AVL-CRUISE软件在某商用车经济性
改善中的应用
丁显峰张明凯洪波
（东风商用车有限公司东风商用车技术中心，武汉，430056）
摘要：随着能源的日渐紧张和排放法规的日益严格，汽车的经济性已经成为用户购车关注的焦点，特别是对于重型卡车用户来说油耗费用占支出总费用的50%，所以省油就是省钱。因此如何开发出燃油经济性好的车型来提升产品的竞争力成为各大汽车厂商产品开发中关注的重点。下面介绍如何利用AVL CRUISE软件改善某款商用车车型的燃油经济性。
关键词：AVL CRUISE；整车匹配；动力性；燃油经济性
主要软件：A VL CRUISE
Application of A VL-CRUISE Software In Economy
Improvement of a Commercial Vehicle
Ding xianfeng Zhang mingkai
Abstract：With the growing tension of energy and increasingly stringent emissions regulations, the automobile's economy has become the focus of users, especially for heavy-duty truck where fuel costs account for 50% of total spending, so reducing fuel is equal to saving money. Therefore, how to develop a model with good fuel economy to enhance the competitiveness of products becomes the major focus of automobile manufacturers. The article introduces how to make use of A VL-CRUISE software to improve the fuel economy of a commercial vehicle.
Key Words:AVL-CRUISE; Vehicle Matching; Dynamic Performance; Fuel Economy Software：AVL CRUISE
1．前言
根据某地区用户反映，某款商用车与竞争对手同级别的车型相比油耗偏高。在同样装载33-35吨时，满载和空载的综合百公里油耗平均为42L，而竞争对手的平均仅为38L，即平均综合百公里油耗比竞争对手车型高4L。
2．用户使用特点
根据跟车调研情况，该地区主要以煤炭运输为主同时兼顾农副产品和日用百货。而随着沿途治超力度的逐渐加大，用户主要以4X2牵引车带3轴挂车为主，装载质量在35吨左右，总重一般控制在50吨以内；满载时常用车速控制在60－70km/h，空载时常用车速控制在80
－90km/h；主要用于省内及省际运输，路况良好，只有部分路面颠簸(约3km）；为提高运输效率，确保按时交货，需要经常超车。
3．方案分析
汽车的节油技术是一个复杂的工程，不是发动机经济性好整车经济性就好，良好的经济性不仅与优良的发动机有关而且与汽车传动系统的匹配、结构设计、车身选型、新技术和新材料的应用以及使用条件等方面均有密切的关系。实际上，性能好的发动机与性能好的底盘进行组合，并不等于就能获得好的整车性能。整车的性能要根据不同的行驶条件，在传动装置与发动机之间取得最佳匹配关系，才能获得最佳的整车动力性和燃油经济性。我们就根据用户的使用情况，通过优化传动系匹配来提高整车经济性。
该分析牵引车的基本参数如下：整车外形尺寸（长×宽×高）：5740×2490×3280mm；轴距：3500mm；
整备质量（带空挂）：15000kg；列车总质量：50000kg；空气阻力系数：0.65；车辆迎风面积：6.9m2；发动机排量: 8.3L、额定功率/标定转速: 192 kW /(2200/ rpm)、最大扭矩: 1044 Nm /(1400/ rpm)、怠速转速:750rpm；变速箱各档速比：10.31，7.33，5.09，3.77，2.73，1.94，1.35，1.0；主减速器速比：4.875；轮胎滚动半径：0.525m；轮胎滚动阻力系数：0.008～0.01。
根据公司现有的总成以及改动小能按时商品化的原则，提出如下几种方案，同时和原方案进行对比：
表1 方案对比
表2 各变速箱速比情况
4．仿真计算模型
4.1 仿真软件CRUISE介绍
CRUISE软件是AVL公司开发的一款用于模拟车辆的动力性、燃油经济性和排放性能的软件。其典型应用是在车辆传动系和发动机的开发过程中，用于计算和优化车辆的燃油经济性、排放性和车辆的动力性、变速箱速比、制动性能以及为应力计算和传动系的振动生成载
荷谱等等。
4.2 模型的搭建
CRUISE软件最大的特点就是模型模块化，将各子模块利用数据总线连接，就可以组成整车模块。利
用CRUISE软件，首先建立整车模型，如下图。在整车模型中定义好整车的基础参数，包括轴距、空满载重心位置、整备质量、最大总质量、迎风面积、风阻系数等参数。另外，发动机、离合器、变速器以及后桥、车轮等参数分别在整车模型中各对应的子模块中填写。同时根据计算需要建立相应子任务。
图 1 CRUISE模型
1.整车参数
2.发动机
3.离合器
4.变速器
5.主减速器
6.右前轮
7.左前轮
8.右后轮
9.左后轮
10.右前制动器 11.左前制动器 12.右后制动器 13.左后制动器 14.差速器 15.驾驶控制5．结果分析
计算结果中主要考虑动力性和经济性，在动力性方面主要考虑爬坡能力（包括最大爬坡能力、最高档
爬坡能力及次高档爬坡能力）和最高车速，经济性方面只计算等速百公里油耗，同时根据用户的使用情况做加权分析计算出百公里实际使用油耗值。根据用户的实际运行情况，满载按50吨模拟计算，空载按15吨计算。动力性计算结果如下：
表 3 动力性计算结果
汽车节油经济性计算结果如下，在计算等速百公里油耗时，由于方案二、方案四和原方案的最高档都为直接档而且后桥速比相同，所以他们在满载的等速百公里油耗值也相同，计算结果如下：
表 4 等速百公里油耗结果
图 2 满载等速百公里油耗曲线
图 3 满载各方案发动机负荷分布曲线
在计算空车等速百公里油耗时，方案四和原方案都为直接档，速比相同，所以等速百公里油耗也相同。
计算结果如下：
表 5 等速百公里油耗结果
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