一、前言
随着汽车工业的高速发展,传统的手工编程的方式已越来越不能满足产品的开发周期及控制算法的可靠性要求(控制程序的无缺陷要求)。目前很多国外著名厂商如Audi、AVL、BMW、Bosch、Ricardo Engineer-ing、Siemens、Ford等普遍采用基于模型的V模式开发方案,如图所示。

二、传统与现代ECU开发流程的对比
(一)传统ECU开发流程
传统ECU开发流程可概括如一下:(1)根据调查清况用文字说明的方式定义需求和设计目标;(2)根据过去的经验提出系统结构;(3)由硬件人员设计并制造硬件电路;(4)由控制工程师设计控制方案,并将控制规律用方程一的形式描述出来;(5)由软件人员采用手工编程的方式实现控制规律;(6)由系统工程师或电子专家将代码集成于硬件电路中;(7)用真实控制对象或测试台对系统进行测试。
由上述过程可以看出,传统的开发方法至少存在3个较大的问题:
1.对控制规律的控制特性或控制效果还没有把握的情况下,硬件电路已经制造,增加风险;
2.如果在测试过程中出现问题,很难确定是控制策略不理想还是软件代码有错误,同时手工编程占用大量的时间,在有了控制策略后要等待很长时间才能对其进行验证和测试,发现控制方案不理想,需要进行修改时,大量的时间又将耗费在软件的修改和调试上;
3.在测试过程中由于涉及的部门太多,容易引起管理协调问题,导致开发周期变长。
由此看来,传统的依靠手工编程、大量实验验证的设计流程已经很难胜任新的开发需求。
(二)现代ECU开发流程
现代ECU开发流程是用集成一体化的开发环境高效地完成开发与测试工作。开发流程采用V模式:离线功能仿真-快速控制原型-代码生成-硬件在环仿真-参数标定。其实现步骤如下:(1)利用Matlab/Simulink进行控制算法的仿真模型的构建,实现离线功能仿真;(2)利用Matlab RTW Build工具生成浮点运算C代码;(3)利用dSPACE PPCTools编译连接生成可执行代码并下载到MicroAu-toBox或AutoBox中实现控制算法的硬件在环仿真,以验证控制算法的合理性和精确性;(4)把生成的经过硬件在环验证过的控制算法下载到控制系统硬件中,进行系统调试和检测;(5)控制系统的整机标定。