分布式驱动电动汽车控制软件开发

郭仓库　任燕

摘要：以往汽车的电控系统的软件开发流程，大多采用的都是串行模式，开发周期较长，并且在开发环节中的文档比较多，很容易会造成软件和硬件开发环节之间有潜在的遗漏危机。本文基于Simulink/RTW的车用ECU软件开发流程和汽车电控系统软件设计步骤，介绍了分布式驱动电动汽车控制软件开发流程。

关键词：分布式驱动电动汽车 车用ECU软件 控制软件

中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0174-01

以往汽车的电控系统的软件开发流程，大多采用的都是串行模式，这种传统的电控系统设计模式，控制软件与硬件系统的开发是并行的，开发阶段无法做到控制算法在一个实时的硬件平台上实现仿真计算，不能及时了解到控制算法的性能[1]。此外开发周期较长，并且在开发环节中的文档比较多，很容易会造成软件和硬件开发环节之间有潜在的遗漏危机。鉴于传统汽车电控系统开发模式的缺点，本文采用了一种新型基于模型的的V型软件开发模式。

新型的V型开发模式特点是汽车工程师无论是在进行开发、编程或者是调试ECU，都能在同意环境下工作，使用这一系统能够加速和简化开发流程，其流程图如图1所示。

汽车电控系统软件设计开发一般包括以下几步[2]：首先在控制功能需求定义、基于模型的控制功能设计以及软件在环模拟过程中，由总体设计人员根据需求来确定设计方案，并且采用Simulink完成系统建模、控制算法设计以及进行离线仿真计算等等工作，验证控制策略。这些是整个开发阶段的基础。然后通过RTW等相关的代码生成工具将建立的Simulink仿真控制模型转换为目标硬件的机器码，下载到ECU中，来进行硬件在环仿真。最后是将控制器装到实车上进行调试和标定，完成最后的电动汽车整车控制器开发。

这种新型开发模式的提出改变了以往人们从设计整车控制器到实现的观念和方法，在软件开发环节中大大节省了编写程序所占用的时间，降低了产品的开发成本，具有较大的经济效益和市场前景[3]。

本文采用的车用ECU软件开发流程图如图2所示。

（1）在制定了整车控制软件的控制功能后，然后针对各项控制功能在Matlab/Simulink中建立整车控制仿真模型，并对其进行仿真分析，验证所建立的仿真模型能够完成各项控制功能。

（2）将建立好的Simulink模型通过Matlab中的RTW工具进行代码自动生成，然后下载到硬件开发板中进行仿真运算，将得到的结果与Simulink模型的仿真结果进行对比，验证生成代码的正确性。

（3）通过DAVE和Tasking软件完成整车控制器底层软件的开发，并且与RTW自动生成的代码进行程序集成，完成整车控制器控制软件的开发。

（4）将整车控制软件程序下载到整车控制器中，分别依次进行整车控制器软件调试，基于单轮轮毂电机试验台架的整车控制器调试以及整车控制器实车试验，验证整车控制器控制软件的控制效果，完成整车控制器开发的最后阶段。

本文对分布式驱动电动汽车整车控制软件所采用的新型的基于V型电控单元开发模式，相比较于传统串行模式，节省了大量手动编写程序的时间，开发周期缩短，并且所开发的软件能够完成预期目标，电动汽车能够稳定的行驶。

参考文献

[1]张箭.Matlab与嵌入式实时操作系统DeltaOS结合的技术研究与实现[D].西南交通大学，2007：1-7.

[2]Josef Borcsok， Walid Chaaban. An Automated Software Verification Tool for Model-based Development of Embedded Systems with Simulink[J].Information. Communication and Automation Technologies，2009.

[3]陈永春.从Matlab/Simulink模型到代码实现.清华大学出版社，2002.10.