雷诺采用西门子仿真软件 优化AMT设计流程

来源:盖世汽车

发表于: 2018.11.03
   
雷诺采用西门子仿真软件 优化AMT设计流程

盖世汽车讯 据外媒报道,雷诺一直在采用西门子PLM的Simcenter Amesim仿真软件,旨在优化其变速箱设计流程并规避后期设计的各类问题。

目前,许多消费者都希望新款车型能够提供机械式自动变速箱(automated manual transmission,AMT),该类设备结合了燃油效率、性能、手动系统及自动系统的便利性。

配套软件的研发及校准成为该类设备的最大瓶颈,因为这需要采用试错法(trial-and-error),进行大量的测试,周期较长。若在硬件样品未制作完毕,则无法开展该类测试。

此外,机械及电子设计一旦接近完工阶段,就无法再通过大幅改动来提升设备性能。在临近设计阶段,则需要排查大量的问题,而非对变速箱控制单元的策略进行细化。

雷诺采用西门子仿真软件 优化AMT设计流程

为赶上车型的发布时间,设计团队的时间很紧,通常只能给出一个大致的设计方案,很少有能完全符合应用要求,更遑论同时兼顾机械性能、电子元件及软件性能。

作为业内先锋,雷诺简化了AMT的研发流程,其采用了基于仿真的方式。具体来说,该公司采用了Simcenter Amesim软件、1D仿真方案,可预测复杂多域系统的性能及功能,而该系统则采用了单一、统一的物理(实体,physics-based)建模。

在整个设计流程中,建模的创建将随着设计流程的推进及系统要求逐步细化、明确。雷诺经常使用这类方式来研发新的致动器,并将该设备用于当前款AMT中,重新定义当前的TCU控制策略,并评估AMT的整体性能。

雷诺采用西门子仿真软件 优化AMT设计流程
雷诺采用西门子仿真软件 优化AMT设计流程

首先,雷诺工程师会先创建一个简化的建模,来定义动力总成的整体约束条件及主要机械部件的尺寸,通常会涉及液压装置、发电机及齿轮传动装置。然后,将设计图纸中的参数及工程设计规格中的技术数据新增到建模中,构建整体性能曲线、定义基本的控制指令、确定整套机电一体化系统的整体响应速度。

在这类概念设计阶段,工程师们将探索各类替代性机电一体化系统的功能配置,包括致动器设计,从而提供顺畅的换档,直至获得最佳的动力总成性能。

基于上述仿真成果,工程师将采用该建模研发控制算法,并将其作为实现Simcenter Amesim与事实软件研发及一体化平台协同仿真的基础,从而研发第一级TCU逻辑软件。

Simcenter Amesim还能被用于该软件在环(software-in-the-loop,SiL)方法所涉及的仿真动力总成系统硬件,重要的是,可提供虚拟发动机及变速箱作为替代件,因为实体硬件设备尚在研发中。

雷诺采用西门子仿真软件 优化AMT设计流程

最后,采用硬件在环的方式,验证并校准TCU软件性能,实时测试该系统建模。在测试台,TCU及控制代码将内置到电子发送信号中,旨在操控AMT致动器的实体样品,后者则基于Simcenter Amesim生成的仿真载荷及传感器信号来打造,该类数据可用于其它动力总成系统。

通过这类方式,工程师可精准调节TCU软件,从而实现最优的动力总成性能,基于燃油效率、动态响应及其他操作因素来调节。(本文图片选自enginetechnologyinternational.com)

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