必须得会的汽车ECU研发基础—应用层软件介绍5

1 应用层软件的概念

相对于底层软件，应用层软件偏向于解决车辆的实际驾驶工况和应用场景问题，以及通过精妙的控制算法或策略实现零部件的精准控制。应用层软件一般从底层软件获取来自传感器或CAN通讯的输入数据，通过自身复杂而有效的策略和算法计算或决策出控制目标，输出给底层软件最终去驱动执行器。比如电机控制器，根据当前油门或制动，坡度，车速等数据，识别出车辆现在处于什么工况，再根据工况的特性，是加速还是减速，是急加速还是急减速等特性，计算出电机的目标转速和目标扭矩，然后基于电机特性Map，确定目标电流或电压，最终驱动电机，以此精准控制电机运转。通过这个例子，也不难发现，要做好应用层软件有几点要求：

1） 深入理解控制对象所应用的场景，车辆有不同的驾驶工况，比如加速超车，制动回馈，自动巡航，自动泊车等。在这些场景下，我们一方面要深入理解控制对象的应用状况，另一方面也要处理不同驾驶工况如何相互切换；

2）深入了解控制对象的实际特性，以电机为例，电机特性Map图（转速-扭矩-功率），电机特性受温度等因素的影响情况；

3）深入掌握控制对象的基础知识，还以电机为例，电机的基本控制方法，电机驱动控制原理，车辆运动学理论等。

2 应用层软件的开发工具

当前应用层软件的开发工具，在国内最流行的应该是Mathworks公司的Matlab+Simulink+Stateflow, 以前在德企会用Matlab+targetlink+stateflow, 像博世还有自己的开发工具。像当下自动驾驶的应用层，有很多公司会采用代码开发，像C、C++等，不过这里提到的都是基于模型的应用层软件开发。

就是先根据详细设计方案搭建模型，再基于开发工具所提供自动生成代码配置，将所有模型自动生成C代码；生成的应用层软件代码和底层代码一起编译执行，生成可供ECU执行运行的文件，比如s19，Hex，Bin等格式；最终通过刷写工具将软件烧录到ECU相应的内存空间，启动ECU就可以实时运行软件，执行相应的功能。

OK， 以上就是对应用层软件概念的简单介绍，后续再写一些详细解释应用层软件的内容。

Reference:

[1] 使用 Simulink 和基于模型的设计开发电池 管理系统