LMS 1D-3D底盘系统.ppt

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1、程磊 LMS ChinaLMSImagine.LabAMESim车辆底盘系统建模分析车辆底盘系统建模分析LMS国际公司国际公司2011.6.20 copyright LMS International-2011内内容容车辆行驶动力学分析车辆行驶动力学分析概述概述动力总成建模分析动力总成建模分析制动系统建模分析制动系统建模分析转向系统建模分析转向系统建模分析悬架减振器与防侧倾系统建模分析悬架减振器与防侧倾系统建模分析整车分析整车分析Q&A copyright LMS International-20111概概 述述 copyright LMS International-2011车辆行驶动力学仿

2、真车辆行驶动力学仿真:Imagine.Lab AMESim定位定位转向系统减振器/横向稳定杆动力传动系统控制器控制器制动,ABS,ESP车辆动力学LMS Imagine.Lab copyright LMS International-2011车辆行驶动力学仿真车辆行驶动力学仿真:Virtual Lab 3D仿真定位仿真定位CDT tire虚拟试验台架K&C分析控制器控制器LMS Virtual.LabMotion数据交换数据交换Imagine.LabAMESim道路载荷确定车辆动力学车辆动力学R&H多属性优化 copyright LMS International-20113D Modelin

3、gDesign StageDesign DefinitionDesignFlexibility 1D Modeling1D 3D 仿真的融合仿真的融合扩展的仿真解决方案支持所有设计阶段车辆动力学 操稳、平顺、舒适性、NVH动力传动系统NVH分析 独特的独特的“1D-3D”机电液系统仿真机电液系统仿真ActuatorSensor机电液系统分析机电液系统分析LMS Virtual.Lab Motion-LMS Imagine.Lab AMESim 将控制、电液、气动、机械等系统集成Co-simulationCoupledsimulation copyright LMS International-

4、20112动力总成动力总成 copyright LMS International-2011车辆车辆/工程机械动力总成系统工程机械动力总成系统PowertrainBody(Integrated)Powertrain ManagementECUChassisEnvironmentThermal ManagementHybrid,Electrical Fuel Cells Combustion Engine&ExhaustGearbox&Drivelinemoremoremoremore copyright LMS International-2011DCT designAMESim动力总成与传动

5、系统建模动力总成与传动系统建模发动机发动机曲轴凸轮轴振动扭矩振荡离合器离合器干式/湿式，多片式，减振器，热分析，打滑控制换档控制换档控制同步器，3D动画行星排换档控制作动器作动器换档阀调压阀液压/电气网络驱动链驱动链2D/3D车辆模型U型铰，轮胎，道路ESP/ASR可控差速器变速器变速器手动/自动DCT/混动IVT/CVT copyright LMS International-2011AMESim动力总成建模相关专业库动力总成建模相关专业库 1200 documented submodels for transmission modeling in standard.copyright LM

6、S International-2011AMESim机械与机构应用库机械与机构应用库机械库用于模拟机械负载 专门用于：1D/2D机构系统模型 CAD模型成型之前方案设计 关注动态特性的耦合1D 机械库机械库2D 机构库机构库 copyright LMS International-20114 类主要元件摩擦元件 专用元件齿轮系统 连接元件Imagine.Lab AMESim动力总成与传动系统建模：机械与传动库动力总成与传动系统建模：机械与传动库动力传动库中的元件动力传动库中的元件发动机模型发动机模型离合器模型离合器模型变矩器模型变矩器模型无级变速器模型（无级变速器模型（CVT）曲轴气缸模型曲轴

7、气缸模型定轴传动齿轮定轴传动齿轮行星传动齿轮：行星轮，行星传动齿轮：行星轮，太阳轮以及齿圈太阳轮以及齿圈惰轮惰轮同步器同步器机械变速器换档基本元件（同步锥环，机械变速器换档基本元件（同步锥环，预压紧钢球预压紧钢球）完整的行星排模型完整的行星排模型Ravigneaux行星排模型行星排模型各种类型的差速器（经典的，各种类型的差速器（经典的，内轴式的等）内轴式的等）连接元件：轴，连接元件：轴，机械机械T型连接器型连接器轴承、万向节以及自由轮轴承、万向节以及自由轮多片式离合器和制动器多片式离合器和制动器带式制动器带式制动器地面地面/轮胎接触模型轮胎接触模型车辆模型车辆模型 copyright LMS

8、International-201113 copyright LMS International-2010AMESim变速器与动力总成建模：多层次多级复杂程度模型变速器与动力总成建模：多层次多级复杂程度模型Level of DetailFrequency bandwidthAccuracy(higher CPU times)Needed ParameterslowhighLMS Imagine.Lab AMESim除了系统级整体模型，可以对车辆的每个部件进行详细的建模，并将之放置于整车环境中进行性能的考核和验证 copyright LMS International-2011AMESim发动机

9、建模：多层次多级复杂程度模型发动机建模：多层次多级复杂程度模型Level of DetailMap Engine 时间尺度：0.1 s车辆驾驶循环工况分析HIL,SIL,排放分析平均值发动机模型平均值发动机模型 时间尺度：发动机点火周期车辆驾驶循环工况分析、驾驶性能与动力性分析、发动机与传动系统控制开发、HIL,SIL高频模型高频模型 时间尺度：曲轴转角发动机详细设计、起停分析、发动机与传动系统控制开发3D CFD 模型模型 时间尺度：燃烧室湍流燃烧室详细设计、1D模型中燃烧数据的产生3D1D0DLevel of details Start/Stop|Drivability|VEM动力性与燃油

10、经济性分析适用模型动力性与燃油经济性分析适用模型 copyright LMS International-20113制动系统制动系统 copyright LMS International-2011LMS Imagine.Lab AMESim制动系统解决方案制动系统解决方案精确建立制动系统组成元件模型，对元件设计方案进行评价和优化设计并优化液压/气动制动系统回路方案，在虚拟整车模型中对制动系统性能进行验证与整车模型集成分析制动系统不同方案变化对整车制动稳定性和制动性能的影响与制动系统控制器集成，对控制器和整个控制系统（制动系统元件和控制器）进行仿真验证ABS,ESP,TCS同时可以与动力转向和

11、悬架等系统模型集成，进行整个底盘控制的开发LMSImagine.Lab制动系统解决方案制动系统解决方案 copyright LMS International-2011AMESim制动系统建模相关专业库制动系统建模相关专业库控制、液压、液压元件设计库、气动、气动元件设计库、机械库等 copyright LMS International-2011液压式制动系统建模液压式制动系统建模 copyright LMS International-2011制动系统制动系统(部件级详细分析部件级详细分析)分析制动回路中的典型元部件的尺寸参数、性能和工作状态 需要采用AMESim液压元件设计库、气动元件设计

12、库、电磁库等真空助力器建模 copyright LMS International-2011真空助力器建模真空助力器建模Thanks to the Mechanical,Pneumatic and Hydraulic libraries,any kind of booster technology can be modeled.Modeling ViewsModeling ViewsAMESim Mechanical ElementsAMESim Hydraulic ElementsAMESim Pneumatic Elements copyright LMS International-20

13、11真空助力器建模真空助力器建模Possible AnalysesPossible AnalysesHaving access to the internal dynamics of the booster,brake pedal feel,potentially some vibrations or instabilities,active booster TestsSimulations copyright LMS International-2011制动系统制动系统(部件级详细分析部件级详细分析)真空助力器结构参数设计与验证真空助力器结构参数设计与验证质量、刚度、间隙、作用面积等质量、刚

14、度、间隙、作用面积等参数敏感度分析与参数调节参数敏感度分析与参数调节真空助力器外特性分析与验证真空助力器外特性分析与验证助力特性曲线助力特性曲线仿真与试验验证仿真与试验验证真空助力器试验真空助力器试验FIAT汽车汽车&都灵工业大学都灵工业大学 copyright LMS International-2011制动系统建模分析（部件级详细分析）制动系统建模分析（部件级详细分析）真空助力器建模真空助力器建模整机厂商难以建立详细的真空助力器模型，缺少模型参数可以通过供应商提供的外特性曲线建立真空助力器模型或者基于供应商提供的外特性曲线，对关键参数进行Correlation或反推保证真空助力器的外特性准

15、确可靠，包括跳跃点等关键特征点零部件供应商基于AMESim建立详细的真空助力器模型对设计参数和方案进行评价与优化进行DOE、参数敏感性分析、优化分析及鲁棒性分析通过真空助力器试验进行验证 copyright LMS International-2011制动主缸建模制动主缸建模Modeling ViewsModeling ViewsWhatever the technology is,the Hydraulic Component Design library allows taking care of design variability.copyright LMS International

16、-2011制动主缸建模制动主缸建模Modeling ViewsModeling ViewsTake benefit of a comprehensive modeling approach thanks to a polymorphism representation inside the Hydraulic Component DesignNoise and vibration analyses thanks to fluid properties high level capabilities.copyright LMS International-2011制动系统建模分析（部件级详细分析

17、）制动系统建模分析（部件级详细分析）制动主缸建模与试验验证制动主缸建模与试验验证主缸建压特性主缸建压特性主缸空行程主缸空行程所需液量特性调节所需液量特性调节Honda欧洲研发中心欧洲研发中心 copyright LMS International-2011制动器模型制动器模型鼓式制动器与盘式制动器建模鼓式制动器与盘式制动器建模基于基于AMESim可以方便地建立鼓式制动器或盘式制动器模型可以方便地建立鼓式制动器或盘式制动器模型鼓式制动器鼓式制动器基于气动库（液压库）、机械库和热库和二次开发基于气动库（液压库）、机械库和热库和二次开发制动蹄上压力的不均匀分布制动蹄上压力的不均匀分布制动蹄与制动鼓的

18、动态接触过程制动蹄与制动鼓的动态接触过程领蹄与从蹄的制动力矩区别领蹄与从蹄的制动力矩区别制动蹄与制动鼓的温度变化和摩擦系数变化制动蹄与制动鼓的温度变化和摩擦系数变化考虑制动器的散热考虑制动器的散热盘式制动器盘式制动器基于气动库（液压库）、机械库和热库基于气动库（液压库）、机械库和热库制动盘与制动钳的接触刚度与摩擦系数制动盘与制动钳的接触刚度与摩擦系数制动盘温度变化及热衰退制动盘温度变化及热衰退考虑制动器散热考虑制动器散热 copyright LMS International-2011制动系统建模分析（部件级详细分析）制动系统建模分析（部件级详细分析）制动钳建模与分析AMESim接触与摩擦模型

19、需液量特性制动温度变化与摩擦系数变化制动钳变形分析拖滞力矩分析制动钳试验验证需液量试验结果拖滞力矩试验结果 copyright LMS International-2011制动回路建模制动回路建模分析不同制动回路结构的影响和特点分析不同制动回路结构的影响和特点.分析制动硬管和制动软管的影响分析制动硬管和制动软管的影响.对完整回路进行制动性能和踏板感觉分析对完整回路进行制动性能和踏板感觉分析.既可以分析液压制动系统也可以分析气动制动系统既可以分析液压制动系统也可以分析气动制动系统.Modeling FeaturesModeling Features copyright LMS Internati

20、onal-2011AMESim制动系统建模与分析（制动回路分析）制动系统建模与分析（制动回路分析）制动回路分析在各组成部件模型分析和验证的基础上，集成形成完整制动回路模型基于AMESim液压管道模型，可以考虑部件之间（制动主缸到制动钳）的制动硬管和制动软管对制动回路整体性能进行分析，重点是制动系统响应、制动踏板感（车辆减速度与踏板位移之间的关系）等 copyright LMS International-2011制动踏板感分析制动踏板感分析1234Pedal ActuationPedal Release1.PedalDeadStroke(nonreactiontravel)Duetoclear

21、ancesbeforeclosingofValvesintheMasterCylinder.2.PedalPumpingStroke(lowreactiontravel)Airgascontentdissolutioncontainedintothebrakefluidandvalvecontactsdeflectioninthebooster.3.PedalAssistedStroke(maxreactiontravel)TheBoosterVacuumAssistanceisactingonthebrakepedalamplifyingthebraketorque(orcaliperpre

22、ssure)4.PedalHardStroke(regularreactiontravel)Saturatedassistanceinthebooster copyright LMS International-2011气压式制动系统建模气压式制动系统建模 copyright LMS International-2011气动制动系统解决方案气动制动系统解决方案33 copyright LMS International-2006方案概览方案概览 AMESim应用库-包含建立气压式制动系统所有必要元件：气动库、气动元件设计库、机械库、信号库等。控制设计的多种方案(Simulink接口,AMESe

23、t)可以详细建立气动制动元件，例如调压阀、压力保护阀、气制动阀以及继动快放阀等动态模型。受益受益 设计新型的气压式制动系统系统优化验证制动系统的结构，进行部件选型制动系统控制策略研究 copyright LMS International-2011气压制动系统分析气压制动系统分析气压制动系统分析气压制动系统分析制动系统与整车模型、轮胎模型的集成制动系统与整车模型、轮胎模型的集成制动距离分析制动距离分析AMESim模型可以考虑道路附着系数、轮胎滑移率、轴荷转移、风载等模型可以考虑道路附着系数、轮胎滑移率、轴荷转移、风载等考虑制动鼓的热衰退和摩擦系数变化以及制动效能因子变化考虑制动鼓的热衰退和摩擦

24、系数变化以及制动效能因子变化制动踏板感分析制动踏板感分析为保证行车制动的渐进性，制动阀应具有随动作用，保证制动气室压力与踏板行为保证行车制动的渐进性，制动阀应具有随动作用，保证制动气室压力与踏板行程成一定的递增函数关系程成一定的递增函数关系在采用气压制动系统时，驾驶员所施加的踏板力只用来操纵控制装置，而不像液在采用气压制动系统时，驾驶员所施加的踏板力只用来操纵控制装置，而不像液压制动系统那样直接推动真空助力器产生工作压力。因此制动阀还应当能使制动压制动系统那样直接推动真空助力器产生工作压力。因此制动阀还应当能使制动气室压力与踏板力也成一定的递增函数关系，以保证驾驶员有足够的踏板感。气室压力与踏

25、板力也成一定的递增函数关系，以保证驾驶员有足够的踏板感。通过通过AMESim将气压制动系统回路与车辆、轮胎模型集成，可以有效分析踏板感。将气压制动系统回路与车辆、轮胎模型集成，可以有效分析踏板感。copyright LMS International-2011气压制动元件建模：压缩机气压制动元件建模：压缩机35 copyright LMS International-2006在AMESim中可以建立多种复杂程度的压缩机模型简单的等效模型基于气动元件库进行详细建模考虑/不考虑热交换进气阀门和排气阀门采用详细建模 copyright LMS International-2011气压制动元件建模：调

26、压阀气压制动元件建模：调压阀调压阀调压阀调压阀调压阀基基于于AMESim气气动动元元件件设设计计库库建建立立调调压压阀阀等等制制动动元元件件的的详详细细模模型型，用用于制动系统动态分析于制动系统动态分析.在在 进进 行行 实实 时时 仿仿 真真 时时，可可 以以 在在AMESim中中对对详详细细动动态态模模型型进进行行数数值值简简化化以以提提高高计计算算效效率率，从从而而满满足足实时计算要求实时计算要求.调压阀模型调压阀模型Hydro pneumatic converterDryer copyright LMS International-2011制动系统建模分析制动系统建模分析参数确定与试验

27、验证参数确定与试验验证整机厂商整机厂商缺少模型参数，难以建立详细的元件模型缺少模型参数，难以建立详细的元件模型可以通过供应商提供的外特性曲线建立模可以通过供应商提供的外特性曲线建立模型型或者基于供应商提供的外特性曲线，对关或者基于供应商提供的外特性曲线，对关键参数进行键参数进行Correlation或反推或反推零部件供应商零部件供应商基于基于AMESim建立详细的元件模型建立详细的元件模型对设计参数和方案进行评价与优化对设计参数和方案进行评价与优化进行进行DOE、参数敏感性分析、优化分析及、参数敏感性分析、优化分析及鲁棒性分析鲁棒性分析通过元件台架试验进行验证通过元件台架试验进行验证 copy

28、right LMS International-2011气动管道模型气动管道模型在AMESim中提供了各种不同复杂程度、不同频率特征的气动管道模型集中参数模型离散模型CFD-1D模型：1D NS方程考虑气动管道的容性、阻性、惯性和波动效应可以考虑管道气体与管壁和外界的换热 copyright LMS International-2011气动制动系统模型气动制动系统模型39 copyright LMS International-2006副风缸副风缸调压阀调压阀制动阀制动阀缓解阀缓解阀紧急阀紧急阀空重车阀空重车阀空气弹簧空气弹簧中继阀中继阀制动缸制动缸 copyright LMS Interna

29、tional-2011常规制动系统建模分析常规制动系统建模分析AMESim轮胎与悬架模型轮胎与悬架模型轮胎模型轮胎模型在在AMESimPowertrain库基本轮胎基础上二次开发扩展而来库基本轮胎基础上二次开发扩展而来可以选择可以选择3种轮胎力计算模型种轮胎力计算模型TanhfunctionSimplifiedPacejkaPacejka1989可以计算输出可以计算输出纵向和垂向力纵向和垂向力制动力矩制动力矩纵向滑移率（动态滑移率和有效滑移率）纵向滑移率（动态滑移率和有效滑移率）悬架模型悬架模型刚度刚度/阻尼阻尼线性线性/非线性非线性 copyright LMS International-2

30、011New 3D engine model:New 3D engine model:Numerous complexity levels to model transitories常规制动系统建模分析常规制动系统建模分析AMESim各类典型的车辆模型各类典型的车辆模型2 Axles or 2 Wheels3 Axles 6 Wheels4 Axles 8 WheelsTrailersOnly 1DoF copyright LMS International-2011从制动性能分析拓展到完整的车辆动力学分析从制动性能分析拓展到完整的车辆动力学分析纵向纵向/垂向垂向/俯仰动力学模型俯仰动力学模型

31、侧向动力学模型侧向动力学模型纵向纵向/侧向耦合动力学模型侧向耦合动力学模型2 DOF2 DOF3 DOF3 DOF3 DOF 3 DOF(Modular)(Modular)1 DOF1 DOF3 DOF3 DOF7 DOF(incl.axle 7 DOF(incl.axle kinematics)kinematics)15 DOF(both in 15 DOF(both in iCARiCAR and standard approach)and standard approach)18 DOF(incl.18 DOF(incl.chassis flexibility)chassis flexi

32、bility)动力总成与制动系统建模动力总成与制动系统建模底盘操稳性能分析的一级功能性模型多体动力学模型多体动力学模型 (LMS(LMS V.LabV.Lab Motion,)Motion,)详细程度详细程度=复杂程度复杂程度lowlowhighhigh copyright LMS International-2011ABS&ESP 制动系统建模分析制动系统建模分析Going from a global approach to detailed analyses even with model able to run real time in order to validate the ECU

33、(HiL testing).Interface to Matlab/Simulink for testing control law i.e.MiL&SiL.Features&PossibilitiesFeatures&Possibilities copyright LMS International-2011ESP系统液压模块图系统液压模块图 copyright LMS International-2011ESP控制阀详细建模控制阀详细建模Detailed modeling of the valves using the HCD library.Taking the benefits of

34、a technical drawing and a model which reflect more or less the same views.Possibility to use electro mechanical components for controling the displacements of the valve spool(here a simple F(I,X)table).Hydraulic Component DesignHydraulic Component Design copyright LMS International-2011Half Braking

35、Circuit but Including all Components copyright LMS International-2011Final Half Hydraulic Circuit and its Validation copyright LMS International-2011气气动ABS制制动系系统气气气气动动元件的建模元件的建模元件的建模元件的建模完整的气动制动回路，从气源（压缩机和干燥器）至制动系统，尿素后处理回路，胎压管理系统，离合器。同样可用于列车气动制动系统 copyright LMS International-20114转向系统转向系统 copyright

36、LMS International-2011车辆转向系统仿真分析需求车辆转向系统仿真分析需求车辆转向系统设计与分析需求车辆转向系统设计与分析需求转向系统机电液多学科建模建立各类转向（HPS、EHPS、EPS等）的电液系统模型设计并验证转向系统的方案和组成部件的规格验证转向系统的静、动态特性优化转向系统设计方案与整车动力学的集成转向系统与整车的匹配带转向系统的整车操稳性能转向抖动分析转向感分析、转向回正性能分析 copyright LMS International-2011LMS 1D+3D 汽车转向系统解决方案汽车转向系统解决方案概述概述LMS为转向系统开发和仿真分析提供“端对端”的解决方案

37、：控制器和电液伺服系统基于Imagine.Lab AMESim建模，Imagine.Lab提供控制、液压、电机驱动等多领域专业应用库，可以很好的满足各类转向系统建模需求转向系统的机械结构和整车动力学模型可以通过Virtual.Lab Motion进行建模，VL Motion提供了包括转向系统在内的各子系统和整车建模和分析模板通过Imagine.Lab AMESim和Virtual.Lab Motion的无缝集成接口，可以将转向系统电液模型与整车模型集成，研究转向系统与整车模型的匹配和驾驶机动性 copyright LMS International-2011LMS Imagine.Lab AM

38、ESim动力转向系统的解决方案动力转向系统的解决方案解决方案解决方案 精确和高效的液压和电气应用库 电控单元模块与 Matlab/Simulink 集成 摩擦和机械模型库 多学科领域应用 与多体动力学的集成主要受益主要受益 开放的体系结构：对于不同技术类型全液压(HPS),电液(EHPS),电动(EPS)助力转向,电控转向(SBW)系统 爬缸、颤震和纯液压振动现象分析 停车和驾驶机动性分析 确保可维护性和可重复使用性 采用精确可靠的模型来进行系统的设计（确定尺寸、能耗分析、振动分析、耦合分析）分析内容分析内容 流量和压力的波动 泵流量脉动的缩减 供油管路中的噪声及振动 电子部分的动态特性和性能

39、 控制策略的离线测试 悬架系统和转向系统的耦合等 copyright LMS International-2011AMESim转向系统建模相关专业库转向系统建模相关专业库控制、液压、液压元件设计库、电气系统/功率电子/电机驱动库、机械库等 copyright LMS International-2011液压液压/电液助力转向系统电液助力转向系统 可以建立转阀、泵以及液压回路的详细模型 振动(爬缸或者液压振动)，稳定性分析电液以及液压系统的详细分析验证 深入洞察各种液压转向系统以选择正确的技术路线 copyright LMS International-2011液压液压/电液助力转向系统模型电液

40、助力转向系统模型根据实际分析目的可以有不同层次的建模方法基本模型：不考虑具体技术结构，例如访问助力曲线主要用于初步方案设计和实时仿真详细模型：根据转向系统的构造，详细建立液压回路和机械传动链，包括油泵、管道、转向阀、油缸、转向柱、齿轮齿条等振动(爬缸或者液压振动)，稳定性分析电气、电液以及液压系统的详细分析验证深入洞察各种液压转向系统以选择正确的技术方案有助于确定最佳的转向性能并对各种技术方案进行探讨 copyright LMS International-2011液压液压/电液助力转向系统模型电液助力转向系统模型转向阀建模转向阀建模转向阀建模转向阀建模转向阀的构造较为复杂，需要通过AMESi

41、m基本元件的组合来进行建模以右图转阀为例，该转阀的变节流口共有16个（实物），由于其对称性，可以把16个节流口等效成为4个（模型），其原理等于3位4通阀，但输入信号应当是角度 copyright LMS International-2011液压液压/电液助力转向系统模型电液助力转向系统模型转向阀建模转向阀建模可变节流孔应当选择过流面积和水力直径与其输入信号成函数关系的子模型在节流孔参数中选择对应的面积vs角度的数据文件及水力学直径vs角度的数据文件 copyright LMS International-2011液压液压/电液助力转向系统模型电液助力转向系统模型转向阀建模转向阀建模关于转向阀过

42、流面积vs角度、水力直径vs角度曲线的设置通过AMESim的图表功能-7.0 50.0-2.0 50.0 0.0 25.5 1.0 5.0 6.5 0.5 7.0 0.0 10.00.0 copyright LMS International-2011液压液压/电液助力转向系统模型电液助力转向系统模型管道管道管道模型管道模型在液压转向系统中包含有不同类型的硬管或软管，这些管道的刚度特性对系统性能存在较大的影响例如：在进油高压软管里面包裹减噪管减噪管的材料为金属管，材料为两种合金，此管可以布置在高压油管里面任何位置，它的作用是缓冲高压油给系统带来的液压脉动，从而达到减小噪声的目的，它受到液压压力

43、后会膨胀对于此类管道，可以从AMESim中选择合适的考虑管道膨胀影响的管道模型在AMESim中可以通过管道材料的杨氏模量或等效体积模量的形式考虑其刚度 copyright LMS International-2011转向系统油温分析转向系统油温分析基于AMESim热与热液压库可以直接分析转向系统的油温变化AMESim热分析解决方案可以考虑流体与固体的温度变化、热交换，以及温度变化对物性的影响所有标准类型的热交换形式（传导，对流，辐射）热库（TH）处理固体材料之间的热交换。它是基于瞬态热传递计算理论用于对固体材料之间传统的热传递模式建模热液压库(THYD).热液阻库(THR).热液压元件设计库(

44、THCD).考虑流体的温度变化、流体热交换、流体属性变化 copyright LMS International-2011Extra:Thermal Application in Steering SystemsPossibilities to split the under hood domain into different areas for air temperatures and thermal exchanges,Location of the hydraulic piping system or the electric motor in these different unde

45、r hood areas to cool or heat the steering system.Create hydraulic steering system model to predict temperatures at steady state conditionsExpand the hydraulic steering model to include mechanical parts as well as hydraulic components for transient responseOutlet Air temperature in degCUnder Hood The

46、rmal ContributionsUnder Hood Thermal Contributions copyright LMS International-2011液压液压/电液助力转向系统模型电液助力转向系统模型液压助力转向系统分析结果低速转向工况方向盘角速度为20rev/min右图显示曲线为油缸左腔压力曲线时间历程曲线FFT曲线由时间历程曲线和FFT曲线可见，油缸压力在4570bar之间变化，而且在低速转向中，会产生频率约21Hz的振动，这与实际情况比较吻合（车辆低速转向时经常发生1030Hz之间的振动，并且可以被驾驶员感受到）copyright LMS International-20

47、11电动转向系统（电动转向系统（EPS）建模）建模 侧重在功能设计和控制的初步设计（主要是稳定性分析）考察电动转向的功能及其性能以及评估技术风险 ECU 测试 copyright LMS International-2011电动转向系统建模电动转向系统建模电动转向助力单元所处的位置决定电动转向系统的类型转向柱助力型齿轮助力型齿条助力型建模方法根据分析目标不同可以有多种不同复杂程度助力曲线基于控制信号库详细电机控制模型转向感曲线 copyright LMS International-2011电动转向系统建模实例电动转向系统建模实例电动转向系统建模分析采用无刷永磁电机建立了电机控制和机械传动模型

48、研究在定常车速情况下转向盘角度变化时的系统响应方向盘转角输入电机扭矩转向助力与驾驶员力矩比较 copyright LMS International-2011AMESim动力转向系统与整车动力学模型的集成动力转向系统与整车动力学模型的集成液压动力转向 copyright LMS International-2011Parameter Identification for EPS OffSteering TorqueSteering AngleTire Simulated ForceSteering SystemRack displacementSteering Angle Accelerati

49、onRack Force Rack displacementNo Driver TorqueSteering SystemGUIDANCE tests:the steering wheel angle is imposed,the tires are simulated with springs DISTURBANCE tests:the force is imposed to the rack and the steering wheel angle is free.The rotary velocity of the motor is also part of the measuremen

50、ts.copyright LMS International-2011Parameter Identification for EPS OffOnly a mechanical view easily understandable and portable since the model does not consider any assistance(assistance in Simulink)Since only Signal&Mechanical libraries are used,pay for only a standard AMESim license.Efficiency o