針對有效電子電氣架構(gòu)設(shè)計的車輛模擬器

近幾年，主動安全控制和駕駛員輔助系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用變得越來越廣泛，整車上的電子元件數(shù)量大大增加，具有集成功能的控制器也越來越多，使得整個汽車系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜化，但這也造成了汽車設(shè)計工作越來越困難。然而，盡管系統(tǒng)的復(fù)雜性增加了，但并沒使研發(fā)出來的新產(chǎn)品在市場上投放的時間更長。在早期的技術(shù)研究設(shè)計發(fā)展過程中，特別是針對電子電氣架構(gòu)的設(shè)計，擁有一個能夠?qū)嵻囘\行狀態(tài)進(jìn)行仿真模擬計算的車輛模擬器，對系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計具有極其重要的實際意義。

在項目要求規(guī)范和系統(tǒng)設(shè)計的早期階段，如果能夠提出一個功能性控制架構(gòu)來增強電子電氣架構(gòu)的開發(fā)流程，可以有效避免一些設(shè)計問題。盡管在早期階段增加這樣一個開發(fā)過程必然會導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)時間的增加，但有一個適當(dāng)?shù)墓δ苄钥刂萍軜?gòu)可以顯著減少整個系統(tǒng)中的系統(tǒng)集成問題。該控制架構(gòu)需要清晰地定義每項功能的需求、輸入、輸出和控制算法。之后，“功能性分配”則需要定義那些必須集成到整車上的硬件，如傳感器、執(zhí)行器、ECU、總線通信系統(tǒng)。最后，根據(jù)這些集成硬件在整車上的布局進(jìn)行車載線路布局設(shè)計。在大規(guī)模生產(chǎn)之前，有助于降低了第一代和第二代原型樣機(jī)開發(fā)的復(fù)雜性。

提出一個主要由動力傳動系統(tǒng)和控制器子系統(tǒng)等關(guān)鍵部件構(gòu)成的車輛模擬器。該嵌入式模型包括輪胎界面、耦合效應(yīng)等一些非線性模型，這也使得一些極端工況下的仿真模擬試驗成為了可能。然后，在仿真模擬控制架構(gòu)、車輛動力學(xué)模型以及動力傳動系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上又提出了駕駛員輔助系統(tǒng)的控制架構(gòu)，并通過采用提出的車輛模擬器進(jìn)行仿真計算，根據(jù)不同的功能性硬件架構(gòu)評估整車性能。

Beno?tChretien.IEEE Transcactionsonintelligent transportationsystems,Vol. 14,NO.4,December 2013.

編譯：羅家慶