CRUISE软件技术描述客户列表客户应用

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1、AVL CRUISE-车辆动力学仿真分析平台车辆动力学仿真分析平台 AVL CRUISE 软件是用于车辆系统动力学仿真分析的高级软件，可以轻松实现对复杂车辆动力传动系统的仿真分析， 通过其便捷通用的模型元件， 直观易懂的数据管理系统以及基于工程应用开发设计的建模流程和软件接口， AVLCRUISE 软件已经成功的在整车生产商和零部件供应商之间搭建起了沟通的桥梁。 一一. 软件的主要应用： 软件的主要应用： AVL CRUISE 软件界面友好，用户容易理解、使用和掌握，结果分析直观，易懂。AVL CRUISE 与 AVL BOOST、 AVL DRIVE、 Matlab、 C Code、 Exc

2、el、 KULI、 FLOWMASTER、 IPG CarMaker、Oracle 等软件有通用的接口，为用户建立自定义模块及控制元件的模型提 供了方便，并扩展软件的应用范围。数据输入输出方便、可以直接将试验数据导入计算模型 中，软件的主要特点如下所述： 1. 便捷的建模方法和模块化的建模手段使得不同项目组可以对模型进行方便快捷的整合。 可以快速搭建各种复杂的动力传动系统模型，可同时进行正向或逆向仿真分析； 2. 可以实现对车辆循环油耗（针对不同的循环工况） ，等速油耗（任意档位和车速下） ，稳 态排放，最大爬坡度（考虑驱动防滑） ，最大牵引力（牵引功率） ，最大加速度，最高车 速，原地起步连

3、续换档加速，超车加速性能（直接档加速性能） ，车辆智能巡航控制， 制动/反拖/滑行等一系列车辆性能的计算分析； 3. CRUISE 软件与 AVL BOOST 软件的耦合仿真可以实现对发动机瞬态特性的仿真分析； 与 FLOWMASTER 软件或 KULI 软件的耦合仿真可以实现车辆热管理系统（VTMS） 的设计及仿真分析； 4. 在基于传统车辆模型的基础上可以快速搭建纯电动汽车或混合动力车辆模型， 并可通过 与 Matlab（API，DLL，Interface）或 C（BlackBox）语言的接口实现整车控制策略的 设计开发；内置能量分配管理监测功能 EFG，可方便的实现基于控制策略的能量分配

4、 和管理特性的研究； 5. 内置 Function 函数，兼容 C 语言的程序格式，使用户在不需要第三方程序的前提下便 捷的进行相关控制策略的设计和开发； 6. 根据预先设定的动力性、 经济性或排放性指标， 可以对模型中的参数进行快速优化组合， 并可以对动力传动系统进行匹配优化（DOE 参数化研究和多动力总成匹配研究） ； 7. 采用与 Oracle 对接的数据库管理体系，便于进行系统的管理和资源分配，提高了数据 管理的安全性， 同时方便实现 CRUISE 软件不同使用群体之间的数据交换和数据读取； 强大的数据搜寻和对比功能， 使用户在面对大量的数据的情况下可根据自己设定的边界 条件便捷的进行

5、数据的获取和对比； 8. 可以与硬件系统（如：AVL In-Motion，dSPACE，ETAS 等） 进行联合仿真，满足用 户对于车辆系统动态实时（Real Time）仿真分析的需求；可对动力总成及其相关联的 ECU 控制策略进行分析和调试，实现车辆动力学的快速原型开发（RCP）和硬件在环 仿真功能（HIL） ，极大的提高了开发效率并缩短了开发流程； 9. 提出了动力总成分层建模的方法， 可以将动力总成的不同元件搭建在用户自己设定的不 同层中， 使得建模过程更加直观和便捷， 可独立对动力总成中某一部件进行仿真分析 （无 须搭建整个车辆模型） ，极大的降低了对于车辆建模所需参数的要求；可根据用

6、户自定 义的目标参数，对驾驶员模型进行系统优化分析； 10. 能够便捷的对新型动力传动模式（AT，AMT，DCT，CVT 等）及其控制策略进行研究 分析；具有自动变速系统 GSP（Gear Shifting Program）换档控制策略自动生成和优 化功能，可根据循环工况和道路条件自动生成换档规律曲线，对于 Matrix Calculation 和 Component Variation 的参数及总成匹配，GSP 可根据参数和总成的变化自动调整 换档规律；GSP 的优化功能可方便用户根据自身要求定义优化目标，其生成的优化曲 线可为 TCU 的标定提供参考，缩短 TCU 的开发周期。 二二. 软

7、件的建模方法： 软件的建模方法： AVL CRUISE 软件采用拖拽式建模方法，可以方便的按照用户的需求搭建所需要的模 型，CRUISE 内置元件库由以下部分组成： 1. 车辆元件库（Vehicle Library） ：包含普通车辆，半挂车，全挂车，可以实现对所有车 辆模型的快速建模； 2. 发动机元件库（Engine Library） ： 包含了普通发动机，与 AVL BOOST 软件接口发动 机，断缸熄火控制发动机等元件，可以实现对发动机特性的仿真分析； 3. 离合器元件库（Clutch Library） ：包含干式离合器，硅油离合器，液力变矩器，自动离 心式离合器等元件，可实现对传动系统

8、离合器部分的精确仿真； 4. 变速箱元件库（GearBox Library） ：包含变速箱，单级齿轮传动机构，差速器，行星齿 轮系，双离合器变速箱（DCT） ，自动变速器（CVT）等元件，可实现对变速系统的仿 真分析； 5. 电气附件元件库（Electric Library） ：包含附件电动机，发电机，电池组，电阻，电气 终端等元件，可以仿真车辆的电气附件； 6. 混合动力元件库（Hybrid Library） ：包含混合动力电机（电动/发电） ，动力电池组，超 级电容器，DC/DC 转换器等元件，可实现对纯电动汽车，混合动力电动汽车以及燃料 电池电动汽车的仿真分析； 7. 控制元件库（Con

9、trol Library） ：包含离合器控制程序，变速箱控制程序，AMT 控制， DCT 控制，发动机起停控制，发动机断缸控制，制动控制，CVT 控制，驱动防滑控制， PID 控制，可以实现模型中主要元件的系统控制； 8. 制动元件库（Brake Library） ：包含制动器和缓速器，可实现对车辆制动工况的仿真分 析； 9. 附件元件库（Auxiliary Library） ：包含风扇和油泵，可实现对发动机外载附件系统动力 消耗的仿真分析； 10. 特殊元件库（Special Library） ：包含驾驶室（Cockpit） ，跟 Matlab 的接口（API，DLL， Interface）

10、 ，跟 Excel 的接口，监视器，跟 KULI 的接口，跟 Flowmaster 的接口，跟AVL DRIVE 的接口， 跟标准 C 语言的接口 （BlaceBox） ， 函数 （Function） ， 图表 （Map） 等 19 个元件，主要提供了 CRUISE 跟第三方软件的接口程序； 11. 车轮元件库（Wheel Library） ：提供车轮元件； 12. 宏元件库（Marco Library） ：给用户提供了自定义元件库的可能。 三三. 软件的计算方法： 软件的计算方法： AVL CRUISE 设计了大量的内置计算任务和不同的计算方法，这些任务和方法都是为 汽车工程专门设计的。根据

11、计算任务的不同，可以采用不同的计算模式。 1. 计算模式计算模式 在 CRUISE 中，不同的计算任务采用不同的计算模式。 1）静态计算模式（）静态计算模式（Stationary Calculation） 静态计算模式用于不考虑时间影响的性能分析。 在静态计算中， 每一个步长都是稳态条 件下的计算，即对于每一个步长加速度均为零。举例来说，这样你可以计算每个发动机转速 和挡位下的最大爬坡度 （结果表示为与车速的关系， 其中考虑了比如轮胎滑移等影响因素） 。 2）准静态计算模式（）准静态计算模式（Quasi-stationary Calculation） 该计算模式用于与时间相关的计算分析，比如循

12、环工况计算（Cycle Run）等。准静态 计算模式（也可以称为“逆向工程” ）中，目标值是准确定义的，需要的驱动工作点是可计 算的。 在准静态计算中，其稳态条件与静态计算模式相同。与静态计算模式相比，可以存 在加速度，但是被固定为某一定值。这样就可以计算循环工况和满负荷加速工况。车辆的运 动变量（比如，行驶循环中的车辆加速度）是预先定义好的。计算中没有控制器，计算是非 常高效的。 3）仿真计算模式（）仿真计算模式（Simulation） 与准静态计算模式相比，仿真模式更真实地模拟了模型的实际响应。对于仿真实际的 行驶循环，仿真模式采用了一个驾驶员模型来形成控制环。在这种情况下，模块之间的链接

13、 可以是刚性的，也可以是弹性的。 2. 计算任务计算任务 计算任务的组织管理是通过文件夹实现的。这些文件夹中定义了计算的一般性数据， 如计算精度、时间步长等。 这些文件夹，也就是计算任务，在暂时不必要时，可以关闭以 节省计算时间。 大部分计算任务可以设置为道路模式或底盘测功机模式。这两者的主要区 别在于车辆的阻力不同。在底盘测功机模式中，需要定义转鼓的转动惯量。 另外，在考虑 和不考虑轮胎滑动的计算任务中，可以考虑理论上所能传递的发动机功率的不同。 在每一个计算任务的详尽结果之外，除非工程师选择不输出结果，CRUISE 还会提供 车辆每一个部件参数（转矩、转速、控制信号等）的详细的变化。 1）

14、循环工况）循环工况 该任务的主要作用是计算循环工况（如，NEDC、FTP72 等）中油耗和排放的情况。 常用的行驶循环在软件中已经预先定义。 如需定义其他的行驶循环， 可以通过图形编辑器方便地定义。行驶循环可以是时间相关的，也可以是路程相关的。 2）爬坡性能分析）爬坡性能分析 该任务用于计算车辆的最大爬坡度。不同挡位下的最大爬坡度也可以得到。此外，可 以定义不同的测量点，用于输出在该车速下的计算结果。 3）稳态行驶工况分析）稳态行驶工况分析 该任务用于计算稳定行驶时车辆的燃油消耗和排放性能。该任务计算每一档位下，整 个发动机转速范围内车辆的性能。 另一个功能是计算理论和实际最高车速， 这是通过

15、改变主 传动比实现的，在结果中也输出了获得理论最高车速的传动比变动系数。 4）满负荷加速性能）满负荷加速性能 该任务包括三项子任务： 最大加速度计算最大加速度计算: 计算每一个档位下，发动机整个转速范围内的最大加速度。 原地起步加速性能：原地起步加速性能：计算连续换挡条件下，车辆原地起步的加速性能。通过定义测量 点，结果可以输出，如原地起步从 0 加速到 100km/h 时的加速时间或从 0 加速到一定里程 的加速时间。测量点可以是速度相关、距离相关或时间相关的。对于每一各测量点，输出结 果都包括：加速时间、实际挡位及发动机的实际转速等。 超车加速性能：超车加速性能：从一定的起始车速，在一定的

16、挡位加速到给定的目标车速时的加速性 能。如果把目标车速定义为测量点，则可以同时计算目标车速的超车加速性能（起始车速相 同） 。 5）最大牵引力计算）最大牵引力计算 该任务可用来绘制驱动力行驶阻力平衡图、功率平衡图等。该计算任务与爬坡性能 计算类似。计算任务在每一个档位下，发动机整个转速范围内计算。 6）巡航行驶工况）巡航行驶工况 巡航行驶工况与循环工况计算非常相似。主要差别在于：巡航行驶工况的行驶规范中 定义的是与距离相关的速度限制， 且不允许超速。 循环运行的行驶规范中定义的速度是行驶 的目标速度。 另一个不同点是巡航行驶工况计算中车辆的加速度不能超出定义的最大加速度 和最大减速度。巡航行驶工况计算可设定两城市间的行程（有路段限速、高度变化等）进行 计算，并可计算总体燃油消耗。 7）制动）制动/滑行滑行/倒拖倒拖 该任务用于计算车辆制动性能。计算中需要定义是否换挡和实际制动力。通过改变某 些参数也可进行车辆滑行分析，以检验汽车模块中行驶阻力的设定是否正确。 四四. 软件的后处理方法： 软件的后处理方法： AVL CRUISE 软件有完善的后处理系统，针对不同