汽车电子开发流程
汽车电子软件开发流程 ISO 26262说明书
符合ISO 26262的汽车电子软件开发流程董淑成**************************MathWorks中国ISO 26262(2011)高完整性软件开发标准和基于模型的设计01219901995200020052010基于模型设计的应用标准生效的年份DO-178B (1992)NASA-GB-8719.13(2004)IEC 61508(1998)DO-178C（2011）IEC 61508(2010)EN 50128(2001)EN 50128(2011)IEC 61511(2003)软件开发标准里出现基于模型的设计为什么？大纲▪ISO 26262软件开发项目的启动▪符合ISO 26262的软件开发过程软件开发ISO 26262定义的软件开发过程系统集成和测试系统设计软件需求验证软件集成和测试软件单元测试软件单元设计及实现软件需求定义软件架构设计系统测试软件测试软件测试软件测试设计验证设计验证设计验证软件开发ISO 26262的软件项目启动系统集成和测试系统设计软件需求验证软件集成和测试软件单元测试软件单元设计及实现软件需求定义软件架构设计系统测试软件测试软件测试软件测试设计验证设计验证设计验证1.软件开发计划2.软件验证计划3.编程、建模语言的选择4.编码、建模标准5.工具的选择6.工具应用指南建模/编程语言的选择及相关标准▪建模或者编程语言的选择标准–明确的定义–支持嵌入式实时软件和运行时错误处理–支持模块化、抽象及结构化▪语言本身不能涵盖的上述标准应通过相应的指导或开发环境涵盖TopicsASILA B C D 1a Enforcement of low complexity++++++++ 1b Use of Language subsets++++++++ 1c Enforcement of strong typing++++++++ 1d Use of defensive implementation technique O+++++ 1e Use of established design principles+++++ 1f Use of unambiguous graphical representation+++++++ 1g Use of style guides+++++++ 1h Use of naming conventions++++++++▪通常，汽车电子软件选择C语言–基础软件手工编写C代码–控制策略软件通过Simulink建模并自动生成代码C代码•建模/编码标准要涵盖的内容Simulink/Stateflow建模标准▪汽车行业建模标准（MAAB）–专门为汽车行业Simulink用户制定▪高完整性系统建模标准–专门为民航、火车、汽车等高完整性系统建模制定设计工具/验证工具的选择 工具的分类及资质审核TI 2TI 1TD 3TD 1TD 2TCL 3TCL 2TCL 1工具错误的检测工具置信水平高中无/ 低增加审核需求工具的影响ASIL 为TCL2级的资质审核无需额外的资质审核为TCL3级的资质审核工具分类工具资质审核UC 1..n 软件工具有引入错误或者不能检出错误的可能工具的功能/用例TÜV SÜD认证的工具▪Embedded Coder™功能：生产针对嵌入式优化的C和C++代码▪Simulink® Verification and Validation™功能：验证模型和模型生成的代码▪Simulink® Design Verifier™功能：定位设计错误，生成测试用例，并根据需求对设计进行验证▪Polyspace® Client™ for C/C++功能：证明源代码没有运行期错误▪Polyspace® Server™ for C/C++功能：在计算机集群执行代码验证并发布度量开发工具的应用指南▪除了选择开发工具之外，还要提供开发工具的应用指南▪Embedded Coder等工具具有非常详实的用户手册需求分析•模型架构•可实现性•可测性•可追溯•可配置模型建立•建模语言•建模标准•模型复杂度•平台化开发模型验证•建模标准•模型评审•形式化方法验证•功能测试代码实现•数据管理•等效性测试•代码验证•代码集成需求分析•模型架构•可实现性•可测性•可追溯•可配置模型建立•建模语言•建模标准•模型复杂度•平台化开发模型验证•建模标准•模型评审•形式化方法验证•功能测试代码实现•数据管理•等效性测试•代码验证•代码集成汽车电子软件的现状和复杂软件开发的困境▪GM汽车上的代码量▪软件工程师的工作效率▪解决复杂软件开发效率低下的途径–模块化开发模块化的原则和目标▪模块划分的一般原则–从功能上–高内聚–低耦合▪模块划分的目标–简化设计–便于分工–便于测试–便于后期维护▪In order to avoid failures resulting from high complexity, the software architecture design shall exhibit the following properties,–Modularity;–Encapsulation; and–Simplicity.ISO 26262软件架构设计原则▪软件架构设计原则MethodsASILA B C D1a Hierarchical structure of software components++++++++ 1b Restricted size of software components++++++++ 1c Restricted size of interfaces++++ 1d High cohesion within each software component+++++++ 1e Restricted coupling between software components+++++++ 1f Appropriate scheduling properties++++++++ 1g Restricted use of interrupts+++++软件的层次化结构设计▪模块如何划分–从功能上划分组件▪以发动机为例，分为：点火、进气、油量计算、怠速、巡航等▪模型实现上model reference发动机控制点火控制进气计算燃油控制怠速控制巡航控制其他–对复杂组件进一步划分为单元模块▪以发动机的怠速控制为例，分为暖机怠速、闭环速度控制、扭矩请求等单元▪模型实现上model reference系统级组件级单元级单元模块的设计不建议使用Model Reference.基于模型的嵌入式软件开发需求分析•模型架构•可实现性•可测性•可追溯•可配置模型建立•建模语言•建模标准•模型复杂度•平台化开发模型验证•建模标准•模型评审•形式化方法验证•功能测试代码实现•数据管理•等效性测试•代码验证•代码集成Simulink建模语言▪使用建模语言的子集▪Simulink和Stateflow之间的选择–如果算法是复杂的逻辑运算，使用Stateflow；–如果算法主要是数据运算，使用Simulink；▪Stateflow的flow chart和state chart之间的选择–如果算法本质上是计算工作状态或者离散状态，使用state chart；–如果算法本质上是if-then-else结构，使用flow chart或者真值表；ISO 26262软件单元的设计原则▪Example: Parallel states should not appear at the top level of a state-chart.--Misra Modeling GuidelineMethodsASILABCD1a One entry and one exit point in subprograms and functions++++++++1b No dynamic objects or variables, or else online test during their creation +++++++1c Initialization of variables++++++++1d No multiple use of variable names+++++++1e Avoid global variables or else justify their usage ++++++………1h No hidden data flow or control flow +++++++1jNo recursions++++++▪软件单元的设计和实现原则模型复杂度监测对单元模块进行复杂度监测–Model advisor–圈复杂度Simulink模型的平台化开发▪Model Variants–通过配置不同的参数选择不同的被引用模型–比如，K_Param== CLASS_A，选择Model_A.mdl；K_Param== CLASS_B，选择Model_B.mdl–支持生成条件编译的代码▪System Variants基于模型的嵌入式软件开发需求分析•模型架构•可实现性•可测性•可追溯•可配置模型建立•建模语言•建模标准•模型复杂度•平台化开发模型验证•建模标准•模型评审•形式化方法验证•功能测试代码实现•数据管理•等效性测试•代码验证•代码集成软件开发ISO 26262定义的软件开发过程系统集成和测试系统设计软件需求验证软件集成和测试软件单元测试软件单元设计及实现软件需求定义软件架构设计系统测试软件测试软件测试软件测试设计验证设计验证设计验证MAAB及相关规范的检查▪Model Advisor实现建模规范检查▪定制检查集▪定制检查项模型评审▪模型和需求的双向追溯–模型→需求–需求→模型▪Simulink Report Generator生成报告–为非Simulink用户生成报告▪Simulink Report Generator实现不同版本模型比较使用Simulink Design Verifier检查逻辑错误▪设定生成测试用例目标为MC/DC100%覆盖▪生成测试用例▪逻辑错误导致无法生成100%覆盖的测试用例，并提示错误逻辑使用Simulink Design Verifier检查数据错误▪通过算术运算分析定位错误–数据溢出–被零除▪证明没有错误的运算演示Simulink Design Verifier检查错误单元模块的功能测试▪仿真测试▪覆盖率分析模型测试的覆盖率要求▪对单元软件测试的结构覆盖率要求–覆盖率达到分支覆盖率100%–MC/DC 要求▪对软件架构测试的覆盖率要求MethodsASILABCD1a Statement coverage ++++++1b Branch coverage+++++++1cMC/DC (Modified Conditional/Decision Coverage)+++++MethodsASILABCD1a Function coverage ++++++1bCall coverage++++++模型的集成测试▪模型的组件级集成测试▪模型的系统级测试–模型在环测试–快速原型▪不同组件之间的接口测试▪不同组件功能上是否冲突基于模型的嵌入式软件开发需求分析•模型架构•可实现性•可测性•可追溯•可配置模型建立•建模语言•建模标准•模型复杂度•平台化开发模型验证•建模标准•模型评审•形式化方法验证•功能测试代码实现•数据管理•等效性测试•代码验证•代码集成代码生成的前提条件 模型经过充分验证模型符合建模标准功能测试覆盖率足够高模型不含有无效逻辑模型不含有数据错误GenerateCode数据对象和数据字典▪使用数据对象定义数据属性Properties （属性）Classes （类）Package （包）SimulinkSignal DataTypeData Storage ClassMin/Max ParameterData TypeData Storage ClassmodelName = 'f14';dictionaryName = 'myNewDictionary.sldd ‘;dictionaryObj =Simulink.data.dictionary.create(dictionaryName);set_param(modelName,'DataDictionary',dictionaryName);▪使用数据字典管理数据对象数据字典管理数据按照组件划分进行数据管理代码生成工具配置1. 通过系统目标文件设定回调函数2. 在代码生成设置的回调函数里固化设置软件工具除确定id 和版本号之外，还需要确定配置等效性测试▪SIL测试/PIL测试都是等效性测试–验证生成的代码和用于代码生成的模型具有相同的行为属性–PIL除等效性验证之外，还可以用来测量运行时间▪等效性测试的测试用例–功能测试的测试用例–Simulink Design Verifier自动生成▪模型覆盖率和代码覆盖率的比较代码的集成和集成测试▪代码集成的两种方式–单元模型的代码生成，代码级别做集成–模型级别集成，然后生成代码▪软硬件的系统级集成–硬件在环测试–台架测试–实车测试Plant model uController models1s2s3+Plant Model in PC uControllers1s2s3+基于模型的嵌入式软件开发需求分析•模型架构•可实现性•可测性•可追溯•可配置模型建立•建模语言•建模标准•模型复杂度•平台化开发模型验证•建模标准•模型评审•形式化方法验证•功能测试代码实现•数据管理•等效性测试•代码验证•代码集成MathWorksChange the world byAccelerating the paceof discovery, innovation, development, and learningin engineering and science。
【技术篇】汽车发动机ECU开发流程
【技术篇】汽车发动机ECU开发流程随着技术的进步，汽车的数字化程度越来越高。
目前汽车电子信息产品已经平均占到汽车总成本的1/3，并且这个比率还在不断提高，有专家认为，未来10年内，这个比率将达到40%。
例如像宝来这样的中档轿车至少拥有十几个汽车电子控制单元（ECU）。
所谓ECU，实际上就是一部带单片机的嵌入式系统，有自己的处理器、I/O设备和存储器，能独立控制汽车的某一系统，例如发动机管理系统EMS和ABS 系统等。
至于高档轿车，往往拥有几十个甚至上百个ECU，这些ECU 通过数字总线结构连接在一起，形成一个复杂的计算机局域网。
1、汽车ECU开发流程1.1汽车ECU开发的V循环方法1.1.1设计计算发动机匹配项目设计计算的目的是根据汽车要求的性能确定发动机和变速器等部件的类型和参数。
它分为以下3种方法。
（1）手工计算主要是根据汽车驱动力与行使阻力的平衡图来确定汽车在不同档位情况下的最高车速、加速能力和爬坡能力，从而评价变速器的不同传动比对汽车性能的影响，确定发动机和变速器的参数。
这种方法计算繁琐，结果不够准确。
（2）仿真计算在设计汽车和各部件模型的基础上，输入发动机和变速器等汽车部件和整车的性能参数，指定要求的行驶循环，最后计算出汽车的动力性、经济性、排放性能和制动性能。
它可以在计算机上显示和打印各种分析报告和图表结果，计算快速准确，能反映汽车系统中任何参数的变化对整车性能的影响。
目前国内常见的车辆仿真商业软件有奥地利李斯特内燃机及测试设备公司（AVLLISTGmbH）开发的汽车性能仿真分析软件CRUISE。
（3）参数优化将汽车的动力性、经济性、排放性能和制动性能作为目标函数，将发动机功率、汽车重量和变速器的各档传动比等参数作为优化变量，在一定范围内，寻求最优匹配组合，使汽车达到最佳性能价格比。
1.1.2发动机和变速器的布置在完成发动机匹配设计计算后，根据初步确定的计算参数和汽车布置形式，可以从市场上选择一款或多款发动机和变速器，然后选择和开发相应制动、转向和空调系统等部件，在发动机舱和车身上试布置。
汽车电子嵌入式开发流程
汽车电子嵌入式开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 需求分析。
与客户沟通，明确需求，制定功能规范。
汽车电子电器产品开发流程
计的可制造和可装配性分析，并与设计部门达成
一致意见；备件可维修性分析完成；验证样件制
造图纸、规范、工程文件已经下发完成。
标志物 数字样车 （核查评审报告）
AERI
EE
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节点编号 P4 节点名称 产品设计验证完成
节点定义
按DVP&R设计验证样车已完成规定的试验项目， 发现的问题已查明原因，产品更改方案获得批准。
AERI
EE
9
节点编号 P2 节点名称 项目工程启动
项目组织机构成立、项目网计划制定、项目目标
框架建立，项目策划完成；内外油泥模型已经冻
节点定义
结，标志前期整车开发结束和项目工程开始正式 启动；产品技术方案的可行性分析结束；结构定
义明确且经过总体工艺可行性分析，总体工艺路
线策划完成；产品概念市场验证完成。
注：车型开发、变型开发的开发阶段和周期在此基础上缩减。
AERI
EE
7
项目节点定义和标志物
节点编号 P0 节点名称 新项目研究启动
根据公司战略规划的输出，评审公司产品发展战 略。主要评审公司的《产品型谱》及支持《产品 型谱》的相关资源（具体内容包括目标市场需求、 市场总体目标、公司效益整体目标、产品性能总 节点定义 体目标、主导产品投放市场的时间、外部环境、 内部条件等方面）来确保产品发展战略规划的可 行性。同时，根据评审的结果在《产品型谱》中 确定具体某一产品的《新项目研究指令》，开始 启动新项目的研究。
AERI
EE
6
平台开发阶段及周期
P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9
新项 目研 究启
动
项目 立项
项目 工程
启动
汽车电子产品软件开发流程
汽车电子产品软件开发流程英文回答：## Automotive Electronics Software Development Process.The automotive electronics software development process is a complex and multifaceted undertaking that requires a high degree of coordination and collaboration between multiple stakeholders. The process typically involves the following steps:1. Requirements Gathering and Analysis:The first step in the software development process is to gather and analyze the requirements of the automotive electronics system. This involves working closely with the system engineers and other stakeholders to identify the functional, performance, and safety requirements of the system.2. System Design and Architecture:Once the requirements have been gathered and analyzed, the next step is to design the system architecture. This involves defining the overall structure of the system, including the hardware and software components, and the communication protocols between them.3. Software Development:Once the system architecture has been designed, thenext step is to develop the software. This involves writing, testing, and integrating the software components that make up the system.4. Hardware Integration:Once the software has been developed, it must be integrated with the hardware components of the system. This involves physically connecting the hardware components and configuring the software to work with them.5. System Testing and Validation:Once the system has been integrated, it must be tested and validated to ensure that it meets the requirements of the stakeholders. This involves conducting a variety of tests, including functional testing, performance testing, and safety testing.6. Deployment and Maintenance:Once the system has been tested and validated, it can be deployed to the end users. The software development team must then provide ongoing maintenance and support for the system throughout its lifecycle.## Key Considerations in Automotive Electronics Software Development.The automotive electronics software development process is subject to a number of unique challenges and considerations, including:Safety: Automotive electronics systems are critical to the safety of the vehicle and its occupants. As such, the software development process must adhere to strict safety standards and regulations.Reliability: Automotive electronics systems must be highly reliable and able to operate in a variety of harsh conditions. The software development process must therefore focus on ensuring the reliability of the system.Cost: Automotive electronics systems can be expensive to develop and produce. The software development process must therefore be efficient and cost-effective.Time-to-market: Automotive electronics systems must be developed and released to market in a timely manner. The software development process must therefore be optimizedfor speed and efficiency.## Best Practices for Automotive Electronics Software Development.There are a number of best practices that can help to ensure the success of an automotive electronics software development project. These practices include:Use a model-based development approach: A model-based development approach can help to reduce the risk of errors and improve the quality of the software.Adhere to industry standards: There are a number of industry standards that can help to ensure the safety, reliability, and quality of automotive electronics software.Conduct thorough testing and validation: Testing and validation are essential to ensure that the software meets the requirements of the stakeholders.Maintain a comprehensive software development process: A comprehensive software development process can help to ensure the consistency and quality of the software.Work closely with the system engineers: The software development team must work closely with the systemengineers to ensure that the software meets the system requirements.中文回答：## 汽车电子产品软件开发流程。
autosar的一般开发流程
autosar的一般开发流程摘要：I.简介- 简述AUTOSAR 是什么以及它的作用II.AUTOSAR 开发流程概述- 介绍AUTOSAR 开发的基本流程- 解释各个阶段的作用和重要性III.开发环境搭建- 介绍开发环境需要的工具和软件- 解释如何搭建和配置开发环境IV.软件组件开发- 详述软件组件的定义和作用- 介绍如何开发和测试软件组件V.集成和测试- 解释集成和测试的目的和流程- 介绍如何进行集成和测试VI.部署和维护- 详述部署和维护的步骤和流程- 介绍如何进行部署和维护VII.总结- 总结AUTOSAR 开发流程的关键点- 提出一些建议和展望正文：AUTOSAR（Automotive Software Architecture）是一种汽车软件架构的标准，它定义了汽车电子控制单元（ECU）中软件的分布、功能和接口。
AUTOSAR 开发流程是汽车电子软件开发的一个重要环节，它涉及到软件组件的开发、集成、测试、部署和维护等多个方面。
AUTOSAR 开发的基本流程如下：1.开发环境搭建：在开始AUTOSAR 开发之前，首先需要搭建一个适合的开发环境。
这包括选择合适的工具和软件，如AUTOSAR 工具链、编译器、调试器等，以及配置开发环境，如设置编译器参数、配置调试器等。
2.软件组件开发：软件组件是AUTOSAR 开发的核心，它封装了具体的ECU 功能。
开发软件组件需要定义组件的接口、实现组件的功能以及编写组件的描述文件。
在开发过程中，需要确保组件的可靠性和安全性，并进行单元测试和集成测试。
3.集成和测试：在软件组件开发完成后，需要进行集成和测试。
这一阶段的目标是验证软件组件之间的交互是否正常，以及整个系统的功能是否符合预期。
集成和测试的过程包括创建集成测试用例、执行集成测试以及生成测试报告。
4.部署和维护：软件开发完成后，需要将其部署到实际的ECU 中。
部署过程包括将软件映像到ECU、配置ECU 的启动参数等。
汽车电子产品开发流程
1、汽车电子控制系统的一般组成及各部分的功能汽车电子控制系统一般由传感器与信号开关、电控单元ECU、执行器（执行元件）组成。
传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成电信号或其他所需型式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
其中主要传感器及其作用如下表电控单元ECU的功能主要是接受来自传感器的各种信号，经过处理之后，将参数转化成相应的电信号，发送给执行器汽车达到最佳的运行状态。
执行器一般受ECU控制，主要任务是具体执行或实现某项控制功能。
主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。
执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。
目前，汽车电控系统的执行器类型繁多，结构与功能不尽相同。
执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。
主要执行器及其特点和功能如下表所示。
2、对现代汽车电子产品开发流程的理解。
现代电子产品开发是软硬件同步开发的过程，节约资源，缩短产品开发周期。
汽车电子控制单元的开发流程包含汽车电子系统总体设计、微处理器选择、控制程序的设计与开发和ECU硬件的抗干扰设计。
汽车电子产品软件开发流程是“V”形开发流程。
“V”形开发流程分为五个阶段，即功能设计、原型仿真、代码生成、硬件在回路仿真－HIL、标定。
与传统的汽车电子产品开发相比，有以下几个优点：可重复，可定义，可定量管理、可优化。
软件开发工程的发展对于汽车电子产品开发的影响是巨大的，电控系统开发过程的工艺改进，即对软件开发和维护进行过程监控和研究，可以使电子产品开发更科学化、标准化。
电动汽车整车电子电气架构开发流程
电动汽车整车电子电气架构开发流程英文回答：Electric Vehicle (EV) Whole Vehicle Electronic and Electrical Architecture Development Process.The development of an electric vehicle's (EV) whole vehicle electronic and electrical (E/E) architecture is a complex and challenging process that requires a deep understanding of both the electrical and mechanical systems of the vehicle. The following is a general overview of the EV E/E architecture development process:1. Define the Vehicle Requirements: The first step in the E/E architecture development process is to define the requirements of the vehicle. This includes identifying the vehicle's performance, safety, and reliability goals, as well as the specific features and functions that the vehicle will need to have.2. Develop the Functional Architecture: Once the vehicle requirements have been defined, the next step is to develop the functional architecture of the E/E system. This involves identifying the major functions that the E/E system will need to perform, as well as the interactions between these functions.3. Select the Electrical Components: The next step is to select the electrical components that will be used in the E/E system. This includes selecting the batteries, motors, inverters, and other electrical components thatwill be needed to power and control the vehicle.4. Design the Electrical Wiring: Once the electrical components have been selected, the next step is to design the electrical wiring that will connect the components together. This includes routing the wires, selecting the appropriate connectors, and ensuring that the wiring is protected from damage.5. Test and Validate the System: Once the E/E system has been designed, the next step is to test and validatethe system. This involves testing the system to ensure that it meets the vehicle's requirements and that it is safe and reliable.6. Integrate the System with the Vehicle: The final step in the E/E architecture development process is to integrate the system with the vehicle. This involves installing the E/E system in the vehicle and connecting it to the other systems of the vehicle.中文回答：电动汽车整车电子电气架构开发流程。
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发动机控制的快速原型
三、自动代码生成
• 借助matlab等自动代码生成工具进行产品控 制器C代码生成。
从Matlab/Simulink/Stateflow生成代码，可靠 性好，易读性号，可产生适用多种微处理器 的定点代码。
某汽车用户在ＥＣＵ上手写代码与自动生成 代码的测试比较结果：
测试证明：自动代码运行速度快，效率高。
四、硬件在环仿真系统（HIL）
• 通过HIL金额以在虚拟环境中对新的电控单 元及软件进行大量测试。
– 系统性强 – 非常安全 – 重现错误
奥迪SPEA D3 硬件在环系统
五、标定系统
主要功能
– – – – – – – – – 同步的实时采集和显示E线标定 快速安全的刷写Flash 无缝集成诊断函数 强大的标定数据管理，参数组比较和合并功能 在测量、离线分析或者庞统过程使用matlab/simulink进行计算 ASM MCD3测量和标定自动化接口 与ECU测量数据一起同步采集视频，音频GPS和外部测量设备的环 境数据 – 使用集成的编程语言自动执行用户输入序列和处理测量值与信息
传统开发流程的问题
• 一、硬件电路先于控制策略的设计 • 二、手工编程无法逾越的许多障碍
– 对算法的理解 – 手工编程无法避免的错误 – 代码的可读性和继承性
现代汽车电子开发流程
• 强调验证和确认，数字化设计的思想。
五个开发阶段及其相互关系
1、需求定义与功能设计 2、实时快速控制原型 3、生成产品代码 4、硬件在环仿真 5、参数标定
电子技术在底盘上的应用：
1．电控自动变速器（ECAT） ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速 杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶 负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用 电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现 最佳的行驶动力性和安全性。 2．防抱死制动系统（ABS） 该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到 最佳滑动率（15-20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆 制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。驱动防滑系统（ASR）也叫做 牵引力控制系统（TCS或TRC），是ABS的完善和补充，它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又 能改善其操作稳定性。 3．电子转向助力系统 电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液 压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性， 增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。[2] 4．适时调节的自适应悬挂系统 自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的 既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 5．常速巡行自动控制系统（CCS） 在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调 整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到 一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统则会自动断开。 随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统（FDR或VDC）、防撞系统、安全带控制、 照相控制等方面已大量采用了电子技术。
谢谢
基于图形化的控制算法设计和离线仿真
编写控制算法
建立控制对象模型
建立闭环的系统
基于图形化的系统结构设计
• ECU功能越来越复杂，软件模块间有着无数 联系，因此设计阶段对ECU系统进行系统的 设计和描述有利于节省时间和成本。
– 软件架构 – 硬件拓扑 – 网络通讯
AUTOSAR是AUTomotive Open System ARchitecture的缩写，中文为汽车开放系统架构，它定义了一套支持 分布式的、功能驱动的汽车电子软件开发方法和电子控制单元上的软件架构标准化方案，以便应用于不 同的汽车平台，提高软件复用，降低开发成本。
ECU诊断需求分析
• • • • 确定诊断的功能需求 分析故障失效模式和处理方式 确定诊断信息的通讯处理机制 确定诊断的处理方式
诊断需求分析
• • • • 故障的定义 诊断标准 诊断任务 数据定义
二、快速控制原型（RCP）
• 利用计算机辅助实验测试管理工具，测试 包含实际系统中应用的各种 I/O，软件及硬 件中断等实施特性。
汽车电子开发流程
什么是汽车电子
汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽 车电子控制装置的总称。
汽车电子分类
• 按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子 产品归纳为两类： • 一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上 机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电 子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如 电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引 力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动 力转向等， • 另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽 车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性 能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、 导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、 上网设备等。
①虚拟控制器+虚拟对象=动态仿真系统，是纯粹的系统仿真； ②虚拟控制器+实际对象=快速控制原型(RCP)仿真系统，是系 统的一种半实物仿真； ③实际控制器+虚拟对象=硬件在回路(HIL)仿真系统，是系统 的另一种半实物仿真 。
一、图形化建模和离线仿真
最典型的特点
基于图形化的建模进行控制系统设计；普遍 采用了MATLAB等工具进行控制器系统的图形 化建模和仿真工作。 • 基于图形化的控制算法设计和离线仿真。 • 基于图形化的系统结构设计 • ECU的诊断需求分析