Un voyage à la découverte du logiciel ECU

Avec l'augmentation de la taille et de la complexité des logiciels ECU ces dernières années, comprendre les flux de signaux et les dépendances dans les logiciels ECU est devenu une tâche de plus en plus difficile et chronophage. Dans le domaine du calibrage ECU, de nombreux constructeurs automobiles utilisent ETAS EHANDBOOK comme une forme de documentation interactive qui leur permet de mieux comprendre et plus rapidement le fonctionnement des logiciels ECU. Dans cet article, deux utilisateurs d'Audi, Christophe Fauqueux et Patrick Nohe, ainsi que l'expert ETAS Christoph Nissle expliquent comment EHANDBOOK peut être utilisé pour rendre le travail quotidien plus efficace.

Ces dernières années ont vu une croissance constante tant en termes d'échelle que de complexité des logiciels des calculateurs du groupe motopropulseur. Cette tendance est due non seulement à l'augmentation des fonctions des calculateurs, mais aussi à leur connectivité et à la vague croissante d'électrification et d'hybridation. La multitude de modèles et de variantes de véhicules a également entraîné une augmentation constante du temps et des efforts nécessaires à l'étalonnage. Il existe un large éventail de cas d'utilisation, chacun nécessitant une connaissance approfondie du fonctionnement du logiciel des calculateurs, d'où la nécessité d'une documentation appropriée. Les connaissances requises à cette fin sont fournies par les unités de développement des fonctions et des logiciels. Outre la documentation relative aux logiciels des calculateurs développés en interne, Audi exige également une documentation correspondante pour les composants logiciels achetés, qui doit être fournie par chaque fournisseur dans chaque cas.

Au fil du temps, les documents PDF se sont imposés comme le format de facto pour la documentation logicielle des calculateurs électroniques dans le secteur automobile. Cependant, avec l'augmentation constante du volume de documentation, ce format de fichier est devenu de plus en plus difficile à gérer. L'un des principaux défis consiste à travailler simultanément avec plusieurs fichiers PDF, d'autant plus que le contenu de chaque document est généralement très volumineux, les fichiers comptant souvent plusieurs milliers de pages.

Une difficulté supplémentaire réside dans l'absence d'interconnexion entre les différents documents PDF, ce qui rend la navigation globale plus difficile. Le contenu le plus important – les représentations graphiques du logiciel ECU sous forme de captures d'écran des modèles ASCET ou Simulink® – est réparti sur plusieurs pages distinctes au format A4. Il est donc difficile et fastidieux de suivre les chemins des signaux, les utilisateurs devant constamment faire défiler les pages.

La solution EHANDBOOK d'ETAS offre une nouvelle approche de la documentation des calculateurs (Fig. 1). De nombreux utilisateurs ont rapidement reconnu les avantages et le potentiel d'EHANDBOOK : en fournissant une visualisation graphique intégrée de toutes les fonctions logicielles du calculateur sous forme de modèles interactifs, il aide les utilisateurs à comprendre beaucoup plus rapidement les dépendances et simplifie la tâche de suivi des chemins de signaux. Grâce à son interopérabilité transparente avec les outils de mesure et de calibration INCA et MDA 8 d'ETAS, EHANDBOOK prend également en charge les workflows standard. En 2015, Audi a adapté EHANDBOOK à son logiciel ECU interne. Depuis lors, la solution a été utilisée dans de nombreux projets de calibration et s'est imposée comme un outil standard.

En tant qu'utilisateurs de longue date, Christophe Fauqueux et Patrick Nohe, de l'usine Audi de Neckarsulm, ont une grande expérience de l'utilisation quotidienne d'EHANDBOOK. Ces deux experts en calibration ont vu leur travail devenir de plus en plus complexe ces dernières années, notamment avec l'adoption par Audi de nouvelles solutions de motorisation. Patrick Nohe travaille sur un flux constant de fonctions d'entraînement hybrides nouvelles et modifiées et doit se familiariser avec chaque nouveau développement. Christophe Fauqueux travaille sur le développement de piles à combustible en collaboration avec d'autres experts. Leur objectif est de faire évoluer cette technologie vers une solution prête à être produite. Cela nécessite de repenser et de calibrer la technologie à partir de zéro.

Les ingénieurs doivent fréquemment rechercher des informations sur la signification des signaux de mesure et les valeurs des paramètres d'étalonnage. L'un des principaux avantages d'EHANDBOOK est l'accès rapide qu'il offre aux informations pertinentes. Dans une procédure type où l'expérience INCA doit être ouverte pour afficher les données, EHANDBOOK fait gagner beaucoup de temps aux utilisateurs, leur permettant d'accomplir leur tâche en seulement 25 % du temps normalement nécessaire.

Souvent, les logiciels ECU ne se comportent pas comme ils le devraient pendant le processus de développement. Les causes des erreurs sont nombreuses et variées, et les experts affirment qu'il est intrinsèquement difficile d'identifier ces causes pendant l'étalonnage. « On s'aventure à chaque fois en terrain inconnu », explique Christophe Fauqueux. Pour remédier à cela, EHANDBOOK-NAVIGATOR et MDA 8 ont été spécialement conçus pour fonctionner ensemble et permettre un fonctionnement fluide. Grâce à une technologie de mesure puissante (FETK), les ingénieurs peuvent mesurer un très grand nombre de signaux lors des essais sur route. Le fichier de données de mesure est chargé dans MDA 8 et l'horodatage auquel l'erreur s'est produite est mis en évidence à l'aide du curseur. Cet horodatage est transféré directement vers EHANDBOOK et les valeurs mesurées le long du chemin du signal sont annotées. Sur la base du signal pour lequel l'erreur a été observée, il est alors possible de retracer l'ensemble de la chaîne de calculs et de décisions effectués par le logiciel. « Vous n'avez pas besoin de passer des heures à chercher, car les corrélations entre les calculs sont immédiatement apparentes », explique Christophe Fauqueux. Cela réduit le temps consacré au dépannage jusqu'à 75 %.

Il est très souvent nécessaire de calibrer des fonctions provenant de différents départements de développement internes ainsi que de fournisseurs externes. Dans ce cas, la documentation correspondant à chaque fonction est fournie séparément. « Essayer de comprendre le contexte global à partir de plusieurs documents PDF est une tâche extrêmement laborieuse. C'est là que nous pouvons tirer parti de la capacité d'EHANDBOOK à charger et à consolider plusieurs fichiers EHANDBOOK », expliquent les experts d'Audi. En reliant tous ces fichiers dans une vue d'ensemble unique et cohérente, les dépendances interfonctionnelles peuvent être affichées de manière claire et transparente. Cela permet de gagner entre 20 et 80 % de temps, selon la phase du projet et la qualité du contenu (fig. 3).

Les utilisateurs d'EHANDBOOK peuvent bénéficier d'un gain de temps considérable. Une meilleure compréhension du logiciel ECU peut également aider à éviter les erreurs, ce qui se traduit par une amélioration correspondante de la qualité des résultats d'étalonnage.

Pour Patrick Nohe et Christophe Fauqueux, l'une des fonctionnalités les plus importantes d'EHANDBOOK est sa capacité à représenter le logiciel de l'ECU sous forme graphique. L'affichage fluide des chemins de signaux entre les fonctions de l'ECU facilite considérablement la compréhension des interrelations. EHANDBOOK offre encore plus de possibilités d'amélioration dans ce domaine, par exemple en ce qui concerne l'enregistrement et le transfert des vues du modèle. Les experts continueront donc à soutenir le développement futur d'EHANDBOOK, en apportant leur expertise et leurs commentaires dans le cadre de la recherche sur les utilisateurs et de la validation du concept. Outre l'application d'EHANDBOOK aux calculateurs traditionnels du groupe motopropulseur, Audi a également commencé à l'utiliser dans d'autres domaines. D'autres fournisseurs mettent également progressivement à disposition des fichiers conteneurs EHANDBOOK.

Christophe Fauqueux est expert en développement des fonctions d'étalonnage et de pile à combustible chez Audi AG.

Patrick Nohe est expert en calibrage du comportement routier des moteurs diesel V chez Audi AG.

Christoph Nissle est chef de produit senior chez ETAS GmbH. Il est responsable de la solution EHANDBOOK.