重型車輛的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)趨勢--電子系統(tǒng)開發(fā)的成功要素
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自從20世紀(jì)90年代電子技術(shù)開始應(yīng)用到車輛上，ECU的數(shù)量以及軟件的數(shù)量就開始成倍增加。最初涉及的只是發(fā)動機(jī)控制器，現(xiàn)在大量的電子“助手”正在應(yīng)用，這些例子包括ABS、ESP、ACC以及其他的駕駛輔助系統(tǒng)等，這些都使駕駛車輛更加安全、舒適。文獻(xiàn)【1】設(shè)想了電子設(shè)備的應(yīng)用會進(jìn)一步增加，到2010年，電子控制模塊將在所有創(chuàng)新技術(shù)中占到90%。關(guān)鍵的一點(diǎn)是這些創(chuàng)新的80%是由軟件或軟件所實(shí)現(xiàn)的功能構(gòu)成的。在這篇文章中，可以很清楚的看出，在整車開發(fā)過程中，軟件開發(fā)方法起著至關(guān)重要的作用，他們對車輛的成功上市產(chǎn)生著重要的影響。
與轎車相比，重型車輛生產(chǎn)商面臨著特別巨大的挑戰(zhàn)，那就是改型多且產(chǎn)量低。盡管不同品牌車輛同時(shí)使用相同的ECU，以及集成標(biāo)準(zhǔn)的組件能夠減少成本壓力，以上因素仍會導(dǎo)致電子和軟件的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。
只要考慮到不同重型車生產(chǎn)商會采用不同的開發(fā)策略時(shí)，就會意識到?jīng)]有通用的解決方案。然而，因?yàn)镋CU的數(shù)量增加的速度相對緩慢，而純粹軟件功能的增加卻相當(dāng)快。因此，從全局的角度考慮，參照標(biāo)準(zhǔn)、使用代碼生成工具以及通用的工具鏈肯定是一種趨勢。
通用的解決方案就是從需求到驗(yàn)證的各階段，使用全面且統(tǒng)一的工具鏈。像過去一樣使用獨(dú)立的、非通用的工具被證明是不切實(shí)際的。各種工具的配置過程和生成成果差異很大。這導(dǎo)致開發(fā)過程中需求改變時(shí)，工具之間難以達(dá)成一致。因此需要在不同的工具中修改配置來滿足一個(gè)需求的改變，而不會自動完成，也沒有工具間的一致性檢測能力。這給整個(gè)組織帶來很大麻煩，尤其是部門之間或者項(xiàng)目之間。
因此，一個(gè)數(shù)據(jù)庫及其開發(fā)工具應(yīng)該作為整個(gè)工具鏈的核心。數(shù)據(jù)庫及其開發(fā)工具都需要適應(yīng)整車廠的特殊需求。除了純粹的技術(shù)方面，工具也應(yīng)該考慮公司的開發(fā)過程。變更管理、配置管理、甚至工作流程的維護(hù)都應(yīng)該在工具里體現(xiàn)。如果外部供應(yīng)商需要集成到這個(gè)過程中，就需要考慮數(shù)據(jù)交換格式，可以是某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或者事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如Vector的CANdb++數(shù)據(jù)格式。在一些情況下，整車廠也給他的供應(yīng)商指定了具體的工具，然后基于數(shù)據(jù)庫與供應(yīng)商進(jìn)行協(xié)作，并在符合需求、提高質(zhì)量和效率等方面更好的幫助供應(yīng)商。這方面的例子包括：嵌入式系統(tǒng)代碼生成或者測試工具，例如Vector提供的CANoe.J1939開發(fā)和測試工具。
網(wǎng)絡(luò)功能需求的增長使系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜，不同的ECU正在應(yīng)用到不同的平臺以及不同的國家，這大大增加了改型的數(shù)量。這就要求通信構(gòu)架以及ECU間的信號映射關(guān)系具有靈活性。這不僅影響了可用的信號，也影響了通信協(xié)議的使用。例如，在歐洲，通常會采用企業(yè)內(nèi)部通信協(xié)議，這與轎車行業(yè)的情形相似。而在北美市場，SAE J1939在重卡領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。在車載診斷領(lǐng)域也有不同：在歐洲，通過UDS（ISO15765）實(shí)現(xiàn)OBD診斷，而美在國則通過SAE J1939-73來實(shí)現(xiàn)。
通過不同方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
MAN商用車輛股份公司采用的是集成的研發(fā)數(shù)據(jù)庫。這個(gè)數(shù)據(jù)庫被稱為“通用工程數(shù)據(jù)核心系統(tǒng)”。所有車輛特定的功能都在這個(gè)平臺上開發(fā)，所有車輛特定的信息也都存儲在這里。具有8個(gè)終端的Vector的eASEE工具鏈作為統(tǒng)一的研發(fā)數(shù)據(jù)庫管理工具，非常適合MAN公司的配置過程構(gòu)架的需求（圖1）。它滿足了功能開發(fā)以及描述了通信矩陣。由于MAN公司要求在通信方面盡可能的符合SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)，所以eASEE工具也適合于J1939協(xié)議的需求。
圖1：MAN公司的工程數(shù)據(jù)核心系統(tǒng)
圖 2: 基于eASEE功能數(shù)據(jù)管理所描述的電子架構(gòu)信息生成ECU代碼
Figure 3: 當(dāng)使用了標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式，即可使用標(biāo)準(zhǔn)的工具來描述和生成ECU功能軟件
參考文獻(xiàn):
[1] J. Svensson, “The Use of AUTOSAR in Volvo Group”, presentation at Vector J1939 User Day;slides may be downloaded at: www.vector-informatik.de/j1939ud [most of them are German](end)
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