“双模混合动力传递技术将基于模型的设计进行了到通用汽车内的新级别。该项目提供了在其他大规模全球工程计划上应用基于模型的设计的基于模型设计的信心和经验。“
肯特·海尔里奇，通用汽车公司
通用电机的双模混合动力系统优化了一系列驾驶条件的燃油效率，包括停止和去城市驾驶，快速加速和稳态公路驾驶。广泛被认为是混合技术的主要进步，双模混合动力车将传统发动机结合在一起，具有两个60千瓦电动机集成到具有三个行星齿轮组的自动变速器中。
GM工程师使用基于模型的设计来开发双模混合动力传递控制系统，目前正在生产的GMC塞拉·杂交，GMC Yukon Hybrid，Chevy Tahoe Hybrid，Chevy Silverado混合动力和Cadillac Escalade混合动力车辆并将适应use in the Chevy Volt, GM’s extended-range electric vehicle.
“通过使我们能够以更高的抽象工作，通过早期系统仿真验证我们的设计，并自动从我们的模型生成生产代码，基于模型的设计使我们更灵活地尝试新方法和控制策略，迅速变化并消除手机编码中常见的翻译错误，“GM Greg Hubbard，高级经理，Hybrid和电动驱动控制器，GM。
通用汽车通用汽车在四年内生产的两种模式混合动力动力系。对于传统的动力总成项目，这个时序将是典型的，因为工程团队可以从现有的设计开始。通过GM和Allison开发了早期的双模混合动力技术，以便在100多个城市运营的运输公交车中，但由于该技术需要为乘用车和卡车应用程序“更加温和”，因此该团队必须开始从头开始。“在压缩时间表上创造了超过一百万行代码，同时确保控制系统满足通用汽车的高质量标准并遵守所有立法法规和安全标准，这是一个巨大的挑战，”哈伯德说。
通用汽车的工程师还必须针对几个相互竞争的目标优化设计，包括燃油经济性、响应性和驾驶舒适性，同时保持设计足够的灵活性，以便在一系列车辆中使用。为了做到这一点，通用汽车的工程师必须确保几个复杂的系统协同工作，以优化性能。通用汽车动力系统软件工程总监Kent Helfrich解释说:“将发动机、变速器、电动机和电池与电源管理策略整合在一起是混合动力系统设计的关键，这些系统过于复杂，不可能在最后一步单独开发和集成。”
此外，通用汽车的工程师在将设计交付硬件之前需要验证他们的设计。
通用汽车使用MathWorks工具和基于模型的设计(Model-Based Design)来开发系统模型，使用仿真验证设计，并生成双模混合动力控制系统的产品代码。这种方法使通用工程师能够探索多种策略，加速设计迭代，最小化原型和返工，并在硬件可用之前验证控制系统。
使用MATLAB®，s金宝appimulink.®和州流®通用汽车的工程师设计了控制系统架构，并对所有控制和诊断功能进行建模，包括混合动力运行策略、发动机启停、主动阻尼、换挡执行和推进安全。
与此同时，他们为所有相关物理系统创建了详细的工厂模型，例如发动机，电动机，电池，混合传输和车辆动力学。使用植物模型运行闭环模拟，他们使用标准城市和高速公路驾驶燃油经济性测试验证了控制系统。
在生成生产代码后，发动机，变速器，混合能源管理ecu使用嵌入式编码器®，他们进一步使用Simulink编码器验证了控制系统金宝app™与植物模型的硬件 - 循环（HIL）模拟器和来自非实时验证阶段的测试用例。比较这些测试的结果使工程师能够识别ECU集成问题。
当混合动力系统硬件可用时，该团队能够快速地从HIL转向原型车进行确认测试。
双模式混合动力系统已经获得了几个奖项，包括汽车杂志的年度技术和绿色汽车杂志的年度绿色汽车。
攻击性交货日期。哈伯德说:“在我们开始这个项目9个月后，我们的第一辆原型车就开始运行了。”“如果没有MathWorks的工具，我们不可能做到这一点。软件使我们能够在硬件出现之前完成大量的设计工作。”
实现了全球协作和通信。密歇根州的通用汽车工程师与欧洲和亚洲的通用汽车工程师共享了Sim金宝appulink模型。因此，世界各地的团队可以在设计的不同方面工作——例如控制策略、软件设计和物理问题——同时利用每个工程师的优势并消除集成问题。“Simu金宝applink模型为世界各地的团队提供了一个真理的单一来源，”哈伯德说。
跨产品线重用设计。“我们正在重用控制器架构，以获得在生产中的额外车辆，包括GMC Sierra和Chevy Silverado以及即将到来的雪佛兰伏特，”哈伯德说。“雪佛兰Volt的控制系统设计很快进展，因为我们能够重用控制器架构。”
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