一 概述

近年来，随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用，汽车的智能化程度越来越高。汽车电子控制技术实现快速的发展，如电子稳定性控制系统（ESC）、电动助力转向系统（EPS）、自适应巡航控制系统（ACC）、车道偏离预警系统和车道保持辅助系统（LDW&LKA）以及自主紧急制动系统（AEB）等等，这些复杂的底盘电子控制系统按照预定程序自动地对各种传感器反馈的信号进行分析、比较、计算和处理，然后产生新的信号传输给执行器并控制执行器动作。因此，汽车电子控制技术对车辆行驶过程中的安全性、舒适性和经济性都产生了较好的效果。

在复杂系统中，任何系统出现功能障碍或交互逻辑的缺失都可能导致整个汽车无法按照最佳的工作方式运行，严重时甚至极大地影响汽车的安全性能。

因此，随着电子控制器件在汽车上越来越多的应用，车载电子系统间的交互行为越来越复杂且难以管理。当电控系统庞大到一定程度时，工程师无法在设计初期完成全部子系统的协调，致使研发后期出现难以弥补的安全漏洞。

面对日益复杂、庞大的系统以及较短研发周期的挑战，传统的整车电子开发方法显得力不从心，主要表现在：一是系统越来越复杂，各子系统之间的关系错综复杂，需求变得难以直接体现，管理困难；二是最终的设计是否能够满足需求难以快速判定，产品开发周期长，风险加大；三是软件代码量越来越大，靠人工来完成不仅费时费力，而且容易出错。这就要求工程师能够在短时间内开发出复杂的、质量稳定且安全的产品。基于此，有必要在开发的早期就进行详细系统交互定义和测试验证。通过仿真的途径并配合科学的测试案例设计，工程师可以发现以前未曾发现的问题，从而发现系统运行过程中潜在的缺陷并予以及时纠正。使用基于模型的设计方法能够很好地解决上述矛盾，其模块化的设计方法可以很方便地实现分工协作，便于扩展，同时又能够重复使用，方便二次开发。

二 内容简介

基于上述考虑，采用整车电子系统协调器（VCCS）可以保证整体系统的性能达到最优。

与电动汽车的整车控制器（VCU）不同，VCCS作为整车控制系统的核心控制单元，可以是嵌入在ESC的一个软件模块，并经由ESC完成对其他电控系统的CAN信号的收发及检测，从而实现对各转向指令、制动力矩、发动机力矩及其启停的综合协调控制。另外，也可以在独立的ECU中完成上述协调控制的动作，以期协调各电子控制系统的工作。因此，当以ESC为寄主控制器时，ESC供应商需要提供开发工具并明确VCCS的运行条件，包括单位仿真步长下的最长运行时间，所需最大随机存取存储器（RAM）、只读内存镜像（ROM）、电可擦可编程只读存储器（EEPROM）等资源，开发人员在供应商的协助下将VCCS模块编译下载到ESC控制器中。

图1 系统间交互测试仿真平台的结构

图1展示了系统间交互测试仿真平台的结构，主要包含通用整车模型及其三维视景显示模块、真实电控子系统的仿真模型、真实车辆CAN网关模型和仿真控制器。

功能模型是根据系统需求使用相关的工具软件开发系统模型，包括控制逻辑的定义、模型开发和仿真验证。当然，如果系统比较庞大，可以将系统拆分成若干个小模块，分别建模。可执行模型是对功能模型进行的修改，以确保模型能够达到硬件平台运行的标准。其中，整车模型能提供各参测样件需要的所有整车信号，并输出完整的车辆行为表现。真实电控系统的仿真模型由各个零部件供应商予以支持，要求将指示内部功能的关键变量（如内部状态）对整车通信开放。整车模型、CAN网关模型及仿真控制器构成了测试中使用的仿真环境，该环境能支持在环台架测试中使用后续硬件。

这种基于模型的设计可以使各个环节做闭环反馈以便于及时修正错误。如在功能模型测试阶段发现错误，可以方便地更改相关系统需求，及时更正，防止错误积累，提高研发效率。开发人员预先制定测试流程和测试方法，按此进行测试，并在测试后基于实车测试经验不断更新流程和方法，从而为车辆的良好运行提供不断改善的电子控制系统协调逻辑，提高汽车的操纵性、安全性、动力性和经济性。

三 功能原理

表1列举了各子模块所包括的电控系统节点及其功能的简介。同时，需要明确各系统模块的功能需求的详细定义。当然，也可以是原理性的功能描述，但是至少应当确保逻辑