3.4.1 汽油车的动力性与经济性仿真设计

广义的汽车动力性包括了全节气门开度的动力性和部分节气门开度的动力性，而部分节气门开度的动力性也通常定义为驾驶性的一部分。而狭义的汽车动力性指全节气门开度动力性，通常用最高车速、加速时间、爬坡性能指标来衡量。

经济性通常采用等速油耗或循环工况油耗来评价，目前广泛应用的乘用车运转循环有NEDC循环、FTP75循环、JC08循环、WLTC循环和CLTC循环。我国评价工况于2021年从NEDC循环转换至WLTC循环。相对稳态工况较多的NEDC循环，WLTC循环几乎没有等速工况，加速度提升，最高车速上升，怠速工况占比减少等，对油耗、排放而言更加严苛。NEDC、WLTC、CLTC工况对比如图3-3所示。

图3-3 NEDC、WLTC、CLTC工况对比

不同工况加速度不同，发动机的工况点也有较大差异，如图3-4所示。红色是WLTC工况点，绿色是CLTC工况点，蓝色是NEDC工况点。因WLTC和CLTC加减速工况较多，加速度较大，与稳态较多的NEDC工况相比，工况点明显偏上，这对发动机的低速高负荷性能提出了更高要求。

图3-4 不同循环工况的工况点

在工程化项目中，汽车动力经济性能指标主要通过专门的动力经济性指标计算软件得出，常用的软件有AVL CRUISE、GT-SUITE、Amsim、Matlab等。本章以AVL CRUISE进行经济性仿真分析为例说明。AVL CRUISE软件提供了图形化的交互环境，只需从模块库中拖出相应元件，就能迅速建立系统的结构框图，输入模型参数，连接数据总线，设置仿真任务，便可快速得到系统模型，具体建模分析流程如图3-5所示，AVL CRUISE仿真模型软件界面如图3-6所示。

图3-5 AVL CRUISE仿真建模分析流程

图3-6 AVL CRUISE仿真模型软件界面

动力经济性仿真主要的输入参数有发动机（基本参数、万有特性、节气门开度特性等）、液力变矩器（配置液力变矩器的车型）、变速器（针对有级变速器的传动比、效率、惯量、换档规律）、车轮（半径、惯量等）、整车阻力（各种阻力输入方式）等参数。通过软件计算，可自动获得动力性仿真计算结果，见表3-10。经济性仿真结果如图3-7所示，该图为基于AVL CRUISE软件计算的WLTC工况瞬时油耗数据，最终综合油耗由瞬时油耗的积分值除以行驶里程得出。

表3-10 某车型动力性仿真计算结果

图3-7 WLTC工况经济性仿真油耗结果