Cruise基礎(chǔ)知識講稿

Cruise基礎(chǔ)知識講稿內(nèi)容功能說明 基本介紹 模型創(chuàng)建 軟件應(yīng)用 結(jié)果評價 后處理模板 2基本介紹功能介紹CRUISE模擬車輛的動力性、燃油經(jīng)濟性和排放性能。其模塊化建模理念使得可以方便地建立各種不同布置結(jié)構(gòu)的車輛模型，并采用完善的求解器保證計算的快速性。CRUISE的典型應(yīng)用是在車輛傳動系和發(fā)動機的開發(fā)過程中，用于計算和優(yōu)化車輛的燃油經(jīng)濟性、排放性和車輛的動力性（原地起步加速、超車加速）、變速箱速比、制動性能以及為應(yīng)力計算和傳動系的振動生成載荷譜等等。3基本介紹GUI–用戶界面4基本介紹Single-WindowGUI單一窗口用戶界面5界面介紹單一窗口用戶界面下拉菜單.車輛建模器部件模型.CRUISE動力性、經(jīng)濟性、排放性能計算窗口（主窗口）)項目及結(jié)果管理窗口6界面介紹單一窗口用戶界面TheNavigationFramehasthreetabs:DeskUserTools7界面介紹單一窗口用戶界面TheDesktabcontains:ProjectexplorerwithVehicleModelVehicleDataProjectdataFavoritesCalculationCenterwithoptionsSingleCalculationMatrixCalculationResultManager8界面介紹單一窗口用戶界面TheUsertabshows:AllexistingprojectsincurrentdirectoryIfaprojecthasbeencalculatedbefore,itispossibletoevaluateitsresultsdirectlyherewithoutloadingit.9界面介紹TheToolstabshows:NDF編輯器啟動圖標(biāo)后處理圖表生成器啟動圖標(biāo)CRUISE用戶手冊啟動圖標(biāo)數(shù)據(jù)手冊啟動圖標(biāo)數(shù)據(jù)通道向?qū)ruise無級變速模塊啟動圖標(biāo)AT自動變速器損失模塊新增功能介紹單一窗口用戶界面10車輛部件車輛:車輛模塊是每一個模型的基本部件。在該部件中定義車輛的基本數(shù)據(jù)，如名義尺寸、車輛重量及阻力特性等。掛車:該軟件允許加掛雙輪拖車?？梢杂嬎丬囕嗇d荷及掛鉤牽引力，可以計算空氣阻力、滾動阻力、爬坡阻力、加速阻力及總阻力。功能說明車輛建模器部件模型雙軸掛車:軟件同樣可以模擬加掛雙軸掛車的車輛性能?？梢杂嬎丬囕嗇d荷及掛鉤牽引力，可以計算空氣阻力、滾動阻力、爬坡阻力、加速阻力及總阻力。11離合器離合器:離合器部件用來模擬手動變速器汽車中采用的干式離合器。由駕駛員通過離合器踏板來控制。粘性離合器:粘性離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，可以由輸入輸出軸轉(zhuǎn)速差，輸入輸出端轉(zhuǎn)動慣量及慣性損失來確定。功能說明車輛建模器部件模型12軸:傳動系的軸聯(lián)接可以用剛性軸或帶間隙、無間隙的彈性軸來模擬。液力變矩器:包括一個自動變速車輛中使用的液力變矩器模型，還包括一個鎖止離合器，該離合器可以在固定的滑轉(zhuǎn)率下運轉(zhuǎn)。功能說明車輛建模器部件模型自動離合器:自動離合器代表不受駕駛員控制的離合器。基于離心式離合器模型，需要定義模型輸入輸出之間的轉(zhuǎn)矩特性和傳遞特性。離合器13變速箱變速箱:發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩通過變速箱輸出，考慮了變速箱的速比、轉(zhuǎn)動慣量的影響及慣性損失。無級變速器:可以用來模擬無級變速器的性能。除了手動變速器中用到的所有變量外，該變速器有一些專用的輸出變量。功能說明車輛建模器部件模型單級齒輪傳動:通過考慮齒輪傳動比、轉(zhuǎn)動慣量及轉(zhuǎn)矩?fù)p失，將齒輪的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為輸出轉(zhuǎn)矩。14差速器(動力分配裝置):考慮齒輪的傳動比及轉(zhuǎn)動慣量，將一個輸入轉(zhuǎn)矩分為兩個輸出轉(zhuǎn)矩或者將兩個輸入轉(zhuǎn)矩合并為一個輸出轉(zhuǎn)矩?？梢栽O(shè)置差速器鎖（正向）。功能說明車輛建模器部件模型行星齒輪變速器:用來模擬行星齒輪變速器。它的作用與差速器部件非常相似。變速箱15發(fā)動機發(fā)動機：通過特性曲線和脈普圖對內(nèi)燃機進行建模。脈普圖可以在相互獨立的模式采用不同的格式輸入。模型中還包含了一個溫度模型用于分析冷起動過程中的燃油經(jīng)濟性分析。Boost發(fā)動機:

Boost發(fā)動機模塊提供了與發(fā)動機循環(huán)仿真軟件AVLBOOST?的連接，可實現(xiàn)在Cruise中與Boost發(fā)動機耦合計算。用戶可以使用Boost軟件的所有功能。功能說明車輛建模器部件模型16斷缸熄火發(fā)動機:發(fā)動機斷缸熄火模型用來代表單缸熄火的發(fā)動機。該模型直接作用于正常的發(fā)動機。部分?jǐn)?shù)據(jù)的定義來源于正常的發(fā)動機，其他的參數(shù)需要另外定義。發(fā)動機通過汽缸熄火控制器來激活。功能說明車輛建模器部件模型局部發(fā)動機:局部發(fā)動機用來模擬不同溫度條件下發(fā)動機的排放特性，采用變氣門升程系統(tǒng)、分層進氣技術(shù)的現(xiàn)代發(fā)動機的負(fù)荷特性等。不同發(fā)動機間的切換通過一個單獨的控制部件實現(xiàn)。發(fā)動機17電器模塊發(fā)電機:發(fā)電機的輸出電壓通過一張由發(fā)電機轉(zhuǎn)速及主電壓確定的脈普圖得到。基于發(fā)電機的瞬時能耗，發(fā)電機吸收的能量可以通過考慮其內(nèi)阻及轉(zhuǎn)矩?fù)p失來確定。如果超過了最大的電流和電壓，發(fā)電機將從網(wǎng)絡(luò)中自動隔離出來。功能說明車輛建模器部件模型電動機:電動機通過特性曲線來描述。通過速度特性和轉(zhuǎn)矩特性可以方便地定義不同類型的電動機（同步或者異步電動機）。18耗電單元:耗能單元用來模擬車輛電氣網(wǎng)絡(luò)中的歐姆內(nèi)阻。元件的阻值可以定義為不同輸入變量的函數(shù)。另外，可以通過設(shè)定輸入閾值來開啟和關(guān)閉耗能單元。

終端端子:終端端子為系統(tǒng)引入外部的電氣元件。不同的測試電壓電流可以通過數(shù)據(jù)總線來定義。功能說明車輛建模器部件模型電池:電池的瞬時電量由平衡計算的方法來確定，最大充電電流和電壓由發(fā)電機來確定。電器模塊19混合動力模塊超級電容:該部件是具有超大容量電容的模型。其溫度特性由一個熱力學(xué)模型模擬，模型中考慮了部件內(nèi)部熱量損失造成的升溫和外部對流造成的冷卻。電機:電機模塊既可以用作電動機又可以用作發(fā)電機。對于不同的工作模式，需要輸入不同的電機特性MAP圖。模型包含兩部分，電流換向器和電機模型。部件的熱力學(xué)模型，包括一個部件的電機的升溫模型。功能說明車輛建模器部件模型20混合動力電池:基本模型包括一個電壓源和一個歐姆內(nèi)阻模型。其溫度特性由一個熱力學(xué)模型模擬，可以模擬單個電池或多個電池的任意組合。電池內(nèi)阻可以定義為定值，也可以定義為溫度的函數(shù)。功能說明車輛建模器部件模型DC/DC轉(zhuǎn)換器:用作具有不同電壓的電路之間的電氣連接。可以模擬具有雙電壓，如14V/42V的車輛電氣系統(tǒng)。DC/DC轉(zhuǎn)換器具有兩種不同的型式：減壓轉(zhuǎn)換器與升壓轉(zhuǎn)換器。混合動力模塊21控制部件變速器控制:變速器控制根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速或車速來確定換擋。它也作為變速器控制程序和變速箱之間的聯(lián)接部件。變速器控制程序:變速器控制程序根據(jù)給定的曲線來確定換擋。給定的曲線設(shè)定為負(fù)荷信號和車速的函數(shù)。這些曲線可以通過與iSIGHT?之間的接口優(yōu)化。功能說明車輛建模器部件模型22離合器控制:離合器控制基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號控制離合器的自動分離與接合。離合器控制程序:離合器控制程序基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號控制離合器的分離與接合。與離合器控制相比，該模塊可以定義一個由PID控制器控制的離合器主從動片的轉(zhuǎn)速差。功能說明車輛建模器部件模型控制部件23發(fā)動機停機控制:在車輛原地不動且滿足一些附加設(shè)定（如，發(fā)動機溫度達到一定值）時，發(fā)動機停機提供發(fā)動機的停機信號。自動起停:在車輛原地不動且滿足一些附加設(shè)定（如，發(fā)動機溫度達到一定值）時，發(fā)動機停機提供發(fā)動機的停機信號。兩者的不同在于附加設(shè)定的不同。功能說明車輛建模器部件模型控制部件24制動器控制:該部件將來自駕駛員的控制功率轉(zhuǎn)化為獨立制動器之間的壓力分配。只有一種控制模式：后軸制動壓力減少。CVT控制:該部件可以實現(xiàn)CVT的控制。CVT變速系統(tǒng)可以定義為車速及負(fù)荷率的函數(shù)。功能說明車輛建模器部件模型控制部件25ASC(防滑控制):該部件控制每一個輪胎的附著系數(shù)的利用率。如果附著系數(shù)的利用率超過可以傳遞的最大值，負(fù)荷率或離合器位移將發(fā)生一定變化。油缸熄火控制:該部件控制斷缸發(fā)動機及整個發(fā)動機的啟動于關(guān)閉。功能說明車輛建模器部件模型控制部件26制動器制動器:制動器由制動器的尺寸及參數(shù)確定。通過采用制動效能因數(shù)的方法，可以對盤式制動器和鼓式制動器進行建模。緩速器:緩速器用來對重型卡車中提供車輪制動的液力或電力的緩速器。緩速器設(shè)置為手動操縱部件，如果采用與BlackBox的接口也可以實現(xiàn)緩速器的自動操縱控制。功能說明車輛建模器部件模型27附件模型機械部件（機械耗能部件）:機械耗能部件用來表示轉(zhuǎn)矩的損失，轉(zhuǎn)矩?fù)p失可以與轉(zhuǎn)速或時間相關(guān)。油泵:油泵的吸收能量通過考慮其轉(zhuǎn)速來表示。之間的關(guān)系通過用戶定義曲線來表示。功能說明車輛建模器部件模型28專用模塊駕駛室（連接車輛與駕駛員）：駕駛室聯(lián)接車輛與駕駛員。駕駛室用來確定哪些信息與數(shù)據(jù)可以被駕駛員調(diào)用以及影響車輛的駕駛員輸出。排放單元:排放單元考慮了催化式排氣凈化器對發(fā)動機排放氣體的作用。根據(jù)催化凈化器的溫度，由基本的溫度特性曲線可以計算廢氣轉(zhuǎn)換因子。功能說明車輛建模器部件模型29專用模塊MATLAB?/SIMULINKTM(專用數(shù)學(xué)工具):

與MATLAB?/SIMULINKTM的接口允許在Cruise中集成控制器或機械部件。采用.DLL文件聯(lián)接。MATLAB?API:

在SIMULINKTM中建立的模型被CRUISE調(diào)用，MatLab在后臺運行。MatLab所有功能都可以實現(xiàn)，比如Scopes。功能說明車輛建模器部件模型30專用模塊黑箱子:與MATLAB?/SIMULINKTM接口類似，黑箱子部件允許執(zhí)行用戶或第三方提供的程序代碼。同樣，采用動態(tài)連接庫（DLL）作輸入輸出接口。功能說明車輛建模器部件模型脈普圖:采用該部件可以自由定義一個三維的脈普圖。脈普圖可以用于多種用途。它給出基于來自數(shù)據(jù)總線的兩個輸入變量的輸出變量。31專用模塊函數(shù):函數(shù)部件用于計算用戶自定義函數(shù)。這不同于黑箱子模塊，不需要在C、Fortran中編程。該部件具有良好的用戶輸入界面。功能說明車輛建模器部件模型信號解耦器:用于避免在數(shù)據(jù)總線中出現(xiàn)信號環(huán)。放入模型中后，該部件可以把輸入信號延遲一個時間步長后輸出。32專用模塊法蘭盤:該部件可以通過數(shù)據(jù)總線引入轉(zhuǎn)矩（通常為信息流－非能量流）。采用這種方式可以在CRUISE中集成機械部件，比如在MATLAB?開發(fā)的發(fā)動機模型等。功能說明車輛建模器部件模型雙法蘭盤:用于分析（變速箱詳細建模仿真中）兩個旋轉(zhuǎn)部件的運動學(xué)與動力學(xué)的耦合計算。同樣地，作為一個法蘭盤部件可以通過數(shù)據(jù)總線把一個轉(zhuǎn)矩信號引入仿真模型中。33專用模塊MSExport接口:可以把計算結(jié)果直接輸出到MSExcel中，可以定義不同部件的100個輸出通道。監(jiān)視器（用于測試車輛模型）:最多可以實現(xiàn)對不同部件的100個不同通道的監(jiān)測。可以在模型計算過程中以文本形式顯示不同部件的輸出值。功能說明車輛建模器部件模型34專用模塊Flowmaster接口:Flowmaster部件可以把在FLOWMASTER2?中開發(fā)的液壓系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)集成在CRUISE的車輛模型中。全部的FLOWMASTER結(jié)果都是可以用到的。功能說明車輛建模器部件模型Kuli接口:與Flowmaster2類似，可以用于發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的模擬仿真?？梢岳肒uli的所有功能。35車輪車輪:車輪和輪胎聯(lián)接車輛和道路。該部件允許考慮滾動狀態(tài)下的眾多影響參數(shù)及其作用。功能說明車輛建模器部件模型36宏組合部件宏組合部件不在任何一個部件庫中，但可以由用戶直接創(chuàng)建。該部件為更好地組織復(fù)雜地車輛模型和部件結(jié)構(gòu)保密提供了可能。功能說明車輛建模器部件模型37功能說明車輛建模器部件模型詳盡模型（如圖示變速箱模型）可以作為一個部件顯示在車輛模型中。宏組合部件可以采用密碼進行加密：車輛部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)保密模型數(shù)據(jù)保密數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)加密保存使得在零部件供應(yīng)商和汽車廠家之間，交換部件模型乃至整個動力傳動系的模型時，可以保密自有的特殊結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)＃38圖標(biāo)排放連接機械連接數(shù)據(jù)總線聯(lián)接—部件輸入信號顯示ID編號部件名稱及注釋功能說明車輛建模器部件模型數(shù)據(jù)總線聯(lián)接—部件輸出信號顯示39能量聯(lián)接：機械聯(lián)接排氣系統(tǒng)聯(lián)接電器聯(lián)接信息聯(lián)接輸入到數(shù)據(jù)總線的信息聯(lián)接功能說明車輛建模器部件模型40功能說明機械聯(lián)接建立1.在部件的機械聯(lián)接輸出上，按下鼠標(biāo)右鍵3.在目標(biāo)部件的機械輸入端點擊鼠標(biāo)左鍵2.使用鼠標(biāo)拖動機械聯(lián)接線到目標(biāo)部件41功能說明車輛建模窗口——數(shù)據(jù)總線聯(lián)接數(shù)據(jù)總線符號42功能說明車輛建模窗口——數(shù)據(jù)總線聯(lián)接43功能說明車輛建模窗口——數(shù)據(jù)總線聯(lián)接的可視化44創(chuàng)建車輛模型數(shù)據(jù)輸入–數(shù)據(jù)操作手工輸入數(shù)據(jù)從已有模型中調(diào)入數(shù)據(jù)從已有數(shù)據(jù)文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)拷貝與粘貼方式輸入輸出數(shù)據(jù)45創(chuàng)建車輛模型從已有模型中調(diào)入數(shù)據(jù)46創(chuàng)建車輛模型從已有數(shù)據(jù)文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)47創(chuàng)建車輛模型拷貝與粘貼方式輸入輸出數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可以通過拷貝與粘貼方式輸入輸出，可以在Cruise內(nèi)部，也可以與其他軟件比如Excel之間傳輸數(shù)據(jù)48創(chuàng)建車輛模型WheelBaseDistanceofgravitycenterofvehicleHeightofgravitycenterofvehicleDistancebetweenhitchandfrontaxle123449創(chuàng)建車輛模型Heightofsupportpointatbenchtest150循環(huán)行駛工況CycleRun爬坡性能分析ClimbingPerformance穩(wěn)態(tài)行駛性能分析ConstantDrive各擋性能計算RuninallGears最高車速計算MaximumVelocity滿負(fù)荷加速性能計算FullLoadAcceleration各擋最大加速度計算MaximumAccelerationinallGears原地起步連續(xù)換檔加速性能計算ShiftingGearsfromStandstill超車性能計算Elasticity最大牽引力計算MaximumTractionForce巡航行駛工況Cruising制動/滑行/反拖性能分析Brake/Coast/Thrust軟件應(yīng)用計算任務(wù)CalculationTasks51軟件應(yīng)用循環(huán)行駛工況CycleRun主要是計算在某些特定工況下的燃油消耗量(像六工況,限定工況等等).52計算所有車速下車輛可以克服的道路最大坡度起步坡度計算：計算各擋下，以一定加速度起步可以克服的道路最大坡度軟件應(yīng)用爬坡性能分析CalculationTasks-ClimbingPerformance53計算子任務(wù)SubTasks

各擋性能計算RuninallGears 計算所有檔位，不同車速下的穩(wěn)態(tài)油耗和排放值

最高車速計算

MaximumVelocity 計算實際最高車速和改變傳動系速比可以實現(xiàn)的理論最高車速值，計算結(jié)果為理論最高車速和實現(xiàn)該車速的速比，及實際最高車速 軟件應(yīng)用穩(wěn)態(tài)行駛性能分析CalculationTasks-ConstantDrive54計算子任務(wù)SubTasks 加速度特性曲線計算MaximumAccelerationinallGears 計算各擋油門全開時的加速度曲線，包括從發(fā)動機怠速到最高轉(zhuǎn)速，汽車不同檔位、不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速的車速－加速度特性曲線

原地起步連續(xù)換檔加速性能計算ShiftingGearsfromStandstill 計算汽車原地起步連續(xù)換檔加速到最高車速的車速、加速度特性。

超車性能計算Elasticity 模擬計算汽車從一定起始車速到目標(biāo)車速的加速過程，可以考慮換檔加速或不換檔加速。 軟件應(yīng)用滿負(fù)荷加速性能計算CalculationTasks-FullLoadAcceleration55計算不同檔位、不同車速下，汽車的最大牽引力

軟件應(yīng)用最大牽引力計算CalculationTasks-MaximumTractionForce56與循環(huán)行駛工況相似（不同點：循環(huán)行駛工況：目標(biāo)車速

巡航行駛工況：限制車速）額外的信息：限制車速最大加速度最大減速度軟件應(yīng)用巡航行駛工況CalculationTasks-Cruising57制動性能滑行分析（制動力為零，空擋）超速反拖（制動力為零）

軟件應(yīng)用制動/滑行/反拖性能分析CalculationTasks-Brake/Coast/Thrust58軟件應(yīng)用計算任務(wù)定義－駕駛員模型CalculationTasks-Driver駕駛員模型：細化換檔操作特性模型駕駛員部件的換檔操縱特征可以針對不同檔位進行定義

缺省模型為“正常”換檔操縱特征定義59軟件應(yīng)用計算任務(wù)定義－測量點定義CalculationTasks-MeasuringPoints60軟件應(yīng)用計算任務(wù)定義－優(yōu)化變量定義CalculationTasks-Variations61結(jié)果評價計算結(jié)果:路徑: %CRUISEHOME%\PROJECTS\TRAIN_1\VER_0001\MESSAGES\Cruise.log 包含計算過程信息Read.log 包含數(shù)據(jù)文件中已經(jīng)讀取數(shù)值的信息Notread.log 包含數(shù)據(jù)文件中未曾讀取數(shù)值的信息Results.log 包含計算結(jié)果；本文件按照文本模板格式創(chuàng)建Summary.log 包含與Results.log相似的結(jié)果(按照文本模板格式創(chuàng)建)路徑:%CRUISEHOME%\PROJECTS\TRAIN_1\VER_0001\FOLDER.001\ TASK.001\該路徑包含所有規(guī)定計算任務(wù)的計算結(jié)果62結(jié)果評價63后處理64東風(fēng)汽車商用車研發(fā)中心謝謝大家!!65profile66基本介紹重要文件模型相關(guān)一般文件路徑:

%CRUISEHOME%\PROJECTS\TRAIN_1\VER_0001\*.prj 項目文件ProjectFile:包括項目、計算任務(wù)文件夾及變量的 一般信息

*.mdl 模型文件ModelFile:包含布置圖Layout、數(shù)據(jù)Data及結(jié)構(gòu) Structure文件的路徑信息

*.dbf 數(shù)據(jù)文件DataFile:包含模型的輸入數(shù)據(jù)的相關(guān)信息

*.stc 結(jié)構(gòu)文件StructureFile:包含模型結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息

*.lay 布置圖文件LayoutFile:包含車輛建模窗口中的車輛布置圖 的相關(guān)信息67兩類文件：t__1___4.tp1...用于純文本輸出(ASCII) 路徑：%CRUISEHOME%\TEMPLATES\ENGLIS