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新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),汽車標(biāo)定教學(xué)系統(tǒng)

2024-08-06 08:51
 隨著全球氣候變化和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,新能源汽車作為一種綠色、環(huán)保的交通工具,正逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。新能源汽車的發(fā)展離不開電控技術(shù)的支持,而電控技術(shù)的成熟和優(yōu)化則需要通過大量的仿真與標(biāo)定實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。本文將詳細(xì)介紹新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研發(fā)、應(yīng)用及其在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要作用。
RapidECU快速開發(fā)套件
  一、新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研發(fā)
  新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一種基于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)和實(shí)際車輛測試數(shù)據(jù)相結(jié)合的研發(fā)方法。該系統(tǒng)主要包括以下幾個部分:
  1. 整車電控系統(tǒng)建模:通過對整車各個子系統(tǒng)的工作原理和控制策略進(jìn)行分析,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)的仿真和實(shí)驗(yàn)提供理論基礎(chǔ)。
  2. 仿真軟件的開發(fā):根據(jù)整車電控系統(tǒng)建模的結(jié)果,開發(fā)相應(yīng)的仿真軟件,如MATLAB/Simulink、CANoe等,用于對整車電控系統(tǒng)進(jìn)行虛擬測試和驗(yàn)證。
  3. 實(shí)際車輛測試數(shù)據(jù)的采集:通過對實(shí)際新能源汽車進(jìn)行道路試驗(yàn)、性能測試等方面的觀測,收集相關(guān)的數(shù)據(jù),為后續(xù)的仿真和實(shí)驗(yàn)提供真實(shí)的輸入條件。
  4. 仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì):根據(jù)整車電控系統(tǒng)建模的結(jié)果和實(shí)際車輛測試數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)相應(yīng)的仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)方案,以驗(yàn)證整車電控系統(tǒng)的性能和可靠性。
  二、新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用
  新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
  1. 優(yōu)化整車動力系統(tǒng)性能:通過對整車動力系統(tǒng)的仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn),可以有效地優(yōu)化發(fā)動機(jī)、電機(jī)等關(guān)鍵部件的性能參數(shù),提高新能源汽車的續(xù)航里程、加速性能等指標(biāo)。
  2. 提高整車安全性能:通過對整車制動、懸掛等安全系統(tǒng)的仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn),可以驗(yàn)證其在各種工況下的穩(wěn)定性和安全性,降低事故發(fā)生的風(fēng)險。
  3. 降低整車成本:通過對整車電控系統(tǒng)的仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn),可以減少實(shí)際生產(chǎn)過程中的錯誤率和返工次數(shù),降低生產(chǎn)成本。
  4. 促進(jìn)新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新:新能源乘用車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究開發(fā),可以推動相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破提供有力支持。
  三、總結(jié)
  新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作為一種重要的研發(fā)手段,對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。隨著科技的不斷進(jìn)步和市場需求的不斷擴(kuò)大,相信新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將在新能源汽車產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。

DB-5074 新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

一.概述
   隨著人們對車輛舒適、安全、節(jié)能、環(huán)保等要求的日益提高,汽車智能化和電子化成為未來車輛技術(shù)的主要趨勢,由此對電子控制技術(shù)及開發(fā)者提出了更大的挑戰(zhàn)。對于國內(nèi)電控開發(fā)者而言,在 ECU 開發(fā)和產(chǎn)品化方面存在更大的困難,需要應(yīng)對更多的挑戰(zhàn)。
ECU 主要包括控制器硬件和控制器軟件,其中的控制器軟件又包括基礎(chǔ)軟件與應(yīng)用軟件,應(yīng)用軟件決定了車輛駕駛體驗(yàn),是車輛及零部件子系統(tǒng)品牌差異化的主要體現(xiàn),是各大廠商自主研發(fā)的核心知識產(chǎn)權(quán),控制器硬件以及基礎(chǔ)軟件,是保證應(yīng)用軟件良好運(yùn)行的平臺。在開發(fā)階段和產(chǎn)品化階段,傳統(tǒng)開發(fā)方式一般采用不同的平臺,這些平臺間的移植和驗(yàn)證都存在較大的難度,需要花費(fèi)大量的時間、精力以及昂貴的費(fèi)用。對于剛剛起步的自主品牌在產(chǎn)量和成本的要求下,對于相對復(fù)雜的控制系統(tǒng),新產(chǎn)品的產(chǎn)品化幾乎成了難以完成的任務(wù)。

 
新能源汽車整車電控仿真及標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理圖

    為了解決 ECU 研發(fā)和產(chǎn)品化的問題,我們對國內(nèi)外的最新技術(shù)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,通過整合不斷提升的微控制器技術(shù),結(jié)合嵌入式軟件開發(fā)應(yīng)用以及控制器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的國際最新趨勢,自主研發(fā)形成了 RapidECUECU 快速開發(fā)解決方案,有效解決了 ECU 開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化難題。
二.開發(fā)流程
    RapidECU ECU 快速開發(fā)解決方案,開發(fā)流程符合國際標(biāo)準(zhǔn)的軟件工程 V 型開發(fā)模式,支持 Matlab/Simulink/ Stateflow,采用圖形化建模方式建立軟件工程,完全零手工的全自動代碼生成,可以同時完成應(yīng)用軟件和基礎(chǔ)軟件模型自動代碼生成,在開發(fā)過程中隨時保持模型和代碼的同步狀態(tài),使開發(fā)和產(chǎn)品化在統(tǒng)一的平臺下實(shí)現(xiàn),提供集成式的完整工具鏈組合,支持用戶完成 ECU 生命周期內(nèi)的開發(fā)、測試、標(biāo)定、驗(yàn)證、生產(chǎn)等全部流程。
底層系統(tǒng)成熟穩(wěn)定,包括實(shí)時操作系統(tǒng)、各種汽車級 I/O 信號調(diào)理、功率驅(qū)動、總線通信、標(biāo)定協(xié)議、診斷協(xié)議棧、引導(dǎo)程序、電源管理、內(nèi)存管理等功能,模塊化調(diào)用。硬件設(shè)計(jì)符合汽車級標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)固耐用、性能穩(wěn)定可靠。
RapidECU ECU 快速開發(fā)流程

2.1—— RapidECU快速開發(fā)套件

面對各種各樣復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)的開發(fā),首先需要選擇和搭建開發(fā)平臺,我們已經(jīng)為客戶定制好了一整套的基于模型面向目標(biāo)的電子控制系統(tǒng)開發(fā)工具鏈——RapidECU-KIT開發(fā)套件,包括建立和啟動控制系統(tǒng)開發(fā)所需的全部軟件和硬件?蛻糁恍韪鶕(jù)控制系統(tǒng)應(yīng)用的不同需求,在我們?yōu)榭蛻魷?zhǔn)備的一系列標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性的硬件平臺中,選擇資源最適合的硬件平臺。

開發(fā)套件所提供的全部軟件采用免驅(qū)動的USB加密許可證,可以在任意電腦熱插拔使用,不設(shè)置任何控制器硬件綁定。
RapidECU快速開發(fā)套件
2.2安裝和運(yùn)行環(huán)境:

硬件要求:
CPU:  雙核及以上
內(nèi)存: 2G 及以上
硬盤空間: 10G 及以上

2.3軟件要求:
操作系統(tǒng): Windows XP/Vista/7/10 32位或64位版本
編譯器: CodeWarrior 2.9以上版本、S32 Design Studio
MATLAB版本: R2010a以上 32位或64位Windows版本
The Mathworks Software:
    •  MATLAB
    •  Simulink
    •  Embedded Coder
    •  Simulink Coder
    •  MATLAB Coder
•  Stateflow

2.4 RapidECU-S1
RapidECU-S1是應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、船舶、動力機(jī)械等領(lǐng)域的一款功能全面的產(chǎn)品級原型控制器,面向復(fù)雜的控制系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)。
RapidECU-S1

• RapidECU-S1應(yīng)用特點(diǎn)
可應(yīng)用于各種復(fù)雜的控制系統(tǒng),如純電動控制器、混合動力控制器、高壓共軌噴射系統(tǒng)、汽油直噴發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、自動變速器控制系統(tǒng)、高級駕駛員輔助系統(tǒng)等。
 
 
基本參數(shù)
微控制器 MPC5674F,32位,主頻160MHz(最大264MHZ),硬件浮點(diǎn)單元
SRAM 256KB,F(xiàn)lash 4MB,EEPROM 64KB
電源 供電電壓:9V~32V,1路外部喚醒信號
4路5V傳感器供電電源,300mA,1路可編程電壓,1.5~10V,300mA
輸入 28路模擬量輸入,其中22路電壓量輸入(有源傳感器),6路電阻量輸入(無源傳感器)
2路電流量輸入(4~20mA),兼容電壓量(0~12V)輸入
31路開關(guān)量輸入,其中20路高有效(與電壓量輸入管腳復(fù)用),11路低有效(6路與電阻量輸入管腳復(fù)用)
8路頻率量輸入,其中4路支持霍爾式頻率輸入,4路支持磁電式頻率量輸入
2路曲軸位置信號輸入(2路輸入通道互斥),分別支持霍爾式傳感器與磁電式傳感器
2路凸輪軸位置信號輸入(2路輸入通道互斥),分別支持霍爾式傳感器與磁電式傳感器
2路爆震傳感器信號輸入,2路線性氧傳感器信號輸入,2路普通氧傳感器信號輸入
輸出 6路高邊驅(qū)動,其中3路兼容開關(guān)工作模式和PWM工作模式,3路與直流電機(jī)驅(qū)動正極管腳復(fù)用
22路低邊驅(qū)動,其中14路兼容開關(guān)工作模式與PWM工作模式,8路低邊與高阻噴油管腳復(fù)用
4路恒流功率驅(qū)動,0~3A,集成硬件通道保護(hù)與診斷功能,帶電流反饋
20路PWM輸出,其中14路與低端功率驅(qū)動復(fù)用,3路與高端功率驅(qū)動復(fù)用
3路直流電機(jī)驅(qū)動輸出,其中2路5A,1路3A
1路步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動輸出,兩相1A,與2路直流電機(jī)管腳復(fù)用
8路低阻型噴油驅(qū)動輸出,適用于低阻型噴油器(如高壓共軌柴油機(jī)噴油器、缸內(nèi)直噴汽油機(jī)噴油器、電控單體泵電磁閥、低阻型噴氣閥等)噴油波形參數(shù)可配置,Boost電壓可硬件配置(默認(rèn)配置49V),40V~90V,額定電流25A
8路高阻型噴油驅(qū)動輸出,適用于高阻型噴油器(比如歧管噴射汽油機(jī)噴油器、高阻型噴氣閥等)
1路高壓油泵驅(qū)動輸出,適用于高壓油泵,額定5A,峰值12A
8路點(diǎn)火邏輯信號輸出(適用于自帶IGBT的點(diǎn)火線圈),其中2路內(nèi)部集成功率驅(qū)動(適用于不帶IGBT的點(diǎn)火線圈)
6路噴氣驅(qū)動輸出,其中1路與高壓正時油泵驅(qū)動輸出管腳復(fù)用
2路模擬量輸出,0~10V
通信 4路CAN,CAN2.0B,ISO11898
1路LIN主機(jī);1路RS232串行通信接口;1路RS485串行通信接口
環(huán)境 防護(hù)等級:IP67,工作溫度:-40℃~+85℃,重量約1500g;
氣候環(huán)境防護(hù)符合ISO16750-4;
化學(xué)環(huán)境防護(hù)符合ISO16750-5;
振動、沖擊、跌落試驗(yàn)符合ISO16750-3
 
2.5 全自動代碼生成工具——ECUCoder
ECUCoder 簡介
ECUCoder 是基于 Simulink 的全自動代碼生成工具,用于配置 ECU 控制算法模型與基礎(chǔ)軟件模型,并自動生成產(chǎn)品代碼。支持飛思卡爾、英飛凌、意法等知名廠家的汽車電控系統(tǒng)主流芯片。
ECUCoder 提供了功能強(qiáng)大的基礎(chǔ)軟件 Simulink 模塊庫,可以通過友好的用戶界面便捷、直觀地配置基礎(chǔ)軟件參數(shù)并由 Simulink 模型自動生成基礎(chǔ)軟件代碼。由于軟件可以靈活、深層次地訪問并配置基礎(chǔ)軟件參數(shù),模型生成的基礎(chǔ)軟件代碼可以支持控制器快速原型及產(chǎn)品開發(fā)兩個階段。
三.配置清單

序號 項(xiàng)目 類型 數(shù)量
1 RapidECU-S1快速原型控制器 RapidECU-S1 1
2 ECUCoder全自動代碼生成軟件 ECUCoder-5674 1
3 MeCa測量與標(biāo)定軟件 MeCa-001 1
4 USBCANII通信適配器 USBCAN-003 1
5 154pin S1專用開發(fā)線束 HRNS-06S1 1
6 CAN轉(zhuǎn)接頭 CNCT-CAN 1
7 BootKey激活器 BOOTKEY 1
8 USBKEY軟件加密狗 USBKEY 1
9 專用工具箱 KIT 1
10 CodeWarrior(免費(fèi)版) 編譯器 1

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