一种用于汽车座椅控制系统中虚拟ECU的基于模型的设计与验证框架

随着汽车软件规模的不断扩大和时序敏感性的提升，早期设计阶段的硬件无关验证变得愈发重要——尤其对于安全关键的车身域控制器。本研究提出了一种集成MBD（基于模型的设计）、AUTOSAR经典平台配置及vECU（虚拟电子控制单元）执行于一体的单一、可重复开发工作流。经Simulink验证的控制逻辑被转换为符合AUTOSAR的软件，构建成基于QEMU（快速模拟器）的vECU，并通过DRIM-SimHub在虚拟刺激和通过专用I/O接口板传输的真实传感器-执行器信号下运行。以座椅滑动虚拟极限控制器为代表案例，该工作流实现了测试场景在模型在环（MiL）、软件在环（SiL）和虚拟ECU各阶段的一致复用，同时保持了生产级时序行为和AUTOSAR运行时语义。实验结果显示，vECU准确重现了物理ECU的PWM输出、霍尔传感器脉冲时序及极限停止决策，且此前仅在HiL测试中发现的集成问题能够更早被暴露。总体而言，该工作流缩短了验证周期，提升了时序依赖行为的可观测性，并为软件定义车辆开发中的早期验证提供了实用基础。