Simscape使我们能够创建一个适合我们的设计任务的全面的引擎模型，让所有团队都能够轻松理解。尽早在Simulink中完成ECU和发动机的闭环仿真，对我们的前置开发过程至关重要。”金宝app
伊藤久宏博士，丰田汽车公司
随着汽车制造商努力提高燃油效率、减少排放和改善驾驶体验，发动机控制单元(ECU)软件正变得越来越复杂。特别是，更严格的排放法规要求精确控制空气燃料混合物和燃烧时机。
对于如此复杂的系统和严格的需求，在开发后期发现的缺陷或设计缺陷可能导致重大的返工和成本超支。为了避免这些问题，在ECU开发过程中尽早有一个准确的发动机仿真模型是至关重要的。丰田汽车公司(Toyota Motor Corporation)的工程师开发了一种发动机模型，用于其开发过程的前置加载，实现了模型在环(MIL)和软件在环(SIL)测试，用于生产车辆项目。
“基于模型设计的前置开发使我们能够缩短开发周期，最大限度地减少返工，这使我们能够比竞争对手更早地交付产品，”丰田助理经理伊藤久宏博士说。下载188bet金宝搏“通过MATLAB、Simu金宝applink和Simscape，我们可以在单一环境中创建控制软件、工厂模型和闭环模拟器，这大大简化了控制系统的开发。”
此前，丰田工程师只测试了相对简单的工厂车型的一小部分ECU功能，这使得他们无法测试和优化控制软件。为了确保新发动机的最佳运行，他们需要一个覆盖整个发动机的发动机模型，包括燃料、燃烧和废气再循环(EGR)系统。工程师需要通过直接实现描述这些系统的方程来建模系统行为。
丰田工程师需要提高SIL和MIL技术的灵活性和可扩展性，以更有效地开发ECU。工程师需要SIL环境来支持ecu之间的模拟CAN总线通信，源代码级调试控制代码，金宝app以及中断服务例程(ISR)和定时器任务的正确执行顺序。
丰田工程师使用Simscape™开发了一个包含数千个方程的引擎模型。该模型实现了基于基于模型的ECU软件设计的前端加载开发过程。
工程师们使用Simscape语言创建了一个自定义物理域，其中包含多种气体类型，包括空气、燃料蒸汽和燃烧气体。他们创建了自定义组件模型来代表燃烧气缸和空气路径(包括EGR)。通过将这些模型与Simscape中提供的组件模型相结合，他们能够对液力变矩器、自动变速器和其他传动系统组件进行建模。
他们使用物理网络方法在Simscape中组装这些组件来创建随机模型。这些非因果模型与使用Simulink开发的数据驱动的燃烧动力学因果模型相结合金宝app®基于模型的校准工具箱™。
在Simulink和statflow中开发ECU算法的可执行规范金宝app®，他们使用Simulink的MIL仿真来分析新的控制逻辑的设计，同时考虑金宝app到被连接对象的动力学。
在使用Simulink Coder™从控制模型生成代码后，丰田工程师使用SIL测试来验证低级驾驶员、ISRs金宝app和计时器的精确执行顺序，以及其他无法通过MIL模拟测试的细节。有了SIL，工程师们就用微软了®Visual Studio®用于控制代码的源代码级调试。代码中设置的断点暂停了Simulink中的模拟，使工程师能够在恢复执行之前检查控制变量的状态。金宝app
利用模型与软件在环仿真(SIL+M)，工程师开发了一个新的控制模块作为模型，然后将其与控制软件集成。SIL+M有望进一步推动前置ECU的发展，使工程师能够将新的控制逻辑集成到整个控制系统中。
在MATLAB工作®，在参数优化过程中自动化模拟，并对模拟和测试结果进行数据分析。
丰田目前在发动机控制、变速器控制和混合动力电气控制系统的开发中采用基于模型设计的前置开发。
开发了综合发动机模型．“与因果建模方法相比，Simscape支持的植物建模工作流更快、更健壮，我们用Simscape构建的植物模型以直观和直接的方式表示物理系统，”Ito博士说。“《Simscape》让我们能够创建和模拟一个包含数千个方程的综合引擎模型。如果使用因果分析法，这是不可能的。”
在开发早期验证的设计．“通过基于模型的设计和SIL仿真，我们可以更早地验证新的控制设计，”Ito博士说。“例如，我们通过闭环模拟验证了带有CAN配置的发动机控制和变速器控制软件，这使我们能够满怀信心地进行车载测试。”
难以测试条件模拟．Ito博士说:“我们用Simulink创建的SIL平台使工程师能够在金宝app各种操作条件下对控制软件进行细致的检查，这在真实车辆或原型测试环境中是很难安排的。”
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