Исследуйте гибридный электромобиль разделенный входной мощностью пример готовых узлов

Гибридный электромобиль (HEV) разделенный входной мощностью пример готовых узлов представляет полную модель HEV с двигателем внутреннего сгорания, передачей, батареей, двигателем, генератором и сопоставленными алгоритмами управления трансмиссии. Используйте HEV разделенный входной мощностью пример готовых узлов в Программное-аппаратном тестировании, сравнительном анализе, и управляйте оптимизацией параметров управления разделенного степенью гибрида как Toyota^® Prius^®. Чтобы создать и открыть рабочую копию HEV разделенный входной мощностью проект примера готовых узлов, войти

autoblkHevIpsStart

По умолчанию HEV разделенный входной мощностью пример готовых узлов сконфигурирован с:

Металлический никелем гидрид (NiMH) блок батарей
Сопоставленные электродвигатели
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 варианты модели, пример готовых узлов использует различные подсистемы.

Элемент примера готовых узлов	Описание	Варианты
Анализируйте степень и энергию	Дважды кликните 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
Блок Drive Cycle Source — FTP75 (2 474 секунды)	Генерирует стандартную или заданную пользователями скорость цикла диска по сравнению с профилем времени. Блок выход является выбранным или заданным транспортным средством продольная скорость.
`Environment` подсистема	Создает переменные окружения, включая дорожный класс, скорость ветра, и атмосферную температуру и давление.
`Longitudinal Driver` подсистема	Использует вариант Longitudinal Driver или Open Loop, чтобы сгенерировать нормированное ускорение и тормозящие команды. Вариант Longitudinal Driver реализует модель драйвера, которая использует цель транспортного средства и ссылочные скорости. Вариант Open Loop позволяет вам конфигурировать ускорение, замедление, механизм и команды муфты с постоянными или основанными на сигнале входными параметрами.	✓
`Controllers` подсистема	Реализует управляющий модуль трансмиссии (PCM), содержащий разделенный входной мощностью гибридный управляющий модуль (HCM) и модуль управления двигателем (ECM).	✓
`Passenger Car` подсистема	Реализует гибридный легковой автомобиль, который содержит ходовую часть, электрический объект и подсистемы двигателей.	✓
`Visualization` подсистема	Производительность уровня транспортного средства 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

Дважды кликните 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 КПД объекта ходовой части, включая гистограмму механизма времени потрачены в различных КПД завода по производству двигателей.
Регистрация данных так, чтобы можно было использовать Инспектора Данных моделирования, чтобы анализировать КПД трансмиссии и энергетические сигналы передачи.

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

Управляйте источником цикла

Drive Cycle Source блок генерирует целевую скорость транспортного средства 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

Longitudinal Driver подсистема 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 усилений feedforward, которые являются функцией скорости транспортного средства.
		`Predictive`	Оптимальный предварительный просмотр одно точки (предусматривает) управление.
		`Scalar`	Управление пропорциональным интегралом (PI) с отслеживанием завершения и усилений feedforward.
	Фильтр lowpass (LPF)	`LPF`	Используйте LPF при целевой ошибке скорости для более сглаженного управления.
	Фильтр lowpass (LPF)	`pass`	Не используйте фильтр при ошибке скорости.
	Сдвиг	`Basic`	Модели графика Stateflow^®, противоположные, нейтральные, и планирование переключения передач диска.
		`External`	Введите механизм, состояние транспортного средства, и скоростная обратная связь генерирует ускорение и тормозящие команды, чтобы отследить вперед и инвертировать движение транспортного средства.
		`None`	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.

Чтобы бездействовать механизм в начале цикла диска и симулировать свет катализатора - прочь прежде, чем переместить транспортное средство с командой педали, используйте вариант Longitudinal Driver. Продольная подсистема Драйвера включает профиль сигнала замка зажигания, IgSw. Диспетчер механизма использует сигнал замка зажигания запустить и двигатель и свет катализатора - от таймера.

Свет катализатора - от таймера заменяет управление функцией остановки механизма запускается остановка (ESS), в то время как свет катализатора - от таймера подсчитывает. Во время симуляции, после IgSw время вниз-ребра достигает света катализатора - от времени CatLightOffTime, нормальные резюме операции ESS. Если нет никакой команды крутящего момента, прежде чем симуляция достигнет EngStopTime, ESS закрывает механизм.

Управлять ESS и светом катализатора - прочь:

В Продольной Подсистеме модели Драйвера, набор профиль замка зажигания IgSw к 'on'.
В рабочей области моделей контроллеров механизма, установленной эти калибровочные параметры:
- EngStopStartEnable — Включает ESS. Чтобы отключить ESS, установите значение ко лжи.
- CatLightOffTime — Время простоя Engine от механизма запускается к свету катализатора - прочь.
- EngStopTime — Время выполнения механизма ESS после сокращения запроса крутящего момента модели драйвера.

Контроллеры

Controller подсистема имеет PCM, содержащий разделенный входной мощностью HCM и ECM. У контроллера есть эти варианты.

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

HCM разделения входной мощности реализует динамический контрольный контроллер, который определяет крутящий момент механизма, крутящий момент генератора, моторный крутящий момент и команды тормозного давления. А именно, разделенный входной мощностью HCM:

Преобразует сигнал педали акселератора драйвера в запрос крутящего момента колеса. Алгоритм использует оптимальный крутящий момент механизма и максимальные моторные кривые крутящего момента, чтобы вычислить общий крутящий момент трансмиссии в колесах.
Преобразует 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 транспортного средства.
Реализует виртуальную систему управления батареи. Алгоритм выводит динамический выброс и пределы степени заряда как функции батареи SOC.

Определяет рабочий режим транспортного средства через ряд правил и логику решения, реализованную в Stateflow. Рабочие режимы являются функциями скорости колеса и требуемого крутящего момента колеса. Алгоритм использует запрос степени колеса, педаль акселератора, батарея SOC и правила скорости транспортного средства перейти между режимами HEV и электромобилем (EV).

Режим	Описание
EV	Тяговый мотор обеспечивает запрос крутящего момента колеса.
HEV – Заряжайте поддержку (малая мощность)	Engine обеспечивает запрос крутящего момента колеса. Закрутите смешивающиеся переходы алгоритма производство крутящего момента с двигателя EV на механизм HEV. Алгоритм позволяет двигателю сползать вниз крутящий момент в то время как подъемы крутящего момента механизма. Если смешивание завершено, двигатель может начать выдерживать заряд (отрицательный крутящий момент) в случае необходимости. На основе целевой батареи SOC и доступная кинетическая энергия, режим HEV решает, что заряд выдерживает уровень мощности. Режим включает степень дополнительной платы в команду мощности двигателя. Чтобы обеспечить желаемую степень заряда, тяговый мотор действует как генератор. В зависимости от мгновенных скоростей механизма и двигателя, генератор может расходовать энергию при регулировании скорости вращения двигателя. В этом случае двигатель обеспечивает степень поддержки дополнительной платы.
HEV – Заряжайте истощение (большая мощность)	Engine обеспечивает запрос степени колеса до своего максимального выхода. Если запрос крутящего момента колеса больше крутящего момента механизма выход в колесах, тяговый мотор обеспечивает остаток от запроса крутящего момента колеса.
Стационарный	В то время как транспортное средство в покое, механизм и генератор могут обеспечить дополнительную зарядку, если батарея SOC ниже минимального значения SOC.

Управляет двигателем, генератором и механизмом через ряд правил и логику решения, реализованную в Stateflow.

Управление	Описание
Механизм	Логика решения определяет режимы работы механизма (прочь, запустите, запуск). В режиме выполнения механизма интерполяционные таблицы определяют крутящий момент механизма и скорость вращения двигателя, которая оптимизирует специфичный для пропуска расход топлива (BSFC) для данного запроса мощности двигателя. ECM использует оптимальную команду крутящего момента механизма. Управление генератором использует оптимальную команду скорости вращения двигателя.
Генератор	Как определено HCM, генератор или запускает двигатель или регулирует скорость вращения двигателя. Чтобы отрегулировать скорость вращения двигателя, генератор использует ПИ-контроллер. Основанный на правилах алгоритм управления электропитанием вычисляет крутящий момент генератора, который не превышает динамические пределы степени.
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, запуск).
В режиме выполнения механизма интерполяционные таблицы определяют крутящий момент механизма и скорость вращения двигателя, которая оптимизирует специфичный для пропуска расход топлива (BSFC) для данного запроса мощности двигателя. ECM использует оптимальную команду крутящего момента механизма. Управление генератором использует оптимальную команду скорости вращения двигателя.

Генератор

Как определено HCM, генератор или запускает двигатель или регулирует скорость вращения двигателя. Чтобы отрегулировать скорость вращения двигателя, генератор использует ПИ-контроллер.
Основанный на правилах алгоритм управления электропитанием вычисляет крутящий момент генератора, который не превышает динамические пределы степени.

Двигатель

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

Легковой автомобиль

Реализовывать легковой автомобиль, Passenger Car подсистема 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 податливость	`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`
Коробка передач	`Ideal Fixed Gear Transmission`	Сконфигурируйте КПД коробки передач с постоянной или 3D интерполяционной таблицей (по умолчанию).
Транспортное средство	`Vehicle Body 3 DOF Longitudinal`	Сконфигурированный для 3 степеней свободы
Колеса и тормоза	`Longitudinal Wheel - Front 1`	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.
Колеса и тормоза	`Longitudinal Wheel - Rear 1`

Электрическая подсистема объекта	Вариант	Описание
Батарея и конвертер DC-DC	`BattHevIps`	Сконфигурированный с батареей NiMH
Генератор	`GenMapped` (значение по умолчанию)	Сопоставленный генератор с неявным контроллером
Генератор	`GenDynamic`	Внутренний постоянный магнит синхронный двигатель (PMSM) с контроллером
Двигатель	`MotMapped` (значение по умолчанию)	Сопоставленный двигатель с неявным контроллером
Двигатель	`MotDynamic`	Внутренний постоянный магнит синхронный двигатель (PMSM) с контроллером

Подсистемы двигателей	Вариант		Описание
Механизм	`SiMappedEngine` (значение по умолчанию)		Сопоставленный двигатель с искровым зажиганием

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.

[2] Burress, T. A. и др., Оценка 2 010 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive System. Технический отчет ORNL/TM-2010/253. Американское Министерство энергетики, Окриджская национальная лаборатория, март 2011.

[3] Rask, E., Duoba, M., Лошс-Буш, H. и Bocci, D., Модельный год 2010 (Генерал 3) Toyota Prius Level 1 Testing Report. Технический отчет ANL/ES/RP-67317. Американское Министерство энергетики, Национальная лаборатория Аргонна, сентябрь 2010.

Документация