用户故事

德尔福削减传输建模时间50%

挑战

设计和测试各种汽车传动系统的控制系统

解决方案

使用MathWorks工具开发控制算法、建模传输机制和运行实时硬件在环测试

结果

  • 变速箱建模时间缩短了一半
  • 早期验证的算法
  • 开发环境统一

“通过Sim金宝appulink和Simscape Driveline,我们将构建变速器机械模型所需的时间缩短了6周,而且我们可以更快地构建下一个变速器。因此,我们能够更好地支持几个不同的客户,因为我们可以更快地进入他们的世金宝app界。”

Andrew Herman,德尔福动力系统公司
Delphi传动系统闭环HIL模型的传动控制测试。

作为一级动力系统控制供应商,德尔福动力系统(现在的德尔福技术)必须满足广泛而苛刻的客户群的多样化需求。为了应对这一挑战,德尔福工程师使用MathWorks工具开发控制算法,建模动力系统力学,并验证其控制系统的实时能力。

“我们需要非常灵活地将我们的控制系统应用到我们客户正在使用的不同动力系统硬件架构上,”德尔福动力系统正向传动算法员工工程师Andrew Herman说。“通过Sim金宝appulink和Simscape Driveline,我们可以非常有效地对这些硬件架构进行建模。我们可以快速建立新客户变速器的物理模型,并通过硬件在环测试验证我们的控制系统。”

挑战

德尔福工程师的任务是为六速、七速和八速变速器开发生产级变速器控制系统。赫尔曼说:“变速箱需要非常复杂的控制,而且我们所研究的每一个变速箱都是独一无二的。”“随着变速器的档位越来越多,换挡时间也越来越短,这就需要更精细的控制,以优化燃油经济性、排放和驾驶性能。”

德尔福此前开发了一个四速变速器的Simulink模型,该模型运行良好金宝app,但不容易适应更多齿轮的变速箱或不同的机械结构。

德尔菲需要根据原始设备制造商和硬件供应商提供的高级信息,为每个新的动力系统快速建立机械模型。他们将使用这些模型来定制、改进和验证他们的控制算法。

解决方案

Delphi工程师使用MathWorks的model - based Design工具来设计控制算法、模型传输硬件,并进行硬件在环(HIL)测试。他们使用MATLAB®,仿金宝app真软件®和状态流®开发并模拟算法。Simscape Driveline™提供了基线组件,他们可以使用这些组件快速开发工厂模型,将变速器的层和离合器安排以及原始设备制造商指定的机械结构结合起来。

最初,该团队使用Simulink开发了一个基于复杂金宝app边界条件和控制传输物理的状态方程的四速传输模型。“在Simscape Driveline中,过渡和边界条件由物理模型自然地处理,这极大地简化了模型,”德尔菲首席工程师Quan Zheng说。

然后,该团队在Simulink中运行仿真,以验证控制器的功能及其与金宝app物理模型的交互。Fixed-Point Designer™使他们能够识别和纠正控制系统中的范围、分辨率和截断问题。

使用Simu金宝applink Coder™,他们自动为物理模型和几个控制器算法生成代码。他们使用这段代码运行HIL测试,以验证控制器的实时操作。测试在Opal-RT RT-Lab TestDrive硬件上运行。

“有了Simscape Driveline,我们可以从高规格快速组装模型,”Herman说。“然后,我们可以在实时仿真环境中验证控制器及其校准,并获得可靠的数据,以预测控制系统在真实硬件上的表现。通过HIL模拟,我们将Simscape Driveline作为生产验证和分析工具。”

德尔福目前正在开发更先进的控制器算法,他们将继续针对Simscape Driveline构建的新变速器模型进行验证。这种方法将使Delphi能够在仿真和HIL环境中提高其控制算法和诊断测试能力,以验证控制器硬件。德尔菲还利用Simscape Driveline开发了更多的传动装置模型,以评估控制系统的权衡和不同传动架构的控制策略的重用。

结果

  • 变速箱建模时间缩短了一半.德尔福首席工程师Quan Zheng表示:“利用Simscape Driveline,我们在短短六周内就创建了第一款六速变速器的机械模型,包括离合器和基本机械。“如果没有Simscape Driveline,这些工作很可能需要3个月到半年的时间。”

  • 早期验证的算法.赫尔曼指出:“MathWorks工具使我们能够快速组装传输模型,这些模型与我们在世界各地客户设施中的动态单元非常相似。”“在我们的仿真和HIL环境中,我们可以很快看到控制器策略是否适合即将投入生产的变速器。让我们的控制器在HIL环境中与动态通信是一个巨大的优势。”

  • 开发环境统一.“能够开发和校准算法,建立模型,并使用MathWorks工具运行模拟,使整个过程高效和透明,”Herman解释道。“通过使用单一工具链来建模控制器和工厂,我们避免了运行第三方工具来完成部分工作的开销和兼容性问题。”