2.4.4 功能开发工具链
1.整车控制系统集成工具链
整车开发有多个阶段,如图2-18所示,包括架构开发、网络诊断开发、零部件开发、零部件测试、系统集成测试、整车测试。在各个开发阶段有不同的工具链支持。
图2-18 整车开发阶段
2.架构开发工具链
整车架构开发是确定整车性能及续驶里程要求,基于要求建立动力蓄电池体积与整车质量的约束方程,求出合适的整车质量和动力蓄电池体积。再基于动力蓄电池体积建立不同的动力蓄电池布置形式,确定多种总布置空间方案,并基于此车型建立多级别车型动力参数匹配数据库。利用拓扑优化的设计方法,针对弯扭及碰撞多工况,计算得到拓扑结构的力传递路径。根据模块化建模思想,基于拓扑计算结果和现有车型结构数据库,对车身机构进行多方案多模块设计,最后组合优选出车身结构方案。
整车架构开发主要使用如下工具:
1)Doors。
2)Systemweaver。
3.网络诊断开发工具链
整车网络开发V模式流程包括网络需求定义、网络规范制定、网络测试验证。当前期的网络需求定义及网络规范制定完成后,就进入后期的网络设计与测试验证阶段,网络测试验证阶段主要是对已经设计出来的样品或产品进行网络测试验证,以确保样品或产品的功能与前期的需求一致。
网络测试验证阶段主要进行网络测试需求分析、网络测试规范制定、网络测试系统的开发、网络测试实施,以及对测试过程中出现的问题进行分析等。
整车网络诊断开发主要使用如下工具:
1)CAN case。
2)CANoe软件。
3)工程开发用诊断仪。
4.网络诊断测试工具链
针对通信网络开发的不同阶段,基于CANoe设计了相应的仿真测试平台以辅助网络开发,提高测试效率。然后在此基础上,为了快速定位在总线集成阶段以CAN网络为基础的整车系统在调试过程中经常出现的故障,采用故障树和数据流分析法,开发了基于CAN网络的故障诊断系统。通过分析、总结具体的测试,在V模式下,针对整车的CAN网络开发不同阶段,基于CANoe软件进行测试。针对应用层设计阶段,为了验证应用层协议设计的正确性,建立总线仿真模型;针对零部件设计阶段,为了对其通信功能和控制逻辑进行测试,建立台架测试平台;针对实体总线集成阶段,为了掌握整车网络的运行状态,建立整车监测平台。
整车网络诊断测试主要使用如下工具:
1)CAN case。
2)带诊断模块CAN case。
3)CANoe。
4)CANdelaStudio。
5)CAN分析仪。
6)CAN干扰仪。
7)程控电源。
8)12V直流电源。
9)工程开发用诊断仪。
10)带CAN、LIN模块示波器。
11)普通万用表。
12)可编程万用表。
5.功能测试工具链
根据功能测试的不同阶段,针对整车部件级、系统级、整车级进行功能测试验证,在整车研发过程中,及早地发现电子电气设计问题和功能试验错误问题,使整车性能不断优化,从而消除设计中可能存在的隐患。
整车功能测试主要使用如下工具:
1)Doors。
2)Systemweaver。
3)CAN case。
4)CANoe。
5)万用表。
6)程控电源。
7)12V直流电源。
8)工程开发用诊断仪。
9)示波器。
10)电气安规测试仪。
11)绝缘表。
6.试制、试验支持工具链
试验车是指汽车生产厂家在开发新产品的过程中试制的样车,主要用于对新产品进行评价、做性能试验、验证设计、发现和改正问题、提升产品质量。根据对产品开发阶段试验样车的需求,提前策划产品的核心动力总成系统验证用的样车,为整车动力总成选型和匹配节省了大量的时间。验证不同阶段产品设计数据的成熟度,相应采用试制手段,降低了开发风险,节约了开发成本。在试验样车试制的过程中,采用过程质量的控制方法,搭建样车质量体系框架,这对样车质量保证起到有效的促进作用。
整车试制和试验的目的主要有:
(1)设计数据验证 试验车制作在新车开发过程中,提前分析发现设计问题点并进行整改。提前制作可评价的车辆,使其满足充分验证和评价的技术要求。发现零件设计、结构的不合理性,反馈给设计开发部门。
(2)缩短开发周期和节约开发成本 在试验车开发制作阶段,根据设计数据采用试制工艺在最短的周期内制作样件和样车,可以在正式模具投产前检查车身冲压零件的可成形性、设计结构的不合理因素,能够在早期控制车身设计阶段设计节点的变更,从而缩短开发周期并节约开发成本。
(3)确保开发质量 在产品量产前,对产品量产的可行性(成形性、焊接性、装配性)进行同步分析,同时通过试验车零件的试制提高供应商的开发能力,提前整改初期零部件的问题,缩短量产化的时间周期。
(4)减少售后质量问题 通过对不同阶段试验车进行验证和评价,将设计和生产制造的问题在开发前期就进行充分的暴露,并通过用户使用相关的耐久和可靠性验证,尽可能地减少售后问题。
整车功能测试主要使用如下工具:
1)数据记录仪。
2)PCAN。
3)4G数据记录仪。
4)ECU Flasher。