AVL Cruise整车性能计算分析流程与规范
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1 V ehi cle 整车参数1.1汽车瞬时质量的确定汽车的质量是与汽车装载状态有关的。
不同装载情况下,汽车的质量是不同的,可表示为:)(,,load V V act v Z m m =ﻩﻩﻩ ﻩﻩ ﻩ (1-1)其中, 空载时min ,,)0(0V V load V m m Z =⇒=半载时2)1(1,min ,,zulV V V load V m m m Z +=⇒=满载时zul V V load V m m Z ,,)2(2=⇒=如果不是上面这三种状态,则可以按式(1-2)计算汽车的瞬时质量:zul V V act v m m m ,,)0(+=ﻩﻩ ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ ﻩ ﻩ(1-2)式中, m V ,ac t:整车的瞬时实际质量,kg;ZV ,loa d:汽车的载荷状态; m V ,mi n:是汽车的整备质量,kg ; mV ,zul :是汽车的满载质量,kg 。
1.2车轮的数量的确定汽车各个位置的车轮的数量(N W,f,r,N W,f,l,N W,r ,r ,和N W ,r,l )是在考虑了车轮的定位(L w,i )情况后由车轮的总数量来确-定的。
1.3汽车质心位置的确定由于在进行车轮动载荷分配的计算时需要用到汽车质心位置,所以需要先确定是在下面哪种情况下进行实验的。
(1)在路上行驶在这种情况下,质心高度和与前轴的距离是与三种负载状态有关的,其计算方法如下:)(,,,,load V cog V act cog V Z h h = ﻩﻩﻩ ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ(1-3))(,,,,load V cog V act cog V Z l l =ﻩ ﻩﻩﻩ ﻩﻩﻩﻩ(1-4)式中, h V ,c og,act :汽车质心的实际高度,m m;l V,cog,act :汽车质心距前轴的距离,mm ;h V ,cog (Z V ,lo ad ):依据载荷状态的质心高度,mm ;lV ,c og (Z V,loa d):依据载荷状态的质心距离前轴的距离,mm 。
A VL_CRUISE_2014_整车经济性动力性分析操作指导书AVL_CRUISE_2014_整车经济性动力性分析操作指导书目录第一章 AVL Cruise 2014 简介 (1)1.1 动力性经济性仿真集成平台 (1)1.2 AVL Cruise建模分析流程 (2)1.3 主要模块功能 (3)1.4 A VL Cruise计算任务的设定 (9)第二章汽车零部件模型建立 (13)2.1.软件启动 (14)2.2.Project创建 (15)第三章整车动力经济性分析模型连接 (45)3.1.部件之间物理连接 (45)3.2.部件之间信号连接 (47)第四章整车动力经济性分析任务设置 (51)4.1 爬坡性能任务制定 (52)4.2 等速百公里油耗分析 (56)4.3 最大车速分析 (59)4.4 循环工况油耗分析 (62)4.5 加速性能任务制定 (65)第五章计算及分析处理 (69)5.1. 计算参数设置 (69)5.2. 分析处理 (69)第六章整车动力性/经济性计算理论 (75)6.1 动力性计算公式 (75)6.1.1 变速器各档的速度特性 (75)6.1.2 各档牵引力 (75)6.1.3 各档功率计算 (76)6.1.4 各档动力因子计算 (76)6.1.5 最高车速计算 (77)6.1.6 爬坡能力计算 (78)6.1.7 最大起步坡度 (78)6.1.8 加速性能计算 (79)6.1.9 比功率计算 (80)6.1.10 载质量利用系数计算 (80)6.2 经济性计算公式 (81)6.2.1 直接档(或超速档)等速百公里油耗计算 (81)6.2.2 最高档全油门加速500m的加速油耗(L/500m) (81)6.2.3 循环工况百公里燃油消耗量 (83)第一章 AVL Cruise 2014 简介1.1 动力性经济性仿真集成平台AVL Cruise是AVL公司开发的一款整车及动力总成仿真分析软件。
基于AVL Cruise的某重型商用车动力性、经济性分析及优化摘要:本文以某重型商用车为研究对象,分析了其动力性、经济性和优化方案。
通过AVL Cruise软件模拟仿真,优化车辆动力系统,使其在满足动力要求的前提下具备更好的燃油经济性。
研究发现,在牵引工况下,改变气门正时角和点火提前角对车辆性能有较大的影响,而在惯性工况下,适当降低油门开度可以显著减少燃油消耗。
最后,结合实际应用需求,提出了优化方案,并且在AVL Cruise软件中进行仿真验证,取得了较为显著的效果。
关键词:AVL Cruise,商用车,动力性,经济性,优化方案正文:一、引言商用车具有承载重物和长时间运营的特点,因此,其动力性和燃油经济性是制造商和客户所关注的重要指标。
本文以某款重型商用车为研究对象,运用AVL Cruise软件,对车辆动力系统进行仿真分析,找出对其性能和经济性影响较大的参数,提出优化方案,为车辆动力系统的设计和应用提供价值参考。
二、研究方法本文采用AVL Cruise软件对商用车进行仿真分析。
首先,建立车辆动力学模型,包括发动机、传动系、车轮、车辆重量等参数,建立不同工况下的仿真模型。
然后,设置相应的仿真工况,对车辆进行动态性能和燃油经济性的评估。
最后,基于仿真数据和实测数据,对车辆动力系统进行优化,确定最优参数。
三、研究结果(一)动力性分析通过仿真分析,得出商用车在牵引工况下的加速时间和最大速度,发现改变气门正时角和点火提前角对车辆性能有较大的影响。
在两者的组合比较中,气门正时角在中低转速下的变化对车辆的牵引性能有明显的提升,但是对高转速下的提升作用较小;点火提前角对车辆加速性能的影响较大,其提前角越大,车辆的加速性能越好,但是其在一定程度上会使得发动机爆震现象加剧。
(二)经济性分析在惯性工况下,通过调整油门开度和车速,得到车辆的燃油消耗率。
在不同油门开度下,发现车辆的燃油消耗呈现出先降低后升高的趋势,在油门开度到达某一阈值之后,车辆的燃油消耗开始增加。
[科技改变生活,学习使人持续进步] AVL CRUISE纯电动汽车经济性动力性分析操作指导书张克鹏目录第一章 AVL Cruise 2014 简介 (2)1.1 动力性经济性仿真集成平台 (2)1.2 AVL Cruise建模分析流程 (3)1.3 主要模块功能 (4)1.4 AVL Cruise计算任务的设定 (9)第二章汽车零部件模型建立 (14)2.1.软件启动 (14)2.2.Project创建 (15)第三章整车动力经济性分析模型连接 (44)3.1.部件之间物理连接 (44)3.2.部件之间信号连接 (45)第四章整车动力经济性分析任务设置 (49)4.1 爬坡性能任务制定 (50)4.2 等速百公里油耗分析 (53)4.3 最大车速分析 (56)4.4 循环工况油耗分析 (59)4.5 加速性能任务制定 (62)第五章计算及分析处理 (65)5.1. 计算参数设置 (65)5.2. 分析处理 (65)第六章整车动力性/经济性计算理论 (71)6.1 动力性计算公式 (71)6.1.1 变速器各档的速度特性 (71)6.1.2 各档牵引力 (71)6.1.3 各档功率计算 (72)6.1.4 各档动力因子计算 (72)6.1.5 最高车速计算 (72)6.1.6 爬坡能力计算 (73)6.1.7 最大起步坡度 (74)6.1.8 加速性能计算 (74)6.1.9 比功率计算 (76)6.1.10 载质量利用系数计算 (76)6.2 经济性计算公式 (76)6.2.1 直接档(或超速档)等速百公里油耗计算 (76)6.2.2 最高档全油门加速500m的加速油耗(L/500m) (77)6.2.3 循环工况百公里燃油消耗量 (78)第一章 AVL Cruise 2014 简介1.1 动力性经济性仿真集成平台AVL Cruise是AVL公司开发的一款整车及动力总成仿真分析软件。
它可以研究整车的动力性、燃油经济性、排放性能及制动性能,是车辆系统的集成开发平台。
A VL_CRUISE__整车经济性动力性分析操作指导书[科技改变生活,学习使人持续进步]A VLCRUISE纯电动汽车经济性动力性分析操作指导书张克鹏目录第一章A VLCruiseXX年简介 (2)1.1动力性经济性仿真集成平台 (2)1.2A VLCruise建模分析流程 (3)1.3主要模块功能 (4)1.4A VLCruise计算任务的设定 (9)第二章汽车零部件模型建立 (14)2.1.软件启动 (14)2.2.Project创建 (15)第三章整车动力经济性分析模型连接 (44)3.1.部件之间物理连接 (44)3.2.部件之间信号连接 (45)第四章整车动力经济性分析任务设置 (49)4.1爬坡性能任务制定 (50)4.2等速百公里油耗分析 (53)4.3最大车速分析 (56)4.4循环工况油耗分析 (59)4.5加速性能任务制定 (62)第五章计算及分析处理 (65)5.1.计算参数设置 (65)5.2.分析处理 (65)第六章整车动力性/经济性计算理论 (71)6.1动力性计算公式 (71)6.1.1变速器各档的速度特性 (71)6.1.2各档牵引力 (71)6.1.3各档功率计算 (72)6.1.4各档动力因子计算 (72)6.1.5最高车速计算 (72)6.1.6爬坡能力计算 (73)6.1.7最大起步坡度 (74)6.1.8加速性能计算 (74)6.1.9比功率计算 (76)6.1.10载质量利用系数计算 (76)6.2经济性计算公式 (76)6.2.1直接档(或超速档)等速百公里油耗计算 (76)6.2.2最高档全油门加速500m的加速油耗(L/500m) (77)6.2.3循环工况百公里燃油消耗量 (78)。
(整理)AVL-Cruise整车性能计算分析流程与规范.精品⽂档AVL-Cruise计算分析整车性能的流程与规范1 模型的构建要求1.1 整车动⼒性、经济性计算分析参数的获取收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。
主要包括发动机动⼒性、经济性参数;变速箱档位速⽐参数;后桥主减速⽐参数;轮胎参数;整车参数等。
具体参数项⽬见附录1。
1.2 各配置组件建模1.2.1 启动软件在桌⾯或程序中双击AVL-Cruise快捷图标,进⼊到AVL-Cruise⽤户界⾯,点击下图所⽰⼯具图标,进⼊模型创建窗⼝。
进⼊模型创建窗⼝1.2.2 建⽴整车参数模型进⼊模型创建窗⼝后,将⿏标选中Vehicle Model,⿏标左键点击整车图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所⽰:双击整车图标后打开整车参数输⼊界⾯,根据参数输⼊要求依次填写数据:Author :此处填写计算者,不能⽤中⽂,可以⽤汉语拼⾳和英⽂,该软件所有填写参数处均不能出现中⽂。
Comment :此处填写分析的车型号。
Notice1、Notice2、Notice3:此处填写分析者认为需要注意的事项,⽐如特殊发动机型号等,没有可以不填。
1.2.2.1 整车参数数据填写规则进⼊模型创建窗⼝后,将⿏标选中Engine Model ,⿏标左键点击发动机图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所⽰:作者名称、注解说明,可以不填注解说明,可以不填油箱容积内外温差:0试验台架⽀点⾼度:100内外压差:0 牵引点到前轴距离轴距空载、半载、满载下整车重⼼到前轴中⼼距离、重⼼⾼度、鞍点⾼度、前轮充⽓压⼒、后轮充⽓压⼒整备质量整车总重迎风⾯积风阻系数前轮举升系数双击发动机图标后打开发动机参数输⼊界⾯,根据参数输⼊要求依次填写数据:1.2.3.1 发动机参数输⼊规则按照图⽰箭头位置单击按钮,弹出外特性输⼊窗⼝:⼚家提供的发动机数据输⼊转速与扭矩关系发动机转速与扭矩的关系从外特性数据表中可以直接得到;填写时注意对应关系即可。
精品文档AVL-Cruise计算分析整车性能的流程与规范1 模型的构建要求1.1 整车动力性、经济性计算分析参数的获取收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。
主要包括发动机动力性、经济性参数;变速箱档位速比参数;后桥主减速比参数;轮胎参数;整车参数等。
具体参数项目见附录1。
1.2 各配置组件建模1.2.1 启动软件在桌面或程序中双击AVL-Cruise快捷图标,进入到AVL-Cruise用户界面,点击下图所示工具图标,进入模型创建窗口。
进入模型创建窗口1.2.2 建立整车参数模型进入模型创建窗口后,将鼠标选中Vehicle Model,鼠标左键点击整车图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:双击整车图标后打开整车参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:Author :此处填写计算者,不能用中文,可以用汉语拼音和英文,该软件所有填写参数处均不能出现中文。
Comment :此处填写分析的车型号。
Notice1、Notice2、Notice3:此处填写分析者认为需要注意的事项,比如特殊发动机型号等,没有可 以不填。
1.2.2.1 整车参数数据填写规则进入模型创建窗口后,将鼠标选中Engine Model ,鼠标左键点击发动机图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:作者名称、注解说明,可以不填注解说明,可以不填油箱容积 内外温差:0试验台架支点高度:100内外压差:0 牵引点到前轴距离轴距空载、半载、满载下整车重心到前轴中心距离、重心高度、鞍点高度、前轮充气压力、后轮充气压力整备质量 整车总重迎风面积风阻系数前轮举升系数后轮举升系数双击发动机图标后打开发动机参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:1.2.3.1 发动机参数输入规则按照图示箭头位置单击按钮,弹出外特性输入窗口:此处根据厂家提供的发动机数据输入转速与扭矩关系发动机转速与扭矩的关系从外特性数据表中可以直接得到;填写时注意对应关系即可。
AVL CRUISE应用之滑行数据的处理及整车阻力的设定杨晓巫绍宁上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州市河西路18号摘要:本文主要讨论了在汽车模拟仿真软件A VL CRUISE的应用过程中整车阻力的设定,论述了整车阻力的获得方法,着重阐述在处理汽车滑行试验数据时应注意的问题及利用A VL CRUISE软件将处理好的滑行参数转换成整车阻力。
关键词:滑行数据整车阻力主要软件:A VL CRUISE1. 前言众所周知,汽车在行驶中有滚动阻力,空气阻力,坡道阻力和加速阻力等四种阻力,在车速较低时,空气阻力较小,行驶阻力以滚动阻力为主。
随车速升高,空气阻力所占比例加大。
汽车的滚动阻力和空气阻力是消耗性行驶阻力。
方便,快捷,准确的测定汽车的这两项阻力对降低汽车油耗具有重要的意义。
精确测定滚动阻力多在转鼓试验台进行,精确测定空气阻力多在风洞内进行,同时这两种阻力也可以用道路滑行试验的方法进行。
风洞试验条件稳定, 1∶1 模型风洞试验测量,空气阻力系数效果真实, 但试验所需费用较高, 限制了一般条件的工厂应用. 滑行试验成本低, 可靠性较高, 实用性强; 因此, 国内外仍然大量采用路面滑行试验法来测定汽车的空气阻力系数。
下面我们来讨论一下如何处理滑行试验得到的数据,在AVL CRUISE的应用中如何准确的设定整车阻力,力求准确模拟车辆运行状况的问题。
2.汽车道路滑行试验的数据处理2.1.滑行数据采样分析一般汽车动力性试验的采样模式有时间采样、速度采样和里程采样三种。
为提高试验精度,选取采样模式应以高速段采点较多、低速段采点相对较少为原则。
采样步长对试验精度也有影响。
步长过大,采点少,精度必然低。
但若步长过小,由于数据波动大,有高频波成分,反而降低了拟合精度。
以下面的试验数据为例(图2-1),速度采样步长为5km/h,拟合时约有25个有效点。
在滑行试验中,五轮仪记录了如下4个参数的数值:序号NO、时间t、车速v 和里程s。
A VL_CRUISE_2019_整车经济性动力性分析操作指导书AVL CRUISE纯电动汽车经济性动力性分析操作指导书目录第一章 AVL Cruise 2014 简介 (2)1.1 动力性经济性仿真集成平台 (2)1.2 A VL Cruise建模分析流程 (3)1.3 主要模块功能 (4)1.4 A VL Cruise计算任务的设定 (9)第二章汽车零部件模型建立 (14)2.1.软件启动 (14)2.2.Project创建 (15)第三章整车动力经济性分析模型连接 (44)3.1.部件之间物理连接 (44)3.2.部件之间信号连接 (45)第四章整车动力经济性分析任务设置 (49)4.1 爬坡性能任务制定 (50)4.2 等速百公里油耗分析 (53)4.3 最大车速分析 (56)4.4 循环工况油耗分析 (59)4.5 加速性能任务制定 (62)第五章计算及分析处理 (65)5.1. 计算参数设置 (65)5.2. 分析处理 (65)第六章整车动力性/经济性计算理论 (71)6.1 动力性计算公式 (71)6.1.1 变速器各档的速度特性 (71)6.1.2 各档牵引力 (71)6.1.3 各档功率计算 (72)6.1.4 各档动力因子计算 (72)6.1.5 最高车速计算 (72)6.1.6 爬坡能力计算 (73)6.1.7 最大起步坡度 (74)6.1.8 加速性能计算 (74)6.1.9 比功率计算 (76)6.1.10 载质量利用系数计算 (76)6.2 经济性计算公式 (76)6.2.1 直接档(或超速档)等速百公里油耗计算 (76)6.2.2 最高档全油门加速500m的加速油耗(L/500m) (77)6.2.3 循环工况百公里燃油消耗量 (78)第一章 AVL Cruise 2014 简介1.1 动力性经济性仿真集成平台AVL Cruise是AVL公司开发一款整车及动力总成仿真分析软件。
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。
AVL Cruise在纯电动车整车性能开发中的应用童荣辉康飞胡亮(上汽乘用车公司技术中心)前言本文阐述了纯电动汽车整车EMDQ性能开发过程中Cruise的应用,项目开发前期设定性能目标,初步对动力总成参数的选择,使用Cruise进行计算验证,而后对部分性能进行了实车验证,计算结果与实测结果基本吻合,给整车性能开发提供了理论依据。
关键词纯电动车EMDQ Cruise计算1、引言纯电动汽车作为新能源汽车的一个重要解决方案,已经越来越受到国内外各大整车企业及相关研究机构的重视。
在纯电动汽车开发过程中,针对整车性能EMDQ的目标定义及对应的电机、电池、减速器等动力总成参数的选型对整个开发过程起着决定性的作用。
所以在纯电动汽车开发前期对整车性能的精确预测也就显得尤为重要。
AVL Cruise作为一款行业领先的整车性能计算软件,无论是针对传统车还是新能源汽车的计算,都有着无法比拟的优势。
2、纯电动汽车整车性能EMDQ的定义及目标设定2.1 纯电动汽车整车性能EMDQ的定义本文所指的纯电动汽车整车性能EMDQ主要包括以下几个方面:E—Energy,通常是指纯电动汽车的等速续驶里程、百公里耗电量;M—Mass,通常是指纯电动汽车的整备质量;DQ—Drive Quality,通常是指纯电动汽车的动力性。
2.2 纯电动汽车整车性能EMDQ目标设定本纯电动车项目的开发是依托某A0级轿车平台上进行的,所以在项目前期目标定义中,我们就一致认为其整车性能EMDQ不能低于传统车,基于这个概念,我们定义了以下基本EMDQ性能:表1 纯电动汽车EMDQ目标设定3、纯电动汽车动力总成选型及Cruise计算验证3.1 纯电动汽车动力总成选型动力总成的选型主要包括电机、电池、及减速箱速比的选择,根据以上设定的EMDQ目标及电机、电池、减速箱供应商提供的参数,我们初步定义了以下动力总成的基本参数:表2 纯电动汽车动力总成参数定义3.2 纯电动汽车整车EMDQ性能Cruise计算3.2.1 纯电动汽车Cruise模型的搭建Cruise计算结果的精确与否与模型搭建过程中参数录入的准确性有极大的关系,根据以往传统汽车Cruise计算及对纯电动汽车的研究,我们认为要得到一个具有精确参考价值的Cruise模型,必须尽量满足模型中的各子系统参数输入,特别是一些关键的参数输入,就纯电动车来讲,我们觉得以下参数是对纯电动车性能计算至关重要的:1、整车参数—包括整车尺寸、重量、空气动力学参数、阻力模型(特别是滑行曲线)。
AVLCRUISE整车动力性经济性仿真分析一点技巧1.创建合适的整车模型:首先,需要创建一个准确反映汽车系统的整车模型。
整车模型应包括发动机、传动系统、车辆和驱动循环等关键组成部分。
AVLCRUISE提供了一系列预定义的整车组件,可以快速建立模型。
2.考虑不同的驱动循环:驱动循环是模拟车辆在不同道路条件和行驶方式下的行驶模式。
AVLCRUISE提供了多种驱动循环选项,例如城市循环、高速公路循环和混合循环等。
根据应用需求选择合适的驱动循环。
3.选择适当的发动机模型:发动机是整车系统的核心组件之一,选择合适的发动机模型对于准确预测整车动力性和经济性至关重要。
AVLCRUISE提供了多种发动机模型,包括燃油喷射、气缸模型和排放模型等。
根据实际应用情况选择适当的发动机模型。
4.进行系统参数优化:使用AVLCRUISE可以对整车系统的参数进行优化。
通过调整发动机控制策略、传动系统参数和车辆配置等参数,可以获得最佳的动力性和经济性。
优化参数需要根据具体需求和目标制定,并通过多次仿真计算得到最佳结果。
5.分析仿真结果:AVLCRUISE提供了丰富的结果分析工具,可以从多个方面评估整车动力性和经济性。
例如,可以分析车辆加速性能、燃料消耗率、二氧化碳排放等指标。
通过比较不同优化方案的仿真结果,可以评估其影响,并进行进一步的改进。
6.考虑不确定性因素:在进行整车动力性经济性仿真分析时,需要考虑到实际操作中可能存在的不确定性因素,如驾驶行为、道路状况和环境影响等。
AVLCRUISE允许将这些因素考虑在内,并进行敏感性分析,以评估其对整车性能的影响。
7.与实际测试数据对比:为了验证模型的准确性和可靠性,建议将仿真结果与实际测试数据进行比较。
通过进行实际测试和仿真验证,可以进一步改进整车模型和优化策略,提高整车动力性和经济性。
总之,使用AVLCRUISE进行整车动力性经济性仿真分析需要综合考虑车辆模型、驱动循环、发动机模型、参数优化、结果分析、不确定性因素和实际测试数据等多个方面。
AVLCRUISE整车动力性经济性仿真分析一点技巧AVLCRUISE是一种专业的整车动力学仿真软件,广泛应用于汽车工程领域。
它可以模拟车辆在不同驾驶条件下的动力性和经济性表现,帮助工程师优化整车系统设计。
下面是一些使用AVLCRUISE进行整车动力性经济性仿真分析的技巧。
1.定义合适的驾驶循环驾驶循环是模拟车辆在真实道路上行驶时的驾驶条件。
在仿真分析中,选择合适的驾驶循环非常重要,它会直接影响到仿真结果的准确性和可靠性。
AVLCRUISE提供了一系列标准驾驶循环,如市区循环和公路循环,也可以根据实际情况自定义驾驶循环。
2.建立适当的整车模型整车模型是进行仿真分析的基础。
在建立整车模型时,需要考虑到车辆的各个子系统,如发动机、传动系统、底盘、轮胎等。
AVLCRUISE提供了丰富的模型库,可以快速建立整车模型,并根据需求进行参数设定和优化。
3.设置适当的初始条件在进行仿真分析之前,需要设置适当的初始条件。
初始条件包括车辆的初始速度、加速度和车辆质量等。
这些初始条件会直接影响到仿真结果的准确性。
AVLCRUISE提供了直观的界面,可以方便地设置初始条件。
4.优化动力系统参数优化动力系统参数是提高整车动力性和经济性的关键。
AVLCRUISE提供了强大的参数优化工具,可以帮助工程师通过动力系统参数的调整来优化整车性能。
通过不断的仿真分析和参数优化,可以找到最佳的参数组合,实现动力性和经济性的最优化。
5.分析和解读仿真结果仿真分析得到的结果是判断整车性能的重要依据。
AVLCRUISE提供了丰富的结果输出和可视化工具,可以直观地显示出车辆在不同驾驶条件下的动力性和经济性表现。
工程师需要仔细分析和解读仿真结果,找出性能改进的方向和策略。
总之,AVLCRUISE是一款非常强大的整车动力学仿真软件,它为工程师提供了完善的工具和技术支持,帮助他们优化整车设计,提高动力性和经济性。
使用AVLCRUISE进行仿真分析时,需要注意驾驶循环的选择、整车模型的建立、初始条件的设置、动力系统参数的优化以及仿真结果的分析和解读。
AVL CRUISE应用之滑行数据的处理及整车阻力的设定杨晓巫绍宁上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州市河西路18号摘要:本文主要讨论了在汽车模拟仿真软件A VL CRUISE的应用过程中整车阻力的设定,论述了整车阻力的获得方法,着重阐述在处理汽车滑行试验数据时应注意的问题及利用A VL CRUISE软件将处理好的滑行参数转换成整车阻力。
关键词:滑行数据整车阻力主要软件:A VL CRUISE1. 前言众所周知,汽车在行驶中有滚动阻力,空气阻力,坡道阻力和加速阻力等四种阻力,在车速较低时,空气阻力较小,行驶阻力以滚动阻力为主。
随车速升高,空气阻力所占比例加大。
汽车的滚动阻力和空气阻力是消耗性行驶阻力。
方便,快捷,准确的测定汽车的这两项阻力对降低汽车油耗具有重要的意义。
精确测定滚动阻力多在转鼓试验台进行,精确测定空气阻力多在风洞内进行,同时这两种阻力也可以用道路滑行试验的方法进行。
风洞试验条件稳定, 1∶1 模型风洞试验测量,空气阻力系数效果真实, 但试验所需费用较高, 限制了一般条件的工厂应用. 滑行试验成本低, 可靠性较高, 实用性强; 因此, 国内外仍然大量采用路面滑行试验法来测定汽车的空气阻力系数。
下面我们来讨论一下如何处理滑行试验得到的数据,在AVL CRUISE的应用中如何准确的设定整车阻力,力求准确模拟车辆运行状况的问题。
汽车道路滑行试验的数据处理2.汽车道路滑行试验的数据处理滑行数据采样分析2.1.滑行数据采样分析一般汽车动力性试验的采样模式有时间采样、速度采样和里程采样三种。
为提高试验精度,选取采样模式应以高速段采点较多、低速段采点相对较少为原则。
采样步长对试验精度也有影响。
步长过大,采点少,精度必然低。
但若步长过小,由于数据波动大,有高频波成分,反而降低了拟合精度。
以下面的试验数据为例(图2-1),速度采样步长为5km/h,拟合时约有25个有效点。
在滑行试验中,五轮仪记录了如下4个参数的数值:序号NO、时间t、车速v 和里程s。
AVL-Cruise整车性能分析1 模型的构建要求1.1 整车动力性、经济性计算分析参数的获取收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。
主要包括发动机动力性、经济性参数;变速箱档位速比参数;后桥主减速比参数;轮胎参数;整车参数等。
具体参数项目见附录1。
1.2 各配置组件建模1.2.1 启动软件在桌面或程序中双击AVL-Cruise快捷图标,进入到AVL-Cruise用户界面,点击下图所示工具图标,进入模型创建窗口。
进入模型创建窗口1.2.2 建立整车参数模型进入模型创建窗口后,将鼠标选中Vehicle Model,鼠标左键点击整车图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:双击整车图标后打开整车参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:Author :此处填写计算者,不能用中文,可以用汉语拼音和英文,该软件所有填写参数处均不能出现中文。
Comment :此处填写分析的车型号。
Notice1、Notice2、Notice3:此处填写分析者认为需要注意的事项,比如特殊发动机型号等,没有可 以不填。
1.2.2.1 整车参数数据填写规则序号 驾驶室形式 迎风面积 风阻系数 备注1 奇兵车身(平顶) 5.0(1830*2760) 0.7 迎风面积=前轮距*整车高度2 奇兵车身(高顶) 6.422(1900*3380) 0.753 6系、9系平顶车身 6.1(2020*3020) 0.8 重卡风阻系数参考值:0.7-14 6系、9系高顶车身 7.0(2020*3460) 0.9 5高顶加导流罩7.3(2020*3637)0.92进入模型创建窗口后,将鼠标选中Engine Model ,鼠标左键点击发动机图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:作者名称、注解说明,可以不填注解说明,可以不填油箱容积 内外温差:0试验台架支点高度:100内外压差:0 牵引点到前轴距离轴距空载、半载、满载下整车重心到前轴中心距离、重心高度、鞍点高度、前轮充气压力、后轮充气压力整备质量 整车总重迎风面积风阻系数前轮举升系数后轮举升系数双击发动机图标后打开发动机参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:1.2.3.1 发动机参数输入规则序号 发动机惯量 达到全功率的响应时间柴油热值 柴油密度 1 参考值:1.25参考值:0.1参考值:44000kj/kg0.82kg/L2 3按照图示箭头位置单击按钮,弹出外特性输入窗口:型号是否有增压器 发动机排量发动机工作温度缸数 冲程数 怠速转速 额定最高转速惯量 达到全功率响应时间0.1S燃油类型热值燃油密度作者名陈、注解说明 注解说明此处根据厂家提供的发动机数据输入转速与扭矩关系发动机转速与扭矩的关系从外特性数据表中可以直接得到;填写时注意对应关系即可。
1 模型的构建要求整车动力性、经济性计算分析参数的获取收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。
主要包括发动机动力性、经济性参数;变速箱档位速比参数;后桥主减速比参数;轮胎参数;整车参数等。
具体参数项目见附录1。
各配置组件建模启动软件在桌面或程序中双击AVL-Cruise快捷图标,进入到AVL-Cruise用户界面,点击下图所示工具图标,进入模型创建窗口。
进入模型创建窗口11建立整车参数模型进入模型创建窗口后,将鼠标选中Vehicle Model,鼠标左键点击整车图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:双击整车图标后打开整车参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:22Author:此处填写计算者,不能用中文,可以用汉语拼音和英文,该软件所有填写参数处均不能出现中文。
Comment:此处填写分析的车型号。
Notice1、Notice2、Notice3:此处填写分析者认为需要注意的事项,比如特殊发动机型号等,没有可以不填。
整车参数数据填写规则序号驾驶室形式迎风面积风阻系数备注33441奇兵车身(平顶)(1830*2760)迎风面积=前轮距*整车高度2奇兵车身(高顶)(1900*3380)36系、9系平顶车身6.1(2020*3020)重卡风阻系数参考值:46系、9系高顶车身(2020*3460)5高顶加导流罩(2020*3637)进入模型创建窗口后,将鼠标选中Engine Model,鼠标左键点击发动机图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:双击发动机图标后打开发动机参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:序号发动机惯量达到全功率的响应时间柴油热值柴油密度1参考值:参考值:参考值:44000kj/kg L23按照图示箭头位置单击按钮,弹出外特性输入窗口:此处根据厂家提供的发动机数据输入转速与扭发动机转速与扭矩的关系从外特性数据表中可以直接得到;填写时注意对应关系即可。
3 发动机万有特性曲线输入此处根据厂家提供的发动机数据输入转速、扭发动机万有特性数据的输入需要注意数据与单位一致;当万有特性数据只有相对油耗(g/kwh)数据5566通过选定指定油耗图弹出:Specific Consumptoin Map窗口,在这个窗口里分别输入转速、BMEP 、燃油消耗率的对应数据关系。
AVL-Cruise计算分析整车性能的流程与规范
1 模型的构建要求
1.1 整车动力性、经济性计算分析参数的获取
收集和整理关于该车的整车配置组件参数数据。
主要包括发动机动力性、经济性参数;变速箱档位速比参数;后桥主减速比参数;轮胎参数;整车参数等。
具体参数项目见附录1。
1.2 各配置组件建模
1.2.1 启动软件
在桌面或程序中双击AVL-Cruise快捷图标,进入到AVL-Cruise用户界面,
点击下图所示工具图标,进入模型创建窗口。
进入模型创建窗口
1.2.2 建立整车参数模型
进入模型创建窗口后,将鼠标选中Vehicle Model,鼠标左键点击整车图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:
双击整车图标后打开整车参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:
Author:此处填写计算者,不能用中文,可以用汉语拼音和英文,该软件所有填写参数处均不能出现中文。
Comment :此处填写分析的车型号。
Notice1、Notice2、Notice3:此处填写分析者认为需要注意的事项,比如特殊发动机型号等,没有可 以不填。
1.2.2.1 整车参数数据填写规则
进入模型创建窗口后,将鼠标选中Engine Model ,鼠标左键点击发动机图标,按住左键将图标拖曳到建模区,如下图所示:
作者名称、注解说明,可以不填
注解说明,可以不填
油箱容积 内外温差:0
试验台架支点高度:100
内外压差:0 牵引点到前轴距离
轴距
空载、半载、满载下整车重心到前轴中心距离、重心高度、鞍点高度、前轮充气压力、后轮充气压力
整备质量 整车总重
迎风面积
风阻系数
前轮举升系数
后轮举升系数
双击发动机图标后打开发动机参数输入界面,根据参数输入要求依次填写数据:
1.2.3.1 发动机参数输入规则
按照图示箭头位置单击按钮,弹出外特性输入窗口:
发动机转速与扭矩的关系从外特性数据表中可以直接得到;填写时注意对应关系即可。
1.2.3. 3 发动机万有特性曲线输入
发动机万有特性数据的输入需要注意数据与单位一致;当万有特性数据只有相对油耗(g/kwh )数据时,发动机的万有特性数据输入需要使用Properties 选定指定油耗图来输入数据,如下图
:
此处根据厂家提供的发动机数据输入转速与扭矩关系
此处根据厂家提供的发动机数据输入转速、扭矩、燃油消耗率的关系数据
通过选定指定油耗图弹出:Specific Consumptoin Map 窗口,在这个窗口里分别输入转速、BMEP 、燃油消耗率的对应数据关系。
其中BMEP=2*3.14*n (转速)/V (排量)。
1.2.4变速箱模型建立
将变速箱模块拖曳到建模窗口中。
双击图标后弹出变速箱对话框:
添加注
解或评论 添加注解或评论
单击此处输入速比
1.2.5离合器模型建立
将离合器模块拖曳到建模窗口中。
单击离合器模块弹出离合器对话框:
单击Pressure 弹出压盘力窗口如下图:
此处输入变速箱各档位速比
添加注解
输入惯量
输出惯量
最大传递扭矩
1.2.6后桥主减器模型建立
如下图单击鼠标左键弹出Gear Box 控制模块,鼠标左键选中Single Ratio 并拖曳到建模窗口:
鼠标左键双击Single Ratio 弹出主减速器参数窗口:
离合行程
压盘力
此处填写离合行程与压盘力的关系曲线
注解
注解
速比
输入惯量:参考值0.02
输出惯量:参考值0.02
1.2.7轮间差速器模型建立
鼠标左键将差速器图标拖曳至建模窗口,如下图:
双击差速器图标弹出数据窗口,如下:
1.2.8制动器模型建立
效率:参考值0.94
单击此处弹
出对话框
输出惯量:参考值0.02
输出惯量:参考值0.02
鼠标左键选中图标并拖曳至建模窗口,如下图:
鼠标左键双击制动器图标,填出制动器数据窗口,如下图:
1.2.9轮胎模型建立
鼠标左键选中Wheel 图标并拖曳至建模窗口,如下图:
鼠标左键双击Wheel 图标弹出数据对话框,如下图:
注解
摩擦系数
制动力作用半径
单击Rolling Radius 弹出数据对话框,如下图:
单击Rolling Resistance 弹出数据对话框,如下图:
滚动阻力参数输入数值表
轮胎与地面的滚动阻力参考滚动阻力参数输入数值表
输入数据。
需要注意的是:轮胎模型数据输入完成后,要通过单击Properties 弹出的对话框中指定轮胎的位置前、后、左、右,如下图:
注解
注解
惯量:参考值5.0
轮荷修正系数 参考值:0.02
轮胎摩擦系数
参考轮荷
1.2.10驾驶员模型建立
单击图标弹出数据对话框,如下图:
鼠标左键单击Acceleration Pedal Characteristic 弹出数据对话框如下图:
注解
注解
换档方式
前进档
数
踏板制动力
缓速器级数
在此对话框中输入加速踏板与油门开启比例的对应关系;通常参考图中给出的数据填写;与此类似,依次点击Clutch Pedal Characteristic和Brake Pedal Characteristic按钮,可以依次弹出离合踏板与离合行程、制动踏板与制动压力的对应关系对话框,其数据填写与加速踏板一样。
注意:以上各组件数据的填写除了表明使用参考数据外,其余参数均应以实际数据填写。
2、整车模型的搭建
2.1 平板车、自卸车8*4整车模型
各组件模块均拖曳到建模窗口并填好数据后,如下图将各组件按照动力传递的顺序连接起来。
2.2 平板车、自卸车6*4整车模型
3、计算任务的设定
根据软件的设计和整车技算的需要,应设定如下计算任务:
3.1、全负荷加速度计算任务
其中包括三个子任务:
3.1.1、各档位最大加速度计算工况:此工况可以得到各档位下的最大加速度。
3.1.2、起步连续换档加速度计算工况:此工况可以得到起步连续换档到某一车速时的加速时间。
3.1.3、直接档加速度计算任务:此工况可以得到直接档在某一车速下加速到另一车速下的加速时间。
3.2、等速巡航计算工况
3.2.1、各档位等速油耗计算工况:此工况可以计算出各个档位在设定车速下的等速百公里油耗。
3.2.2、最大车速计算工况:此工况可以计算出整车最大车速。
3.3、爬坡计算工况:此工况可以计算各档位最大爬坡度。
3.4、最大牵引力计算工况:此工况可以计算出各档位的最大牵引力,而且功率平衡图也是这一工况计算得
出的。
3.5、制动滑行工况:此工况可以计算制定车速下整车的制动距离和制动时间。
3.6、计算任务加载方式
前面涉及到的各种计算任务其加载方法是一样的,方法如下:
3.6.1、如下图鼠标右键单击Project弹出子菜单,鼠标左键在子菜单上选中add—Task Folder添加到项目中。
3.6.2、建立完任务夹后,如下图,鼠标右键单击Task Folder弹出子菜单,鼠标左键在子菜单上选中所需的计算任务:比如,全负荷加速时间、等速油耗、爬坡性能、牵引力、制动滑行等。
在各计算任务数据输入时注意选择与计算任务相适应的参数设置。
4、计算结果输出
4.1、计算数据输出
整车模型建立完成,经过检查无误后可以进行计算,计算输出的数据主要有:
注:根据交通部发布的“营运货车燃料消耗限制和测量方法”的规定,营运货车的燃料消耗按照综合油耗计算,其计算公式:
因此,在计算完各档位等苏油耗的基础上要根据以上的权重系数和计算公式进行综合油耗的计算。
4.2、计算图输出:
4.2.1、功率平衡图输出:
如下图所示,在Result Manager中左键单击traction force 文件夹,在弹出的下拉数据中左键单击Suumation of Wheel Power即可在右侧显示功率平衡图。
4.2.2、爬坡度曲线图:
如下图所示,在Result Manager中左键单击traction force 文件夹,在弹出的下拉数据中左键单击Climbing Performance 图标即可在窗口右侧显示爬坡性能曲线图。
考虑挂车情况下的牵引车建模模型如下图所示:
挂车参数输入:
考虑挂车的整车风阻是通过公式:
计算得出的。
因此,需要输入整车风阻系数、迎风面积和考虑挂车后被挂车挡住减少部分时的风阻系数、迎风面积等,具体参见下图:
风阻系数输入列表:
迎风面积输入列表:
鞍点到挂车轴
填0
挂车整备质量
整车总质量
此数据中需要输入整车风阻系数、迎风面积和被挂车挡住后减少的迎风面积之间的关系;该数据需要试验获得
此数据中需要输
入整车风阻系
数、迎风面积和
被挂车挡住后减
少的迎风系数之
间的关系;该数
据需要试验获得
带挂车的牵引车模型虽然可以建立,但是挂车与整车之间的风阻系数、迎风面积、挂车减少后的风阻系数、迎风面积之间的关系却没有试验数据可以支撑,因此建立此详细模型需要一定的数据支持!如果没有详细的挂车模型参数,则仍然借用原有的将挂车等效到牵引头上的简化牵引车模型进行计算,其误差相差不大!
说明
以上是运用Cruise进行模型建立的基本数据输入、模型搭建、计算任务、结果输出等基础知识,部分内容尚未完善,今后会随着计算需求的改变和提高进行及时的修正。