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TESIS DYNAware-车辆动力学及动力系统实时仿真模型

        德国TESIS企业是专门从事车辆仿真研究工作的高科技企业,长期以来一直为Audi、BMW等整车厂商提供车辆开发所需的仿真模型及工具。TESIS模型既可以进行离线的仿真,也支撑硬件在回路(HIL)仿真的环境下实时运行。TESIS模型可以为各种车辆,例如轿车、卡车、拖车、 农用机械、F1 方程式赛车,以及各种内燃机系统以及混合动力系统仿真提供精确、实用和便利的模型。TESIS模型主要应用于车辆及其动力单元的控制算法开发和测试、在线诊断 (OBD)、控制器和部件的硬件在回路测试,以及与试验车辆的联合测试。

 

TESIS DYNAware产品组成
•  en-DYNA:内燃机实时仿真模型。主要应用于发动机性能分析,发动机控制单元测试的硬件在回路仿真,控制算法的开发与测试。
•  ve-DYNA:车辆动力学实时仿真模型。主要应用于车辆动力学分析,车辆管理单元控制算法开发与测试,模型可供实时和离线研究使用
•  Realtime Brake Hydraulics Library:液压制动系统的实时仿真模型

 

      

TESIS DYNAware产品特点
•  半物理模型:综合物理建模和MAP图建模两种方法搭建,既仿真实际车辆,又兼顾了模型运行速度的要求,适应了电控系统开发的需求
•  全参数化模型:模块和参数完全独立,用户可以通过修改参数,方便的将同一模型配置为不同参数的发动机或者车辆
•  基于MATLAB/Simulink环境:方便扩展和修改,用户可以对模型进行修改和整合已有模型
•  丰富的外部接口:方便集成第三方App,如(C,ADAMS)
•  支撑多种硬件平台:ETAS、dSPACE、National Instruments、ADI、Opal-RT、The MathWorks xPC

 

模型先容

1. en-DYNA模型
        enDYNA主要对发动机的气路、油路、排气系统、燃烧扭矩计算、冷却系统及电器系统进行建模,还包括传动系统、驾驶员、控制单元模型。enDYNA主要应用于发动机ECU功能开发和测试、OBD、电动汽车/混合动力汽车驱动性能和燃料/能量消耗仿真、HIL平台上的控制器和部件测试,以及试验室车辆的综合测试等领域。
 
 
    enDYNA三个产品系列:
•   enDYNA Basic Package:基于物理公式和实验数据的发动机平均值模型。      
           ?  自然进气火花点火式发动机 (SI)
           ?  涡轮增压火花点火式发动机(SITC)
           ?  涡轮增压火花点火式发动机,并伴随燃油直接喷射 (FDITC)
•   enDYNA Themos Package:基于气体动力学和燃烧过程的发动机热力学模型,可以覆盖到较新的发动机技术,如多次喷射、可变涡流和滚流、可变进气歧管、两级涡轮增压、电辅助涡轮、VTG、EGR、VVT、VVL、DPF、SCR。
           ?  增压点燃式发动机(Themos FDITC),进气道喷射/燃油直喷  
           ?  增压共轨式柴油机(Themos CRTD) 
•   enDYNA Add-ons:  
           ?   高级冷却系统附加包:包含多回路、节温器、散热器、热交换器、冷却水泵;
           ?  高级排放系统附加包:包含催化剂、二次空气喷射、UEGO、NOx捕集器和传感器;
           ?  混合动力工具箱:包含机械传动系统模块、电池、电机、DC/DC、超级电容、HCU模板。
 
2. ve-DYNA模型
        veDYNA针对于车辆动力学仿真提供了人、车、路、环境闭环实时仿真环境。按照多体系统,所建立的车辆模型包含的部件有底盘、车轴、转向、制动、传动系、发动机、变速箱和车轮。驾驶员模型根据实际驾驶员的驾驶习惯可配置不同驾驶水平的驾驶员,满足对驾驶员行为习惯以及整车操稳的研究;高级道路可任意设置,生成用于测试的3D道路模型;环境模型配置出与真实的交通场景,用于研究主动安全以及驾驶员辅助系统。
 
 

        veDYNA包括以下产品系列:

•  车辆模型基本包
    ♦  车辆多体动力学模型
    ♦  三维道路模型
    ♦  操纵方式和驾驶员模型  
    ♦  液压制动实时模型
    ♦  三维动画显示
•  卡车仿真附加包
        包含第二级和第三级可转向后轴、8×4驱动、双排轮胎、移动座舱和发动机;包括第二级和第三级可转向后轴、8x4驱动、双排轮胎、移动座舱和发动机、扭转柔性车架 ;
•  拖车仿真附加包
        包含一、二、三轴和双排轮胎;
•  高级道路和高级驾驶员附加包
        三维道路和驾驶员的详细建模;
•  交通环境仿真附加包
         可配置同道车和障碍物及测试场景;
•  混合动力工具箱
        包含机械传动系统模块、电池、电机、DC/DC、超级电容、HCU模版;
•  悬架分析工具箱
        车轴模型自动参数化的悬架生成器;
•  自动仿真测试工具
        比较不同配置自动生成自动测试报告。
•  应用领域
    ♦  参数研究和优化:可以用于研究垂向动力学(舒适性)、纵向动力学(动力性, 制动性)、横向动力学(操纵稳定性)。
    ♦  新能源车辆功能开发和测试:可以用于电动汽车、混合动力汽车整车能源的管理、整车参数匹配和性能分析;混合动力汽车电池管理系统、扭矩自适应、发动机起停控制、再生制动、热管理的研究。
    ♦  电控单元的功能开发和测试:可以用于ABS/ESP、EBV (电子制动力分配)、ASR、ABC (主动车身控制)、离合器和换挡控制、AFL (高级前照灯)、GCC等电控单元的开发。
    ♦  悬架分析和研究:基于K&C测试建立完全自动的悬架模型,提供用于参数研究和实时测试应用的适当的车轴模型;悬架模型参数化及模型参数验证;K&C台架测试试验设计的方案;提供车轴开发过程中的计算机半自动化流程。

3. Realtime BrakeHydraulics模型

        Realtime BrakeHydraulics库提供了多种液压制动系统模型,可用于不同制动系统控制单元(如ABS、ASR、ESP)的开发和测试。模型包含在veDYNA Standard中。 主要特点: 

    ♦  只需简单的几何参数和试验数据就能快速完成模型的参数化过程;

    ♦  模块采用标准的液压符号,便于理解

 

应用&案例
•  成功案例
    ♦  BMW使用veDYNA进行主动式翻滚抑制系统的开发
    ♦  GM使用enDYNA对柴油机ECU进行硬件在环路测试
 

 
•  部分客户
    ♦  国外客户:BOSCH、DENSO、DELPHI、SIEMENS、AUDI、BMW、FORD、HONDA、VOLKSWAGAN、TOYOTA、YAMAHA、ISUZU、RENAULT、CLAAS、AVL、ELASIS、SANYO、CONTINENTAL、COSME、INFINEON、TRW、VDW、HITACHI、EADS、VALEO、ABB、ACT、LOEWE等。
    ♦  国内客户:目前TESIS DYNAware已经基本覆盖国内大部分的整车厂及其技术中心、零部件供应商以及主要的高校。主要应用于动力传动系统控制器、底盘控制系统的HIL测试、整车和发动机的离线仿真研究。
        ?  整车厂:一汽、东风、上汽、长安、广汽、吉利、重汽等。
        ?  高校:吉林大学、清华大学、同济大学、浙江大学、哈工大、重庆大学等。
        ?  零部件供应商:法士特、电装、联创、无锡油泵油嘴等。 
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