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新能源汽车电控系统开发流程介绍一裸钻

发布时间:2019-10-09 14:51:06 来源:佛泰机械网

软件开发具有很多方法,如瀑布模型、迭代模型、v 模型等。汽车电控系统的开发过程分级层次较强,具有软件开发从宏观到微观逐级开发,硬件测试从微观到宏观逐级证,软件开发与硬件测试交叉进行、互相支持的特点。在汽车电控系统开发流程体系的展过程中,v 模型逐渐成为被认可的开发模型。

基于v 模型建立的汽车电控系统开发流程体系,从系统需求与构建、子系统技术需求和组件技术需求、控制软件架构及子模块需求、软件构造(包括控制算法建模及测试和自动代码及控制器刷写入软件功能验证和硬件功能集成验证、hil 级系统验证和台架级功能验证及整车级标定和需求验证等7 个主要工作环节展开,全面地涵盖了电控系统开发的所有过程,为各个过程的活动制定了流程规范。

新能源汽车开发v流程

电控系统开发过程主要包括系统需求和架构及前期仿真分析两部分内容。本文介绍开发流程的前三个过程:

1、系统需求和架构及前期仿真分析

(1) 系统需求和架构

根据整车需求和其他必要输入,生成初始的动力系统电气架构,并制定控制子系统的项目目标,产生初步的控制系统方案。

(2) 前期仿真分析

主要工作内容包括参数收集及校对、仿真模型搭建及校验、仿真分析。参数收集及校对是指根据系统仿真的需求,从相关系统获取仿真参数。需求参数的内容包括但不限于:系统结构、整车性能目标定义、整车参数、发动机参数、变速器参数、车轮/轮胎参数、控制系统参数、电池参数、电机参数、负载参数、整车及零部f牛的试验结果等。仿真模型搭建及校验是指根据项目中的整车系统结构方案和所能收集到的基本数据输入,建立仿真分析模型(包含基本的控制系统方案)和plant model; 并对所建立的整车模型进行校验,以提高仿真模型的精度和可信度。仿真分析的工作内容包含车的加速能力、爬坡能力、最高车速等动力性指标计算,也包括等速工况和循环工况的燃油消耗计算、电耗计算以及续驶里程等经济性指标计算。基于动力系统、传动系统以及控制策略方案的变动和选取需求,还可以完成相应的对比分析计算工作。

仿真分析流程图

2、子系统技术需求和组件技术需求

在这一过程中,主要包括控制系统需求分析、控制系统架构和集成设计、网络通讯三部分内容。

(1) 控制系统需求分析

根据整车需求和动力系统需求,以及其他子系统在整车级、动力系统级的硬件输人和输出(hardware input and outputs, hwio) 、动力系统内部电子借口(powertrain electric interface, ptei入动力和平台电子接口(powertrain-platform electric interface,ppei) 定义,分析控制系统需求、功能以及接口。

(2) 控制系统架构和集成设计

具体包括控制系统方案设计、pha 和控制系统fmea 。

控制系统方案设计是指根据系统需求和架构所得到的初步的控制系统方案,进行进一步的系统设计,形成系统方案文档,文档应当包含但不局限于:系统架构描述、控制系统工作模式及切换、控制系统上下电策略、电控单元接口定义、控制系统安全策略、控制系统负责的充电策略等。

pha 是指因软件或者硬件原因导致的系统子功能丧失并因此带来的行车危害。一般通过对整车功能分析和故障树的制定进行定义。

动力系统fmea 设计是指根据系统功能和系统结构进行初始系统fmea 分析,并提供作为软硬件开发的依据之一。

控制系统需求分析流程图

(3) 网络通讯

具体包括动力系统网络通讯架构设计、通讯数据库设计和仿真分析、整车控制器can 设计。网络通讯架构定义的内容包括:网络节点定义、网段规划与网关定义、各网段通讯速率、整车控制器诊断通讯及标定通讯协议类型、终端电阻的分配等。网络通讯数据库设计内容主要包括网络属性定义、网络节点定义、信号属性定义、信号组定义、信号打包、报文属性定义、通讯矩阵定义以及其他网络通讯自动代码工具所需要的属性等。数据库设计初稿完成后,在canoe 平台上搭建各控制器的功能仿真模型,分析网乡各通讯的各项性能指标如网络负载/报文延时是否满足要求,并根据仿真结果修正数据库的设计。

整车控制器can 技术规范用于定义整车控制器can 通讯的以下内容:整车控制器与车辆其他电控单元的通讯拓扑、can 硬件要求、can 数据链路层定义、can 软件要求、can 应用层等。

网络通讯设计流程图

3、控制软件架构及子模块需求

(1) 控制软件架构

根据控制系统技术规范和接口描述文档等,明确整个控制系统需求,并进行软件架构设计。控制策略需求及软件架构设计描述的内容包括但不限于:控制策略功能描述、软件子模块以及连接关系、任务调度策略以及系统约束。

(2) 子模块需求

根据控制子系统技术规范、系统接口描述文档以及软件架构设计,形成实现子模块功能的需求文档。

(3) 底层软件需求

底层软件需求分析是指根据控制器的系统设计以及应用程序的需求,编写底层软件需求。需求文档描述的内容包括但不限于:软件分层架构及各方职责、安全性架构及安全等级、实时操作系统或调度程序、数字或模拟1/0 接口驱动、bootloader 及程序刷写工具、需求分析流程图can 驱动及交互层、诊断协议及诊断工具、标定协议及标定工具、软件开发环境、接口定义等。

控制软件架构及子模块需求分析流

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