新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统，汽车标定教学系统
2024-08-06 08:51 随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，新能源汽车作为一种绿色、环保的交通工具，正逐渐成为人们关注的焦点。新能源汽车的发展离不开电控技术的支持，而电控技术的成熟和优化则需要通过大量的仿真与标定实验来实现。本文将详细介绍新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统的研发、应用及其在新能源汽车产业发展中的重要作用。
一、新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统的研发
新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统是一种基于计算机模拟技术和实际车辆测试数据相结合的研发方法。该系统主要包括以下几个部分：
1. 整车电控系统建模：通过对整车各个子系统的工作原理和控制策略进行分析，建立相应的数学模型，为后续的仿真和实验提供理论基础。
2. 仿真软件的开发：根据整车电控系统建模的结果，开发相应的仿真软件，如MATLAB/Simulink、CANoe等，用于对整车电控系统进行虚拟测试和验证。
3. 实际车辆测试数据的采集：通过对实际新能源汽车进行道路试验、性能测试等方面的观测，收集相关的数据，为后续的仿真和实验提供真实的输入条件。
4. 仿真及标定实验的设计：根据整车电控系统建模的结果和实际车辆测试数据，设计相应的仿真及标定实验方案，以验证整车电控系统的性能和可靠性。
二、新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统的应用
新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统在新能源汽车产业中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 优化整车动力系统性能：通过对整车动力系统的仿真及标定实验，可以有效地优化发动机、电机等关键部件的性能参数，提高新能源汽车的续航里程、加速性能等指标。
2. 提高整车安全性能：通过对整车制动、悬挂等安全系统的仿真及标定实验，可以验证其在各种工况下的稳定性和安全性，降低事故发生的风险。
3. 降低整车成本：通过对整车电控系统的仿真及标定实验，可以减少实际生产过程中的错误率和返工次数，降低生产成本。
4. 促进新能源汽车技术创新：新能源乘用车整车电控仿真及标定实验系统的研究开发，可以推动相关领域的技术进步，为新能源汽车产业的技术突破提供有力支持。
三、总结
新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统作为一种重要的研发手段，对于新能源汽车产业的发展具有重要意义。随着科技的不断进步和市场需求的不断扩大，相信新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统将在新能源汽车产业中发挥更加重要的作用。
一．概述
随着人们对车辆舒适、安全、节能、环保等要求的日益提高，汽车智能化和电子化成为未来车辆技术的主要趋势，由此对电子控制技术及开发者提出了更大的挑战。对于国内电控开发者而言，在 ECU 开发和产品化方面存在更大的困难，需要应对更多的挑战。
ECU 主要包括控制器硬件和控制器软件，其中的控制器软件又包括基础软件与应用软件，应用软件决定了车辆驾驶体验，是车辆及零部件子系统品牌差异化的主要体现，是各大厂商自主研发的核心知识产权，控制器硬件以及基础软件，是保证应用软件良好运行的平台。在开发阶段和产品化阶段，传统开发方式一般采用不同的平台，这些平台间的移植和验证都存在较大的难度，需要花费大量的时间、精力以及昂贵的费用。对于刚刚起步的自主品牌在产量和成本的要求下，对于相对复杂的控制系统，新产品的产品化几乎成了难以完成的任务。
为了解决 ECU 研发和产品化的问题，我们对国内外的最新技术进行了深入细致的研究，通过整合不断提升的微控制器技术，结合嵌入式软件开发应用以及控制器设计标准的国际最新趋势，自主研发形成了 RapidECUECU 快速开发解决方案，有效解决了 ECU 开发与产业化难题。
二．开发流程
RapidECU ECU 快速开发解决方案，开发流程符合国际标准的软件工程 V 型开发模式，支持 Matlab/Simulink/ Stateflow，采用图形化建模方式建立软件工程，完全零手工的全自动代码生成，可以同时完成应用软件和基础软件模型自动代码生成，在开发过程中随时保持模型和代码的同步状态，使开发和产品化在统一的平台下实现，提供集成式的完整工具链组合，支持用户完成 ECU 生命周期内的开发、测试、标定、验证、生产等全部流程。
底层系统成熟稳定，包括实时操作系统、各种汽车级 I/O 信号调理、功率驱动、总线通信、标定协议、诊断协议栈、引导程序、电源管理、内存管理等功能，模块化调用。硬件设计符合汽车级标准，坚固耐用、性能稳定可靠。
2.1—— RapidECU快速开发套件
面对各种各样复杂的电子控制系统的开发，首先需要选择和搭建开发平台，我们已经为客户定制好了一整套的基于模型面向目标的电子控制系统开发工具链——RapidECU-KIT开发套件，包括建立和启动控制系统开发所需的全部软件和硬件。客户只需根据控制系统应用的不同需求，在我们为客户准备的一系列标准化、高可靠性的硬件平台中，选择资源最适合的硬件平台。
开发套件所提供的全部软件采用免驱动的USB加密许可证，可以在任意电脑热插拔使用，不设置任何控制器硬件绑定。
2.5 全自动代码生成工具——ECUCoder
ECUCoder 简介
ECUCoder 是基于 Simulink 的全自动代码生成工具，用于配置 ECU 控制算法模型与基础软件模型，并自动生成产品代码。支持飞思卡尔、英飞凌、意法等知名厂家的汽车电控系统主流芯片。
ECUCoder 提供了功能强大的基础软件 Simulink 模块库，可以通过友好的用户界面便捷、直观地配置基础软件参数并由 Simulink 模型自动生成基础软件代码。由于软件可以灵活、深层次地访问并配置基础软件参数，模型生成的基础软件代码可以支持控制器快速原型及产品开发两个阶段。
三．配置清单
一、新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统的研发
新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统是一种基于计算机模拟技术和实际车辆测试数据相结合的研发方法。该系统主要包括以下几个部分：
1. 整车电控系统建模：通过对整车各个子系统的工作原理和控制策略进行分析，建立相应的数学模型，为后续的仿真和实验提供理论基础。
2. 仿真软件的开发：根据整车电控系统建模的结果，开发相应的仿真软件，如MATLAB/Simulink、CANoe等，用于对整车电控系统进行虚拟测试和验证。
3. 实际车辆测试数据的采集：通过对实际新能源汽车进行道路试验、性能测试等方面的观测，收集相关的数据，为后续的仿真和实验提供真实的输入条件。
4. 仿真及标定实验的设计：根据整车电控系统建模的结果和实际车辆测试数据，设计相应的仿真及标定实验方案，以验证整车电控系统的性能和可靠性。
二、新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统的应用
新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统在新能源汽车产业中的应用主要体现在以下几个方面：
1. 优化整车动力系统性能：通过对整车动力系统的仿真及标定实验，可以有效地优化发动机、电机等关键部件的性能参数，提高新能源汽车的续航里程、加速性能等指标。
2. 提高整车安全性能：通过对整车制动、悬挂等安全系统的仿真及标定实验，可以验证其在各种工况下的稳定性和安全性，降低事故发生的风险。
3. 降低整车成本：通过对整车电控系统的仿真及标定实验，可以减少实际生产过程中的错误率和返工次数，降低生产成本。
4. 促进新能源汽车技术创新：新能源乘用车整车电控仿真及标定实验系统的研究开发，可以推动相关领域的技术进步，为新能源汽车产业的技术突破提供有力支持。
三、总结
新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统作为一种重要的研发手段，对于新能源汽车产业的发展具有重要意义。随着科技的不断进步和市场需求的不断扩大，相信新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统将在新能源汽车产业中发挥更加重要的作用。
DB-5074 新能源汽车整车电控仿真及标定实验系统
一．概述
随着人们对车辆舒适、安全、节能、环保等要求的日益提高，汽车智能化和电子化成为未来车辆技术的主要趋势，由此对电子控制技术及开发者提出了更大的挑战。对于国内电控开发者而言，在 ECU 开发和产品化方面存在更大的困难，需要应对更多的挑战。
ECU 主要包括控制器硬件和控制器软件，其中的控制器软件又包括基础软件与应用软件，应用软件决定了车辆驾驶体验，是车辆及零部件子系统品牌差异化的主要体现，是各大厂商自主研发的核心知识产权，控制器硬件以及基础软件，是保证应用软件良好运行的平台。在开发阶段和产品化阶段，传统开发方式一般采用不同的平台，这些平台间的移植和验证都存在较大的难度，需要花费大量的时间、精力以及昂贵的费用。对于刚刚起步的自主品牌在产量和成本的要求下，对于相对复杂的控制系统，新产品的产品化几乎成了难以完成的任务。
为了解决 ECU 研发和产品化的问题，我们对国内外的最新技术进行了深入细致的研究，通过整合不断提升的微控制器技术，结合嵌入式软件开发应用以及控制器设计标准的国际最新趋势，自主研发形成了 RapidECUECU 快速开发解决方案，有效解决了 ECU 开发与产业化难题。
二．开发流程
RapidECU ECU 快速开发解决方案，开发流程符合国际标准的软件工程 V 型开发模式，支持 Matlab/Simulink/ Stateflow，采用图形化建模方式建立软件工程，完全零手工的全自动代码生成，可以同时完成应用软件和基础软件模型自动代码生成，在开发过程中随时保持模型和代码的同步状态，使开发和产品化在统一的平台下实现，提供集成式的完整工具链组合，支持用户完成 ECU 生命周期内的开发、测试、标定、验证、生产等全部流程。
底层系统成熟稳定，包括实时操作系统、各种汽车级 I/O 信号调理、功率驱动、总线通信、标定协议、诊断协议栈、引导程序、电源管理、内存管理等功能，模块化调用。硬件设计符合汽车级标准，坚固耐用、性能稳定可靠。
2.1—— RapidECU快速开发套件
面对各种各样复杂的电子控制系统的开发，首先需要选择和搭建开发平台，我们已经为客户定制好了一整套的基于模型面向目标的电子控制系统开发工具链——RapidECU-KIT开发套件，包括建立和启动控制系统开发所需的全部软件和硬件。客户只需根据控制系统应用的不同需求，在我们为客户准备的一系列标准化、高可靠性的硬件平台中，选择资源最适合的硬件平台。
开发套件所提供的全部软件采用免驱动的USB加密许可证，可以在任意电脑热插拔使用，不设置任何控制器硬件绑定。
2.2安装和运行环境：
硬件要求：
CPU： 双核及以上
内存： 2G 及以上
硬盘空间： 10G 及以上
2.3软件要求：
操作系统： Windows XP/Vista/7/10 32位或64位版本
编译器： 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是应用于汽车、工程机械、船舶、动力机械等领域的一款功能全面的产品级原型控制器，面向复杂的控制系统需求设计。
• RapidECU-S1应用特点
可应用于各种复杂的控制系统，如纯电动控制器、混合动力控制器、高压共轨喷射系统、汽油直喷发动机系统、自动变速器控制系统、高级驾驶员辅助系统等。
硬件要求：
CPU： 双核及以上
内存： 2G 及以上
硬盘空间： 10G 及以上
2.3软件要求：
操作系统： Windows XP/Vista/7/10 32位或64位版本
编译器： 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是应用于汽车、工程机械、船舶、动力机械等领域的一款功能全面的产品级原型控制器，面向复杂的控制系统需求设计。
• RapidECU-S1应用特点
可应用于各种复杂的控制系统，如纯电动控制器、混合动力控制器、高压共轨喷射系统、汽油直喷发动机系统、自动变速器控制系统、高级驾驶员辅助系统等。
| 基本参数 | |
| 微控制器 | MPC5674F，32位，主频160MHz（最大264MHZ），硬件浮点单元 |
| SRAM 256KB，Flash 4MB，EEPROM 64KB | |
| 电源 | 供电电压：9V~32V，1路外部唤醒信号 |
| 4路5V传感器供电电源，300mA，1路可编程电压，1.5~10V，300mA | |
| 输入 |
28路模拟量输入，其中22路电压量输入（有源传感器），6路电阻量输入（无源传感器） 2路电流量输入（4~20mA），兼容电压量（0~12V）输入 |
| 31路开关量输入，其中20路高有效（与电压量输入管脚复用），11路低有效（6路与电阻量输入管脚复用） | |
| 8路频率量输入，其中4路支持霍尔式频率输入，4路支持磁电式频率量输入 | |
| 2路曲轴位置信号输入（2路输入通道互斥），分别支持霍尔式传感器与磁电式传感器 | |
| 2路凸轮轴位置信号输入（2路输入通道互斥），分别支持霍尔式传感器与磁电式传感器 | |
| 2路爆震传感器信号输入，2路线性氧传感器信号输入，2路普通氧传感器信号输入 | |
| 输出 | 6路高边驱动，其中3路兼容开关工作模式和PWM工作模式，3路与直流电机驱动正极管脚复用 |
| 22路低边驱动，其中14路兼容开关工作模式与PWM工作模式，8路低边与高阻喷油管脚复用 | |
| 4路恒流功率驱动，0~3A，集成硬件通道保护与诊断功能，带电流反馈 | |
| 20路PWM输出，其中14路与低端功率驱动复用，3路与高端功率驱动复用 | |
| 3路直流电机驱动输出，其中2路5A，1路3A | |
| 1路步进电机驱动输出，两相1A，与2路直流电机管脚复用 | |
| 8路低阻型喷油驱动输出，适用于低阻型喷油器（如高压共轨柴油机喷油器、缸内直喷汽油机喷油器、电控单体泵电磁阀、低阻型喷气阀等）喷油波形参数可配置，Boost电压可硬件配置（默认配置49V），40V~90V，额定电流25A | |
| 8路高阻型喷油驱动输出，适用于高阻型喷油器（比如歧管喷射汽油机喷油器、高阻型喷气阀等） | |
| 1路高压油泵驱动输出，适用于高压油泵，额定5A，峰值12A | |
| 8路点火逻辑信号输出（适用于自带IGBT的点火线圈），其中2路内部集成功率驱动（适用于不带IGBT的点火线圈） | |
| 6路喷气驱动输出，其中1路与高压正时油泵驱动输出管脚复用 | |
| 2路模拟量输出，0~10V | |
| 通信 | 4路CAN，CAN2.0B，ISO11898 |
| 1路LIN主机；1路RS232串行通信接口；1路RS485串行通信接口 | |
| 环境 |
防护等级：IP67，工作温度：-40℃~+85℃，重量约1500g； 气候环境防护符合ISO16750-4； 化学环境防护符合ISO16750-5； 振动、冲击、跌落试验符合ISO16750-3 |
ECUCoder 简介
ECUCoder 是基于 Simulink 的全自动代码生成工具，用于配置 ECU 控制算法模型与基础软件模型，并自动生成产品代码。支持飞思卡尔、英飞凌、意法等知名厂家的汽车电控系统主流芯片。
ECUCoder 提供了功能强大的基础软件 Simulink 模块库，可以通过友好的用户界面便捷、直观地配置基础软件参数并由 Simulink 模型自动生成基础软件代码。由于软件可以灵活、深层次地访问并配置基础软件参数，模型生成的基础软件代码可以支持控制器快速原型及产品开发两个阶段。
三．配置清单
| 序号 | 项目 | 类型 | 数量 |
| 1 | RapidECU-S1快速原型控制器 | RapidECU-S1 | 1 |
| 2 | ECUCoder全自动代码生成软件 | ECUCoder-5674 | 1 |
| 3 | MeCa测量与标定软件 | MeCa-001 | 1 |
| 4 | USBCANII通信适配器 | USBCAN-003 | 1 |
| 5 | 154pin S1专用开发线束 | HRNS-06S1 | 1 |
| 6 | CAN转接头 | CNCT-CAN | 1 |
| 7 | BootKey激活器 | BOOTKEY | 1 |
| 8 | USBKEY软件加密狗 | USBKEY | 1 |
| 9 | 专用工具箱 | KIT | 1 |
| 10 | CodeWarrior（免费版） | 编译器 | 1 |