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

汽车电子的发展简介和V型开发模式_汽车电子

 

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

汽车电子的发展简介和V型开发模式_汽车_02

 

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