“Simscape让我们能够创建一个适合于我们的设计任务的全面的引擎模型，并且所有团队都很容易理解。在Simulink中执行的ECU和发动机的闭环仿真，尽早完成，对我们的前置开发过程至关重要。”万博1manbetx
伊东久弘博士，丰田汽车公司
由于汽车制造商努力提供改善的燃油效率，减少排放以及更好的驾驶体验，发动机控制单元（ECU）软件变得越来越复杂。特别是，对排放的更严格的规则需要精确控制空气燃料混合物和燃烧正时。
通过如此复杂的系统和严格的要求，开发后发现的缺陷或设计缺陷可能导致显着的返工和成本超支。为了避免这些问题，尽可能早在ECU开发过程中具有精确的发动机模拟模型至关重要。丰田汽车公司工程师开发了一种发动机模型，用于前进的开发过程，实现了在生产车程上启用了循环模型（MIL）和软件循环（SIL）测试。
“基于模型的设计的前负载开发使我们能够缩短开发周期并尽量减少返工，这使我们能够提前提供产品，”丰田助理经理Hisahiro Ito博士说。s manbetx 845“通过Matlab，Simu万博1manbetxlink和Simscape，我们在单个环境中创建控制软件，工厂模型和闭环模拟器，这大大简化了控制系统开发。”
此前，丰田工程师只使用相对简单的工厂模型测试了ECU功能的小亚集，这防止了它们测试和优化控制软件。为了确保新发动机的最佳操作，它们需要一种发动机模型，该发动机模型覆盖整个发动机，包括燃料，燃烧和废气再循环（EGR）系统。通过直接实现描述这些系统的方程来建模系统行为的工程师。
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ecu之间的模拟CAN总线通信，控制代码的源代码级调试万博1manbetx，以及中断服务程序(ISR)和定时器任务的正确执行顺序。
丰田工程师使用Simscape™来开发包含数千个方程的发动机模型。该模型使基于基于模型的ECU软件设计的前负载开发过程。
工程师使用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。他们创建了定制的组件模型来代表燃烧缸和风路(包括EGR)。通过将这些模型与Simscape中提供的组件模型相结合，他们能够对液力变矩器、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，以创建因果模型。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®和基于模型的校准工具箱™。
在Simulink和statflow中开发ECU算法的可执行规范万博1manbetx®，他们采用MIL仿真与Simulink来分析新的控制逻辑的设计，同时考虑万博1manbetx到被连接对象的动态。
使用Simulink Coder™从控制模型生成代码后，丰田工程师使用SIL测试来验证低级驱动程序，ISR和万博1manbetx计时器的精确执行顺序以及无法通过MIL模拟测试的其他细节。使用SIL，工程师使用了微软®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，使工程师能够在恢复执行之前检查控制变量的状态。万博1manbetx
利用模型和软件在环仿真(SIL+M)，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预计将进一步开发前置ECU，使工程师能够将新的控制逻辑集成到整个控制系统中。
在Matlab工作®，工程师在参数优化期间自动模拟，并对模拟和测试结果进行了数据分析。
丰田目前采用前置开发与基于模型的设计开发，开发发动机控制，传输控制和混合电动控制系统。
开发综合发动机模型。“与因果建模方法相比，Simscape实现的工厂建模工作流程更快，更强大，我们用Simscape建立的工厂模型以直观和直接的方式表示物理系统，”ITO博士说。“Simscape使我们能够创建和模拟包含数千个方程的全面发动机模型。这是不可能使用因果的方法。“
在开发早期验证设计。“通过基于模型的设计和SIL模拟，我们可以验证新的控制设计，”Ito博士说。“例如，我们已经通过闭环仿真进行了验证的发动机控制和传输控制软件，这使我们能够以极大的信心进入车载测试。”
难以测试条件模拟。“我们使用Simulink创建的SIL平台使工程师能够在各种操作条件万博1manbetx下对控制软件进行细粒度检查，这是难以在真实车辆或原型测试环境中难以安排的操作条件下，”ITO博士说。
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