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雷諾采用西門子仿真軟件 優(yōu)化AMT設(shè)計流程

來源:蓋世汽車

發(fā)表于: 2018.11.03
   
雷諾采用西門子仿真軟件 優(yōu)化AMT設(shè)計流程

蓋世汽車訊?據(jù)外媒報道,雷諾一直在采用西門子PLM的Simcenter Amesim仿真軟件,旨在優(yōu)化其變速箱設(shè)計流程并規(guī)避后期設(shè)計的各類問題。

目前,許多消費者都希望新款車型能夠提供機(jī)械式自動變速箱(automated manual transmission,AMT),該類設(shè)備結(jié)合了燃油效率、性能、手動系統(tǒng)及自動系統(tǒng)的便利性。

配套軟件的研發(fā)及校準(zhǔn)成為該類設(shè)備的最大瓶頸,因為這需要采用試錯法(trial-and-error),進(jìn)行大量的測試,周期較長。若在硬件樣品未制作完畢,則無法開展該類測試。

此外,機(jī)械及電子設(shè)計一旦接近完工階段,就無法再通過大幅改動來提升設(shè)備性能。在臨近設(shè)計階段,則需要排查大量的問題,而非對變速箱控制單元的策略進(jìn)行細(xì)化。

雷諾采用西門子仿真軟件 優(yōu)化AMT設(shè)計流程

為趕上車型的發(fā)布時間,設(shè)計團(tuán)隊的時間很緊,通常只能給出一個大致的設(shè)計方案,很少有能完全符合應(yīng)用要求,更遑論同時兼顧機(jī)械性能、電子元件及軟件性能。

作為業(yè)內(nèi)先鋒,雷諾簡化了AMT的研發(fā)流程,其采用了基于仿真的方式。具體來說,該公司采用了Simcenter Amesim軟件、1D仿真方案,可預(yù)測復(fù)雜多域系統(tǒng)的性能及功能,而該系統(tǒng)則采用了單一、統(tǒng)一的物理(實體,physics-based)建模。

在整個設(shè)計流程中,建模的創(chuàng)建將隨著設(shè)計流程的推進(jìn)及系統(tǒng)要求逐步細(xì)化、明確。雷諾經(jīng)常使用這類方式來研發(fā)新的致動器,并將該設(shè)備用于當(dāng)前款A(yù)MT中,重新定義當(dāng)前的TCU控制策略,并評估AMT的整體性能。

雷諾采用西門子仿真軟件 優(yōu)化AMT設(shè)計流程
雷諾采用西門子仿真軟件 優(yōu)化AMT設(shè)計流程

首先,雷諾工程師會先創(chuàng)建一個簡化的建模,來定義動力總成的整體約束條件及主要機(jī)械部件的尺寸,通常會涉及液壓裝置、發(fā)電機(jī)及齒輪傳動裝置。然后,將設(shè)計圖紙中的參數(shù)及工程設(shè)計規(guī)格中的技術(shù)數(shù)據(jù)新增到建模中,構(gòu)建整體性能曲線、定義基本的控制指令、確定整套機(jī)電一體化系統(tǒng)的整體響應(yīng)速度。

在這類概念設(shè)計階段,工程師們將探索各類替代性機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能配置,包括致動器設(shè)計,從而提供順暢的換檔,直至獲得最佳的動力總成性能。

基于上述仿真成果,工程師將采用該建模研發(fā)控制算法,并將其作為實現(xiàn)Simcenter Amesim與事實軟件研發(fā)及一體化平臺協(xié)同仿真的基礎(chǔ),從而研發(fā)第一級TCU邏輯軟件。

Simcenter Amesim還能被用于該軟件在環(huán)(software-in-the-loop,SiL)方法所涉及的仿真動力總成系統(tǒng)硬件,重要的是,可提供虛擬發(fā)動機(jī)及變速箱作為替代件,因為實體硬件設(shè)備尚在研發(fā)中。

雷諾采用西門子仿真軟件 優(yōu)化AMT設(shè)計流程

最后,采用硬件在環(huán)的方式,驗證并校準(zhǔn)TCU軟件性能,實時測試該系統(tǒng)建模。在測試臺,TCU及控制代碼將內(nèi)置到電子發(fā)送信號中,旨在操控AMT致動器的實體樣品,后者則基于Simcenter Amesim生成的仿真載荷及傳感器信號來打造,該類數(shù)據(jù)可用于其它動力總成系統(tǒng)。

通過這類方式,工程師可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)TCU軟件,從而實現(xiàn)最優(yōu)的動力總成性能,基于燃油效率、動態(tài)響應(yīng)及其他操作因素來調(diào)節(jié)。(本文圖片選自enginetechnologyinternational.com)

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