基于的汽车动力性模拟仿真方法
新能源汽车本田i-MMD混动系统动力性经济性仿真分析
本田i-MMD混动系统动力性经济性仿真分析对业界流行的对标混动构型：本田i-MMD混动架构，笔者尝试着通过AVL CRUISE和MATLAB/Simulink 软件联合仿真的方式，对其动力性和经济性进行仿真分析，希望对国内混动仿真技术的开发提供一定的参考。
一、仿真背景（整车构型）我们先回顾下本田i-MMD的整车构型，如下图所示：i-MMD混动系统整车构型，对于插电式混合动力（PHEV）与全混合动力（FHEV）,构型都是相同的，均由发动机、驱动用电机，发电用电机，ECVT齿轮，直连离合器和电池等构成。
i-MMD系统的基本工作模式分为EV（纯电）、Hybrid驱动（串联）、ENG直连（Engine/并联）三种。
基本工作模式：下面基于i-MMD PHEV 版本进行动力性经济性仿真计算，因为相对于FHEV i-MMD 版本来说，PHEV i-MMD 能通过仿真得到纯电（EV ）驱动模式下的AER,更有实际 意义。
二、仿真背景（GB 法规要求）GB/T 32694-2016专门针对于插电式混合动力电动乘用车，有相应的AER 以及工况下的燃油消耗量要 求，如下表所示。
GB GB 要求 对应要求纯电驱动模式续驶里程（按 照国标NEDC 工况行驶，直 到发动机启动，纯电驱动《插电式混 模式续驶里程测量结束， GB 要求： 合动力电更 车辆行驶的距离为纯电驱 AER>50km乘用车技术 动模式续驶里程，结果四 条件》GB/T 舍五入至最近整数位）；应 32694-2016 不小于 50km o燃料消耗量的加权平均值 燃料消耗量的加 应不大于对应车型燃料消权平均值耗量限值的50%o <4. 85L/100km 三、仿真参数设定在明确了i-MMD的架构以及GB法规要求后，需要进行仿真参数的设定，我们根据i-MMD混动系统整车构型以及台架/实车实测得出以下参数：内容参数整备质量kg 2035最大总质量kg 2410行驶阻力F二0. 041V"2+0.601V+141.28规格型号 2. 0LENG 峰值功率kW 107kW@6200rpm最大扭矩Nm 175Nm@3500rpm驱动电机峰值功率kW 135M OT驱动电机最大扭矩Nm 315驱动电机最高转速13000rpm发电电机峰值功率kW 106. 1发电电机最大扭矩Nm GEN 85发电电机最高转速rpm13000 电池电池单体容量Ah 27. 6包电池包总能量kWh 17齿轮比驱动电机端一车轮XHJ缅2.455 发电机端一发动机端 1.949 直连离合器端一车轮端0.806 主减速器 3.889滚动半径mm R18/358四、联合仿真模型搭建通过AVL CRUISE 和MATLAB/Simulink 软件联合仿真，模拟计算i-MMD PHEV （插电式混合动力）车辆动力性和经济性能。
[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真
![[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真](https://img.taocdn.com/s3/m/71c35698f424ccbff121dd36a32d7375a517c648.png)
[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真1. 简介汽车动力性和燃油经济性是评价一辆汽车性能的两个重要指标。
基于MATLAB的仿真可以帮助工程师和研究人员更好地理解汽车的动力性能和燃油经济性，从而优化设计和改进汽车技术。
本文将介绍基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真的方法和技术。
2. 动力性仿真汽车的动力性指的是汽车加速性能、最高速度、扭矩特性等。
基于MATLAB的动力性仿真可以通过建立数学模型来预测和评估汽车的动力性能。
以下是一个基本的汽车动力性仿真流程：- 建立车辆动力学模型：可以使用MATLAB的Simulink工具箱，将汽车的运动学、动力学和能量转换等方程建立为一个系统模型。
- 定义输入信号：输入信号可以包括驾驶员的驾驶指令、动力系统的输入等。
例如，加速踏板的输入信号可以用一个阶跃函数模拟。
- 仿真和分析：运行仿真模型，获取汽车的速度、加速度、油耗等数据。
通过对仿真结果的分析，可以评估汽车的动力性能，比较不同设计和控制策略的效果。
3. 燃油经济性仿真燃油经济性是指车辆在单位里程下消耗的燃油量，通常以百公里行驶的油耗来表示。
基于MATLAB的燃油经济性仿真可以通过模拟车辆的行驶过程和能量转换来评估汽车的油耗。
以下是一个基本的燃油经济性仿真流程：- 建立车辆行驶模型：可以使用MATLAB的Simulink工具箱，将车辆的行驶阻力、发动机效率、行驶工况等建立为一个系统模型。
- 设置行驶循环：选择合适的行驶循环来模拟不同的驾驶工况，如城市驾驶、高速驾驶等。
- 仿真和分析：运行仿真模型，获取车辆的行驶速度、驱动力、油耗等数据。
通过对仿真结果的分析，可以评估汽车的燃油经济性，比较不同设计和控制策略的效果。
4. 结论基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真可以为汽车工程师和研究人员提供一个快速、准确和可靠的评估工具。
通过仿真分析，可以优化汽车的设计和控制策略，提高汽车的性能和燃油经济性。
汽车动力学仿真方法(第七讲)
重庆汽车学院
CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
4.1.2 车辆控制系统设计的发展概况 ①控制系统传统开发流程
客户要求 文字描述 系统规划
客户要求
系 统 集 成
硬件设计
手工代码
软件设计
重庆汽车学院
CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
②现代控制系统的V型开发模式
第三步 Ø利用RTW及dSPACE提供的RTI自动生成代码并下载；
重庆汽车学院
CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
第四步 Ø利用RTW及dSPACE提供的RTI自动生成代码并下载；
重庆汽车学院
CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
第二步 Ø保留需要下载到 dSPACE中的模块； Ø用硬件接口关系代替 原来的逻辑连接关系； Ø对I/O进行配置； Ø设定软硬件中断优先 级；
重庆汽车学院
CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY
单移线仿真—车身侧倾位移与车身侧向加速度的关系
基于GT-Power仿真的2
基于GT-Power仿真的2.0L汽油机动力性能分析与优化在汽车工业中，动力性能一直是一个重要的指标。
在这篇文章中，我们将使用GT-Power仿真软件来分析和优化一个2.0升汽油发动机的动力性能。
首先，让我们看一下这个2.0升汽油发动机的基本参数。
这个发动机的气缸数为4，气缸直径为86毫米，活塞行程为86毫米，压缩比为11.5:1，最大功率输出为132千瓦/6,500转/分钟，峰值扭矩为245牛·米/4,000转/分钟。
通过GT-Power软件的模拟分析，我们可以得到发动机在不同转数下的输出功率和扭矩。
其中，从曲线上可以看出，该发动机的最大功率输出点在6,500转/分钟，最大扭矩输出点在4,000转/分钟。
此外，我们还可以通过GT-Power软件进行优化，以改进发动机的动力性能。
我们可以调整气门正时、燃油喷射时间和点火提前角等参数。
通过对这些参数的调整，我们可以使发动机在更广的转速范围内产生更大的功率和扭矩输出。
例如，我们可以将气门正时延迟10度，燃油喷射时间提前5度，点火提前角提前3度等等。
在进行优化后，我们可以看到发动机的最大功率输出已经从132千瓦提高到了138千瓦，最大扭矩也从245牛·米提高到了252牛·米。
此外，在转速低于4,000转/分钟时，汽车的动力性能有了显著的提升。
综上所述，通过GT-Power仿真软件对2.0升汽油发动机的动力性能进行分析和优化，可以大大提高发动机的输出功率和扭矩，从而提高汽车的加速和行驶性能。
这对汽车工业的发展和普及都具有积极意义。
除了对发动机的基本参数进行优化外，GT-Power软件还可以通过虚拟曲轴轨迹、进气道、排气道等的调整，进一步改进发动机的动力性能。
其中，改变曲轴的轨迹可以改变气缸内压力和容积，从而改变发动机的效率。
在GT-Power软件中，我们可以根据需要调整气缸内的最大容积，从而影响气缸的压缩比和燃烧效率。
预测曲轴轨迹的变化可以使发动机在不同的负载和转速下提供更多的扭矩和动力。
解析新能源汽车的动力性能仿真技术
解析新能源汽车的动力性能仿真技术新能源汽车的发展势不可挡，其动力系统是其核心竞争力之一。
为了进一步优化新能源汽车的动力性能，仿真技术成为了不可或缺的工具。
本文将针对新能源汽车的动力性能仿真技术展开详细解析。
动力性能仿真的定义动力性能仿真是利用计算机模拟新能源汽车动力系统运行过程的技术。
通过建立数学模型，模拟不同工况下的动力需求与动力系统输出之间的关系，用以评估新能源汽车的加速性能、续航能力、能耗等指标。
动力性能仿真的重要性动力性能仿真技术可以在产品设计阶段快速、准确地评估不同动力系统配置在实际使用中的表现。
通过仿真可以提前发现问题，降低开发成本，缩短产品上市时间，提高产品竞争力。
动力性能仿真的步骤建立数学模型：包括车辆动力学模型、电池模型、电机模型等，模型精确性将直接影响仿真结果的准确性。
设定仿真工况：根据实际道路行驶工况、车辆负载情况等因素，设定不同工况下的仿真条件。
进行仿真计算：利用仿真软件对所建立的数学模型在设定工况下进行仿真计算，得出动力性能指标。
评估结果：根据仿真结果评估新能源汽车在不同工况下的动力性能表现，发现问题并进行优化调整。
动力性能仿真技术的应用动力系统优化：通过仿真技术，优化电池容量、电机功率匹配等，提高动力系统整体效率。
节能降耗：仿真可以帮助优化能量管理策略，降低新能源汽车的能耗，延长续航里程。
性能预测：在产品设计阶段，可以利用仿真技术对新能源汽车性能进行预测，为后续研发工作提供参考。
动力性能仿真技术对于提升新能源汽车的竞争力具有重要意义。
通过精确的仿真分析，可以为新能源汽车的研发与生产提供有力支持，促进行业持续发展。
让我们共同关注和推动新能源汽车动力性能仿真技术的发展，为清洁能源汽车行业注入更多活力和创新。
动力性能仿真技术是新能源汽车发展中不可或缺的重要环节，其应用将进一步推动新能源汽车行业的发展，提升技术水平和竞争力。
汽车性能仿真计算实验实验报告
汽车性能仿真计算实验实验报告实验⼀汽车动⼒性仿真计算实验⽬的1.掌握汽车动⼒性评价指标和评价⽅法2.学会使⽤matlab 对汽车动⼒性指标进⾏计算实验内容1.学习汽车动⼒性理论2.编写计算程序3.绘制汽车动⼒性图形实验设备硬件环境：汽车虚拟仿真实验室软件环境：matlab2016a 及以上版本实验步骤1.学习汽车动⼒性理论2.编写计算程序3.绘制汽车动⼒性图形实验报告1. 运⽤matlab 解决《汽车理论》第⼀章习题1.31）绘制汽车驱动⼒与⾏驶阻⼒平衡图汽车驱动⼒Ft=ri i T to g tq η⾏驶阻⼒F f +F w ＋F i +F j ＝G ?f +2D 21.12A C a u +G ?i+dt dum δ发动机转速与汽车⾏驶速度之间的关系式为：0g i nr 0.377ua i ?= 由本题的已知条件,即可求得汽车驱动⼒和⾏驶阻⼒与车速的关系,编程即可得到汽车驱动⼒与⾏驶阻⼒平衡图。
2）求汽车最⾼车速，最⼤爬坡度及克服该坡度时相应的附着率①由1）得驱动⼒与⾏驶阻⼒平衡图，汽车的最⾼车速出现在5档时汽车的驱动⼒曲线与⾏驶阻⼒曲线的交点处，Ua max ＝99.08m/s 2。
②汽车的爬坡能⼒，指汽车在良好路⾯上克服w f F F +后的余⼒全部⽤来（等速）克服坡度阻⼒时能爬上的坡度，此时0=dt du，因此有()w f t i F F F F +-=，可得到汽车爬坡度与车速的关系式：()+-=G F F F i w f t arcsin tan ；⽽汽车最⼤爬坡度为Ⅰ档时的最⼤爬坡度。
利⽤MATLAB 计算可得，352.0max =i 。
③如是前轮驱动，1?C ＝qb hg q L L -；相应的附着率1?C 为1.20，不合理，舍去。
如是后轮驱动，2?C ＝qa hg q L L+；相应的附着率2?C 为0.50。
3）绘制汽车⾏驶加速度倒数曲线，求加速时间利⽤MATLAB 画出汽车的⾏驶加速度图和汽车的加速度倒数曲线图：忽略原地起步时的离合器打滑过程，假设在初时刻时，汽车已具有Ⅱ档的最低车速。
基于MATLAB的车辆动力性和制动性仿真分析
基于MATLAB的车辆动力性和制动性仿真分析发布时间：2022-06-22T02:20:51.317Z 来源：《科学与技术》2022年2月4期（下）作者：邹彦冉张竹林* 蒋德飞阮帅房冠霖曹士杰[导读] 动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标，在对关键部件进行定参数、零部件选型、匹配优化时需要进行大量计算邹彦冉张竹林* 蒋德飞阮帅房冠霖曹士杰山东交通学院汽车工程学院，山东济南 250357摘要：动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标，在对关键部件进行定参数、零部件选型、匹配优化时需要进行大量计算，现在企业多采用EXCEL进行计算，导致效率低下、直观性不强。
本文基于MATLAB软件的App Designer模块，开发了车辆动力性和制动性仿真分析软件，具有良好的人机界面和曲线输出功能，并以某型号汽车的实际参数进行了动力性和制动性仿真验证，证明了软件仿真分析的可行性，能够为汽车设计提供良好的支撑，提高设计效率。
关键词：汽车；MATLAB；仿真分析；App Designer 中图分类号：U462.3 文献标志码：A 0 引言近年来国内外汽车行业发展迅猛，截至2021年7月，全国家用车保有量达3.84亿辆。
我国正由汽车制造大国往汽车制造强国过渡，汽车的正向研发技术越来越受到各汽车设计单位的重视。
车辆的动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标之一[1]，其性能的好坏影响到车辆的品质和市场。
如今国内外对App Designer在各领域的应用进行了研究[2]，韦超毅[3]等采用App Designer对汽车的爬坡能力进行建模与仿真，开发设计了一款软件，测试了试验车的爬坡性能；张晓荣[4]等针对调节阀工作流量特性的畸变问题，设计了工作流量校正算法，并采用App Designer 开发了操作简单、功能完整的操作界面；李晶[5]等基于MATLAB对实际汽车进行动力性仿真，假设节气门开度处于最大情况下，通过仿真分析绘制出该工况下车辆动力性曲线并分析结合实际实验测量数据，验证了该仿真系统的准确性；陈利娜[6]使用MATLAB对汽车制动性能分析，获得了车辆制动力分配曲线，为汽车制动性仿真分析提供了准确的操作方法与可视化数据。
基于AVL Cruise的纯电动卡车动力性、经济性仿真分析
1 概述整车动力和传动系统的匹配，直接影响车辆动力性和经济性。
对于商用车而言，动力匹配的传统思路是根据车辆应用工况，结合零部件资源，着重零部件可靠性与成本进行选型，车辆动力性、经济性一般在样车试制完成后，基于实车试验进行验证。
这种传统设计思路大大延长了产品开发周期和开发成本。
目前，整车动力和传动系统匹配仿真技术快速发展，新能源卡车设计开发过程中，在整车方案设计阶段，利用AVL 软件对车辆性能进行仿真分析，再利用实车试验验证设计精度，并逐步优化车辆模型的正向开发思路，已经得到广泛应用。
2 整车模型建立2.1 车辆构型和基本参数根据纯电动卡车的使用场景，确定车辆动力、传动系统构型和性能指标。
现基于某款6×4纯电动牵引车工况，选用驱动电机和多挡AMT 变速器构型，整车设计参数见表1，整车性能指2。
表1 整车设计参数表2 整车性能指标2.2 仿真模型建立根据车辆构型和基本参数状态，在AVL Cruise 软件界面，添加整车、驾驶员、驱动电机、动力电池、变速器、换挡控制、主减速器、轮胎等模块，并进行参数设置，建立机械和数据总线连接，构建仿真模型，如图1所示。
图1 整车仿真模型2.3 后桥速比的确定根据驱动电机和变速器参数、最高车速性能要求，由可得，主减速比i 0≤5.53。
根据整车轴核和附着力、坡道起步能力要求，由可得，主减速比i 0≥5.04。
基于AVL Cruise 的纯电动卡车动力性、经济性仿真分析/郭晓勐 刘国庆 崔红雨 公彦峰（中国重汽集团汽车研究总院）【摘要】文章根据整车设计参数和性能要求，进行动力系统匹配。
基于AVL Cruise 建立整车模型，对车辆动力性、经济性进行仿真分析，通过样车试验验证匹配方案的合理性。
基于匹配和仿真的纯电动卡车正向设计开发流程，有效保证产品匹配方案的合理性，降低产品开发风险，缩短新产品开发周期。
项 目量 值尺寸参数驱动型式6×4外形尺寸/mm 7 480×2 500×3 335轴距/mm 3 800/1 400质量参数整备质量/kg 10 500满载质量/kg 49 000驱动电机持续/峰值功率/kW 220/360持续/峰值扭矩/Nm 1 500/2 100最高转速/rpm3 400变速器型式4AMT Ⅰ挡速比 5.53Ⅱ挡速比 3.05Ⅲ挡速比 1.66Ⅳ挡速比 1.00额定扭矩/Nm 2 500驱动桥主减速比待定轮胎型号12R22.5滚动半径/m0.538项 目设计指标最高车速/(km/h)11030 min 最高车速/(km/h)750-50 km/h 加速时间/s 2280-110 km/h 超越加速时间/s200坡道起步能力/(%)20电量消耗经济性/(kWh/km)＜2.2图2 整车滑行阻力曲线3 整车性能仿真分析3.1 动力性分析对整车的最高车速、0-50km/h 加速、80-110km/h超越加速、坡道起步能力等动力性项目进行仿真计算，整车动力性仿真结果见图3至图5。
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ｋｇ，满载
ｓ一～ｃ。鲁‘景 Ｊｓ扩等‘去 ｋ圹等・等 ｓ啪ｒ２鲁。卺
以及加速时间的灵敏度。
㈣，
（１９） （２０）
质量为３
ｋｇ，车轮半径０．３７ ｍ，传动系统机械
效率为０．９３，滚动阻力系数为０．０１２。Ｃｕｔ值为 ２．７７，旋转质量换算系数为１．２，主减速器传动比
为５．８３。变速器传动比如表２。
６ ０（）ｏ ５ ０（）０
４
所需要的时间。 由运动学知识可得： ｄ．＝上ｄ。
（１０）
０（）０ ０００ ０００ ０ ２０ ４０ ６０ ８０ １００
１２０
ｔ＝胁乩（１１）
即加速时间可以用ＭＡＴＬＡＢ进行积分计算
１４０ １６０ ２００ ２２０
１８０
匿３
ｌ
２ ０００
求得。 计算过程中需要确定好换挡时刻，在加速性 能模拟计算中．驾驶员换挡规律的规定： 当发动机转速低于最低稳定转速时，由高挡 换人低挡； 当发动机转速高于最大转速时，由低挡换高
传动比：Ｕａｌ——一挡最大转矩对应的汽车行驶速
度，ｋｍ／ｈ。 Ｄ，一ｆｓｉｎａｍ。＋ｃｏＳａｍａｘ 用 （１ ３） （１４）
发
动
发动机参数输入 上
Ｉ汽车及路面参数输入ｌ
｝
绘图功能 计算功能 灵敏度分析
ｃｏｓａ．。。＝、／１－ｓｉｎ。‰
代入上式．整理后可得：
±．１±。
机
外 驱 动 力 与 行 驶 阻 力Ⅱ
ｉ
±上—Ｌ ｊ
最 日 查 速
ｉ
最
大
‰。：ａｒｃｓｉｎ堡塑生皇』（１５）
１√
速
度 倒
特
然后再根据 换算成最大爬坡度。源自ｔａｎ‰＝ｉ一（１６）
性 曲 线
数 曲
线
鳓
圈２程序流程图
Ｆｉｇ．２ Ｐｒｏｇｒａｍ ｆｌｏｗ ｃｈａｄ
加
速 时 Ｉ司
爬 坡
度
参
数 灵
参 数
灵 敏 度
力
平
敏
度
参 数
灵
１．２．４汽车动力性灵敏度分析计算模型
ａｓ
ｂｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｒｏａｄ ｔｅｓｔ．Ｓｕｃｈ
ＳＯ ｏｎ．
ｇｏｏｄ ｃｏｍｐａｒａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｄｙｎａｍｉｃ；ＭＡＴＬＡＢ；ｇｒａｐｈｉｃａｌ
ｕｓｅｒ
０
引言
１．１发动机外特性拟合模型
加速时间的确定：
Ｃ＝ｃｆ
（４） （５） （６）
一
Ｆｗ－羔‰２
Ｅ＝Ｇｚ
Ｃ书ｍ丁ｕｕ
Ｕｆ
（７）
式中：咒——发动机转矩；卜变速器传动比； ｉ厂主减速器传动比；研——机械效率；Ｇ—— 整车质量卜滚动阻力系数；ｃＤ＿空气阻力系
数；Ａ——迎风面积；聪ｆ一汽车行驶速度；ｉ——道
根据发动机台架试验数据．拟合出发动机转 矩和转速曲线。
能［３１。汽车的行驶方程式为
动力性仿真模型的建立
修回日期：２０１４—０７—２９
Ｅ＝咖咒＋Ｅ＋巧
（２）
式中：Ｅ、Ｂ、巴、只、Ｅ——为汽车驱动力、车轮滚动
收稿日期：２０１４—０７—１６
万方数据
第５２卷第１２期
朱荣等：基于ＭＡＴＬＡＢ的汽车动办｝生模拟仿真方法
６７
阻力、汽车行驶空气阻力、上坡坡度阻力和汽车加 速时加速阻力【３Ｉ。
表２变速器传动比
Ｔａｂ．２ Ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ
（２１）
四挡变速器
一挡
６．０９
二挡
３．０９
三挡
１．７１
四挡
１．００
同理可以求得汽车总质量Ｇ、滚动阻力系数 ＾空气阻力系数ｃ。Ａ和传动效率叼，对最高车速 根据前述原理和计算公式。通过ＭＡＴＬＡＢ 软件的ＧＵＩＤＥ进行车辆动力性模拟仿真系统编 辑，获得车辆动力性模拟仿真系统．并在参数输入
第５２卷第１２期
Ｖ０１．５２ Ｎｏ．１２
农业装备与车辆工程
ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ
２０１４年１２月
ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｄｅｃｅｎｄ】ｅｒ ２０１４
ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—３１４２．２０１４．１２．０１５
基于ＭＡＴＬＡＢ的汽车动力性模拟仿真方法
利用Ｍ语言编写车辆动力性仿真系统方法．该系 统方法具有较高的准确性及实用性。用户只需输 入车辆的基本参数就能了解车辆的使用性能。以 ３．２动力性的参数灵敏度分析结果 在系统主界面上点击参数灵敏度分析菜单。 在弹出的界面上点击计算按钮，得到的计算结果
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ
ｉｓ
ｏｒｄｅｒ
ｔｏ
ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｐｒｅｄｉｃｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ，ａ ＭＡＴＬＡＢ－ｂａｓｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ
ｕｓｅｒ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｉｎ ＭＡＴＬＡＢ ｓｏｆｔｗａｒｅ ７ｓ ｇｒａｐｈｉｃａｌ
万方数据
第５２卷第１２期
朱荣等：基于ＭＡＴＬＡＢ的汽车动力性模拟仿真方法
界面中输入以上参数。
３．１动力性仿真结果
从图中的数据可以看出，该车动力性参数灵 敏度序列依次为：滚动阻力系数、传动系机械效 率、空气阻力系数、汽车重量。减少汽车与路面之 间的滚动阻力系数．厂可缩短加速时间；降低空气 阻力系数ｃ＿４对提高最高车速帮助比较大：提高 传动系效率可以增加最大爬坡度值。
挡：
ｕ。／（ｋｍ／ｈ） 图１汽车驱动力与行驶阻力平衡图
Ｆｉｇ．１ Ｂａｌａｎｃｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
最高车速的确定： 根据发动机台架试验数据，拟合出发动机转
矩和转速曲线。 由公式（１）和式
当发动机转速介于其最大和最小转速之间 时，若高挡加速度大于低挡加速度时，应由低挡换
ＭＡＴＬＡＢ－ｂａｓｅｄ
Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｓｉｍｕｉａｔｉｏｎ
Ｍｅｔｈｏｄ
Ｚｈｕ Ｒｏｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｗｅｎｆｅｎｇ，Ｄｕ Ｎｉｎｇｎｉｎｇ
（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈａｎｇ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｌｌ Ｃｉｔｙ，Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ７１００６４，Ｃｈｉｎａ）
４
从表３可以看出动力性仿真计算结果与试验 数据结果基本吻合。说明该动力性模拟仿真系统 具有较高的精度。
襄３动力性仿真计算结果与实验结果对比
Ｔａｂ．３ Ｄｙｎａｍｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｎｓ
结束语
基于ＭＡＴＬＡＢ并通过ＧＵＩＤＥ图形用户界面。
人高挡。
Ｈ，ａ＝０．３３７罢
Ｚｇ Ｚ０
（８）
１．２．３最大爬坡度计算模型
汽车的上坡能力是指在汽车满载时，在水平
得到Ｅ与Ｈ。关系曲线。 由式（４）和式（５）可得Ｆ．＋ＦＩ与Ｍ。关系曲线。 构建行驶平衡方程，求得瓦＋毋与Ｅ交点，交
良好的路面上汽车以一挡行驶所能爬上的最大坡
度，用ｋ表示【３１。
万方数据
农业装备与车辆工程
点所对应的速度点即为最高车速点。
１．２．２加速时间计算模型
Ｆ：玉！也坠
ｒ
（３）
汽车的原地起步加速时间指：汽车启动后由 Ｉ挡或Ⅱ挡起步，以最大的加速能力（包括选择适 当的换挡时刻）依次换挡，等换到最高挡位后汽车 行驶达到某一预定的车速时所需要的总时间１３］。 汽车的超车加速时间指：汽车行驶时。驾驶员 用最高挡或次高挡由某一较低行驶速度全力加速 到某一预定高速所需要的总时间［４１。
２０１４年
令学为汽车的动力因素并以符号Ｄ表
示，则Ｉ挡的最大动力因素的计算式如下：
２
动力性仿真系统模块设计
ＭＡＴＬＡＢ的ＧＵＩＤＥ创建图形用户界面．通过
玉型叠！叠堡一盥
Ｇ
图形用户接口，根据需要，编写整理出车辆动力性 模拟仿真系统。
（１２） 建立车辆动力性仿真系统程序如图２。
Ｄ，眦＝
式中：％。，＿～发动机最大转矩，Ｎ・ｍ；ｉ一——一挡
由式（１）、式（８）、式（４）和式（５）得到驱动力与
路坡度；卜汽车旋转质量换算系数；卜汽
车质量；ｄ。／ｄ。——行驶加速度［３】。 １．２．１最高车速计算模型 汽车的最高车速定义：在无风的水平良好路 面上。汽车行驶时所能达到的最大的稳定可靠的 行驶车速。 根据汽车的行驶方程式可知，在无风的良好
行驶阻力平衡图。 由行驶方程得：
３ ５００
１３８．２７
３ ８００ １３３．３７
４ ０００ １２５．５３
１３５．５
１５６．９８
则分别将最大爬坡度对汽车总质量Ｇ、滚动阻力
系数＾空气阻力系数聊和传动系效率价求导，
可以得到最大爬坡度的参数灵敏度．计算式如下：
为４
最低稳定转速为１
５００
０００
ｒ／ｒａｉｎ，最高稳定转速
０００
ｒ／ｍｉｎ。此货车整备质量为２
汽车动力性是汽车最重要的使用性能之一。 汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时
由汽车受到的纵向外力决定的所能达到的平均行
当汽车发动机节气门全开时，发动机的功率 Ｐ、转矩丁以及燃油消耗率ｂ与发动机转速尼之间 的关系曲线称为发动机外特性曲线【ｌ】。在进行发动 机动力性计算时．我们只需获得转矩和转速之间 的关系即可。以发动机台架试验得到的数据为依 据，根据最小二乘法原理建立转矩和转速之间的 函数关系。数学模型为