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Haldex 借助 MathWorks Consulting Services 将制动和稳定系统开发时间减半
“MathWorks 的工具提供了一个集成式环境,便于我们打造客户所需的创新技术功能,帮助我们简化了设计过程。”
挑战
解决方案
结果
- 设计流程改进
- 开发时间减半
- 降低成本

铰接式车辆翻车每年会造成数百起交通事故,但开发有助于防止翻车的安全关键系统成本高昂且具有挑战性。立法要求瞬息万变,用于开发和整合商用车复杂的新安全功能的时间不断缩短。
Haldex 为其制动系统控制软件开发了稳定性控制算法,以检测负载转移并降低车速以保持车辆的横向稳定性。与 MathWorks 咨询合作,Haldex 使用 MathWorks 产品和基于模型的设计来开发和评估控制策略,直到项目后期才使用测试车辆。
Haldex 高级工程师 Laurence Lane 表示:“MathWorks 工具使我们减少了对使用目标车辆开发控制策略的依赖,从而减少了完成任务所需的时间、成本和资源。”
挑战
Haldex 需要开发利用制动系统在关键操作过程中减慢车速,以避免翻车的稳定性控制算法。该算法会使用来自车轮速度传感器和加速度计的信号识别危险动作,然后逐步施加制动以使车辆保持在翻车阈值以下。
由于铰接式车辆的稳定性对于 Haldex 来说是一个新领域,因此必须从头开始开发控制策略。此外,极其紧迫的生产期限大大缩短了开发时间。
在改装车辆和试验场上测试安全系统非常危险;测试车辆在常规开发测试期间可能会高速翻车。此外,由于 Haldex 产品广泛应用于各种车辆,且合适的测试设施有限,因此对 Haldex 控制器进行完整测试非常困难且成本高昂。
为了应对这些挑战,Haldex 需要能够让他们在整个开发过程中使用仿真来测试控制策略的软件。他们还需要一个统一的开发环境,使多个团队能够协作并共享项目工作。
解决方案
Haldex 使用Simulink®、Stateflow® 以及 Simulink Control Design™ 来开发其制动控制算法。他们使用车辆动力学和制动执行器模型针对一系列车辆和操作优化了这些算法的性能。
Haldex 与 MathWorks 咨询合作,使用 Simulink 和 Simscape Multibody™ 开发了一个车辆建模模块库,用于仿真单体和铰接式重型车辆的加速、制动和转弯动力学。借助这些模块,Haldex 工程师现在可以轻松组装车辆模型,以仿真使用其产品的各种车辆。
“利用我们的‘虚拟车辆’,并通过在 Simulink 的安全环境中评估控制策略,我们仅在做系统验证时才用到实际车辆。”Lane 说。“此外,Simscape Multibody 使我们能够快速创建车辆模型,避免了手动推导车辆方程的耗时且容易出错的过程。”
鉴于 Haldex 工程师需要审查不同的模型配置和结果才能完成设计,Haldex 聘请了 MathWorks 咨询顾问。顾问们使用 MATLAB® 创建了用户界面,使工程师能够通过统一的用户界面更改车辆参数并可视化和分析仿真结果。
经过模型测试和轨道评估后,稳定性系统在车队中进行了测试,并得到了车队经理的积极反馈。目前该产品已投入生产,销售情况良好,深受广大用户的欢迎。Haldex 正在致力于建立包含实时模型的硬件在环测试能力。这将使他们能够在进入测试轨道之前执行大部分软件和硬件验证。
作为该项目的直接成果,MathWorks 产品现已成为 Haldex 新一代 EBS、ABS 和稳定性项目(包括第二代 EB+ 稳定性系统)开发的核心工具。
“这个项目巩固了基于模型的设计和 MathWorks 工具对 Haldex 来说的重要性。”Lane 指出。“Simulink 现在是我们开发未来产品的核心工具。”
结果
设计流程改进。Haldex 使用 MathWorks 基于模型的设计工具将多项设计活动合并为一个流程,同时允许多个团队同时处理项目的不同部分。
开发时间减半。“如果没有 MathWorks 工具,我们就会遇到并行工程中所有常见的问题,”Lane 说道。“通过从硬件开发和车载测试中抽象出控制方法,我们需要更少的资源,并将开发时间缩短了一半,也就是缩短至两年。”
降低成本。“我们完成这项工作的时间只是使用传统方法所需时间的一半,而且成本节省相当可观,”Lane 说道。“这是因为越来越多的 Haldex 开发项目涉及 MathWorks 产品。”