“我使用Ansys medini進行大量的分析類活動，因此，從危險分析和風(fēng)險評估開始，我們就使用medini來開展工作。此外，我們也會在產(chǎn)品開發(fā)階段使用該工具……比如當(dāng)我們試圖確定哪些類型的故障，以及哪些類型的條件會導(dǎo)致不必要的行為。一旦我們確定了這些因素，我們就可以制定所需的任何保障措施?！?/p>

— Lisa Savage，安波福全球產(chǎn)品組織部（GPO）功能安全負責(zé)人

了解安波福（Aptiv）和英飛凌（Infineon）如何利用Ansys工具提供互聯(lián)系統(tǒng)（以及系統(tǒng)的系統(tǒng)），從而使“軟件定義汽車”成為可能。

如今，將汽車描述為“車輪上的計算機或智能手機”，在汽車行業(yè)已并不新鮮。不過，隨著電動汽車的不斷發(fā)展，先進的車載電子設(shè)備和軟件應(yīng)用在汽車所有功能領(lǐng)域激增，使得這些類比愈顯貼切而令人信服。

這樣的轉(zhuǎn)變，主要歸因于高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）技術(shù)的普及以及電氣化和自動駕駛應(yīng)用的進步。一切都依靠多個傳感器來提供更安全、更無縫的用戶體驗，并通過涉及數(shù)英里的電路和數(shù)十億行代碼的連接和車載通信框架來增強用戶體驗。

聽起來很復(fù)雜？確實如此。值得慶幸的是，向更簡化的電氣/電子（E/E）汽車平臺的轉(zhuǎn)變，正在為逐漸實現(xiàn)無縫的駕駛體驗鋪平道路。

在下方《Driven by Simulation仿真驅(qū)動》紀(jì)錄片中，您將看到汽車供應(yīng)商安波福和英飛凌如何使用Ansys工具開發(fā)軟件定義汽車技術(shù)。

安波福依靠Ansys工具確保車輛安全行駛

那么，軟件定義汽車（SDV）是什么意思？SDV反映了車輛設(shè)計的重大轉(zhuǎn)變，從基于硬件的操作轉(zhuǎn)向基于軟件的操作，包括通過軟件實現(xiàn)新的功能和特性。為了跟上這些變化，需要像安波福這樣的汽車供應(yīng)商實現(xiàn)“設(shè)計左移”，或在開發(fā)周期早期經(jīng)常進行測試，以確保其產(chǎn)品能夠安全地按預(yù)期運行。

為此，安波福的ADAS平臺將持續(xù)改進，以通過持續(xù)集成和部署來增強其功能。該平臺也是安波福智能汽車架構(gòu)?（SVA）的一部分，SVA是一種可擴展的電氣和電子系統(tǒng)方法，可實現(xiàn)功能豐富的高度自動駕駛汽車。

安波福SVA的核心是一個開放式服務(wù)器平臺，安波福將其描述為汽車的主要“大腦”（所有高性能計算就在這里進行），以及中央汽車控制器（CVC），即汽車的“小腦”（負責(zé)翻譯來自大腦的命令）。

具體而言，CVC是一臺專門負責(zé)多種車輛功能的計算機，也是將軟件代碼轉(zhuǎn)化為物理操作的關(guān)鍵架構(gòu)。它可以整理車輛組件之間的所有通信信號的細節(jié)，然后將功能抽象化為軟件應(yīng)用的服務(wù)，以啟動這些操作。

Lisa Savage是安波福全球產(chǎn)品組織部（GPO）的功能安全負責(zé)人，她在產(chǎn)品開發(fā)的各個階段都使用 Ansys medini analyze 安全分析軟件來評估所有ADAS和AD系統(tǒng)的安全性。該軟件可幫助Savage了解這些安全關(guān)鍵型電氣、電子和軟件控制系統(tǒng)的運行范圍，與當(dāng)前的行業(yè)安全分析方法和標(biāo)準(zhǔn)保持一致。

Savage表示：“我使用Ansys medini進行大量的分析類活動，因此，從危險分析和風(fēng)險評估開始，我們就使用medini來開展工作。此外，我們也會在產(chǎn)品開發(fā)階段使用該工具……比如當(dāng)我們試圖確定哪些類型的故障，以及哪些類型的條件會導(dǎo)致不必要的行為。一旦我們確定了這些因素，我們就可以制定所需的任何保障措施。”

天線優(yōu)化預(yù)示未來

安波福還利用仿真技術(shù)來跟蹤車輛運行過程中的產(chǎn)品行為，以了解和預(yù)測團隊尚未計劃的場景或極端情況。這些極端情況代表了道路上不可預(yù)見的風(fēng)險，但它們往往是相互孤立的，因此很難對其進行分類。

對于安波福而言，這項工作包括對天線等高頻電磁設(shè)備進行分析。他們利用嵌入在雷達傳感器中的天線傳輸從物體反射的信號，然后再接收這些信號。

仿真可幫助安波福測試此類高頻應(yīng)用的性能。

安波福高級天線設(shè)計師Roshin George表示：“我們面向高頻率開展工作，例如77GHz。因此，在這些頻率下進行設(shè)計或嘗試原型非常麻煩，或者幾乎不可能。我認為，如果沒有仿真工具，我們的項目就很難在規(guī)定時間內(nèi)完成，而這一點非常重要。”

要在未來實現(xiàn)全自動駕駛，就需要從數(shù)千英里的極端情況中捕獲大量數(shù)據(jù)，而這在現(xiàn)實世界中幾乎是不可能的。在仿真環(huán)境中工作，使該團隊能夠在幾分鐘內(nèi)運行數(shù)百次仿真，以評估多個已知和未知變量，從而省去在道路上測量這些原型的繁雜工作和時間。

對英飛凌而言，仿真正在實現(xiàn)電氣化

電動汽車（EV）是SDV開發(fā)的另一個重要轉(zhuǎn)折點。電動汽車平臺采用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）來解決運營挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)使用的物理對象能夠與網(wǎng)絡(luò)連接、進行數(shù)據(jù)交換，并通過集成軟件、傳感器和其他技術(shù)實現(xiàn)。

從傳動系統(tǒng)到座椅調(diào)節(jié)器，電動汽車的各個方面幾乎都裝有與中央控制單元通信的傳感器，以實現(xiàn)車輛功能。作為功率系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的市場領(lǐng)導(dǎo)者，英飛凌依靠Ansys的多物理場生態(tài)系統(tǒng)，對這些系統(tǒng)的開發(fā)復(fù)雜性進行分類，并優(yōu)化各種產(chǎn)品的功能。因此，英飛凌希望使客戶更容易訪問這些產(chǎn)品。

英飛凌科技公司汽車事業(yè)部電動汽車高壓牽引逆變器應(yīng)用管理部人員Sijia Zhang，利用仿真來分析牽引逆變器，該逆變器負責(zé)從電池到電機的直流-交流電源轉(zhuǎn)換，從而啟動電動汽車。這樣的相互作用容易受到熱效應(yīng)的影響，而這正是仿真能夠提供極大幫助的地方。

同樣，在評估電動汽車電源模塊在高溫條件下的完整性方面，Ansys軟件也具有不可估量的價值。電源模塊本質(zhì)上是將電池組裝成電池組。這些模塊的熱管理對于確保最佳電池組效率和性能至關(guān)重要，這兩者都會影響車輛的行駛里程，即電動汽車一次充電后可以行駛的距離。

Sijia Zhang表示：“在冷卻概念方面，我們需要準(zhǔn)確了解電源模塊內(nèi)部的溫度以及電源模塊外部的溫度，因為溫度越高，性能就越好……我們現(xiàn)在正在研發(fā)新一代碳化硅產(chǎn)品電源模塊，并且研發(fā)工作已接近尾聲，與上一代產(chǎn)品相比，我們將峰值溫度提高了25度。這是一個很大的進步，這是通過可靠的仿真軟件也就是Ansys，提供更好、更準(zhǔn)確的理解來實現(xiàn)的?！?/p>