項目背景

　　該項目是德國布倫瑞克工業(yè)Rashad Mustafa等人利用TISC聯(lián)合仿真工具進行的在汽車能量管理方面的前瞻性研究。利用發(fā)動機封裝和進氣格柵主動控制技術改善汽車能源利用率。

　　在討論汽車的熱管理時，兩種條件必須要考慮：

　　●縱向的汽車動力學模型

　　●動力元件的熱力學模型(發(fā)動機和濕式的雙離合自動變速器)

　　項目方案

　　縱向的汽車動力學模型結構如下圖所示：司機作為一個調節(jié)器，接收要求的速度(命令變量)，并且調節(jié)器的生成考慮了當時實際的車速(控制變量)和腳踏板的數(shù)值(作用變量)。這個作用變量傳遞到動力系統(tǒng)，轉換為力矩指令，作用到汽車上。

　　基于TISC在各模型之間進行耦合，之間的信號交互如下圖所示：

　　傳統(tǒng)的驅動系統(tǒng)被分成了司機、發(fā)動機、濕式雙離合自動變速箱，車輪、車輛和周邊模型。周邊模型包含剩下的必要模型，比如熱管理策略，電系統(tǒng)，HVAC單元和流體系統(tǒng)(油，制冷劑和空氣)。

　　通過汽車熱風洞試驗測量在發(fā)動機艙中實際存在多少溫度水平。為了實現(xiàn)這個目的，在發(fā)動機艙內安裝了8個溫度傳感器。下圖展示了在室溫為20℃時，循環(huán)中不同的溫度水平。

　　基于測量數(shù)據(jù)，識別為兩種不同的溫度區(qū)間。低溫區(qū)是接近地板的發(fā)動機艙部件部分，高溫區(qū)是發(fā)動機艙的頂層。因此，冷卻空氣模型需要計算兩個數(shù)值。發(fā)動機艙內的傳熱布置如圖所示。

　　進氣格柵的控制策略如下圖所示：

　　項目效果

　　在這個部分仿真幾種駕駛循環(huán)在該循環(huán)中，在工作中循環(huán)的使用是高負載循環(huán)和低負載循環(huán)。NEDC和BS駕駛循環(huán)代表了歐洲城市和鄉(xiāng)下駕駛。FIP-75駕駛循環(huán)的搭建就是描述美國的城市駕駛。

　　NEDC駕駛循環(huán)的仿真結果

　　BS駕駛循環(huán)仿真結果

　　FIP-75駕駛循環(huán)仿真結果

　　三種駕駛循環(huán)條件下的油耗對比：

　　項目價值

　　●基于發(fā)動機封裝和進氣格柵控制技術可以優(yōu)化汽車的熱管理系統(tǒng)。優(yōu)化結果取決于絕緣材料和格柵閥門的位置

　　●耦合的模型的關鍵是正確地表征了各等效質量之間的信號傳遞關系

　　●仿真模型是復雜的多學科模型，利用分布式仿真的方法，在保證仿真精度的同時，提高了仿真效率，縮短了仿真時間。