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基于Cruise 的电动汽车匹配AMT 变速器仿真分析

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64 AUTO TIMEAUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育基于Cruise的电动汽车匹配AMT变速器仿真分析吕掌权　唐丽萍安阳工学院 河南省安阳市 455000摘 要： 大部分电动汽车采用固定速比减速器，该减速器对电机的转速及转矩性能要求较高，电机的利用效率较低。而AMT变速器有能耗低、对电机要求低等优点。因此，本文针对某款电动汽车，分别搭载固定速比减速器和AMT两档变速器进行动力性和经济性能仿真分析，结果显示，搭载AMT两档变速器的电动汽车在动力性和经济性方面均表现较好。关键词：CRUISE；电动汽车；AMT近年来由于国民对环境的日益重视以及国家对电动汽车的大力扶植，促进了电动汽车行业的快速发展。但是电动汽车的缺点续航里程不足、使用寿命短、能耗高等问题日益突出[1-2]。对于电动车缺点问题的解决办法有两种，一是依赖于电池技术的突破创新，二是整车传动系统的改善。目前对电动汽车电池技术的研究相对较多[3-4]，而对传动系统的研究相对较少，而传统系统的改善可以有效提高电动汽车的动力性和经济性[5]。日前绝大部分电动汽车使用结构简单、成本低的固定传动比减速器。该减速器对电机的转速及转矩特性要求较高，电机效率相对较低[6]。与采用固定速比的纯电动汽车相比，采用ATM变速器的电动汽车有能耗低、对电机的要求低等优点，这可以充分发挥电机的性能，避免电机持续在高转速下的工作状态[7-8]。从而提高电动汽车的各项性能。因此，本文针对某电动汽车，在保持原其核心部件不变的前提下，分别搭载固定速比减速器和AMT变速器，并分别对整车动力性能各参数进行匹配仿真计算，并在NEDC循环工况下对比固定传动比减速器电动汽车和搭载AMT速器电动汽车的动力性和经济性仿真。1　整车技术参数本文以某电动车为研究对象，建立电动汽车的整车动力学模型，该电动汽车的整车基本性能参数和整车动力性能参数分别如表1和表2所示。基本参数参数值汽车整备质量/kg1550kg汽车满载质量/kg1960kg轴距/mm2752车轮滚动半径/mm340迎风面积/m21.97空气阻力系数0.33传动效率0.96表1　整车基本性能参数

表2　整车动力性能参数基本参数参数值电动机额定功率60kw电机峰值功率180kw电池容量52.43kwh电池额定电压380V2　搭载固定速比减速器电动汽车模型2.1　搭载固定速比减速器电动汽车模型建立本文在AVL CRUISE 软件中搭建固定速比减速器电动汽车模型。在每个模块中填入电动汽车的相应参数，其电机和电池参数分别如表1和表2所示，根据汽车最高车速及最大爬坡度，计算主减速器传动比。将动力传递的各个模块加入到模型中，建立正确的信号连接，完成电动汽车模型的建立，如图1所示。（1）最小传动比的计算整车在最高车速下行驶，驱动电机所达到的转矩必须能够克服最高车速下行驶中的阻力，因此最小传动比应该满足公式（1）：imin≥CDATmaxηT（mgf+)rV2max21.15 （1）根据计算得到最小传动比imin≥3.02速比的选择取决于许多因素，如最大爬坡度、附着力以及汽车最小稳定车速。根据驱动电机的峰值转矩必须至少能够克服20%坡度时的行驶阻力，空气阻力不计，由此最小传动比还需满足公式（2）：imin≥TmaxηT（mgf+mgsinα)r （2）根据计算得到最小传动比imin≥5.42（2）最大传动比的计算汽车最高行驶速度与驱动电机最高转速的关系应该满足公式（3）：imax≤0.377nmaxrvmax （3）经计算变速器最大传动比imax≤7.43。因此固定速比减速比的传动比范围为5.42～7.43，在兼顾动力性和经济性的同时，Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.AUTO TIME 65 AUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育 时代汽车 www.cnautotime.com整车的能耗水平。3.1　AMT传动比匹配为了满足电动汽车行驶时各工况的实用要求，两挡AMT变速器的两个挡位速比应满足如下要求：（1）一档传动比要能够使电动汽车达到最大爬坡性能，同时也考虑到电机的效率。（2）二挡传动比能够使电动汽车适应高速行车的需要。一挡传动比i1应满足一下式（4）要求：≥mgf cosαmax+r+mg Tmaxi1i0ηCDAυ2f21.15sinαmax （4）式中：i0：车辆主减速器速比电动汽车在有一定坡度的路面行驶时，车速至少要在20km/h匀速行驶，因此汽车在一挡时的车速ve1要不小于20km/h，因此一档传动比还应满足式（5）。20≤ve10.377neri1i0 （5）为了避免车辆打滑，还要电动汽车还应满足附着条件（6）的要求i1i0≤mgrφTmaxη （6）由以上公式计算得出i1i0取值14.64。二挡传动比i2要满足最高车速既公式（7）的要求：υmax=0.377nmaxri2i0 （7）通过计算得出i2i0=8.76。在第2节中主减速器的速比选用i0为6，所以i1=2.44， i2=1.46。3.2　换挡规律匹配在AVL Cruise软件中，用户可以在换挡模块中定义换挡规律来完成对AMT变速器换挡过程的控制。换挡规律的参数设置如图2所示。3.3　搭载AMT变速器电动汽车模型建立在AVL Cruise软件中，建立电机、电池等核心部件与2.1节相同的电动汽车模型，并在模型中添加AMT模块和AMT控制模块，同时将控制信号按要求重新连接，建立完成的模型如图3所示。3.4　搭载AMT变速器的电动汽车仿真计算及结果搭载AMT变速器电动汽车的仿真计算采用与固定速比减速器电动汽车相同工况进行仿真计算，其仿真结果如下：图1　搭载固定速比减速器电动汽车模型

图2　AMT换挡参数变速器传动比选择6.015。根据需要以及兼顾电动汽车的经济性和动力性并为了减少计算中的客观因素的影响，所以最终确定传动比为6。2.2　固定速比减速器电动汽车仿真计算及结果本文主要是为了对比搭载固定速比减速器和搭载AMT变速器的电动汽车的动力性能和经济性能差别，同时对模型进行NEDC循环工况进行仿真，来得到该电动汽车的百公里耗电量、最高车速、加速时间以及爬坡。其仿真分析结果如下：（1）该电动汽车的最高车速可以达到128km/h；该电动车在满载条件下的最大爬坡为29.70%；（2）该电动车0-50km/h和50-80km/h加速时间分别为6.74s和4.15s；（3）该电动汽车在ENDC工况下百公里耗电量为16.2kwh/100km；60km/h等速工况的百公里耗电量为13.32kwh/100km。3　搭载AMT变速器电动车模型相对于固定速比减速器电动汽车，匹配两挡AMT可以更好的发挥出纯电动汽车的优势。由于两挡变速器可以使车辆在低速时具有较高的转矩，降低工况对电机最高转速的要求，发挥电机更加高效的工作状态，在保证整车能耗的前提下，改善

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项目固定速比减速器AMT变速器结果对比最高车速Km/h128185提高44.53%最大爬坡度29.70%46.50%提高56.57%0-50km/h加速时间s6.742.65减少60.68%50-80km/h加速时间s4.153.68减少11.33%NEDC百公里耗电量kWh/100km16.2013.31降低17.84%60km/h百公里耗电量kWh/100km13.3210.82降低18.77%（1）该电动汽车的最高车速可以达到185km/h；该电动车在满载条件下的最大爬坡为46.50%；（2）该电动车0-50km/h和50-80km/h加速时间分别为2.658s和3.68s；（3）该电动汽车在ENDC工况下百公里耗电量为13.31kwh/100km；60km/h等速工况的百公里耗电量为10.82kwh/100km。3.5　搭载AMT与固定速比减速器电动汽车的仿真结果对比分析本文将搭载固定速比减速器和搭载AMT变速器的电动汽车仿真结果放在一起进行对比分析，其结果如表3所示。通过对比发现，与搭载固定速比减速器的电动车相比，电动汽车的最高车速提高了44.53%，0-50km/h和50-80km/h加速时间分别降低了60.68%和11.33%，NEDC循环工况的百公里耗电量降低了17.84%，60km/h等速工况的百公里耗电量降低了18.77%。因此，搭载AMT变速器的电动汽车不管是在动力性能方面还是经济性方面均比搭载固定速比减速器的电动车表现要好。4　结论本文针对某款电动汽车分别对搭载固定速比减速器和搭载AMT变速器进行仿真分析。并将两个仿真结果进行对比，结果显示，与搭载固定速比减速器电动汽车相比，搭载两档AMT变速器电动汽车在动力性和经济性方面均表现较好，电动汽车的最高车速提高了44.53%，0-50km/h和50-80km/h加速时间分别降低了60.68%和11.33%，NEDC循环工况的百公里耗电量降低了17.84%，60km/h等速工况的百公里耗电量降低了18.77%。因此，搭载ATM变速器的电动汽车确实可以降低电动汽车的能耗，可以充分发挥电机的性能，增加电机在高效率状态下工作的几率。搭载AMT变速器可以提高电动汽车的各项性能。安阳工学院青年基金（QJJ2018005）参考文献：[1]伍赛特.汽车节能减排技术研究及展望[J].应用能源技术，2019（07）：29-3[2]孙振勇.电动汽车技术进展和发展趋势[J].南方农机，2018，49（18）：113.[3]张美迪.电动汽车电池的现状及发展趋势[J].内燃机与配件，2019（15）：230-231.[4]张友龙，袁文强，芮凯，朱成燕.纯电动汽车动力电池技术研究[J].汽车实用技术，2018（17）：19-22.[5]张亚萍，罗钿，李彦晶.增程式电动汽车动力传动系统设计与仿真[J].制造业自动化，2019，41（08）：91-94.[6]朱晓慧. 纯电动汽车传动系统多档化对整车性能影响的研究[D].合肥工业大学，2016.[7]王小军，蔡源春，周云山，高帅.自动变速器匹配对纯电动汽车能耗影响的研究[J].汽车工程，2014，36（07）：871-878.[8]王雪敏. 纯电动汽车专用两档自动变速器参数匹配设计及优化[D].

重庆大学，2016.图3　搭载AMT变速器的电动车模型

表3　搭载速比减速和AMT变速仿真结果对比

作者简介吕掌权： （1989.10—），安阳工学院 助教 硕士研究生 车身结构设计和优化、电动汽车。Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.

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基于CRUISE的小型纯电动汽车动力匹配仿真及参数研究

基于CRUISE的小型纯电动汽车动力匹配仿真及参数研究

第５５卷第２期　Ｖ０１．５５　Ｎｏ．２　农业装备与车辆工程　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　２０１７年２月　Ｆｅｂｒｕａｒｖ　２０１７　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—３１４２．２０１７．０２．００１　

基于ＣＲＵＩＳＥ的小型纯电动汽车　

动力匹配仿真及参数研究　

毛征宇　，吕欣　，蔡志华１，２　

（１．４１１２０１湖南省湘潭市湖南科技大学机电工程学院；　２．４１００８２湖南省长沙市湖南大学车身先进设计制造国家重点实验室）　

［摘要］选取某款小型燃油汽车为原型，根据该车主要技术参数和纯电动汽车设计要求，从理论上对纯电动汽车　的电机和电池主要参数以及传动比进行匹配计算。运用ＣＲＵＩＳＥ软件建立纯电动汽车整车模型，并对其动力性　与经济性进行仿真分析。仿真结果验证了动力匹配结果的正确性和仿真模型的有效性。最后运用矩阵计算模式　分析了整车质量和轮胎半径对整车性能的影响，结果表明，减重和增大轮胎半径可以提高整车经济性和相应的　动力性。为后续进一步的研究工作奠定了基础。　［关键词］ＣＲＵＩＳＥ；动力匹配仿真；纯电动汽车；矩阵计算　［中圈分类号】Ｕ４６９．７２　［文献标志码］Ａ　［文章编号】１６７３—３１４２（２０１７）０２—０００１—０５　

Ｐｏｗｅｒ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　

Ｓｍａｌｌ　Ｐｕｒｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｄｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＲＵＩＳＥ　Ｍａｏ　Ｚｈｅｎｇｙｕ　，ＬＯ　Ｘｉｎ　，Ｃａｉ　Ｚｈｉｈｕａ　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ　Ｃｉｔｙ，Ｈｕｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　４１　１２０１，Ｃｈｉｎａ；　Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｓｅｄｙ，Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　Ｃｉｔｙ，Ｈｕｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　４１００８２，Ｃｈｉｎａ　［Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａ　ｓｍａｌｌ　ｆｕｅｌ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｗ鹊ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｒ　ａｎｄ　ｐｕｒｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｕｒｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃａｒ　ｍｏｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓ—　ｍｉｓｓｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ａｒｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ　ｍａｔｃｈ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｎ，ａ　ｐｕｒｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＣＲＵＩＳＥ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｄｏｎｅ　ｏｎ　ｉｔｓ　ｐｏｗｅｒ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｖｅｒｉｆｙ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｍａｔｃｈ－　ｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｖａｌｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ１．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｇｒｏｓｓ　ｗｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｒａｄｉｕｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒ－　ｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｌａｙｓ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ．　［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］ＣＲＵＩＳＥ；ｐｏｗｅｒ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｐｕｒｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ；ｍａｔｒｉｘ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　

基于Fluent的电动汽车空调匹配及仿真分析

基于Fluent的电动汽车空调匹配及仿真分析

武汉理工大学

硕士学位论文

基于Fluent的电动汽车空调匹配及仿真分析

姓名：宋海洋

申请学位级别：硕士

专业：车辆工程

指导教师：乐玉汉

201205摘要

全球气候变暖、环境污染以及石油价格居高不下等问题日益严重，燃油汽车

是环境污染和能源消耗的罪魁祸首之一。而电动汽车与燃油汽车相比，具有无污

染、噪声低以及节能的特点。因此，各大汽车企业均将节能环保电动汽车当作未

来汽车发展的方向。为了给驾乘人员提供舒适的乘车环境，空调系统是汽车必不

可少的装置之一。而电动汽车的电池容量有限，在满足汽车空调性能要求的情况

下，应尽可能的降低空调系统的能耗。因此，拥有高效节能的电动汽车空调系统

对电动汽车来说是非常重要的。

本文基于ＫＫ电动汽车项目，对ＫＫ电动汽车空调系统进行了研究。首先，

根据ＫＫ电动汽车的热负荷特点建立热负荷模型，然后根据热负荷模型和电动汽

车车体结构参数，并采用稳态传热理论对ＫＫ电动汽车的制冷负荷和制热负荷进

行合理的计算。通过对电动汽车空调系统解决方案的分析，确定独立式电动压缩

机空调制冷和电加热取暖的方案，同时也确定了空调系统主要部件的型式。随后，

根据空调系统的使用工况确定空调系统制冷循环系统的热力循环压焓图，并对空

调系统的压缩机等主要部件进行理论的计算与匹配。最后，本文应用ＣＦＤ软件，

以ＫＫ电动汽车车室内的空气为研究对象，分析电动汽车车室内空气的流动与传

热，并以计算流体力学为理论基础采用ＲＮＧＫ一￡数学模型对ＫＫ电动汽车空调

车室进行温度场和速度场数值模拟计算，根据计算结果来评价空调系统的制冷和

取暖效果。

关键词：电动汽车，空调系统，参数匹配，数值模拟Ａｂｓｔｒａｃｔ

ｎｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇ．ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｏｉｌｐｒｉｃｅｓａｒｅｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ．Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｃｕｌｐｒｉｔｓｔｈａｔｃａｕｓｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｈａｖｅｍｏｒｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｎｏｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｌｏｗｎｏｉｓｅａｎｄｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ．Ｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅａｓｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓａｎｅｃｅｓｓａｒｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｈａｔｐｒｏｖｉｄｉｎｇｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅｄｒｉｖｉｎｇａｎｄｒｉｄｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ．Ａｓｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｂａｔｔｅｒｙｃａｐａｃｉｔｙｉｓｌｉｍｉｔｅｄ，ＳＯｔｈｅｍｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｈｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗｈｅｎｉｔｉｓｂｅｉｎｇｕｓｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｔｏｈａｖｅａｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｉｓＰａｐｅｒｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＫＫｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｍｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．ＦｉｒｓｔｏｆａｌＬａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｈｅａｔｌｏａｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＫＫｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｉｔｂｕｉｌｔｔｈｅｈｅａｔｌｏａｄｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｈｅａｔｌｏａｄｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｂｏｄｖｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔｅａｄｙｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｏｒｙ，ｉｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅＣｏｏｌｉｎｇｌｏａｄａｎｄｈｅａｔｉｎｇ１０ａｄｏｆＫＫｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｉｔａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒＳｃｏｏｌｉｎｇｍｏｄｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｒｎａｓｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＭｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｒｎ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｅｎｔｈａｌｐｙｆｉｇｕｒｅｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｓｙｓｔｅｍ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ，ｉｔｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｍａｔｃｈｅｄｔｈｅｍａｉｎｐａｒｔｓｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆｔｈｅＣＦＤｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｉｓＰａｐｅｒｔｏｏｋｔｈｅＫＫＥｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｉｎｄｏｏｒａｉｒａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｉｅｃｔ，ｉｔａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｆｉｎｄｏｏｒａｉｒ．Ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓｔｈｅｏｒｙ，ｉｔｕｓｅｄｔｈｅＲＮＧｌｃ：－ｓＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｔｏｓｉｍｕｌａｔｅＫＫＥｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ。ｔｈｉｓＰａｐｅｒｅｖａｌｕａｔｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎａｎｄｈｅａｔｉｎｇ．

基于Cruise的电动汽车仿真分析

基于Cruise的电动汽车仿真分析

3

10.16638/ki.1671-7988.2018.21.002

基于Cruise的电动汽车仿真分析

任田园，宋伟萍，冯乾隆，邵攀登

（长安大学汽车学院，陕西 西安 710064）

摘 要：面对全球能源危机和环境污染问题，世界各国都积极探索解决途径，汽车产业作为重要的能源消费产业，

应该在节能减排方面发挥重要作用。电动汽车在解决环境污染和能源短缺等问题方面具有极大优势，故应大力推动

电动汽车的发展。文章设计一款纯电动物流车，通过动力总成匹配得到动力系统关键部件的基本参数。基于Cruise

仿真软件，输入各部件参数后依此建立各部件间的机械连接、电气连接和信号连接，最终搭建整车模型。设置任务

参数后，在NEDC工况下完成动力性仿真实验。仿真结果验证了模型的正确性和设计的可行性。

关键词：电动汽车；Cruise；参数匹配；仿真分析

中图分类号：U469.72 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)21-03-02

Simulation and Analysis of Electric Vehicle based on Cruise

Ren Tianyuan, Song Weiping, Feng Qianlong, Shao Pandeng

( School of automotive engineering, Chang’an University, Shaanxi Xi’an 710064 )

Abstract: Facing the global energy crisis and environmental pollution problems, all countries in the world are actively

exploring solutions. As an important energy consumption industry, the automobile industry should play an important role in

基于Cruise的电动汽车匹配AMT变速器仿真分析

基于Cruise的电动汽车匹配AMT变速器仿真分析

基于Cruise的电动汽车匹配AMT变速器仿真分析

作者：吕掌权 唐丽萍

来源：《时代汽车》2019年第16期

摘 要：大部分电动汽车采用固定速比减速器，该减速器对电机的转速及转矩性能要求较高，电机的利用效率较低。而AMT变速器有能耗低、对电机要求低等优点。因此，本文针对某款电动汽车，分别搭载固定速比减速器和AMT两档变速器进行动力性和经济性能仿真分析，结果显示，搭载AMT两档变速器的电动汽车在动力性和经济性方面均表现较好。

关键词：CRUISE;电动汽车;AMT

近年来由于国民对环境的日益重视以及国家对电动汽车的大力扶植，促进了电动汽车行业的快速发展。但是电动汽车的缺点续航里程不足、使用寿命短、能耗高等问题日益突出[1-2]。对于电动车缺点问题的解决办法有两种，一是依赖于电池技术的突破创新，二是整车传动系统的改善。目前对电动汽车电池技术的研究相对较多[3-4]，而对传动系统的研究相对较少，而传统系统的改善可以有效提高电动汽车的动力性和经济性[5]。日前绝大部分电动汽车使用结构简单、成本低的固定传动比减速器。该减速器对电机的转速及转矩特性要求较高，电机效率相对较低[6]。与采用固定速比的纯电动汽车相比，采用ATM变速器的电动汽车有能耗低、對电机的要求低等优点，这可以充分发挥电机的性能，避免电机持续在高转速下的工作状态[7-8]。从而提高电动汽车的各项性能。因此，本文针对某电动汽车，在保持原其核心部件不变的前提下，分别搭载固定速比减速器和AMT变速器，并分别对整车动力性能各参数进行匹配仿真计算，并在NEDC循环工况下对比固定传动比减速器电动汽车和搭载AMT速器电动汽车的动力性和经济性仿真。

1 整车技术参数

本文以某电动车为研究对象，建立电动汽车的整车动力学模型，该电动汽车的整车基本性能参数和整车动力性能参数分别如表1和表2所示。