用户故事

日产加速发动机控制软件的开发和测试

挑战

加速发动机控制软件的开发和测试

解决方案

使用Si万博1manbetxmulink和Powertrain Blockset构建发动机模型,自动调整发动机变量的大小,并在MIL和HIL测试中重用它们

后果

  • 发动机型号以小时为单位创建,而不是以天为单位创建
  • 代码开发成本降低了三分之二
  • HIL制备时间显著缩短

“万博1manbetxSimulink和Powertrain Blockset使我们能够从动态发动机参考模型开始,自动调整其大小以适应多个发动机变型,然后将生成的参数化模型用于MIL和HIL,从而节省时间并提高发动机控制软件的整体质量。”

日产汽车公司加藤宏

动力总成区块集动态发动机模型。


到2022年,日产汽车公司计划更新所有核心车型,并引入20款车型,以加强其以日产智能移动为中心的产品阵容。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和MATLAB®和Sim万博1manbetxulink®减少发动机控制软件的开发和验证时间。

日产使用模拟和工厂模型来评估应用层中用Simulink编写的所有软件组件(SW-C)。为了应对公司不断扩大的产品线中的大量发动机变型,日产工程师建立了一个标准化的工作流程,其中他们使用Simulink和动力传动系统区块集™ 开发发动机模型变型并万博1manbetx执行模型在环(MIL)和硬件在环(HIL)测试。

日产汽车公司动力总成控制工程部副总经理Hiroshi Katoh表示:“以动力总成区块集动态发动机模型为起点,我们能够高效地创建和完善工厂模型变体。”。“我们可以在MIL和HIL测试中使用相同的模型,大大减少了所需的工作量并加快了开发。”

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多个发动机的每个SW Cs,包括排量、气缸数量和排列以及最大扭矩。过去,工程师手动调整发动机模型变量的参数。模拟使用moDEL的计算量很大,导致模拟时间过长。简单模型的模拟速度更快,但精确度较低。

因为他们使用不同的工具集进行MIL和HIL测试,日产团队需要创建一个全新的工厂模型来进行实时HIL测试。为了消除重复工作并缩短测试进度,日产希望在MIL和HIL测试中使用相同的工厂模型。

解决方案

日产利用Simulink和动力总成区块集进行基于模型的设计,开发和测试用万博1manbetx于控制动力总成的应用软件(ASW)。ASW包含供应商提供的一些单独的软件Cs。

日产的工程师使用火花点火(SI)发动机测功机参考应用来自动力传动系统区块集,作为其发动机工厂模型的基础。它们使用“调整发动机大小”和“重新校准控制器”功能自动调整发动机模型的大小,并根据气缸数和发动机排量等设置调整校准参数。工程师根据需要对模型进行进一步修改,例如,对废气再循环(EGR)或涡轮增压器子系统进行建模。

为了验证引擎模型,团队执行来自参考应用程序的内置测试,并检查模拟引擎扭矩和其他性能指标。然后,他们将经过验证的发动机模型与控制器模型、变速器模型和简单车辆模型相结合,在Simulink中创建系统模型。万博1manbetx

工程师们使用他们在MATLAB中开发的自动化测试框架进行MIL测试,以确保控制器模型符合规范。该框架设置测试条件,启动仿真,并生成可视化结果的图形。

在准备HIL测试时,团队使用Simulink编码器从发动机模型生成代码™ 并将其部署到dSPACE万博1manbetx®硬件它们运行MIL中用于实时HIL设置的相同测试用例。

日产已经使用该工作流程来评估生产车辆的发动机控制软件,他们计划使用该工作流程来开发工厂模型,以便在即将推出的新车型中对发动机变体进行HIL和MIL测试。

动力传动系区块集发动机测功机参考应用程序中发动机调整尺寸功能的用户界面。

后果

  • 发动机型号以小时为单位创建,而不是以天为单位创建。Katoh说:“以前,为新的发动机变型修改发动机模型需要几天时间,但有了动力总成区块集,我们现在只需几小时就可以完成。”。“因此,我们在确保质量的同时加快了应用软件的开发。”
  • 代码开发成本降低了三分之二。“通过在Simulink中对控制应用软件进行建模,并将该模型用作可执行规范,我们消除了原始设备制造万博1manbetx商和供应商之间可能发生的误解,”Katoh说。“此外,通过从我们的模型生成代码,我们消除了手工编码带来的bug和人为错误。这些改进使我们能够将代码开发成本降低大约三分之二,并缩短开发时间。”
  • HIL制备时间显著缩短。“有了Sim万博1manbetxulink和Powertrain Blockset,我们可以在MIL和HIL测试中使用相同的模型,”Katoh说。“两种环境都有一套通用的测试用例、工厂模型和工具,这将HIL测试所需的工程时间从一周减少到了一天。”