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。

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。

.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。