用户故事

上汽集团采用基于模型的设计为荣威750混合动力轿车开发嵌入式控制系统

挑战

为荣威750混合动力轿车开发混合动力控制单元

解决方案

使用MATLAB、Sim金宝appulink和嵌入式编码器为嵌入式控制器建模、仿真、验证和生成生产代码

后果

  • 98%的生产代码已生成
  • 在18个月内完成从概念到生产的开发
  • 建立完整的核查程序

“三年前,上汽集团没有开发嵌入式控制软件的丰富经验。我们选择基于模型的设计,因为它是一种行之有效的开发方法。这种方法使我们的工程师团队能够开发高度复杂的HCU控制逻辑,并提前完成项目。”

朱军,上汽汽车
荣威750混合动力轿车。

上汽集团荣威750混合动力轿车比非混合动力荣威750的燃油经济性和排放量提高了约20%。协调电机和发动机的车辆混合动力控制单元(HCU)中复杂的控制逻辑对于实现上汽集团为车辆设定的燃油效率和可驾驶性目标至关重要。

认识到该嵌入式系统的设计代表了核心知识产权,该公司决定使用Simulink在内部开发生产版本金宝app®在外部咨询公司完成概念设计后,进行基于模型的设计。“三年前,上汽集团还没有开发嵌入式控制软件的丰富经验。由于一些团队成员对嵌入式开发还不熟悉,我们需要一种经过行业验证的方法,”上海E-Propusion汽车技术有限公司总经理朱军(Jun Zhu)说。,开发电力和混合动力推进技术的上汽集团汽车子公司。“我们的Simulink模型作为一个可执行规范,能够更好地与咨询合作伙伴和我们的团队沟通需求和设计。基于模型的设计还使我们能够从经过验证的模型生成高效、可靠的代码。”金宝app

挑战

荣威750混合动力车是上汽集团的首款混合动力车,HCU项目是他们首批生产嵌入式软件开发计划之一。由于上汽汽车工程师承担了以前由供应商处理的任务,该团队试图采用一种开发方法,以消除因解释书面规范文件而产生的误解。该团队希望通过减少手工编码和通过模拟验证设计来进一步减少错误,而不是通过车内测试。

仿真被视为关键,因为车辆和几个关键部件(包括电池和电机)正在同时开发,部件交付可能会延迟。“我们的目标是通过模型模拟和测试发现和解决尽可能多的问题,而不是在软件实现后在汽车上发现问题,”朱说。

解决方案

上汽集团标准化了荣威750混合动力汽车和所有新能源汽车嵌入式软件开发的基于模型的设计。这使团队能够在模型级别而不是在嵌入式代码中进行设计修改。

上汽电机控制工程师使用MATLAB®以及Si金宝appmulink,根据系统要求和咨询合作伙伴提供的初步Simulink模型,对HCU的控制算法进行建模和优化。

他们用状态流对HCU的模式转换逻辑进行建模®通过创建系统状态及其之间转换的图形表示。

该团队进行了多次模拟,以评估不同的动力传动系统配置,并比较每种配置对燃油经济性和驾驶性能的影响。

在整个开发过程中,团队使用Simulink检查金宝app执行建模标准检查,确保符合MAAB标准,并建立一致的建模样式。

为了验证模型及其组件的功能,上汽集团测试工程师进行了单元测试、模型在环测试和硬件在环测试,这些测试是上汽集团为本项目开发的系统验证过程的一部分,目前适用于所有使用基于模型设计的项目。

除了书面文件外,上汽集团的测试工程师和校准工程师还依赖Simulink模型进行测试开发和车辆校准。金宝app

使用嵌入式编码器®,上汽汽车的工程师从他们的Simulink和Stateflow模型生成生产代码。金宝app

上汽集团软件集成工程师与MathWorks顾问合作,将设计从原型环境过渡到生产ECU。在转换过程中,开发过程中的许多手动任务被自动化,以提高效率并减少错误。

混合动力项目实现了其燃油效率目标,荣威750目前已上市。上汽集团汽车团队目前正在新能源汽车项目中使用基于模型的设计,包括荣威550强劲混合动力车和电动汽车。

后果

  • 98%的生产代码已生成. “当改变控制策略时,我们经常需要更新多个模块。用手工编码,这很难在短时间内正确实现,”朱说。“使用嵌入式编码器,我们自动生成98%的代码。过程更快,代码效率更高,错误更少。”

  • 在18个月内完成从概念到生产的开发. “从概念车到开始生产汽车大约需要18个月的时间,”朱指出。“如果没有基于模型的设计,将需要近24个月的时间。我们还有更多的时间来确保交付高质量的产品。”

  • 建立完整的核查程序“我们很早就在模型中发现并修复了设计缺陷,而不是后来在汽车中发现并修复了设计缺陷。这大大节省了时间和成本,”朱说。这一过程包括模拟、模型和代码验证以及HIL测试,现在已用于所有新能源汽车项目。

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