基于某車(chē)型動(dòng)力性能匹配設(shè)計(jì)與駕駛性驗(yàn)收

常健　張敬　蔡永明　龔毅

1 緒論

1.1 動(dòng)力性能匹配的發(fā)展?

國(guó)外在動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性等的仿真匹配方面研究的比較成熟，美國(guó)通用公司在1972年就開(kāi)發(fā)了汽車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的通用預(yù)測(cè)程序[1]。如今商業(yè)軟件GT-Drive就是美國(guó)Gamma Technology公司開(kāi)發(fā)的，其中包含了豐富的車(chē)輛模塊，可以進(jìn)行整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性匹配、仿真、優(yōu)化和循環(huán)工況模擬等[2]。而奧地利公司開(kāi)發(fā)的AVL-Cruise同樣是一款動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性能的仿真軟件，它可以自由的建立各種配置的汽車(chē)模型，精確完善的算法也保證了運(yùn)算速度[3]。

在國(guó)內(nèi)，汽車(chē)性能的匹配研究起始于上世紀(jì)80年代以后。目前長(zhǎng)安汽車(chē)、中國(guó)重汽集團(tuán)和東風(fēng)汽車(chē)公司等多家汽車(chē)生產(chǎn)廠家采用GT-Drive和AVL-Cruise等某個(gè)仿真軟件開(kāi)發(fā)整車(chē)性能。吉林大學(xué)和上海交通大學(xué)等部分高校等也在整車(chē)動(dòng)力匹配上有一定的研究。劉道東等人[4]利用Cruise軟件對(duì)某轎車(chē)底盤(pán)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了匹配優(yōu)化，并對(duì)整車(chē)性能進(jìn)行了仿真，在保持汽車(chē)動(dòng)力性等幾乎不變的前提條件下，整車(chē)的經(jīng)濟(jì)性能在一定程度上得到明顯提升。裴梅香等人[5]基于Cruise軟件對(duì)整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，最終完成了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的選型和匹配計(jì)算。韓震等人[6]基于汽車(chē)起停技術(shù)原理，采用Cruise分析軟件建立了汽車(chē)起動(dòng)/停止系統(tǒng)的仿真模型，并以某一款車(chē)型為例進(jìn)行了相關(guān)性計(jì)算，研究結(jié)果表明，起停技術(shù)對(duì)整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響約為6%，以此證明將起動(dòng)/停止系統(tǒng)應(yīng)用到整車(chē)上可以很好地降低整車(chē)油耗。冒文娟等人[7]通過(guò)對(duì)合肥市本地行駛工況數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、合成，最終建立了基于Cruise的合肥市行駛工況數(shù)據(jù)庫(kù)，并在此基礎(chǔ)上完成了燃油經(jīng)濟(jì)性對(duì)比仿真計(jì)算。張德生等人[8]以1.3L手動(dòng)擋發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的輕型乘用車(chē)為研究對(duì)象，基于Cruise軟件建立了整車(chē)模型，完成了整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性分析。

同時(shí)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者基于美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件MATLAB，利用圖形化界面設(shè)計(jì)相關(guān)匹配程序，完成各項(xiàng)匹配計(jì)算。劉磊、N.Suresh就基于車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和曲線曲面擬合差值理論建立了輕型貨車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB編輯了計(jì)算程序。胡耀華等人[9]利用Cruise和MATALB軟件對(duì)某款并聯(lián)混動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行了建模，并依據(jù)國(guó)際的電耗和油耗量計(jì)算方法完成了百公里油耗的評(píng)估，計(jì)算結(jié)果與預(yù)估具有很好的一致性。

1.2 動(dòng)力性能匹配的重要性

隨著現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性的需求達(dá)到了前所未有的高度，其三者之間的合理匹配問(wèn)題日益凸顯。根據(jù)不同車(chē)型對(duì)動(dòng)力性能的要求，就要汽車(chē)有不同的最高車(chē)速和后備功率，而要想汽車(chē)具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，需要增加發(fā)動(dòng)機(jī)在低油耗消耗率區(qū)間工作的可能性，對(duì)于舒適性，必須保證良好的速比轉(zhuǎn)換性，使速度變換連續(xù)平穩(wěn)，降低沖擊和動(dòng)載[10]。撇開(kāi)設(shè)計(jì)不談，汽車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性成為了影響汽車(chē)市場(chǎng)成功的主要因素，其中汽車(chē)動(dòng)力性又是汽車(chē)最基本、最重要的性能。這種匹配過(guò)程必須從兩側(cè)進(jìn)行，但實(shí)際上，發(fā)動(dòng)機(jī)的特性占據(jù)首要地位，變速器的特性必須適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)匹配。對(duì)于特定的車(chē)輛，在初步確定汽車(chē)造型、總質(zhì)量、輪胎規(guī)格以及性能目標(biāo)后，通過(guò)合理的匹配發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)各參數(shù)，使汽車(chē)發(fā)揮最佳的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。

在計(jì)算機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系匹配模擬計(jì)算方面，其作用越來(lái)越突出。傳統(tǒng)方法是設(shè)計(jì)者只依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定各部件參數(shù)，然后制造樣車(chē)、試驗(yàn)測(cè)試和性能評(píng)價(jià)，這樣各部件參數(shù)選擇具有盲目性，容易漏掉最優(yōu)方案，且周期過(guò)長(zhǎng)，成本過(guò)高[11]。利用計(jì)算機(jī)仿真，能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期對(duì)比各方案的性能差異，提出最佳方案，縮短設(shè)計(jì)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。目前相關(guān)仿真軟件主要有MATLAB、AVL-Cruise和GT-Drive等。

本文在發(fā)動(dòng)機(jī)特性確定的前提下，對(duì)標(biāo)競(jìng)品車(chē)性能正向計(jì)算得到某車(chē)型變速器各檔位理論總速比，再結(jié)合現(xiàn)有資源選擇了3組備選速比，然后運(yùn)用AVL-Cruise軟件分別對(duì)搭載3組速比的情況進(jìn)行動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行仿真分析，確定最優(yōu)方案，最后實(shí)車(chē)搭載調(diào)教后性能優(yōu)異，主客觀評(píng)價(jià)均滿足開(kāi)發(fā)需求。

2 動(dòng)力性能理論基礎(chǔ)及基本匹配流程

2.1 動(dòng)力性能的理論依據(jù)

汽車(chē)動(dòng)力性能計(jì)算的主要依據(jù)是汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力之間的平衡關(guān)系和功率平衡關(guān)系，汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡方程為：

Ft = Ff + Fw + Fi + Fj （1）

其中：Ft? ——驅(qū)動(dòng)力，單位為KN;

Ff? ——滾動(dòng)阻力，單位為KN;

Fw ——空氣阻力，單位為KN;

Fi? ——坡度阻力，單位為KN;

Fj? ——加速阻力，單位為KN。

2.2 驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力

在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性、傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比及效率、車(chē)輪半徑、空氣阻力系數(shù)、迎風(fēng)面積以及汽車(chē)的質(zhì)量等確定后，便可確定汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡關(guān)系。

驅(qū)動(dòng)力Ft max= （2）

其中：Ttq —發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，單位為N.m;

ig ——變速器某前進(jìn)擋速比;

io ——主減速器速比;

nT? ——?jiǎng)恿鲃?dòng)系統(tǒng)機(jī)械效率;

rd? ?——車(chē)輪滾動(dòng)半徑，單位為m。

滾動(dòng)阻力Ff=mgf cos a ? ?（3）

其中：m—— 汽車(chē)計(jì)算載荷工況下的質(zhì)量，單位為kg;

g —— 重力加速度，單位為m/s2;

f? —— 滾動(dòng)阻力系數(shù);

a —— 道路坡道角，單位為rad。

空氣阻力 ? ? ? ? （4）

其中：CD —— 空氣阻力系數(shù);

A? —— 迎風(fēng)面積，單位為m2;

ua —— 汽車(chē)行駛速度，單位為km/h。

坡度阻力Fi=mg sin a ? （5）

其中：m —— 計(jì)算載荷工況下汽車(chē)的質(zhì)量，單位為kg;

g? —— 重力加速度，單位為m/s2;

a? —— 道路坡道角，單位為rad。

加速阻力 （6）

其中：s? —— 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù);

m —— 計(jì)算載荷工況下汽車(chē)的質(zhì)量，單位為kg;

—— 汽車(chē)行駛加速度，單位為m/s2。

在進(jìn)行不同擋位的驅(qū)動(dòng)力和阻力計(jì)算時(shí)，還需要知道汽車(chē)速度與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系：

（7）

其中：ua? —— 汽車(chē)行駛速度，單位為km/h;

n —— 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min;

io —— 主減速器傳動(dòng)比;

ig —— 變速器某前進(jìn)擋速比;

rd —— 車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，單位為m。

根據(jù)上述公式，可以計(jì)算出汽車(chē)在任意發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、擋位下的驅(qū)動(dòng)力、行駛阻力。

2.3 動(dòng)力因素

動(dòng)力因數(shù)為：

（8）

其中：D —— 各前進(jìn)擋動(dòng)力因數(shù)。

其它各個(gè)參數(shù)的意義和單位同上述說(shuō)明。

2.4 功率平衡關(guān)系

在汽車(chē)的行駛方程式的基礎(chǔ)上，在公式兩端同時(shí)乘以車(chē)輛速度 ，經(jīng)過(guò)單位換算、整理就可以得到汽車(chē)的功率平衡方程式：

（9）

其中：P —— 發(fā)動(dòng)機(jī)功率，單位為kW。

其它各個(gè)參數(shù)的意義和單位同上述說(shuō)明。

利用公式（9）就可以計(jì)算出汽車(chē)行駛功率平衡關(guān)系。

2.5 爬坡度

根據(jù)汽車(chē)的行駛方程式和驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖，可以計(jì)算汽車(chē)的爬坡能力。在計(jì)算爬坡度時(shí)，認(rèn)為汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力除了用來(lái)克服空氣阻力、滾動(dòng)阻力外，剩余驅(qū)動(dòng)力都用來(lái)克服坡度阻力，即加速阻力 為零。

根據(jù)公式（3）可以得到如下公式：

Ff + Fi = Ft - Fw

將公式（5）、（7）代入上式，就可以得到如下公式：

mgf cosa + mg sina = Ft - Fw

代入公式? 以及公式（10），經(jīng)過(guò)整理可得：

（10）

然后根據(jù)公式i = tga轉(zhuǎn)換，就可以得到出爬坡度。

2.6 加速度及加速時(shí)間

汽車(chē)的加速能力可用它在水平良好路面上行駛時(shí)能產(chǎn)生的加速度來(lái)評(píng)價(jià)。

汽車(chē)加速時(shí)，驅(qū)動(dòng)力除了用來(lái)克服空氣阻力、滾動(dòng)阻力以外，主要用來(lái)克服加速阻力，此時(shí)不考慮坡度阻力Fi（Fi=0）。

根據(jù)公式（3）、（8），可以得到如下公式：

（11）

所以，加速時(shí)間

根據(jù)以上公式，通過(guò)數(shù)值積分方法對(duì)上式進(jìn)行積分求解，可以得到所需要的加速時(shí)間。以上就是汽車(chē)動(dòng)力性計(jì)算的基本原理。

2.7 動(dòng)力性能匹配的基本步驟

2.7.1 動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性開(kāi)發(fā)流程表

根據(jù)整車(chē)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程分為前期策劃、概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和小批量試生產(chǎn)5個(gè)階段。跟隨整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程，動(dòng)力性匹配開(kāi)發(fā)在各階段的所需完成的工作以及具體的開(kāi)發(fā)流程見(jiàn)表1

表1 動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性開(kāi)發(fā)流程表

2.7.2 動(dòng)力性能匹配主要工作

2.7.2.1 仿真分析匹配速比

依據(jù)配置表、參考車(chē)測(cè)試結(jié)果和整車(chē)性能目標(biāo)，正向仿真計(jì)算得到理論的速比值，再根據(jù)工程可行性分析結(jié)果以及現(xiàn)有資源，選擇接近理論數(shù)值的幾組速比，然后仿真計(jì)算搭載各速比的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性，確認(rèn)最優(yōu)的方案。

2.7.2.2 性能驗(yàn)證

樣車(chē)試制完成后，需要進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)和性能摸底測(cè)試，對(duì)未滿足目標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。

3 某車(chē)型的動(dòng)力性能匹配開(kāi)發(fā)

3.1 參考車(chē)性能測(cè)評(píng)

3.1.1 參考車(chē)解析要求

參考車(chē)的性能指標(biāo)是制定開(kāi)發(fā)車(chē)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)目標(biāo)重要依據(jù)，因此參考車(chē)解析至關(guān)重要。

參考車(chē)解析的總體原則遵循先整體后系統(tǒng)，即第一階段先測(cè)試整車(chē)級(jí)性能，后解析系統(tǒng)零部件性能，解析流程及主要解析內(nèi)容如下圖。本文只介紹部分整車(chē)級(jí)性能解析結(jié)果。

圖1 參考車(chē)解析流程

3.2 參考車(chē)動(dòng)力性能主觀駕評(píng)

經(jīng)過(guò)多人次多輪次駕評(píng)后，參考車(chē)駕駛性主觀評(píng)價(jià)結(jié)果如圖2。由此可知參考車(chē)性能最差的是城市工況下的動(dòng)力性能，解析變速器發(fā)現(xiàn)參考車(chē)Ⅰ檔和Ⅱ檔的檔間比達(dá)2.0以上，使得增壓發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪遲滯效應(yīng)放大，導(dǎo)致主觀感受差。

圖2 參考車(chē)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果

3.3 參考車(chē)動(dòng)力性客觀測(cè)試結(jié)果

3.3.1 參考車(chē)整車(chē)參數(shù)表

經(jīng)過(guò)查詢及測(cè)試，參考車(chē)整車(chē)參數(shù)表見(jiàn)表2。

表2 參考車(chē)整車(chē)參數(shù)表

3.3.2 動(dòng)力性測(cè)試結(jié)果

在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)場(chǎng)，使用V-Box等設(shè)備測(cè)得參考車(chē)動(dòng)力性各項(xiàng)指標(biāo)如下。

a、加速性能試驗(yàn)結(jié)果（60～100km/h）

表3 60～100km/h試驗(yàn)結(jié)果

b、加速性能試驗(yàn)結(jié)果（0～400m）

表4 0～100km/h試驗(yàn)結(jié)果

c、加速性能試驗(yàn)結(jié)果（0～100km/h）

表5 0～100km/h試驗(yàn)結(jié)果

d、加速性能試驗(yàn)結(jié)果（最高車(chē)速）

表6 最高車(chē)速試驗(yàn)結(jié)果

e、爬坡試驗(yàn)結(jié)果

3.3.3 經(jīng)濟(jì)性測(cè)試結(jié)果

a、等速行駛油耗測(cè)試結(jié)果

b、綜合油耗（Ⅰ型試驗(yàn)）

3.3.4? 參考車(chē)滑行測(cè)試結(jié)果

3.4 開(kāi)發(fā)匹配正向計(jì)算

3.4.1 各擋速比正向計(jì)算

3.4.1.1 最高車(chē)速對(duì)應(yīng)速比的確定

整車(chē)變速器配置為6擋手動(dòng)變速器，所以將最高車(chē)速設(shè)計(jì)在5擋，6擋做為經(jīng)濟(jì)擋位，降低整車(chē)油耗。整車(chē)行駛阻力設(shè)定選用參考車(chē)滑行數(shù)據(jù)，其中，A、B、C值分別為0.057、-1.013、216.1。整車(chē)動(dòng)力配置為1.5L排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩見(jiàn)下圖3。

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩曲線

整車(chē)輪胎配置為225/60R17規(guī)格，將以上參數(shù)設(shè)定在CRUISE對(duì)應(yīng)模塊中，計(jì)算結(jié)果如下圖4，得出最高車(chē)速檔總速比為3.892。

圖4 最高擋總速比計(jì)算結(jié)果

3.4.1.2 一擋速比確定

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一檔起步發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1000rpm，車(chē)速控制在7.5～8.5km/h之間為宜（最低穩(wěn)定車(chē)速低于7km/h），發(fā)動(dòng)機(jī)1000rpm時(shí)車(chē)速取8.0km/h，即

V1000rpm=2*π*n*R/i1

帶入數(shù)據(jù)得出一擋速比i1=16.070。

3.4.1.3 中間擋位傳動(dòng)比確定

經(jīng)濟(jì)型方案將最高車(chē)速設(shè)計(jì)在第五擋，第六擋速比是在保證一定動(dòng)力性的前提下以提高燃油經(jīng)濟(jì)性（時(shí)速100km/h左右穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)區(qū)域）為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

根據(jù)基礎(chǔ)速比 ，其中is=iI/iV=16.070/3.892=4.129， =1.08，則K=1.2700，得出i5=3.892、i4=i5*K=4.943、i3=i4*K* =6.780、i2=i3*K* 2=10.043。

3.4.2 最高檔經(jīng)濟(jì)性分析

車(chē)輛動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性是兩個(gè)不可分割的性能指標(biāo)，一定情況下，理論上不存在完全理想的匹配方案，在實(shí)際工作中只能根據(jù)相關(guān)輸入和開(kāi)發(fā)要求進(jìn)行折中或權(quán)衡。圖5較簡(jiǎn)明地表明了動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系：

圖5經(jīng)濟(jì)性計(jì)算介紹簡(jiǎn)圖

圖6 最高檔總速比計(jì)算結(jié)果

分析圖6可知：在選取多組6擋速比進(jìn)行計(jì)算，在爬3%的坡度時(shí)，總速比為2.159時(shí)，整車(chē)最高車(chē)速最接近140km/h，所以6擋速比理論值取2.159。

3.4.3 仿真分析結(jié)果

運(yùn)用AVL-Cruise對(duì)正向設(shè)計(jì)的速比進(jìn)行性能仿真分析驗(yàn)證，仿真結(jié)果如下，本次分析僅為后期傳動(dòng)系速比選型或速比正向設(shè)計(jì)提供參考。

表11 正向設(shè)計(jì)速比動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果

3.5 傳動(dòng)系統(tǒng)匹配選型

3.5.1 速比初選

依據(jù)正向計(jì)算結(jié)果，變速器供應(yīng)商根據(jù)當(dāng)前實(shí)際資源共提供了3組可行速比，見(jiàn)表12。

表12 初選的速比檔位1#速比2#速

3.5.2 選型確定

3.5.2.1動(dòng)力性計(jì)算結(jié)果

用AVL-Cruise軟件分別對(duì)3組速比進(jìn)行動(dòng)力性仿真，具體結(jié)果見(jiàn)表13。

表13動(dòng)力性計(jì)算結(jié)果

結(jié)果顯示3#速比無(wú)論是最高車(chē)速還是加速時(shí)間均最優(yōu)，但其在相同車(chē)速時(shí)對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速更高，有油耗高的風(fēng)險(xiǎn)。1#速比的動(dòng)力性最差，1#速比和2#速比主要體現(xiàn)在Ⅰ擋和Ⅱ擋的不同，1#速比的擋間比為3.7273/2.0499=1.81，2#速比的擋間比為3.9091/2.2169=1.763，按照漸變?cè)瓌t匹配好中間擋位速比后，需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性調(diào)整各擋間的擋間比，絕大多數(shù)乘用車(chē)變速器擋間比合理范圍如表14，為避免增壓發(fā)動(dòng)機(jī)升擋后渦輪遲滯效應(yīng)影響駕駛性，故放棄1#速比。

表14 推薦檔間比

3.5.3.2 經(jīng)濟(jì)性計(jì)算結(jié)果

為保持XX車(chē)型在動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性方面的平衡，還需對(duì)匹配2#速比和3#速比情況下的油耗進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，詳見(jiàn)圖7。

圖7 最高檔工作曲線圖

根據(jù)仿真結(jié)果，最高檔120km/h工況點(diǎn)都落在260g/kwh內(nèi)，最高擋100km/h工況點(diǎn)都落在270g/kwh內(nèi)，計(jì)算具體等速油耗如表15。

表15 最高檔等速油耗計(jì)算結(jié)果

分析可知3#速比較2#速比最高擋等速油耗增加在0.2L/100km以內(nèi)，同時(shí)，3#速比的擋間比更小，更有利于駕駛平順性。

綜上所述，為保證整車(chē)動(dòng)力性和駕駛舒適性選擇3#速比。

4 首輪開(kāi)發(fā)驗(yàn)收

4.1 動(dòng)力性客觀驗(yàn)證結(jié)果

車(chē)輛各總成零部件完成磨具件開(kāi)發(fā)以及各控制器軟件相對(duì)穩(wěn)定后，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)場(chǎng)對(duì)樣車(chē)進(jìn)行動(dòng)力性測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表16?？芍?chē)輛動(dòng)力性各項(xiàng)指標(biāo)均滿足開(kāi)發(fā)目標(biāo)，但是該車(chē)15.4s的百公里加速成績(jī)一般，但符合車(chē)型定位，此外120km/h巡航時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速2850rpm，稍微偏高，可能會(huì)帶來(lái)NVH問(wèn)題，因此需要特別注意。

表16 首輪動(dòng)力性客觀驗(yàn)收結(jié)果

4.2 經(jīng)濟(jì)性驗(yàn)證結(jié)果

車(chē)輛各總成零部件完成磨具件開(kāi)發(fā)以及各控制器軟件相對(duì)穩(wěn)定后，車(chē)輛經(jīng)濟(jì)性各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表8。可知該車(chē)輛經(jīng)濟(jì)性各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超越目標(biāo)值。

表17 首輪經(jīng)濟(jì)性驗(yàn)收結(jié)果

4.3 動(dòng)力性主觀評(píng)價(jià)結(jié)果

評(píng)論驗(yàn)收評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

4.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及需改善內(nèi)容

圖8 動(dòng)力性主觀評(píng)價(jià)結(jié)果

4.4.1 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)對(duì)標(biāo)車(chē)各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，并結(jié)合現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)性能，正向計(jì)算得到某車(chē)型6速手動(dòng)變速器的各擋位理論速比。然后根據(jù)供應(yīng)商現(xiàn)有產(chǎn)品資源初選出3組備選方案，再利用計(jì)算機(jī)軟件仿真分析出該車(chē)輛分別搭載3組不同速比變速器時(shí)的各項(xiàng)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，接著根據(jù)計(jì)算的結(jié)果選取最優(yōu)方案，最后實(shí)車(chē)搭載驗(yàn)證各項(xiàng)指標(biāo)滿足開(kāi)發(fā)需求。

在開(kāi)發(fā)過(guò)程中借助計(jì)算機(jī)，仿真軟件等高效工具，大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期同時(shí)又保證了開(kāi)發(fā)車(chē)型的動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性能滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。

總之，該車(chē)動(dòng)力匹配是合理的，也為該車(chē)型后期市場(chǎng)大賣(mài)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.4.2 需改善的內(nèi)容

通過(guò)該車(chē)型的匹配開(kāi)發(fā)，我們也意識(shí)到當(dāng)前還有很多的不足，需要繼續(xù)學(xué)習(xí)鉆研改進(jìn)。

（1）在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中未考慮空調(diào)壓縮機(jī)對(duì)整車(chē)動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能的影響。

（2）沒(méi)有對(duì)標(biāo)參考車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)，整車(chē)風(fēng)阻系數(shù)還有進(jìn)一步的優(yōu)化空間，作為后期改善內(nèi)容。

（3）仿真用模型還需要進(jìn)一步優(yōu)化，精度還有待進(jìn)一步提升。

（4）主觀評(píng)價(jià)能力不足，評(píng)價(jià)還不夠深入。

未來(lái)，為進(jìn)一步提升動(dòng)力匹配開(kāi)發(fā)能力以及匹配效率，計(jì)劃對(duì)仿真模型進(jìn)行細(xì)化研究，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，提出新的算法或是搭建新的模型。

參考文獻(xiàn)

[1] 余志生. 汽車(chē)?yán)碚揫M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[2] 李偉華. 汽車(chē)行駛特性仿真與動(dòng)力總成的匹配優(yōu)化[D]. 上海：上海交通大學(xué)，2000

[3] 隗寒冰， 李軍. 基于AVL/Cruise仿真平臺(tái)的汽車(chē)?yán)碚搶?shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J]. 科技信息， 2010（29）：590-591.

[4] 劉道東，王鐵，高昱，李海林.基于Cruise的某轎車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配優(yōu)化與整車(chē)性能仿真[J].汽車(chē)與配件，2010（40）：42-43.

[5] 裴梅香，張國(guó)耕. 基于Cruise動(dòng)力總成選型及整車(chē)性能研究[J]. 泛亞汽車(chē)技術(shù)中心有限公司，2012.

[6] 韓震，業(yè)德明，劉閃閃，喬瞾，劉建祥.基于CRUISE的乘用車(chē)起停技術(shù)性能仿真分析[J].汽車(chē)工程師，2012（02）：39-42+62.

[7] 冒文娟，石琴，李領(lǐng)領(lǐng).基于Cruise的實(shí)測(cè)行駛工況的油耗分析[J].汽車(chē)科技，2011（04）：45-48.

[8] 張德生，孫遠(yuǎn)濤，呂松濤，齊曉杰.基于CRUISE輕型乘用車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)的建模與仿真[J].黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，25（03）：6-9.

[9] 胡耀華，項(xiàng)發(fā)青，韓艷艷. 基于Cruise與Simulink的插電式并聯(lián)混動(dòng)汽車(chē)性能仿真研究[J]. 奇瑞發(fā)動(dòng)機(jī)工程研究院，2011.

[10]岳驚濤，廖苓平，彭莫. 汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的合理匹配評(píng)價(jià)[J]. 汽車(chē)工程，2004.

[11]文孝霞，杜子學(xué)，欒延龍. 汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配研究[J]. 重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2006.