当我们的团队为沃尔沃XC90插件混合动力开发电池管理系统（BMS）时，Autosar的使用是沃尔沃要求，但我们可以自由选择我们自己的发展方法和工具。我们认为这个项目是基于基于模型的设计建立工作流程的机会。使用此工作流程，我们可以将基本软件层中的硬件特定模块开发到具有该领域的专业知识的供应商，并专注于建模，模拟和验证应用层中的控制逻辑。
基于模型的Matlab设计®和模拟金宝app®使我们能够增加分量重用，减少手动编码，改善与客户的沟通，并提供更高质量的BMS。在引入基于模型的设计之后，每个软件释放中发现的软件问题的数量从大约22到少于九大速度下降到我们的项目下方。
为什么基于模型的设计？
我们选择模型的设计，因为它使我们能够模拟并模拟构成BMS核心的复杂算法和行为。我们希望在客户验收测试之前通过软件 - 循环（SIL）和硬件循环（HIL）测试来自动化质量检查，并彻底验证我们的设计。
我们需要从各种学科和背景中制定工程师所需贡献，包括电化学，数学，控制设计和软件工程。我们知道基于模型的设计将为他们提供共同的平台和共享语言来协作设计。
可重用性是推动我们决定的另一个关键因素。我们已经组装了我们想要在沃尔沃BMS项目上使用的组件库，我们希望继续开发这个图书馆以加快OEM的未来项目。到目前为止沃尔沃项目，我们已经在五个变体模型中使用了核心库。使用此核心库，我们需要更少的时间来启动新的变体模型，甚至是一个新项目。
开发AutoSAR软件组件
我们通过对系统架构进行建模并定义AutoSAR创作工具中的软件组件描述来开始我们的自上而下的开发方法。然后，我们将组件描述（导出为ARXML文件导出）导入Simulink。金宝app
在Simulink和S金宝apptateFlow工作®，我们使用在导入过程中自动创建的骨架模型建模了BMS的控制逻辑和算法行为。我们还将Simulink模型中的信号映射到AutoSAR组件金宝app描述中的信号。在此阶段期间，我们从我们从早期项目组装的核心库中重复使用S金宝appoC（充电状态）估计，SOH（健康状态）估计，控制逻辑，诊断逻辑等的SIMULINK组件。我们添加了自定义逻辑，以满足Volvo对此特定项目的要求，包括PHEV的电机仲裁逻辑。
在Simulink中开发控制器模型时，我们经常使用模型顾问遵守风格指南和建模标准。金宝app我们还使用Simulink Design Verifier™检查了模型中的死亡逻辑，逐零错误和其他设计错误。金宝app
LG Chem的电化学仿真团队创建了电池组电化学电池的数学模型。我们将此团队的MATLAB代码纳入了SIMULINK工厂模型，我们用于模拟我们的控制器模型。金宝app
生成代码和自动化测试
一旦我们完成了初始设计，我们的目标就是尽可能多地自动化工作流程，包括代码实现和测试执行。我们使用嵌入式编码器从我们的控制器模型生成符合AutoSAR的C代码®和嵌入式编码器支持包用于自动启动标准。金宝app
要验证生成的代码，我们执行了FIL测试，测试用例集中在三个区域：核心库组件，映射信号和自定义逻辑。
在自动化SIL测试期间，我们使用Simulink Coverage™测量执行覆盖，修改条件/决策覆盖（MC / DC），查找表覆盖范围和远方级复杂度。金宝app这些指标使我们能够确保我们的测试正在锻炼整个设计。几乎不可能诊断在集成测试中识别的难以调试问题，其开发过程依赖于手部编码，特别是对于由第二个SWC处理的软件组件（SWC）输出的系统，然后反馈进入原始SWC。采用基于模型的设计，我们可以在模拟期间显示每个级别的信号，并了解错误通过反馈循环中的SWC传播错误，这使得潜在的问题更容易识别和正确。
我们将生成的代码部署到我们的目标嵌入式处理器，用于用于模拟车辆的全电动动力系。这些最终测试导致我们的客户进行的车辆验证测试。如果客户测试揭示错误，我们可以使用测试日志文件在Simulink中重现问题，通过模拟识别根本原因，并调整模型以解决问题。金宝app我们作为我们工作流程的一部分进行的广泛测试导致软件问题的显着减少（图1）。
图1.在采用基于模型的设计之前和之后的软件版本的问题计数。
下一步
我们使用AutoSAR和基于模型的设计为沃尔沃开发的BMS实现了ISO 26262的汽车安全完整性级C（ASIL C）的功能安全。对于此初始项目，我们手动完成了大多数认证任务。自自动化许多任务自动化并减少了生成认证的报告所需的资源。
我们的团队现在正在使用我们为Volvo BMS建立的工作流程，为越来越多的汽车OEM客户开发AutoSAR软件组件。
