編者按：高質(zhì)量發(fā)展是新時(shí)代的硬道理，在習(xí)近平總書記“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn)”的時(shí)代強(qiáng)音中，中汽中心迎來“新質(zhì)創(chuàng)效年”，即錨定高質(zhì)量發(fā)展方向，堅(jiān)定做到創(chuàng)效促質(zhì)。那么，整車熱管理系統(tǒng)的控制策略開發(fā)如何實(shí)現(xiàn)“新質(zhì)創(chuàng)效”呢？本期解碼“新質(zhì)熱管理”專題，為您解答。
平臺(tái)化整車熱系統(tǒng)控制策略開發(fā)技術(shù)
隨著新能源汽車的發(fā)展，熱系統(tǒng)在整車成本中的占比明顯增加，對(duì)整車高低溫能耗的影響占比最大，對(duì)新能源車的節(jié)能貢獻(xiàn)越來越明顯，這使得熱系統(tǒng)顯得越來越重要，并逐漸發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立領(lǐng)域。因整車不同的車型配置和應(yīng)用場(chǎng)景，熱系統(tǒng)會(huì)以各種各樣的形式組成不同的熱管理架構(gòu)，但熱系統(tǒng)控制，一直是熱系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵核心，同時(shí)也是整車能量管理策略開發(fā)的重要方向之一。
汽車熱系統(tǒng)概念圖
目前，各家企業(yè)多將整車熱系統(tǒng)控制策略開發(fā)進(jìn)行平臺(tái)化，最大限度地復(fù)用策略開發(fā)的軟硬件資源和接口，提高開發(fā)效率，降低開發(fā)成本，成為了必然趨勢(shì)。
中汽中心工程院風(fēng)洞中心憑借多年整車熱管理系統(tǒng)的控制策略開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，建立了平臺(tái)化整車熱系統(tǒng)控制策略開發(fā)能力，為整車及熱系統(tǒng)零部件企業(yè)提供整車熱系統(tǒng)的控制策略仿真開發(fā)、控制策略快速控制原型及控制器硬件在環(huán)測(cè)試驗(yàn)證等，通過平臺(tái)化的開發(fā)方式，助力企業(yè)快速高效實(shí)現(xiàn)熱系統(tǒng)控制策略的自主開發(fā)。
1、熱系統(tǒng)控制策略對(duì)標(biāo)測(cè)試分析
針對(duì)不同車型和熱管理架構(gòu)系統(tǒng)，建立熱系統(tǒng)控制策略解析流程，定制化制定策略解析工況。目前團(tuán)隊(duì)具備了對(duì)各熱系統(tǒng)部件控制通信的CAN、LIN解析能力，同時(shí)可讀取原車熱系統(tǒng)的CAN、LIN報(bào)文并進(jìn)行解析的能力，通過整車布置全性能數(shù)據(jù)測(cè)試的傳感器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱系統(tǒng)控制策略更為全面詳細(xì)的解析。
基于熱管理系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)自動(dòng)化分析工具，可快速實(shí)現(xiàn)競(jìng)品車之間熱系統(tǒng)性能對(duì)比，為熱系統(tǒng)性能和控制策略優(yōu)化提供依據(jù)和方向。同時(shí)，還可清晰梳理出熱系統(tǒng)的能耗情況，并羅列出各部件的詳細(xì)能耗，快速鎖定高能耗關(guān)鍵部件，方便以基于降能耗為目標(biāo)的控制策略優(yōu)化。
2、控制策略快速控制原型（RCP）開發(fā)平臺(tái)
快速控制原型是一種實(shí)現(xiàn)控制策略快速開發(fā)的半實(shí)物仿真技術(shù)。把控制策略編譯到原型控制器中，通過I/O接口將原型控制器與實(shí)物熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)的交互。在沒有車載級(jí)的熱系統(tǒng)控制器時(shí)，采用快速控制原型的方式，可實(shí)現(xiàn)對(duì)控制策略的快速驗(yàn)證、標(biāo)定，同時(shí)可對(duì)實(shí)物熱管理系統(tǒng)進(jìn)行功能和性能驗(yàn)證。該平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)如下功能：
控制策略的快速驗(yàn)證：將控制策略編譯成代碼后植入到快速控制原型中，通過控制實(shí)物熱系統(tǒng)所處的環(huán)境和運(yùn)行參數(shù)，以及設(shè)置空調(diào)控制面板參數(shù)，來驗(yàn)證控制策略的功能實(shí)現(xiàn)和策略執(zhí)行。該開發(fā)平臺(tái)配置了豐富的熱系統(tǒng)傳感器采集通道和策略執(zhí)行監(jiān)控界面，便于實(shí)時(shí)觀察和記錄控制策略的實(shí)際執(zhí)行情況。
控制策略快速標(biāo)定：控制策略可基于simulink、C、C++平臺(tái)開發(fā)，支持反復(fù)修改、模塊化復(fù)用和封裝，對(duì)控制策略里的標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行直接修改，或可以通過標(biāo)定界面對(duì)標(biāo)定參數(shù)修正，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制策略的反復(fù)標(biāo)定。該平臺(tái)的底層驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了模塊化封裝，形成豐富的驅(qū)動(dòng)庫，不同架構(gòu)和功能的控制策略可在平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)，只需更換驅(qū)動(dòng)模塊，便可以直接運(yùn)行和標(biāo)定。
熱系統(tǒng)零部件標(biāo)定：該快速控制原型平臺(tái)配置了豐富的I/O接口和驅(qū)動(dòng)模塊，采集模塊可采集壓力、溫度、濕度、CO2濃度、風(fēng)門位置等各類熱系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)，控制信號(hào)輸出模塊支持電壓、PWM等電信號(hào)和各類電機(jī)驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。通過快速控制原型平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱管理系統(tǒng)的任一信號(hào)采集零部件和執(zhí)行零部件進(jìn)行標(biāo)定。
熱系統(tǒng)及零部件性能開發(fā)和匹配：該快速控制原型平臺(tái)搭建了靈活的實(shí)物熱系統(tǒng)臺(tái)架，配置多種通用的空調(diào)回路和水回路接口，可快速實(shí)現(xiàn)多種功能組合的熱系統(tǒng)構(gòu)型開發(fā)。同時(shí)該平臺(tái)安裝了豐富的熱系統(tǒng)傳感器和測(cè)試數(shù)據(jù)采集模塊，可對(duì)熱系統(tǒng)實(shí)物臺(tái)架進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)和零部件級(jí)的性能測(cè)試。
風(fēng)洞中心能量管理團(tuán)隊(duì)一直在致力于整車熱管理系統(tǒng)控制策略開發(fā)和優(yōu)化，持續(xù)深入研究平臺(tái)化的控制策略開發(fā)技術(shù)，幫助企業(yè)建立熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真、策略快速原型及硬件在環(huán)驗(yàn)證、整車測(cè)試分析的一站式熱管理性能開發(fā)及優(yōu)化的解決方案和能力，針對(duì)熱管理系統(tǒng)開發(fā)全鏈條中對(duì)標(biāo)、仿真、原型、標(biāo)定、測(cè)試、分析等環(huán)節(jié)為行業(yè)提供技術(shù)服務(wù)。