大陆开发电控空气悬架的重型卡车

挑战

设计一个电子控制空气悬架(ECAS)重型,40吨卡车

使用MathWorks工具来跟踪要求设计规格,型号和模拟ECAS,并自动生成生产代码

结果

  • 六个月的硬件开发工作,消除
  • 验证时间削减了50%
  • 90%的应用程序的自动编码

“有了MathWorks工具的基于模型的设计,我们从开发到结束的开始一体的综合性工具链。我们的要求明确可追溯性,因为它是作为一种模式,从中我们自动生成实现我们的软件更容易维护码。”

托马斯EHL,大陆
重型卡车突出电子控制空气悬架的插图。

大型卡车的空气悬架有两项重要的功能:提升和降低底盘以连接拖车,并帮助有高重心的车辆稳定。当一家领先的卡车制造商要求大陆公司为其下一代重型卡车开发电子控制空气悬架(ECAS)时,它向大陆公司的工程师提出了1360套严格的系统要求。此外,ECAS必须确保40吨车辆的驾驶员的安全和舒适。

使用MathWorks工具进行基于模型的设计欧式工程师创建的ECAS模型并将其链接到客户的要求,保持ECAS的可执行规范,运行闭环仿真,开发实时原型,自动生成生产对于16位微控制器的代码。

“我们现在已经从开发过程的开始到结束的一个共同的工具链,”票据托马斯EHL,软件开发在大陆商用车辆控制单元的高级经理。“我们的要求和模型之间明确的可追溯性。从这个模型中,我们产生了快速原型设计和生产目标代码,使我们能够在流程早期测试设计“。

挑战

在过去,Continental使用手动过程来跟踪客户需求,这既繁琐又容易出错。需求是在一个文本文件中维护的,并且没有直接链接到详细的设计或C代码,这使得向客户展示为什么需要更详细地更改或定义需求变得很困难。要证明一个设计满足了所有的需求也是一个挑战。

编写代码是一个耗时的过程:大陆的工程师手写C代码,然后必须找出并消除编码错误。为了缩短开发周期并在开发的早期识别潜在的问题,他们需要自动化这些过程。

在使用基于模型的设计他们的第一个重大举措,大陆的工程师们使用MathWorks工具开发的ECAS客户的规格。

使用MATLAB®,S金宝appimulink的®,和Stateflow®,该团队开发了ECAS模型,生成输出信号来控制空气弹簧和阻尼阀基于几个输入参数,包括轴水平,空气弹簧压力,卡车速度和加速度,以及发动机扭矩。

使用Sim金宝appulink要求™他们在IBM跟踪客户需求®合理的®®符合Continental的性能规范和ECAS模型的相关组件。

然后,团队施加刺激的输入,并使用从性能指标预期的结果比较模型输出跑去开环仿真在Simu金宝applink。

为了进行闭环测试,他们在Simulink中开发了卡车的工厂模型,并同时运行控制器和工厂模型的仿真。金宝app

组自动生成的C语言代码使用的Simulink编码器™控制器模型。金宝app他们部署此代码Simulink的实时™在一个真正的卡车金宝app创建控制器道路试验的实时原型。

采用定点设计™,它们转换的浮点设计到初始定点设计,并将其重新部署到Simulink的实时。金宝app定点代码从第一次迭代满足性能要求。

在原型验证实时操作之后,欧洲大陆的嵌入式编码器®为生产目标处理器自动生成代码。代码是用Cosmic软件编译器编译的,该编译器用于运行Micrium公司的C/OS-II实时操作系统的飞思卡尔™S12XE处理器。

该小组证实,该代码满足了MISRA®按客户要求的标准,然后进行最后的路试,以微调硬件。

该ECAS已被证实的客户和被提名为生产。在大陆所有新控制器的设计将采用基于模型的设计开发。

结果

  • 六个月的硬件开发工作,消除。“在过去,我们花了大约半年生产的样品,我们的第一个硬件原型,” EHL说。“使用Simu金宝applink实时作为我们的样本使我们能够验证我们的车载前期设计,消除了六个月的硬件开发工作。”

  • 验证时间削减了50%。“有了Sim金宝appulink,我们向客户演示了设计,并在模型级别上进行了验证,比以前可能的时间要快得多,”Ehl说。“这一改进,以及使用Simulink Check™、Simulink Coverage™和Simulink需求将需求和性能规范联系起来的能力,将我们在验证上花费的时间减少了40%到50%。”金宝app

  • 90%的应用程序的自动编码。“MathWorks工具缩短了我们的开发周期,它使我们能够为几乎90%的应用程序自动生成高效的代码,通过早期测试最小化集成问题,并自动化手工需求验证过程,”Ehl说。