用户故事

日产加速了发动机控制软件的开发和测试

挑战

加速发动机控制软件开发和测试

解决方案

使用Si万博1manbetxmulink和PowerTrain块组来构建发动机型号,自动调整它们的大小,以用于发动机变体,并在MIL和HIL测试中重用它们

结果

  • 在小时内创建的发动机变体模型,而不是几天
  • 代码开发成本由三分之二削减
  • HIL准备时间显着降低

“万博1manbetxSimulink和Powertrain Boltsset使我们能够以动态的发动机参考模型开始,自动调整其大小以进行多个发动机变体,然后重复使用MIL和HIL的结果参数化模型,节省时间并提高发动机控制软件的整体质量。“

Hiroshi Katoh,日产汽车公司

动力总成块动态引擎模型。


到2022年,日产汽车公司计划更新所有核心模型,并介绍20种型号,以加强其产品阵容,以日产智能移动为中心。为了帮助实现这一目标,日产工程师正在使用基于模型的设计与MATLAB®和模拟万博1manbetx®减少发动机控制软件的开发和验证时间。

日产用模拟使用植物模型来评估在Simulink中写入的应用层中的所有软件组件(SW-C)。万博1manbetxTo account for the large number of engine variants in the company’s expanding product line, Nissan engineers have established a standardized workflow in which they use Simulink and Powertrain Blockset™ to develop engine model variants and perform model-in-the-loop (MIL) and hardware-in-the-loop (HIL) tests.

“使用动力总成块动态引擎模型作为起点,我们能够有效地创建和改进植物模型变体,”日产汽车公司动力总成控制工程系副总经理Hiroshi Katoh说。“我们可以使用相同的型号来介绍MIL和HIL测试,大大减少了所需的努力和加速发展。”

挑战

日产发动机控制软件包含近1500个SW-CS。日产工程师使用模拟来评估这些SW-CS中的每一个,具有包括圆柱体的位移,数量和布置以及最大扭矩的变化。在过去,工程师手动调整发动机型号变体的参数。使用模型施加重型计算负载的模拟,导致仿真时间不切实际。更简单的模型可以更快地模拟但不太准确。

因为他们使用了不同的工具集团为MIL和HIL测试,所以日产队需要创建一个完全新的工厂模型来进行实时HIL测试。为了消除重复的努力和缩短测试计划,日产希望为米尔和HIL测试使用相同的工厂模型。

解决方案

Nissan采用模型为基础的设计,使用Simulink和PowerTra万博1manbetxin BoltSet开发和测试应用软件(ASW),用于控制动力总成。ASW包含来自供应商的一些单独的SW-CS。

日产工程师使用火花点火(SI)发动机测功机参考应用从动力系统块集作为其发动机厂模型的基础。它们使用调整大小引擎和重新校准控制器功能,自动调整发动机型号的大小,并根据圆柱体数量和发动机位移等设置调整校准参数。工程师根据需要进行进一步修改模型 - 例如,用于建模废气再循环(EGR)或涡轮增压器子系统。

为了验证引擎模型,团队从参考应用程序执行内置测试,并检查模拟发动机扭矩和其他性能指标。然后,它们通过将验证的引擎模型与控制器模型,传输模型和简单的车辆模型组万博1manbetx合来在Simulink中创建一个系统模型。

使用自动化测试框架他们在Matlab中开发,工程师进行MIL测试以确保控制器模型满足规格。此框架设置测试条件,启动仿真,并生成用于可视化结果的图表。

在准备HIL测试时,团队使用Simulink Coder™从发动机模型生成代码,并将其部署到DSPACE万博1manbetx®硬件。他们在MIL中运行相同的测试用例,以实时HIL设置。

日产已经使用此工作流程来评估生产车辆的发动机控制软件,并计划使用它来开发用于即将到来的新型号的发动机变体的HIL和MIL测试的工厂模型。

Engine的用户界面调整了动力总成块块集发动机测功机参考应用程序中的功能。

结果

  • 发动机变体模型,在数小时内创建,而不是几天。“以前,需要几天时间来修改新的发动机变体的发动机型号,但随着动力传动器块集,我们现在在几小时内完成它,”Katoh说。“结果,我们加快了应用软件的发展,同时确保质量。”
  • 代码开发成本由三分之二削减。“通过将控制应用软件在Simulink中建模并使用模型作为可执行规范,我们已经消除了OEM和供应商万博1manbetx之间可能发生的误解,”Katoh说。“进一步,通过从我们的模型生成代码,我们消除了手工编码的错误和人为错误。这些改进使我们能够通过大约三分之二和缩短发展时间来减少代码开发成本。“
  • Hil准备时间显着降低。“通过Sim万博1manbetxulink和Powertrain块集,我们可以使用相同的MIL和HIL测试模型,”Katoh说。“拥有一套常见的测试用例,植物模型和两个环境的工具,从一周到一天的时间减少了HIL测试所需的工程小时。”