基于Cruise的增程式纯电动汽车仿真匹配分析

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1、业信息化基于Cruise的增程式纯电动汽车仿真匹配分析喻皓(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州510640)要求。关键饲：增程式纯电动汽车：CRUISE仿真分析中图分类号：U469．72文献标识码：A文章编号：1009—9492(2010)08—0028—031前言AVL公司开发的用于进行车辆仿真和传动模拟的软件增程式纯电动车Range—Extended是目前比较流行的一Cruise是研究汽车动力性、燃油经济性、排放性能及制动种纯电动汽车形式．即将上市的通用公司研制的Volt是其性的软件。灵活的模块化理念使得Cruise可以进行任意结中的代表，如图l所示，这样一种混合动

2、力方式主要由小构形式的建模和仿真。它可用于汽车开发过程中的动力传功率的发动机、发电机、动力电池和大功率的驱动电动机动系的匹配，也可以用于开发和优化混合动力车和电动汽车。Cruise可以计算整车经济性、动力性、混合动力部件参数等，总的说来，Cruise属于前向式仿真软件，相对于发动机锂离子电池Advisor等后向式仿真软件，前向式仿真软件的仿真更接近实际，可进行控制策略的开发，后向式仿真软件适于进行整车性能预测和部件选型。Cruise人手快，功能强大，仿真度高，综上所述，结合仿真平台建设所要实现的功能．选择Cruise作为仿真平台软件]。图1Volt结构图组成．如图2所示。其中车辆直接

3、由大功率电机驱动，在驱动电机和主减速器之问可以根据需要增加变速器，通常的选择是一个两级减速器：动力电池为驱动电机提供能量．发动机与发电机机械连接，发动机通过发电机给动力电池补充能量。车辆在只使用电池能量的情况下，可以满足城市居民13常出行的需要，晚上再通过市电电源给电池充电：而在需要长途行驶时候使用发电机给动力电池补充能量，在加油站中给油箱加油，延长行驶里程，满足长距图2Range—Extended原理图离行驶的需求】。收稿日期：2010—06—30制造业信2匹配依据到系统模型。用户能方便地修改动力传动系的配置，所以用它来对动力传动系统建模将是一件非常轻松的事情。各本文通过Cruis

4、e软件建立增程式混合动力汽车模型，个模块的仿真参数的设置可以通过Cruise的参数设置窗口在满足设计目标的情况下，对部件参数进行匹配。来完成．对一些特性复杂的模块(如电动机)，可以在参以某款装载1．6TS发动机的整车性能指标以及对标车数设置窗口通过编辑图表曲线建立曲线图来实现参数设的整车性能指标为依据，对Range—Extended的混合动力部置。件进行选型匹配，匹配的依据如下。如图3所示，Range—Extended混动方案的Cruise模型(1)动力性能达到或接近装载1．6发动机动力性能由车辆组件、发动机组件、电机组件、电池组件、减速器指标。组件、离合器组件、变速箱组件、主减速器

5、组件、轮胎组根据资料．装载1．6TS发动机的车辆性能：最大车速为190km／h．0-100km／h加速时间为13．5s，最大爬坡度为40。。件等组成。(2)参考对标车(Volt)的性能指标，如表1所示。4分析过程4．1驱动电机峰值功率初步匹配表1Volt性能参数根据1．6TS发动机前驱动轴各档的驱动力矩，用一条虚拟的电机外特性曲线进行包络。该包络线仅大致包络了车型Volt0～100km／h加速时间12s(估算)各档驱动转矩的最大转矩。该包络线的拐点对应的驱动轴最高车速160km／h扭矩2030N·m．在包络线的拐点驱动轴转速为400r／min，发动机特性1L3缸的小型发动机对应的功率

6、为85kW。电动机特性lIlkW4．2驱动电机功率调整、基转速选择、主减速器速发电机特性55kW比选择电池特性标称电压：220VfLG)考虑到实际的驱动电机的最高转速初定为12000r／电池能量：16kW·hmin、最大车速170km／h，选择主减速器速比，同时使得总量：170kg电动机输出特性曲线保证优越的低速动力性能。最后得到SOC范围：35％一85％的主电机参数为：充电时间：l2OV8h240V3h峰值功率：85kW：基转速：3200r／rain；额定转矩：纯电动续驶里程65km(EPAcitycycle)253N·m。整备质量1430kg主减速器速比为8。4．3电池容量匹配根

7、据上述参考依据，决定采用的Range—Extended车型按照以90km／h匀速巡航，电池SOC变化为70％DOD初步设计目标为：放电深度．使得plug—in续驶里程65km的要求，根据下式(1)最大车速不低于160km／h；(2)0—100km／h加速时间不低于12s；(3)最大爬坡度不低于40。；(4)续驶里程(在DOD为O．7时)：城市工况>60km：90km／h巡航里程>60km。3模型描述Cruise提供了一种图形化的交互环境，用户可以在己有的模