“双模混合动力系统将通用汽车基于模型的设计提升到了一个新的水平。该项目为我们在其他大型全球工程项目中应用MathWorks工具进行基于模型的设计提供了信心和经验。”
肯特·海尔弗里希(Kent Helfrich)，通用汽车(General Motors)
通用汽车(General Motors)的双模混合动力系统可在多种驾驶条件下优化燃油效率，包括走走停停的城市驾驶、快速加速和稳定状态的高速公路驾驶。“双模式混合动力”被广泛认为是混合动力技术的重大进步，它将传统发动机与两个60千瓦的电机集成到一个带有三个行星齿轮组的自动变速器中。
通用工程师使用基于模型的设计开发双模混合动力总成控制系统,目前在GMC塞拉混合生产,GMC育空混合,雪佛莱混合,雪佛兰西尔维拉多混合,和凯迪拉克凯雷德混合动力汽车,并将改编用在雪佛兰,通用汽车的扩展型电力汽车。
“通过使我们能够在更高的抽象级别上工作，通过早期系统模拟验证我们的设计，并从我们的模型中自动生成产品代码，基于模型的设计使我们能够灵活地尝试新的方法和控制策略，快速地进行更改，并消除手工编码中常见的翻译错误。”通用汽车混合动力与电动驱动控制高级经理格雷格•哈伯德表示。
通用汽车希望在四年内生产双模混合动力汽车。对于一个传统的动力系统项目来说，这个时间点是很典型的，因为工程团队可以从现有的设计开始。早期的双模混合动力技术由通用汽车和艾利森公司开发，用于目前在100多个城市运营的公交，但由于该技术需要在乘用车和卡车应用时“更精简、更环保”，该团队不得不从零开始。哈伯德表示:“在压缩的时间内编写100多万行代码，同时确保控制系统符合通用汽车的高质量标准，并符合所有法律法规和安全标准，这是一个巨大的挑战。”
通用汽车的工程师还必须针对多个竞争目标优化设计，包括燃油经济性、响应性和驾驶舒适性，同时保持设计足够灵活，以适用于各种车型。为了做到这一点，通用汽车的工程师必须确保几个复杂的系统协同工作以优化性能。通用汽车动力系统软件工程总监肯特•海尔弗里希(Kent Helfrich)解释说:“混合动力系统设计的关键是将发动机、传动系统、电动机和电池与动力管理策略整合在一起。这些系统太复杂了，不可能在最后一步单独打造并集成。”
此外，通用汽车的工程师在将设计投入硬件之前，需要对其进行验证。
通用汽车使用MathWorks工具和基于模型的设计(Model-Based Design)来开发系统模型，使用仿真验证设计，并生成双模混合动力系统控制系统的生产代码。这种方法使通用工程师能够探索多种策略，加速设计迭代，最小化原型和返工，并在硬件可用之前验证控制系统。
使用MATLAB®,仿万博1manbetx真软件®, Stateflow®通用汽车的工程师设计了控制系统架构，并建模了所有的控制和诊断功能，包括混合动力操作策略、发动机启停、主动阻尼、换挡执行和推进安全。
与此同时，他们为所有相关物理系统创建了详细的工厂模型，如发动机、电动机、电池、混合动力传动和车辆动力学。他们使用工厂模型进行闭环仿真，使用标准的城市和公路驾驶燃油经济性测试来验证控制系统。
使用Embedded Coder为发动机、变速器和混合能源管理ecu生成产品代码后®，他们进一步验证了控制系统使用Simulink Coder万博1manbetx™以及带有非实时验证阶段的工厂模型和测试用例的硬件在环(HIL)模拟器。通过比较这些测试的结果，工程师能够识别ECU集成问题。
当混合动力系统硬件可用时，团队能够快速地从HIL移动到原型车进行确认测试。
双模混合动力系统获得了多个奖项，包括《汽车》杂志的年度技术奖和《绿色汽车》杂志的年度绿色汽车奖。
提前交货日期满足．哈伯德说:“项目启动9个月后，我们的第一辆原型车就开始运行了。“如果没有MathWorks工具，我们不可能做到这一点。该软件使我们能够在硬件可用之前完成大量的设计工作。”
支持全球协作和通信．密歇根的通用汽车工程师与欧洲和亚洲的通用汽车工程师共享Simul万博1manbetxink模型。因此，世界各地的团队可以在设计的不同方面工作——如控制策略、软件设计和物理问题——同时利用每个工程师的优势并消除集成问题。“Simu万博1manbetxlink模型为世界各地的团队提供了一个单一的真相来源，”Hubbard说。
跨产品线重用的设计．Hubbard说:“我们正在对其他正在生产的车辆重复使用这种控制器架构，包括GMC的Sierra和Chevy Silverado，以及即将推出的Chevy Volt。”“雪佛兰Volt的控制系统设计进展很快，因为我们能够重用控制器架构。”
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