近日里卡多中國團隊在國內某虛擬標定項目中取得重大進展,成功在混動車輛虛擬環(huán)境中實現了發(fā)動機和HCU聯合虛擬標定的油耗、SOC偏差3%以內。加上之前已經在多個國內項目中實現的發(fā)動機系統全脈譜95%的工作點達到95%以上精度,里卡多已率先在國內全面打通虛擬標定流程,典型工作包相對傳統標定可縮短>50%的周期,其中包括發(fā)動機基礎標定、整車及排放標定、變速箱標定、混動系統標定等,為中國市場的車輛數字化開發(fā)推進邁出了關鍵堅實的一大步。

動力總成標定測試是車輛開發(fā)的重要一環(huán),為應對國六及混合動力復雜性要求,需要耗費大量的人力及設備資源進行臺架及整車的開發(fā)和驗證,增加了項目成本和周期,這與市場要求車型快速上市及企業(yè)降本增效的需求相矛盾的,仿真和虛擬標定技術是解決該矛盾的關鍵技術。

虛擬標定技術是把真實世界的物理部件/工作環(huán)境進行數字虛擬化,開發(fā)一系列能夠表征真實工作部件物理特征的數字孿生模型,并在里卡多仿真平臺環(huán)境中進行集成,使標定工程師可以結合高效的標定工具在該虛擬環(huán)境中進行標定開發(fā)工作。常見的虛擬環(huán)境有HiL(Hardware-In-Loop)和SiL(Software-In-Loop),里卡多開發(fā)的數字模型均可支持,應用在整車及動力總成的標定工作中。

虛擬標定可應用到不同的動力總成部件及整車系統開發(fā)

虛擬標定數字模型的精度及模型運行能力是順利應用的前提條件。在動力總成建模中,發(fā)動機作為一個復雜的物理部件,其數字模型的物理表征能力、精度水平及在不同環(huán)境中的運行能力通常是瓶頸,又是汽柴油動力車輛、混動車輛實現虛擬標定的最為關鍵不可避免的環(huán)節(jié)。里卡多開發(fā)了專用工具WAVE/WAVE-RT,使用物理表征加QPM求解方式建立的WAVE-RT燃燒預測模型,成功克服了其它模型物理表征能力差、精度低、實時運行能力差的問題,使發(fā)動機模型達到扭矩/進氣/油耗等都均達到5%精度范圍,覆蓋度達發(fā)動機運行工況區(qū)間的95%。

WAVE-RT實時模型的進排氣壓力波表征也達到極高的精度,而進排氣壓力波仿真是進氣系統診斷、EGR等標定的前提條件。

為了適應客戶未來先進功能的應用,WAVE-RT發(fā)動機模型按照各缸獨立燃燒計算的方式開發(fā),可適應如CDA、爆震檢測、失火等相關功能。

國六B車輛排放測試和OBD一直是標定開發(fā)中工作量最大的一部分,里卡多對此痛點重點開發(fā)了發(fā)動機的原排和后處理虛擬模型,可以實現在瞬態(tài)工況極高的精度預測,尾排累計排放可以實現10%的累計偏差。

CONOX

對于混動車輛,能量管理對于油耗為混動標定重中之中,基于里卡多VSIM+WAVE-RT開發(fā)的整車動力總成仿真模型可以實現油耗、SOC偏差同時在3%以內。

在整個WLTC測試過程中,發(fā)動機的工作參數和實測數據保持很高的精度跟隨,實現了EMS和HCU之間的聯合標定。

WAVE-RT扭矩與實際扭矩對比WAVE-RT進氣量與實際進氣量對比

使用虛擬標定技術可以實現典型工作包節(jié)約50%的時間周期,技術上粗略統計,虛擬標定對發(fā)動機及整車整體開發(fā)周期可以實現>35%的時間壓縮,也為項目開發(fā)節(jié)約了大量的成本。以下為典型VVT標定,排放標定在發(fā)動機虛擬標定的應用收益統計:

VVT標定虛擬標定應用收益統計

排放開發(fā)虛擬標定應用收益統計

里卡多在國內全面打通虛擬標定流程為本土企業(yè)虛擬標定能力提升帶來很大便利,為中國市場的車輛數字化開發(fā)帶來推動力,里卡多愿以開放合作的方式協助整車和動力總成企業(yè)盡快在數字化領域趕超國際水平。