成就客户
长城汽车借助Simcenter Amesim实现自动空调虚拟标定
故事摘要
业务诉求
新能源汽车电动化、智能化的发展,自动空调系统的控制逻辑的复杂程度急剧增加,而传统的空调系统控制策略标定方法基于大量的实车测试无法满足长城汽车对车型开发的周期、研发成本、车辆性能的要求,需要寻找新的方法能将标定工作前移,缩短自动空调系统的控制策略开发周期。
解决方案
长城汽车采用了 SimcenterTMAmesimTM software 建立空调系统及乘员舱的系统物理模型,基于试验数据完成了空调压缩机、冷凝器等关键零部件的标定,进一步完成了空调系统及乘员舱模型的系统标定,利用Simcenter Amesim和Simulink的联合仿真标定自动空调的控制策略。
实施效果:
长城汽车基于Simcenter Amesim和Simlink的联合仿真模型,标定了不同工况下的压缩机转速、EXV开度、鼓风机风量、风扇转速、内外循环比例相应的控制参数,上述虚拟标定流程大幅减少了后期的实车标定,缩短了控制策略标定的开发周期。
企业背景介绍
长城汽车先后在日本、美国、德国、印度、奥地利和韩国设立海外研发中心,构建以中国总部为核心,涵盖欧洲、亚洲、北美的全球化研发布局,长城汽车现有的“柠檬”、“坦克”、“咖啡智能”三大技术品牌,是涵盖汽车研发、设计、生产以及汽车生活的全产业链价值创新技术体系。
企业亟待解决的业务问题
自动空调系统实现乘员舱的降温、采暖、除霜除雾,以及新能源车新增加的热泵功能,每一项功能都涉及到控制参数在最大能力的标定,稳态工况的标定,动态工况的标定,还需考虑在环境仓及不同环境下的影响,更进一步的考虑控制策略中所涉及的众多执行部件,如压缩机、鼓风机、风扇、各模式风门、内外循环风门,因此,从不同维度上可以看出,自动空调系统控制策略的标定都是庞大且复杂的。
企业应用实践与探索
解决方案实际应用情况与探索:
长城汽车采用了Simcenter Amesim 开展空调系统匹配分析,空调系统加注量标定,乘员舱降温/采暖分析,将空调系统物理模型和控制策略耦合用于虚拟标定。
而支撑上述工作的关键是建立准确的Simcenter Amesim系统仿真模型,压缩机、冷凝器、蒸发器、TXV/EXV 等都要实现基于实验数据的标定,最终的系统集成模型也要根据台架或整车试验完成标定验证,进一步的分析优化才是能真正指导实际车型开发,压缩空调系统开发周期。
长城汽车采用Simcenter Amesim建立和标定空调系统及乘员舱详细物理模型,实现和Simulink闭环仿真用于空调控制策略虚拟标定,将整个标定工作前移,摆脱季节对标定工作的影响,在虚拟平台上将空调系统的标定效率提升40%。
Simcenter Amesim 能够建立准确的动态空调系统及乘员舱物理模型,用于空调系统虚拟标定的准确被控对象模型。
吴磊 空调系统仿真工程师
长城汽车研发分公司
下一阶段,长城汽车将尝试把空调系统模型和整车动力性经济性模型耦合用于整车能耗分析与优化。