Centro de documentación Dymola

Resumen

El presente artículo ofrece ejemplos de uso de Dymola en Toyota, que ha empleado la aplicación en varios departamentos, entre ellos motor, transmisión y chasis. En el área de transmisión, se evalúan las prestaciones de aceleración y vibración sonora. En motor, se ha construido una biblioteca para el control de motores diesel y, siguiendo el modelo, se analizó el comportamiento del flujo de masas, presión y temperatura en todas las partes del mismo. Asimismo, se realizó la evaluación de un sistema de control.

"Para construir modelos de transmisión, hemos utilizado principalmente Dymola. En un paquete de simulación, la facilidad de construcción del modelo es un factor importante. También es esencial que ese modelo pueda ser reutilizado. Por todo ello, Dymola es muy conveniente, pues cuenta con una biblioteca de transmisión, pero si ésta no contiene el modelo que necesitamos, podemos realizarlo nosotros mismos sin ningún problema."

RESUMEN

La simulación HILS (Hardware In the Loop) es una técnica muy utilizada para depurar la lógica de control del vehículo. Antes, sólo los modelos simplificados permitían alcanzar una eficacia en tiempo real durante las simulaciones. En los últimos años, se desarrollaron con Dymola modelos bastante detallados de motores y sistemas de transmisión, freno e hidráulica. Quisiéramos someter dichos modelos a una simulación HILS. Sin embargo, es difícil obtener una visión en tiempo real para piezas de modelos rígidos como la hidráulica, pues se deben usar integradores de paso fijo y, con métodos explícitos, se necesitan pasos muy pequeños para garantizar la estabilidad. Por su parte, los grandes sistemas de ecuaciones no lineales se han de resolver con métodos implícitos. Ambos enfoques parecen no ser viables. Para revertir esta situación, se evalúa la nueva técnica de integración inline y mixta que introduce Dymola para un modelo de motor; el artículo detalla los resultados.

RESUMEN

En este artículo, se estudia la simulación HIL (hardware-in-the-loop) de una caja de cambios automática de un automóvil de turismo. La simulación incluye modelos detallados de mecánica e hidráulica y modelos menos detallados de las demás partes de la transmisión (motor, convertidor de torsión, caja de cambios diferencial, chasis y resistencias). Tras una larga descripción de los componentes que se han de modelizar, se examinan aspectos específicos de la simulación de sistemas mecánicos de estructura variable (elementos de fricción enganchados), simulación de hidráulica y simulación HIL en tiempo real con el hardware de electrónica de control de la caja de cambios. Una detallada evaluación dinámica de la hidráulica de la caja de cambios muestra que la misma podría modelizarse (bajo ciertas condiciones) con causalidad fija, sin perder demasiado en materia de precisión. De este modo, se pueden evitar los sistemas de ecuación no lineales para las piezas hidráulicas. Esto permite emplear para la simulación en tiempo real con hardware HIL estándar un modelo basado en submodelos de piezas hidráulicas, en lugar de una dinámica global. El artículo concluye con un breve análisis de los resultados de la simulación HIL y las perspectivas futuras.

RESUMEN

A fin de cumplir con la creciente demanda en materia de economía de carburantes y disminución de las emisiones, Ford Motor Company desarrolló una versión de vehículo eléctrico híbrido (HEV) del modelo Escape SUV, cuya producción se inició en 2003. Como por lo general los HEV cuentan con varios modos de operación distintos (por ejemplo, arranque eléctrico, freno regenerativo, etc.), es vital tener en cuenta que cada uno de estos modos y las transiciones entre ellos acarrean mínimas vibraciones que el conductor percibe. Para entender cómo el diseño y control del HEV influyen lo que "siente" el conductor, debemos construir modelos que puedan reproducir con precisión la respuesta dinámica del motor de transmisión. De tal modo, se podrá evaluar la respuesta a determinada configuración mecánica y/o diseño de los controladores.

Se ha desarrollado un modelo destinado a la previsión de vibraciones, el cual fue validado al cotejarse con datos experimentales. Sin embargo, un resultado inesperado demostró que podíamos tomar el modelo dinámico utilizado para reproducir el comportamiento descrito previamente y, empleando algunas funcionalidades avanzadas de Modelica, obtener un segundo modelo que prediga la eficacia de transmisión del sistema, sin tener que crear uno nuevo para tal propósito. El modelo de consumo de carburante también fue validado respecto de los datos experimentales y resultó ser muy concluyente. Por consiguiente, en lugar de pasar tiempo creando y manteniendo dos modelos distintos (uno para respuesta dinámica y otro para eficiencia del sistema) se pudo construir uno sobre la base del otro. Asimismo, se ha determinado que es posible generar un modelo único que pueda describir ambos tipos (dinámico y estático) de respuestas con sólo cambiar los valores de algunos parámetros del modelo.

RESUMEN

El artículo muestra cómo modelizar y simular los efectos de fricción que se producen en cajas de cambios y engranajes planetarios. Esto incluye la modelización del bloqueo y deslizamiento de los trenes dada la fricción de Coulomb entre los dientes del engranaje, lo cual acarrea pérdidas derivadas del par de torsión. Gracias a esto, se puede realizar una simulación fiable, por ejemplo, de los efectos del pegue-despegue en servomandos o cambios de transmisión en cajas automáticas. También se explica el modo en que las características de la fricción se pueden medir de modo útil. Los modelos presentados se implementan en Modelica y se ilustran mediante la simulación de una caja de cambios automática.

RESUMEN

El artículo presenta modelos que se pueden utilizar para analizar el consumo de combustible de las unidades auxiliares de los vehículos pesados. Con el fin de evaluar la influencia de los distintos conceptos de transmisión y principios de control, se ha desarrollado una biblioteca en el lenguaje de modelización Modelica, que contiene una mezcla de modelos creados a partir de principios físicos, aptos para recoger datos. La modelización del sistema de refrigeración se describe en detalle y los resultados de la simulación se comparan con los datos de medición obtenidos en las pruebas realizadas en un túnel de viento.