基于AVL-CRUISE 2014电动汽车建模与仿真之建模（一）
1 AVL Cruise建模分析流程
在Cruise软件中建立仿真模型时，需要按照一定的流程图逐步建立整车模型。这样可以避免不必要的错误，防止数据的遗漏，保证仿真过程的顺利进行。在建模过程中，推荐的仿真流程图如1所示
图1 AVL CRUISE 建模分析流程图
2 建立整车模型
打开cruise，界面如图2所示。
图2 AVL CRUISE 界面
2.1 Project创建
在AVL Cruise 2014的安装目录D:\Program Files\AVL\CRUISE \v2014\projects下建立纯电动汽车分析文件夹，点击进去之后再建立文件夹Electric_4×2_Rear-Drive，如图3所示。
图3 建立纯电动汽车分析文件
接下来将会在Cruise主界面左侧的Project树中看到纯电动汽车分析的文件夹，下面有一个名为Electric_4×2_Rear-Drive的Project文件，右键点击该project，选择new→version，创建了一个Electric_4×2_Rear-Drive的算例，如图4所示。
图4 建立Electric_4×2_Rear-Drive算例
右键点击导航窗口中project，选择“load”，进入Desk建模主界面，如图5所示。
图5 进入Desk建模界面
下面将逐一建立纯电动汽车的各个系统及部件。
Vehicle整车模型
首先确保当前编辑状态处于“Vehicle Model”下，点击“Modules”模块下的Vehicles，并将其拖曳到建模主窗口，如图6所示。
图6 建立Vehicle模型
双击“Vehicle Model”模型图标，将车辆的尺寸及其他参数进行输入，如图7所示。
图7 Vehicle模型参数输入
Wheel车轮模型
点击“Modules”模块下的Wheel，并将其拖曳到建模主窗口，如图8所示。
图8 建立Vehicle模型
右键点击“Wheel Model”模型图标，选择“properties”，进行轮胎属性设置，Slip选择“Function 321.with Limit”，每个车轮的Wheel Location选择适当选项，如图9所示。
图9 轮胎属性设置
双击“Wheel Model”模型图标，将车轮的尺寸及其他参数进行输入，如图10所示。
图10 Wheel模型参数输入
Brake制动器模型
点击“Modules”模块下的Brakes，并将其拖曳到建模主窗口，如图11所示。
图11 建立Brake模型
右键点击“Brakes Model”模型图标，选择“properties”，进行制动器属性设置，Control Variable选择“Brake Pressure”，如图12所示。
图12 制动器属性设置
双击“Brakes Model”模型图标，将制动器的尺寸及其他参数进行输入，如图13所示。
图13 制动器模型参数输入
传动系统模型
传动系模型主要有离合器模块、变速器模块（有些纯电动没有离合器、变速器，本车型中没有变速器，为了建模通用型，这里详细进行介绍）、主减速器模块和差速器模块。传动系参数对汽车动力性经济性影响很大，发动机与传动系匹配时，通过改变传动系相关参数，能够使汽车常用行驶工况靠近发动机万有特性曲线经济区域，从而提高汽车燃油经济性。
Clutch离合器模型
点击“Modules”模块下的Clutchs，并将其拖曳到建模主窗口，如图14所示。
图14 建立Clutch模型
右键点击“Clutch”模型图标，选择“properties”，进行离合器属性设置，Control Variable选择“Desired Clutch Release”，如图15所示。
图15 离合器属性设置
双击“Clutch”模型图标，将离合器的属性及其他参数进行输入，如图16所示。
图16 离合器模型参数输入
Gear Box变速器模型
点击“Modules”模块下的Gear Box，并将其拖曳到建模主窗口，如图17所示。
图17 建立Gear Box模型
右键点击“Gear Box”模型图标，选择“properties”，进行变速箱属性设置，Losses选择“Efficiency”，如图18所示。
图18 变速箱属性设置
双击“Gear Box”模型图标，将变速箱的属性及其他参数进行输入，如图19所示。
图19 变速箱模型参数输入
Final Drive主减速器模型
点击“Modules”模块下的Single Ratio，并将其拖曳到建模主窗口，如图20所示。
图20 建立Single Ratio模型
右键点击“Single Ratio”模型图标，选择“properties”，进行主减速器属性设置，选择适当的“Definition”和“Losses”选项，如图21所示。
图21 主减速器属性设置
双击“Single Ratio”模型图标，将主减速器的属性及其他参数进行输入，如图22所示。
图22 主减速器模型参数输入
Differential差速器模型
点击“Modules”模块下的Differential，并将其拖曳到建模主窗口，如图23所示。
图23 建立Differential模型
右键点击“Differential”模型图标，选择“properties”，进行差速器属性设置，选择适当的“Losses”选项，如图24所示。
图24 差速器属性设置
双击“Differential”模型图标，将差速器的属性及其他参数进行输入，如图25所示。
图25 差速器模型参数输入
Engine发动机模型
点击“Modules”模块下的Engine，并将其拖曳到建模主窗口，如图26所示。
图26 建立Engine发动机模型
右键点击“Engine”模型图标，选择“properties”，进行发动机属性设置，选择适当的选项，如图27所示。
图27 发动机属性设置
双击“Engine”模型图标，将发动机的尺寸及其他参数进行输入，如图28所示。
图28 发动机模型参数输入
发动机全负荷特性数据输入到发动机模块中的Full load characteristic中得到发动机外特性曲线，如图29所示。
图29 发动机外特性曲线
发动机万有特性数据输入到发动机模块中Engine Maps Basic中得到发动机万有特性曲线，如图30所示。
图30 发动机万有特性曲线
Cockpit司机-驾驶室模型
点击“Special Modules”模块下的Cockpit，并将其拖曳到建模主窗口，如图31所示。
图31 建立Cockpit模型
车辆在道路上运行时，驾驶员利用加速踏板、制动器踏板、离合器踏板和方向盘来操纵汽车，使之适应环境的变化。Cruise软件中的Cockpit模块是司机和车辆的接口，通过数据总线与车辆进行信号交换，例如车辆速度、加速度行驶距离、发动机油门幵度等数据通过数据总线传递给驾驶室，驾驶员根据这些信号结合道路状况调节油门和踏板位置；同样，驾驶员的信息也可以通过数据总线传递给各个模块。
驾驶室模块需要定义一些信息模拟真实的驾驶室，如换挡模式、最大制动力、变速器挡位数、加速踏板特性曲线、离合器踏板特性曲线、制动器踏板特性曲线，这些特性曲线可以根据经验自己定义或使用默认的设置。
右键点击“Cockpit”模型图标，选择“properties”，进行司机-驾驶室属性设置，选择适当的“Acceleration Pedal Selection”选项，如图32所示。
图32 Cockpit属性设置
双击“Cockpit”模型图标，将司机-驾驶室的参数进行输入，如图33所示。
图33 Cockpit模型参数输入
Monitor监视器
点击“Special Modules”模块下的Monitor，并将其拖曳到建模主窗口，如图34所示。
双击“Monitor”模型图标，在“Description of Data Bus”中将需要监视的变量添加进去，如图35所示。
图34 建立Monitor模型
图35 Monitor模型参数输入
建模完成。
下面需要信号连接。
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