編者按：高質(zhì)量發(fā)展是新時(shí)代的硬道理，在習近平總書(shū)記“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內在要求和重要著(zhù)力點(diǎn)”的時(shí)代強音中，中汽中心迎來(lái)“新質(zhì)創(chuàng )效年”，即錨定高質(zhì)量發(fā)展方向，堅定做到創(chuàng )效促質(zhì)。那么，整車(chē)熱管理系統的控制策略開(kāi)發(fā)如何實(shí)現“新質(zhì)創(chuàng )效”呢？本期解碼“新質(zhì)熱管理”專(zhuān)題，為您解答。
平臺化整車(chē)熱系統控制策略開(kāi)發(fā)技術(shù)
隨著(zhù)新能源汽車(chē)的發(fā)展，熱系統在整車(chē)成本中的占比明顯增加，對整車(chē)高低溫能耗的影響占比最大，對新能源車(chē)的節能貢獻越來(lái)越明顯，這使得熱系統顯得越來(lái)越重要，并逐漸發(fā)展成為一個(gè)相對獨立領(lǐng)域。因整車(chē)不同的車(chē)型配置和應用場(chǎng)景，熱系統會(huì )以各種各樣的形式組成不同的熱管理架構，但熱系統控制，一直是熱系統開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵核心，同時(shí)也是整車(chē)能量管理策略開(kāi)發(fā)的重要方向之一。
汽車(chē)熱系統概念圖
目前，各家企業(yè)多將整車(chē)熱系統控制策略開(kāi)發(fā)進(jìn)行平臺化，最大限度地復用策略開(kāi)發(fā)的軟硬件資源和接口，提高開(kāi)發(fā)效率，降低開(kāi)發(fā)成本，成為了必然趨勢。
中汽中心工程院風(fēng)洞中心憑借多年整車(chē)熱管理系統的控制策略開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，建立了平臺化整車(chē)熱系統控制策略開(kāi)發(fā)能力，為整車(chē)及熱系統零部件企業(yè)提供整車(chē)熱系統的控制策略仿真開(kāi)發(fā)、控制策略快速控制原型及控制器硬件在環(huán)測試驗證等，通過(guò)平臺化的開(kāi)發(fā)方式，助力企業(yè)快速高效實(shí)現熱系統控制策略的自主開(kāi)發(fā)。
1、熱系統控制策略對標測試分析
針對不同車(chē)型和熱管理架構系統，建立熱系統控制策略解析流程，定制化制定策略解析工況。目前團隊具備了對各熱系統部件控制通信的CAN、LIN解析能力，同時(shí)可讀取原車(chē)熱系統的CAN、LIN報文并進(jìn)行解析的能力，通過(guò)整車(chē)布置全性能數據測試的傳感器，可實(shí)現對熱系統控制策略更為全面詳細的解析。
基于熱管理系統測試數據，通過(guò)數據自動(dòng)化分析工具，可快速實(shí)現競品車(chē)之間熱系統性能對比，為熱系統性能和控制策略?xún)?yōu)化提供依據和方向。同時(shí)，還可清晰梳理出熱系統的能耗情況，并羅列出各部件的詳細能耗，快速鎖定高能耗關(guān)鍵部件，方便以基于降能耗為目標的控制策略?xún)?yōu)化。
2、控制策略快速控制原型（RCP）開(kāi)發(fā)平臺
快速控制原型是一種實(shí)現控制策略快速開(kāi)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(guò)I/O接口將原型控制器與實(shí)物熱系統實(shí)現控制信號和狀態(tài)信號的交互。在沒(méi)有車(chē)載級的熱系統控制器時(shí)，采用快速控制原型的方式，可實(shí)現對控制策略的快速驗證、標定，同時(shí)可對實(shí)物熱管理系統進(jìn)行功能和性能驗證。該平臺可實(shí)現如下功能：
控制策略的快速驗證：將控制策略編譯成代碼后植入到快速控制原型中，通過(guò)控制實(shí)物熱系統所處的環(huán)境和運行參數，以及設置空調控制面板參數，來(lái)驗證控制策略的功能實(shí)現和策略執行。該開(kāi)發(fā)平臺配置了豐富的熱系統傳感器采集通道和策略執行監控界面，便于實(shí)時(shí)觀(guān)察和記錄控制策略的實(shí)際執行情況。
控制策略快速標定：控制策略可基于simulink、C、C++平臺開(kāi)發(fā)，支持反復修改、模塊化復用和封裝，對控制策略里的標定參數進(jìn)行直接修改，或可以通過(guò)標定界面對標定參數修正，實(shí)現對控制策略的反復標定。該平臺的底層驅動(dòng)進(jìn)行了模塊化封裝，形成豐富的驅動(dòng)庫，不同架構和功能的控制策略可在平臺上運行時(shí)，只需更換驅動(dòng)模塊，便可以直接運行和標定。
熱系統零部件標定：該快速控制原型平臺配置了豐富的I/O接口和驅動(dòng)模塊，采集模塊可采集壓力、溫度、濕度、CO2濃度、風(fēng)門(mén)位置等各類(lèi)熱系統狀態(tài)信號，控制信號輸出模塊支持電壓、PWM等電信號和各類(lèi)電機驅動(dòng)部件驅動(dòng)信號的輸出。通過(guò)快速控制原型平臺可實(shí)現對熱管理系統的任一信號采集零部件和執行零部件進(jìn)行標定。
熱系統及零部件性能開(kāi)發(fā)和匹配：該快速控制原型平臺搭建了靈活的實(shí)物熱系統臺架，配置多種通用的空調回路和水回路接口，可快速實(shí)現多種功能組合的熱系統構型開(kāi)發(fā)。同時(shí)該平臺安裝了豐富的熱系統傳感器和測試數據采集模塊，可對熱系統實(shí)物臺架進(jìn)行系統級和零部件級的性能測試。
風(fēng)洞中心能量管理團隊一直在致力于整車(chē)熱管理系統控制策略開(kāi)發(fā)和優(yōu)化，持續深入研究平臺化的控制策略開(kāi)發(fā)技術(shù)，幫助企業(yè)建立熱管理系統設計仿真、策略快速原型及硬件在環(huán)驗證、整車(chē)測試分析的一站式熱管理性能開(kāi)發(fā)及優(yōu)化的解決方案和能力，針對熱管理系統開(kāi)發(fā)全鏈條中對標、仿真、原型、標定、測試、分析等環(huán)節為行業(yè)提供技術(shù)服務(wù)。