利用GT-DRIVE进行整车动力性经济性仿真分析.pdf

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1、CDAJ公司2008中国区用户年会论文集利用GT-DRIVE进行整车动力性经济性仿真分析ComputerSimulationofPowerPerformanceandFuelEconomyforVehiclebyUsingGT-DRIVE吕晓明张贺陈伟（长城汽车股份有限公司技术研究院CAE部071000）摘要：汽车的动力性和燃油经济性是其重要的使用性能之一，直接影响其商品性。本文介绍了利用GT-DRIVE软件进行整车建模的过程，并对长城汽车公司某小型四驱SUV车的动力性和燃油经济性进行了仿真分析。关键词：动力性

2、经济性模拟分析GT-DRIVEAbstract：Toautomobiles，thepowerperformanceandfueleconomyarethemaincharacterswhichdirectlyaffectitsperformanceinmarket．Thispaperintroducestheprocesshowtobasedthefullvehiclemodelandmakesimulationanalysisofthepowerperformanceandfueleconomyforthem

3、iniandFour-wheeldriveSUVvehicleofGREATWALLmotorcompanybyusingGT-DRIVE.Keywords：powerperformance；economy；simulationanalysis；GT-DRIVE1引言汽车作为一种运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性，所以，动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。动力性的好坏，直接影响到汽车在城市和城际公路上的使用情况。而在石油价格持续上涨的今天，降低油耗则成为我们工作迫切的需要，燃油经济性

4、好，可以大大降低汽车的使用费用、节约能源。动力性和经济性受到各国政府、汽车制造企业和使用者的高度重视，是当前消费者购车参考的重要指标。GT-DRIVE是GT-SUITE系列软件的重要组成部分。由于GT-SUITE软件使用方便、功能强大，涵盖了发动机、驱动系统、冷却系统、燃油供给系统、曲轴机构、配气机构等六个方面，对进行CAE分析有很大帮助，而且GT-DRIVE参数化输入很方便，既简单又快捷。应用GT-SUITE软件在汽车产品开发初期进行汽车动力传动系统参数匹配和性能仿真时，不仅能节约大量新产品开发和试验等带来的

5、人力和物力投入，还降低了劳动强度，缩短了开发周期，提高了工作效率。2模型建立GT-DRIVE主要是通过对整车动力传动系统的结构和功能进行分析，简化物理模型，选择合理的系统模块，搭建仿真模型，建立汽车系统的各总成和部件的机械连接和信号连接，并对各部件和总成进行参数化处理，完成整车建模。-1-CDAJ公司2008中国区用户年会论文集在建立模型时要充分考虑部件间的位置关系和连接关系（使用默认连接，还是建立的连接），将前面定义好的各部件拖至建模区，在连接时，端口的选择至关重要。建立通过传感器或执行器的连接时，在连接时就

6、会弹出对话窗口，在里面选择相应的信号端口即可。2.1理论基础2.1.1动力性分析汽车的动力性主要由三方面的指标来评定，即：最高车速、加速时间（原地起步加速时间和超车加速时间）和最大爬坡度。装有有级式固定传动比变速器汽车的行驶方程式为：Ft=Ff+Fw+Fi+Fj（1-1）Ttqigi0ηTCDA2du即=Gfcosα+ua+Gsinα+δm（1-2）r21.15dt式中，Ft－驱动力，N；Ff－滚动阻力，N；Fw－空气阻力，N；Fi－坡度阻力，N；Fj－加速阻力，N；Ttq－发动机转矩，Nm；ig－变速器传动比

7、；i0－主减速器传动比；ηT－传动系统机械效率；r－车轮滚动半径，m；f－滚动阻力系数；α－道路坡度角；2CD－空气阻力系数；A－迎风面积，m；ua－车速，km/h；δ－旋转质量换算系数；du2－车辆加速度，m/s。dt功率平衡方程式为：21?CDAuadu?uaPe=??Gfcosα++Gsinα+δm??（1-3）ηT?21.15dt?3600式中，Pe－发动机功率，kW。通过上述公式，可以分析汽车在附着性能良好的典型路面（混凝土、沥青路面）上的行驶能力，即确定出汽车在节气门全开时可能达到的加速能力、爬坡能

8、力和最高车速。2.1.2燃油经济性分析燃油经济性常用等速行驶百公里燃油消耗量和多工况循环行驶工况的百公里燃油消耗量来评价。车辆等速燃油消耗量的计算方法：PbQs=（1-4）1.02uaρgQs式中，－等速燃油消耗量，L/100km；P－阻力功率，kW；-2-CDAJ公司2008中国区用户年会论文集b－燃油消耗率，g/kWh；ρ－燃油密度，kg/L。循环工况的百公里燃油消耗量表示为：∑Q