针对传统汽车电子控制单元设计开发过程中存在的手工编程效率低、可靠性差和开发周期长等问题,本文提出一种基于Simulink自动代码生成技术的设计方法。在Matlab/Simulink环境下,对NXP公司16位单片机MC9S12XEP100编写包含系统目标文件在内的控制文件,实现嵌入式C代码生成。同时,编写C MEX S函数及模块目标语言编译器(target language compiler,TLC)文件,并进行封装,实现该款芯片各底层驱动模块代码内嵌,添加至Simulink模块库,在Simulink中对底层模块进行模型搭建,并生成嵌入式代码进行硬件在环测试。测试结果表明,本文所设计的底层自动代码生成技术,实现了底层代码的自动配置,同时与应用层代码结合,实现CAN车速报文接收和定时发送,所解析的车速信号与Simulink模拟车速信号对比一致,验证了本文所设计的底层驱动模块的高效性和可行性。该研究能够有效解决项目研发过程中底层代码配置复杂的问题。
为提升商用车的行驶安全性,本文基于触摸屏式新型人机交互系统,对商用车电控空气悬架(electronically controlled air suspension,ECAS)系统的故障诊断系统进行研究。针对ECAS故障诊断系统总体架构,提出了ECAS故障诊断及故障保护机制,阐述了典型ECAS故障实例的诊断策略,并采用Matlab/Simulink搭建了诊断策略模型和故障码生成模型。为验证本文所提出的故障诊断及故障保护机制的可行性与实用性,以ECAS系统中压力传感器为例,对模型进行仿真分析和硬件在环试验。试验结果表明,在典型压力传感器故障工况下,本文所提出的ECAS故障诊断及故障保护机制,能够准确检测出相应故障,正确输出一系列相关信号,并在人机交互系统上将诊断结果进行实时显示。该研究对商用车ECAS人机交互系统的故障诊断系统设计开发具有一定的参考价值。
为分析半主动悬架系统混合控制策略对车辆平顺性和道路友好性的影响,验证混合控制策略的实车应用可行性,在建立四自由度1/2车辆半主动悬架模型的基础上,利用MATLAB/Real-time Windows Target模块和自行开发的电控单元构建了硬件在环仿真平台,并利用上述平台开展了硬件在环仿真试验。研究表明,采用数学仿真方式,当天棚控制阻尼力分配系数取0.6时,混合控制策略可以有效兼顾车辆平顺性和道路友好性。与数学仿真相比,基于硬件在环的仿真模型前轮轮胎动载荷、后轮轮胎动载荷和车身垂向加速度均方根值变化很小,仿真结果较为吻合。
