Исследуйте гибридный электромобиль пример готовых узлов P2

Гибридный электромобиль (HEV) пример готовых узлов P2 представляет полную модель HEV с двигателем внутреннего сгорания, передачей, батареей, двигателем и сопоставленными алгоритмами управления трансмиссии. Используйте пример готовых узлов для оборудования в цикле (HIL) тестирование, сравнительный анализ, и управляйте оптимизацией параметров управления гибрида HEV P2. Чтобы создать и открыть рабочую копию проекта примера готовых узлов, войти

autoblkHevP2Start

По умолчанию пример готовых узлов HEV P2 сконфигурирован с:

Пакет литий-ионного аккумулятора
Сопоставленный электродвигатель
Сопоставленный двигатель с искровым зажиганием

Эта схема показывает настройку трансмиссии.

Эта таблица описывает блоки и подсистемы в примере готовых узлов, указывая, какие подсистемы содержат варианты. Чтобы реализовать образцовые варианты, пример готовых узлов использует различные подсистемы.

Элемент примера готовых узлов	Описание	Варианты
Анализируйте степень и энергию	Нажмите Analyze Power and Energy, чтобы открыть live скрипт. Запустите скрипт, чтобы оценить и сообщить о степени и потреблении энергии в компоненте - и уровень системы. Для получения дополнительной информации о live скрипте, смотрите, Анализируют Степень и энергию.	Нет данных
Управляйте Исходным блоком Цикла	Генерирует стандартную или заданную пользователями скорость цикла диска по сравнению с профилем времени. Блок вывод является выбранным или заданным автомобилем продольная скорость.
Подсистема `Environment`	Создает переменные окружения, включая дорожный класс, скорость ветра, и атмосферную температуру и давление.
Подсистема `Longitudinal Driver`	Использует Продольный вариант Драйвера или Разомкнутого цикла, чтобы сгенерировать нормированное ускорение и тормозящие команды. Продольный вариант Драйвера реализует модель драйвера, которая использует цель автомобиля и ссылочные скорости. Вариант Разомкнутого цикла позволяет вам конфигурировать ускорение, замедление, механизм и команды муфты с постоянными или основанными на сигнале входными параметрами.	✓
Подсистема `Controllers`	Реализует управляющий модуль трансмиссии (PCM), содержащий гибридный управляющий модуль (HCM) P2, модуль управления двигателем (ECM) и управляющий модуль передачи (TCM).	✓
Подсистема `Passenger Car`	Реализует гибридный легковой автомобиль, который содержит ходовую часть, электрический объект и подсистемы двигателей.	✓
Подсистема `Visualization`	Производительность уровня автомобиля отображений, состояние заряда (SOC) батареи, экономия топлива и результаты эмиссии, которые полезны для соответствия трансмиссии и анализа выбора компонента.

Оцените и сообщите о степени и энергии

Нажмите Analyze Power and Energy, чтобы открыть live скрипт. Запустите скрипт, чтобы оценить и сообщить о степени и потреблении энергии в компоненте - и уровень системы. Для получения дополнительной информации о live скрипте, смотрите, Анализируют Степень и энергию.

Скрипт обеспечивает:

Полные энергетические сводные данные, которые можно экспортировать в электронную таблицу Excel^®.
Завод по производству двигателей, электрический объект и эффективность объекта ходовой части, включая гистограмму механизма времени потрачены в различной эффективности завода по производству двигателей.
Регистрация данных так, чтобы можно было использовать Инспектора данных моделирования (SDI), чтобы анализировать эффективность трансмиссии и энергетические сигналы передачи.

Для получения дополнительной информации о live скрипте, смотрите, Анализируют Степень и энергию.

Управляйте источником цикла

Блок Drive Cycle Source генерирует целевую скорость автомобиля для выбранного или заданного цикла диска. Пример готовых узлов имеет эти опции.

Синхронизация	Вариант	Описание
Выведите шаг расчета	`Continuous` (значение по умолчанию)	Непрерывные команды оператора
Выведите шаг расчета	`Discrete`	Дискретные команды оператора

Продольный драйвер

Подсистема Longitudinal Driver генерирует нормированное ускорение и тормозящие команды. Пример готовых узлов имеет эти варианты.

Блокируйте варианты			Описание
Продольный драйвер (значение по умолчанию)	Управление	`Mapped`	Управление PI с отслеживанием завершения и прямых каналом усилений, которые являются функцией скорости автомобиля.
		`Predictive`	Оптимальный предварительный просмотр одно точки (предусматривает) управление.
		`Scalar` (значение по умолчанию)	Управление пропорциональным интегралом (PI) с отслеживанием завершения и прямых каналом усилений.
	Фильтр нижних частот (LPF)	`LPF`	Используйте LPF при целевой ошибке скорости для более сглаженного управления.
	Фильтр нижних частот (LPF)	`pass`	Не используйте фильтр при ошибке скорости.
	Сдвиг	`Basic`	Модели графика Stateflow^®, противоположные, нейтральные, и планирование переключения передач диска.
		`External`	Введите механизм, состояние автомобиля, и скоростная обратная связь генерирует ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить вперед и инвертировать движение автомобиля.
		`None` (значение по умолчанию)	Никакая передача.
		`Scheduled`	Модели диаграммы Stateflow, противоположные, нейтральные, парк и планирование переключения передач N-скорости.
Разомкнутый цикл			Подсистема регулирования без обратной связи. В подсистеме можно сконфигурировать ускорение, замедление, механизм, и сжать команды с постоянными или основанными на сигнале входными параметрами.

Контроллеры

Подсистема Controller имеет PCM, содержащий ECM, HCM и TCM. У контроллера есть эти варианты.

Контроллер	Вариант	Описание
ECM	`SiEngineController` (значение по умолчанию)	Контроллер двигателя с искровым зажиганием
ECM	`CiEngineController`	Контроллер механизма CI
HCM	`Series Regen Brake` (значение по умолчанию)	Торможение трения обеспечивает крутящий момент, не предоставленный регенеративным моторным торможением.
HCM	`Parallel Regen Braking`	Торможение трения и регенеративное моторное торможение независимо обеспечивают крутящий момент.

P2 HCM реализует динамический контрольный контроллер, который определяет крутящий момент механизма, моторный крутящий момент, начинающего, муфту и команды тормозного давления. А именно, P2 HCM:

Преобразовывает сигнал педали акселератора драйвера в запрос крутящего момента. Алгоритм использует оптимальный крутящий момент механизма и максимальные моторные кривые крутящего момента, чтобы вычислить общий крутящий момент трансмиссии.
Преобразовывает сигнал педали тормоза драйвера в запрос тормозного давления. Алгоритм умножает сигнал педали тормоза на максимальное тормозное давление.
Реализует регенеративный алгоритм торможения для тягового мотора, чтобы восстановить максимальную сумму кинетической энергии от автомобиля.
Реализует виртуальную систему управления батареи. Алгоритм выводит динамический выброс и пределы степени заряда как функции батареи SOC.

P2 HCM определяет рабочий режим автомобиля через ряд правил и логику решения, реализованную в Stateflow. Рабочие режимы являются функциями частоты вращения двигателя и требуемого крутящего момента. Алгоритм использует расчетный запрос степени, педаль акселератора, батарея SOC и правила скорости автомобиля перейти между электромобилем (EV) и параллельными режимами HEV.

Режим	Описание
EV	Тяговый мотор обеспечивает запрос крутящего момента.
Параллельный HEV	Механизм и двигатель разделяют запрос степени. На основе целевой батареи SOC и доступная кинетическая энергия, режим HEV решает, что заряд выдерживает уровень мощности. Параллельный режим HEV добавляет, что заряд выдерживает степень к команде мощности двигателя. Чтобы обеспечить желаемый заряд выдерживают степень, действия тягового мотора как генератор, если зарядка необходима, и как двигатель, если разряд необходим. Если запрос степени больше, чем мощность двигателя, тяговый мотор обеспечивает остаток от запроса степени.
Стационарный	В то время как автомобиль в покое, механизм и генератор могут обеспечить дополнительную зарядку, если батарея SOC ниже минимального значения SOC.

P2 HCM управляет двигателем и механизмом через ряд правил и логику решения, реализованную в Stateflow.

Управление	Описание
Механизм	Логика решения определяет режимы работы механизма (прочь, запустите, на). Чтобы запустить двигатель в механизме запускают (стационарный) режим, моторные завершения P2 сжимают 1, и вставляет нейтральную передачу. Если высоковольтная батарея, SOC является низким, режим, использует низковольтный двигатель начинающего. Чтобы запустить двигатель в механизме запускают (ведущий) режим, режим использует низковольтный двигатель начинающего с муфтой 1 открытое. Чтобы соединить автомобильную трансмиссию, контроллер механизма совпадает со скоростями вращения двигателя и частотами вращения двигателя, и завершения сжимают 1. В механизме на (стационарном) режиме интерполяционные таблицы определяют крутящий момент механизма и скорость вращения двигателя, которая оптимизирует специфичный для тормоза расход топлива (BSFC) для данного запроса мощности двигателя. ECM использует оптимальную команду крутящего момента механизма. Блок управления приводом использует оптимальную команду скорости вращения двигателя. В механизме на (параллельны HEV) режиме, интерполяционная таблица определяет крутящий момент механизма для данной мощности двигателя. Однако, потому что ходовая часть связывает скорости механизма и колеса, механизм на режиме не может действовать на скоростях, которые минимизируют BSFC.
Двигатель	Основанный на правилах алгоритм управления электропитанием вычисляет моторный крутящий момент, который не превышает динамические пределы степени.

Управление

Описание

Механизм

Логика решения определяет режимы работы механизма (прочь, запустите, на).
Чтобы запустить двигатель в механизме запускают (стационарный) режим, моторные завершения P2 сжимают 1, и вставляет нейтральную передачу. Если высоковольтная батарея, SOC является низким, режим, использует низковольтный двигатель начинающего.
Чтобы запустить двигатель в механизме запускают (ведущий) режим, режим использует низковольтный двигатель начинающего с муфтой 1 открытое. Чтобы соединить автомобильную трансмиссию, контроллер механизма совпадает со скоростями вращения двигателя и частотами вращения двигателя, и завершения сжимают 1.
В механизме на (стационарном) режиме интерполяционные таблицы определяют крутящий момент механизма и скорость вращения двигателя, которая оптимизирует специфичный для тормоза расход топлива (BSFC) для данного запроса мощности двигателя. ECM использует оптимальную команду крутящего момента механизма. Блок управления приводом использует оптимальную команду скорости вращения двигателя.
В механизме на (параллельны HEV) режиме, интерполяционная таблица определяет крутящий момент механизма для данной мощности двигателя. Однако, потому что ходовая часть связывает скорости механизма и колеса, механизм на режиме не может действовать на скоростях, которые минимизируют BSFC.

Двигатель

Основанный на правилах алгоритм управления электропитанием вычисляет моторный крутящий момент, который не превышает динамические пределы степени.

Легковой автомобиль

Чтобы реализовать легковой автомобиль, подсистема Passenger Car содержит ходовую часть, электрический объект и подсистемы двигателей. Чтобы создать ваши собственные варианты механизма для примера готовых узлов, используйте CI и шаблоны проекта двигателя с искровым зажиганием. Пример готовых узлов имеет эти варианты.

Подсистема ходовой части	Вариант	Описание
Дифференциал и соответствие	`All Wheel Drive`	Сконфигурируйте ходовую часть для всего колеса, переднего колеса или заднего привода. Для полноприводного варианта можно сконфигурировать тип связывающегося крутящего момента.
	`Front Wheel Drive` (значение по умолчанию)
	`Rear Wheel Drive`
Автомобиль	`Vehicle Body 3 DOF Longitudinal`	Сконфигурированный для 3 степеней свободы
Колеса и тормоза	`All Wheel Drive`	Для колес можно сконфигурировать тип: Тормоз Обеспечьте вычисление Вычисление сопротивления Вертикальное движение Для производительности и ясности, чтобы определить продольную силу каждого колеса, варианты реализуют блок Longitudinal Wheel. Чтобы определить общую продольную силу всех колес, действующих на ось, варианты используют масштабный коэффициент, чтобы умножить силу одного колеса количеством колес на оси. При помощи этого подхода, чтобы вычислить общую силу, варианты принимают равный промах шины и загружающий в передних и задних осях, который характерен для продольных исследований трансмиссии. Если дело обстоит не так, например, когда трение или загрузки расходятся в левых и правых сторонах осей, уникальные Продольные блоки Колеса использования, чтобы вычислить независимые силы. Однако использование уникальных блоков, чтобы смоделировать каждое колесо увеличивает сложность модели и вычислительную стоимость.
	`Front Wheel Drive` (значение по умолчанию)
	`Rear Wheel Drive`

Электрическая подсистема объекта	Вариант	Описание
Батарея	`BattHevP2`	Сконфигурированный с литий-ионным аккумулятором
Двигатель	`MotMapped` (значение по умолчанию)	Сопоставленный двигатель с неявным контроллером
Двигатель	`MotDynamic`	Внутренний постоянный магнит синхронный двигатель (PMSM) с контроллером
Двигатель начинающего и конвертер DC-DC	`StarterSystemP2`	Двигатель начинающего низкого напряжения и конвертер DC-DC

Подсистемы двигателей	Вариант	Описание
Механизм	`SiEngine`	Динамический двигатель с искровым зажиганием
	`SiMappedEngine` (значение по умолчанию)	Сопоставленный двигатель с искровым зажиганием
	`CiEngine`	Динамический механизм CI с турбокомпрессором
	`CiMappedEngine`	Сопоставленный механизм CI с неявным турбокомпрессором

Ссылки

[1] Balazs, A., Morra, E. и Pischinger, S., оптимизация наэлектризованных трансмиссий для городских автомобилей. Технический документ 2011-01-2451 SAE. Варрендэйл, PA: международный журнал SAE альтернативных трансмиссий, 2012.

Документация