针对有效电子电气架构设计的车辆模拟器

针对有效电子电气架构设计的车辆模拟器

近几年，主动安全控制和驾驶员辅助系统在汽车上的应用变得越来越广泛，整车上的电子元件数量大大增加，具有集成功能的控制器也越来越多，使得整个汽车系统变得越来越复杂化，但这也造成了汽车设计工作越来越困难。然而，尽管系统的复杂性增加了，但并没使研发出来的新产品在市场上投放的时间更长。在早期的技术研究设计发展过程中，特别是针对电子电气架构的设计，拥有一个能够对实车运行状态进行仿真模拟计算的车辆模拟器，对系统的开发设计具有极其重要的实际意义。

在项目要求规范和系统设计的早期阶段，如果能够提出一个功能性控制架构来增强电子电气架构的开发流程，可以有效避免一些设计问题。尽管在早期阶段增加这样一个开发过程必然会导致系统开发时间的增加，但有一个适当的功能性控制架构可以显著减少整个系统中的系统集成问题。该控制架构需要清晰地定义每项功能的需求、输入、输出和控制算法。之后，“功能性分配”则需要定义那些必须集成到整车上的硬件，如传感器、执行器、ECU、总线通信系统。最后，根据这些集成硬件在整车上的布局进行车载线路布局设计。在大规模生产之前，有助于降低了第一代和第二代原型样机开发的复杂性。

提出一个主要由动力传动系统和控制器子系统等关键部件构成的车辆模拟器。该嵌入式模型包括轮胎界面、耦合效应等一些非线性模型，这也使得一些极端工况下的仿真模拟试验成为了可能。然后，在仿真模拟控制架构、车辆动力学模型以及动力传动系统模型的基础上又提出了驾驶员辅助系统的控制架构，并通过采用提出的车辆模拟器进行仿真计算，根据不同的功能性硬件架构评估整车性能。

BenoîtChretien.IEEE Transcactionsonintelligent transportationsystems,Vol. 14,NO.4,December 2013.

编译：罗家庆