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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来构建引擎模型,自动调整引擎变量的大小,并在MIL和HIL测试中重用它们

结果

  • 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使我们能够从一个动态引擎参考模型开始,针对多个引擎变体自动调整它的大小,然后重用产生的参数化模型,用于MIL和HIL,节省时间并提高我们的引擎控制软件的整体质量。”

日产汽车公司加藤宏

Powertrain Blockset动态引擎模型。


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®和仿真软万博1manbetx件®减少发动机控制软件的开发和验证时间。

日产使用带有工厂模型的仿真来评估用Simulink编写的应用层中的所有软件组件(SW-C)。万博1manbetx为了考虑到公司不断扩大的产品线中大量的发动机变体,日产工程师建立了一个标准化的工作流程,他们使用Simulink和Powertrain Blockset™开发发动机模型变体,并进行模型在环(MIL)和硬件在环(HIL)测试。万博1manbetx

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集成了近1500台sw - c。日产工程师利用仿真技术对不同排量、气缸数量和布局以及最大扭矩的发动机进行评估。在过去,工程师会手动调整发动机模型变量的参数。使用这些模型进行的模拟会造成沉重的计算负载,导致模拟时间长得不切实际。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

日产使用Simulink和Powertrain Blockset的基于模万博1manbetx型的设计(Model-Based Design)来开发和测试用于控制动力总成的应用软件(ASW)。ASW包含一些来自供应商的独立sw - c。

日产工程师使用火花点火(SI)发动机测功机参考应用从Powertrain Blockset作为其发动机厂模型的基础。他们使用Resize Engine和recalibration Controller功能来自动调整发动机模型的尺寸,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,并检查模拟的引擎扭矩和其他性能指标。然后,他们将验证过的引擎模型与控制器模型、传输模型和简单的车辆模型相结万博1manbetx合,在Simulink中创建一个系统模型。

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。它们在实时HIL设置中运行与MIL中使用的相同的测试用例。

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。

结果

  • 引擎型号的制作只需数小时,而不是数天。Katoh说:“以前,为新的发动机变体修改发动机模型需要几天时间,但使用Powertrain Blockset后,我们现在只需几个小时就能完成。“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准备时间明显缩短。“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。”