动力总成Blockset

模拟汽车动力系统

动力总成Blockset提供完整装配的汽车动力系统参考应用模型,包括汽油、柴油、混合动力和电力系统。它包括一个用于模拟发动机子系统、传动组件、牵引电机、电池组和控制器模型的组件库。动力系统模块还包括一个虚拟测试的功率计模型。MDF文件支持为数金宝app据导入的校准工具提供了一个基于标准的接口。

Powertrain Blockset提供了一个标准的模型架构,可以在整个开发过程中重用。您可以使用它进行设计权衡分析和组件大小调整、控制参数优化和半实物测试。您可以使用自己的数据对引用应用程序中的组件进行参数化,或者使用自己的模型替换子系统,从而定制模型。

开始:

为动力系统建模

参考应用

Powertrain Blockset提供了一套完整的参考应用程序,包括汽油(火花点火,SI),柴油(压缩点火,CI),混合动力和电动汽车系统,作为你的动力系统模型的起点。要为项目建模动力系统,可以根据动力系统类型选择参考应用程序。每个参考应用程序包括工厂模型、控制器、纵向驱动器和驱动周期数据。

参考应用程序附带一个金宝app®项目配置。金宝appSimulink项目支持对顶级模型文件、组件模型文件和脚本进行管理和版本控制。

顶层的汽油动力系统参考应用模型。

系统模型适合您的项目

参考应用程序是系统模型的起点。要将引用应用程序定制为您的powertrain项目,请使用来自特定于域的工具、测试工作台或车辆的数据对引用应用程序中的组件进行参数化。根据您的应用程序和动力系统配置,您可能需要选择组件模型的类型并进一步自定义系统模型。

在动力总成模块库组件库提供的物理系统和控制器的块:

  • 推进
  • 传输
  • 动力传动系统
  • 能量储存
  • 车辆纵向动力学
  • 驱动周期数据和纵向驱动器

Powertrain Blockset中的所有模型,包括库中的参考应用程序和组件,都是完全开放的,可以进行定制。您可以使用Simulin金宝appk项目进行管理模型变量包括变体选择、版本管理和比较。

金宝appSimulink项目的汽油动力系统参考应用。

映射和动态内燃机模型

动力系统块集提供两种类型的内燃机模型:映射和动态。映射引擎将宏观引擎行为表示为一组查找表(制动扭矩、燃料流、空气质量流、排气温度、效率和排放),作为命令负载和测量引擎速度的函数。动态发动机将发动机行为分解为单独的部件模型,这些模型考虑了发动机的动力学,尤其是进气气流和涡轮增压器动力学。

您可以根据您的应用程序在引擎模型类型之间进行切换。动态引擎模型适用于设计依赖于动态子系统状态的控制、估计和诊断算法,例如闭环AFR控制算法开发。映射引擎模型适用于不需要引擎子系统动态特性的分析和设计活动,例如,在引擎和传动动力系统匹配分析中,燃料经济性、排放和性能权衡。

SI和CI引擎模型都是实时运行的半实物仿真)测试。

动态SI引擎模型。

电气传动系统组件

动力系统模块集包括通用电气化动力系统的参考应用,如电动和多模式混合动力。这些参考应用程序是开放的,因此您可以配置和参数化电气化动力系统组件,包括电动机、发电机和能源存储。

例如,您可以包括电力电子开关的影响,并使用块来预测电力效率和损耗Simscape电

电动马达。

设计和测试控制器模型

内置控制器模型

动力系统模块集为包括内燃机、变速箱和电动机在内的子系统提供简单的控制器模型。这些控制器模型有两个主要用途。

首先,控制器模型完成一个动力系统模型。这在测试传输控制器与车辆中其他系统的交互时非常重要。通过在系统模型中包含带有引擎的引擎控制器,您可以在仿真中再现在移位事件期间传输和引擎之间的交互。

其次,内置控制器模型是控制器开发的起点,因此不需要从头开始构建。控制器模型基于行业中的常见实践,并采用了最新的功能金宝app®

在SI引擎控制器的空气子系统内的凸轮相位器控制。

用户定义控制器型号

每个参考应用程序中的控制器模型都以模块化和层次化的方式设计。在开发自己的控制器时,可以替换内置控制器的每个组件。使用此方法,您可以将参考应用程序模型用作虚拟测力计或虚拟车辆,以逐步测试您的控制器。您一次从一个特性开始,然后将特性模型分组到一个更完整的控制器模型中,以便根据工厂模型进行集成测试

用您自己的模型替换内置CI引擎控制器中的特性模型。

嵌入式估计

嵌入式估计器被广泛应用于控制设计中,以消除传感器或在无法使用物理传感器时实现虚拟传感器。内燃机控制器包括状态估计器,用于估计扭矩、排气温度、EGR流量、背压、气流、歧管压力、AFR和发动机负载。在开发自己的评估器时,您可以利用这些模型组件,从而减少最初的设计和架构设计工作。此外,这些估计器与引擎厂模型中相应的子系统是相同的。因此,一旦发动机厂模型被参数化,参数值就可以被自动重用。估计器模型是为ECU实现而设计的嵌入式编码器®

进行系统设计权衡

除了控制器设计和测试之外,您还可以使用参考应用程序进行动力系统设计权衡研究,例如排放、燃油经济性和性能。映射的引擎和电机块使用从组件供应商那里很容易获得的数据,使它们适合进行初始权衡分析。为了在细粒度的权衡研究中考虑对动力系统的动态影响,您可以使用动态引擎和电机块,例如,在需要涡轮增压器上紧或电机控制算法的研究中。

设计权衡研究通常需要数万次模拟运行。可以用MATLAB®自动模拟和分析结果。先进的优化功能优化工具箱可以自动找到的设计参数的最佳设置。为了降低整体仿真时间,你可以使用并行计算工具箱跨计算机核心集群部署动力系统仿真。

发动机BSFC工作点的动力系统匹配设计研究。

部署用于硬件在循环中的测试

支持的金宝app需要边境测试在美国,模型必须在逼真度和模拟速度之间取得平衡。Powertrain Blockset中的块提供了必要的细节,以捕获重要的物理效果(涡轮增压器的上弦,多种灌装和空动力学,传动系统动力学等),同时实现高仿真性能和快速实时执行。您可以在HIL测试的参考应用程序中使用动态和基于地图的引擎模型。这使您可以自由地从一个引用应用程序开始,调整数据以满足您的需要,然后在您的控制器模型上执行HIL测试。

HIL测试与动力系统块集模型。

合并详细的子系统模型

修改详细的子系统模型

动力系统模块组为各种汽车子系统提供模块。但是,您可能希望定制其中一个子系统来捕获感兴趣的特定动态。这些块是开放的并有文档记录的,因此您可以根据需要修改这些库。例如,您可以从库中复制动态CI引擎块,并添加一个节流阀来捕获对进气和排气动态的影响。您可以将新的CI引擎块作为附加部分包括进来子系统变体在参考应用程序中,使用默认引擎或自定义版本创建车辆配置。

自定义库块以创建新的引擎变体。

与Simscape集成

Powertrain Blockset中的参考应用程序允许您通过使用自己的变体替换内置的子系统来测试各个组件的自定义模型。例如,您可以使用以下命令构建基于物理连接的传动系统模型Simscape动力传动系统Simscape液体,然后从Powertrain Blockset将其放入一个闭环车辆模型。以这种方式将定制设计与动力系统块集耦合起来,可以在系统级进行全面测试。重用参考应用程序的框架加快了子系统测试的设置和执行,同时提供了根据您的特定需求定制车辆模型的灵活性。

创建自定义的传动系统的变化与Simscape传动系。

最新的特性

传输控制模块

为算法设计和性能、燃油经济性和排放分析优化排班计划

驱动循环故障跟踪

识别通过标准化测试指定的驱动循环故障

纵向驱动程序块

配置输入来控制加速和减速命令

看到发布说明有关这些功能和相应功能的详细信息。