基于CRUISE与Simulink软件对轻型柴油车排放工况点的仿真分析

【CRUISE与Simulink在轻型柴油车排放分析中的应用】 随着环保法规的日益严格，汽车尾气排放控制成为汽车行业的重要课题。在中国，轻型柴油车的排放标准已经提升至国Ⅳ和即将实施的国Ⅴ标准。在这种背景下，对轻型柴油车排放工况点的精确分析至关重要，因为它直接影响到排放控制系统的优化设计。CRUISE和Simulink软件在这一过程中起到了关键作用。 **CRUISE软件**是一款由AVL公司开发的发动机及动力总成系统模拟工具，它可以模拟各种工况下的发动机性能，包括NEDC（New European Driving Cycle）排放循环。在CRUISE中，用户可以设定发动机的外特性性能、车辆参数、传动系统参数等，以计算出整个排放循环中的工况点。然而，CRUISE的标准工况点可能无法完全满足特定设计需求，这就需要进一步的定制化处理。 **Simulink**是MATLAB环境下的一个模块化仿真工具，适用于多领域动态系统建模和仿真。在本研究中，Simulink被用来对CRUISE计算出的工况点进行拟合和分析，以获取更符合实际需求的关键工况点分布。 在**排放工况分析**中，首先在CRUISE中建立轻型柴油车的系统模型，并运行NEDC排放循环。通过分析CRUISE提供的关键工况点图和循环工况分布图，可以初步了解发动机在不同工况下的排放情况。然而，这些工况点并不足以指导具体的设计决策，因为它们可能未充分考虑到排放控制的重要性。 为了得到更具针对性的关键工况点，研究人员利用CRUISE的后处理功能获取NEDC循环中的实时转速和扭矩数据，然后在Simulink中进行数据分析。通过定义如等速和加速等关键工况，例如100~120 km/h的加速起点和终点，研究人员可以确定影响排放的关键时刻。Simulink的处理能力使得这些工况点的占比分析更为精确，从而为EGR（ Exhaust Gas Recirculation）系统的设计提供有力支持。 **指定关键工况的占比分析**是通过比较和归类不同工况点来完成的。例如，表1列出了100~120 km/h加速末点、100 km/h等速等关键工况点，每个点都对应一个编号（P1-P11）。通过Simulink，这些点可以根据最小半径归拢原则进行处理，形成更加集中且反映实际需求的工况点集。 结合CRUISE和Simulink的仿真分析，可以为轻型柴油车的排放控制策略提供详尽的数据支持。这种联合使用的方法不仅可以提高工况点的准确性，还能确保设计满足严格的排放标准，为汽车制造商在应对日益严格的环保法规时提供有效的技术手段。