“Simscape使我们能够创建适用于我们的设计任务的全面的引擎模型，所有团队都很容易理解这个模型。在Simulink中对ECU和发动机进行闭环仿真，并尽早完成，这对我们的前端开发过程至关重要。”万博1manbetx
丰田汽车公司的伊东久弘博士
作为汽车制造商努力提供更好的燃油效率，降低排放和更好的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，对排放量更严格的规定要求在空气 - 燃料混合物和燃烧定时的精确控制。
随着在开发后期发现这样复杂的系统和严格的要求，缺陷或设计缺陷可导致显著返工和成本超支。为了避免这些问题，它是在ECU开发过程中尽早有发动机的精确的仿真模型至关重要。丰田汽车公司的工程师开发了用于前期投入其发展过程中的发动机模型，使模型在环（MIL）和软件在环（SIL）在生产汽车项目测试。
“前装与发展基于模型的设计使我们能够缩短开发周期，减少返工，这使我们能够更早提供的产品比我们的竞争对手，”丰田经理助理Hisahiro伊藤博士说。s manbetx 845“有了MATLAB，Simu万博1manbetxlink和的Simscape，我们创造的控制软件，设备模型，并在单一环境，极大地简化了控制系统的开发闭环仿真器。”
此前，丰田的工程师使用相对简单的设备模型测试的ECU功能只有很小的子集，它防止了他们在测试和优化控制软件。为了保证一个新的引擎的最佳操作，他们需要一个覆盖了整个引擎，包括燃料，燃烧和废气再循环（EGR）系统的发动机模型。工程师通过描述这些系统直接实现方程需要模型系统的行为。
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环境来支持模拟的ecu之间的CAN总线通信、控制代码的源代码级调万博1manbetx试以及中断服务例程(ISR)和定时器任务的正确执行顺序。
丰田的工程师们使用的Simscape™开发的发动机型号还包括数以千计方程。该模型启用基于基于模型的设计用于ECU软件前加载发展进程。
工程师们使用Simscape语言创建了一个由多种气体类型(包括空气、燃料蒸汽和燃烧气体)组成的自定义物理域。他们创建了自定义组件模型来表示燃烧缸和空气路径(包括EGR)。通过将这些模型与Simscape提供的组件模型相结合，他们能够对变矩器、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，以创建规则模型。这些因果模型与使用Simulink开发的燃烧动力学数据驱动因果模型相结合万博1manbetx®和基于模型的标定工具箱™。
在Simulink和Stateflow中开发ECU算法的可执行规范万博1manbetx®他们利用MIL仿真和Simulink分析了新控制逻辑的设计，同时考虑了被万博1manbetx连接工厂的动态特性。
代码从利用Simulink编码器控制模型生成后™，丰田工程师使用SIL测试，以验证低级别的驱动器，ISR和定万博1manbetx时器，以及其它细节的精确执行次序无法通过MIL仿真进行测试。随着SIL，工程师们使用微软®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，使工程师能够在继续执行之前检查控制变量的状态。万博1manbetx
利用模型-软件在环仿真(SIL+M)技术，工程师开发了一个新的控制模块作为模型，然后与控制软件集成。SIL+M有望通过使工程师将新的控制逻辑整合到完整的控制系统中，从而进一步向前加载ECU开发。
在MATLAB工作®，工程师自动化仿真和测试结果参数优化和执行数据分析过程中模拟。
丰田目前使用与基于模型的设计前装载发展在发动机控制中，传输控制，和混合电动控制系统的开发。
综合发动机型号研制。“有因果建模方法相比，使植物建模流程通过的Simscape是更快，更稳健，我们建立与的Simscape工厂模型代表的物理系统以直观和直接的方式，”伊藤博士说。“的Simscape使我们能够创建和模拟一个综合的发动机型号还包括数以千计方程。使用因果方法这是不可能。”
设计在开发早期得到验证。“随着基于模型的设计和SIL仿真我们可以验证新的控制设计得更早，”伊藤博士说。“例如，我们已经验证的发动机控制，并通过闭环仿真CAN配置，这使我们能够继续在车内以极大的信心测试发射控制软件。”
难以测试条件模拟。“我们使用Simulink创建的SIL平台使工程师能够开展各种工况的万博1manbetx控制软件，将难以在实际车辆或在原型测试环境来安排的细粒度的考试，”伊藤博士说。
