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ハイブリッドドライブのシミュレーション

適用分野

ハイブリッドカー(HEV)では、従来の内燃エンジンとモーターと組み合わせて1つの推進システムとして使用します。この駆動制御向けHILテストシステムは、燃焼エンジン、モーター、およびトランスミッションを統合したシミュレーションを実行し、ハイブリッドドライブの進行方向のダイナミクスを表現します。

すべてのトルク(駆動装置ごとに1つ)はECU信号から計算され、その後、トランスミッションモデルを介して結合されて1つの駆動トルクになります。この緩い形式の結合は、サブモデルが別々のプロセッサボードで計算されるため、ECUごとに独立してリアルタイム状態を実現できるという利点があります。

重要な側面

モーターはわずか数ミリ秒で最大トルクの90%に達することができますが、これには非常に高いサンプリング速度が必要です。そのため、モーター向けの標準的なECUは、約60~200ミリ秒のサイクル時間を持っています。これを実現するためには、高精度のデータ計測とモーターモデルに対応する応答時間(約60ミリ秒未満)が必要となります。

dSPACEソリューション

dSPACEプロセッサボード上のモーターおよびそれに関連するI/O信号をシミュレートするためのスループット時間は、通常、15マイクロ秒未満です。この速度は、この適用分野向けに最適化されているdSPACE DS5202 EMHソリューションなどの高速にI/O計算を実行するコンポーネントと併用することで実現されます。モーター角度および必要な電流はモーターモデルで決定され、DS5202 EMHソリューションを介してECUにフィードバックされます。内燃エンジンのシミュレータと異なり、モーターのシミュレータは駆動回路への実際の接続から信号を取得していません。代わりに、パワーエレクトロニクスの電子回路の制御信号を介して制御ループが閉じられます。これにより、高いサンプリングレートでリアルタイムモデル全体を実行する必要がなくなり、またそれに伴う計算負荷を軽減することができます。

dSPACEのHILシミュレータでは、次のような複数の異なるハイブリッドパワートレイン構成をセットアップできます。

  • マイクロハイブリッド(スタータ/オルタネータ)
  • マイルドハイブリッド
  • フルハイブリッド

As well as

  • パラレルハイブリッド
  • シリアルハイブリッド
  • パワースプリットハイブリッド

成功事例