Cruise基础知识讲稿

Cruise基础知识讲稿内容功能说明 基本介绍 模型创建 软件应用 结果评价 后处理模板 2基本介绍功能介绍CRUISE模拟车辆的动力性、燃油经济性和排放性能。其模块化建模理念使得可以方便地建立各种不同布置结构的车辆模型，并采用完善的求解器保证计算的快速性。CRUISE的典型应用是在车辆传动系和发动机的开发过程中，用于计算和优化车辆的燃油经济性、排放性和车辆的动力性（原地起步加速、超车加速）、变速箱速比、制动性能以及为应力计算和传动系的振动生成载荷谱等等。3基本介绍GUI–用户界面4基本介绍Single-WindowGUI单一窗口用户界面5界面介绍单一窗口用户界面下拉菜单.车辆建模器部件模型.CRUISE动力性、经济性、排放性能计算窗口（主窗口）)项目及结果管理窗口6界面介绍单一窗口用户界面TheNavigationFramehasthreetabs:DeskUserTools7界面介绍单一窗口用户界面TheDesktabcontains:ProjectexplorerwithVehicleModelVehicleDataProjectdataFavoritesCalculationCenterwithoptionsSingleCalculationMatrixCalculationResultManager8界面介绍单一窗口用户界面TheUsertabshows:AllexistingprojectsincurrentdirectoryIfaprojecthasbeencalculatedbefore,itispossibletoevaluateitsresultsdirectlyherewithoutloadingit.9界面介绍TheToolstabshows:NDF编辑器启动图标后处理图表生成器启动图标CRUISE用户手册启动图标数据手册启动图标数据通道向导Cruise无级变速模块启动图标AT自动变速器损失模块新增功能介绍单一窗口用户界面10车辆部件车辆:车辆模块是每一个模型的基本部件。在该部件中定义车辆的基本数据，如名义尺寸、车辆重量及阻力特性等。挂车:该软件允许加挂双轮拖车。可以计算车轮载荷及挂钩牵引力，可以计算空气阻力、滚动阻力、爬坡阻力、加速阻力及总阻力。功能说明车辆建模器部件模型双轴挂车:软件同样可以模拟加挂双轴挂车的车辆性能。可以计算车轮载荷及挂钩牵引力，可以计算空气阻力、滚动阻力、爬坡阻力、加速阻力及总阻力。11离合器离合器:离合器部件用来模拟手动变速器汽车中采用的干式离合器。由驾驶员通过离合器踏板来控制。粘性离合器:粘性离合器传递转矩，可以由输入输出轴转速差，输入输出端转动惯量及惯性损失来确定。功能说明车辆建模器部件模型12轴:传动系的轴联接可以用刚性轴或带间隙、无间隙的弹性轴来模拟。液力变矩器:包括一个自动变速车辆中使用的液力变矩器模型，还包括一个锁止离合器，该离合器可以在固定的滑转率下运转。功能说明车辆建模器部件模型自动离合器:自动离合器代表不受驾驶员控制的离合器。基于离心式离合器模型，需要定义模型输入输出之间的转矩特性和传递特性。离合器13变速箱变速箱:发动机的转矩通过变速箱输出，考虑了变速箱的速比、转动惯量的影响及惯性损失。无级变速器:可以用来模拟无级变速器的性能。除了手动变速器中用到的所有变量外，该变速器有一些专用的输出变量。功能说明车辆建模器部件模型单级齿轮传动:通过考虑齿轮传动比、转动惯量及转矩损失，将齿轮的驱动转矩转化为输出转矩。14差速器(动力分配装置):考虑齿轮的传动比及转动惯量，将一个输入转矩分为两个输出转矩或者将两个输入转矩合并为一个输出转矩。可以设置差速器锁（正向）。功能说明车辆建模器部件模型行星齿轮变速器:用来模拟行星齿轮变速器。它的作用与差速器部件非常相似。变速箱15发动机发动机：通过特性曲线和脉普图对内燃机进行建模。脉普图可以在相互独立的模式采用不同的格式输入。模型中还包含了一个温度模型用于分析冷起动过程中的燃油经济性分析。Boost发动机:

Boost发动机模块提供了与发动机循环仿真软件AVLBOOST™的连接，可实现在Cruise中与Boost发动机耦合计算。用户可以使用Boost软件的所有功能。功能说明车辆建模器部件模型16断缸熄火发动机:发动机断缸熄火模型用来代表单缸熄火的发动机。该模型直接作用于正常的发动机。部分数据的定义来源于正常的发动机，其他的参数需要另外定义。发动机通过汽缸熄火控制器来激活。功能说明车辆建模器部件模型局部发动机:局部发动机用来模拟不同温度条件下发动机的排放特性，采用变气门升程系统、分层进气技术的现代发动机的负荷特性等。不同发动机间的切换通过一个单独的控制部件实现。发动机17电器模块发电机:发电机的输出电压通过一张由发电机转速及主电压确定的脉普图得到。基于发电机的瞬时能耗，发电机吸收的能量可以通过考虑其内阻及转矩损失来确定。如果超过了最大的电流和电压，发电机将从网络中自动隔离出来。功能说明车辆建模器部件模型电动机:电动机通过特性曲线来描述。通过速度特性和转矩特性可以方便地定义不同类型的电动机（同步或者异步电动机）。18耗电单元:耗能单元用来模拟车辆电气网络中的欧姆内阻。元件的阻值可以定义为不同输入变量的函数。另外，可以通过设定输入阈值来开启和关闭耗能单元。

终端端子:终端端子为系统引入外部的电气元件。不同的测试电压电流可以通过数据总线来定义。功能说明车辆建模器部件模型电池:电池的瞬时电量由平衡计算的方法来确定，最大充电电流和电压由发电机来确定。电器模块19混合动力模块超级电容:该部件是具有超大容量电容的模型。其温度特性由一个热力学模型模拟，模型中考虑了部件内部热量损失造成的升温和外部对流造成的冷却。电机:电机模块既可以用作电动机又可以用作发电机。对于不同的工作模式，需要输入不同的电机特性MAP图。模型包含两部分，电流换向器和电机模型。部件的热力学模型，包括一个部件的电机的升温模型。功能说明车辆建模器部件模型20混合动力电池:基本模型包括一个电压源和一个欧姆内阻模型。其温度特性由一个热力学模型模拟，可以模拟单个电池或多个电池的任意组合。电池内阻可以定义为定值，也可以定义为温度的函数。功能说明车辆建模器部件模型DC/DC转换器:用作具有不同电压的电路之间的电气连接。可以模拟具有双电压，如14V/42V的车辆电气系统。DC/DC转换器具有两种不同的型式：减压转换器与升压转换器。混合动力模块21控制部件变速器控制:变速器控制根据发动机转速或车速来确定换挡。它也作为变速器控制程序和变速箱之间的联接部件。变速器控制程序:变速器控制程序根据给定的曲线来确定换挡。给定的曲线设定为负荷信号和车速的函数。这些曲线可以通过与iSIGHT®之间的接口优化。功能说明车辆建模器部件模型22离合器控制:离合器控制基于发动机转速和负荷信号控制离合器的自动分离与接合。离合器控制程序:离合器控制程序基于发动机转速和负荷信号控制离合器的分离与接合。与离合器控制相比，该模块可以定义一个由PID控制器控制的离合器主从动片的转速差。功能说明车辆建模器部件模型控制部件23发动机停机控制:在车辆原地不动且满足一些附加设定（如，发动机温度达到一定值）时，发动机停机提供发动机的停机信号。自动起停:在车辆原地不动且满足一些附加设定（如，发动机温度达到一定值）时，发动机停机提供发动机的停机信号。两者的不同在于附加设定的不同。功能说明车辆建模器部件模型控制部件24制动器控制:该部件将来自驾驶员的控制功率转化为独立制动器之间的压力分配。只有一种控制模式：后轴制动压力减少。CVT控制:该部件可以实现CVT的控制。CVT变速系统可以定义为车速及负荷率的函数。功能说明车辆建模器部件模型控制部件25ASC(防滑控制):该部件控制每一个轮胎的附着系数的利用率。如果附着系数的利用率超过可以传递的最大值，负荷率或离合器位移将发生一定变化。油缸熄火控制:该部件控制断缸发动机及整个发动机的启动于关闭。功能说明车辆建模器部件模型控制部件26制动器制动器:制动器由制动器的尺寸及参数确定。通过采用制动效能因数的方法，可以对盘式制动器和鼓式制动器进行建模。缓速器:缓速器用来对重型卡车中提供车轮制动的液力或电力的缓速器。缓速器设置为手动操纵部件，如果采用与BlackBox的接口也可以实现缓速器的自动操纵控制。功能说明车辆建模器部件模型27附件模型机械部件（机械耗能部件）:机械耗能部件用来表示转矩的损失，转矩损失可以与转速或时间相关。油泵:油泵的吸收能量通过考虑其转速来表示。之间的关系通过用户定义曲线来表示。功能说明车辆建模器部件模型28专用模块驾驶室（连接车辆与驾驶员）：驾驶室联接车辆与驾驶员。驾驶室用来确定哪些信息与数据可以被驾驶员调用以及影响车辆的驾驶员输出。排放单元:排放单元考虑了催化式排气净化器对发动机排放气体的作用。根据催化净化器的温度，由基本的温度特性曲线可以计算废气转换因子。功能说明车辆建模器部件模型29专用模块MATLAB®/SIMULINKTM(专用数学工具):

与MATLAB®/SIMULINKTM的接口允许在Cruise中集成控制器或机械部件。采用.DLL文件联接。MATLAB®API:

在SIMULINKTM中建立的模型被CRUISE调用，MatLab在后台运行。MatLab所有功能都可以实现，比如Scopes。功能说明车辆建模器部件模型30专用模块黑箱子:与MATLAB®/SIMULINKTM接口类似，黑箱子部件允许执行用户或第三方提供的程序代码。同样，采用动态连接库（DLL）作输入输出接口。功能说明车辆建模器部件模型脉普图:采用该部件可以自由定义一个三维的脉普图。脉普图可以用于多种用途。它给出基于来自数据总线的两个输入变量的输出变量。31专用模块函数:函数部件用于计算用户自定义函数。这不同于黑箱子模块，不需要在C、Fortran中编程。该部件具有良好的用户输入界面。功能说明车辆建模器部件模型信号解耦器:用于避免在数据总线中出现信号环。放入模型中后，该部件可以把输入信号延迟一个时间步长后输出。32专用模块法兰盘:该部件可以通过数据总线引入转矩（通常为信息流－非能量流）。采用这种方式可以在CRUISE中集成机械部件，比如在MATLAB®开发的发动机模型等。功能说明车辆建模器部件模型双法兰盘:用于分析（变速箱详细建模仿真中）两个旋转部件的运动学与动力学的耦合计算。同样地，作为一个法兰盘部件可以通过数据总线把一个转矩信号引入仿真模型中。33专用模块MSExport接口:可以把计算结果直接输出到MSExcel中，可以定义不同部件的100个输出通道。监视器（用于测试车辆模型）:最多可以实现对不同部件的100个不同通道的监测。可以在模型计算过程中以文本形式显示不同部件的输出值。功能说明车辆建模器部件模型34专用模块Flowmaster接口:Flowmaster部件可以把在FLOWMASTER2™中开发的液压系统网络集成在CRUISE的车辆模型中。全部的FLOWMASTER结果都是可以用到的。功能说明车辆建模器部件模型Kuli接口:与Flowmaster2类似，可以用于发动机的冷却系统和空调系统的模拟仿真。可以利用Kuli的所有功能。35车轮车轮:车轮和轮胎联接车辆和道路。该部件允许考虑滚动状态下的众多影响参数及其作用。功能说明车辆建模器部件模型36宏组合部件宏组合部件不在任何一个部件库中，但可以由用户直接创建。该部件为更好地组织复杂地车辆模型和部件结构保密提供了可能。功能说明车辆建模器部件模型37功能说明车辆建模器部件模型详尽模型（如图示变速箱模型）可以作为一个部件显示在车辆模型中。宏组合部件可以采用密码进行加密：车辆部件的内部结构保密模型数据保密数据文件中的数据加密保存使得在零部件供应商和汽车厂家之间，交换部件模型乃至整个动力传动系的模型时，可以保密自有的特殊结构与数据＃38图标排放连接机械连接数据总线联接—部件输入信号显示ID编号部件名称及注释功能说明车辆建模器部件模型数据总线联接—部件输出信号显示39能量联接：机械联接排气系统联接电器联接信息联接输入到数据总线的信息联接功能说明车辆建模器部件模型40功能说明机械联接建立1.在部件的机械联接输出上，按下鼠标右键3.在目标部件的机械输入端点击鼠标左键2.使用鼠标拖动机械联接线到目标部件41功能说明车辆建模窗口——数据总线联接数据总线符号42功能说明车辆建模窗口——数据总线联接43功能说明车辆建模窗口——数据总线联接的可视化44创建车辆模型数据输入–数据操作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45创建车辆模型从已有模型中调入数据46创建车辆模型从已有数据文件中导入数据47创建车辆模型拷贝与粘贴方式输入输出数据数据可以通过拷贝与粘贴方式输入输出，可以在Cruise内部，也可以与其他软件比如Excel之间传输数据48创建车辆模型WheelBaseDistanceofgravitycenterofvehicleHeightofgravitycenterofvehicleDistancebetweenhitchandfrontaxle123449创建车辆模型Heightofsupportpointatbenchtest150循环行驶工况CycleRun爬坡性能分析ClimbingPerformance稳态行驶性能分析ConstantDrive各挡性能计算RuninallGears最高车速计算MaximumVelocity满负荷加速性能计算FullLoadAcceleration各挡最大加速度计算MaximumAccelerationinallGears原地起步连续换档加速性能计算ShiftingGearsfromStandstill超车性能计算Elasticity最大牵引力计算MaximumTractionForce巡航行驶工况Cruising制动/滑行/反拖性能分析Brake/Coast/Thrust软件应用计算任务CalculationTasks51软件应用循环行驶工况CycleRun主要是计算在某些特定工况下的燃油消耗量(像六工况,限定工况等等).52计算所有车速下车辆可以克服的道路最大坡度起步坡度计算：计算各挡下，以一定加速度起步可以克服的道路最大坡度软件应用爬坡性能分析CalculationTasks-ClimbingPerformance53计算子任务SubTasks

各挡性能计算RuninallGears 计算所有档位，不同车速下的稳态油耗和排放值

最高车速计算

MaximumVelocity 计算实际最高车速和改变传动系速比可以实现的理论最高车速值，计算结果为理论最高车速和实现该车速的速比，及实际最高车速 软件应用稳态行驶性能分析CalculationTasks-ConstantDrive54计算子任务SubTasks 加速度特性曲线计算MaximumAccelerationinallGears 计算各挡油门全开时的加速度曲线，包括从发动机怠速到最高转速，汽车不同档位、不同发动机转速的车速－加速度特性曲线

原地起步连续换档加速性能计算ShiftingGearsfromStandstill 计算汽车原地起步连续换档加速到最高车速的车速、加速度特性。

超车性能计算Elasticity 模拟计算汽车从一定起始车速到目标车速的加速过程，可以考虑换档加速或不换档加速。 软件应用满负荷加速性能计算CalculationTasks-FullLoadAcceleration55计算不同档位、不同车速下，汽车的最大牵引力

软件应用最大牵引力计算CalculationTasks-MaximumTractionForce56与循环行驶工况相似（不同点：循环行驶工况：目标车速

巡航行驶工况：限制车速）额外的信息：限制车速最大加速度最大减速度软件应用巡航行驶工况CalculationTasks-Cruising57制动性能滑行分析（制动力为零，空挡）超速反拖（制动力为零）

软件应用制动/滑行/反拖性能分析CalculationTasks-Brake/Coast/Thrust58软件应用计算任务定义－驾驶员模型CalculationTasks-Driver驾驶员模型：细化换档操作特性模型驾驶员部件的换档操纵特征可以针对不同档位进行定义

缺省模型为“正常”换档操纵特征定义59软件应用计算任务定义－测量点定义CalculationTasks-MeasuringPoints60软件应用计算任务定义－优化变量定义CalculationTasks-Variations61结果评价计算结果:路径: %CRUISEHOME%\PROJECTS\TRAIN_1\VER_0001\MESSAGES\Cruise.log 包含计算过程信息Read.log 包含数据文件中已经读取数值的信息Notread.log 包含数据文件中未曾读取数值的信息Results.log 包含计算结果；本文件按照文本模板格式创建Summary.log 包含与Results.log相似的结果(按照文本模板格式创建)路径:%CRUISEHOME%\PROJECTS\TRAIN_1\VER_0001\FOLDER.001\ TASK.001\该路径包含所有规定计算任务的计算结果62结果评价63后处理64东风汽车商用车研发中心谢谢大家!!65profile66基本介绍重要文件模型相关一般文件路径:

%CRUISEHOME%\PROJECTS\TRAIN_1\VER_0001\*.prj 项目文件ProjectFile:包括项目、计算任务文件夹及变量的 一般信息

*.mdl 模型文件ModelFile:包含布置图Layout、数据Data及结构 Structure文件的路径信息

*.dbf 数据文件DataFile:包含模型的输入数据的相关信息

*.stc 结构文件StructureFile:包含模型结构的相关信息

*.lay 布置图文件LayoutFile:包含车辆建模窗口中的车辆布置图 的相关信息67两类文件：t__1___4.tp1...用于纯文本输出(ASCII) 路径：%CRUISEHOME%\TEMPLATES\ENGLIS