汽车行业的未来

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作者：康斯坦丁·布鲁克纳，硬件在环功能测试，奥迪公司

您的汽车可能是您拥有的计算最密集的东西。对于最近的经济型汽车，它将至少有 40-50 个电子控制单元 (ECU)，对于顶级汽车则有 100 多个。过去，这些 ECU 中的每一个都有一个专门的功能要执行。这随着时间的推移而发展，现在大多数 ECU 执行的不仅仅是一个单一功能或一组功能。尽管 ECU 的使用发生了这种演变，但仍然越来越需要减少 ECU 的数量和它们之间的布线，最终目标是提高燃油经济性和减少二氧化碳排放，同时为客户提供更强大的汽车功能。这些额外的需求正在通过向 ECU 之间以及汽车与其环境之间的功能集成和通信的转变来满足。这是未来汽车测试变得分布式和互连的更多原因之一。此外，我们的测试系统必须与汽车功能一样快速发展以适应这种变化。为了应对这些挑战，奥迪成立了一个测试系统预开发部门，该部门目前正在为未来的测试系统开发基于 RTI DDS 的实时总线系统。

但首先，让我们更详细地了解向“功能集成”的转变，并通过以下示例进行解释：

发生碰撞时，一个简单的前“气囊计算机”启动了气囊。现在，这成为复杂安全系统的一个组成部分，具有更多安全功能，可避免在发生碰撞时对乘客造成严重伤害。新的所谓的“安全计算机”具有自动碰撞检测功能（“奥迪预感”），它必须执行例如全自动制动支持、展开安全气囊、预张紧安全带、关闭车窗和车顶并将座椅移至直立位置。
用于收音机、导航和后座娱乐的专用 ECU 正在演变为“主要娱乐单元”。
用于头灯、车内灯和空调等车身电子设备的专用 ECU 被组合成一个“车身控制模块”，并增加了弯道灯、LED 头灯、停车辅助、空调和雨天等新功能感应雨刷。

此外，还有一项新的汽车安全保证标准需要遵守，以反映对以功能为中心的系统视图 ISO26262 的更改。功能安全本质上是范围内的端到端通信。它必须将子系统的功能视为整个系统功能的一部分。这意味着，虽然功能安全标准侧重于电子和可编程系统 (E&PS)，但批准过程的端到端目标意味着实际上功能安全审查必须扩展到 E&PS 的系统的非 E&PS 部分驱动、控制或监测。

功能集成和这种监管变化是推动汽车测试部门的 HIL（硬件在环）工具链开发方式发生根本性转变的问题。

过去，我们必须先确定一个 HIL 供应商，然后才能建立新的 HIL 测试台，以确保每个特定子系统都可以无缝协作。今天，我们正在从单一供应商提供的单片 HIL 测试台的一体化解决方案转向异构和分布式测试台，它由来自不同 HIL 供应商的多个硬件模块组成，通过实时 HIL 总线连接.

为什么？因为没有一家 HIL 供应商拥有前面提到的一体化解决方案，它可以满足我们对分布式功能和高度集成的 ECU 的所有测试需求。因此，我们必须为每个子系统选择一流的解决方案，并使用这些解决方案开发一个我们有高度信心的新测试平台。挑战在于我们如何整合来自所有这些不同供应商的这套 HIL 平台，以便为下一代汽车和功能生产新一代测试台。

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