基于Cruise的整车动力性能仿真分析

　　Abstract:The powerperformance is themostbasic and importantperformance for automobiles, which isusually calculated by theoretical formulas. In thispaper, a newmethod forpowerperformance calculationwith software Cruise is introduced. The simulation results are comparedwitch the oues gotby theoreticalformulas, where the results gotbyCruise are proven fo bemore precise.

　　Key words:Cruise; power performance; modeling and simulation.

　　动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能,关系到开发过程中发动机功率和转矩、各档传动比等参数的选择,更决定了汽车运输效率的高低[1].

　　目前计算整车动力性常采用理论公式计算的基本方法[2-4].理论计算的方法较为简单,但是工作量较大,得出的结果也仅仅是理论值,与实际情况有一定的差别.而随着计算机技术的发展,采用建模仿真进行动力性计算已成为研发汽车动力系统的一个重要手段.通过建立系统的数学模型和仿真模型并对其实际工作状况进行仿真分析,能够很好地预测各种条件下的系统性能,从而不但可以事先灵活地调整设计方案,合理优化参数,而且可以降低研究费用,缩短开发周期[5, 6].目前在汽车仿真领域常用的仿真软件有ADVISOR、PSAT等,但是模型的逻辑结构复杂.本文选取建模较为方便的Cruise软件进行动力性建模仿真,与理论计算结果进行了比较.结果表明,利用Cruise软件进行动力性能分析,能够在减小工作量的同时,得到比理论计算更接近于实际情况的结果.

　　1　利用Cruise建立整车模型

　　Cruise是针对汽车整车及部件性能的仿真软件,可以用于车辆的动力性、燃油经济性以及排放性能的仿真,利用其模块化的建模理念可以直观和便捷的搭建不同布置结构的车辆模型.

　　Cruise中已经建立好汽车上所有零部件的模块,例如整车、发动机、离合器、变速箱、分动器、主减速器、差速器、制动器、轮胎等的模型,均可以在元件库中找到,无需自己搭建各部件的模型,建模时只需将原型车上对应的部件拖入建模窗口.每个部件均有动力输入、输出接口,按照发动机到轮胎的动力传输路线依次连接,并添加驾驶室模块以对车辆进行控制,即可建立整车仿真模型,如图1所示.需要注意的是,轮胎、制动器等部件在初始时刻的位置是默认为“左前( front left)”的,在建模时需要根据实际情况分配好其左前、左后、右前、右后的位置.

　　双击某个部件图标,可以将此部件的参数对应输入.例如整车的整备质量、迎风面积、阻力系数等与动力性计算有关的参数,可双击整车的图标,在如图2所示的界面中输入.又如发动机的外特性,在发动机full load characteristic标签下将转速和转矩的对应关系输入表格,这里可以直接拷贝excel中的数据,如图3所示.以某越野车作为原型车,对应输入整车的主要参数如表1所示