根据变量分析系统的性能
识别了关键参数之后,下一步就是考察这些参数的变化对混合动力汽车燃油经济性的影响。根据对该系统的了解,设计团队建立了关键参数的数值范围,并为扫描整个数值范围设定了仿真指令。
扫描参数的变化范围是一种重要的能力。设计团队必须设置仿真器,使之以一系列循环的方式自动执行,来扫描设计参数的变化范围。这就让仿真器能够覆盖每一个可能的参数组合,让设计团队完全掌握燃油经济性受影响的情况。参数分析的目标就是建立每一个关键系统参数的数值范围。这种数值范围然后被转换为用于统计分析的额定数值加上容差。
优化系统性能
在这个阶段,设计团队要很好地掌握系统参数变化对燃油经济性的影响,要实现提高燃油经济性的补偿技术,并确定选择哪一个组来获得最佳的系统性能。下一步就是根据所有可能的设计参数数值的组合,来验证汽车的燃油经济性。
这是利用统计分析实现的。根据参数分析的结果,设计团队把容差分配给系统中已识别的关键参数。关键参数的列表应该包括那些在灵敏度分析中发现的参数。其目标是验证燃油经济性,因为设计参数在容差范围内是随机变化的,并且与其它参数在设计中组合在一起。最终结果应该是在整个系统变量的宽变化范围内燃油经济性都得到优化的一台混合动力汽车。
评估系统的压力和故障模式
确保系统可靠性的最终步骤是分析对系统组件的压力,然后,考察系统中关键组件失效后所发生的现象。
压力分析被用于分析压力对混合动力汽车组件的影响,设计团队把最大的压力额定值作用在这些组件上,并在需要的地方降低定额值。该仿真器利用这个信息来确定正在工作的组件距离“最大”或“降低定额值”有多远?设计团队然后就可以在需要的地方采取正确的行动。
故障模式分析的作用是验证系统的性能,因为关键的组件开始就设置为故障模式。设计团队必须首先选择燃油经济性测量的可接受范围。然后,选择关键组件,使其在分析期间失效,并定义组件的故障机制。
故障模式分析然后运行一系列造成所选组件失效的分析。燃油经济性在分析过程中受到监测以观测系统—即使出现故障之后—是否在指标内继续执行。最终结果是一份详细描述组件失效以及是否通过燃油经济性衡量标准的分析报告。
本文小结
混合动力汽车是一种新型且不断演变的、复杂的交通系统,它全面利用了机械、电气和软件技术,从而使系统集成更具有挑战性,其且设计过程比传统的汽车要复杂得多。混合动力汽车系统的高度复杂性引发了越来越多的可靠性问题。设计团队需要一种有组织的设计方法来解决这些系统的复杂性问题,并确保满足可靠性目标。
鲁棒设计方法提供了解决复杂系统设计问题的系统设计方法。把鲁棒设计原则与虚拟原型实践相结合,包括建模和仿真,就赋予设计团队优化混合动力汽车的性能、可靠性和成本的有力工具。为了在混合动力汽车开发项目中建立鲁棒设计工作流程,设计团队要采用像新思公司Saber这样的先进仿真工具。利用这些工具,设计团队就能分析和验证复杂的混合动力汽车系统的性能。