“Simscape使我们能够创建一个全面的模型发动机的适合我们的设计很容易理解所有团队的任务。ECU的闭环仿真和发动机仿真软件进行,尽可能早地完成,对我们至关重要一笔前期开发过程。”金宝app
博士Hisahiro Ito,丰田汽车公司
发动机控制单元(ECU)软件越来越复杂的汽车制造商努力提供更好的燃油效率、减少排放,和更好的驾驶体验。特别是,更严格的排放法规要求精确控制燃料混合物和燃烧时间。
如此复杂的系统和严格的要求,发现缺陷或设计缺陷在开发的后期会导致重大的返工和成本超支。为了避免这些问题,有一个精确的仿真模型是至关重要的引擎尽可能在ECU开发过程的早期。丰田汽车公司的工程师们开发了一个引擎模型使用提前他们的开发过程,使model-in-the-loop (MIL)和software-in-the-loop (SIL)测试在生产汽车计划。
前期开发和基于模型的设计使我们能够缩短开发周期,减少返工,它允许我们比我们的竞争对手提前交付产品,“Hisahiro Ito博士说,助理经理在丰田。下载188bet金宝搏“与MATLAB仿真软件,S金宝appimscape,我们创建控制软件,工厂模型,和闭环仿真器在一个环境,大大简化了控制系统开发”。
此前,丰田的工程师测试只有一小部分ECU的功能相对简单的植物模型,无法测试和优化控制软件。确保优化运行的新引擎,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,废气再循环(EGR)系统。系统行为的工程师需要模型直接实现方程描述这些系统。
丰田的工程师需要改善硅的灵活性和可扩展性和MIL技术更有效地开发ECU。思科工程师需要环境来支持模拟ecu之间的CAN总线通信,控制源代码级的调试代码,金宝app正确的执行顺序中断服务程序(ISR)和计时器任务。
丰田的工程师使用Simscape™开发发动机模型包括成千上万的方程。模型启用前载基于ECU软件的基于模型的设计开发过程。
工程师使用Simscape语言来创建一个自定义的物理域组成的多种气体类型,包括空气、燃料气和燃烧气体。他们创建了自定义组件模型来表示燃烧缸和air-path(包括EGR)。通过结合这些模型与Simscape中提供的组件模型,他们能够变矩器模型,自动变速器等传动系统组件。
他们这些组件组装在Simscape使用一个物理网络创建acausal模型方法。这些acausal模型结合的数据驱动的因果模型燃烧动力学使用仿真软件开发金宝app®和基于模型的标定工具箱™。
开发一个可执行的规范的ECU算法在仿真软件和Stateflow金宝app®,他们采用MIL仿真模型来分析新的控制逻辑的设计时考虑的动态连接工厂。金宝app
从控制模型生成代码后使用仿真软件编码器™,丰田的工程师使用银测试来验证底层驱动程序,精确的执行顺序的isr和金宝app计时器,和其他细节,不能通过MIL模拟测试。微软与SIL,工程师使用®Visual Studio®源代码级的调试控制代码。断点设置在代码中暂停仿真软件的仿真,使工程师能够恢复执行之前检查控制变量的状态。金宝app
使用model-and-software-in-the-loop模拟(SIL) + M),工程师们开发一个新的控制模块作为一个模型,然后结合控制软件。银+ M预计将进一步实施ECU开发通过支持工程师将新的控制逻辑完整的控制系统。
在MATLAB工作®期间,工程师们自动模拟参数优化和执行数据分析仿真和测试结果。
丰田目前使用前期的开发与基于模型的设计开发的发动机控制、传输控制、混合动力控制系统。
全面的发动机模型。“与因果建模方法相比,植物建模工作流通过Simscape更快和更健壮,我们工厂模型构建与Simscape表示物理系统在直观明了的方式,“伊藤博士说。“Simscape使我们能够创建和模拟综合发动机模型包括成千上万的方程。这将不可能使用因果的方法。”
开发初期的设计验证。与基于模型的设计和SIL仿真可以验证新的控制设计更早,”伊藤博士说。“例如,我们验证了发动机控制和传输控制软件可以通过闭环仿真配置,使我们能够继续车载测试以极大的信心。”
难以测试条件模拟。“我们创建的SIL平台和仿真软件支持工程师进行细粒度控制软件的考试很金宝app难安排的各种操作条件在实际车辆或原型测试环境中,“伊藤博士说。
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