理论教育 底盘域在汽车嵌入式系统中的作用及特点

底盘域在汽车嵌入式系统中的作用及特点

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:底盘域组成的系统的作用是控制道路与车辆之间的相互作用。这个域包括的系统有ABS、ESP、自动稳定控制系统和四轮驱动。底盘域对于乘客及车辆本身的安全来说极其重要。底盘域和底层模型的特点类似于动力总成域展示的特点:多变量控制规律、不同采样周期和严格的时间限制。至于动力总成域,该系统控制的底盘部件完全分布到网络化的微控制器上,且与其他系统进行通信。例如,一个ESP系统通过控制制动系统来纠正车辆的轨迹。

底盘域在汽车嵌入式系统中的作用及特点

底盘域组成的系统的作用是控制道路与车辆之间的相互作用(车轮、悬架等)。控制器考虑驾驶人发出的请求(转向、制动或加速指令)、道路轮廓和环境条件(如风向、风速等),它们必须保证驾驶人和乘客的舒适性(悬架)以及他们的安全。这个域包括的系统有ABS、ESP、自动稳定控制系统(ASC)和四轮驱动(4WD)。底盘域对于乘客及车辆本身的安全来说极其重要。因此,它的研发必须具备高质量——就像对于任何一个关键系统。

底盘域和底层模型的特点类似于动力总成域展示的特点:多变量控制规律、不同采样周期和严格的时间限制(约10ms)。至于动力总成域,该系统控制的底盘部件完全分布到网络化的微控制器上,且与其他系统进行通信。例如,一个ESP系统通过控制制动系统来纠正车辆的轨迹。它的作用是一旦有转向不足或转向过度,就自动纠正车辆的轨迹。要做到这一点,必须把驾驶人的转向请求与车辆响应进行比较。这是通过多个分布在车辆上的传感器(横向加速度、转速、各轮车速)来完成的,且采样频率为每秒25个点。一旦需要校正,它将制动单个前轮或后轮,和/或命令减少发动机传递给动力传动系统的动力。本系统与各种其他系统如ABS、电子减振器控制(EDC)[15]等实时协调工作,以确保车辆的安全。(www.daowen.com)

此外,目前应用于航空电子系统的线控技术,正在汽车产业上兴起。当机械和/或液压系统被电子系统(智能设备,网络工程,支持软件组件实现过滤、控制、诊断与功能的计算机)取代时,线控是一个通用术语。这种技术的目的是在不同的工况下,以更灵活的方式协助驾驶人,并降低制动系统和转向系统的生产和维护成本。如今,配备线控系统的车辆早已把传统的机械系统当做备份,以防电子系统失效。此备份抑制了嵌入式系统设计突然失效的隐患。传统的机械和液压系统经受住了时间的考验,并已经证明它们是可靠的。因此,一个纯粹的线控系统必须至少达到同一水平的安全评估,并具有冗余、复制、功能决定论和一些关键基础词汇的容错性。线控系统被广泛地应用于航空工业有一些时间了,所以可以从实践中总结一些教训。然而,由于经济原因以及空间和重量的限制,用于航空电子背景中的解决方案无法与汽车的相比(特别的是,它不可能有同一水平的硬件冗余)。因此,需要开发特定的容错解决方案。注意这个域将遵守新出现的标准ISO26262(委员会草案在2008年进行投票),此标准是有关车载嵌入式系统安全以及所需的认证过程(1.4节)。应该指出的是,对于此域,尽管时间触发的软件技术缺乏灵活性,但的确是适合的解决方案。FlexRay网络、OS-EK(汽车电子产品的开放式系统及其接口)实时操作系统和相关的容错通信(FTcom),或汽车开放标准的架构AUTOSAR的基本软件(第2章),是实施这样系统很好的方案。

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