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区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®使我们能够增加组件重用，减少手工编码，改进与客户的沟通，并交付更高质量的BMS。在引入基于模型的设计之后，每个软件版本中识别的软件问题的数量从大约22个下降到少于9个——远远低于我们的项目目标。
为什么基于模型的设计？
我们选择基于模型的设计部分是因为它使我们能够建模和模拟构成BMS核心的复杂算法和行为。我们希望在客户接受测试之前，通过软件在环(SIL)和硬件在环(HIL)测试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的工程师开发所需贡献，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一个共同的平台和共享语言，可以在设计上进行协作。
可重用性是推动我们做出决定的另一个关键因素。我们已经组装了一个组件库，我们想在沃尔沃BMS项目中使用，我们想继续开发这个库，以加快与oem未来项目的发展。到目前为止，在沃尔沃项目中，我们已经在五个变体模型中使用了核心库。有了这个核心库，我们启动一个新的变体模型，甚至一个新项目所花的时间就少得多了。
开发AUTOSAR软件组件
通过在AUTOSAR创作工具中建模系统架构和定义软件组件描述，我们开始了自顶向下的开发方法。然后我们将组件描述(导出为ARXML文件)导入到Simulink中。金宝app
在Simulink和s金宝apptatflow中工作®，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，我们从我们从早期项目组装的核心库中重复使用SOC金宝app（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代码纳入了一个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
一旦我们完成了最初的设计，我们的目标是尽可能多地自动化剩余的工作流，包括代码实现和测试执行。我们使用Embedded Coder从控制器模型生成了符合autosar的C代码®和AutoSAR标准的嵌入式编码器支持包。金宝app
为了验证生成的代码，我们使用专注于三个区域的测试用例进行了SIL测试：核心库组件，映射信号和自定义逻辑。
在自动化SIL测试期间，使用Simulink CovericAge™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电量复杂度。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，并了解错误如何通过反馈循环中的SWC传播，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的用于HIL测试，其中模拟了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所示。在采用基于模型的设计之前和之后，软件发布的问题都很重要。
下一步
我们使用AUTOSAR和Model-Based Design为沃尔沃开发的BMS已经获得了ISO 26262基于功能安全的汽车安全完整性C级(ASIL C)认证。对于这个初始项目，我们大部分的认证任务都是手工完成的。我们已经自动化了许多任务，并减少了生成认证报告所需的资源。
我们的团队现在正在使用我们为沃尔沃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。
