汽车机电一体化控制系统应用与解决方案

RBW或XBW的技术概念意味着用电气元件替代必不可少的机械零件。它最初只用于航空器，但现在汽车业正受到越来越多的关注。如同在航空领域，该方法有实现新设计概念的巨大潜力。例如，也许有可能用转向盘或踏板和外燃机（EEC）室或内燃机（ICE）室之间完全不同的机械连接。创新的用户界面也是可能的，例如，使用一个操纵杆而不是一个转向盘。比如，在TRW Automotive（美国天合汽车集团），科学家和工程师正在设计一个新的RBW或XBW整体式一体成型车身或底盘运动机电一体化控制超系统，他们使用dSPACE工具来加速开发【DSPACE 2002A】。

为了满足未来如RBW或XBW整体式一体成型车身或底盘运动机电一体化控制系统应用中的机电一体化控制设计需求，dSPACE中MicroAutoBox车载控制箱现在提供高达10倍的处理能力。由于新总线系统的更大带宽（如10Mbit/s的FlexRay），以及汽车中安装的传感器和执行机构数目的不断增长，使得必须要被处理的数据量大大增加。MicroAutoBox现在有能力处理任何未来可能引入的复杂控制功能，而没有任何限制，并且是最高标准的。它的复杂软件支持使用MATLAB/Simulink/Stateflow基于模型的开发【DSPACE 2004】。

此外，dSPACE提供仪表任务、物理模型变量测量以及控制参数的实验软件。因此，机电一体化控制系统行为是可以被分析的。MicroAutoBox是一个紧凑的、试验证明的、快速功能原型设计的实时平台【DSPACE 2004】。在几个MicroAutoBox变体中，与主要汽车总线系统（如CAN、LIN和FlexRay）的接口有不同的需求。随着其程序功能的大大增强，MicroAutoBox宣布了其未来功能原型设计的解决方案。

处理器有一个更高的CPU时钟频率和一个512MB的内部二级缓存，它可以达到以前300MHz版本类型的10倍，具体取决于应用。为300 MHz MicroAutoBox开发的软件和物理层可以在新平台重用，而不必重新编译。

MicroAutoBox适合车载使用，这已经在冲击和振动试验中得到证明，它小到足够可以在功能开发期间取代一个车载机电一体化控制单元。集成式飞行控制器记录数据分析和诊断的测试数据。MicroAutoBox也可以与一台笔记本连接，用于试车期间的实时数据监控和参数。它的I/O和信号调节功能都可适应任何顾客可能会有的需求【DSPACE 2004】。

dSPACE中MicroAutoBox是一个适合功能开发的可编程原型设计控制单元，可以在一个处理器为300MHz的新的硬件版本中使用。由于其高性能和方便的可编程性，MicroAutoBox已被汽车生产商和他们的供应商成功使用。相比以前的200MHz版本，300MHz的处理器增加了10%～30%的处理速度，具体取决于应用。为早前MicroAutoBox开发的程序和物理模型可运行在300MHz版本上，运行结果和在早前版本上完全一样，而且运行前不必重新编译【DSPACE 2002B】。

MicroAutoBox的耐冲击性和抗震性意味着它可被物理安装在车辆内的任何位置。在功能开发期间，它可以代替执行电子控制单元（ECU）需要完成的任务。(www.xing528.com)

MicroAutoBox和ECU一样可以自行引导启动。它提供测试复杂控制器功能和汽车专用信号调节的实时硬件，这也可以适配顾客的需求。例如，为了从理论上验证BBW AWB制动开发，汽车科学家和工程师在使用：每个车轮用一个Micro auto box（MAB）作为一个车轮ECU，并用auto box（AB）作为中央ECU，如图1-44所示【TRW INC. 2004】。

MATLAB/Simulink的图形化功能，消除了耗时的手工编码。MicroAutoBox装在一个紧凑铝壳中，铝壳内包含了带一个300MHz Power PC、本地RAM、16MB快闪EPROM的实时硬件。快闪EPROM根据飞行记录器原则用于记录测量数据。Micro-AutoBox上的I/O可提供A/D和D/A转换、至CAN总线的连接、数字I/O和一个对现有ECU的接口。为了程序转换和数据评估，可以以太网（Ethernet）、PCMCIA或ISA建立与计算机的连接。

此外，dSPACE也可为MicroAutoBox的方便编程和测量数据评估提供广泛的软件支持。它不久也可能会控制E-M电动机【DSPACE 2002B】。

为了让BBW AWB制动技术实际上路，很显然需要开发一个新的硬件平台。该平台可能有一个带TTP/C、FlexRay或TTCAN的TTA，可能会将信号调节和性能输出阶段整个。由于TRW有很好的使用dSPACE工具的经验，TRW正期望在这下一步中使用TargetLink。这可使它更易于重用已有功能并最小化整体开发时间【DSPACE 2002A】。

图1-44 每个车轮一个MAB和一个AB作为中央ECU，以及第二代BBW AWB制动机电一体化控制系统（EMB）的设置细节【TRW INC.-dSPACE GmbH】