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【摘要】乘用车的动力传动系统,为乘用车在任何行驶条件下提供必需的牵引力和车速,并保证车速与牵引力之间的协调变化,使乘用车具备良好的燃油经济性和动力性。动力传动系统是乘用车的动力之源,因此在汽车的开发中,科学配置动力传动系统的各个参数十分重要。本文主要介绍CRUISE软件,探讨基于该软件建立的乘用车动力传动系统的仿真模型,并对仿真虚拟的燃油经济性和动力性作出分析,整体分析乘用车动力传动系统对整车性能的影响。
【关键词】动力传动系统;乘用车;换挡规律;主传动比;性能
1、建立乘用车CRUISE仿真模型
所研究的乘用车的前轮驱动、发动机前置,以及配备有CVT变速器,传动系统和整车的技术参数见下列表1。
2、仿真结果
2.1动力性仿真模拟测试
仿真测试中,原地起步进行全负荷的换挡加速度操作,描绘出加速时间与行驶距离的变化关系,如图1。
由上图可知,车辆0~100km/h加速时间的计算结果是13.32s时,测得该车的实际测量数据是13.1s,数据差异十分小,表明仿真测试的结果与实际情况是相符的。之后再对该车各挡位下的最大行车速度进行仿真计算,如下表2。
在表2中可以明显的发现,当车辆在4挡的时候车速最大且为175.32km/h,并发现4挡的车速比5挡和6挡的要快得多,而该车在实际的测验中测得所有挡位中最快的速度是172.9km/h。可知实际的结果比仿真测试的结果略低,误差相对较小。
2.2经济性仿真测试
通过不同挡位在相同速度下行驶,对燃油消耗量进行统计分析可知:当车速在30km/h、40km/h和50km/h的时候,3到5挡内,耗油量相对较少。在仿真测试中,车速为90km/h时,对应的百里等速耗油为7.07L/100km,当车速为120km/h时,对应的百里等速耗油为10.31L/100km;而该车在实际测试中,这两个车速下的结果分别是7.1L/100km和10.4L/100km,数据相差甚微,说明仿真模拟结果和实际测试结果是十分吻合的。
3、挡位变化的影响研究
依据降低挡位车速差距的变化,可总结出变速器换挡的规律,通常来说换挡规律分为收敛型、组合型、等延迟型和发散型。
当换挡规律是发散型时,油门信号增加,换挡延迟也会增大。当油门较小时,换挡延迟也小,这有利于急性高挡切入,而且耗油量低。而当油门偏大时,换挡延迟也会增大,对减少换挡次数比较有利。
4、变矩器闭锁的规律
变矩器的解锁与闭锁实际上就是机械挡与液力挡两者的转换。其中,闭锁控制又分为单参数控制和双参数控制这两类。通过仿真实验(由于该部分的仿真测验不宜文字描述,在此省略过程),总结出变矩器闭锁的规律:在特定范围内,当闭锁范围越大时,燃油经济性与车辆的动力性也越好;当锁点所对应的速比比较小时,汽车产生的冲击和振动反而很大,影响乘车的舒适性。综合考虑,在闭锁点的选择中,既要考虑乘用车的动力性、经济性,同时也要兼顾乘车的舒适性。
此外通过对主减速比的仿真模拟研究发现:当乘用车配置了新的主减速器后,不仅不能提高主减速器的灵敏度,相反,汽车的动力性还会有不同程度的下降,这说明,主减速比减小,汽车的动力性也会随之降低。
通过建立乘用车动力传动系统的仿真模型,可以更加经济的实现各部件参数的合理配置。而且,通过仿真结果的分析发现,汽车在等速换挡时,3到5挡的耗油量相对较少,这是汽车用户在汽车使用中节省油耗的一个小窍门。此外还发现,主减速比影响的主要是车辆的最高时速和等速百里的油耗。
调整后的动力传动系统,既能保证汽车的动力性,又能降低油耗。希望本文对CRUISE软件系统下乘用车动力传动系统的仿真模拟实验,能够引起更多设计者对CRUISE软件的注意。同时,也启示汽车用户在日常的行车中,多利用汽车行驶的特性,来達到减少油耗,减少尾气的排放,从而在生活的点点滴滴中,形成环保用车的习惯。在此也倡导和希望汽车行业能够设计出更科学实用的软件,用更经济便捷的方法,实现乘用车动力传动系统各参数的合理配置。
参考文献
[1]罗卫东,邱望标.汽车动力性和燃油经济性的计算仿真与传动系数优化设计 [J].现代机械,2008(02).
[2]于峰,卢伟.金属带式无级变速传动系统综合控制策略的研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2008(03).
[3]杜恒,魏建华.基于遗传算法的连通式油气悬架平顺性与道路友好性参数优化 [J].振动与冲击,2011(08).
【关键词】动力传动系统;乘用车;换挡规律;主传动比;性能
1、建立乘用车CRUISE仿真模型
所研究的乘用车的前轮驱动、发动机前置,以及配备有CVT变速器,传动系统和整车的技术参数见下列表1。
2、仿真结果
2.1动力性仿真模拟测试
仿真测试中,原地起步进行全负荷的换挡加速度操作,描绘出加速时间与行驶距离的变化关系,如图1。
由上图可知,车辆0~100km/h加速时间的计算结果是13.32s时,测得该车的实际测量数据是13.1s,数据差异十分小,表明仿真测试的结果与实际情况是相符的。之后再对该车各挡位下的最大行车速度进行仿真计算,如下表2。
在表2中可以明显的发现,当车辆在4挡的时候车速最大且为175.32km/h,并发现4挡的车速比5挡和6挡的要快得多,而该车在实际的测验中测得所有挡位中最快的速度是172.9km/h。可知实际的结果比仿真测试的结果略低,误差相对较小。
2.2经济性仿真测试
通过不同挡位在相同速度下行驶,对燃油消耗量进行统计分析可知:当车速在30km/h、40km/h和50km/h的时候,3到5挡内,耗油量相对较少。在仿真测试中,车速为90km/h时,对应的百里等速耗油为7.07L/100km,当车速为120km/h时,对应的百里等速耗油为10.31L/100km;而该车在实际测试中,这两个车速下的结果分别是7.1L/100km和10.4L/100km,数据相差甚微,说明仿真模拟结果和实际测试结果是十分吻合的。
3、挡位变化的影响研究
依据降低挡位车速差距的变化,可总结出变速器换挡的规律,通常来说换挡规律分为收敛型、组合型、等延迟型和发散型。
当换挡规律是发散型时,油门信号增加,换挡延迟也会增大。当油门较小时,换挡延迟也小,这有利于急性高挡切入,而且耗油量低。而当油门偏大时,换挡延迟也会增大,对减少换挡次数比较有利。
4、变矩器闭锁的规律
变矩器的解锁与闭锁实际上就是机械挡与液力挡两者的转换。其中,闭锁控制又分为单参数控制和双参数控制这两类。通过仿真实验(由于该部分的仿真测验不宜文字描述,在此省略过程),总结出变矩器闭锁的规律:在特定范围内,当闭锁范围越大时,燃油经济性与车辆的动力性也越好;当锁点所对应的速比比较小时,汽车产生的冲击和振动反而很大,影响乘车的舒适性。综合考虑,在闭锁点的选择中,既要考虑乘用车的动力性、经济性,同时也要兼顾乘车的舒适性。
此外通过对主减速比的仿真模拟研究发现:当乘用车配置了新的主减速器后,不仅不能提高主减速器的灵敏度,相反,汽车的动力性还会有不同程度的下降,这说明,主减速比减小,汽车的动力性也会随之降低。
通过建立乘用车动力传动系统的仿真模型,可以更加经济的实现各部件参数的合理配置。而且,通过仿真结果的分析发现,汽车在等速换挡时,3到5挡的耗油量相对较少,这是汽车用户在汽车使用中节省油耗的一个小窍门。此外还发现,主减速比影响的主要是车辆的最高时速和等速百里的油耗。
调整后的动力传动系统,既能保证汽车的动力性,又能降低油耗。希望本文对CRUISE软件系统下乘用车动力传动系统的仿真模拟实验,能够引起更多设计者对CRUISE软件的注意。同时,也启示汽车用户在日常的行车中,多利用汽车行驶的特性,来達到减少油耗,减少尾气的排放,从而在生活的点点滴滴中,形成环保用车的习惯。在此也倡导和希望汽车行业能够设计出更科学实用的软件,用更经济便捷的方法,实现乘用车动力传动系统各参数的合理配置。
参考文献
[1]罗卫东,邱望标.汽车动力性和燃油经济性的计算仿真与传动系数优化设计 [J].现代机械,2008(02).
[2]于峰,卢伟.金属带式无级变速传动系统综合控制策略的研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2008(03).
[3]杜恒,魏建华.基于遗传算法的连通式油气悬架平顺性与道路友好性参数优化 [J].振动与冲击,2011(08).