新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統，汽車標定教學系統
2024-08-06 08:51 隨著全球氣候變化和環境污染問題日益嚴重，新能源汽車作為一種綠色、環保的交通工具，正逐漸成為人們關注的焦點。新能源汽車的發展離不開電控技術的支持，而電控技術的成熟和優化則需要通過大量的仿真與標定實驗來實現。本文將詳細介紹新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統的研發、應用及其在新能源汽車產業發展中的重要作用。
一、新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統的研發
新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統是一種基于計算機模擬技術和實際車輛測試數據相結合的研發方法。該系統主要包括以下幾個部分：
1. 整車電控系統建模：通過對整車各個子系統的工作原理和控制策略進行分析，建立相應的數學模型，為后續的仿真和實驗提供理論基礎。
2. 仿真軟件的開發：根據整車電控系統建模的結果，開發相應的仿真軟件，如MATLAB/Simulink、CANoe等，用于對整車電控系統進行虛擬測試和驗證。
3. 實際車輛測試數據的采集：通過對實際新能源汽車進行道路試驗、性能測試等方面的觀測，收集相關的數據，為后續的仿真和實驗提供真實的輸入條件。
4. 仿真及標定實驗的設計：根據整車電控系統建模的結果和實際車輛測試數據，設計相應的仿真及標定實驗方案，以驗證整車電控系統的性能和可靠性。
二、新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統的應用
新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統在新能源汽車產業中的應用主要體現在以下幾個方面：
1. 優化整車動力系統性能：通過對整車動力系統的仿真及標定實驗，可以有效地優化發動機、電機等關鍵部件的性能參數，提高新能源汽車的續航里程、加速性能等指標。
2. 提高整車安全性能：通過對整車制動、懸掛等安全系統的仿真及標定實驗，可以驗證其在各種工況下的穩定性和安全性，降低事故發生的風險。
3. 降低整車成本：通過對整車電控系統的仿真及標定實驗，可以減少實際生產過程中的錯誤率和返工次數，降低生產成本。
4. 促進新能源汽車技術創新：新能源乘用車整車電控仿真及標定實驗系統的研究開發，可以推動相關領域的技術進步，為新能源汽車產業的技術突破提供有力支持。
三、總結
新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統作為一種重要的研發手段，對于新能源汽車產業的發展具有重要意義。隨著科技的不斷進步和市場需求的不斷擴大，相信新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統將在新能源汽車產業中發揮更加重要的作用。
一．概述
隨著人們對車輛舒適、安全、節能、環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的主要趨勢，由此對電子控制技術及開發者提出了更大的挑戰。對于國內電控開發者而言，在 ECU 開發和產品化方面存在更大的困難，需要應對更多的挑戰。
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軟件與應用軟件，應用軟件決定了車輛駕駛體驗，是車輛及零部件子系統品牌差異化的主要體現，是各大廠商自主研發的核心知識產權，控制器硬件以及基礎軟件，是保證應用軟件良好運行的平臺。在開發階段和產品化階段，傳統開發方式一般采用不同的平臺，這些平臺間的移植和驗證都存在較大的難度，需要花費大量的時間、精力以及昂貴的費用。對于剛剛起步的自主品牌在產量和成本的要求下，對于相對復雜的控制系統，新產品的產品化幾乎成了難以完成的任務。
為了解決 ECU 研發和產品化的問題，我們對國內外的最新技術進行了深入細致的研究，通過整合不斷提升的微控制器技術，結合嵌入式軟件開發應用以及控制器設計標準的國際最新趨勢，自主研發形成了 RapidECUECU 快速開發解決方案，有效解決了 ECU 開發與產業化難題。
二．開發流程
RapidECU ECU 快速開發解決方案，開發流程符合國際標準的軟件工程 V 型開發模式，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，可以同時完成應用軟件和基礎軟件模型自動代碼生成，在開發過程中隨時保持模型和代碼的同步狀態，使開發和產品化在統一的平臺下實現，提供集成式的完整工具鏈組合，支持用戶完成 ECU 生命周期內的開發、測試、標定、驗證、生產等全部流程。
底層系統成熟穩定，包括實時操作系統、各種汽車級 I/O 信號調理、功率驅動、總線通信、標定協議、診斷協議棧、引導程序、電源管理、內存管理等功能，模塊化調用。硬件設計符合汽車級標準，堅固耐用、性能穩定可靠。
2.1—— RapidECU快速開發套件
面對各種各樣復雜的電子控制系統的開發，首先需要選擇和搭建開發平臺，我們已經為客戶定制好了一整套的基于模型面向目標的電子控制系統開發工具鏈——RapidECU-KIT開發套件，包括建立和啟動控制系統開發所需的全部軟件和硬件。客戶只需根據控制系統應用的不同需求，在我們為客戶準備的一系列標準化、高可靠性的硬件平臺中，選擇資源最適合的硬件平臺。
開發套件所提供的全部軟件采用免驅動的USB加密許可證，可以在任意電腦熱插拔使用，不設置任何控制器硬件綁定。
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軟件模型，并自動生成產品代碼。支持飛思卡爾、英飛凌、意法等知名廠家的汽車電控系統主流芯片。
ECUCoder 提供了功能強大的基礎軟件 Simulink 模塊庫，可以通過友好的用戶界面便捷、直觀地配置基礎軟件參數并由 Simulink 模型自動生成基礎軟件代碼。由于軟件可以靈活、深層次地訪問并配置基礎軟件參數，模型生成的基礎軟件代碼可以支持控制器快速原型及產品開發兩個階段。
三．配置清單
一、新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統的研發
新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統是一種基于計算機模擬技術和實際車輛測試數據相結合的研發方法。該系統主要包括以下幾個部分：
1. 整車電控系統建模：通過對整車各個子系統的工作原理和控制策略進行分析，建立相應的數學模型，為后續的仿真和實驗提供理論基礎。
2. 仿真軟件的開發：根據整車電控系統建模的結果，開發相應的仿真軟件，如MATLAB/Simulink、CANoe等，用于對整車電控系統進行虛擬測試和驗證。
3. 實際車輛測試數據的采集：通過對實際新能源汽車進行道路試驗、性能測試等方面的觀測，收集相關的數據，為后續的仿真和實驗提供真實的輸入條件。
4. 仿真及標定實驗的設計：根據整車電控系統建模的結果和實際車輛測試數據，設計相應的仿真及標定實驗方案，以驗證整車電控系統的性能和可靠性。
二、新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統的應用
新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統在新能源汽車產業中的應用主要體現在以下幾個方面：
1. 優化整車動力系統性能：通過對整車動力系統的仿真及標定實驗，可以有效地優化發動機、電機等關鍵部件的性能參數，提高新能源汽車的續航里程、加速性能等指標。
2. 提高整車安全性能：通過對整車制動、懸掛等安全系統的仿真及標定實驗，可以驗證其在各種工況下的穩定性和安全性，降低事故發生的風險。
3. 降低整車成本：通過對整車電控系統的仿真及標定實驗，可以減少實際生產過程中的錯誤率和返工次數，降低生產成本。
4. 促進新能源汽車技術創新：新能源乘用車整車電控仿真及標定實驗系統的研究開發，可以推動相關領域的技術進步，為新能源汽車產業的技術突破提供有力支持。
三、總結
新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統作為一種重要的研發手段，對于新能源汽車產業的發展具有重要意義。隨著科技的不斷進步和市場需求的不斷擴大，相信新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統將在新能源汽車產業中發揮更加重要的作用。
DB-5074 新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統
一．概述
隨著人們對車輛舒適、安全、節能、環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的主要趨勢，由此對電子控制技術及開發者提出了更大的挑戰。對于國內電控開發者而言，在 ECU 開發和產品化方面存在更大的困難，需要應對更多的挑戰。
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軟件與應用軟件，應用軟件決定了車輛駕駛體驗，是車輛及零部件子系統品牌差異化的主要體現，是各大廠商自主研發的核心知識產權，控制器硬件以及基礎軟件，是保證應用軟件良好運行的平臺。在開發階段和產品化階段，傳統開發方式一般采用不同的平臺，這些平臺間的移植和驗證都存在較大的難度，需要花費大量的時間、精力以及昂貴的費用。對于剛剛起步的自主品牌在產量和成本的要求下，對于相對復雜的控制系統，新產品的產品化幾乎成了難以完成的任務。
為了解決 ECU 研發和產品化的問題，我們對國內外的最新技術進行了深入細致的研究，通過整合不斷提升的微控制器技術，結合嵌入式軟件開發應用以及控制器設計標準的國際最新趨勢，自主研發形成了 RapidECUECU 快速開發解決方案，有效解決了 ECU 開發與產業化難題。
二．開發流程
RapidECU ECU 快速開發解決方案，開發流程符合國際標準的軟件工程 V 型開發模式，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，可以同時完成應用軟件和基礎軟件模型自動代碼生成，在開發過程中隨時保持模型和代碼的同步狀態，使開發和產品化在統一的平臺下實現，提供集成式的完整工具鏈組合，支持用戶完成 ECU 生命周期內的開發、測試、標定、驗證、生產等全部流程。
底層系統成熟穩定，包括實時操作系統、各種汽車級 I/O 信號調理、功率驅動、總線通信、標定協議、診斷協議棧、引導程序、電源管理、內存管理等功能，模塊化調用。硬件設計符合汽車級標準，堅固耐用、性能穩定可靠。
2.1—— RapidECU快速開發套件
面對各種各樣復雜的電子控制系統的開發，首先需要選擇和搭建開發平臺，我們已經為客戶定制好了一整套的基于模型面向目標的電子控制系統開發工具鏈——RapidECU-KIT開發套件，包括建立和啟動控制系統開發所需的全部軟件和硬件。客戶只需根據控制系統應用的不同需求，在我們為客戶準備的一系列標準化、高可靠性的硬件平臺中，選擇資源最適合的硬件平臺。
開發套件所提供的全部軟件采用免驅動的USB加密許可證，可以在任意電腦熱插拔使用，不設置任何控制器硬件綁定。
2.2安裝和運行環境：
硬件要求：
CPU： 雙核及以上
內存： 2G 及以上
硬盤空間： 10G 及以上
2.3軟件要求：
操作系統： 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是應用于汽車、工程機械、船舶、動力機械等領域的一款功能全面的產品級原型控制器，面向復雜的控制系統需求設計。
• RapidECU-S1應用特點
可應用于各種復雜的控制系統，如純電動控制器、混合動力控制器、高壓共軌噴射系統、汽油直噴發動機系統、自動變速器控制系統、高級駕駛員輔助系統等。
硬件要求：
CPU： 雙核及以上
內存： 2G 及以上
硬盤空間： 10G 及以上
2.3軟件要求：
操作系統： 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是應用于汽車、工程機械、船舶、動力機械等領域的一款功能全面的產品級原型控制器，面向復雜的控制系統需求設計。
• RapidECU-S1應用特點
可應用于各種復雜的控制系統，如純電動控制器、混合動力控制器、高壓共軌噴射系統、汽油直噴發動機系統、自動變速器控制系統、高級駕駛員輔助系統等。
| 基本參數 | |
| 微控制器 | MPC5674F，32位，主頻160MHz（最大264MHZ），硬件浮點單元 |
| SRAM 256KB，Flash 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路開關量輸入，其中20路高有效（與電壓量輸入管腳復用），11路低有效（6路與電阻量輸入管腳復用） | |
| 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路高邊驅動，其中3路兼容開關工作模式和PWM工作模式，3路與直流電機驅動正極管腳復用 |
| 22路低邊驅動，其中14路兼容開關工作模式與PWM工作模式，8路低邊與高阻噴油管腳復用 | |
| 4路恒流功率驅動，0~3A，集成硬件通道保護與診斷功能，帶電流反饋 | |
| 20路PWM輸出，其中14路與低端功率驅動復用，3路與高端功率驅動復用 | |
| 3路直流電機驅動輸出，其中2路5A，1路3A | |
| 1路步進電機驅動輸出，兩相1A，與2路直流電機管腳復用 | |
| 8路低阻型噴油驅動輸出，適用于低阻型噴油器（如高壓共軌柴油機噴油器、缸內直噴汽油機噴油器、電控單體泵電磁閥、低阻型噴氣閥等）噴油波形參數可配置，Boost電壓可硬件配置（默認配置49V），40V~90V，額定電流25A | |
| 8路高阻型噴油驅動輸出，適用于高阻型噴油器（比如歧管噴射汽油機噴油器、高阻型噴氣閥等） | |
| 1路高壓油泵驅動輸出，適用于高壓油泵，額定5A，峰值12A | |
| 8路點火邏輯信號輸出（適用于自帶IGBT的點火線圈），其中2路內部集成功率驅動（適用于不帶IGBT的點火線圈） | |
| 6路噴氣驅動輸出，其中1路與高壓正時油泵驅動輸出管腳復用 | |
| 2路模擬量輸出，0~10V | |
| 通信 | 4路CAN，CAN2.0B，ISO11898 |
| 1路LIN主機；1路RS232串行通信接口；1路RS485串行通信接口 | |
| 環境 |
防護等級：IP67，工作溫度：-40℃~+85℃，重量約1500g； 氣候環境防護符合ISO16750-4； 化學環境防護符合ISO16750-5； 振動、沖擊、跌落試驗符合ISO16750-3 |
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軟件模型，并自動生成產品代碼。支持飛思卡爾、英飛凌、意法等知名廠家的汽車電控系統主流芯片。
ECUCoder 提供了功能強大的基礎軟件 Simulink 模塊庫，可以通過友好的用戶界面便捷、直觀地配置基礎軟件參數并由 Simulink 模型自動生成基礎軟件代碼。由于軟件可以靈活、深層次地訪問并配置基礎軟件參數，模型生成的基礎軟件代碼可以支持控制器快速原型及產品開發兩個階段。
三．配置清單
| 序號 | 項目 | 類型 | 數量 |
| 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測量與標定軟件 | MeCa-001 | 1 |
| 4 | USBCANII通信適配器 | USBCAN-003 | 1 |
| 5 | 154pin S1專用開發線束 | HRNS-06S1 | 1 |
| 6 | CAN轉接頭 | 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（免費版） | 編譯器 | 1 |