模拟程序制造技术

技术编号:19395816 阅读:14 留言:0更新日期:2018-11-10 04:39
为了针对每一结构体以建模的方式计算热或振动,以往的每一部件的模型分割未必是一一对应的,存在模型分割较为困难这一问题。为了解决上述问题,本发明专利技术的模拟程序具备:第1模型,其计算第1车辆特性参数;第2模型,其计算不伴随能量的转换且传递该能量的第2车辆特性参数;以及接口模型,其进行所述第1车辆特性参数与所述第2车辆特性参数的转换计算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模拟程序
本专利技术涉及一种模拟程序,尤其涉及一种车辆统合模拟器的程序。
技术介绍
车辆系统是由大量部件的组合构成的复杂系统。近年来,车辆所要求的功能在低油耗化、安全性能的强化等方面日益提升且复杂化。而且,市场需求每年都在发生变化,因此需要缩短开发时间来尽快应对客户需求。作为用以实现上述课题的一种方法,车辆统合模拟器的利用在不断发展。车辆统合模拟器以能够使用计算机等进行模拟的方式将车辆整体的行为数式化或程序化,其目的在于在不依靠实车的情况下通过计算来估算车辆的性能。后面,将数式、程序称为“模型”,此外,将形成能够使用模型来进行模拟的状态这一操作称为“建模”。以往是通过试制车辆来进行性能评价,而若使用车辆统合模拟器,则可以在计算机上进行性能评价。因此,能够评价比试制更多的设计方案,所以能够选择与客户需求更相称的设计。此外,除了不依靠试制则无法评价的部分以外可以削减试制费用,因此预见开发成本会降低。进而,通常而言,模拟器在评价上耗费的时间比试制短,因此能够期待开发时间的减少。车辆模拟器通常是使用Simulink(注册商标)等控制系统CAD来加以实现。控制系统CAD通过块的组合来构建整体系统。块是指根据输入及内部状态来计算输出的一套模型。块的大小(后面记载为“粒度”)可以自由设定,但通常而言,大多是将构成车辆的一个部件作为一个块。若针对每一部件来制作块,则在实际更换部件时,车辆统合模拟器只须更换对应部分的块便能够应对,从而减少变更所耗费的工时。此外,通过针对各部件中的每一方来制作块,各部件制造商可以同时进行多个块的制作,因此有模型开发时间缩短这一优点。现有技术文献非专利文献非专利文献1:森本、真田,节能马达的原理和设计方法(省エネモータの原理と設計法),科学信息出版株式会社(2013.7)非专利文献2:兼松和其他8人,马达的考虑了源于磁铁配置的磁通分布的无负荷时的IPMSM的径向力控制(モータの磁石配置による磁束分布を考慮した無負荷時におけるIPMSMのラジアル力制御),电气学会汽车研究会资料VT-12,电气学会(2012.3)非专利文献3:福江,风机气冷电子设备的简易高精度热设计方法(ファン空冷電子機器の簡易高精度熱設計手法),日本机械学会热工学部门简报No.72(2014.4)
技术实现思路
专利技术要解决的问题以往,车辆统合模拟器是用于油耗评价、行驶性能评价等用途,而近年来要求进一步缩短开发时间,从而有希望在热或振动等的评价当中也使用车辆统合模拟器的要求。期待通过模拟来计算行驶中的热或振动等并使用该结果而在结构改善中发挥作用。通常,热或振动是通过称为刚性矩阵的矩阵来建模。刚性矩阵表现的是表示热或振动的物理量彼此的关系。刚性矩阵由刚体形状决定,因此针对呈一体的每一刚体来进行建模。在电动汽车的情况下,有些马达是直接紧固在变速箱上的构成,在该情况下,在热、振动评价中会将马达和变速箱归拢而构成一个块。以往的车辆统合模型虽然将马达和变速箱设为不同块,但在考虑了热、振动时,模型粒度与以往不一样。针对热、振动而将马达和变速箱像以往那样设为不同块来建模也不是不可能,但在该情况下,需要对马达与变速箱之间相互的影响进行建模而得的新的相互影响计算块。通常,供给马达的制造商和供给变速箱的制造商是不一样的,而跨及两者的信息是制作相互影响计算块所需要的,因此,由哪一制造商分担变得不明确。解决问题的技术手段为了解决上述问题,本专利技术的模拟程序具备:第1模型,其计算第1车辆特性参数;第2模型,其计算不伴随能量的转换且传递该能量的第2车辆特性参数;以及接口模型,其进行所述第1车辆特性参数与所述第2车辆特性参数的转换计算。专利技术的效果通过本专利技术,能将模拟计算中的计算功能的部分与依赖于形状的部分加以分离。通常,功能与形状不会一一对应,模型分割较为困难,而通过本专利技术,能在功能与形状不相矛盾的情况下进行建模。附图说明图1表示本实施方式的着眼于振动的车辆统合模拟器的一实施例。图2表示本实施方式的着眼于热的车辆统合模拟器的一实施例。图3表示同时处理热和振动的马达接口的一实施例。图4表示变速箱/振动接口302的一实施例。图5表示本实施方式的模拟程序的基本构成。图6表示使接口内包在第1模型中的实施例。图7表示使接口内包在第2模型中的实施例。具体实施方式本专利技术的车辆统合模拟器尤其适于对热损耗、振动(包括噪声、噪音)等对于车辆而言非主作用的物理量进行评价的情况。作为应用例,设想如下用途:利用车辆统合模拟器来模拟实际的行驶条件,通过模拟求出此时的行为并反映到各部件的设计规格上,在试制之前抽出未达到规格的内容。在本专利技术中,通过具备计算第1车辆特性参数的第1模型、计算不伴随能量的转换且传递该能量的第2车辆特性参数的第2模型、以及进行所述第1车辆特性参数与所述第2车辆特性参数的转换计算的接口模型,能将模拟计算中的计算功能的部分与依赖于形状的部分加以分离。通常,功能与形状不会一一对应,模型分割较为困难,而通过上述形态,能在功能与形状不相矛盾的情况下进行建模。进而,在本专利技术中,所述第1车辆特性参数由车辆驱动力相关的物理量即电流、电压、扭矩、转速构成,所述第2车辆特性参数为损耗相关的物理量即热流、温度、激振力、位移速度,由此,能将作为对车辆的要求功能的驱动力与作为非要求功能的损耗加以分离。由此,能够实现如下的灵活应对:在希望只评价损耗的情况下,对第1模型使用简易的模型,此外,在希望只评价驱动力的情况下,对第2模型使用简易的模型,从而削减计算所耗费的时间。进而,在本专利技术中,所述第1模型针对进行能量的运算的每一部件要素进行分割,所述第2模型针对每一机械性结合进行分割,由此,能将模型小分割为各单体模型,通过它们的组合,可以实现整体模拟器。通过如此进行分割,模型的独立性提高,因此,即便在模型变更时,也可以通过更换模型来应对,对于减少开发工时较为有效。进而,在本专利技术中,所述模拟程序具有被分类为所述第2模型的振动模型及热模型,因此,可以利用车辆统合模拟器来评价热或振动。进而,在本专利技术中,所述接口具有激振力/位移速度运算单元和振动能量运算单元,所述激振力/位移速度运算单元根据所述第1模型的输出信息来构建对模拟振动的振动模型的输出,所述振动能量运算单元根据振动状态来运算振动能量的从获得自所述第1模型的损耗信息减去所述振动能量来获得热流,由此,能够考虑驱动所使用的能量、振动能量以及热能的整体的保存关系,具有解析精度提高这一优点。进而,在本专利技术中,所述模拟程序具有模拟逆变器的行为的逆变器设备模型以及模拟马达的行为的马达设备模型作为所述第1模型,所述接口模型输入在所述马达设备模型内以设定值的形式具有的马达的极数、槽数、偏斜状态、绕组方式,以及在逆变器设备模型内以设定值的形式具有的调制方式、调制率中的某一信息,由此,在使用马达的系统的形状无大幅变化的情况下,有时可以通过第1模型的参数再设定来进行应对而无须进行第2模型的变更。因而,能够削减伴随变更而来的开发工时。进而,在本专利技术中,与变速箱的设备模型连接的接口模型由弹簧、质量、粘性阻力、齿隙中的某一方构成,因此,能够容易地运用控制系统CAD所具有的机械系统库,从而谋求开发工时的减少。进而,在本专利技术中,所述第1模型内包所述接口模型,由此,将各部件装本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种模拟程序,其特征在于,具备:第1模型,其计算第1车辆特性参数;第2模型,其计算不伴随能量的转换且传递该能量的第2车辆特性参数;以及接口模型,其进行所述第1车辆特性参数与所述第2车辆特性参数的转换计算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 JP 2016-0477441.一种模拟程序,其特征在于,具备:第1模型,其计算第1车辆特性参数;第2模型,其计算不伴随能量的转换且传递该能量的第2车辆特性参数;以及接口模型,其进行所述第1车辆特性参数与所述第2车辆特性参数的转换计算。2.根据权利要求1所述的模拟程序,其特征在于,所述第1车辆特性参数由与车辆驱动力相关的物理量即电流、电压、扭矩、转速构成,所述第2车辆特性参数为与损耗相关的物理量即热流、温度、激振力、位移速度。3.根据权利要求1或2所述的模拟程序,其特征在于,所述第1模型针对进行能量的运算的每一部件要素而被分割,所述第2模型针对每一机械性结合而被分割。4.根据权利要求2所述的模拟程序,其特征在于,具有被分类为所述第2模型的振动模型及热模型。5.根据权利要求4所述的模拟程序,其特征在于,所述接口模型具有激振力/位...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫崎泰三山崎胜原崇文星野胜洋大山和人吉田毅
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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