导言
跟着技能的前进，轿车的数字化程度越来越高。现在轿车电子信息产品现已均匀占到轿车总成本的1/3，而且这个比率还在不断提高，有专家以为，未来10年内，这个比率将到达40%。例如像宝来这样的中档轿车至少具有十几个轿车电子操控单元（ECU）。所谓ECU，实践上便是一部带单片机的嵌入式体系，有自己的处理器、I/O设备和存储器，能独立操控轿车的某一体系，例如发起机办理体系EMS和ABS体系等。至于高档轿车，往往具有几十个乃至上百个ECU，这些ECU通过数字总线结构衔接在一起，构成一个杂乱的核算机局域网。
1轿车ECU开发流程
1.1轿车ECU开发的V循环办法
1.1.1规划核算
发起机匹配项目规划核算的意图是依据轿车要求的功用确认发起机和变速器等部件的类型和参数。它分为以下3种办法。
（1）手艺核算
首要是依据轿车驱动力与行使阻力的平衡图来确认轿车在不同档位状况下的最高车速、加快才能和爬坡才能，然后点评变速器的不同传动比对轿车功用的影响，确认发起机和变速器的参数。这种办法核算繁琐，成果不行准确。
（2）仿真核算
在规划轿车和各部件模型的根底上，输入发起机和变速器等轿车部件和整车的功用参数，指定要求的行进循环，最终核算出轿车的动力性、经济性、排放功用和制动功用。它能够在核算机上显现和打印各种剖析陈述和图表成果，核算快速准确，能反映轿车体系中任何参数的改变对整车功用的影响。现在国内常见的车辆仿真商业软件有奥地利李斯特内燃机及测验设备公司（AVLLISTGmbH）开发的轿车功用仿真剖析软件CRUISE。
（3）参数优化
将轿车的动力性、经济性、排放功用和制动功用作为方针函数，将发起机功率、轿车分量和变速器的各档传动比等参数作为优化变量，在必定规模内，寻求最优匹配组合，使轿车到达最佳功用价格比。
1.1.2发起机和变速器的安置
在完结发起机匹配规划核算后，依据开始确认的核算参数和轿车安置方式，能够从市场上挑选一款或多款发起机和变速器，然后挑选和开发相应制动、转向和空调体系等部件，在发起机舱和车身上试安置。也能够通过树立轿车和部件的CAD数字模型，在CAD软件环境中试安装，查看干与状况，并进行调整。在确认轿车首要部件的方位后，能够进行后续作业。
1.2发起机附件体系的开发
一般轿车发起机供货商只供给根底发起机或发起机基体，它短少部分外围附件体系，因而需求轿车制造商开发这些体系。这些附件体系包含：电扇及电扇离合器、进排气管道、空气过滤器、发起机油泵、发起机悬置、动力转向泵、三元催化器、空调压缩机、燃油供给体系。
1.3规划与剖析
1.3.1CAD规划
在现代轿车的开发进程中，需求使用CAD软件来规划轿车和部件的数字模型。
首要的轿车规划CAD软件有：美国UnigraphicsSolutions公司的Unigraphics、美国ParametricTechnologyCorp公司的Pro/ENGINEER、法国DassauhSystems（达索）公司的CATIA。
首要的CAD建模办法有：特征造型、用三坐标丈量机进行逆向扫描。
1.3.2CAE剖析
首要的轿车CAE剖析软件有：ANSYS（安世）股份公司的ANSYS系列软件、MSCSoftware公司的Adams、Nastran和Patran等系列软件、LMS公司的Sysnoise、Falancs和Test.lab等系列噪声剖析软件。
发起机匹配项目中的CAE剖析项目有：发起机的噪声与振荡剖析、发起机支撑的剖析、发起机热力学剖析、轿车磕碰剖析、核算流体力学剖析（验证散热器的尺度和发起机进气活动特性）。
1.4首要实验项目
首要实验项目包含：发起机和轿车台架实验、发起机噪声与振荡实验、发起机悬置的振荡频率丈量实验、排气体系的耐久性实验、发起机过滤器和冷却体系的压力和活动实验。
2发起机的电气匹配技能
2.1发起机办理体系及其开发技能
2.1.1发起机办理体系
发起机办理体系（EMS）是在发起机电子焚烧和电控汽油喷发体系的根底上，发展起来的集电子操控喷发、排放操控、电子焚烧、起动、防盗、确诊等功用于一体的集成电路体系。EMS能完结对发起机各体系的准确和灵敏操控，是改进发起机各项功用指标和排放的首要手法。发起机办理体系由微处理器、各种传感器、履行器组成，通过传感器检测各种作业状况和参数，然后由微处理器通过核算、剖析、判断后宣布指令给各履行器完结各种动作，使发起机在各种作业状况下都能以最佳状况作业。
2.1.2发起机办理体系开发技能
发起机办理体系开发技能涉及到核算机技能、主动操控、嵌入式体系、发起机技能等多个范畴，是轿车电气操控体系中最杂乱的体系。现在轿车制造商在匹配发起机体系的进程中，不需求进行EMS的开发作业。这是因为一般由发起机供货商供给的根底发起机上，现已配有现成的EMS，轿车制造商仅需求联络相应的EMS开发商进行标定作业。
现在盛行的EMS开发进程是，在MATLABSimulink仿真核算渠道上，选用可视化和模块化的办法，树立发起机操控模型，待调试成功后，编译成机器履行代码，然后下载到轿车ECU中。例如英国Pi技能公司推出的发起机和轿车操控体系OpenECU开发东西，供给了一种主动代码生成和快速原型的解决计划，它的使用规模包含发起机、变速器、底盘和混合动力操控体系以及轿车批量生产体系。OpenECU渠道能够在MATLABSimulink环境中主动生成操控代码，然后在轿车ECU中运转。
2.2发起机的标定技能
2.2.1发起机标定
发起机的标定实验，是指在轿车不同的作业状况和气候环境下，对发起机办理体系的参数进行不断调试，找到发起机最佳作业状况下一组参数的测验技能。它一般分为室内台架实验和室外路途实验，室外路途实验要求在轿车试车场进行，别的还要进行“高寒、高温文高海拔”的“三高”实验。发起机标定实验的首要东西是发起机标定软件和发起机标定设备。
一般某一类型的发起机ECU内部的操控算法软件是固定的，但其包含的数千个自在参数是可调的，关于不同的车型这些参数都需求通过发起机匹配标定进行调试优化，使得整车通过各种排放与驾驭功用指标。
匹配标定是一个杂乱的体系工程。它包含台架实验、可控环境实验室实验、根据数学模型的标定核算、排放实验、功用验证实验等。在整个工程进程中，必须将各种先进的标定东西（硬件设备和核算机软件）组成无缝衔接标定体系，其间包含ECU的通讯、软件烧写、标定参数办理、在线标定、温度收集体系、模仿数据收集体系等。
2.2.2发起机标定软件
发起机标定软件具有从发起机传感器收集实验数据，通过技能处理后，再将其写入（或下载）到轿车ECU中，一起因为在标定实验中需求处理许多实验数据，发起机标定软件具有强壮的数据库办理功用。因为现代发起机的功用越来越杂乱，操控参数也由开始的十几个急剧上升到现在的上千个，这导致实验次数呈几何级数上升。要求对每一个标定参数的一切工况都进行排列组合的实验，是不可能完结的。因而，现在也呈现了根据实验优化技能的标定软件，例如MathWorks公司推出的MATLAB根据模型的标定东西箱（MBC），它能够优化实验计划，削减标定实验的次数，下降实验费用，缩短实验周期。
2.2.3发起机标定设备
在发起机标定实验中，需求丈量发起机的转速、温度和压力等多种物理量，别的需求将标定软件生成的标定数据写入轿车ECU中，发起机标定设备能够完结这些功用。
2.2.4发起机标定实验
发起机台架标定实验项目包含：发起机实践充气功率、空燃比、焚烧正时、根本发起机热机标定；整车标定实验项目包含：整车废气排放操控、整车驾驭性、热带环境、高原环境、寒带环境、车辆零部件毛病确诊体系标定、体系验证。
3结语
现在发起机匹配范畴的许多开发技能依然需求凭借国外公司来帮忙完结，部分技能概念在轿车教材中也是空白，例如发起机办理体系的开发和标定技能。作者期望本文能起到抛砖引玉的效果，为国内轿车制造商开发新车型供给参阅。
