伊顿公司加速开发中型混合动力卡车

设计和制造混合动力汽车原型是一项重大挑战。内燃机、电动机、变速器和能量存储设备可以根据车辆的使用方式以几种不同的配置进行连接，并且这些组件的大小需要在不同的路线上获得最佳性能。

如果现有的控制器能提供足够的I/O、吞吐量和代码空间，设计师通常会使用这些控制器。然而，出于开发目的，原型车通常有额外的传感器、执行器和I/O。必须修改或重写现有的控制代码以适应这些需求，这可能是一个缓慢的过程。此外，控制算法通常会频繁更改，需要进行昂贵且耗时的设计迭代。

伊顿需要一种控制器，能够适应控制算法的快速变化，以及一种允许I/O灵活配置的架构。他们还需要快速进行测试和设计迭代的能力。

伊顿一直在使用Simulink、statf金宝applow和Control System Toolbox™来设计和模拟动力总成配置及其控制算法。面对短期的时间表，有限的预算，以及混合动力动力系统项目非常多样化的I/O要求，他们选择使用这些相同的工具，并使用Simulink real实现控制器。金宝app这为他们提供了以经济有效的方式运行迭代测试所需的灵活性。

测功器测试

伊顿的工程师分阶段建造、连接和测试动力总成组件。他们使用Simulink对组件和测试进行建模，然后通过将Simulink real中的I/O块添加到实际硬金宝app件中来运行硬件在环模拟。

在Simulink实时控制下，在一台测功机上对电机及其基于dsp的PCU进行了测试。金宝app电机的这种特性有助于解决由于电机控制器的开关特性而出现的EMI(电磁干扰)问题。

由于混合动力系统只是一个原型，伊顿还在Simulink实时控制测功机上测试了整个系统。金宝app金宝appSimulink和Stateflow使他们能够生成和执行各种标准测试场景，并且能够在道路测试之前在实验室中安全地操作和测试所有组件。因为Simuli金宝appnk real允许他们使用现成的、便宜的PC/104 CPU和I/O硬件，所以他们能够使用多个控制器。这允许同时进行多个测试，而无需在控制器修改方面花费大量精力，从而加快了开发速度。

I / O的需求

伊顿混合动力卡车的动力系统包含一个生产柴油发动机，一个电动机，和一个变速器。每个组件的电子控制器通过CAN (J1939)链路进行通信。Simu金宝applink Real-Time PCU(系统控制器)充当了它们之间的桥梁，这就需要为控制器使用三个单独的CAN通道。

驱动器指示器、驱动器控制器和其他执行器和传感器需要额外的I/O。金宝appSimulink real使伊顿能够轻松满足这些额外的I/O要求。例如，现成的PC/104 I/0板提供16个模拟输入通道，8个模拟输出通道，16个数字输入和24个数字输出，以及频率输入和输出脉宽调制输入和输出。只使用了略多于50%的I/O。备用I/O和安装额外I/O板的能力提供了急需的灵活性。

安装

伊顿在主机上使用基于Sim金宝appulink的控制器模型，通过以太网连接构建并下载到Simulink real。Simu金宝applink实时PC/104堆栈由一个400MHz CPU、一个a /D板、一个以太网卡、一个D/ a板、两个CAN板、一个定时器/计数器板和一个电源板组成，该电源板将车辆的12伏直流电源转换为堆栈的5伏清洁电源。采用坚固耐用的液晶显示器作为目标显示器。金宝appSimulink实时读取和更新驱动控制器和显示面板。

驾驶车辆

一旦点火开关打开，Simulink就会根据驾驶员输入的信息实时控制车辆。金宝app金宝appSimulink实时运行的控制代码生成，在触摸一个按钮，从Simulink Coder™。用statflow构建的状态机^®模型中的模块决定了柴油发动机、电动机和其他动力总成组件的运行。当它运行时，柴油发动机处于覆盖模式，由Simulink Real-Time接收的CAN输入控制。金宝app金宝appSimulink real平衡了发动机和电机的运行，实现了这两个原动机的最佳运行。

使用Simulink real的主机笔记本电脑采集实时数据，并使用MATLAB绘制。金宝app根据这些数据以及车辆的实时声音和运动，工程师可以快速分析PCU的性能，修改模型，并使用Simulink Coder构建并下载修改后的代码到Simulink real-time。金宝app

使用Simu金宝applink、Stateflow、Simulink Real-Time、一台PC/104来实现PCU，并使用Simulink Coder自动生成可执行代码并将其下载到目标，使伊顿能够快速获得满足原型车操作要求的控制器。