随着中国汽车行业的井喷式的发展,中国正面临着从“汽车大国”向“汽车强国”的转变,如何提高汽车相关研究技术是关键性问题。汽车动力系统是整车的核心系统,主要包括内燃机和变速器等子系统,这些系统是机械、流体、热力学等物理子系统与电子、控制、通信等信息子系统深度融合的物理信息融合系统。目前针对内燃机不同的设计阶段,所使用的建模方法及工具都是不同的,如何建立多领域统一描述的多学科仿真模型是本文的关键问题。同时,由于中国目前使用的国五NEDC工况的太过理想化,以及国六WLTC工况与中国国情相背离,为了促进节能减排的进程,本文基于中国乘用车工况CLTC-P进行建模仿真研究。针对以上关键问题,本文在国家自然科学基金项目的支撑下,基于CLTC-P的基础上,对整车动力系统进行多学科建模仿真分析。本文的主要研究内容如下:(1)对整车动力系统进行了系统分解,并分别介绍了关键模块——内燃机系统和变速器系统的物理系统、信息系统,在此基础上,建立了内燃机机械特性数学模型、热力系统数学模型和冷却系统数学模型,以及变速器数学模型。(2)总结并阐述了多领域统一建模语言Modelica语言的特点,及其优势,并在Dymola/Modelica环境下建立了驾驶员、发动机、变速器、驱动机构、底盘、刹车系统,以及路况和天气等环境条件模型。(3)通过分析仿真速度曲线与CLTC-P工况速度曲线的最大误差在5%范围内,验证本文所建的整车动力系统仿真模型的准确性,再对内燃机性能和变速器性能分别进行多学科仿真分析,分析了内燃机转矩、转速、燃油供给速率、节气门开度之间的相关性,混合气燃烧后的能量转换效率,冷却系统的散热情况,以及液力变矩器的变矩系数和变速系数变化情况。(4)最后分析整车动力性能和经济性能,以及CLTC-P工况与其他国际主流工况的速度曲线和百公里油耗曲线分别进行对比分析,并通过实验验证本文所建仿真模型的可靠性,结果表明,仿真速度曲线与实际速度曲线最大误差在±2km/h以内,则本文基于CLTC-P工况所建仿真模型适用于模拟整车动力系统性能分析。本文成果可为整车动力系统多学科统一建模仿真提供理论依据,同时也可为整车性能分析提供手段的支持。