虛擬多ECU高保真汽車仿真系統(tǒng)

汽車電控系統(tǒng)的使用有助于改善汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性。但電控系統(tǒng)的增加，使整車電路的復(fù)雜度升高，造成電控系統(tǒng)可靠性降低。目前，每輛汽車約使用超過50個(gè)電控單元（ECU），執(zhí)行超過5000萬條代碼。此外，這些ECU還通過不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議進(jìn)行連接和通信。在開發(fā)這樣復(fù)雜的架構(gòu)時(shí)，需要一個(gè)全面的、靈活的系統(tǒng)級(jí)開發(fā)、驗(yàn)證環(huán)境。目前采用Matlab/Simulink對(duì)ECU進(jìn)行仿真，但該仿真系統(tǒng)只對(duì)單獨(dú)的ECU進(jìn)行仿真，不能對(duì)多ECU架構(gòu)進(jìn)行仿真。對(duì)此，本文建立了一個(gè)虛擬的、多ECU高保真汽車仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對(duì)汽車多ECU下的通信和數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行仿真，以此可對(duì)汽車多ECU架構(gòu)進(jìn)行軟、硬件方面的優(yōu)化。

構(gòu)建的汽車仿真系統(tǒng)包含2個(gè)逆變器/電機(jī)ECU和1個(gè)控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）總線ECU。所有的ECU軟件開發(fā)在日本株式會(huì)社日立制作所（Hitachi）內(nèi)部進(jìn)行。同樣，高保真的逆變器/電機(jī)模型也在Hitachi內(nèi)部開發(fā)。所構(gòu)建仿真系統(tǒng)的不同部分采用不同的仿真工具。逆變器/電機(jī)采用美國(guó)Analogy公司開發(fā)的Saber軟件進(jìn)行建模分析。CAN總線的負(fù)荷、通信采用德國(guó)Symtavision公司的SymTA/S軟件進(jìn)行建模分析。采用美國(guó)ChiasTek公司的CosiMate分布交互式多學(xué)科協(xié)同仿真計(jì)算平臺(tái)將上述2種仿真軟件聯(lián)合。進(jìn)行仿真時(shí)，將整車的ECU架構(gòu)和整車級(jí)的CAN通信信息作為仿真系統(tǒng)的輸入，優(yōu)化ECU架構(gòu)的軟、硬件性能。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，采用飛思卡爾MPC5744P單片機(jī)作為逆變器/電機(jī)ECU；采用瑞薩科技RH850微控制器作為CAN總線ECU；采用美國(guó)通用汽車公司生產(chǎn)的2009歐寶麥瑞納作為原型車。驗(yàn)證結(jié)果表明，建立的仿真系統(tǒng)能夠?qū)Χ郋CU架構(gòu)進(jìn)行高保真仿真。同時(shí)，系統(tǒng)通過自動(dòng)執(zhí)行虛擬通信試驗(yàn)，對(duì)整車架構(gòu)中ECU的數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化。通過對(duì)多ECU架構(gòu)執(zhí)行上述整車系統(tǒng)級(jí)的優(yōu)化，還可以大幅降低整車的早期開發(fā)時(shí)間。

Sujit S.Phatak et al.SAE 2016-01-0013.

編譯：王祥