【基于CRUISE的純電動(dòng)轎車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真（論文）7200字】

基于CRUISE的純電動(dòng)轎車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真目錄TOC\o"1-3"\h\u10121摘要 1113521緒論 2271151.1研究背景及意義 242091.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2305231.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 276221.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 268921.3本文主要研究?jī)?nèi)容 3267062純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論 368902.1純電動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 3270962.2純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能指標(biāo) 457283純電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)與匹配 572973.1整車參數(shù)及性能指標(biāo) 581623.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì) 6270433.2.1峰值功率及額定功率 643853.2.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩 7192223.3電池系統(tǒng)設(shè)計(jì) 740553.4傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì) 9183544純電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)仿真建模 10127884.1建立車輛模型 10249424.2電機(jī)模塊參數(shù)設(shè)置 1194584.3動(dòng)力電池模塊的參數(shù)設(shè)置 11200974.4傳動(dòng)比的參數(shù)設(shè)置 12306435仿真及仿真結(jié)果分析 12173915.1最高車速 1270305.2百公里加速時(shí)間 13258845.3爬坡性能 1318602結(jié)論 142286參考文獻(xiàn) 14摘要：關(guān)鍵詞：純電動(dòng)轎車；動(dòng)力系統(tǒng)；建模仿真；1緒論2020年9月，在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上，習(xí)近平主席提出“力爭(zhēng)2030年前二氧化碳排放量到達(dá)峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”，在目前全球環(huán)境的惡劣形式與國(guó)家能源結(jié)構(gòu)問(wèn)題下，我國(guó)迫切的需要調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，完成利用非化石能源的目標(biāo)。1.1研究背景及意義自2001年以來(lái)的“十五”期間，國(guó)家863計(jì)劃“電動(dòng)汽車”重大關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目就已經(jīng)確立了三條走向整車發(fā)展路線的技術(shù)創(chuàng)新路線，包括混合動(dòng)力汽車（后不斷調(diào)整為插電式、增程式）、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車。這三種整車技術(shù)發(fā)展路線均是以電動(dòng)智能化為主要技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向的[1]。國(guó)務(wù)院于2020年發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》對(duì)我國(guó)新能源汽車后15年的整體發(fā)展方向做出了最后定調(diào)。并在全國(guó)范圍內(nèi)大力研究布局“三縱三橫”的國(guó)家創(chuàng)新研發(fā)體系，“三縱”是以純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車這三個(gè)領(lǐng)域?yàn)榛究蚣埽詣?dòng)力電池與管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電力電子、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)化與工業(yè)智能化等五個(gè)技術(shù)發(fā)展方向，將其融合一體發(fā)展的國(guó)家高新技術(shù)體系稱之為“三橫”，“三橫”與“三縱”兩者有效地將技術(shù)路線與技術(shù)能力相結(jié)合，加速純電動(dòng)汽車推廣與應(yīng)用[2]。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀2017年8月，Xiaoting,Rui、GuJunjie、Zhang,Jianshu;ZhouQinbo;YangHaigen結(jié)合多體系統(tǒng)傳遞矩陣法、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和開(kāi)源軟件，提出了一種機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可視化仿真設(shè)計(jì)的方法和軟件MSTMMSim。該方法依次包括功能模型設(shè)計(jì)、三維實(shí)體模型設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)模型設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)方程自動(dòng)生成、機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可視化仿真與設(shè)計(jì)軟件MSTMMSim[18]。2020年10月，Jae-Young,Park;

Seung-Jin,Heo;

Dae-Oh,Kang.研究開(kāi)發(fā)了一種扭矩矢量系統(tǒng)控制算法，以提高綠色汽車的操控性能，并評(píng)估車輛動(dòng)力學(xué)性能。這項(xiàng)研究根據(jù)控制模式反映穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)響應(yīng)特征的目標(biāo)yawrate計(jì)算器，以及參考yawrate計(jì)算、所需的偏航矩計(jì)算和傳遞扭矩計(jì)算。這項(xiàng)研究定義了駕駛考試場(chǎng)景和評(píng)估方法以及每次車輛測(cè)試的定量性能指標(biāo)，并為操作測(cè)試評(píng)估建立了協(xié)同仿真環(huán)境[19]。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀在國(guó)家政策的傾斜下，我國(guó)各新能源汽車品牌均推出了亮眼的產(chǎn)品。北汽新能源汽車所配備的智能系統(tǒng)—達(dá)爾文系統(tǒng)，以及高效率智能電控制動(dòng)系統(tǒng)N-Booster，可高效回收99.99%的制動(dòng)能量；即將開(kāi)始銷售的智己汽車，采用了輕量化全鋁底盤(pán)，CDC智能電控減震器，AKC后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及整車無(wú)線充電等先進(jìn)技術(shù)。在對(duì)我國(guó)整車關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)應(yīng)用的不斷探索上，我國(guó)科研工作者也取得了長(zhǎng)足的技術(shù)進(jìn)步。在一些采用四輪驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車上，雙速電機(jī)可通過(guò)定子繞組串、并聯(lián)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)變結(jié)構(gòu)雙額定轉(zhuǎn)速功能，提高電機(jī)效率[3]。詹長(zhǎng)書(shū)、王清等通過(guò)更改主減速比為兩檔傳動(dòng)比配置，對(duì)該傳動(dòng)比參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并利用Cruise與Isight的聯(lián)合優(yōu)化仿真與兩種遺傳算法——多島遺傳算法（MIGA）和非支配排序遺傳算法（NSGA-Ⅱ），分別獲得經(jīng)濟(jì)性與兼顧動(dòng)力性的兩種最佳方案，這兩種方案下變速器的優(yōu)化參數(shù)可顯著提高電機(jī)工作效率[4]。姜旭，張肖野，趙二明，朱詠光等人在對(duì)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，引入了SCAP——安全內(nèi)容自動(dòng)化協(xié)議，對(duì)系統(tǒng)安全進(jìn)行了基于SCAP的Linux終端配置核查，是在國(guó)內(nèi)Linux終端配置核查檢測(cè)自動(dòng)化方面實(shí)現(xiàn)了一個(gè)突破[5]。1.3本文主要研究?jī)?nèi)容本文以現(xiàn)有某款純電動(dòng)轎車為實(shí)際應(yīng)用案例，基于該車的基本尺寸參數(shù)，結(jié)合了汽車行駛時(shí)的動(dòng)力學(xué)理論分析，對(duì)其整車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，利用AVLCRUISE系統(tǒng)構(gòu)造了純電動(dòng)轎車整車動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型，并將計(jì)算所得動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)輸入至個(gè)模塊。完成后，啟動(dòng)仿真程序，驗(yàn)證模型與參數(shù)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)純電動(dòng)轎車的動(dòng)力性能仿真計(jì)算，從而判斷該純電動(dòng)轎車的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)是否合理。2純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論2.1純電動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)分析純電動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的主要指標(biāo)包括最高車速、最大爬坡度以及百公里加速時(shí)間。如圖2-1為純電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)模型圖2-1純電動(dòng)汽車動(dòng)力學(xué)模型根據(jù)圖2-1可知純電動(dòng)汽車總阻力公式為：（2-1）驅(qū)動(dòng)力公式：（2-2）其公式（2-2）中，是驅(qū)動(dòng)力，表示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩（），表示變速器的傳動(dòng)比，表示主減速器的傳動(dòng)比，為傳動(dòng)系的效率，為車輪旋轉(zhuǎn)半徑（mm），為純電動(dòng)車輪的有效轉(zhuǎn)矩（）。滾動(dòng)阻力：（2-3）其公式（2-3）中，G表示汽車重量（kg），為滾動(dòng)阻力系數(shù)，為坡度角?？諝庾枇Γ海?-4）其公式（2-4）中，為空氣阻力系數(shù)，A為迎風(fēng)面積（），為車速（km/h）。加速阻力：（2-5）（2-6）其公式（2-5）和公式（2-6）中，表示加速度（），是輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（），表示飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（），是汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)（>1，與飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及傳動(dòng)系的傳動(dòng)比有關(guān)）。綜上所述，純電動(dòng)汽車行駛方程式是：（2-7）2.2純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能指標(biāo)根據(jù)《純電動(dòng)乘用車技術(shù)條件》（GB/T28382-2012），純電動(dòng)車動(dòng)力性能指標(biāo)主要是以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：最高車速：測(cè)量持續(xù)30min的最高車速，其值應(yīng)大于80km/h。[10]最高車速的計(jì)算公式為：(2-8)式中：-汽車行駛速度(km/h)；-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，(r/min)；-主減速器傳動(dòng)比；-變速器某前進(jìn)擋速比；-車輪的滾動(dòng)半徑(m)。加速性能：測(cè)量車輛0~50及50~80的加速時(shí)間，兩次時(shí)間應(yīng)分別小于10s和15s。加速度計(jì)算：(2-9)加速時(shí)間計(jì)算：(2-10)式中：-汽車行駛加速度()；-旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；-計(jì)算載荷工況下汽車的質(zhì)量(kg)；-驅(qū)動(dòng)力(N)；-滾動(dòng)阻力(N)；-空氣阻力(N)。（3）爬坡性能：車輛通過(guò)4%坡度時(shí)爬坡車速大于等于60；通過(guò)12%坡度時(shí)爬坡車速不低于30，且最大爬坡度應(yīng)大于等于20%。(2-11)即(2-12)然后根據(jù)公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，就可以計(jì)算出最大爬坡度。3純電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)與匹配3.1整車參數(shù)及性能指標(biāo)本文參考了某款純電動(dòng)汽車整車參數(shù)，如表3-1所示。純電動(dòng)車動(dòng)力性能指標(biāo)如表3-2所示。表3-1整車基本參數(shù)基本參數(shù)數(shù)值長(zhǎng)×寬×高4675×1770×1500mm軸距2670mm前/后輪距1525/1520mm滿載質(zhì)量1580kg風(fēng)阻系數(shù)0.35迎風(fēng)面積1.97質(zhì)量換算系數(shù)1.04滾動(dòng)阻力系數(shù)0.0202機(jī)械傳輸效率0.9表3-2純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)數(shù)值范圍最高車速≥80最大爬坡度≥20%0-50加速時(shí)間≤10s50-80加速時(shí)間≤15sNEDC續(xù)航里程≥100km3.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)3.2.1峰值功率及額定功率（1）最高車速確定電動(dòng)機(jī)功率在水平道路情況良好的條件下，電動(dòng)汽車以最高車速行駛，最高車速行駛下所消耗的功率的表達(dá)公式為：（3-1）公式（3-1）中，是最高車速（km/h），為機(jī)械傳動(dòng)效率，為滾動(dòng)阻力系數(shù)，是空氣阻力系數(shù)，A為迎風(fēng)面積（）。本論文中，g=9.8，，m=1580kg，=0.0202。根據(jù)整車車型的基本參數(shù)，可計(jì)算得出最高車速行駛消耗的功率：（2）最大爬坡度確定電動(dòng)機(jī)功率在道路狀況良好的條件下，當(dāng)以某一恒定速度爬坡時(shí)，按其理論計(jì)算公式可計(jì)算出最大爬坡度需求功率，其表達(dá)公式為：（3-2）公式（3-2）中，為電動(dòng)汽車爬坡時(shí)恒定的行駛速度（km/h），為最大爬坡度角（本論文中取30%的最大坡度及），最低爬坡車速為20km/h，m為滿載質(zhì)量。根據(jù)基本參數(shù)，可以算出汽車按某一恒定速度爬坡度為30%斜坡所消耗的功率為：。（3）加速性能確定電動(dòng)機(jī)功率在道路狀況良好的條件下，電動(dòng)汽車以最大加速度加速行駛的過(guò)程中，空氣阻力、滾動(dòng)阻力以及加速阻力不可忽略，由于在水平路面，坡度阻力較小可以忽略。純電動(dòng)汽車在水平路面上加速行駛消耗的功率為：（3-3）公式（3-3）中，為加速末期的加速度，是加速后期的車速，是汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)（>1）。由設(shè)計(jì)指標(biāo)表（3-2）得到：當(dāng)取50km/h時(shí)，加速時(shí)間小于等于10s；汽車?yán)碚摃?shū)中的變速器與的關(guān)系推算出，本論文中取1.12。根據(jù)設(shè)計(jì)的整車車型基本參數(shù)，初步計(jì)算出：=0~50km/h時(shí)，加速功率為：驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大功率必須能夠符合車輛在不同工況下所需驅(qū)動(dòng)力要求，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值功率必須能夠同時(shí)滿足在最高車速行駛下所達(dá)到的最大功率、在最大爬坡度下所達(dá)到的最大功率以及在最大加速度情況下所達(dá)到的最大功率。即≥max，即取。按照設(shè)計(jì)要求，選用永磁同步電機(jī)。電動(dòng)汽車的額定功率由公式（3-3）得出：（3-3）由公式（3-3）可知，為峰值功率（kw），為額定功率（kw），為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)（一般取2-3）。經(jīng)計(jì)算得出額定功率的取值范圍是33-50kw。3.2.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩驅(qū)動(dòng)電機(jī)可分為低速電動(dòng)機(jī)、中速電動(dòng)機(jī)和高速電動(dòng)機(jī)這三類。經(jīng)過(guò)與其他同類型電機(jī)比較，暫定該永磁同步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。由下列公式（3-4）可得電動(dòng)機(jī)的峰值轉(zhuǎn)速為。（3-4）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩公式為：（3-5）由以上計(jì)算公式可得出額定扭矩約為。滿載情況下爬坡時(shí)扭矩的計(jì)算公式為：（3-6）由公式（3-6）中，r是車輪滾動(dòng)半徑，經(jīng)計(jì)算可得滿載情況下爬坡時(shí)最大扭矩286.3。由于考慮到扭矩余量和風(fēng)阻力以及坡度阻力可以忽略不計(jì)，于是將最大扭矩定位300.。3.3電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)目前，純電動(dòng)汽車中使用的動(dòng)力電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池。其中鋰電池的應(yīng)用最為廣泛，其綜合性能較好，本文選用三元鋰電池組作為動(dòng)力來(lái)源。鋰電池單體電壓一般是3.2V或3.6V，電池?cái)?shù)目可以由兩種方法來(lái)確定：純電動(dòng)汽車在不同工況下行駛時(shí)所需的最大功率確定電池?cái)?shù)目：（3-7）在公式（3-7）中，為動(dòng)力電池的最大輸出功率（kw），是電動(dòng)機(jī)的峰值功率（kw），是電機(jī)控制器效率，是電動(dòng)機(jī)的效率。其中：（3-8）在公式（3-8）中，為單體電池的電動(dòng)勢(shì)（v）,為電池內(nèi)阻（）。在不同工況下純電動(dòng)汽車行駛時(shí)，由續(xù)駛里程確定電池組數(shù)目：（3-9）在公式（3-9）中，是單節(jié)電池額定容量（Ah），V是單節(jié)電池電壓（V），W是純電動(dòng)車行駛1km所消耗的能量（km/h），L是電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程（km）。根據(jù)動(dòng)力性設(shè)計(jì)目標(biāo)要求，在水平道路良好的條件下，純電動(dòng)汽車以=60kn/h的車速等速行駛170km時(shí)，鋰電池需要消耗的能量大約是：（3-10）（3-11）由公式（3-10）（3-11）得出。確定電池系統(tǒng)總能量計(jì)算方法為：（3-12）（3-13）（3-14）（3-15）在上述公式中：是電池組儲(chǔ)存的總能量（），是電池組的工作電壓均值（v），C是電池容量（Ah），是電池放電系數(shù)（通常取0.87）。經(jīng)過(guò)分析得出：初步確定電池工作電壓選定為380V，單體電池電壓是3.7V，鋰電池能釋放的能量是53.1。綜上所述，設(shè)計(jì)動(dòng)力電池組參數(shù)如表（3-4）。表3-4動(dòng)力電池組參數(shù)參數(shù)要求單位單體電池標(biāo)稱電壓3.7v總能量53.1kWh電池組額定電壓380v3.4傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì)在滿載爬坡、加速、最高車速、起步等不同工況下，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整主減速器傳動(dòng)比和變速器傳動(dòng)比可以時(shí)刻使驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在高效率區(qū)域。在滿足純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能要求的前提下，選用固定速比變速器，該變速器也有利于方便整車設(shè)計(jì)。最小傳動(dòng)比的選擇最小傳動(dòng)比是變速器的最小速比和主減速器速比的乘積。最小傳動(dòng)比過(guò)小時(shí)，汽車加速性能不好，易發(fā)出噪聲與振動(dòng)。最小傳動(dòng)比過(guò)大時(shí)，汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性較差。公式如下:（3-16）公式（3-16）中，是傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比，是電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，是設(shè)計(jì)要求的最高車速，。最大傳動(dòng)比的選擇最大傳動(dòng)比是主減速器傳動(dòng)比與變速器一檔傳動(dòng)比的乘積。最大傳動(dòng)比計(jì)算公式為:

（3-17）且最大傳動(dòng)比必須滿足驅(qū)動(dòng)車輪與地面間的附著力要求，其理論計(jì)算公式如下：（3-18）（3-19）在公式（3-18）、（3-19）中，L是車輛軸距，是路面附著系數(shù)（本文中取0.65），b是汽車重心至后軸的距離，為最大驅(qū)動(dòng)力，為地面驅(qū)動(dòng)車輪法向作用反力。（3）擋位的選擇在純電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀況的密切聯(lián)系，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速影響因素包括道路工況、速比大小相關(guān)以及變速器擋位個(gè)數(shù)有關(guān)。選擇變速器擋位數(shù)多少的確定，必須符合電動(dòng)機(jī)工作的轉(zhuǎn)速范圍。同時(shí)要保證前一擋位的傳動(dòng)比要大于或等于后一擋位的傳動(dòng)比，其理論計(jì)算表達(dá)公式如下：（3-20）（3-21）（3-22）公式（3-20）、（3-21）和（3-22）中，n為變速器擋位個(gè)數(shù)，為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（=3000r/min），是電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速（=9000r/min）。綜上所述，本論文初步將總速比定為8.2。4純電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)仿真建模4.1建立車輛模型我們以Cruise軟件中自帶的純電動(dòng)車模型為例，根據(jù)其的總體結(jié)構(gòu)和布置，來(lái)設(shè)計(jì)和建立一個(gè)純電動(dòng)轎車的系統(tǒng)模型，其中包括整車、車輪、制動(dòng)器、主減速器、差速器、電機(jī)、電池、駕駛室、監(jiān)視器、ASC等模塊。整車模型搭建如圖4-1所示，整車基本參數(shù)輸入如圖4-2所示：圖4-1整車模型圖4-2整車基本參數(shù)4.2電機(jī)模塊參數(shù)設(shè)置根據(jù)前文對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)得出的電機(jī)基本參數(shù)輸入到CRUISE電機(jī)模塊中，電機(jī)輸入?yún)?shù)如圖4-3所示。圖4-3驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入?yún)?shù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩-轉(zhuǎn)速關(guān)系圖也是必不可少的，如圖4-4所示。圖4-4驅(qū)動(dòng)電機(jī)外特性圖4.3動(dòng)力電池模塊的參數(shù)設(shè)置純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池模塊的設(shè)置參數(shù)主要包括電池組的額定電壓，單體電池標(biāo)稱容量、單體電池的個(gè)數(shù)，電池組的電壓范圍，單體電池的類型。具體建模過(guò)程中所需要的動(dòng)力電池參數(shù)依照上述關(guān)于動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)方法可以得到，將計(jì)算得出的相關(guān)參數(shù)輸入到CRUISE動(dòng)力電池模塊中，輸入?yún)?shù)如圖4-5所示。圖4-5動(dòng)力電池參數(shù)設(shè)置4.4傳動(dòng)比的參數(shù)設(shè)置本次整車模型中，變速箱類型選擇固定速比變速器，總速比范圍是8.2。建模所需要的傳動(dòng)比參數(shù)依照上述對(duì)傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)得到，然后將相關(guān)參數(shù)輸入到CRUISE傳動(dòng)比模塊中，具體參數(shù)如圖4-6所示。圖4-6傳動(dòng)比參數(shù)設(shè)置5仿真及仿真結(jié)果分析在整車模型建立以后，本文通過(guò)選擇循環(huán)工況中的NEDC循環(huán)工況對(duì)所構(gòu)建模型進(jìn)行仿真分析。在Cruise的TaskFolder設(shè)置頁(yè)面，設(shè)置仿真步長(zhǎng)為0.01秒，選用標(biāo)準(zhǔn)駕駛員模型和標(biāo)準(zhǔn)道路模型。完成任務(wù)設(shè)置后，進(jìn)行基于中國(guó)乘用車工況（CLTC-P）NEDC續(xù)航里程仿真實(shí)驗(yàn)。如圖5-1：圖5-1NEDC續(xù)航里程圖5.1最高車速圖5-2為該車在最大牽引力下的最高車速，根據(jù)圖5-2可知該車的最高車速為120以上，符合動(dòng)力性指標(biāo)要求。圖5-2最高車速5.2百公里加速時(shí)間圖5-4分別為該車0-50、50-80的加速時(shí)間。圖5-450-80km加速時(shí)間表由上圖可知，該車在0-50加速時(shí)間為4.08s，50-80加速時(shí)間為3.22s，均符合純電動(dòng)車動(dòng)力性指標(biāo)。5.3爬坡性能汽車的最大爬坡度是純電動(dòng)汽車汽車一項(xiàng)重要的動(dòng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)圖5-5可知，該車在通過(guò)4%的坡度的爬坡車速不低于60；通過(guò)坡度為12%的爬坡車速不低于30；其最大爬坡度是32%以上。說(shuō)明該車的爬坡性能滿足設(shè)計(jì)行駛目標(biāo)。圖5-5爬坡性能曲線圖結(jié)論本文主要依據(jù)本科課程《汽車?yán)碚摗分械募冸妱?dòng)車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)部件進(jìn)行綜合比較，選則適當(dāng)?shù)牟考肁VLCruise仿真軟件搭建某款純電動(dòng)車整車模型，進(jìn)行循環(huán)工況下的最高車速、0-50加速時(shí)間、0-80加速時(shí)間以及最大爬坡度仿真試驗(yàn)，仿真結(jié)果表示，該款電動(dòng)轎車最高車速大于120、最大爬坡度大于32%、0-50和50-80加速時(shí)間均符合要求，該款純電動(dòng)轎車符合動(dòng)力性指標(biāo)要求。本文所使用的Cruise仿真軟件有利于車輛的開(kāi)發(fā)，減少研發(fā)周期，節(jié)約成本。純電動(dòng)車還有很大的發(fā)展空間。本論文中純電動(dòng)轎車在設(shè)計(jì)中有些許不足之處，如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確等?？蛇x擇更加精確的仿真軟件，或用聯(lián)合仿真，這樣精度更高。參考文獻(xiàn)[1]沈承鵬.新能源汽車發(fā)展待“三大”技術(shù)路線并進(jìn)[N].中國(guó)工業(yè)報(bào),2019-11-29(002).[2].《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》(摘要)[N].新能源汽車報(bào),2020-11-09(010).[3]劉宗鋒,四輪驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)研究.山東省,山東科技大學(xué),2018-12-22.[4]詹長(zhǎng)書(shū),王清.基于改進(jìn)遺傳算法電動(dòng)汽車變速器參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),2020,34(02):1-5.[5]姜旭,張肖野,趙二明,朱詠光.純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配及性能分析[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,2020,33(03):57-59+69.[6]初亮,董力嘉,許楠,張立峰,賈一帆,楊志華.基于開(kāi)繞組電機(jī)的增程式電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型及其功率分配[J/OL].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版):1-11[2021-01-10].[7]鄧方,張?jiān)?江傳玉,邱志卓,楊陽(yáng).新能源汽車發(fā)展主要障礙及其解決方案[J].商業(yè)文化,2020(29):119-121.[8]萬(wàn)曉峰.我國(guó)新能源汽車的現(xiàn)狀和發(fā)展前景探析[A].國(guó)家新聞出版廣電總局中國(guó)新聞文化促進(jìn)會(huì)學(xué)術(shù)期刊專業(yè)委員會(huì).2020年第四屆國(guó)際科技創(chuàng)新與教育發(fā)展學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（卷一）[C].國(guó)家新聞出版廣電總局中國(guó)新聞文化促進(jìn)會(huì)學(xué)術(shù)期刊專業(yè)委員會(huì):香港新世紀(jì)文化出版社有限公司,2020:2.[9]李靜,曹魯光,吳子豪,陳振中.純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)的可靠性優(yōu)化[J].東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2020,46(04):608-615.[10]GB/T28382-2012,純電動(dòng)乘用車技術(shù)條件[S].[11]趙暢,朱春紅,梁時(shí)光,龍建.純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)選型匹配及仿真分析[J].汽車實(shí)用技術(shù),2020(15):15-18.[12]李偉.比亞迪E6純電動(dòng)汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理(一)[J].汽車維修與保養(yǎng),2018(08):74-77.[13]周林.純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略研究[J].時(shí)代汽車,2020(16):73-74.[14]王飛,李磊磊.純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與優(yōu)化研究[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2020,58(12):93-97.[15]李中興,馬朋濤,王澤興,李迎宏,蘇正杲.純電動(dòng)汽車兩擋變速器動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化[J].時(shí)代汽車,2018(06):70-73.[16]胡建成.我國(guó)純電動(dòng)汽車發(fā)展概況及展望[J].南方農(nóng)機(jī),2020,51(22):126-127.[17]鄭錦湯,陳吉清.純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)速比優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械傳動(dòng),2019,43(04):79-82+93.[18]鄭穎,鄭顯鋒,鮑明志.純電動(dòng)汽車整車動(dòng)力模型仿真分析[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù),2020,39(03):114-117.[19]劉寶泉.純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)匹配及續(xù)駛里程仿真[J].汽車工藝師,2020(11):60-64.[20]鄧建明,龔循飛,于勤,李應(yīng)華,易健.基于Cruise和Simulink的純電動(dòng)車聯(lián)合仿真分析[J].汽車實(shí)用技術(shù),2019(12):15-16.[21]XiaotingR,JunjieG,ZhangJ,QinboZ,HaigenY.Visualizedsimulationanddesignmethodofmechanicalsystemdynamicsbasedontransfermatrixmethodformultibodysystems.

AdvancesinMechanicalEngin