BACKGROUND: The paper shows that the problem of determining objective indicators of fuel consumption in operation based on calculation methods remains relevant. One of these methods is simulation modeling. Current state of computer technology significantly simplifies building of system simulation models, for example, using the Simulink software by Mathworks. In the process of model development, it is necessary to keep the balance of generalization and detailing, since excessive detailing leads to an unreasonably deep consideration of individual elements of the system and to a significant increase in simulation time.
AIMS: Search for a reasonable structure of model of the “driver — car — environment” system, which makes it possible to simulate the car in driving cycles or other driving scenarios.
METHODS: The MATLAB/Simulink simulation environment was used in the study. Based on the analysis of the car design and the capabilities of individual Simulink tools, a block diagram to study fuel consumption using the example of a passenger vehicle was synthesized. The obtained model was debugged for the stable motion simulation of the vehicle in various driving cycles using graphical analysis.
RESULTS: The obtained results show that the developed system simulation model is well behaved. Control systems ensure the vehicle motion according to the mixed driving cycle modes in compliance with the required tolerances. It is possible to register fuel consumption and other simulation results of interest.
CONCLUSIONS: The model showed the relative simplicity of setting up and the ability of quick update for other vehicles. A minimal amount of vehicle data is required to bring the model to an operable condition. Particular unknown parameters are supposed to be refined using identification methods.
Обоснование. В работе показана актуальность задачи определения объективных значений расходов топлива в эксплуатации на основе расчетных методов. Одним из таких методов является имитационное моделирование. Современное развитие компьютерной техники существенно упрощает реализацию системных имитационных моделей, например, в программном продукте Simulink компании Mathworks. При создании модели необходимо выдержать баланс обобщения и детализации, так как излишняя детализация ведет к необоснованно глубокому рассмотрению отдельных элементов системы и к существенному увеличению времени моделирования.
Цель исследования — поиск рациональной структуры модели системы «водитель — автомобиль — окружающая среда», позволяющей обеспечить возможность испытания автомобиля в ездовых циклах или при других сценариях движения.
Материалы и методы. В работе использовалась среда имитационного моделирования Matlab Simulink. На основе анализа конструкции автомобиля и возможностей отдельных инструментов Simulink синтезировалась схема для исследования расхода топлива на примере легкового автомобиля. Полученная модель была отлажена для устойчивого движения автомобиля в различных ездовых циклах с помощью графического анализа.
Результаты. Полученные результаты показывают, что созданная системная имитационная модель работоспособна. Системы управления обеспечивают движение автомобиля согласно режимам смешанного ездового цикла с соблюдением требуемых допусков. Имеется возможность регистрации расходов топлива и других интересующих результатов моделирования.
Заключение. Модель показала относительную простоту настройки и возможность быстрой модернизации для перехода к другим моделям автомобилей. Требуется минимальное количество данных об автомобиле для приведения модели к работоспособному состоянию. Отдельные неизвестные параметры предполагается уточнять с помощью методов идентификации.