汽車電子開(kāi)發(fā)流程ppt課件

汽車電子開(kāi)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(duì)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(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行配合使用 即所謂 機(jī)電結(jié)合 的汽車電子裝置 它們包括發(fā)動(dòng)機(jī) 底盤 車身電子控制 例如電子燃油噴射系統(tǒng) 制動(dòng)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(dòng)變速器 電子動(dòng)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(dú)立使用的電子裝置 它和汽車本身的性能并無(wú)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(lè)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(dòng)變速器 ECAT ECAT可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷 轉(zhuǎn)速 車速 制動(dòng)器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù) 經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算 判斷后自動(dòng)地改變變速桿的位置 從而實(shí)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(shí)間 它的優(yōu)點(diǎn)是加速性能好 靈敏度高 能準(zhǔn)確地反映行駛負(fù)荷和道路條件等 傳動(dòng)系統(tǒng)的電子控制裝置 能自動(dòng)適應(yīng)瞬時(shí)工況變化 保持發(fā)動(dòng)機(jī)以盡可能低的轉(zhuǎn)速工作 電子氣動(dòng)換擋裝置是利用電子裝置取代機(jī)械換擋桿及其與變速機(jī)構(gòu)間的連接 并通過(guò)電磁閥及氣動(dòng)伺服閥汽缸來(lái)執(zhí)行 它不僅能明顯地簡(jiǎn)化汽車操縱 而且能實(shí)現(xiàn)最佳的行駛動(dòng)力性和安全性 2 防抱死制動(dòng)系統(tǒng) ABS 該系統(tǒng)是一種開(kāi)發(fā)時(shí)間最長(zhǎng) 推廣應(yīng)用最為迅速的重要的安全性部件 它通過(guò)控制防止汽車制動(dòng)時(shí)車輪的抱死來(lái)保證車輪與地面達(dá)到最佳滑動(dòng)率 15 20 從而使汽車在各種路面上制動(dòng)時(shí) 車輪與地面都能達(dá)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(dòng)時(shí)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(dòng)距離 驅(qū)動(dòng)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(bǔ)充 它可以防止起動(dòng)和加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪打滑 既有助于提高汽車加速時(shí)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(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓助力缸 用蓄電池和電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力 這種微機(jī)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(lái)具有部件少 體積小 重量輕的特點(diǎn) 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(shí)的機(jī)動(dòng)性以及調(diào)整行駛時(shí)的穩(wěn)定性 2 4 適時(shí)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(shí)負(fù)荷 自動(dòng)地適時(shí)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(shí)的負(fù)荷 保持懸掛的既定高度 這樣就能夠極大地改進(jìn)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(dòng)控制系統(tǒng) CCS 在高速長(zhǎng)途行駛時(shí) 可采用常速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng) 恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門開(kāi)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(shì) 微機(jī)控制系統(tǒng)則自動(dòng)加大節(jié)氣門開(kāi)度 在下坡時(shí) 又自動(dòng)關(guān)小節(jié)氣門開(kāi)度 以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速 當(dāng)駕駛員換低速擋或制動(dòng)時(shí) 這種控制系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)斷開(kāi) 隨著世界各大汽車產(chǎn)家對(duì)汽車安全問(wèn)題的高度重視 安全氣囊系統(tǒng) 行駛動(dòng)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(kāi)發(fā)流程的問(wèn)題 一 硬件電路先于控制策略的設(shè)計(jì)二 手工編程無(wú)法逾越的許多障礙對(duì)算法的理解手工編程無(wú)法避免的錯(cuò)誤代碼的可讀性和繼承性 現(xiàn)代汽車電子開(kāi)發(fā)流程 強(qiáng)調(diào)驗(yàn)證和確認(rèn) 數(shù)字化設(shè)計(jì)的思想 五個(gè)開(kāi)發(fā)階段及其相互關(guān)系 1 需求定義與功能設(shè)計(jì)2 實(shí)時(shí)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(duì)象 動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng) 是純粹的系統(tǒng)仿真 虛擬控制器 實(shí)際對(duì)象 快速控制原型 RCP 仿真系統(tǒng) 是系統(tǒng)的一種半實(shí)物仿真 實(shí)際控制器 虛擬對(duì)象 硬件在回路 HIL 仿真系統(tǒng) 是系統(tǒng)的另一種半實(shí)物仿真 一 圖形化建模和離線仿真 最典型的特點(diǎn)基于圖形化的建模進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 普遍采用了MATLAB等工具進(jìn)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(jì)和離線仿真 基于圖形化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ECU的診斷需求分析 基于圖形化的控制算法設(shè)計(jì)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(duì)象模型 基于圖形化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ECU功能越來(lái)越復(fù)雜 軟件模塊間有著無(wú)數(shù)聯(lián)系 因此設(shè)計(jì)階段對(duì)ECU系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和描述有利于節(jié)省時(shí)間和成本 軟件架構(gòu)硬件拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)通訊 AUTOSAR是AUTomotiveOpenSystemARchitecture的縮寫 中文為汽車開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu) 它定義了一套支持分布式的 功能驅(qū)動(dòng)的汽車電子軟件開(kāi)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(tái) 提高軟件復(fù)用 降低開(kāi)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(jī)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(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)測(cè)試管理工具 測(cè)試包含實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)用的各種I O 軟件及硬件中斷等實(shí)施特性 發(fā)動(dòng)機(jī)控制的快速原型 三 自動(dòng)代碼生成 借助matlab等自動(dòng)代碼生成工具進(jìn)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(hào) 可產(chǎn)生適用多種微處理器的定點(diǎn)代碼 某汽車用戶在 上手寫代碼與自動(dòng)生成代碼的測(cè)試比較結(jié)果 測(cè)試證明 自動(dòng)代碼運(yùn)行速度快 效率高 四 硬件在環(huán)仿真系統(tǒng) HIL 通過(guò)HIL金額以在虛擬環(huán)境中對(duì)新的電控單元及軟件進(jìn)行大量測(cè)試 系統(tǒng)性強(qiáng)非常安全重現(xiàn)錯(cuò)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(shí)時(shí)采集和顯示ECU內(nèi)部信息通過(guò)CCP XCP進(jìn)行在線的標(biāo)定和通過(guò)XCP進(jìn)行實(shí)時(shí)激勵(lì)離線標(biāo)定快速安全的刷寫Flash無(wú)縫集成診斷函數(shù)強(qiáng)大的標(biāo)定數(shù)據(jù)管理