汽车电子的发展简介和V型开发模式

一、汽车电子技术的发展

1、发展历史

（1）1971年以前

        汽车上的电子技术主要是交流发电机、电压调节器等设备。

（2）1974年--1990年

以16位以下的微处理器在汽车上的应用为标志

（3）1991年--2005年

以16位微处理器的应用变得成熟可靠为标志

（4）2005年开始

32位微处理器在汽车电子设备上的应用，使用数字处理设备处理数据、多处理器协同控制。

2、汽车电子的应用领域

（1）动力总成控制，比如发动机

（2）汽车底盘控制，比如ABS模块

（3）安全舒适性控制，比如安全气囊

（4）CAN网络与OBD系统

（5）娱乐和通信系统，比如：DVD、收音机、导航系统

3、汽车电子的发展历程

（1）机械替代

例如：机械部件被电子元件逐渐替代

（2）反馈控制

例如：控制空燃比为：14.7

（3）多目标综合控制

例如：控制空燃比实时变化

（4）多控制器联网控制

例如：自动泊车

二、汽车电子的基本问题，汽车电子产品的特征

1、功能：满足各种复杂的使用要求

2、产量：大量生产，装车成本低

3、性能：性能稳定，寿命长，可靠性好

4、工作环境：车载使用环境恶劣（电噪声、电压波动、温度、湿度、振动）

三、汽车电子控制系统的共性问题

 

汽车电子控制系统的模块：

（1）动态建模        （2）传感装置        （3）执行机构        （4）控制算法        （5）电子控制装置ECU

四、系统建模

（1）动态模型：防抱死制动模型、驱动控制模型、整车动力学模型

（2）静态模型：电动机输出特性模型、发动机数据模型、电磁阀输出特性模型

（3）模型获取方法：理论推导、实验标定，系统辨识

五、汽车电子控制的标定

1、为什么要标定？

为了对理论推导进行验证。

2、标定的步骤（以起步离合器为例）

（1）基本标定

        确定离合器的控制量——压力变化规律的基本数据表

（2）修正环境变化

        包括温度和坡度两个因素

（3）对系统元件老化特性的修正

        修正压力曲线随时间的变化规律，电磁阀随使用寿命的变化。

六、汽车电子产品的开发平台和V型开发模式

1、开发平台：便于集中精力解决问题

（1）dSPACE作为软件的开发测试环境，配置MicroAutobox或AutoBox构成硬件在环的模拟测试环境。

（2）ETAS公司的ASCET构成软件开发、代码生成及测试环境，配置LABCAR或者ES1000/ES910构成硬件在环的模拟测试环境。

（3）以Matlab/Simulink Real Time Workshop为核心，自行开发标定硬件在环的模拟测试环境。

2、V型开发

 

3、V型开发流程中的几个专用术语

（1）模型在环（MIL，Model in the loop）是将控制模型和虚拟对象模型放在同一个实时处理器中运行，对控制模型的逻辑进行测试仿真。

（2）快速原型：利用开发平台提供的辅助工具， 将模型化程序转换为代码并自动下载到一个中间的硬件平台上，在ECU硬件系统未完成之前，就可以对系统各项功能进行测试。

（3）软件在环（SIL，Soft-in the loop）将控制模型和虚拟对象模型放置在不同的实时处理器中运行，通过ETK或CAN通信，对被测控制模型的功能进行测试。

（4）硬件在环（Hardware-in-the-loop）是进行实车测试评估的最后环节，由ECU与模拟受控对象组成。模拟受控对象在仿真器里按实时状态运行，通过I/O接口与被测的EC连接，对被测的ECU进行全方面、系统的测试和算法优化。

七、自主开发汽车电子产品面临的问题

需要突破两个门槛：（1）技术门槛（2）市场门槛