整車模型的建立與仿真案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18554整車模型的建立與仿真案例綜述 1138481.1計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn) 1113291.2Cruise軟件簡(jiǎn)介 2160421.通過(guò)仿真可以快速的分析整車的性能，為車輛的研發(fā)提供方向。 2212343.可用于汽車控制策略的開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率，縮短開(kāi)發(fā)流程。 2299561.3Crusie整車模型搭建仿真流程 2280941.4整車模型的搭建 3132371.5整車主要模塊的建立與參數(shù)設(shè)置 4108973.5.1整車模塊 582283.5.3其他零部件的建立 9214091.6計(jì)算任務(wù)的設(shè)置 11216261)最高車速計(jì)算 11143832)加速性能分析 12291243)爬坡性能仿真任務(wù)設(shè)置 1242511.7仿真結(jié)果分析 1292781)最高車速 12245892)最大爬坡度 13130343)加速性能 13102804)整車經(jīng)濟(jì)性分析 14155791.8模型驗(yàn)證 15隨著計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，計(jì)算仿真建模在機(jī)械和汽車領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Ilimbetov</Author><Year>2015</Year><RecNum>209</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[26]</style></DisplayText><record><rec-number>209</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1649294094">209</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Ilimbetov,R.Yu</author><author>Popov,V.V.</author><author>Vozmilov,A.G.</author></authors></contributors><titles><title>ComparativeAnalysisof“NGTU–Electro”ElectricCarMovementProcessesModelinginMATLABSimulinkandAVLCruiseSoftware</title><secondary-title>ProcediaEngineering</secondary-title></titles><periodical><full-title>ProcediaEngineering</full-title></periodical><pages>879-885</pages><volume>129</volume><section>879</section><dates><year>2015</year></dates><isbn>18777058</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/eng.2015.12.117</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[26]。目前計(jì)算機(jī)仿真建模的方法有很多種，目前主流的是借助一款軟件或多款軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，從而得到目標(biāo)函數(shù)的結(jié)果ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Wu</Author><Year>2017</Year><RecNum>206</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[27]</style></DisplayText><record><rec-number>206</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1649294075">206</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Wu,Guang</author><author>Dong,Zuomin</author></authors></contributors><titles><title>Design,analysisandmodelingofanovelhybridpowertrainsystembasedonhybridizedautomatedmanualtransmission</title><secondary-title>MechanicalSystemsandSignalProcessing</secondary-title></titles><periodical><full-title>MechanicalSystemsandSignalProcessing</full-title></periodical><pages>688-705</pages><volume>93</volume><section>688</section><dates><year>2017</year></dates><isbn>08883270</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.ymssp.2016.12.029</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[27]。本章主要是借助Cruise軟件搭建整車模型，對(duì)相關(guān)的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)進(jìn)行仿真分析，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)在研究整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性時(shí)，整車模型和計(jì)算任務(wù)的精確仿真是必不可少的部分。計(jì)算機(jī)仿真在整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化方面可以為研究方向提供有力的依據(jù)，其可以預(yù)測(cè)整車某些參數(shù)變化時(shí)對(duì)汽車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性方面的影響ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Mahmud</Author><Year>2016</Year><RecNum>233</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[28]</style></DisplayText><record><rec-number>233</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1651308734">233</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Mahmud,Khizir</author><author>Town,GrahamE.</author></authors></contributors><titles><title>Areviewofcomputertoolsformodelingelectricvehicleenergyrequirementsandtheirimpactonpowerdistributionnetworks</title><secondary-title>AppliedEnergy</secondary-title></titles><periodical><full-title>AppliedEnergy</full-title></periodical><pages>337-359</pages><volume>172</volume><section>337</section><dates><year>2016</year></dates><isbn>03062619</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.apenergy.2016.03.100</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[28]。在整車開(kāi)發(fā)時(shí)使用計(jì)算機(jī)仿真可以減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)仿真可以在虛擬環(huán)境中對(duì)多個(gè)汽車組件進(jìn)行研究，從而選擇出最合適的組件及參數(shù)。并且可以通過(guò)對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果，從而進(jìn)行模型的驗(yàn)證，通過(guò)驗(yàn)證后，汽車設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)仿真模型驗(yàn)證傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí)對(duì)汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響。經(jīng)歷幾十年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真在汽車領(lǐng)域已經(jīng)非常成熟，其發(fā)展使得汽車的模型易于驗(yàn)證與仿真。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果盡管與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果略有差異，但此差異較小且可以接受，并且其由于其具有眾多優(yōu)點(diǎn)，例如計(jì)算機(jī)仿真可以呈現(xiàn)更全面的結(jié)果、其靈活性較高、較高的洞察力和可以大幅減少開(kāi)發(fā)的時(shí)間與成本，其在整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性方面已經(jīng)有了分廣泛的應(yīng)用。Cruise軟件簡(jiǎn)介AVLCruise軟件是由AVLList開(kāi)發(fā)的一款卓越的仿真軟件，其在分析整車的動(dòng)力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性能、制動(dòng)性能和排放性能方面有突出的表現(xiàn)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Bin</Author><Year>2018</Year><RecNum>217</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[29]</style></DisplayText><record><rec-number>217</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1649295015">217</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Bin,Guo</author><author>Hong,Chen</author><author>Dafeng,Song</author></authors></contributors><titles><title>ResearchonFastMatchingMethodofPowerSystemParametersofParallelHybridElectricVehicles</title><secondary-title>IFAC-PapersOnLine</secondary-title></titles><periodical><full-title>IFAC-PapersOnLine</full-title></periodical><pages>11-14</pages><volume>51</volume><number>31</number><keywords><keyword>ParallelHybrid</keyword><keyword>ElectricVehicle</keyword><keyword>PowerSystem</keyword><keyword>Parametermatching</keyword><keyword>Engine</keyword></keywords><dates><year>2018</year><pub-dates><date>2018/01/01/</date></pub-dates></dates><isbn>2405-8963</isbn><urls><related-urls><url>/science/article/pii/S2405896318324649</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>/10.1016/j.ifacol.2018.10.003</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[29]，AVLCRUISE使用圖形用戶界面(GUI)允許用戶構(gòu)建自己的車輛模型，修改AVLCruise提供的基本模型，其靈活的模塊化理念使使用者在建立整車模型的過(guò)程變得簡(jiǎn)單，便于操作ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Briggs</Author><Year>2017</Year><RecNum>231</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[30]</style></DisplayText><record><rec-number>231</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1651308711">231</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Briggs,Ian</author><author>Murtagh,Martin</author><author>Kee,Robert</author><author>McCulloug,Geoffrey</author><author>Douglas,Roy</author></authors></contributors><titles><title>Sustainablenon-automotivevehicles:Thesimulationchallenges</title><secondary-title>RenewableandSustainableEnergyReviews</secondary-title></titles><periodical><full-title>RenewableandSustainableEnergyReviews</full-title></periodical><pages>840-851</pages><volume>68</volume><section>840</section><dates><year>2017</year></dates><isbn>13640321</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1016/j.rser.2016.02.018</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[30]，CRUISE能夠提供有關(guān)單個(gè)動(dòng)力總成部件和整體車輛性能的詳細(xì)而準(zhǔn)確的結(jié)果，它還具有復(fù)雜算法求解器使得在仿真過(guò)程中能夠快速準(zhǔn)確的求出結(jié)果。Cruise軟件的主要功能有ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李濤</Author><Year>2016</Year><RecNum>191</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[14]</style></DisplayText><record><rec-number>191</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1645975369">191</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>李濤</author></authors><tertiary-authors><author>劉曉婷,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>基于AVLCRUISE的混合動(dòng)力客車動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性仿真研究</title></titles><keywords><keyword>混合動(dòng)力客車</keyword><keyword>動(dòng)力性</keyword><keyword>經(jīng)濟(jì)性</keyword><keyword>建模仿真</keyword></keywords><dates><year>2016</year></dates><publisher>長(zhǎng)安大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[14]：1.通過(guò)仿真可以快速的分析整車的性能，為車輛的研發(fā)提供方向。2.可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的車輛性能指標(biāo)對(duì)模型參數(shù)快速優(yōu)化組合，并對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配。3.可用于汽車控制策略的開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率，縮短開(kāi)發(fā)流程。Crusie整車模型搭建仿真流程基于AVLCruise建模仿真流程如圖3.1所示，其包含如下步驟ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Jianwei</Author><Year>2020</Year><RecNum>218</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[31]</style></DisplayText><record><rec-number>218</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1649300635">218</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Jianwei,Ma</author></authors></contributors><auth-address>XingtaiPolytechnicCollege,DepartmentofAutomobileEngineering,Hebei,China</auth-address><titles><title>AparametermatchingstudyforpowersystemofelectricsweepingvehiclebasedonAVLCRUISE</title><secondary-title>InternationalJournalofElectricandHybridVehicles</secondary-title><tertiary-title>Int.J.Electr.HybridVeh.(Switzerland)</tertiary-title></titles><periodical><full-title>InternationalJournalofElectricandHybridVehicles</full-title></periodical><pages>144-57</pages><volume>12</volume><number>2</number><keywords><keyword>batterypoweredvehicles</keyword><keyword>designengineering</keyword><keyword>energyconsumption</keyword><keyword>gears</keyword><keyword>motordrives</keyword><keyword>powerengineeringcomputing</keyword><keyword>powertransmission(mechanical)</keyword><keyword>publicutilities</keyword><keyword>vehicledynamics</keyword></keywords><dates><year>2020</year><pub-dates><date>/</date></pub-dates></dates><pub-location>Switzerland</pub-location><publisher>InderscienceEnterprises</publisher><isbn>1751-4088</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[31]：1.確定所需模塊：將所需模塊從組件庫(kù)拖入建模界面，并將相應(yīng)參數(shù)輸入模塊內(nèi)。2.建立機(jī)械連接：將具有動(dòng)力傳遞的相關(guān)模塊進(jìn)行連接。3.建立信號(hào)連接：根據(jù)各部件之間的信號(hào)傳遞關(guān)系建立信號(hào)連接4.設(shè)定計(jì)算任務(wù)：根據(jù)所需分析的車輛性能建立計(jì)算任務(wù)。5.模型的計(jì)算和結(jié)果后處理。圖3.1Cruise仿真分析流程整車模型的搭建Cruise軟件內(nèi)部提供大量的模型案例，在進(jìn)行整車建模時(shí)一方面可以通過(guò)在提供的現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行更改，一方面也可以根據(jù)機(jī)械連接和信號(hào)連接進(jìn)行模型搭建ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉博</Author><Year>2021</Year><RecNum>195</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[19]</style></DisplayText><record><rec-number>195</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1645976632">195</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>劉博</author></authors><tertiary-authors><author>盧曉暉,</author><author>孫鵬遠(yuǎn),</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配及優(yōu)化研究</title></titles><keywords><keyword>傳動(dòng)系優(yōu)化</keyword><keyword>建模仿真</keyword><keyword>模擬退火算法</keyword><keyword>速比優(yōu)化</keyword><keyword>換擋規(guī)律</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><publisher>長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><electronic-resource-num>10.27805/ki.gccgy.2021.000640</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[19]。在自己搭建整車模型的過(guò)程中，可以先在Cruise的模塊庫(kù)中，選擇自己所需要的模塊，如圖3.2所示，分別有整車、離合器、變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、輪胎、制動(dòng)器等相關(guān)模塊ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>肖波</Author><Year>2020</Year><RecNum>152</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[32]</style></DisplayText><record><rec-number>152</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1640739649">152</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>肖波</author><author>徐磊</author><author>袁進(jìn)</author></authors></contributors><auth-address>三一集團(tuán)有限公司;</auth-address><titles><title>基于Cruise的整車動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化分析</title><secondary-title>汽車實(shí)用技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>汽車實(shí)用技術(shù)</full-title></periodical><pages>92-95</pages><volume>45</volume><number>24</number><keywords><keyword>載貨車</keyword><keyword>Cruise仿真</keyword><keyword>動(dòng)力性</keyword><keyword>經(jīng)濟(jì)性</keyword><keyword>試驗(yàn)驗(yàn)證</keyword></keywords><dates><year>2020</year></dates><isbn>1671-7988</isbn><call-num>61-1394/TH</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.16638/ki.1671-7988.2020.24.031</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[32]，將其拖拽到建模去，進(jìn)行機(jī)械連接和信號(hào)連接，之后根據(jù)設(shè)定的相關(guān)參數(shù)輸入至各個(gè)模塊，并進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，即可完成整車模型的建立。如圖3.3所示為整車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化而搭建的整車模型。圖3.2Cruise模塊庫(kù)圖3.3整車模型在仿真過(guò)程中，除機(jī)械連接外，信號(hào)連接在整車模型中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其主要是連接相關(guān)模塊之間的控制信號(hào)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>孫亞琨</Author><Year>2021</Year><RecNum>153</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[33]</style></DisplayText><record><rec-number>153</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1640739663">153</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>孫亞琨</author><author>王長(zhǎng)明</author><author>王天標(biāo)</author><author>李鑫旸</author></authors></contributors><auth-address>山東輕工職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系;山東唐駿歐鈴汽車制造有限公司汽車研究院;</auth-address><titles><title>基于CRUISE軟件某燃油車動(dòng)力系統(tǒng)建模與匹配</title><secondary-title>汽車實(shí)用技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>汽車實(shí)用技術(shù)</full-title></periodical><pages>40-42+45</pages><volume>46</volume><number>01</number><keywords><keyword>傳動(dòng)系</keyword><keyword>動(dòng)力匹配</keyword><keyword>動(dòng)力性</keyword><keyword>經(jīng)濟(jì)性</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>1671-7988</isbn><call-num>61-1394/TH</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.16638/ki.1671-7988.2021.01.013</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[33]。與機(jī)械連接相比，信號(hào)連接相對(duì)更為困難，需完全掌握整車各部件的控制關(guān)系以及相關(guān)的能量關(guān)系，才可以準(zhǔn)確完成。信號(hào)連接包括如圖所示四個(gè)部分，分別為需求信號(hào)模型、輸入信號(hào)、連接路徑及信號(hào)輸出ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>孫國(guó)慶</Author><Year>2020</Year><RecNum>147</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[34]</style></DisplayText><record><rec-number>147</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1640739465">147</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>孫國(guó)慶</author><author>葉硼林</author><author>余翔宇</author><author>丁遠(yuǎn)濤</author></authors></contributors><auth-address>東風(fēng)特種裝備事業(yè)部(東風(fēng)越野車有限公司);</auth-address><titles><title>純電動(dòng)商用車動(dòng)力系統(tǒng)選型及其基于Cruise的動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性仿真</title><secondary-title>汽車實(shí)用技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>汽車實(shí)用技術(shù)</full-title></periodical><pages>11-14+22</pages><number>05</number><keywords><keyword>EV</keyword><keyword>純電動(dòng)商用車</keyword><keyword>動(dòng)力匹配</keyword><keyword>Cruise</keyword><keyword>動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性</keyword></keywords><dates><year>2020</year></dates><isbn>1671-7988</isbn><call-num>61-1394/TH</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.16638/ki.1671-7988.2020.05.004</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[34]。信號(hào)連接是Cruise用于控制整車的關(guān)鍵部分，一方面可以采用Cruise內(nèi)部的默認(rèn)設(shè)置，也可以采用自行設(shè)計(jì)的外部程序提供的信號(hào)。如圖3.4所示為本次設(shè)計(jì)的信號(hào)連接。圖3.4信號(hào)連接整車主要模塊的建立與參數(shù)設(shè)置分析結(jié)果是否精確，很大程度上取決于參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置的正確與否將很大程度上影響仿真結(jié)果的精確性，只有在參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確情況下才可以使整車的仿真結(jié)果更趨近于實(shí)際，具有可信度。整車相關(guān)參數(shù)如表3-1和表3-2所示。表2-1發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)名稱數(shù)值最大功率P最大轉(zhuǎn)矩T限定極限轉(zhuǎn)速n變速器各檔傳動(dòng)比一檔：i1二擋：i2三擋：i3四擋：i4五檔：i5倒檔：R=4.22主減速器傳動(dòng)比i表2-2整車參數(shù)名稱數(shù)值長(zhǎng)*寬*高(mm)5341×1885×1805前/后輪距(mm)1580/1580整備質(zhì)量(kg)m滿載質(zhì)量(kg)m軸距(mm)3230前軸荷(kg)1130后軸荷(kg)850輪胎摩擦系數(shù)(kgμ總傳動(dòng)效率η=0.88空氣阻力系數(shù)C迎風(fēng)面積(2.737靜態(tài)滾動(dòng)半徑(mm)r動(dòng)態(tài)滾動(dòng)半徑(mm)r3.5.1整車模塊整車建模完成后，就需對(duì)整車的參數(shù)進(jìn)行輸入。整車模塊是仿真模型中至關(guān)重要的組成部分，其中包含整車中的眾多重要參數(shù)，其中包括和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的油箱容積、發(fā)動(dòng)機(jī)與環(huán)境的壓差及溫差，整車尺寸參數(shù)相關(guān)的鉸接點(diǎn)距前軸的距離、軸距、臺(tái)架試驗(yàn)固定點(diǎn)到地面的垂直距離、以及在不同載荷狀態(tài)下的重心到前軸的水平距離、重心高度、鉸接點(diǎn)高度、前后軸的輪胎充氣壓力等重要參數(shù)，除此之外還有整車的整備質(zhì)量及滿載質(zhì)量和影響空氣阻力的相關(guān)參數(shù)，迎風(fēng)面積、風(fēng)阻系數(shù)及前后軸的升力系數(shù)等參數(shù)。整車模塊的輸入?yún)?shù)的界面如圖3.5所示，具體參數(shù)如表3-3所示。表3-3整車模塊關(guān)鍵參數(shù)名稱數(shù)值油箱容積(0.058軸距(mm)3230臺(tái)架試驗(yàn)固定點(diǎn)到地面垂直距離(mm)100整備質(zhì)量(kg)1980滿載質(zhì)量(kg)2800迎風(fēng)面積(2.737風(fēng)阻系數(shù)0.4圖3.5整車模塊輸入?yún)?shù)界面同時(shí)在整車模塊的特性界面中還提供了六種阻力模型，分別是理論阻力模型、參考車輛阻力方程、參考車輛阻力曲線、非參考車輛阻力方程、非參考車輛阻力方程（EU97/77）、以及非參考車輛阻力曲線。本次設(shè)計(jì)選擇的是理論阻力模型，其主要是在車輛的模塊中和輪胎的模塊中定義了風(fēng)阻和滾動(dòng)阻力，車輛的阻力為二者之和。圖3.6為整車模塊的特性界面。圖3.6整車模塊特性界面.3.5.2發(fā)動(dòng)機(jī)模塊Cruise模塊庫(kù)內(nèi)有4款發(fā)動(dòng)機(jī)類型其中包括普通發(fā)動(dòng)機(jī)（Engine）、Boost發(fā)動(dòng)機(jī)（BoostEngine）、斷缸熄火發(fā)動(dòng)機(jī)（CylinderCut-outEngine）和局部發(fā)動(dòng)機(jī)（PartialEngine）。由于本文所研究車型為4缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，所以本次設(shè)計(jì)采用普通發(fā)動(dòng)機(jī)（Engine）模塊ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>秦波</Author><Year>2018</Year><RecNum>155</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[35]</style></DisplayText><record><rec-number>155</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1640739683">155</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>秦波</author></authors></contributors><auth-address>安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司;</auth-address><titles><title>基于CUISE的某輕卡動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性研究</title><secondary-title>汽車實(shí)用技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>汽車實(shí)用技術(shù)</full-title></periodical><pages>129-131</pages><number>17</number><keywords><keyword>仿真計(jì)算</keyword><keyword>動(dòng)力性</keyword><keyword>經(jīng)濟(jì)性</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><isbn>1671-7988</isbn><call-num>61-1394/TH</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.16638/ki.1671-7988.2018.17.043</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[35]，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)輸入。發(fā)動(dòng)機(jī)是整車模型中必不可少的部件，其在Cruise中建立的相對(duì)困難和復(fù)雜的，且其建模的正確性對(duì)仿真結(jié)果的正確性發(fā)揮這至關(guān)重要的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)模塊主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)類型、排量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、最低最高穩(wěn)定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、燃油的熱值、密度及發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線和萬(wàn)有特性等等。目前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)建模的方法主要包括兩種，分別是試驗(yàn)建模法和理論建模法兩種。其中試驗(yàn)建模法主要是通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)等方法，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行相關(guān)測(cè)試從而得到想要的目標(biāo)數(shù)據(jù)，之后通過(guò)對(duì)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合從而得到發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際數(shù)據(jù)，此方法較為簡(jiǎn)單，且可靠性高，所以目前被廣泛使用。發(fā)動(dòng)機(jī)的理論建模法主要是通過(guò)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)已知參數(shù)并結(jié)合向相關(guān)的理論知識(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的流量和運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行建立，并通過(guò)這些理論模型求解發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出特性。但由于其建立在多種假設(shè)的基礎(chǔ)，所以其精度往往相對(duì)較低。本次整車模型建立過(guò)程中的發(fā)動(dòng)機(jī)模塊的相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)試驗(yàn)建模法測(cè)得。在發(fā)動(dòng)機(jī)建模過(guò)程中將發(fā)動(dòng)機(jī)如表3-4所示的相關(guān)參數(shù)輸入到Cruise中的Engine模塊中如圖2.7所示。并將發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得的萬(wàn)有特性和外特性曲線分別輸入Engine模塊中的EngineMapsBasic和FullLoadCharacteristic選項(xiàng)卡中，如圖3.8和圖3.9所示。表3-4發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)燃料類型進(jìn)氣類型排量(ml)工作溫度(℃)氣缸數(shù)沖程數(shù)怠速轉(zhuǎn)速(r/min)最高轉(zhuǎn)速(r/min)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(g*m響應(yīng)時(shí)間(s)柴油渦輪增壓2771804475040000.1340.1圖3.7發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)圖3.8發(fā)動(dòng)外特性曲線圖3.9發(fā)動(dòng)機(jī)三維Map圖3.5.3其他零部件的建立其他的部件模型主要包括車輪、制動(dòng)器、離合器、主減速器、差速器等等模塊，每一個(gè)模塊在整車模型的仿真過(guò)程中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。接下來(lái)是本文對(duì)這些模塊的建模過(guò)程的介紹。變速器模塊汽車在工作過(guò)程中，變速器需根據(jù)駕駛員的判斷和實(shí)際的路況進(jìn)行換擋，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪實(shí)際的行駛速度相協(xié)調(diào)，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳區(qū)域，充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能，其在整車動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性方面起著重要的作用，可以對(duì)整車性能指標(biāo)產(chǎn)生重要影響，如最高車速、最大加速度、最大爬坡度以及燃油消耗量等等。Cruise軟件中變速器模塊的參數(shù)主要如表2-5所示，其中包括擋位、傳動(dòng)比、輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、輸入軸齒輪齒數(shù)、輸入軸齒輪齒數(shù)，并且鑒于有諸多因素影響傳動(dòng)效率，所以在變速器模塊中將傳動(dòng)效率設(shè)置為常數(shù)。表3-5變速器輸入?yún)?shù)擋位傳動(dòng)比輸入轉(zhuǎn)動(dòng)慣量輸出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量輸入齒數(shù)輸出齒數(shù)14.1790.00150.00510041722.330.00150.00510023331.4360.00150.00525035941.00.00150.005101050.8380.00150.005500419主減速器模塊汽車中的主減速器不僅具有減速增扭的功能，同時(shí)起著改變動(dòng)力傳輸方向的功能ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>廖武</Author><Year>2018</Year><RecNum>227</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[36]</style></DisplayText><record><rec-number>227</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1649315659">227</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">廖武</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">張永康</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">安徽江淮汽車技術(shù)中心乘用車研究院底盤設(shè)計(jì)部</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">一種汽車主減速器傳動(dòng)比選擇方法</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">汽車實(shí)用技術(shù)</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>汽車實(shí)用技術(shù)</full-title></periodical><pages>92-93</pages><number>15</number><keywords><keyword>主減速器</keyword><keyword>傳動(dòng)比</keyword><keyword>動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性</keyword></keywords><dates><year>2018</year></dates><isbn>1671-7988</isbn><call-num>61-1394/TH</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.16638/ki.1671-7988.2018.15.034</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[36]。目前車輛中有許多采用前置后驅(qū)，在變速器和主減速器之間通過(guò)傳動(dòng)軸進(jìn)行連接。主減速器傳動(dòng)比的選取對(duì)汽車的性能具有較大的影響。本次車輛優(yōu)化前的主減速器傳動(dòng)比為3.9，傳動(dòng)效率為0.85，其他參數(shù)采用系統(tǒng)的默認(rèn)值，通過(guò)輸入這些參數(shù)到Cruise中的主減速器模塊內(nèi)，即可完成主減速器模型的建立。如圖3.10所示。圖3.10Crusie主減速器模型車輪模塊的建立車輪是汽車的重要組成部分，其不僅承載全車質(zhì)量、傳遞牽引力、制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力矩、以及制動(dòng)力矩，同時(shí)可以緩和吸收由于路面不平所產(chǎn)生的震動(dòng)，并且其可以抵抗轉(zhuǎn)彎離心力的側(cè)抗力，及提供方向盤回正時(shí)所需的回正力矩。在Cruise軟件中的輪胎模塊中的輪胎半徑及滾動(dòng)阻力等參數(shù)對(duì)整車性能分析產(chǎn)生著重要的影響。本次設(shè)計(jì)采用的輪胎規(guī)格為235/70R16，其靜態(tài)滾動(dòng)半徑為332mm，動(dòng)態(tài)滾動(dòng)半徑為357mm。滾動(dòng)阻力系數(shù)在仿真過(guò)程中產(chǎn)生著重要的影響，本次車輛采用的滾動(dòng)阻力系數(shù)曲線主要是由廠商提供的數(shù)據(jù)。由于前后輪的在和不同，輪胎氣壓也不同，所以前車輪和后車輪的滾動(dòng)阻力系數(shù)存在差別，如圖3.11和圖3.12所示。圖3.11前輪滾動(dòng)阻力系數(shù)曲線圖3.12后輪滾動(dòng)阻力系數(shù)曲線計(jì)算任務(wù)的設(shè)置整車模型搭建完后對(duì)所需分析目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，目前Crusie仿真軟件內(nèi)部提供了眾多仿真計(jì)算任務(wù)其中包括循環(huán)工況（CycleRun）、爬坡性能分析（ClimbingPerformance）、穩(wěn)態(tài)行駛性能分析（ConstantDrive）、全負(fù)荷加速性能計(jì)算（FullLoadAcieration）、最大牽引力計(jì)算（MaximumTractionForce）、循環(huán)行駛工況（Cruising）以及制動(dòng)/滑行/反托性能分析（Break/Coast/Thrust）ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>孫亞琨</Author><Year>2021</Year><RecNum>153</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[33]</style></DisplayText><record><rec-number>153</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1640739663">153</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>孫亞琨</author><author>王長(zhǎng)明</author><author>王天標(biāo)</author><author>李鑫旸</author></authors></contributors><auth-address>山東輕工職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系;山東唐駿歐鈴汽車制造有限公司汽車研究院;</auth-address><titles><title>基于CRUISE軟件某燃油車動(dòng)力系統(tǒng)建模與匹配</title><secondary-title>汽車實(shí)用技術(shù)</secondary-title></titles><periodical><full-title>汽車實(shí)用技術(shù)</full-title></periodical><pages>40-42+45</pages><volume>46</volume><number>01</number><keywords><keyword>傳動(dòng)系</keyword><keyword>動(dòng)力匹配</keyword><keyword>動(dòng)力性</keyword><keyword>經(jīng)濟(jì)性</keyword></keywords><dates><year>2021</year></dates><isbn>1671-7988</isbn><call-num>61-1394/TH</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.16638/ki.1671-7988.2021.01.013</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[33]。穩(wěn)態(tài)行駛工況中可以進(jìn)行各擋位等速油耗計(jì)算，在此工況中可以計(jì)算出各個(gè)擋位在設(shè)定車速下的百公里油耗。除此之外在穩(wěn)態(tài)行駛工況中還有可以計(jì)算在高車速的最大車速計(jì)算工況。全負(fù)荷計(jì)算任務(wù)中包含三個(gè)任務(wù)，分別為各檔最大加速度計(jì)算（MaximumAccelerationinallGears）、原地起步連續(xù)換擋桿加速性能計(jì)算（ShiftingGearsfromStandstill）和超車加速性能計(jì)算（Elasticity）。循環(huán)工況（CycleRun）主要目標(biāo)是計(jì)算駕駛循環(huán)中的燃油消耗和排放，比如標(biāo)準(zhǔn)的行駛路譜（UDC、NEDC）。爬坡性能分析（ClimbingPerformance）主要是用來(lái)計(jì)算所有車速下的爬坡性能，其中包括起步爬坡性能和具有一定初始加速度的爬坡性能。本章為了對(duì)整車的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行分析，為整車的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化提供依據(jù)需要對(duì)整車的最高車速、最大爬坡度、以及加速性能、以及燃油消耗量進(jìn)行分析計(jì)算ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王嘉侖</Author><Year>2020</Year><RecNum>194</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[18]</style></DisplayText><record><rec-number>194</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="ttesdp5555ax5je9wec5d5s2dswff2zevtva"timestamp="1645976546">194</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>王嘉侖</author></authors><tertiary-authors><author>連晉毅,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>純電動(dòng)裝載機(jī)的整車匹配控制及其動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性仿真</title></titles><keywords><keyword>純電動(dòng)裝載機(jī)</keyword><keyword>控制策略</keyword><keyword>模糊控制</keyword><keyword>Matlab/Simulink</keyword><keyword>Cruise</keyword><keyword>聯(lián)合仿真</keyword></keywords><dates><year>2020</year></dates><publisher>太原科技大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><electronic-resource-num>10.27721/ki.gyzjc.2020.000144</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[18]。因此設(shè)置了以下仿真任務(wù)。最高車速計(jì)算最高車速在整車的動(dòng)力性能分析過(guò)程中十分重要的指標(biāo)。最高車速不僅要滿足我國(guó)相關(guān)法規(guī)對(duì)最低車速的限制，同時(shí)必須滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的要求，可在穩(wěn)態(tài)性能分析計(jì)算任務(wù)中對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。加速性能分析本次分析根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)及需求，在全負(fù)荷加速性能計(jì)算任務(wù)中進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置了眾多工況，其中包括原地起步的百公里加速時(shí)間、原地起步0-400米加速時(shí)間，以及各檔全油門超越加速性能如三檔30-50km/h和50-80km/h、四擋50-80km/h和60-100km/h、五檔60-100km/h和100-120km/h。爬坡性能仿真任務(wù)設(shè)置由于在爬坡時(shí)勻速且車速較低，因此空氣阻力和加速阻力不予以考慮，故可以通過(guò)爬坡性能分析計(jì)算任務(wù)對(duì)整車的各擋爬坡性能進(jìn)行仿真。傳動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性主要是由燃油經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)的。在Crusie仿真軟件中循環(huán)工況和穩(wěn)態(tài)行駛性能分析均能計(jì)算燃油消耗量，其中不同的是循環(huán)工況可以計(jì)算不同駕駛路譜下的汽車燃油消耗量，而穩(wěn)態(tài)行駛分析計(jì)算任務(wù)只能計(jì)算不同擋位不同車速下的等速燃油消耗量。本次設(shè)計(jì)將在循環(huán)工況中選擇NEDC路譜下的燃油消耗量，和穩(wěn)態(tài)行駛分析計(jì)算任務(wù)下，5擋時(shí)60km/h和90km/h下的等速燃油消耗量。仿真結(jié)果分析結(jié)合AVLCruise軟件中，對(duì)整車的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行了相關(guān)分析，設(shè)置了最高車速，最大加速度、全油門起步連續(xù)換擋0-100km/h和0-400m加速時(shí)間，最大爬坡度和各工況下的燃油消耗量。最高車速通過(guò)在穩(wěn)態(tài)行駛性能分析（ConstantDrive）計(jì)算任務(wù)內(nèi)選擇最大速度（MaximumVelocity）子任務(wù)對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，載荷狀態(tài)為滿載。通過(guò)仿真可得該車的最高速度為164.72km/h圖3.13最高車速仿真結(jié)果最大爬坡度通過(guò)在爬坡性能分析（ClimbingPerform