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Delphi采用LMS Imagine.Lab AMESim缩短下一代柴油发动机ECU的开发时间 |
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作者： |
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与LMS Imagine.Lab工程咨询服务团队一并合作，德尔福工程师利用多领域系统仿真平台LMS Imagine.Lab AMESim作为其高效的硬件在环HIL开发仿真器，设计并测试电控单元ECU，使未来的柴油发动机具备更高的燃油效率以及更加清洁。
在整个汽车供应链中，无论汽车制造商还是发动机制造商都在致力于抓住不断扩大的柴油动力汽车市场。在欧洲销售的汽车中，有一半为柴油动力，预计在未来10年全球的需求量将增加80％－从1600万增加到2900万辆。比汽油机高40％的燃油效率，比20年前清洁60倍，柴油机正越来越受到欢迎。
面临的一个主要挑战为开发高效的硬件在环HIL平台用于整车和发动机的模拟。利用精确的HIL平台，工程师能够在物理样机制造之前进行ECU的标定和测试，并且能够进行更加全面的测试从而降低物理样机的使用。通常，软件工程师将花费数月的时间进行新型发动机和整车样机的代码升级工作。
在这个过程中存在一些缺陷：不仅花费了大量的时间，而且模型的完成依赖于最终车辆的详细设计以及可以得到的CAD模型。毫无疑问，每次ECU、发动机或整车设计的改动，都使得HIL程序员必须从头开始。
即使这样，结果也并不十分可靠，许多传统的控制系统模型并不能提供实时仿真响应，通常不能全部反应被控子系统的全部响应特点。为了确保可靠性，在最终ECU定型之前工程师仍需要进行几轮的样机测试。
结束“瓶颈”
如何排除设计中的瓶颈并加速整个过程？全球最大的汽车零部件供应商、同时也是柴油发动机喷油系统与发动机管理系统先进技术领导者，德尔福公司选择了LMS Imagine.Lab AMESim系统仿真平台：面向多领域系统，能够进行机电液一体化系统的仿真，包括液压、气动、燃烧和传热。
德尔福选择LMS Imagine.Lab AMESim的原因在于德尔福的开发历程：很早以前德尔福采用AMESim进行燃油喷射系统的模拟便取得了很大的成功，并且德尔福在实践中相信LMS Imagine.Lab 的工程咨询服务能力以及经验丰富的发动机控制解决方案开发团队。
除了先进的建模仿真功能以外，AMESim的最大特点就是并不要求工程师是一个专业的程序员，便能进行建模与仿真工作。通过在图形界面中选择不同应用库中预先定义好的元件，并将这些元件进行连接就可以建立起系统的仿真模型。基于这些连接的元件，AMESim能够自动生成基于物理特征的系统模型。因此，如此快捷的、并且在设计开发过程的早期建立起精确的HIL模型，工程师有更多的时间用于解决问题、优化设计，这意味着开发的后期将降低物理样机实验。
LMS Imagine.Lab AMESim最大的优势之一是工程师自己能够从应用库中选择预定义零部件，并将他们连接起来，创建系统仿真模型。
在短时间内建立精确模型
德尔福决定在LMS Imagine.Lab AMESim平台上对发动机和整车系统进行建模。为了缩短开发时间，德尔福找到LMS Imagine.Lab 的工程咨询部门帮助建立用于HIL的模型，完整的模型包括：柴油发动机、喷油系统、热系统和传动系统。在同一个模型中考虑了所有的参数，用于ECU功能测试、标定控制代码。
基于LMS Imagine.Lab AMESim IFP－Engine库建立起来的发动机模型包含了一个平均发动机模型、完整的气路（进排气、涡轮增压、EGR循环）。德尔福工程师可以模拟各循环工况下发动机的性能。在可控计算量前提下，他们得到了准确的发动机性能结果，省去了多日的等待时间。工程师同样可以采用LMS Imagine.Lab AMESim提供的高频发动机模型用于燃烧室的分析（换热、进排气阀门、连杆等）。燃油喷射系统模型包括高压油泵、管路容腔、压力阀，通过热库对发动机进行热分析，通过IPF－Drive库模型传动链，包括飞轮、摩擦扭矩、离合器、齿轮箱、制动系统以及其它附件。
LMS Imagine.Lab 工程咨询队伍与德尔福紧密合作，完成了整个发动机控制HIL模型的开发，第一个车辆仿真面向OPAL平台。德尔福表示，LMS Imagine.Lab AMESim模型能够满足他们的全部需求，包括性能、灵活性以及实时性。
未来工作展望
在HIL中引入更细致的物理模型，德尔福在建模仿真过程中节约了大量时间，对比以前的方法提高了精度，进行更多的仿真研究特定系统的性能，提高产品质量和可靠性。此外，由LMS Imagine.Lab 工程咨询队伍建立的模型和仿真流程，可以用于德尔福将来ECU和HIL项目的开发。
从长期角度看，LMS Imagine.Lab AMESim模块化的发动机和整车建模方式，使德尔福在发动机控制系统新技术开发时实现无缝衔接，从而降低成本，减少发动机和整车模型维护和升级的等待时间。新的开发流程确保德尔福能够满足客户的预期要求，提供可靠的ECU控制策略，德尔福能够满足整车制造商越来越严格的要求：安全、可靠、成本控制。
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(8/27/2012) |
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| LMS仿真与试验解决方案联系方式：
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| 网址： |
http://www.siemens.com.cn/plm/lms
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电话：86--4000920665 |
| 地址： |
中国·北京·北京市朝阳区望京中环南路7号西门子大厦9层 邮编100101 |
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