崔海貝 桑麗艷 王恩前

【摘? 要】本文以某款純電動(dòng)旅游車為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力匹配計(jì)算，并對(duì)電機(jī)與主減速器進(jìn)行了選型，通過CRUISE軟件搭建整車模型，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行動(dòng)力性相關(guān)的仿真分析。

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)汽車;CRUISE;動(dòng)力匹配;動(dòng)力性

隨著新能源的發(fā)展和整車技術(shù)的進(jìn)步，CRUISE軟件在對(duì)電動(dòng)車的設(shè)計(jì)建模及仿真研究得到普及和應(yīng)用。采用CRUISE軟件對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行建模及仿真研究，不僅可以簡(jiǎn)化計(jì)算過程，提高設(shè)計(jì)效率，還可以對(duì)車輛的匹配選型進(jìn)行驗(yàn)證，增加設(shè)計(jì)的可靠性。本文以純電動(dòng)旅游車的開發(fā)為例，利用Cruise軟件進(jìn)行動(dòng)力性建模仿真，與理論計(jì)算結(jié)果比較，完成電動(dòng)汽車的動(dòng)力匹配。

1動(dòng)力匹配

1.1整車參數(shù)與設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)車型為12米純電動(dòng)旅游客車，整車參數(shù)見表1，設(shè)計(jì)要求見表2。

根據(jù)上述結(jié)果可知，符合要求的減速比只有6.166，雖然5.571不滿足要求，但已十分接近下限，考慮到計(jì)算存在的誤差，所以下面同時(shí)對(duì)這兩種方案進(jìn)行仿真，以確定最終結(jié)果。

2.CRUISE仿真

2.1整車模型搭建

CRUISE軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)整車動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)，將需要用到的如電機(jī)、電池、主減速器、差速器等模塊拖入設(shè)計(jì)區(qū)域，進(jìn)行機(jī)械連接、電氣連接。模型搭建好后，雙擊各模塊輸入?yún)?shù)，并通過總線對(duì)各模塊所需信號(hào)進(jìn)行連接。搭建好的整車模型見圖1。圖中紅色連線為電氣連接，藍(lán)色連線為機(jī)械連接。

2.2仿真任務(wù)創(chuàng)建

在運(yùn)行仿真前，要先創(chuàng)建仿真任務(wù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，創(chuàng)建了如下幾個(gè)任務(wù)：

1）Cycle Run-NEDC：NEDV工況;

2）Cycle Run-40km/h：40km/h等速運(yùn)行[5];

3）Full Load Acceleration：全功率加速;

4）Climbing Performance：爬坡性能。

根據(jù)動(dòng)力性測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將爬坡性能任務(wù)設(shè)置為滿載，其他任務(wù)設(shè)置為半載。

Cruise軟件內(nèi)置了各種工況，如常用的NEDC、EUDC等，但是未內(nèi)置等速工況，所以需要對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)建，創(chuàng)建好的40km/h等速工況。

3.仿真結(jié)果結(jié)果分析

通過修改主減速器模塊的參數(shù)，分別對(duì)6.166和5.571兩種減速比下的整車性能進(jìn)行仿真，基本的仿真結(jié)果見表5。

1）最高車速：減速比為6.166和5.571時(shí)的最高車速分別為108.3km/h和109.7km/h，均滿足設(shè)計(jì)要求，且二者相差相差不大。

2）最大爬坡度：減速比為6.166時(shí)的最大爬坡度為16.08，滿足設(shè)計(jì)要求，減速比為5.571時(shí)的最大爬坡度為14.45，不滿足設(shè)計(jì)要求。

3）加速性能：減速比為6.166和5.571時(shí)，車輛加速至50km/h的時(shí)間分別為10.42s和10.86s。均滿足設(shè)計(jì)要求12s，且兩者相差不大，見表6。

4）爬坡性能：減速比為6.166時(shí)，車輛能以20km/h的車速通過15.8%的坡;減速比為5.571時(shí)，車輛能以20km/h的車速通過14.0%的坡，可見減速比為6.166時(shí)車輛爬坡性能更好。

綜上所述，兩種減速比下的車輛最高車速以及加速性能均能滿足設(shè)計(jì)要求，且二者性能相近。減速比為6.166時(shí)的車輛爬坡性能優(yōu)于減速比5.571時(shí)的爬坡性能，且兩者在耗電量上也無(wú)明顯差異，故此次設(shè)計(jì)選擇減速比6.166。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過建立整車動(dòng)力以及傳動(dòng)系統(tǒng)模型，利用CRUISE軟件對(duì)模型進(jìn)行仿真，可以獲得車輛在各種工況下的動(dòng)態(tài)性能，相對(duì)計(jì)算而言，結(jié)果更加詳細(xì)、準(zhǔn)確、直觀，從而能讓設(shè)計(jì)人員對(duì)整車動(dòng)力性能進(jìn)行更好的把控。

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作者簡(jiǎn)介：

崔海貝（1991—），男，山東臨沂人，學(xué)士，助理工程師，主要從事純電動(dòng)汽車控制策略與性能仿真工作。13791523820;cuihaibei@126.com

（作者單位：山東沂星電動(dòng)汽車有限公司）