Delphi将传输建模时间缩短了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,并运行实时硬件在环测试

结果

  • 传输建模时间减半
  • 算法验证早期
  • 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模型。因此,我们能够更好地支持不同的客户,因为我们可以更快地进入他们的世界。金宝app”

安德鲁·赫尔曼,德尔福动力传动系统公司
用于变速箱控制测试的Delphi动力总成闭环HIL模型。

作为一级动力系统控制供应商,德尔福动力系统必须满足广泛和苛刻的客户群的多样化需求。为了应对这一挑战,Delphi的工程师使用MathWorks工具来开发控制算法,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客户使用的不同的动力系统硬件架构中,”德尔福动力系统公司(Delphi powertrain systems)员工工程师正向传动算法工程师Andrew Herman说。“通过Sim金宝appulink和Simscape Driveline,我们可以非常有效地建模这些硬件架构。我们可以快速建立一个新的客户传输的物理模型,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、七速和八速变速箱开发生产用变速箱控制装置。“变速箱需要非常复杂的控制装置,而实际上我们所使用的每一个控制装置都是独一无二的,”赫尔曼说。“随着我们转向更多档位的变速箱,换档变得更短,需要更精细的控制来优化燃油经济性、排放和驾驶性能。”

Delphi之前开发了一个四速变速箱的Simulink模型,该模型工金宝app作良好,但无法轻松适应具有更多齿轮或不同机械结构的变速箱。

德尔福需要根据原始设备制造商和硬件供应商提供的高级信息,为每个新的动力总成快速建立一个机械模型。他们将使用这些模型来定制、优化和验证他们的控制算法。

解决方案

Delphi工程师使用MathWorks工具进行基于模型的设计,设计控制算法,建模传输硬件,并进行硬件在环(HIL)测试。他们用MATLAB®,仿金宝app真软件®, Stateflow®开发和模拟算法。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,其中包括变速箱层和离合器安排以及oem指定的机械结构。

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,物理模型自然地处理了过渡和边界条件,这极大地简化了模型,”Delphi的首席工程师权正(音译)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。定点设计器™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™,他们为物理模型和几个控制器算法自动生成代码。他们使用这段代码运行HIL测试,以验证控制器的实时操作。测试是在Opal-RT RT-Lab TestDrive硬件上运行的。

“有了Simscape Driveline,我们可以根据高级规格快速组装模型,”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。”

Delphi目前正在开发更先进的控制器算法,他们将继续针对使用Simscape传动系统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。Delph我还开发了更多带有Simscape动力传动系统的变速箱工厂模型,以评估控制系统的权衡和不同变速箱结构控制策略的重用。

结果

  • 传输建模时间减半. 德尔福首席工程师全正(音译)表示:“使用Simscape动力传动系统,我们在短短六周内创建了第一个六速变速箱的机械模型,包括离合器和基本机械装置。”。“如果没有Simscape动力传动系统,这项工作很可能需要三个月到半年的时间。”

  • 算法验证早期.“MathWorks工具使我们能够快速组装传输模型,这些模型看起来非常像我们客户在世界各地的工厂中dyno-cells上的模型,”Herman指出。“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。让我们的控制器与HIL环境中的dyno进行通信是一个巨大的优势。”

  • 开发环境统一. 赫尔曼解释说:“能够使用MathWorks工具开发和校准算法、构建模型和运行模拟,使整个过程高效透明。”。“通过使用单个工具链对控制器和设备建模,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。”