汽車電子開發(fā)流程ppt課件

汽車電子開發(fā)流程 什么是汽車電子 汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱 汽車電子分類 按照對汽車行駛性能作用的影響劃分 可以把汽車電子產(chǎn)品歸納為兩類 一類是汽車電子控制裝置 汽車電子控制裝置要和車上機械系統(tǒng)進行配合使用 即所謂 機電結(jié)合 的汽車電子裝置 它們包括發(fā)動機 底盤 車身電子控制 例如電子燃油噴射系統(tǒng) 制動防抱死控制 防滑控制 牽引力控制 電子控制懸架 電子控制自動變速器 電子動力轉(zhuǎn)向等 另一類是車載汽車電子裝置 車載汽車電子裝置是在汽車環(huán)境下能夠獨立使用的電子裝置 它和汽車本身的性能并無直接關(guān)系 它們包括汽車信息系統(tǒng) 行車電腦 導(dǎo)航系統(tǒng) 汽車音響及電視娛樂系統(tǒng) 車載通信系統(tǒng) 上網(wǎng)設(shè)備等 電子技術(shù)在底盤上的應(yīng)用 1 電控自動變速器 ECAT ECAT可以根據(jù)發(fā)動機的載荷 轉(zhuǎn)速 車速 制動器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù) 經(jīng)過計算機的計算 判斷后自動地改變變速桿的位置 從而實現(xiàn)變速器換擋的最佳控制 即可得到最佳擋位和最佳換擋時間 它的優(yōu)點是加速性能好 靈敏度高 能準(zhǔn)確地反映行駛負荷和道路條件等 傳動系統(tǒng)的電子控制裝置 能自動適應(yīng)瞬時工況變化 保持發(fā)動機以盡可能低的轉(zhuǎn)速工作 電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機械換擋桿及其與變速機構(gòu)間的連接 并通過電磁閥及氣動伺服閥汽缸來執(zhí)行 它不僅能明顯地簡化汽車操縱 而且能實現(xiàn)最佳的行駛動力性和安全性 2 防抱死制動系統(tǒng) ABS 該系統(tǒng)是一種開發(fā)時間最長 推廣應(yīng)用最為迅速的重要的安全性部件 它通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑動率 15 20 從而使汽車在各種路面上制動時 車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù) 以保證車輛制動時不發(fā)生抱死拖滑 失去轉(zhuǎn)向能力等不安全的工況 提高汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性 減小制動距離 驅(qū)動防滑系統(tǒng) ASR 也叫做牽引力控制系統(tǒng) TCS或TRC 是ABS的完善和補充 它可以防止起動和加速時的驅(qū)動輪打滑 既有助于提高汽車加速時的牽引性能 又能改善其操作穩(wěn)定性 3 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)是用一部直流電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸 用蓄電池和電動機提供動力 這種微機控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)和傳統(tǒng)的液壓助力系統(tǒng)比起來具有部件少 體積小 重量輕的特點 最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力 轉(zhuǎn)向回正特性 提高了汽車的轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性 增加了汽車低速時的機動性以及調(diào)整行駛時的穩(wěn)定性 2 4 適時調(diào)節(jié)的自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)能根據(jù)懸掛裝置的瞬時負荷 自動地適時調(diào)節(jié)懸架彈簧的剛度和減震器的阻尼特性 以適應(yīng)當(dāng)時的負荷 保持懸掛的既定高度 這樣就能夠極大地改進車輛行駛的穩(wěn)定性 操縱性和乘坐的舒適性 5 常速巡行自動控制系統(tǒng) CCS 在高速長途行駛時 可采用常速巡行自動控制系統(tǒng) 恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動調(diào)整節(jié)氣門開度 駕駛員不必經(jīng)常踏油門以調(diào)整車速 若遇爬坡 車速有下降趨勢 微機控制系統(tǒng)則自動加大節(jié)氣門開度 在下坡時 又自動關(guān)小節(jié)氣門開度 以調(diào)節(jié)發(fā)動機功率達到一定的轉(zhuǎn)速 當(dāng)駕駛員換低速擋或制動時 這種控制系統(tǒng)則會自動斷開 隨著世界各大汽車產(chǎn)家對汽車安全問題的高度重視 安全氣囊系統(tǒng) 行駛動力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng) FDR或VDC 防撞系統(tǒng) 安全帶控制 照相控制等方面已大量采用了電子技術(shù) 傳統(tǒng)開發(fā)流程的問題 一 硬件電路先于控制策略的設(shè)計二 手工編程無法逾越的許多障礙對算法的理解手工編程無法避免的錯誤代碼的可讀性和繼承性 現(xiàn)代汽車電子開發(fā)流程 強調(diào)驗證和確認 數(shù)字化設(shè)計的思想 五個開發(fā)階段及其相互關(guān)系 1 需求定義與功能設(shè)計2 實時快速控制原型3 生成產(chǎn)品代碼4 硬件在環(huán)仿真5 參數(shù)標(biāo)定 虛擬控制器 虛擬對象 動態(tài)仿真系統(tǒng) 是純粹的系統(tǒng)仿真 虛擬控制器 實際對象 快速控制原型 RCP 仿真系統(tǒng) 是系統(tǒng)的一種半實物仿真 實際控制器 虛擬對象 硬件在回路 HIL 仿真系統(tǒng) 是系統(tǒng)的另一種半實物仿真 一 圖形化建模和離線仿真 最典型的特點基于圖形化的建模進行控制系統(tǒng)設(shè)計 普遍采用了MATLAB等工具進行控制器系統(tǒng)的圖形化建模和仿真工作 基于圖形化的控制算法設(shè)計和離線仿真 基于圖形化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計ECU的診斷需求分析 基于圖形化的控制算法設(shè)計和離線仿真 建立閉環(huán)的系統(tǒng) 編寫控制算法 建立控制對象模型 基于圖形化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 ECU功能越來越復(fù)雜 軟件模塊間有著無數(shù)聯(lián)系 因此設(shè)計階段對ECU系統(tǒng)進行系統(tǒng)的設(shè)計和描述有利于節(jié)省時間和成本 軟件架構(gòu)硬件拓撲網(wǎng)絡(luò)通訊 AUTOSAR是AUTomotiveOpenSystemARchitecture的縮寫 中文為汽車開放系統(tǒng)架構(gòu) 它定義了一套支持分布式的 功能驅(qū)動的汽車電子軟件開發(fā)方法和電子控制單元上的軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化方案 以便應(yīng)用于不同的汽車平臺 提高軟件復(fù)用 降低開發(fā)成本 ECU診斷需求分析 確定診斷的功能需求分析故障失效模式和處理方式確定診斷信息的通訊處理機制確定診斷的處理方式 診斷需求分析 故障的定義診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷任務(wù)數(shù)據(jù)定義 二 快速控制原型 RCP 利用計算機輔助實驗測試管理工具 測試包含實際系統(tǒng)中應(yīng)用的各種I O 軟件及硬件中斷等實施特性 發(fā)動機控制的快速原型 三 自動代碼生成 借助matlab等自動代碼生成工具進行產(chǎn)品控制器C代碼生成 從Matlab Simulink Stateflow生成代碼 可靠性好 易讀性號 可產(chǎn)生適用多種微處理器的定點代碼 某汽車用戶在 上手寫代碼與自動生成代碼的測試比較結(jié)果 測試證明 自動代碼運行速度快 效率高 四 硬件在環(huán)仿真系統(tǒng) HIL 通過HIL金額以在虛擬環(huán)境中對新的電控單元及軟件進行大量測試 系統(tǒng)性強非常安全重現(xiàn)錯誤 奧迪SPEAD3硬件在環(huán)系統(tǒng) 五 標(biāo)定系統(tǒng) 主要功能同步的實時采集和顯示ECU內(nèi)部信息通過CCP XCP進行在線的標(biāo)定和通過XCP進行實時激勵離線標(biāo)定快速安全的刷寫Flash無縫集成診斷函數(shù)強大的標(biāo)定數(shù)據(jù)管理