Modellering som verktyg för att hantera komplexitet. Från Väg till Labb till Matte

Transkript

1 Modellering som verktyg för att hantera komplexitet Från Väg till Labb till Matte

2 Globally GMPT North America GMPT Europe GMPT Latin America, Africa, Middle East GMPT Asia-Pacific 89 facilities (Engineering and Manufacturing) 14 countries Over 59,000 people 36,000 engines/day 32,000 transmissions/day

3 Sverige - Trollhättan Inom styrsystem har vi bl.a. globalt ansvar för: Reglering och diagnos av överladdningssystem Styrning av manuella växellådor (t.ex. Dubbelkopplingsväxellådor)

4 Bilindustrin ständig utveckling CO2 Lägre förbrukning Mindre emissioner (avgaser) Bättre prestanda Ökad tillförlitlighet Hårdare krav på diagnos: Peka ut vad som är fel för mekanikern Övervakning (se till att emissioner uppfylls). Måste göra rationalitet på varje givare och verifera att ett ställdon fungerar Måttligt enkelt (CARB / OBDII) Skydda hårdvaran (se till att inget dyrt händer) Lösning: Mer teknikinnehåll

5 Exempel på ökat teknikinnehåll Generellt: Hybridteknik Effektivare transmissioner (DCT) Motor: Kamfasning (två ställdon två givare) dynamik beror på oljetemperatur/tryck Variabla insugningsrör Portdeaktivering Active Fuel Management (cylinderavstängning) Bränsleinsprutning (högtryckspump + möjliggör flera insprutningar) Elektriska vattenpumpar/termostat Elektriska oljepumpar Turbo och/eller kompressor för bra prestanda på liten motor För kommande turboapplikationer arbetar vi med Fordonssystem och mer information finns på Oskar Leufvéns poster

6 Exempel på funktioner under körning

7 Ny hårdvara kärver styrning Styrning av aktuatorer kräver insignaler: Mäta den enkla vägen? Skatta Utmaningar: Mätningar många givare som kan gå sönder + ska övervakas Skattningar blir beroende av få givare

8 Modeller Skattning Att skatta signaler är attraktivt för: Behöver inte köpa givare (billigt) Behöver inget kablage (billigt) Ingen service (billigt) Få värden på signaler som inte är mätbara (prisvärt) Kan beräkna ersättningsvärden när givare går sönder (nöjdare kund) Möjliggörande teknik: Processorkraft är billigt och tillgängligt (numer både division och flyttal)

9 Skattningar - Exempel Luftfiltertryckfall Turbovarvtal

10 Komplexitet Ett vitt begrepp Resursanvändning: O(n) Antal in och utgångar Dokumentation Specifikationer Algoritmbeskrivningsdokument Tester Kalibrering

11 Modeller Ett verktyg för komplexitetshantering Modeller för utveckling och test Modeller för inbyggda system Modeller för anpassning (kalibrering)

12 Hur använder vi modeller? Under utvecklingen: SIL - Plantmodeller för att simulera mot istället för att köra i bil Vinst: Ser samma fenomen som i bil Vinst: Går mycket snabbare än att mäta i bil Algoritmdokumentation Produktionskodgenerering Exekverbar specifikation HIL Test i riktigt styrdon

13 Modeller för kalibrering/anpassning Vad är kalibrering/anpassning Ett modernt styrsystem kan ha cirka parametrar En parameter kan vara en matris Vill reducera tiden för inställning av varje parameter På GM finns en process: Road to Lab to Math

14 Strategies Från Vägen till Labbet till Matte Road Lab Math Simulation Rig/Bench Tests In Vehicle Validation Today

15 Framtiden Än mer kunskapsintensiv Kraven på styrsystemen ökar stadigt Mer teknik fler ställdon som kräver styrning Diagnoskrav ökar Tillförligtlighetskrav ökar Enkel och robust kalibrering/anpassning Systemkomplexitet ökar drastiskt Modellering och signalbehandling är kristiska kompetenser

16 Framtiden Än mer kunskapsintensiv Kraven på styrsystemen ökar stadigt Mer teknik fler ställdon som kräver styrning Diagnoskrav ökar Tillförligtlighetskrav ökar Enkel och robust kalibrering/anpassning Systemkomplexitet ökar drastiskt Modellering och signalbehandling är kristiska kompetenser spelar viktig roll för framtiden!