三菱加速研发倒车雨刷系统

挑战

设计并实现一种创新的换向雨刷系统控制器

解决方案

使用MathWorks工具对控制系统进行建模、仿真、验证和生成产品代码

结果

  • 特定特征的开发时间从16周减少到3周
  • 设计评审时间和纸张文件减少了90%
  • 尽早验证设计,减少返工

“基于模型的发展立即改进了我们的开发过程。设计评审较快,更有效地揭示了缺陷和要求的问题。我们之前发现错误,删除了返工,并在不到20%的时间之前提供了高质量的控制器。“

塔约阿拿,工程师,电子工程系,三菱公司
换向雨刷系统控制器。

三菱的创新逆转刮水系统有利于司机和制造商。当不使用时,系统隐藏在引擎盖下方,改善了汽车的外观和驾驶员的视图和减少空气动力学阻力。系统的嵌入式控制器可以动态修改电机的操作角度,以补偿风力压力和刮水速度的变化。由于系统最小化了机械部件的操作范围,因此刮水器更紧凑,并且可以更容易地集成到车辆设计中。

三菱的工程师使用MathWorks工具开发了雨刷系统的控制器,并在短短三周内交付了一个完整的系统——包括生产代码。

“尽管我们对方法和工具进行了新的,但我们看到了开发速度和产品质量的清晰改善,”三菱电气工程系的工程师Takao Ariai。“基于模型的MathWorks工具的开发使我们能够识别和解决项目要求和早期设计的问题,而不是在最终硬件上测试时的开发迟到。”

挑战

逆转的刮水系统比传统系统更具挑战性,因为控件相当复杂。

三菱之前的开发过程依赖于基于纸张的需求规范和手写代码。调试和公差测试(参数调优)只能在实际硬件上进行,所以大多数问题直到开发的后期阶段才被发现,并导致严重的返工,从而损害了系统质量。三菱的工程师需要加快系统的开发,以满足紧迫的最后期限。

由于该系统是三菱公司的第一个,他们需要尽早验证新的控制算法和设计思想。“过去,我们的设计评审花了很长时间,因为仅用书面文件很难理解设计细节,”Arai说。“我们行业的趋势是基于模型的方法。我们的许多客户——汽车oem——已经朝着这个方向发展,很明显我们也需要这样做。”

解决方案

MITSUBA使用MATHWORKS工具来模拟,模拟,验证和生成逆转刮水系统控制的生产代码。在开始项目之前,MITSUBA采取措施确保平滑过渡到基于模型的开发。工程师参加了10天的现场培训,并将集团起草了建模指南和设计程序。为了培养工程师的持续教育,三菱开发了基于JMAAB样式指南的技能标准,由日本Matlab建立®基于嵌入式技术技能标准的汽车咨询委员会。与此同时,三菱正在推动使用模型和仿真来加速开发,提高质量,并改善内部和客户之间的沟通。

从规范工作,MITSUBA工程师使用Simulink金宝app®以模拟控制结构,控制功能和测试线束。

利用Sim金宝appulink和Simscape Multibody™,该小组创建了一个工厂模型,其中包括挡风玻璃刮水器连杆机构、刮水器臂和车身安装。

它们使用控制系统和工厂模型运行闭环模拟,以验证控制器的功能,并确定刮水器的物理规格如何影响电机控制。基于这些模拟,该团队执行了变量缩放来创建详细的控制模型。

使用仿真软件金宝app编码器,他们从控制和工厂模型中生成C代码,用于进行软件在环和实时处理器在环仿真。为了执行半实物仿真,他们使用了用Simulink和statflow创建的测试工具金宝app®在嵌入式处理器上驾驶植物模型代码。

工程师使用嵌入式编码器®为NEC 78K系列8位单片机生成生产代码,并对生产硬件进行最终测试。

逆转的刮水系统目前正在生产中,每月出货量为20,000-30,000个单位。

MITSUBA工程师正在重用当前项目的刮水系统和工厂模型的组件。该公司对所有新项目的模型开发标准化,包括用于混合动力和电动汽车的电机控制产品。下载188bet金宝搏

结果

  • 特定特征的开发时间从16周减少到3周。“在我们之前的设计过程中,将一个特定功能项目从规格到在微处理器上运行的生产代码通常需要4个月的时间,”Arai说。“基于模型的开发,我们只用了3周就完成了这个项目。通过模拟进行调试和测试的能力——而不仅仅是在硬件上——进一步加速了开发。”

  • 设计评审时间和纸张文件减少了90%。Arai指出:“我们使用我金宝app们的Simulink和statflow模型作为可执行规范,这大大简化了设计审查过程。”“在过去,我们只需要10%的时间就完成了一次彻底的审查,同时减少了每个审查阶段使用的90%的纸质文件。”

  • 尽早验证设计,减少返工。Arai说:“基于模型的开发使我们能够在硬件测试之前发现缺失或冲突的需求,这将我们必须做的返工减少到最低。”此外,使用Simulink金宝app,我们可以使用输入模式运行模拟,而这些输入模式很难或不可能在硬件上进行测试。”

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