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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块集来构建发动机型号,自动调整它们的大小以供发动机变体,并在MIL和HIL测试中重用它们

结果

  • 引擎型号的制作只需数小时,而不是数天
  • 代码开发成本降低了三分之二
  • HIL准备时间明显缩短

“万博1manbetxSimulink和PowerTrain Boltsset使我们能够以动态引擎参考模型开始,自动调整其大小以进行多个发动机变体,然后重复使用MEL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。“

加藤宏,日产汽车公司

动力系块动态引擎模型。


到2022年,日产汽车计划更新所有核心车型,并推出20款车型,以加强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,日产的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。

日产用仿真使用植物模型来评估在Simulink中编写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.

日产汽车公司(Nissan Motor Corporation)动力总成控制工程部副总经理加藤浩(Hiroshi kaoh)表示:“以Powertrain Blockset动态发动机模型为起点,我们能够高效地创建和改进工厂模型的变体。”“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,并加快了开发速度。”

挑战

日产发动机控制软件包括近1500个SW-CS。日产工程师使用仿真来评估这些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。

由于使用了不同的工具集进行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。为了消除重复工作和缩短测试日程,日产汽车希望在MIL和HIL测试中使用相同的工厂型号。

解决方案

日产使用基于模型的设计与Simulink和PowerTrain块集开发和万博1manbetx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。它们使用调整大小发动机和重新校准控制器功能,以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合来创建Simulink中的系统模型。

使用他们在MATLAB中开发的自动化测试框架,工程师进行MIL测试,以确保控制器模型符合规范。该框架设置测试条件、启动模拟并生成图形以显示结果。

为了准备HIL测试,团队使用Simulink Coder™从引擎模型生成代码,并将其部署到dSPACE万博1manbetx®硬件。他们运行了在MIL中使用的相同的测试用例,以便实时HIL设置。

日产已经使用这个工作流程来评估生产车辆的发动机控制软件,他们计划使用它来开发工厂模型,用于即将推出的新车型的发动机变量的HIL和MIL测试。

在动力总成模块引擎测功机参考应用程序内的引擎调整大小功能的用户界面。

结果

  • 引擎型号的制作只需数小时,而不是数天。“以前,需要几天时间来修改新的发动机变体的发动机型号,但随着动力传动块集,我们现在在几小时内完成,”Katoh说。“结果,我们加速了应用软件的发展,同时确保质量。”
  • 代码开发成本由三分之二削减。“通过在Simulink中对控制应用软件建模,并将模型作为可执行规范使用,我们消除了oem和供应商万博1manbetx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,我们已经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削减约三分之二,并缩短开发时间。”
  • HIL准备时间显着降低。“通过Sim万博1manbetxulink和Powertrain Blockset,我们可以使用相同的模型进行MIL和HIL测试,”Katoh说。拥有一套通用的测试用例、工厂模型和工具可以将HIL测试所需的工程时间从一周减少到一天。”