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如何破解汽车ECU软件开发痛点?这家企业给出标准答案

高工智能汽车  · 公众号  · 新能源汽车  · 2024-11-05 11:17

正文

汽车电子电气架构朝着更集中更智能的方向发展,整车硬件架构、软件架构、通信架构同步升级。

其中,硬件架构从分布式向域控制/中央集中式方向发展,软件架构从软硬件高度耦合向分层解耦方向发展,通信架构由LIN/CAN总线向以太网方向发展。

比如,小鹏G9所搭载的X-EEA3.0电子电气架构,采用“中央超算+区域控制”的硬件架构,实现了更高水平的集成和算力优化。软件架构层面,小鹏的整车级分层式软件平台,实现了业务重构和功能快速迭代;且X-EEA3.0支持千兆以太网通信主干,确保了高效数据传输和安全冗余。

同时,随着汽车智能化演进,整车电子电气架构具备更强扩展性、更高性能,包括支持高效便利地增加或减少功能模块,满足不断变化的市场需求;以及在算力和通信方面具备高性能基础,支持复杂功能的实现。

不过,从近年来业界的实践来看,逐步过渡到集中式架构, 汽车智能化转型的现实痛点并非ECU物理模块的取消,而是难在如何将原本分布式架构中的ECU功能整合至中央计算单元或域控制器中,实现软件的集成

这也意味着,软硬件逐步分离,亟需将软件高度集成起来。但新的软件生态尚不成熟,这一点从不少传统主机厂的软件转型困境中可见斑驳。

比如,全新EE架构下,软件平台面临通信管理、实时传输、资源调度、可靠性等诸多难题,加上软件的集成复杂度、开发规模和难度激增,导致整车开发成本急剧攀升,也进一步要求OEM集中资源整合创新,同时降低全新架构下的软件开发难度。

摆在眼下的软件开发难题之一是,向着终极架构逐步过渡,基于微控制器的ECU软件开发将继续存在,但由于现有工具链面临设置不灵活、开发效率低、难以适应架构更新等挑战,亟需全面换新。

另外,伴随着OEM的新车产品不断加速迭代,新的ECU软件开发工具链还需要在极高的迁移工作和项目风险下,最大化其效率、资源利用率和可靠性。这对于主机厂和汽车ECU软件开发工具供应商而言,都是不小的考验。

与此同时,不少国内外软件供应商已经悄悄发力,未来整个ECU软件开发工具市场格局或更加清晰。 例如,以易特驰为代表的全球级玩家,凭借系统化的汽车ECU基础软件、验证、校准工具,以及过去30余年积累的庞大客户群和数千个成功项目,占据着市场鳌头



01

汽车软件转型阵痛,藏在ECU里


综合过去几年业界的实践来看,传统OEM完成软件转型面临巨大困难。令其头疼的是,顺应汽车高度集成趋势,ECU软件开发还存在诸多挑战。

一方面,在车辆系统的微控制器软件集成过程中,出现了许多遗留的不匹配问题,导致遗留的硬件和软件需要大量返工才能与现代ECU软件集成,增加了汽车软件开发过程的复杂度。

其次,汽车软件开发需要确保集成的ECU能够满足各种功能和性能要求,同时保持系统的稳定性和可靠性,但各种组件之间的通信接口多样且复杂,需要进行复杂的配置和广泛的测试,以确保无缝互操作性。

此外,依赖人工手动进行ECU集成任务,容易导致错误率增加,并延长ECU软件开发周期,这显然与整车追求更短的开发周期相悖。

在易特驰看来,针对ECU软件开发的高集成工作挑战,可通过增加现代化组件、实现中间件解决方案、集成任务和文本的自动化等方式化解。

具体而言,一是可逐步更新旧的组件,同时确保向后兼容,以便与新系统更平滑地集成;二是使用中间件来简化接口管理,并强制执行标准化协议,以实现跨组件之间的一致通信;三是自动化重复性的集成任务,并支持连续的自动化测试,以减少错误和加快开发速度。

比如,针对汽车发动机控制单元的标定和测试要求, 易特驰的标定与测试工具INCA ,可实时支持快速原型开发和校准,减少了集成和测试的工作量;全面的数据采集、校准和验证工具简化了ECU软件的集成,最小化了手动操作。

另外易特驰的 RTA-CAR工具链 ,则通过提供标准化的接口和通信协议,提高了ECU软件开发的效率,简化集成,支持简单的软件更新,并支持可重用的组件;可赋能新车以更快的时间上市,同时降低开发成本,以及便于跨不同车型的维护。

而除了上述高集成工作带来的挑战,ECU软件开发的可拓扩展性和灵活性受限,也是横亘在OEM软件转型过程中的另一道槛。

例如,智能汽车大量的功能需要ECU间的协调工作来实现,但过去ECU架构中的通信方式在汽车出厂时已经确定。而随着汽车往集中式架构演进,ECU间基于信号的点对点通讯变得更复杂,且不具备灵活性和拓展性。

具体来看,这将限制ECU软件的更新和拓展,使得新功能的添加变得复杂;且ECU软件开发专有系统和标准化的缺乏,导致了供应商的锁定和复杂的集成;以及软件模块化有限,阻碍了代码的重用和新功能的无缝集成,降低了系统的适应性。

这也意味着,在ECU软件开发中,还需打破有限的拓展性和灵活性,确保软件能够有效地适应不同的微控制器架构、不断更新的需求、遗留系统和市场需求。

在易特驰看来,可采用模块化设计和标准化接口,实现便捷的更新和易扩展;利用中间件和抽象层,将应用程序逻辑与硬件解耦,增强ECU软件的可拓展性和易用性;促进开放标准避免供应商锁定,并简化新功能或第三方组件的集成;以及设计具有高模块化和可重用组件的软件。

作为一家拥有30余年经验的国际玩家,易特驰始终提供高质量的解决方案,建立起了数十亿个安全的ECU。面向汽车智能化和软件转型带来的嵌入式软件开发挑战,这家领先的汽车供应商也显得更加游刃有余。

针对有限的可拓展性和灵活性带给ECU软件开发的挑战,易特驰的 RTA-CAR,凭借其适应性强的微控制器支持、实时功能和模块化设计,在ECU软件开发中提供了灵活性和可拓展性,基于自动存储库,可确保与项目需求对齐,并防止供应商锁定。



02

破解测试瓶颈,虚拟ECU立头功


实际上,复杂的ECU软件集成,也给汽车开发中的软件测试带来挑战。尤其是软件定义汽车趋势下,常用常新的汽车,也意味着软件开发将贯穿汽车全生命周期,也给软件测试和调试上了难度。

现实情况来看,传统的汽车开发,更倾向于使用硬件原型与真实ECU进行软件测试,但由于硬件设备往往在开发周期的中后阶段才生产完成,因此给汽车开发的时间成本带来挑战。加上传统的软件测试和调试特别耗时,也将拖慢新车开发速度。

包括对ECU可靠性、安全性和符合性的广泛测试,带来测试量增加;模块之间的交互,带来难以管理的复杂测试场景,增加了测试复杂性;其次,测试、错误修复和重新测试的长周期,恐将放缓开发进度;以及ECU硬件约束下,软件和硬件之间面临复杂集成问题,传统工具被限制。







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