智能化汽车软件功能开发浅谈

摘 要：十年前整车上由发动机控制器（ECU）、变速箱控制器（TCU）、车身控制器（BCM）等三大主要控制器，控制器数量较少，基本跟随发动机和变速箱同步开发，未设定单独软件开发控制流程。随着智能座舱、智能驾驶、智能控制等整车智能化、科技化程度的不断提升，功能“软件定义汽车”一词逐渐被各大主机厂意识到“软件”开发在整车开发中的重要性。文章重点讲述目前整车近百个控制器，如何做到功能需求拉起、软件发布符合整车试制和投产等节点要求。

关键词：软件 智能化 流程

科技化程度的提升使得“软件”的重要度逐渐提升，“软件”的开发也作为整车开发中的重要环节，同传统底盘、车身、内外饰重要程度拉齐，在整车开发流程中体现，且需要“软件”有自身的开发流程。如图1。

1 整车软件功能需求及开发

整车软件功能开发第一步先确定需求，首先由市场或规划端提出功能需求，再由整车功能需求细化成功能实现方案，再由实现方案分解至各个子系统，最终由各子系统分解到各控制器的软件需求。具体操作流程参考如下：

通过调研及市场定位规划，分析、识别形成初版的功能需求管控表和功能需求描述。根据整车功能需求编制智能产品类的产品需求文档，即输入最终的功能需求描述。同步根据整车功能需求及功能需求描述，组织各专业进行讨论分析，最新输出功能实现方案。

子系统开发部门根据功能实现方案编制所负责系统的子系统技术规范，同时参与架构部门的技术评审，支持架构部门输出需求调查表、诊断需求调查表、电气接口文件、网络拓扑图等，并确定网络规范、诊断标准、EOL电检需求等。

2 设计开发阶段

设计开发阶段由具体开发部门完成，通过委外或者自研的方式，按照控制器的技术需求，最终输出控制器的软件。在开发部门提交开发软件的同时，需经过研发部门的自测/验收，验收通过后才能进一步提供至系统验证及后续正式发布。

系统安全部联合具体开发部门对控制器层级的功能安全/网络安全开发分别进行联合评审，以确保控制器功能安全/网络安全开发符合需求预期。

3 验证发布阶段

测试及发布阶段根据项目的需求计划，按阶段管理软件的提测及发布。完整的测试范围包含零部件测试、网络测试、系统集成测试、零部件OTA测试、生产检证。针对整车不同阶段，软件的成熟度要求不同，所以各阶段软件的测试范围及发布策略不用，同时也可根据不同类型项目进行阶段裁剪。

基于整车的需求，整车软件按阶段完成开发及验证之后需进行正式发布。各阶段的软件发布工作均遵从系统的发布流程，通过系统进行软件发布管理。

在软件满足发布条件时，根据软件发布评审机制管控软件发布。其中各个测试类型参考如下：零部件测试主要由零部件开发部门进行自测或委托供应商测试；网络测试由电子电气架构部门对其软件完成网络诊断协议一致性测试，并出具相关测试报告；系统集成测试由整车测试完成，验证其系统功能并出具报告；生产检证则由生产负责，其中包含EOL测试及质量功能点检等。

功能安全零部件测试由零部件开发部门负责（自研由开发部门自测，委外由供应商测+s8xkRwqusu5GrAKWw84zXL9qPzCOgH/VAGY8wl1Tk8=试）；功能安全整车系统集成测试由整车级测试负责并出具相关报告。

4 软件开发阶段评审机制

在整车项目开发阶段，软件W系列阶段发布满足项目不同阶段的需求，为规范各系列的软件开发质量，在各软件开发阶段增加了软件成熟度评审机制。项目软件成熟度评价分为系统自评审，整车评审两层架构。系统自评审对各个控制器ECU软件进行评审发布，整车评审站在整车层面对软件成熟度进行评审，评价软件成熟度。软件成熟度评价的维度共有3个，分别为①软件BUG关闭率；②软件功能实现率；③智能化性能达标率。如图2所示。

软件成熟度评审的3个维度及其评价标准，根据整车项目开发的不同阶段做出相应裁剪，以准确反映相应各阶段应达成的软件成熟度。

在项目一级计划中，规定了软件开发W系列的样件到件和软件评审会时间，整车功能、系统和零部件的开发计划必须符合W系列的要求，并在规定的时间内提交相应的交付物。

W系列软件评审发布在软件发布系统中完成，控制器工程师建立软件BOM，提交样件和报告后提交发布申请流程，经过集成测试验证后，由软件评审会决策发布。

软件成熟度评审的3个维度及其评价标准，根据整车项目开发的不同阶段做出相应匹配，以准确反映相应各阶段应达成的软件成熟度。

4.1 W1软件发布标准

根据通讯矩阵和诊断协议要求，具备基础技术软件，并具有根据功能实现计划实现的应用功能软件，至少提交原型电子硬件。

a、特大BUG关闭率≥90%，重大BUG关闭率≥65%

4.2 W2软件发布标准

根据通讯矩阵和诊断协议等要求，具备基础技术软件，并根据功能实现计划实现60%的应用功能软件，提交生产目的样件。

a、特大BUG关闭率≥95%，重大BUG关闭率≥75%

b、功能实现率≥50%

4.3 W3软件发布标准

在W2的基础上进行BUG修复，并根据功能实现计划实现85%应用功能软件，提交样件。

a、特大BUG关闭率≥97%，重大BUG关闭率85%

b、功能实现率≥85%

4.4 W4软件发布标准

在W3的基础上进行BUG修复，实现100%完整的功能软件，提交工装样件。

a、特大/重大BUG关闭率≥100%，一般BUG关闭率≥85%

b、功能实现率≥95%

c、性能实现率≥90%

4.5 冻结版软件发布标准

在W4 的基础上进行问题修复，实现了完整100%的功能实现和性能实现，支持整车顺利量产。

a、整体BUG关闭率≥98%，特大/重大BUG关闭率100%，一般BUG关闭率≥95%

b、功能实现率100%

c、性能实现率≥99%

5 软件开发各阶段目的

整车软件开发属于整车开发下属子流程，旨在针对软件模块进行补充说明。整车的软件开发按各阶段的软件成熟度要求进行开发及发布，支持整车产品开发，最终实现整车产品目标，其各阶段的开发需求与整车项目开发流程中的逻辑对应关系如图3所示。

如上所述，软件分阶段进行迭代开发，即按照W系列要求开展工作。W系列描述了整车软件交付的成熟度状态，目的是总体控制整车所有控制器软件的开发进度和成熟度，作为整车功能实现计划和零部件软件开发计划的规范指导文件。

5.1 W1软件版本

交付标准：根据通讯矩阵和诊断协议等要求，具备基础技术软件，并具有根据功能实现计划实现的应用功能软件，至少提交原型电子硬件。

目的：验证电子电气架构的实施，包括基础技术软件、软件刷新、网络管理等；另外根据功能实现计划要求和其他要求，验证供应商实施的其他功能。用于电子电气架构台架集成测试需求。

5.2 W2软件版本

交付标准：根据通讯矩阵和诊断协议等要求，具备基础技术软件，并根据功能实现计划实现60%的应用功能软件，提交生产目的样件。

目的：为了集成和验证具有完整的电子部件硬件、基础软件、应用层软件的电子电器系统。目标是在台架和PT1车上验证电子电器的所有内容。

5.3 W3软件版本

交付标准：在W2的基础上进行问题修复，并根据功能实现计划实现85%的应用功能软件，提交样件。

目的：利用系统台架、Boxcar、PT2车，集成并验证了整个电气系统的分布式功能，此测试环境系统应充分实现了所有软件功能。

5.4 W4软件版本

交付标准：在W3的基础上进行问题修复，实现了100%完整功能的电子电器系统功能，提交工装样件。

目的：通过使用工装样件集成，验证完整的电气系统，以支持小批量造车的签发。W4与全工装造车是一致的，应无任何计划差异。

5.5 冻结版软件版本

交付标准：在W4的基础上进行问题修复，实现了100%完整功能的电子电器系统功能，可支持量产装车。

目的：W4集成测试的基础上进行问题修复后，通过对工装认可样件的基础技术和功能测试，根据测试报告，决策是否对ECU进行工程认可。

6 结论

本文重点讲述软件开发在整车中的重要度，需要有一套机制和流程管控整车“软件”的开发，使其能够与整车开发相匹配，质量和成熟度满足整车开发需求。经过多个车型验证说明此套管控机制实用可靠，满足整车开发需求。

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