AVL CRUISE整车动力性经济性仿真分析一点技巧

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。

从数据文件中录入数据
拷贝与粘贴方式输入输出数据
道路环境和驾驶员模型的定义
可以自己定义道路环境，也可以默认CRUISE 给定的标准的道路模型
根据不同的驾驶员可以自由定义不同的操作特 性和习惯
驾驶员换挡过程
运算结果评价
选择不 同的子 任务单 可以查 看相应 的运算 结果
结果评价与分析
计算出的 发动机万 有特性图 及油耗概 率分布图
汽车燃油消耗量试验仿真
根据国家燃油试验标准中规定的试验项目 CRUISE可以完成全部试验要求的仿真： 等速燃料消耗量试验 多工况燃料消耗量试验 直接档油门加速燃料消耗量试验 限定条件下的平均使用燃料消耗量试验
等速燃料消耗量试验、直 接档油门加速燃料消耗量试 验的仿真在 Constant drive任 务模块中完成。 多工况燃料消耗量试验仿 真在Cycle run任务模块中完 成、限定条件下的平均使用 燃料消耗量试验仿真在 Cruising任务模块中完成。
§
数据采集
发动机（排量，冲程，缸数。。。） 变速箱（挡数，各挡传动比。。。） 差速器（转动惯量。。。） 车轮（静动态半径，附着系数。。。） 离合器（种类，面积。。） 驾驶室（挡位设置，换挡特性。。。） 。。。。。
模型的数据输入
手工输入数据 从已有模型中调入数据 从已有数据文件中导入数据 拷贝与粘贴方式输入输出数据
举例
Matlab® / SimulinkTM 举例
学习交流
如有疑问或者需要软件的朋友可以联系 我们 联系qq：1274167399
根据不同的给 算点可以算出 的燃油消耗
运行工况定义
不同档位不同 车速的燃油图
对排放的计算仿真
多工况下排放由Cycle run任务模块仿 真 § 而对限定条件下的排放由Cruising任务 模块来仿真， v 但是对于整车来说，不管是油耗还是 排放都必须给定台架试验上发动机的油 耗和排放数据。

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。

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。

AVL CRUISE整车动力性经济性仿真分析的一点技巧AVL CRUISE整车动力性经济性仿真分析的一点技巧CRUISE软件可以用于车辆的动力性，燃油经济性以及排放性能的仿真，其模块化的建模理念使得用户可以便捷的搭建不同布置结构的车辆模型，其复杂完善的求解器可以确保计算的速度CRUISE的一个典型应用是对车辆传动系统和发动机的开发，它可以计算并优化车辆的燃油经济性，排放性，动力性（原地起步加速能力、超车加速能力）、变速箱速比、制动性能等，也可以为应力计算和传动系的振动生成载荷谱一、简化计算任务通常计算任务会有这样一种情况，选择多种变速器与多种发动机或者主减速器进行搭配计算。

这在CRUISE中其实很好实现的，如下图操作即可然后在计算中心里添加对应的模型即可，如图当你有多个组件进行搭配的时候，可以在DOE plan中进行搭配的选择。

如此一来，可以使计算任务变得非常简单了。

二、简化结果提取在模型里添加一个special model中的ms-export的模块，按下图配置输出的参数在总线里配置好ms-export模块的参数总线连接然后对计算任务的输出进行修改，勾上output of ms-exports然后开始计算，如果你的任务是有很多case（各种组件的组合计算）这样计算的结果会生成相应很多个excel工作簿(如果你run很多任务，就会有相应的sheet，sheet名字为任务的名字，推荐使用任务的notice1与任务名字相同，这每一个sheet中的内容就是avl_cruise在每一个步长下的ms-export中定义的那些数据，你可以像我的ms-export中包含的那些内容，也可以自己添加其他的），然后我们可以编相应的程序或者宏就可以对这些工作簿进行处理(例如0-100加速时间的任务，你需要取速度>100的第一个点的时间-速度>0的第一个点的时间就ok了)，可以把结果生成到一个另外一个工作簿中，如此工作就变得很轻松了，我们可以把更多的精力放在真正的研究上了。

基于AVL CRUISE的整车动力性经济性优化分析张寿凤代永黎向巍王保良(长安汽车工程研究总院动力研究院传动匹配所，重庆，401120) 摘要：汽车的动力性与经济性是既统一又矛盾的两个性能。

传动匹配的目的就是使两者达到最佳配合点，充分发挥发动机的动力性能，又使得燃料消耗最低。

而传动过程中也存在过度匹配，盲目追求经济性，导致动力性不足。

本文针对该问题，通过对整车动力性经济性影响因素的分析，优化速比及行驶阻力，在保证动力性的前提下，降低整车油耗，并使用A VL CRUISE软件对优化方案进行对比分析，最终确定优化方案。

关键词：传动匹配；动力性；经济性；A VL CRUISE主要软件：A VL CRUISE1．前言在整车开发过程中，动力性与经济性直接决定了整车的性能水平。

其中动力性是汽车三大基本性能(动力、制动、转向)之一，它代表了汽车开发的目的：机械替代人力，完成货物、人员运输，提升速度，拉近世界距离。

随着时代进步，动力性又赋予了驾驶性，以及驾驶乐趣的含义。

而经济性又是汽车性能的延伸，在所有性能中，只有经济性是在汽车使用中，长期产生费用的唯一性能指标。

这个性能的好坏，与客户利益直接相关。

并且经济性与排放污染有密切的关系。

现有节能减排，保护环境已成为全球关注的焦点，所以经济性就显得尤为突出。

传动系统匹配的目的就是使两者达到最佳配合点，在保证汽车动力性的前提下，使整车经济性最优。

2．问题分析该车型目前动力性经济性状态及传动比参数如表1所示：由上述数据可知，该车的动力性及经济性表现都不是很好，尤其次高档和最高档的超车加速性能明显不足，本次优化匹配的目标就是提升动力性，改善燃油经济性。

3．整车动力性经济性影响因素分析由发动机曲轴输出到车轮的能量损失如图1所示，在到达车轮之前已经损失掉87.4%，用于驱动整车前进的能量仅有12.6%。

其中发动机损失的能量占整车能量损失的比重最大，提高发动机的效率潜力最大，但目前的技术水平实施困难较大。

基于AVL-Cruise的混动汽车动力系统仿真分析现阶段,新能源汽车发展迅速,在改善环境污染等问题起到至关重要的作用,已成为各界研究的焦点。

基于双行星排系统的混合动力汽车,相比传统的混合动力汽车在系统效率、结构优化以及工作模式等方面有明显优势,具有理论研究意义和实际使用价值。

基于一款新型的双行星排混合动力系统装置,分别对系统结构、工作模式、整车模型及控制策略等方面进行研究,通过软件仿真与实车测试的结合对控制策略进行分析。

基于新型双行星排混合动力系统,分析其效率,判断结构特征参数选取的合理性。

在此基础上,通过添加离合器进一步优化系统。

根据离合器的开闭状态和动力部件参与工作的情况,将双行星排混合动力系统对工作模式进行划分。

采用杠杆法分析各个工作模式,得出其运动学及动力学关系式。

采用
AVL-Cruise软件,对该系统的整车模型进行搭建。

在MATLAB/Simulink软件中搭建符合动力系统要求的控制策略,针对系统动力性和经济性进行联合仿真,判断整车在制定的控制策略下能否完成各项性能目标。

搭建四驱五电机试验台架,对实车进行模拟实际路况的动力系统测试,研究其动力性及经济性,同时对制定的控制策略进行可行性分析。

通过对该系统的研究,对于混合动力汽车的研发制造具有重要的参考意义;试验结果表明,可大大缩短研发周期、降低成本和提高系统可靠性。

选择不 同的子 任务单 可以查 看相应 的运算 结果
运算结果评价
结果评价与分析
计算出的 发动机万 有特性图 及油耗概 率分布图
结果文件输出
计算结果 根据定义 的计算任 务可以在 结果文件 中输出。
扩展功能
为扩展软件的计算功能，CRUISE提供与 下列专用软件的数据交换接口： MATLAB/SIMULINK FLOWMASTER 流体液压 KULI 空调冷却
CRUISE运行流程
启动项目
在车辆建模窗口 构建
车辆模型
建立机械及信号 联接
创建文件夹 选择计算任务
运行计算任务
按照需求查看计 算结果
界面介绍
车辆模型建立
建立机械及信号连接
针对国标可实现的项目仿真
汽车滑行试验，GB/T 12536-90 汽车最高车速试验 ,GB/T 12544-90 汽车加速度性能试验, GB/T 12544-90 汽车爬陡坡试验,GB/T 12539-90 汽车燃料消耗量试验，GB/T 12545.2-2001 排放试验
原地起步加速
从静止开始，汽车以起步档位迅速起步并 将油门踩到底，使汽车尽快加速行使， 当发动机达到该档位的最大功率转速时， 迅速换档，并相应将油门全开，直至最 高档最高车速的80%以上。
EQ4153 V-406八 档原地 起步特 性曲线
汽车爬坡试验分析
爬坡试验中一般是分析最低档的爬坡性能 在没有标准坡度时还要进行换算。
等速燃料消耗量试验、直 接档油门加速燃料消耗量试 验的仿真在 Constant drive任 务模块中完成。
多工况燃料消耗量试验仿 真在Cycle run任务模块中完 成、限定条件下的平均使用 燃料消耗量试验仿真在 Cruising任务模块中完成。

.Word资料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：.Word 资料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。

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。

虑动 力性 与经 济 性 , 整车 性 能的好 坏取 决于 汽车 动
月 J 青 l
力参 数 匹配 即传动 系 与发 动机 匹配 程度 的好 坏 " 汽 车动力 装 置参 数 系指发 动机 的 功率 ! 传 动系 的传 动 比 , 它 们 对汽 车 的动力 性 与燃 油经济 性有 很 大 的影 响, 在 确 定这 些参 数时 , 必 须充 分考 虑到 满 足这 两 个基 本性 能 的要求 l ] " 在传 统 的车辆 前期 开发 中, 工程 师通 常 只能 凭
况 分 布 ), 最 终选 取最优 主减 速 比方案 , 为整 车前 期
配 套 开发 提供 依据 "
整车
主要
轮 胎规格 格 外形尺寸 (长 x 宽 x 高) ) 轮 胎滚动半径( m 间
7. 0 一 16 6 730 ) X 2120 X 2730 ( 0 369 9
, ! 基于 A V L - C ru i se 动力传动系统仿真模型 及 匹配流程
汽车实用技术
2012 年第 12 期
借 以往经 验对整 车质 量 ! 发 动机 最 大功率 ! 变 速器
速 比和主 减速 比等 参数 进行 粗 略的 估算 , 或者 通过 试验 对整 车 的动 力性 ! 经 济性 做综 合评价 "这 种 匹 配方 法不 仅 延长 了整 车 开发周 期 , 增加 了开发费用 , 也 不 能及 时 发现 设计 中存 在 的 问题 " 由于 匹配 方 案 较 多 , 计 算 量较 大 , 因而 较难 实现 动 力传动 系统 的 最 优 匹配 [ . 3] " 2 本 文 以某 6 730 客车 作为 开发平 台 , 运 用 a v l_
即可 "根 据建 模要 求将 发 动机 模型 ! 变 速箱 模 型 !

利用CRUISE进行整车动力性、经济性仿真计算（一汽无锡柴油机厂 陆晓燕 陈勤学）摘要：动力性、经济性是评价车辆性能的重要指标，也是产品开发过程中需要重点考虑的内容。

本文就某一款轻卡的性能要求，探讨了利用AVL的计算软件CRUISE进行整车动力性、经济性匹配计算，通过建模计算，提出了一种比原车型发动机与传动系匹配更优的方案，整车道路试验也验证了该匹配方案。

关键字：CRUISE 动力性 经济性1 前言整车动力性与经济性的优化匹配一直是国内外研究者关注的焦点。

国外在动力传动系统优化匹配方面起步较早，基础强大，目前已经拥有成熟的优化匹配流程和方法，研究重心也已集中到提高各大总成的性能上。

国内的研究起步较晚，对经济性的研究已从基于设定工况（国家六工况）的研究发展到基于实际运行状态的优化匹配研究，同时也相继出现了以基于用户参数输入的匹配计算软件系统。

针对国内外研究的现状和趋势，本文利用AVL的CRUISE计算软件，就某款轻卡建立了整车模型，采用试验分析与理论研究相结合的方法，为降低整车油耗，提出一种更为合适的传动系匹配方案。

2 整车模型的建立决定汽车基本性能的主要因素是发动机的使用特性和传动系的匹配。

较为经济、快捷的方法是着眼于现有的零部件、总成，根据用户的使用情况，通过计算和试验确定满足用户要求的更为合适的传动系匹配方案。

本文结合了目前已大量投放市场且较有代表性的某一型号轻卡，对原车进行了动力性、经济性的研究。

由于此次研究主要是在原车型现有零部件总成的基础上进行改善，故原则上，降油耗不增加整车成本或尽可能少增加成本，同时应尽可能不降低整车动力性。

因此，针对降油耗的目标，在方案选择上只对发动机及驱动桥进行优化匹配而未对变速箱参数进行优化。

表一为整车及主要零部件的一些基本参数。

表一 整车及主要零部件计算用参数整车总×宽×高（mm）：8360×2270×2326整车满载质量（kg）：8000前轴/后轴（kg）：2400/5600（4200/7800）原发动机额定功率（kW/rpm）： 100/2700rpm万有特性图见图4轮胎半径（mm）：407； 轮胎气压（kpa）：600变速箱（手动、六档）：6.314；3.913；2.262；1.393；1；0.788原后桥主减速比：5.714根据整车状态，CRUISE计算软件中建立如图1所示模型。

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。

基于AVL Cruise的某重型商用车动力性、经济性分析及优化摘要：本文结合AVL Cruise仿真平台，对某重型商用车的动力性、经济性进行分析与优化。

在分析了该车型的性能参数与载荷要求后，设计了不同的工况下的仿真模型，运用优化算法对发动机参数进行优化，得出了最优化的发动机参数，并评估其性能表现。

结果表明，优化后的发动机能够满足车辆运行要求，实现了动力性与经济性的平衡，具有较高的经济性和驾驶舒适性。

关键词：AVL Cruise；商用车；动力性；经济性；优化算法正文：一、引言随着现代物流业的飞速发展，越来越多的商用车投入到货运、物流等领域中。

对于这类车型，动力性和经济性是其最重要的性能指标之一。

为了满足市场的需求，车辆制造商不断地提升商用车的动力性能和经济性能，以提高车辆的可靠性和利润率。

AVL Cruise是一种基于Matlab/Simulink平台的汽车仿真工具，可用于评估和优化车辆性能。

本文将结合AVL Cruise仿真平台，对某重型商用车的动力性、经济性进行分析与优化，旨在提高车辆的性能表现和运营效益。

二、分析模型1. 车辆性能参数对于商用车来说，其运行状态和载荷要求是确定性能参数的关键因素。

本文选取某重型商用车作为研究对象，其主要性能参数如下：①车重：25吨。

②最高时速：70km/h。

③载荷：25吨。

④发动机最大功率：300kW。

⑤变速器齿比范围：10~0.8。

2. 仿真模型基于以上性能参数，本文设计了不同工况下的仿真模型，包括起步、加速、行驶和制动等工况。

其中，速度和时间分别受到限制，以确保车辆在安全的范围内行驶。

在仿真过程中，考虑到车辆质量、空气阻力、滚动阻力等对车辆性能的影响，以实现对车辆动力性、经济性的准确分析。

三、优化算法优化算法是本文研究的重点，其目的在于优化发动机参数，以提高车辆的动力性和经济性。

本文采用遗传算法作为优化算法，并设计了相应的遗传算法模型，在仿真平台上运行，获得最优化的发动机参数。

[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。