Weichai电力为内部高压共轨柴油发动机开发了ECU软件

挑战

建立生产引擎控制和嵌入式软件团队,建立内部开发能力,并在36个月内完成第一个生产计划

解决方案

使用基于模型的设计来设计,实现和测试和测试控制策略和ECU软件,同时使用Mathworks顾问,以开发团队的软件开发技能和专业知识

结果

  • 开发时间减少40%
  • 集成测试时间减半
  • 60%的设计重复使用

“与我们使用手中编码的过去的经验相比,基于模型的设计使我们能够将劳动力成本降低30%,将测试成本降低20%,并提高生产率超过30%。我们在建立内部软件开发团队的同时完成了ECU开发。“

大陵李,潍柴力量
潍柴电力高压共轨柴油发动机。

潍柴权力是重型发动机的全球领导者。多年来,潍柴从供应商那里购买了其柴油发动机的发动机控制单元(ECU)和燃料系统。该公司制定了一个战略计划,为高压共轨柴油发动机制定自己的控制策略和ECU软件。内部开发的原因是通过降低成本,重用核心功能,通过基于客户要求快速发展发动机控制策略的快速发展,提高潍柴权力的竞争力及其创新能力。

潍柴电力建立了一个控制策略和嵌入式软件团队,采用了基于模型的设计来开发共轨柴油ECU软件。

“基于模型的设计 - 具有其图形设计和自动代码生成 - 减少软件错误,提高了软件可维护性和重用,并降低了软件开发的难度,”潍柴电力电子控制部主任Daming Li表示。“基于模型的设计使我们能够在最短的时间内建立一个由发动机和控制专家组成的开发团队,并大大降低开发成本。”

挑战

虽然潍柴电力定期进行发动机控制研究和原型设计,但该公司以前没有为大型生产ECU开发嵌入式控制和软件。

Weichai Power寻求一种在汽车行业中广泛应用的方法和开发工具。与此同时,他们希望减少与引入新工具相关的学习曲线。他们需要招募工程师并培训他们在中国的国家排放标准IV生效之前开发和测试ECU软件以进行生产。

解决方案

潍柴电力采用了Matlab的模型设计®和模拟金宝app®设计和实施共轨柴油发动机ECU软件。他们建立了一个生产控制和软件团队,并在工具中培训了新工程师。该公司还与Mathworks Consulting合作,建立了目标的快速原型功能,使潍柴集团公司和客户能够合作。

从系统要求工作,潍柴电力工程师在Simulink和StateFlow中开发了一个发动机控制器模型金宝app®。它们使用StateFlow为发动机操作模式控制,轨道压力控制和诊断程序进行模型状态转换逻辑。

在模型开发期间,他们使用Simulink中的模型顾问来检查是否符合从Mathworks汽车咨询委员会(MAAB)准金宝app则的建模标准。

使用Simu金宝applink Requirement™Tem将文本要求链接到Simulink中的模型元素,实现了确保可追溯性的要求。

在Si金宝appmulink中,该团队创建了车辆,后处理系统和发动机的工厂模型,包括燃料,扭矩,摄入和排气子系统。要验证控制设计,它们还会运行控制和工厂模型的闭环模拟。

它们使用Simulink Design Verifier™创建金宝app了测试向量。与Simulink 金宝appCoverage™和Simulink Check™一起使用这些测试向量使团队能够在其模型中识别死亡逻辑并实现完整的模型覆盖范围。

使用固定点设计器™,工程师通过在仿真期间记录最小和最大数据值并应用用于缩放定点数据类型的定点设计器建议,将浮点模型转换为固定点。

比较浮点和定点模型仿真结果以验证转换后,团队使用嵌入式编码器从控制模型生成C代码®

在Simulink中工金宝app作,他们对ETAS上的PC和硬件循环测试执行了循环软件测试®PT-Labcar模拟器。

该团队为带嵌入式编码器的生产ECU生成了超过340,000行的生产ECU。生成的代码包含100%的应用程序软件;还有85%的CAN应用层和诊断程序也是从模型中产生的。

在MATLAB工作,该团队开发了车辆驱动循环软件,它们在初始生产ECU测试期间用于数据分析。

共轨柴油机ECU正在生产重型卡车,工程机械和发电设备上。潍柴电力计划重用ECU设计轻型柴油发动机。

结果

  • 开发时间减少40%。“我们在36个月内完成了从36个月的划痕的开发和核实,比我们计划的速度快40%,”李说。“通过MathWorks顾问的基于模型的设计和支持,我们的金宝app工程师的培训时间急剧下降。此外,使用嵌入式编码器生成Misra®- 来自我们的Simulink模型的替换代码显着缩金宝app短了实现质量软件所需的时间。“

  • 集成测试时间减半。“通过Simulink仿真在整个开发阶段进行连续金宝app测试使我们能够在集成测试之前检测60-70%的错误,”李说。“结果,我们的集成测试时间减少了约50%。”

  • 60%的设计重复使用。“我们目前正在为压缩的天然气引擎开发ECU,我们从我们的初始项目中重复使用了大约60%的模型,”李说。“这种重用导致新ECU的开发时间减少了50%。”