基于发动机在环的车辆传动系统的匹配研究

摘要

目前，在全球化能源短缺和环境污染严重的状况下，世界各国都把开发清洁可再生能源和节能减排技术提上了研究的日程。随着世界各国环境法规的日益严格，各大汽车企业已经把如何在保证汽车动力性的前提下改善汽车的燃油经济性和排放特性，进一步降低有害排放物，作为了推动汽车产业稳步可持续发展的关键因素。但车辆的综合性能的优劣在一定程度上取决于车辆动力总成的匹配程度。现阶段车辆动力总成的开发一般采用理论计算和经验归纳的方法来实现，这一方面由于在设计过程中不能进行试验验证，匹配效果很难达到预期的理想效果，另一方面，在整车样车测试过程中，其动力总成的参数修改灵活性差，测试过程重复性差、成本高等缺点导致车辆开发周期变长，严重阻碍了汽车行业的发展。
　　为了解决上述问题，本文利用 dSPACE 实时仿真系统和车辆实时动力学模型，建立了基于实时车辆模型的发动机在环测试系统，把实际发动机作为整个测试系统的动力源，以消除由于发动机缸内燃烧过程的复杂性而引起的仿真误差，保证了车辆动力性和燃油经济性测试的精确性。
　　最后以某品牌微型货车为例，利用AVL-CRUISE软件对整车模型的各种匹配方案进行模拟仿真，根据仿真结果的分析以及车辆性能评价指标的对比，确定出两种备选方案，并对其进行发动机在环的半物理车辆性能试验。测试结果表明，该测试方法可大大降低开发费用，缩短开发周期，为整车研发过程提供了有效的实验手段和数据支持。而方案二在满足动力性使用要求的前提下，等速油耗降低了 4%左右，综合工况(NEDC)油耗降低了3.37%，得到了较为合理的测试结果同时也满足企业新车型的设计要求，确定了最佳的匹配方案。

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符 号 说 明

第一章 绪论

§1-1背景

§1-2目的及意义

§1-3匹配优化技术的国内外现状

§1-4 课题研究的主要内容

§1-5 本章小结

第二章 汽车动力总成优化匹配的方法

§2-1动力总成优化匹配的理论基础

§2-2动力总成优化匹配原则

§2-3车辆性能评价

§2-4本章小结

第三章 汽车模型的建立

§3-1车辆模型及测试构架

§3-2 车辆模型的试验校正

§3-3本章小结

第四章 车辆性能仿真计算

§4-1 AVL CRUISE仿真计算

§4-2 车辆动力性仿真

§4-3 车辆燃油经济性仿真计算

§4-4本章小结

第五章 HIL车辆性能测试

§5-1车辆动力性测试

§5-2车辆燃油经济性测试

§5-4本章小结

第六章 结论与展望

§6-1结论

§6-2未来展望

参考文献

附录Ａ

致谢

攻读硕士期间取得的科研成果