基于AVL-Cruise的某载货车变速器匹配优化分析

ＺＦ６Ｓ５００ ６．１９８３．２８７２．０２５１．３７１１．００００．７８０
５．６８１
８ＪＳ８５Ａ ６．０１０４．５００３．３１０２．４５０１．８２０１．３６０１．００００．７４０６．０１０ １．８２０
６ＤＳ６０ＴＡ ５．９００３．５５０２．１４０１．３５０１．００００．７８０
５．４３０
Ｃ６Ｊ５０Ｔ ６．１８０３．３３０２．０８０１．４００１．００００．７８０
级仿真软件，主要用 于 车 辆 开 发 过 程 中 的 动 力 系 统 和
传 动 系 统 匹 配 ，以 及 整 车 性 能 预 测 和 仿 真 计 算 ，也 可 以
进 行 发 动 机 、变 速 器 、后 桥 速 比 、轮 胎 选 型 及 匹 配 优 化 ，
还可以应用于混合动 力 汽 车、电 动 汽 车 动 力 系 统 和 控 制系统的开发和优化 。 ［２］
５．５７０
建立完模型检查无误后设置计算任务。本文主要 研究使用４种不同变速器时满载情况下稳态工况车辆 的爬坡性能、加速性能、油耗和循环工况的油耗和 ＣＯ２ 排放。其 中，循 环 工 况 采 用 了 ＵＤＣ（Ｕｒｂａｎ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃｙｃｌｅ）、ＥＵＤＣ（ＥｘｔｒａＵｒｂａｎＤｒｉｖｉｎｇＣｙｃｌｅ）和 ＮＥＤＣ （Ｎｅｗ ＥｕｒｏｐｅＤｒｉｖｉｎｇＣｙｃｌｅ）三种不同循环工况。 ３ 满 载 情 况 下 计 算 结 果 及 分 析 ３．１ 稳 态 工 况 ３．１．１ 爬 坡 性 能 计 算 结 果
图２为满载情况下４种变速器匹配方案在各个档 位的最大爬坡度计 算 结 果。 由 图 ２ 可 以 看 出：各 变 速 器的最大爬坡度相 差 不 大，这 是 因 为 爬 坡 能 力 和 变 速
器速比密切相关，４款变速器１ 档速 比 相 差 不 大，所 以 最大爬坡度也相 差 不 大。 实 际 使 用 中，车 辆 爬 坡 一 般
况。此外，在模块中可以开启不同任 务，不 同的 选 择会
影响到后续的数据连接和计算任务设置等。最后进行
机械连接和总线数据的连接，其中，总线数 据的连 接比
较重要，正确的数据连接才能保证仿真的顺利进行。
表 １ ６Ｘ２ 载 货 车 整 车 参 数
车型
６Ｘ２ 载 货 车
后桥速比
４．８７５
轴 距 （ｍｍ）
５６５０
本文利用 ＡＶＬＣｒｕｉｓｅ软件对某型６Ｘ２载 货车 进 行了仿真，主 要 对 比 了 ＺＦ 公 司 的 ６Ｓ５００ 变 速 器 和 法 士特 公 司 的 ８ＪＳ８５Ａ、６ＤＳ６０ＴＡ、Ｃ６Ｊ５０Ｔ 变 速 器 与 整 车 的 匹 配 情 况 ，综 合 考 虑 整 车 的 动 力 性 和 经 济 性 ，采 用
发 动 机 排 量 （Ｌ）
８．４７８
满载总质量（ｋｇ） ２２５００
迎 风 面 积 （ｍ２）
７．２
发动机最大扭矩（Ｎ·ｍ） １３００ 发动机最高转速（ｒ／ｍｉｎ） ２３００
空气阻力系数
０．５２
轮胎型号
１０．００Ｒ２０
表 ２ 变 速 器 各 档 速 比
变速器
各档速比
类型 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ Ｒ１ Ｒ２
第 ５ 期 （总 第 ２１０ 期 ） ２０１８ 年ＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ
文 章 编 号 ：１６７２６４１３（２０１８）０５００７６０３
Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．
基于 ＡＶＬＣｒｕｉｓｅ的某载货车变速器匹配优化分析
聂幸福，李昕昕
根 据 ６Ｘ２ 载 货 车 的 布 置 建 立 整 车 仿 真 模 型 ，如 图 １ 所 示。 该 模 型 主 要 包 括 Ｖｅｈｉｃｌｅ、Ｅｎｇｉｎｅ、Ｃｌｕｔｃｈ、Ｇｅａｒ Ｂｏｘ、Ｓｉｎｇｌｅ Ｒａｔｉｏ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ、Ｂｒａｋｅ、 Ｗｈｅｅｌ、Ｍｏｎｉｔｏｒ、Ｃｏｃｋｐｉｔ等模块。添加好模 块以 后 对每 个模块输入 参 数，参 数 越 准 确 仿 真 结 果 越 接 近 真 实 情
０ 引 言 随着技术的发展，市 场 对 变 速 器 性 能 的 要 求 越 来
越高，对整车匹配 的 要 求 也 越 来 越 高。 变 速 器 作 为 动
力总成的重要组成部 分，对 动 力 总 成 的 性 能 有 很 大 的
影 响 ，因 此 有 必 要 对 变 速 器 的 匹 配 做 详 细 的 研 究 。
软 件 的 矩 阵 运 算 ，选 择 出 适 合 本 车 型 的 变 速 器 。
１ ６犡２ 载 货 车 整 车 参 数 及 变 速 器 速 比 本文研究的 ６Ｘ２ 载 货 车 整 车 参 数 见 表 １，４ 种 手
动变速器的各档速比见表２，其中８ＪＳ８５Ａ 为８档变 速 器，其余３ 个 为 ６ 档 变 速 器，数 字 １～８ 表 示 前 进 档， Ｒ１和 Ｒ２表示倒档。 ２ 建 立 整 车 仿 真 模 型
（陕 西 法 士 特 齿 轮 有 限 责 任 公 司 ， 陕 西 西 安 ７１０１１９）
摘要：应用 ＡＶＬＣｒｕｉｓｅ软件 建 立 了 某 型 ６Ｘ２ 载 货 车 整 车 仿 真 模 型， 分 析 了 ＺＦ６Ｓ５００、８ＪＳ８５Ａ、６ＤＳ６０ＴＡ 和 Ｃ６Ｊ５０Ｔ 四款变速器与整车的匹配情况。进行了满载情况下稳态工 况 的 加 速 性 能、 爬 坡 性 能、 油 耗 和 循 环 工况的油耗和 ＣＯ２ 排放的计算。综合考虑整车的动力性和经济性，通过匹配分析可以看出 Ｃ６Ｊ５０Ｔ 比较 适 合 ６Ｘ２ 载 货 车 。 关 键 词 ：ＡＶＬＣｒｕｉｓｅ； 变 速 器 ； 匹 配 分 析 中 图 分 类 号 ：ＴＰ３９１．７∶Ｕ４６３．２１２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
传统的动力 系 统 匹 配 方 法 为 试 验 验 证，存 在 开 发 周 期长和费用高等问题［１］。在设计前期利用仿真软件对动
力总成方案进行优化分析，缩小试验范围，将仿真与试验
相结合是比较合理的匹配方法，目前已得到广泛应用。
ＡＶＬＣｒｕｉｓｅ是奥 地 利 ＡＶＬ 公 司 开 发 的 用 于 研 究 车 辆 动 力 性 、燃 油 经 济 性 、排 放 性 能 与 制 动 性 能 的 高