新能源汽车整车控制器软件与硬件发展趋势分析
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更新于2024-08-07
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"整车控制器软件的发展趋势-现代控制系统 12版 dorf & bishop"
整车控制器(Vehicle Control Unit,简称VCU)在新能源汽车中扮演着至关重要的角色,它是车辆的核心部件之一,负责处理驾驶者的意图和车辆状态,通过接收如加速踏板、制动踏板、档位开关和空调面板等输入信号,对电机系统、电池系统、仪表、远程监控终端等进行控制,并与其他子系统如EPS、空调控制器、DCDC、继电器等进行通讯。随着电动汽车技术的快速发展,整车控制器的软件和硬件发展趋势也日益显著。
在软件方面,有以下几个主要趋势:
1. **软件代码量增长**:随着车辆功能的复杂化,软件代码量不断增大,这使得软件开发和维护变得更加复杂和耗时。
2. **模型化开发**:为了应对庞大的代码量,模型化开发变得越来越普遍。这种开发方式基于数学模型,可以提高代码质量和可维护性,降低错误率。
3. **AUTOSAR标准的应用**:AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)是一种标准化的软件架构,它旨在提高软件组件的重用性和互操作性,简化车辆电子系统的开发过程。
4. **ISO 26262安全标准**:随着对汽车安全性要求的提升,软件开发过程中必须考虑ISO 26262标准,以确保软件的开发和验证满足功能安全要求。
这些趋势带来了相应的挑战,如大量代码的错误检测和修正,以及对更高级别故障诊断能力的需求。同时,硬件方面也面临挑战:
1. **运算速度和存储需求**:随着软件功能的增强,对硬件的运算速度和存储容量需求不断提升。
2. **硬件集成化**:集成化芯片开始替代传统的分立元件电路,32位单片机逐渐取代16位单片机,以满足更高的性能需求。
3. **通信协议的多样化**:CAN通讯已经成为控制器间的标准协议,但新型协议如TTCAN、FlexRay和MOST等也在逐步应用,增加了通信的复杂性。
在硬件供应现状上,汽车制造商、电子元件供应商和一级供应商之间形成了复杂的供应链关系,他们既相互独立,又相互依赖,形成了稳定的合作模式。例如,通用汽车与德尔福,福特与伟世通,本田、丰田与电装等公司间的合作关系。
总结来说,整车控制器软件的发展趋势正向着更高效、更安全、更集成化的方向发展,同时硬件也在向更高性能、更紧凑和更适应多样化通信协议的方向演进。这些变化不仅推动了汽车行业的技术创新,也对相关企业的研发能力和供应链管理提出了更高的要求。
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