模式下的AER,更有实际 意义。

二、仿真背景（GB 法规要求）GB/T 32694-2016专门针对于插电式混合动力电动乘用车，有相应的AER 以及工况下的燃油消耗量要 求，如下表所示。

GB GB 要求 对应要求纯电驱动模式续驶里程（按 照国标NEDC 工况行驶，直 到发动机启动，纯电驱动《插电式混 模式续驶里程测量结束， GB 要求： 合动力电更 车辆行驶的距离为纯电驱 AER>50km乘用车技术 动模式续驶里程，结果四 条件》GB/T 舍五入至最近整数位）；应 32694-2016 不小于 50km o燃料消耗量的加权平均值 燃料消耗量的加 应不大于对应车型燃料消权平均值耗量限值的50%o <4. 85L/100km 三、仿真参数设定在明确了i-MMD的架构以及GB法规要求后，需要进行仿真参数的设定，我们根据i-MMD混动系统整车构型以及台架/实车实测得出以下参数：内容参数整备质量kg 2035最大总质量kg 2410行驶阻力F二0. 041V"2+0.601V+141.28规格型号 2. 0LENG 峰值功率kW 107kW@6200rpm最大扭矩Nm 175Nm@3500rpm驱动电机峰值功率kW 135M OT驱动电机最大扭矩Nm 315驱动电机最高转速13000rpm发电电机峰值功率kW 106. 1发电电机最大扭矩Nm GEN 85发电电机最高转速rpm13000 电池电池单体容量Ah 27. 6包电池包总能量kWh 17齿轮比驱动电机端一车轮XHJ缅2.455 发电机端一发动机端 1.949 直连离合器端一车轮端0.806 主减速器 3.889滚动半径mm R18/358四、联合仿真模型搭建通过AVL CRUISE 和MATLAB/Simulink 软件联合仿真，模拟计算i-MMD PHEV （插电式混合动力）车辆动力性和经济性能。

基于AVL Cruise的某重型商用车动力性、经济性分析及优化摘要：本文以某重型商用车为研究对象，分析了其动力性、经济性和优化方案。

通过AVL Cruise软件模拟仿真，优化车辆动力系统，使其在满足动力要求的前提下具备更好的燃油经济性。

研究发现，在牵引工况下，改变气门正时角和点火提前角对车辆性能有较大的影响，而在惯性工况下，适当降低油门开度可以显著减少燃油消耗。

最后，结合实际应用需求，提出了优化方案，并且在AVL Cruise软件中进行仿真验证，取得了较为显著的效果。

关键词：AVL Cruise，商用车，动力性，经济性，优化方案正文：一、引言商用车具有承载重物和长时间运营的特点，因此，其动力性和燃油经济性是制造商和客户所关注的重要指标。

本文以某款重型商用车为研究对象，运用AVL Cruise软件，对车辆动力系统进行仿真分析，找出对其性能和经济性影响较大的参数，提出优化方案，为车辆动力系统的设计和应用提供价值参考。

二、研究方法本文采用AVL Cruise软件对商用车进行仿真分析。

首先，建立车辆动力学模型，包括发动机、传动系、车轮、车辆重量等参数，建立不同工况下的仿真模型。

然后，设置相应的仿真工况，对车辆进行动态性能和燃油经济性的评估。

最后，基于仿真数据和实测数据，对车辆动力系统进行优化，确定最优参数。

三、研究结果（一）动力性分析通过仿真分析，得出商用车在牵引工况下的加速时间和最大速度，发现改变气门正时角和点火提前角对车辆性能有较大的影响。

在两者的组合比较中，气门正时角在中低转速下的变化对车辆的牵引性能有明显的提升，但是对高转速下的提升作用较小；点火提前角对车辆加速性能的影响较大，其提前角越大，车辆的加速性能越好，但是其在一定程度上会使得发动机爆震现象加剧。

（二）经济性分析在惯性工况下，通过调整油门开度和车速，得到车辆的燃油消耗率。

在不同油门开度下，发现车辆的燃油消耗呈现出先降低后升高的趋势，在油门开度到达某一阈值之后，车辆的燃油消耗开始增加。

Vol. 33 No. 1Juz 0071第38卷第1期2071年1月贵州大学学报(自然科学版)Journal of Guizhou University ( Natural Sciecces)文章编号 10004269(2021)019098 26DOI ： 10. 15755/j. ctU ydxPzrb. 0071.01. 15基于Crrise 的整车动力性和经济性分析郁逸桢，郑长江*(河海大学土木与交通学院，江苏南京710098 )摘要：动力传动系统作为影响车辆动力性和燃油经济性的重要部件，开展传动系统的优化设计 对车辆研发具有重要意义。

文中基于Cruise 软件建立了整车模型，将仿真结果对比工信部实测 数据,验证了 Cruise 软件所建立的车辆仿真模型是可靠的。

动力性计算指标误差在3%以内，燃油经济性误差在5%以内，具有较高精度。

通过改变传动系统中主减速器传动比和变速器各挡 位传动比对车辆性能进行优化，在动力性减弱1.52%的情况下，提升了 4. 97%的经济性，符合当 前节能减排的发展趋势。

该研究结果表明：基于Cruise 软件对车辆进行性能优化是非常有必要的,具有重要的工程应用和理论参考价值。

关键词：动力性；燃油经济性;Cruise 仿真模拟;优化匹配中图分类号:U492.8 文献标志码:A车辆的动力性和燃油经济性是综合评估汽车 性能的重要指标。

王锐［］通过对比某车型的动力 性理论数据和Cruwo 软件仿真结果得出，仿真分析 精确度高于理论计算。

朱路生⑵针对轻型卡车建 模仿真，对比分析了 Mule 车和标杆车型，确认了 Mule 车性能指标优于标杆车型，具备细分市场的 差异化竞争力。

王琳4］基于Cruise 软件仿真分析 了某款手动挡汽车,并将仿真结果与试验结果对比 研究，验证了动态建模仿真分析应用于产品开发研 究的可行性。

采用软件仿真并配合试验研究，在整 车动力性和经济性评价方面取得了较好的应用效 果。

汽车性能开发及整车性能集成与管控摘要：在汽车项目开发期间，车性能开发是重要环节，可直接影响到汽车生产及后期运营期间的经济效益。

针对此，本文首先概述汽车性能与性能开发内容，提出性能开发思路。

分析汽车整车性能集成与管控重点、整车性能集成与管控发展前景，以期为相关工作人员提供理论性帮助。

关键词：汽车性能开发；整车性能；集成与管控前言：现阶段我国汽车行业发展速度不断加快，消费者对汽车功能的要求日渐提升。

在现阶段汽车开发期间，需要真正开发出能够满足消费者汽车性能需求的产品。

整车性能集成与管控工作包含的内容较多，提升整车性能管控水平对促进汽车高质高效运转，保障汽车整体运行水平意义重大。

1、汽车性能种类在汽车设计开发环节，设计人员不仅需要着重考量汽车物理结构设计工作，更需使汽车运行期间的各项性能满足消费者内在需求。

随着汽车生产规模逐步扩大，汽车性能种类日渐增多，具体可包括以下几种类型：第一，汽车总布置与功效性能。

涉及到汽车装配、维修便捷性、运输、保管及通过性等指标；第二，人机工程。

指汽车设计环节与人体结构要求的适应度，确保汽车能够为驾驶人员提供更加安全舒适的驾驶环境，提升操作以及上下车时的便捷性，供给最宽阔视野；第三，动力性[1]。

指汽车在良好路面直线行驶期间，汽车受到纵向外力决定，达到的平均行驶速度值。

评价指标具体包括最高行车速度、加速度、爬坡能力、牵引能力；第四，燃油经济性。

指汽车用最少燃料消耗换取单位运输的最大功，可以用每行驶100公里消耗掉的能耗量作为评判依据。

汽车燃油经济性能具体可涉及到等效油耗量、消耗油耗量、行驶里程量；第五，操作稳定性。

汽车在行驶期间能否完全依照驾驶人驾驶操作，改变动作方向与动作速度。

在遭遇外界干扰情况下，汽车抵御干扰而保持行驶的能力涉及到转向回正、稳态回转、直线行驶稳定性等；第六，平顺性。

汽车在行驶环节，由于路面不平，座椅振动对乘客整体体验感造成影响。

平顺度可以依靠随机输入量、不平整路面座椅振动控制；第七，耐久可靠性。

[科技改变生活，学习使人持续进步] AVL CRUISE纯电动汽车经济性动力性分析操作指导书张克鹏目录第一章 AVL Cruise 2014 简介 (2)1.1 动力性经济性仿真集成平台 (2)1.2 AVL Cruise建模分析流程 (3)1.3 主要模块功能 (4)1.4 AVL Cruise计算任务的设定 (9)第二章汽车零部件模型建立 (14)2.1.软件启动 (14)2.2.Project创建 (15)第三章整车动力经济性分析模型连接 (44)3.1.部件之间物理连接 (44)3.2.部件之间信号连接 (45)第四章整车动力经济性分析任务设置 (49)4.1 爬坡性能任务制定 (50)4.2 等速百公里油耗分析 (53)4.3 最大车速分析 (56)4.4 循环工况油耗分析 (59)4.5 加速性能任务制定 (62)第五章计算及分析处理 (65)5.1. 计算参数设置 (65)5.2. 分析处理 (65)第六章整车动力性/经济性计算理论 (71)6.1 动力性计算公式 (71)6.1.1 变速器各档的速度特性 (71)6.1.2 各档牵引力 (71)6.1.3 各档功率计算 (72)6.1.4 各档动力因子计算 (72)6.1.5 最高车速计算 (72)6.1.6 爬坡能力计算 (73)6.1.7 最大起步坡度 (74)6.1.8 加速性能计算 (74)6.1.9 比功率计算 (76)6.1.10 载质量利用系数计算 (76)6.2 经济性计算公式 (76)6.2.1 直接档（或超速档）等速百公里油耗计算 (76)6.2.2 最高档全油门加速500m的加速油耗（L/500m） (77)6.2.3 循环工况百公里燃油消耗量 (78)第一章 AVL Cruise 2014 简介1.1 动力性经济性仿真集成平台AVL Cruise是AVL公司开发的一款整车及动力总成仿真分析软件。

它可以研究整车的动力性、燃油经济性、排放性能及制动性能，是车辆系统的集成开发平台。

电动汽车动力性及经济性的评价探讨在动力性方面，我国电动汽车动力性评价指标主要是依据是国标《GB/T 18385 2005 电动汽车动力性试验方法》，主要评价指标包括最高车速，30分钟最高车速，加速能力，爬坡车速，坡道起步能力等。

在经济性方面，经济性评价指标主要依据国标《GB/T 18386 2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》，测试工况分为60km/h和NEDC循环工况，评价指标主要有能量消耗率和續驶里程。

针对经济性评价而言，不同的国家，在选择循环工况和方案时有着不同的规定和标准，对于行驶工况的开发而言，最初是针对传统的燃油汽车的排放以及油耗的检测，当前，针对新能源汽车，特别是电动汽车，还没有形成针对性的行驶工况的评价体系，在进行评价和实车测试时，还是遵循传统汽车的行驶工况来进行，例如参考欧洲经济委员会的ECE-15的标准，以及为了满足市郊路面的行驶状况而修改的EUDC市郊工况；另外还有日本所推出的10？15工况和其最新修订的JC08工况；美国相继也制定了一些工况标准，如：UDDS、SAE等。

对于我国的国标而言，除了所指出的NEDC工况外，一些研究单位和科研院所还针对不同地区的路况建立了一些典型的工况数据，如北京地区的工况、长春地区的工况以及西安地区的工况等，基于这些工况来对整车的路面性能进行评价[1-3]。

此外，针对评价纯电动汽车最高车速、爬坡能力、加速时间、能量消耗率以及续驶里程等动力性与经济性评价指标，不同的车型有着不同的性能指标，而对于相同的车型，由于有着不同的电动机参数和传动系统参数的匹配，导致其能耗和动力性之间也存在着差异。

在选择车型和实施定量计算时，如果对于一个车型而言，其方案选择和性能指标相对于另一个车型较高时，性能优势较为明显，倘若各指标之间优劣交错，这就需要重新对比评价。

对此，在各国国家标准中还少有提及车辆的综合评价标准[4-6]。

1 电动汽车动力性评价指标对于纯电动汽车而言，动力性需求方面，和传统汽车基本类似，在GB18385-2005中所列出的评定车辆动力性的参数主要是加速时间、最高车速和最大爬坡能力。