基于CRUISE的纯电动轿车动力总成参数优化匹配及性能仿真分析_一汽技术中心_王燕等

基于Cruise 电动车整车性能参数匹配及仿真分析冯红晶【摘要】The power matching of the electric motor,battery and transmission ratio is designed according to the vehicle parameters and the vehicle performance indicators.The vehicle simulation model,the electric motor and the battery model were built for analyzing the power performance and the economy performance based on the Cruise simulation software.Results show that the maximum velocity,the acceleration time of the 0-75m and the 0-80km/h,and the driving range act well with the design stly,real vehicle test about the power performance and the economy performance were carried out on the car and the results were basically consistent with the simulation results.This further demonstrated the validity of the power system design based on Cruise simulation software.%根据整车参数和整车性能指标对电动车的电机、电池以及传动比进行动力匹配设计,利用Cruise仿真软件建立整车模型、电机以及电池模型,对其动力性和经济性进行仿真分析.由仿真结果可知,最高车速、0～75 m加速时间、0～ 80 km/h加速时间以及续驶里程均符合初步设计要求.对电动车的动力性及经济性进行道路试验,对比道路试验与仿真分析的结果,发现道路试验所测数据与仿真结果基本符合,验证了基于Cruise的整车性能参数匹配的合理性和所建模型的准确性.【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】7页(P16-22)【关键词】电动车;动力匹配;整车模型;仿真分析;动力性;经济性;道路试验【作者】冯红晶【作者单位】北京新能源汽车股份有限公司,北京102606【正文语种】中文【中图分类】U462.3+1;U462.3+4电动汽车(EV)是21世纪清洁、高效和可持续发展的交通工具，是一种电力驱动的道路交通工具。

基于CRUISE的电动汽车的建模与仿真摘要：动力性与经济性是电动汽车的重要评价指标，本文根据某一款纯电动汽车的基本技术参数和设计要求，先基于理论设计对该车型进行电机和电池的参数匹配，再利用CRUISE软件搭建整车模型，对整车进行动力性与经济性仿真分析。

通过结果分析，证明理论设计参数满足设计要求，验证该方法的可行性，为纯电动汽车进一步设计研究提供理论依据。

0引言电动汽车以电能这一清洁能源为动力来源，零排放，零污染，是汽车行业未来的发展方向。

动力性和经济性是汽车重要的性能指标，合理良好的整车参数匹配方法不仅可以满足车辆的动力性要求，而且可以提高车辆续驶历程，提升车辆经济性能。

使用专业软件CRUISE对汽车进行建模仿真，可以缩短整车开发周期，降低开发成本。

本文以某一款纯电动汽车开发为例，根据纯电动汽车理论设计原理，对整车参数进行匹配计算，并采用CRUISE软件搭建整车模型，对整车动力性、经济性进行仿真研究。

1 参数匹配计算纯电动汽车动力系统参数匹配的主要任务是完成动力系统部件的选型和参数确定，即确定电机、电池以及变速器的型式及其关键特征参数。

本文选取某电动汽车为研究对象，整车参数如表1所示。

根据设计要求，本课题设计的纯电动汽车动力性指标如表2所示: 1.1电机参数匹配驱动电机是纯电动汽车唯一的动力来源，是决定整车动力性与经济性的关键因素之一。

选择一台电动汽车的驱动电机，需要匹配的参数主要有电机的额定功率、最大功率、额定转速、最高转速等。

1.1.1确定电机额定功率与最大功率电机功率通常由电动汽车的最高车速u（）、最大爬坡度和加速时间t这三个动力性能指标决定。

最高车速确定最大功率计算最高车速时，忽略坡度阻力，车辆主要受到滚动阻力和风阻的影响，最大需求功率为式中：为传动系效率（本文取0.9）；为滚动阻力系数；为空气阻力系数；为迎风面积；为最高车速。

汽车以某一速度爬上一定坡度时，最大需求功率为式中。

车辆加速过程中，忽略坡路阻力，所受到的阻力主要包括滚阻、风阻以及加速阻力，加速后期所需功率最大，最大需求功率为式中：为经过加速后汽车速度，为加速时间，为旋转质量换算系数。

虚 拟与仿 真CRU ISE 纯电动车动力性能仿真及优化姜海斌,黄宏成(上海交通大学汽车工程研究院汽车电子控制技术国家工程实验室,上海200240)Simulation and Optimization of the Electric Vehicle s Dynamic Perf ormance on CRUISEJIANG Hai bin,HUANG Hong cheng(N ational Eng ineer ing L abor ator y of Automo tiv e Elect ronics,I nstitute o f Automo tiv e Eng ineer ing,Shang hai Jiao T ong U niv ersity ,Shang hai 200240,China)摘要:以后轮驱动纯电动车为例,利用CRU ISE 软件建立了电动车的动力系统模型,并用此软件模拟得到其动力性能,验证了该模型分析车辆动力性能的可行性.分析了影响续驶里程及最大爬坡度的各种因素,提出的措施和方法能够很好地提高电动汽车动力性能.关键词:纯电动车;建模;CRUISE;续驶里程;优化中图分类号:U 469.7文献标识码:A 文章编号:10012257(2010)04006104收稿日期:20091203Abstract:T aking r earw heel dr iv e as an ex -am ple,the mo del of the electric vehicle is estab -lished in CRUISE.Also this softw are is used to simulate the perfo rmance of the vehicle.T he simu -lation results validate that CRU ISE can analyze the feasibility of vehicle per for mance.Then,various facto rs that affect continued driving range and lar -g est gr adeability ar e analyzed.The applied methods ar e all useful for the improvement of perform anceof the vehicle.Keywords:electricvehicle;m odeling;CRUISE;co ntinued driving rang e;optimization0 引言随着能源和环境对人类生活和社会发展的影响越来越大,全球石油危机和大气污染日趋严重,各种电动汽车也应运而生.纯电动汽车没有内燃机车辆工作时产生的废气,是目前最环保的车型之一[1].与传统的燃油汽车相比,由于电动车所具有的节能、环保优点,使其成为未来汽车产业发展的趋势之一.在研究和开发电动汽车的部件及选择最佳结构时,为缩短开发周期,降低开发成本,缩小研究范围,找到技术的突破口,特别是在技术方案的选择阶段,在系统和关键部件的选择上,可依靠高效的计算机对系统和关键部件进行建模,然后进行模拟仿真,从而找到最佳方案.1 纯电动汽车建模纯电动汽车的建模和动力总成系统的选择,对于整车系统的建立是非常重要的.电动汽车的运行性能主要由动力总成系统来决定.电动汽车动力总成系统的组成部分主要包括电池、电机、离合器、变速箱、减速器以及车轮.本文设计的纯电动车模型和动力总成系统如图1所示.图1 整车模型和动力系统1.1 电机模块电机是纯电动汽车惟一的驱动单元,它的技术性能直接影响到车辆的运行性和经济性.因此,必须按照电动车的技术要求合理地选择电机的参数和指标.在CRU ISE 中,电机的参数设置定义了电机的额定电压,电机在各种工作过程状态中的转矩和转速,电机效率关系以及其它一些参数[2].模型中电机的基本参数如表1所示.表1 电机的基本参数额定转速(r/m in)1430峰值转速(r/m in)5600额定转矩(N m)20峰值转矩(N m)40额定功率(kW)3峰值功率(kW)6额定电压(V)481.2 电池模块电池是制约电动汽车发展的关键因素,目前可采用的电池有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂电池和燃料电池等.铅酸电池虽然比能量比较低,但其技术可靠,生产工艺成熟,成本低,拥有适合电动汽车使用的良好的大电流输出性能以及多种型号和尺寸.考虑到整车的成本,本车型选用了铅酸电池作为动力源.在CRU ISE中,根据电池建模的参数做出电池的SOC与电池电压之间的关系曲线,SOC 值的大小直接反映了电池所处的状态,由此可限定电池的最大放电电流,并可在仿真过程中更精确地计算各种工况下电动车的续驶里程.所选用的电池在试验室经过不同状态下的充放电试验,根据在试验中测得电池电压、电流和放电时间等参数,推断出SOC与电压的关系.2 CRU ISE中建模与仿真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地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.它可用于汽车开发过程中的动力和传动系统的匹配、汽车性能预测和整车仿真计算;可以进行发动机、变速器、轮胎的选型及其与车辆的匹配优化;可以用于混合动力汽车、纯电动汽车的动力、传动及控制系统的开发和优化[3].CRUISE软件的主要特点是:a.模块化的设计思想使得用户能够便捷地进行车辆的整车模型和动力总成系统的建模,并且能够方便地进行修改和优化.b.智能化的驾驶员模块,能够很好的模拟驾驶员的意图.c.M atlab接口模块,使得用户能够使用比较复杂的控制算法.2.1 CRUISE中车辆模型按照上述结构,在CRUISE中进行建模. CRU ISE采用图形化的界面,用户可以从已有的模型箱中选择自己想要的模型.将电池、电机、离合器、变速箱、驾驶员模块以及车轮等模块拖入CRUISE 的工作区中,建立模型.输入系统中各个模块的参数,如车辆模块的满载重量、迎风面积和阻力系数等;电机的电压、转矩和转速等;车轮的摩擦系数;主减速器的主减速比等.在CRUISE仿真时,系统会提示所有必须要输入的参数,按照这个要求,把参数一一输入即可.建立系统的物理连接和信号连接.首先完成物理连接,当各子系统模型选定之后,应根据汽车配置方案和部件连接关系建立模型的物理连接.只需用connect连接功能建立物理连接.传动系各部件之间有直接的物理连接关系,车轮和制动器之间也有物理连接关系,但驾驶室与动力传动系和制动系之间没有物理连接.在仿真过程中,它们之间是通过信号连接来传递信息.信号连接是汽车建模过程中比较关键内容之一,也有较大难度.要想正确建立汽车各子模型之间的信号连接关系,必须对汽车系统内部各部件之间的连接、控制关系以及信息传递关系,有比较深刻的理解.如驾驶员模块需要连接来自电机的转速信号,变速箱的档位信号等;制动器需要连接制动压力信号;摩擦离合器需要来自驾驶员期望的结合程度[4].系统需要把所需的信号连接全部定义准确,如果有一个错误,那么将无法运行仿真程序.2.2 仿真及结果分析根据纯电动汽车仿真的要求,选择和编辑相应的任务及工况,设置合适的仿真步长和精度进行仿真计算.设定的计算任务有:在任务Cycle Run中仿真续驶里程;在任务Climbing Per for mance中仿真最大爬坡度;在任务Constant Dr iv e中仿真最高速度.运行CRUISE,得到仿真结果如下所述.a.续驶里程.建立一个25km/h匀速行驶工况,通过对电池SOC的变化对应的时间来得到纯电动车的续驶里程所需要的电量值.运行这个任务,得到纯电动车的SOC变化图.考虑到电池的输出效率为85%,得到当电动汽车以25km/h行驶100km 后,电池所消耗的电量约为130.6A h,行驶120km所消耗的电量为156.8A h.和理论所求得结果一致.b.爬坡性能.根据CRUISE软件result的报告,可以得到最大爬坡度和最高速度确切值.爬坡表现:档位,1;最大爬坡度,15.43%;车速,5.00km/ h;电机转速,602.86r/min;速度率,0.00.最大车速理论值,51.41km/h;实际值,43.71km/h.从仿真结果可以看出,根据目前车辆的参数,当电池的容量为160A h时,在25km/h的匀速运行工况下,电动汽车的续驶里程约为120km.电动汽车的最大爬坡度为16.05%,最高速度为43.71 km/h.与通过汽车理论计算得到以及车辆所要求的性能参数基本一致.这证明了利用CRU ISE软件对车辆整车性能仿真和分析是可行的.3 整车性能影响因素分析3.1 续驶里程设f为滚动阻力系数;r为轮胎滚动半径;m为汽车总质量;i g为传动系速比;C D为迎风阻力系数; t为传动系效率;A为迎风面积;Q为电池的额定容量;U E为电池的端电压; 为电机效率.则汽车以速度v等速行驶时所需的电机输出扭矩M和功率P 分别为:M=(f m+C D A v2/21.15)ri g t(1)P=(f m+C D Av2/21.15)(v/3.6)ri g t(2)电池携带的额定总能量为:W0=QU E(3)理想状态下等速行驶的续驶里程s为:s=W0vP/=QU E vP(4)从式(4)可以看出,在整车携带的电池总量和电池比能量不变的条件下,续驶里程指标与行驶阻力功率P有关[5].而行驶阻力功率又与滚动阻力系数f,迎风阻力系数C D,整车总质量m,迎风面积A,车速v,传动系效率 t,车轮半径r和传动系速比i g 有关.以电动车参数(总质量m=1100kg;f= 0 012;A=3m2;C D=0.45; t=0.9;r=0.26m)为例作分析.a.不同等速v对续驶里程的影响.在不同速度的匀速状态下运行,车辆的续驶里程是不同的[6].设置电池的电量为160A h(为确保安全,视电量剩20%时一次运行结束),不同匀速行驶状态对车辆的续驶里程的影响,如图2所示.图2 不同匀速行驶状态下车辆续驶里程的影响从图2中可以看到,各种不同的匀速行驶中,以速度接近零行驶时,车体所消耗的能量最小,对于拥有固定能量的系统来讲,其续驶里程也最长.因此,若想增加续驶里程,应尽可能以低速行驶.b.整车参数对续驶里程的影响.图3,图4和图5分别表示在匀速25km/h行驶下,迎风阻力系数C D,滚动阻力系数f和整车总质量m对一次充图3 迎风阻力系数对续驶里程的影响图4轮胎滚动阻力系数对续驶里程的影响图5 整车总质量对续驶里程的影响电续驶里程的影响.可见携带能源极为有限的电动汽车对降低滚动阻力系数、迎风阻力系数和整车总质量的要求非常迫切.c.电池参数对续驶里程的影响.由式(4)可知,电动汽车携带的电池总量以及电池的端电压的大小都会影响续驶里程,并且它们与续驶里程成正比.可见提高电池的最大容量及电池端电压,对提高电动汽车续驶里程意义重大.另外,电池放电效率同样对续驶里程有着重要的影响,电池放电效率越高,续驶里程的数值也越大.d.电机对续驶里程的影响.电机参数中电机的效率 对续驶里程的影响最大.效率越高,续驶里程的数值越大.同时在各种工况下的效率对续驶里程的影响更大.因此对电动车用电机而言,不仅要求电机在额定状态下具有较高的效率,而且要求电机具有很宽的高效率区域,这样才能在各种行驶工况下充分利用有限的能量.对此,提出了增加一次充电续驶里程的措施:尽可能选择较低的行驶速度;降低轮胎的滚动阻力系数,选用低阻力轮胎;降低迎风阻力系数,进行车身的流线型改进;减轻汽车总质量;扩大电机的高效区范围及提高电机效率.3.2 最大爬坡度汽车的最大爬坡度,是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度,它表征汽车的爬坡能力.爬坡度用坡度的角度值(以度数表示)的百分数来表示.设T tq为电机最大转矩;i g为变速器加速档传动比;i0为主减速器传动比; t为传动系的机械效率;r 为轮胎半径.则对于电动汽车来说,车辆的最大驱动力为[7]:F t=T tq i g i0 tr(5)而车辆的滚动阻力F f=mf cos ,坡度阻力为F i=m sin ,加速阻力.同时由于在计算最大爬坡度时车速很小,故可忽略空气阻力F W.由驱动力行驶阻力平衡公式F t= F=F f+F W+F i+F j,得到最大爬坡度 max的计算公式为:T tq i g i0 tr=mf cos max+m sin max(6)由式(6)可以看出,最大爬坡度与电机最大转矩T tq、轮胎半径r、整车总质量m和滚动摩擦系数f 等参数有关.a.电机参数对最大爬坡度的影响.在电机参数中,电机最大转矩的大小与车辆最大爬坡度的大小有着直接的联系[8].电机的最大转矩越大,最大爬坡度也越大.因此,从电机方面来说,若想提高车辆的爬坡性能,可以通过提高电机的最大转矩来实现.b.车辆参数对最大爬坡度的影响.图6,图7分别表示轮胎滚动阻力系数f和整车总质量m对车辆最大爬坡度的影响.从图6,图7中可见,轮胎滚动阻力系数和整车总重量都对最大爬坡度有很大的影响[9].要想获得合适的最大爬坡度,就必须合理地设置这2个参数.图6轮胎滚动阻力系数对最大爬坡度的影响图7 整车总质量对最大爬坡度的影响对此,提出了增加爬坡性能的措施:选择拥有较高最大转矩的电机;降低轮胎的滚动阻力系数,选用低阻力轮胎;减轻汽车总重量.4 结束语运用CRUISE软件对纯电动车进行建模和动力性能的仿真,得到了续驶里程、最大速度及最大爬坡度等指标,仿真结果验证了CRU ISE仿真动力性能的可行性.通过本文的仿真和分析,为电动汽车的参数选择以及结构优化提供了依据.参考文献:[1] 康龙云.电动汽车最新技术[M].北京:机械工程出版社,2008.[2] 王 斌,李 征,等.CR U ISE 软件在混合动力汽车性能仿真中的应用[J].计算机应用,2007,9(3):1-3.[3] 赵海峰.基于CR U ISE 软件的AM T 车辆性能仿真分析与实验研究[D].重庆:重庆大学,2005.[4] 王保华,罗永革.基于CRU ISE 的汽车建模与仿真[J].湖北汽车工业学院学报,2005,19(2):2-3.[5] 李国良,初 亮,鲁和安.电动汽车续驶里程的影响因素[J].吉林工业大学自然科学学报,2000,30(3):1-3.[6] 杜发荣,吴志新.电动汽车传动系统设计与续驶里程研究[J].农业机械学报,2006,37(11):3-4.[7] 余志生.汽车理论.3版[M ].北京:机械工程出版社,2000.[8] Cheng Chang T ing.H y br id electric vehicle design tominimize ener gy use [C].T he U niv ersity of T ex as at A rling ton,2000.[9] Sha Y L.T he pow er desig n and calculation o f EV S[A].T he 16t h Inter nat ional Batter y,H ybrid and F uel Cell Elect ric Vehicle Symposium &Ex hibitio n [C ].Beijing ,1999.作者简介:姜海斌 (1985-),男,江苏张家港人,硕士研究生,研究方向为汽车动力系统仿真以及汽车系统控制等;黄宏成 (1972-),男,江苏苏州人,副教授,研究方向为汽车系统控制以及底盘开发.ARM 7参数自整定模糊PID 控制器的仿真及设计王朝宁1,姜学东1,马立刚2(1.北京交通大学电气工程学院,北京100044;2.山西省电力公司吕梁供电分公司,山西吕梁033000)Design and Simulation of Self tuning PID type Fuzzy Controller Based on A RM 7ProcessorWANG C hao ning 1,JIANG Xuedong 1,MA Li gang 2(1.Schoo l o f Electrica l Eng ineering ,Beijing Jiaoto ng U niver sity,Beijing 100044;2.Shanx i L vliang P ower Supply Co mpany ,L v liang 033000,China)摘要:常规PID 控制器参数设定之后,运行环境改变时不能实现参数的在线整定,这样会影响系统的控制效果.本设计以误差e 和误差变化率ec 作为输入,经过一定的模糊推理规则,对PID 控制器的参数进行自动整定.在M atlab 环境下对系统进行了仿真,从仿真的结果可以看出,添加模糊控制环节后,系统的动静态性能得到了提高.同时基于ARM 7处理器完成了该控制器的软硬件设计.关键词:参数自整定模糊控制PID;M atlab;ARM 7处理器中图分类号:T P273文献标识码:A 文章编号:10012257(2010)04006505收稿日期:20091203Abstract:When operating environmentchang ed,the traditio nal PID contro ller can t online regulate its parameters,w hich are co nfigured w ellat the beginning.And that w ould affect contro l per for mance o f system.Taking erro r and decay r ate of err or as inputs in the desig n,arg um ents o f PID contro ller can reach self tuning function,as to some accurate fuzzy sets.From the result of simu -latio n done w ith M atlab,dy namic and static per -formances of system added fuzzy controller are im -proved.T he autho r also com pleted the hardw are and so ftw are desig n of the contro ller based on ARM7processor.Key words:self tuning PID type fuzzy con -troller;M atlab;ARM7processor0 引言模拟PID 闭环控制在常规的电源控制技术中应用很普遍,效果比较理想并且稳定,但其缺点是一。

基于Cruise对乘用车发动机对于汽车性能影响的匹配与分析作者：文／刘雨龙来源：《时代汽车》 2018年第12期1引言汽车仿真技术是当前汽车研发的重要手段，在汽车产品开发初期进行汽车动力传动系统参数匹配和性能仿真，不仅能节约大量新产品开发和试验等带来的人力和物力投入，还降低了劳动强度，缩短了开发周期，提高了工作效率。

AVL公司开发的Cerise软件是研究车辆动力性、燃油经济性、排放性能及制动性能等的高级仿真分析软件，它包含了车辆的基本模块和控制模块，用户可利用模型生成器建立所需的车辆系统模型，并在此基础上进行仿真分析，利用仿真结果优化传动系的参数，从而快速完成动力传动系统的选型和设计。

从动力总成匹配来讲，影响整车动力性和经济性的主要因素是发动机、变速箱，主减速比。

其中发动机是最主要的影响因素，发动机外特性曲线分布，外有特性的经济区分布对整车的动力性和经济性影响非常大。

变速箱的各档位速比排列，主减速比的选择对动力总成选型也非常关键。

动力总成的匹配主要是研究如何通过这三个零件的合理匹配满足不同车型和不同路况的要求。

2整车动力传动系统建模整车传动系统建模主要是通过对整车动力传动系统的结构和功能进行分析，简化物理模型，选择合理的了系统模块，搭建仿真模型，建立汽车系统的各总成和部件的机械链接和信号链接，并对各部件机型参数化处理，完成汽车建模过程。

图1是某个现有产品整车模型，配置手动变速箱。

首先通过现有产品的实测数据标定模型。

车辆数据、发动机、变速箱、主减速器、轮胎以及惯量等是整车固有特性数据，通过车辆经济性和动力性分析，同时参考比较测试油耗和白公里加速时问等关键参数修正模型，使整车动力传动系统模型可靠。

2.1 动力总成发动机选型首先根据发动机功率初步判断，由于该款车型最高车速目标值(165km/h)，计算中忽略坡度阻力功率和急速阻力功率的影响，初步分析目前作为备选项的发动机最大功率都能满足最高车速要求。

从图2发动机外特性来看，该款车型设置了竞争发动机，由于市场要求整车配置需要高端配置和低端配置两种，由于竞争车型排量是1.3L发动机，结合公司现有产品和开发中的产品，分别优选排量为1.2L Option4和 1.4L Option 3满足低端配置和高端配置要求，通过上述标定的整车模型进行动力学分析，整车性能关键参数处于细分市场的前列。

利用CRUISE进行整车动力性和经济性仿真分析钟军斌余建华周杰敏东风汽车有限公司商用车技术中心，武汉经济技术开发区东风大道10号摘要：本文论述了利用CRUISE软件进行汽车建模的过程，并对某重型商用车的动力性和燃油经济性进行了仿真分析。

关键词：动力传动系统，动力性，经济性主要软件：A VL CRUISE1. 前言汽车仿真技术是当前汽车研发的重要手段，在汽车产品开发初期进行汽车动力传动系统参数匹配和性能仿真不仅能节约大量新产品开发和试验等带来的人力和物力投入，还降低了劳动强度，缩短了开发周期，提高了工作效率。

动力传动系统模型的建立是参数匹配及性能仿真的基础，采用专业软件对其进行建模及仿真研究不仅可以节省大量的时间，使建模过程简单化，而且程序运行可靠、调试方便，利于分析研究[1]。

A VL公司开发的CRUISE是研究车辆动力性、燃油经济性、排放性能及制动性能等的高级仿真分析软件，它包含了车辆的基本模块和控制模块，用户可利用模型生成器建立所需的车辆系统模型，并在此基础上进行仿真分析，利用仿真结果优化传动系的参数，从而快速完成系统的设计。

2. 整车动力传动系统建模整车动力传动系统建模主要是通过对整车动力传动系统的结构和功能进行分析，简化物理模型，选择合理的子系统模块，搭建仿真模型，建立汽系统的各总成和部件的机械连接和信号连接，并对各部件和总成进行参数化处理，完成汽车建模过程。

2.1 整车结构分析和子系统模块选择该车配备有250KW柴油发动机，12挡机械变速箱，总重42000Kg，驱动形式是发动机前置后轮驱动（4x8）。

根据整车结构和驱动形式的分析，选用模型库中汽车模块(Vehicle)、驾驶室模块(Cock-pit)、发动机模块(Engine)、机械式摩擦离合器模块(Friction Clutch)、机械手动变速箱模块(Gear Box)、单级减速器模块(Single Ratio，作为主减速器)，以及车轮(Wheel)和机械制动器模块(Brake)，发动机和传动系统以及汽车上其它耗能部件可用风扇模块(Auxiliary)代替。

基于CRUISE的DCT整车动力传动系匹配仿真研究CRUISE是一种基于双离合器的DCT整车动力传动系统，该系统的优点包括高效率、快速换挡和良好的油耗表现。

然而，如何匹配整车动力传动系统是一个重要的问题，需要通过仿真研究来解决。

在本文中，我们利用AMESim工具对CRUISE整车动力传动系统进行了匹配仿真研究。

我们的目标是优化传动系统的换挡质量和燃油经济性。

仿真研究首先考虑了发动机的特性和负载要求，并确定了变速器的传动比和离合器的参数。

接下来，我们建立了整个传动系统的动力学模型，并将其与实际测试数据进行了比较，以验证模型的准确性。

然后，我们进行了动态仿真，研究了传动系统在不同工况下的换挡性能和燃油经济性。

我们在模型中模拟了各种驾驶条件，如起步、加速、行驶和减速，同时考虑了不同的路面阻力、行驶速度和车辆负载。

通过实验结果分析，我们发现，在CRUISE整车动力传动系统中，传动比的变化对燃油经济性的影响比离合器控制更为显著。

在换挡时，传动比的变化对于换挡的质量和速度至关重要。

通过对匹配仿真的优化，我们可以将传动比和离合器的控制参数调整到最优状态，从而获得更好的换挡质量和燃油经济性。

总之，通过使用仿真工具对CRUISE整车动力传动系统进行匹配仿真研究，我们可以优化车辆的性能和燃油经济性。

我们展示了传动比和离合器参数对系统性能的影响，并发现在系统优化中传动比的变化是最为关键的。

通过这些信息，我们可以为整车动力传动系统的设计和优化提供重要的参考。

同时，匹配仿真可以帮助我们评估传动系统的可靠性和耐久性。

在传动系统中，离合器和齿轮等部件是容易磨损和损坏的部件。

因此，在设计传动系统的过程中，我们需要考虑这些部件的寿命和耐久性。

通过模拟传动系统在各种工况下的操作，我们可以评估各个部件的使用寿命，从而较好地了解系统的可靠性和耐久性。

此外，匹配仿真也可以帮助我们分析传动系统的噪声和振动问题。

由于传动系统中存在相对运动的部件，因此会产生噪声和振动。

基于AVL CRUISE的纯电动商用车动力系统匹配设计及性能
仿真分析
曾海军;陶湘厅
【期刊名称】《专用汽车》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】纯电动商用车的动力系统匹配是产品开发过程中非常重要的一个环节。

以一款在研纯电动商用物流车为原型,根据整车参数和性能要求,首先从汽车理论方面对动力系统进行计算与分析;再利用AVL CRUISE软件搭建该车辆的仿真模型,对整车的动力性、经济性进行仿真分析,仿真结果验证了该动力系统的合理性和可行性;最后在转毂试验台架上验证车辆的动力性和经济性,达成项目开发目标。

【总页数】6页(P11-16)
【作者】曾海军;陶湘厅
【作者单位】中车时代电动汽车股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U462
【相关文献】
1.纯电动车动力系统选型和基于AVL Cruise的性能仿真
2.基于Cruise的某款纯电动客车动力系统匹配与性能仿真
3.纯电动汽车电动机参数设计及整车建模仿真分析——基于AVL-CRUISE仿真平台
4.基于CRUISE的纯电动商用车动力参数匹配及仿真分析
5.基于Cruise对某纯电动公交车动力系统匹配与仿真分析
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基于CRUISE的纯电动商务车复合电源参数匹配与仿真近年来，汽车产业正快速转型，纯电动汽车逐渐成为市场新宠。

其中，商务车市场潜力巨大，纯电动商务车备受关注。

为了满足消费者对电动商务车高效、低耗、高质的需求，研发人员将目光投向了复合电源参数的匹配与仿真。

以CRUISE纯电动商务车为例，复合电源参数的匹配是保证整车性能和安全的重要环节。

不同的电源组合，对整车的行驶里程和动力产生着不一样的影响。

因此，在设计过程中，研发人员需要对复合电源参数进行深入研究和试验验证。

通过模拟仿真，找到最佳的复合电源组合，以达到最优化整车性能的目的。

在CRUISE纯电动商务车的设计中，电池、电机和电控等方面是最为重要的部分。

经过多次试验和实践，研发人员最终确定了采用锂离子电池和交流电机的电源方案，同时结合了高效的电控系统，达到了最佳匹配效果。

锂离子电池由于其高能量密度、长寿命、安全性等优点，被广泛用于电动车辆。

在商务车中，锂离子电池还具有较高的循环寿命和快速充电能力，在长途旅行和城市运营中表现出色。

而采用交流电机则为商务车提供了更强大的动力输出，同时还可以使整车更加安静、稳健，减少了振动和行程间隙。

电控系统是电动商务车的大脑，也是保证车辆安全性和行驶性能的关键组成部分。

CRUISE纯电动商务车采用先进的矢量控制技术，通过电机控制器控制电动机转速和转矩，保证车辆实时响应，并让其平稳行驶。

在进行参数匹配过程中，还需要进行深入的仿真试验，以确保整车设计方案的可行性。

通过MATLAB/Simulink等仿真工具，研发人员可以对复合电源方案进行真实可靠的仿真分析。

基于仿真结果，可以对电源参数进行调整和优化，以达到最佳匹配效果。

同时还可以快速发现设计缺陷，预测设备故障，指导实际生产制造。

综上所述，CRUISE纯电动商务车复合电源参数匹配与仿真，是保证车辆性能和安全的重要步骤。

只有科学合理的电源方案才能满足市场需求，赢得用户的信任。

未来，随着电动商务车市场的进一步扩大，复合电源参数匹配仿真技术将成为其不可或缺的关键技术。

基于CRUISE的PHEV总成参数优化匹配郑益红金启前刘东秦刘明辉（中国第一汽车集团公司技术中心，长春市创业大街1063号）摘要：本文针对一汽某插电式混合动力车（PHEV）构型，提出了其电机、电池及发动机参数的匹配方法，并结合整车性能指标要求，应用CRUISE软件对这些参数进行了匹配计算，得到了较为满意的结果，为下一步的整车开发奠定了基础。

实践表明：CRUISE软件非常适用于整车前期开发的参数匹配和性能预测。

关键词：CRUISE；PHEV；参数匹配主要软件：A VL CRUISE1. 前言插电式混合动力车（Plug-in Hybrid Vehicle, 简称PHEV）与普通的混合动力车相比，配备了更大容量的电机和电池，增加了纯电动续驶里程，利用公共电网对电池充电，大大减少了车辆对燃油的依赖性，是目前电动汽车领域研究的热点之一。

PHEV动力总成参数的选择直接关系到车辆的动力性和经济性，同时也影响到车辆购置成本及日常使用成本。

本文针对一汽某PHEV构型，提出了其电机、电池及发动机参数的匹配方法，并应用CRUISE对这些参数进行了匹配计算，为下一步整车的开发奠定了基础。

2. 仿真输入2.1 匹配目标为开发新的PHEV车型，在一汽原有HEV车型动力总成参数的基础上，重新匹配电机和电池参数，使PHEV满足纯电动行驶功能及续驶里程要求，并校核原有发动机是否能满足整车的动力性能要求。

2.2 整车构型及基本参数整车构型及基本参数如图1和表1所示。

图1 PHEV在CRUISE中的构型图表1 PHEV整车基本参数整备质量 1470 kg不包含电池包质量,电池包质量<210kg迎风面积 2.15 m^2 整车参数风阻系数 0.32 - 轮胎型号 195/65 R15 -静态半径 289 mm 轮胎参数滚动半径 308 mm 发动机型号 CA4GA5H -发动机排量 1.5 L 峰值功率 74 / 6000 kW/rpm 发动机峰值转矩138 / 4400 Nm/rpm2.3 整车性能指标PHEV 整车性能指标如表2所示。

基于CRUISE的纯电动汽车动力参数匹配设计及仿真作者：李胜琴于博来源：《森林工程》2019年第01期摘要：纯电动汽车是目前研究和开发的热点，而动力传动系统参数匹配设计是纯电动汽车的关键技术。

本文针对某款纯电动汽车，进行动力传动系统参数匹配设计。

按照整车性能要求，依据动力学原理，对车辆电机、电池、主减速比等动力参数进行设计及匹配计算，利用AVL CRUISE软件，建立目标车辆的整车模型，并用Simulink搭建制动能量回收模型，结合NEDC和FTP75两种典型工况进行联合仿真。

仿真试验结果表明，本文所设计的动力传动系统参数和制动能量回收控制策略能够满足目标车辆的性能要求，可以有效提高车辆的动力学性能，增加车辆的续驶里程，提高电池的寿命。

本文研究内容可以为纯电动汽车动力传动系统的设计和控制策略的研究提供参考。

关键词：纯电动汽车;动力系统;CRUISE仿真;制动能量回收中图分类号：U463.1 文献标志码：A 文章编号：1006-8023（2019）01-0080-07Abstract： Pure electric vehicles are the hotspot of current research and development， and the power train parameter matching design is the key technology of pure electric vehicles. In this paper，a power train parameter matching design is applied to a pure electric vehicle. According to the performance requirements of the vehicle and the dynamic principle， the design and matching calculation of the vehicle’s motor， battery， main reduction ratio and other dynamic parameters are carried out. The AVL CRUISE software is used to establish the vehicle model of the target vehicle，and the braking energy recovery model is built with Simulink. Combined with two typical working conditions， NEDC and FTP75， the joint simulation is carried out. The simulation results show thatthe power train parameters and braking energy recovery control strategy designed in this paper can meet the performance requirements of the target vehicle， which can effectively improve the dynamic performance of the vehicle， increase the driving range of the vehicle and improve the battery life. The research content of this paper can provide reference for the research of design and control strategy of pure electric vehicle power train.Keywords： Pure electric vehicle; power train system; CUISE simulation; brake energy recovery 0 引言随着能源危机的加剧，新能源汽车逐渐成为主角，已经成为今后的发展方向。

基于AVL CRUISE的某纯电动汽车驱动方案分析及参数匹配徐展【摘要】The selection of driving scheme and power matching are the key points in the development of electric vehicles.This paper takes a miniature pure electric vehicle as the research object, and carries out comparative research on different driving schemes and different design emphases of electric vehicles. Firstly, the theoretical calculation is carried out according to the basic parameters and performance requirements of the whole vehicle. Then, the transmission ratio of the main reducer is matched by using MATLAB software under different emphasis points. Finally, AVL CRUISE software is used to simulate and analyze the simulation results scientifically to determine the concrete scheme. The results show that the electric wheeled driving scheme with emphasis on economic matching can meet the design requirements. Under urban driving cycle, it can ensure the certain power performance and the best economy.%纯电动汽车驱动方案的选择及动力匹配是电动汽车开发过程中的关键,因此,文章以某微型纯电动汽车为研究对象,开展不同驱动方案和不同设计侧重下电动汽车的对比研究,首先根据整车基本参数和性能要求进行理论计算,然后使用Matlab软件在不同侧重点下进行了主减速器传动比的参数匹配,最后使用AVL CRUISE软件进行模拟仿真并对仿真结果进行科学分析,确定具体方案.结果表明,侧重经济性匹配的电动轮式驱动方案能达到设计要求,在城市行驶工况下,能够保证一定的动力性,且经济性最佳.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】5页(P41-45)【关键词】电动汽车;驱动方案;参数匹配;AVL CRUISE【作者】徐展【作者单位】苏州建设交通高等职业技术学校,江苏苏州 215104【正文语种】中文【中图分类】U469.7纯电动汽车驱动方案的选择及动力匹配是电动汽车开发过程中的关键，本文以一种微型纯电动汽车为研究对象[1]，对车辆进行驱动方案影响因素分析及参数匹配，以实现车辆具备相应的动力性能和经济性能。

基于CRUISE的纯电动轿车性能仿真与试验研究岳凤来;张俊红;周能辉;郑广州【摘要】利用CRUISE软件建立某纯电动轿车动力系统模型，并进行其动力性能仿真，为动力系统选配提供参考。

选定原车变速器2挡作为固定速比传动，计算了该电动汽车的续驶里程，并进行了试验，仿真结果与试验数据很接近，验证了所建模型的合理性。

%A model for the powertrain of a pure electric car is established with CRUISE software, and a simulation on its power performance is conducted, providing references for the selection of powertrain. Taking the 2nd gear of transmission as fixed ratio drive, the driving range of electric car is calculated with corresponding test performed. The simulation results are very close to test data, verifying the rationality of the model built.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P669-672)【关键词】纯电动轿车;CRUISE;性能仿真【作者】岳凤来;张俊红;周能辉;郑广州【作者单位】天津大学，内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072; 天津清源电动车辆有限责任公司，天津300457;天津大学，内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072;天津清源电动车辆有限责任公司，天津 300457;天津清源电动车辆有限责任公司，天津 300457【正文语种】中文前言在给定的电池条件下，对电动汽车动力系统各部件进行合理选择，提高电动汽车的动力性能，增加续驶里程，是电动汽车研发机构的共同目标［1］。

本文以ISG混合动力系统汽车的动力系统作为主要研究对象，确定其主要系统参数，详细分析ISG混合动力系统的结构和工作原理。

并以某一传统燃油车为基础，为其匹配ISG混动系统，采用AVL公司的汽车仿真分析软件CRUISE作为仿真工具，分析匹配ISG混动相较传统燃油车的性能变化1　ISG混合动力系统介绍ISG混合动力系统主要由发动机、ISG电机、动力电池、整车控制系统等组成。

与传动的纯燃油发动机汽车相比，采用ISG混合动力系统的汽车可以选择功率相对较小的发动机做主动力源，使其基本保持在高效区域工作。

当遇到车辆需要大功率输出情况时，ISG电机会输出功率，辅助发动机动力输出，满足汽车的实际功率需求。

ISG混合动力系统把起动/发电一体电机与发动机曲轴的输出端固定连接在一起，这样就可以取消了原有的发动机飞轮。

根据实际设计需要，I SG混合动力系统可在发动机与变速器之间添加自动离合器。

这样使得ISG系统比BSG混合动力系统控制上更为灵活。

ISG混合动力系统具有发动机和ISG电机两个动力源输出动力，同时ISG还可以回收制动能量。

因此，ISG混合动力系统的控制策略对整车的动力性和经济性都有较大影响。

优秀的混动控制策略功能能够保证混合动力系统在不同使用工况下，根据发动机和ISG电机各自不同的特性，使整个混合动力系统在满足汽车实际工况需求的情况下高效运行。

控制策略要对ISG混合动力系统的实际工作模式进行控制和判断，同时还要保证发动机和ISG电机高效运行。

所有控制策略保证系统运行满足发动机最低和最高转速、ISG电机最大转速和转矩、动力电池SOC 范围、车速最大值等诸多限制条件。

2　CRUISE软件的特点CRUISE软件是由奥地利AVL公司开发的一款应用于车辆动力学的仿真软件，该软件可以实现传统燃油车、纯电动汽车和各种结构的混合动力电动汽车整车动力性、经济性分析，既可以应用在传统车的开发流程中，也可以应用在新能源汽车以及特种车辆的开发流程中。