動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)概論

02四月2024動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)概論01四月2024動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)概論1計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)快速地建立控制對象及控制器模型，并對整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行多次的、離線的及在線的試驗(yàn)來驗(yàn)證控制系統(tǒng)軟、硬件方案的可行性，這個(gè)過程稱為快速控制原型（RCP）。已設(shè)計(jì)完的控制器投入生產(chǎn)后，在投放市場前必須對其進(jìn)行詳細(xì)的測試。現(xiàn)在普遍采用的方法就是：在系統(tǒng)測試時(shí)，控制器是真實(shí)的，其余部分能采用實(shí)際的產(chǎn)品就用實(shí)際的，不能采用實(shí)際的產(chǎn)品，就采用實(shí)時(shí)數(shù)字模型來模擬控制器的外環(huán)境，進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的測試，這個(gè)過程稱為硬件在環(huán)仿真（HILS）。計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)快速地建立控制對象及控制器模型，并對整2計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元開發(fā)的典型產(chǎn)品之一是德國dSPACE公司開發(fā)的dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)[26]。它是基于MATLAB/Simulink/RTW的控制系統(tǒng)開發(fā)和半實(shí)物仿真的軟硬件工作平臺，它將ECU的開發(fā)、編程、測試集成在一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境下，從而可以加速與簡化開發(fā)流程，快速實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的修改，并能與OSEK標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)鏈接。計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元開發(fā)的典型產(chǎn)品之一是3電控單元的開發(fā)流程電控單元的開發(fā)流程4汽車控制的解決方案目標(biāo)代碼生成硬件在回路仿真標(biāo)定RapidPrototyping快速控制原型功能設(shè)計(jì)汽車控制的解決方案目標(biāo)代碼生成硬件在回路仿真標(biāo)定Rapid5通用汽車公司的燃料電池車歐寶的開發(fā)流程目標(biāo):在開發(fā)過程中使用統(tǒng)一的軟硬件平臺

在辦公室作離線仿真在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行原型測試在車上進(jìn)行標(biāo)定MATLAB/dSPACE被用于ECU開發(fā)的所有階段當(dāng)今的開發(fā)流程通用汽車公司的燃料電池車歐寶的開發(fā)流程目標(biāo):在開發(fā)過程中使用6快速控制原型與硬件在回路仿真軟件在回路控制器與控制對象的功能仿真原型控制器在回路真實(shí)的原型控制器虛擬仿真控制對象硬件在回路真實(shí)的ECU虛擬仿真控制對象快速控制原型與硬件在回路仿真軟件在回路原型控制器在回路硬件在7快速控制原型與硬件在回路仿真功能錯(cuò)誤編程錯(cuò)誤編譯器錯(cuò)誤速度／內(nèi)存問題實(shí)時(shí)響應(yīng)問題I/O軟件軟件在回路仿真原型控制器在回路仿真硬件在回路仿真

ECU開發(fā)商需要的工作ECU的購買者需要在做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用結(jié)果的精度

快速控制原型與硬件在回路仿真功能錯(cuò)誤編程錯(cuò)誤編譯器錯(cuò)誤速度／8當(dāng)今的開發(fā)流程-V循環(huán)功能設(shè)計(jì)目標(biāo)代碼生成Hardware-in-the-LoopCalibration快速控制原型MATLAB/Simulink/Stateflow/RTW建模與仿真的平臺，首先用于離線仿真把框圖作為可執(zhí)行的技術(shù)規(guī)范當(dāng)今的開發(fā)流程-V循環(huán)功能設(shè)計(jì)目標(biāo)代碼生成Hardware9基于模型的設(shè)計(jì)流程模型被修改,細(xì)化，實(shí)施原型代碼嵌入式代碼系統(tǒng)仿真快速原型硬件在回路仿真嵌入式系統(tǒng)算法／系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析數(shù)據(jù)分析,建模與可視化行為／數(shù)學(xué)模型工程問題數(shù)據(jù)I/O代碼生成實(shí)施測試任務(wù)模型對象與環(huán)境模型/算法模型設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)的方法KNOW-HOW基于模型的設(shè)計(jì)流程模型被修改,細(xì)化，實(shí)施原型代碼嵌入式代碼10模型控制器模型數(shù)據(jù)分析,建模與可視化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析測量的數(shù)據(jù)用戶模型環(huán)境模型嵌入式系統(tǒng)文檔報(bào)告生成快速控制原型硬件在回路仿真代碼生成驗(yàn)證與優(yōu)化可執(zhí)行的技術(shù)規(guī)范使用者廠商客戶仿真基于模型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制對象模型測試向量測試模型控制器模型數(shù)據(jù)分析,控制系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)用戶模型環(huán)境模型11xPC，dSPACEMicroAutobox

TargetLink

Simulink,StateflowMATLABControlToolboxes在集成的設(shè)計(jì)環(huán)境中開發(fā)嵌入式系統(tǒng)嵌入式代碼仿真控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析工程問題行為模型數(shù)據(jù)分析,建模與可視化測量數(shù)據(jù)快速原型RTW嵌入式系統(tǒng)硬件在回路仿真代碼生成設(shè)計(jì)流程中使用的工具dSPACESimulatorOSEKxPC，dSPACEMicroAutoboxSim12MATLAB/Simulink是基本環(huán)境工程計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)軟件基于模型的控制器設(shè)計(jì)用Simulink對非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真大量與定義的圖塊MATLAB/Simulink是基本環(huán)境工程計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)軟13Stateflow描述有限狀態(tài)機(jī)（控制邏輯）的交互式工具集成于MATLAB/Simulink

對事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真Stateflow描述有限狀態(tài)機(jī)（控制邏輯）的交互式工具14例子:發(fā)動(dòng)機(jī)控制–在Simulink中進(jìn)行功能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)描述文件仿真的基礎(chǔ)快速控制原型的基礎(chǔ)產(chǎn)品代碼生成的基礎(chǔ)硬件在回路仿真的基礎(chǔ)控制單元開發(fā)人員的“可執(zhí)行技術(shù)規(guī)范”例子:發(fā)動(dòng)機(jī)控制–在Simulink中進(jìn)行功能設(shè)計(jì)15當(dāng)今的開發(fā)流程-V循環(huán)快速控制原型目標(biāo)代碼生成Hardware-in-the-Loop標(biāo)定功能設(shè)計(jì)dSPACE原型實(shí)驗(yàn)室與車載測試的可靠方案通過自動(dòng)代碼生成工具可以在幾分鐘內(nèi)把框圖變成實(shí)時(shí)的實(shí)驗(yàn)多種規(guī)格的硬件適用于不同的計(jì)算能力與I/O要求當(dāng)今的開發(fā)流程-V循環(huán)快速控制原型目標(biāo)代碼生成Hardwa16生成I/O代碼激活編譯/連接器下載應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)硬件Real-TimeInterface/實(shí)時(shí)接口Real-TimeInterface/實(shí)時(shí)接口自動(dòng)生成實(shí)時(shí)接口程序:

-代碼生成加入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下載應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)表用于監(jiān)視數(shù)據(jù)與參數(shù)調(diào)節(jié)生成I/O代碼激活編譯/連接器下載應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)硬件Real17ControlDesk/實(shí)驗(yàn)控制臺硬件管理硬件配置下載

實(shí)驗(yàn)控制開始,停止,...虛擬儀器可視化的測量變量可視化的模型參數(shù)在線調(diào)參數(shù)據(jù)獲取

參數(shù)編輯實(shí)驗(yàn)管理收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)ControlDesk/實(shí)驗(yàn)控制臺硬件管理實(shí)驗(yàn)控制虛擬儀器參18典型的開發(fā)流程為控制對象建立理論模型初步建立控制規(guī)律通過離線仿真測試控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)生成模型的實(shí)時(shí)代碼配置ControlDesk/實(shí)驗(yàn)控制臺獲取數(shù)據(jù)并監(jiān)視與改變參數(shù)在模型中加入I/O典型的開發(fā)流程為控制對象初步建立通過離線仿真生成模型的配置19快速原型的組件系統(tǒng)用AutoBox配置模塊化的dSPACE系統(tǒng)(用于車載實(shí)驗(yàn))用筆記本來控制或PCMCIA自啟動(dòng)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行可選擇浮點(diǎn)處理器的性能,或使用多處理器可擴(kuò)展的I/O板外部信號調(diào)理新的

PowerPC750處理器板快速原型的組件系統(tǒng)用AutoBox配置模塊化的dSPACE20MicroAutoBox(MABX)介紹與組件系統(tǒng)的區(qū)別:自啟動(dòng)選項(xiàng)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)獲取與記錄功能(可達(dá)到13.5MByte)抗震與電磁干擾可與筆記本連接(速率達(dá)100MBit/s)自動(dòng)保護(hù)功能的ZIFI/O連接器實(shí)時(shí)的硬件(200MHzPPC),

內(nèi)置的I/O與信號調(diào)理兩種型號DS1401+DS150xMicroAutoBox(MABX)介紹與組件系統(tǒng)的區(qū)別:21MABX硬件–通用DS1401/DS1501LocalRAM2MByteSyncSRAM實(shí)時(shí)處理器PowerPC603e300MHzCommunicationCo-Processor2xCAN,2xUARTDigitalI/OCo-ProcessorMC68336AnalogI/O16xADC,8xDACBypassInterface64kByteDPRAM數(shù)據(jù)記錄內(nèi)存16MByteFlashClock,Calendar,Watchdog汽車電源6-40VPCInterface2MByte/secZIFPlug-InConnectorI/O接口:用于汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置基本的信號調(diào)理,無須電源驅(qū)動(dòng)

ECU旁路（bypass）接口兩種I/O板(DS1501與DS1504)PC接口:PCMCIAorISA卡,

支持熱插拔MABX硬件–通用DS1401/DS1501Loca22I/OServedbyMasterPPC:DACmoduleADCmoduleECUinterfaceunitInterrupthandlingI/OServedbySlaveMicrocontrollers:DigitalI/O(DIO)subsystembasedonMotorola68336microcontrollerConfigurabletimermodule(CTM)Timeprocessorunit(TPU)10-bitqueuedADCmodule(QADC)Differentmodessupported(engineorchassiscontrol)CANsubsystembasedonSiemensSAB80C167microcontroller

(2CANcontrollers,1serialI/F)DS1501I/OBoardCANSubsystemDigitalI/OSubsystemMABXHW-DS150xI/OBoard:I/OModulesDPMEMECUInterfaceUnitADCUnitDACUnitCC,PWM

PPM/FPW2DEC,F2D,

PW2D,PWMSlaveDIO

MC68336CAN

ControllerCAN

ControllerBitI/OUnitADCUnitSerial

InterfaceSlaveCANMCDPMEMI/OConnectorHostInterfaceDS1401BaseBoardTimer

(Upcounter)Interrupt

ControlMasterPPCDecrementer,

TimebaseFlash

MemoryGlobal

MemoryLocal

MemoryI/OServedbyMasterPPC:DS15023MicroAutoBox-MABXHWGenericDS1401/DS1504LocalRAM2MByteSyncSRAMReal-TimeProcessorPowerPC603e200MHzCommunicationCo-Processor2xCAN,2xUARTDigitalI/OCo-ProcessorMC68336BypassInterface64kByteDPRAMFlightRecorder16MByteFlashClock,Calendar,WatchdogAutomotivePowerSupply6-40VPCInterface2MByte/secZIFPlug-InConnectorAnalogIn24xADCCommunicationCo-Processor2xCANNEWNEWNEW:

DS1401/DS1504DigitalI/OonCo-ProcessorstaysNoDAC-andECU-I/FModuleSecondADCModule(8newchannels)SecondCANModule(withoutUART)MicroAutoBox-MABXHWGeneric24快速控制原型（MicroAutoBox）用于發(fā)動(dòng)機(jī)或底盤的管理快速控制原型（MicroAutoBox）用于發(fā)動(dòng)機(jī)或底盤25HIL和RCP并行應(yīng)用HIL:虛擬發(fā)動(dòng)機(jī)和車體,模型開發(fā)用了一個(gè)月RCP:燃油噴射邏輯(考慮濕壁補(bǔ)償)的設(shè)計(jì)在10天之內(nèi)完成原型ECU發(fā)動(dòng)機(jī)模型:發(fā)動(dòng)機(jī)速度壓力燃油噴射傳動(dòng)模型車體模型曲柄脈沖傳感器信號噴射脈沖虛擬發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛節(jié)氣閥Toyota：控制原型與硬件在回路HIL和RCP并行應(yīng)用原型發(fā)動(dòng)機(jī)模型:傳動(dòng)車體曲柄脈沖26目標(biāo)代碼生成Hardware-in-the-Loop標(biāo)定快速控制原型功能設(shè)計(jì)TargetLink從MATLAB/Simulink/Stateflow生成定點(diǎn)代碼可靠性、效率、可讀性能與手工代碼媲美對于不同的控制器與編譯器可選擇不同的優(yōu)化方法自動(dòng)定標(biāo)

（scaling）

當(dāng)今的開發(fā)流程-V循環(huán)目標(biāo)代碼生成Hardware-in-the-Loop標(biāo)定快速27無縫連接TargetLink原型硬件產(chǎn)品ECUMATLAB/Simulink/Stateflow實(shí)時(shí)代碼生成工具

Real-TimeWorkshop無縫連接TargetLink原型硬件產(chǎn)品ECUMATLAB28傳統(tǒng)的方法問題:無法交流規(guī)范模糊資源沖突

很長的循環(huán)周期!產(chǎn)品代碼規(guī)范功能開發(fā)人員

算法知識#include<math.h>if(a>0)ki=0.4*x+z1;軟件專家

實(shí)施

+代碼知識Time傳統(tǒng)的方法問題:產(chǎn)品代碼規(guī)范功能開發(fā)人員#include<29采用代碼生成方法軟件專家

實(shí)現(xiàn)的知識代碼知識:ANSI-C擴(kuò)展的語言匯編語言處理器的結(jié)構(gòu)

…并且知道怎樣根據(jù)這些特點(diǎn)來優(yōu)化!TargetLink代碼生成器

代碼知識功能開發(fā)人員

算法知識采用代碼生成方法軟件專家代碼知識:TargetLink代碼生30效率對比手工代碼(從現(xiàn)有的ECU中得到的)TargetLink生成的Motorola68332定點(diǎn)(整型)C代碼Fcn1Fcn2Fcn3Fcn4效率對比手工代碼TargetLink生成的Motorola31WorkingwithTargetLink

Simulink標(biāo)準(zhǔn)模塊blockset自動(dòng)替換主機(jī)浮點(diǎn)仿真算法設(shè)計(jì)行為驗(yàn)證定標(biāo)(自動(dòng)或手動(dòng))溢出指示參考軌跡主機(jī)定點(diǎn)仿真定點(diǎn)效果量化誤差飽和與溢出實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)目標(biāo)機(jī)定點(diǎn)仿真代碼驗(yàn)證檢測執(zhí)行時(shí)間測試堆棧大小測試RAM/ROM最終驗(yàn)證TargetLinkblocksetECU代碼生成TargetLink的工作流程WorkingwithTargetLinkSimuli32前端獨(dú)立于目標(biāo)機(jī)后端

通用

ANSI-C

后端

指定目標(biāo)的ANSI-C后端

指定目標(biāo)的C&匯編代碼生成內(nèi)核-模型分析

-關(guān)聯(lián)模塊優(yōu)化TargetLink代碼生成的層次模型(=可執(zhí)行的規(guī)范)可以攜帶!很容易移植到下一代處理器上executiontime通用的ANSI-CANSI-C,對SH2優(yōu)化后使用匯編對SH2優(yōu)化前端后端

通用

ANSI-C

后端

指定目標(biāo)的ANSI-C33系統(tǒng)堆棧userstack執(zhí)行時(shí)間效率檢查:處理器在回路在PC上仿真S-function評估板RS232系統(tǒng)堆棧userstack執(zhí)行時(shí)間效率檢查:處理器在回路34TargetLinkFiles編譯工具或集成環(huán)境輸入到C:\ECU\Torque_Control_Include_Lib_Tools_Doc生成文件輸出到Files遺留的代碼文件輸出工具目標(biāo)目錄

ModelCfilesandHfiles,makefilefragment,addedfiles_Include

SystemHfiles_Lib

Targetcodelibraries_Tools

ASAP2makefile,infofile,filelist_Doc

HTML文檔TargetLink

模型項(xiàng)目集成TargetLinkFiles編譯工具或集成環(huán)境輸入到C:\35Make-ToolorCompilerIDETASKcontroller{PRIORITY=2;RESOURCE={res1};...}TargetLink模型OSEKSystem

GeneratorTargetLinkOILFilesCodeFiles生成TASKcontroller(void){GetResources(res1);controller();...}CodeFiles*.c*.c*.cLegacy

CodeOIL

Implementation

SectionOILApplicationSectiongenerates輸入到輸入到*.oilreadsout在TargetLink中集成OSEKRTOSMake-ToolorCompilerIDETASK36任務(wù)配置

-優(yōu)先級,搶占,自動(dòng)運(yùn)行,等等

-事件,資源,等等任務(wù)激活

-enabled,triggered,cyclicenabledortriggered,

-ActivateTask,ChainTask,WaitEvent+無限循環(huán),etc.

-外部激活任務(wù)間通信-隊(duì)列消息或非隊(duì)列消息-緩存，全局變量仿真-主機(jī)與目標(biāo)機(jī)仿真

-在目標(biāo)機(jī)原有的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)上仿真

-仿真時(shí)間與事件

對所有的OSEK實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行了測試TargetLink中支持的OSEK特點(diǎn)任務(wù)配置

-優(yōu)先級,搶占,自動(dòng)運(yùn)行,等等

-事件,資37TargetLink模型TargetLinkASAP2生成器

/beginMODULE/beginCHARACTERISTIC.../beginMEASUREMENT.../beginRECORD_LAYOUT...代碼文件編譯工具ASAP2模板標(biāo)定系統(tǒng)生成生成輸入到輸入到ASAP2項(xiàng)目文件/includemodule外部的ASAP2文件*.a2lTargetLinkASAP2File*.c*.a2l*.a2lASAP2文件生成TargetLink模型TargetLink38TargetLink模塊已有的TargetLink優(yōu)化模塊Motorola683xxwiththeMicroteccompilerMotorolaMPC555withtheDiab-SDSandGreenHillscompilerInfineonC16xwiththeTaskingcompilerInfineonTriCorewiththeTaskingcompilerMotorolaHC12withtheCosmiccompiler已有的TargetLink仿真模塊Motorola683xxwiththeMicroteccompilerandwiththeDiab-SDScompilerMotorolaHC12withtheCosmiccompilerMotorolaMPC555withtheDiab-SDScompilerInfineonC16xwiththeTaskingcompilerInfineonTriCorewiththeTaskingcompilerTexasInstrumentsTMS470withtheTIcompilerNEWNEWTargetLink模塊已有的TargetLink仿真39控制器/實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的選擇控制器芯片的選擇MotorolaMPC555(32位40MHz)26kBytesStaticRAM448kBytesFlash(ROM)Motorola68376(32bit24MHz)8kBytesStaticRAM256kBytesFlash(ROM)SiemensTriCore(32bit)OSEK實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)WindriverOsekWorksVectorOsek控制器/實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的選擇控制器芯片的選擇OSEK實(shí)時(shí)操作系40戴姆勒克萊斯勒:用TargetLink進(jìn)行混合動(dòng)力車開發(fā)客車／卡車混合動(dòng)力系統(tǒng)新型的混合動(dòng)力系統(tǒng)使用TargetLink生成控制策略代碼（InfineonC167）3個(gè)月完成項(xiàng)目戴姆勒克萊斯勒:用TargetLink進(jìn)行混合動(dòng)力車開發(fā)41IKA:使用TargetLink進(jìn)行歐盟項(xiàng)目研究新的并連混合動(dòng)力概念樣車用MATLAB/Simulink進(jìn)行仿真與原型開發(fā)使用TargetLink生成控制策略代碼IKA:使用TargetLink進(jìn)行歐盟項(xiàng)目研究新的并連42TargetLink-代碼上路NissanSentraCA:第一臺零排放車輛(符合加州零排放車輛的規(guī)定)TargetLink用于新的空氣/燃油混合控制器項(xiàng)目只用了3個(gè)月的時(shí)間就完成了項(xiàng)目TargetLink-代碼上路NissanSentraC43當(dāng)今的開發(fā)流程-V循環(huán)目標(biāo)代碼生成硬件在回路仿真標(biāo)定RapidPrototyping快速控制原型功能設(shè)計(jì)當(dāng)今的開發(fā)流程-V循環(huán)目標(biāo)代碼生成硬件在回路仿真標(biāo)定Rap44什么是硬件在回路仿真?離線仿真:整個(gè)系統(tǒng)都是軟件模型不需要保證實(shí)時(shí)性硬件在回路仿真:一些部件是硬件要保證實(shí)時(shí)閉環(huán)可編程的信號發(fā)生器數(shù)據(jù)記錄激勵(lì)信號響應(yīng)開環(huán)仿真:僅僅驗(yàn)證激勵(lì)信號與響應(yīng)的關(guān)系開環(huán)()實(shí)時(shí)硬件實(shí)時(shí)仿真器ECU什么是硬件在回路仿真?離線仿真:硬件在回路仿真:可編程的45開發(fā)的任務(wù)實(shí)時(shí)硬件仿真模型I/OI/O傳感器執(zhí)行器信號調(diào)理故障仿真負(fù)載仿真電控單元軟件控制診斷與標(biāo)定.模型開發(fā)實(shí)時(shí)I/O信號采集實(shí)驗(yàn)定義開發(fā)的任務(wù)實(shí)時(shí)硬件仿真模型I/OI/O傳感器執(zhí)行器信號調(diào)理故46硬件在回路仿真的要素?實(shí)際的ECU仿真過程處理用戶與自動(dòng)測試程序界面輸出處理輸入處理仿真器的輸出仿真器的輸入實(shí)際的硬件輸出實(shí)際的硬件輸入仿真模型與適當(dāng)?shù)奶幚砥饔布布诨芈贩抡娴囊?實(shí)際的ECU仿真過程處理用戶與自動(dòng)測47例題:ECU

實(shí)際的ECU與虛擬的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行軟件測試(功能+診斷)節(jié)氣門點(diǎn)火提前角點(diǎn)火時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)速度曲軸轉(zhuǎn)角發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩充氣量空氣質(zhì)量流量Lambda發(fā)動(dòng)機(jī)模型車輛模型車輛速度ECU例題:ECU實(shí)際的ECU與虛擬的發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門點(diǎn)火提前48例題:ECU網(wǎng)絡(luò)19.10.99幾個(gè)ECU連網(wǎng)每個(gè)實(shí)現(xiàn)不同的功能來源于不同的廠商MercedesSClass點(diǎn)火開關(guān)CANB/CANCGateway發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳動(dòng)車輛動(dòng)力學(xué)......門安全系統(tǒng)空調(diào)......CANC500kBdCANB83kBdECU#1ECU#10ECU#1ECU#24聲音/視頻/通信診斷(K-line)例題:ECU網(wǎng)絡(luò)19.10.99幾個(gè)ECU連網(wǎng)Mer49ECU網(wǎng)絡(luò)CAN消息的發(fā)送與接受正確嗎?如果有噪音將會(huì)怎樣?對整個(gè)系統(tǒng)的功能的影響會(huì)怎樣?“總線仿真”對不在回路的ECU進(jìn)行CAN消息的仿真把仿真生成的消息與其它的消息建立參數(shù)化的聯(lián)系

用于生成CAN消息的工具

硬件在回路仿真

虛擬車輛ECU網(wǎng)絡(luò)CAN消息的發(fā)送與接受正確嗎?對整個(gè)系統(tǒng)的功能50硬件在回路仿真的層次設(shè)計(jì)快速原型軟件開發(fā)單元測試系統(tǒng)測試集成于發(fā)布測試標(biāo)定單元測試開發(fā)商測試新的功能ECU原型系統(tǒng)測試ECU原型集成并對技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行測試車輛部件如發(fā)動(dòng)機(jī)或傳動(dòng)系集成/產(chǎn)品發(fā)布測試ECUs產(chǎn)品集成于虛擬車輛網(wǎng)絡(luò)功能測試系統(tǒng)是否滿足所有功能測試電子系統(tǒng)是否可以發(fā)布并批量生產(chǎn)硬件在回路仿真的層次設(shè)計(jì)快速原型軟件開發(fā)單元測試系統(tǒng)測試集成51仿真模型基本結(jié)構(gòu)技術(shù)要求例題介紹仿真模型基本結(jié)構(gòu)52發(fā)動(dòng)機(jī)模型en-DYNA4-8缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)均值模型(MVEM)

-共軌或單缸噴射

-4lambda傳感器

-可變的凸輪軸與可變的進(jìn)氣室可擴(kuò)展的功能:熄火診斷的扭矩波動(dòng)(OBDII)節(jié)氣門點(diǎn)火提前角點(diǎn)火時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)速度曲軸轉(zhuǎn)角發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩空燃比空氣質(zhì)量流量lambdaMVEMsimple

vehiclemodel車輛速度TESIS發(fā)動(dòng)機(jī)模型en-DYNA4-8缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門點(diǎn)火53TESISen-DYNA發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)模型TESISen-DYNA發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)模型54enDYNA發(fā)動(dòng)機(jī)部件庫endynaDYNAwareTESISenDYNA發(fā)動(dòng)機(jī)部件庫endynaDYNAwareTES55enDYNA基于SimulinkendynaDYNAwareTESISenDYNA基于SimulinkendynaDYNAwar56ve-DYNA車輛動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)模型非線性參數(shù)化的車輛模型彈性動(dòng)力學(xué)架構(gòu)模型39自由度tiremodel,drivermodel,roadmodel,....MATLABGUIsforvehicleconfiguration,maneuverandroadselectionTESISve-DYNA車輛動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)模型非線性參數(shù)化的車輛模型T57dSPACESimulator實(shí)時(shí)仿真機(jī)簡介Systemsetup用于軟件功能測試:實(shí)際的功能測試,例如I/O功能在開環(huán)或閉環(huán)環(huán)境下仿真與生成真實(shí)的傳感器信號dSPACESimulator實(shí)時(shí)仿真機(jī)簡介System58HIL的處理器性能:DS1005PPCBoardHIL仿真的基本組件NEW:PowerPC750,480MHz發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛動(dòng)力學(xué)模型

enDYNA:230μs(3000rpm,包括I/O)39個(gè)自由度

veDYNA:600μs(包括I/O)可插入光纖連接器GigalinkmodulesHIL的處理器性能:DS1005PPCBoardHI59dSPACESimulator:HIL的I/O硬件仿真基本的發(fā)動(dòng)機(jī)功能曲軸與凸輪軸傳感器仿真爆震信號生成點(diǎn)火角測量噴射角與時(shí)間測量DS2210:硬件在回路I/O板傳感器/執(zhí)行器接口16模擬輸入12模擬輸出16數(shù)字輸入16數(shù)字輸出阻抗仿真(6通道)PWM生成與測量通訊接口串口2CAN總線控制器用于汽車的硬件在回路仿真單板用于6缸發(fā)動(dòng)機(jī),兩塊板用于12缸.含有信號調(diào)理可以與dSPACE其它I/O板組合綜合的RTI圖塊庫dSPACESimulator:HIL的I/O硬件仿60dSPACESimulator典型方案dSPACESimulator發(fā)動(dòng)機(jī)為開發(fā)商提供的交鑰匙工程用于6缸發(fā)動(dòng)機(jī)TESISendyna

Simulink模型

發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī)共軌直噴dSPACESimulator典型方案dSPACESi61dSPACESimulator典型方案dSPACESimulator車輛動(dòng)力學(xué)交鑰匙工程實(shí)時(shí)動(dòng)畫顯示(MotionDesk)TESIS

Simulink模型

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車輛動(dòng)力學(xué)液壓剎車系統(tǒng)dSPACESimulator典型方案dSPACESi62Audi：發(fā)動(dòng)機(jī)HIL仿真交互式，自動(dòng)化測試發(fā)動(dòng)機(jī)ECU6-缸V型發(fā)動(dòng)機(jī)帶有完備的OBD