基于PREEvision 的汽车电子电气架构(EEA) 设计与优化

SOA架构与传统EEA在开发流程、方法上有哪些区别01电子电气架构的正向开发流程国外的OEM在多年的Know-how积累下，其在规划新一代电子电气架构平台时，基本完全按照正向的流程来开发，例如VW的MEB E3架构，Volvo的SPA2等，伴随其正向电子电气架构开发的需要，诞生了强大的工具供应商，比如Vector的PREEvision，其囊括了电子电气开发的整个流程，从需求分析、逻辑功能架构、软件架构、硬件架构到电气原理设计、线束原理设计、几何拓扑设计以及线束2D图纸设计，同时包含通讯设计、功能安全开发、变形管理等，提供了电子电气开发的集成平台，需求工程师、功能工程师、软件工程师，通信工程师、架构工程师、电气工程师、功能安全工程师可以在这个平台彼此协作开发，数据无缝传递，每个专业的输入可通过上游设计的输出数据重构生成，数据可在全流程追溯，在应对目前电子电气的复杂性上确实具有领先性。

下面以PREEvision为例来简单介绍下电子电气架构的正向开发流程是什么样的：1、需求工程和需求管理在电子电气架构开发的概念阶段，我们需要明确开发的目标及范围，需要收集客户对车辆的功能需求、法规需求以及其他非功能需求，在这个阶段涉及两个重要的概念：lCustomer Feature：在高层级描述车辆的特征，通常是客户可以感知的功能，比如自动空调，自动启停，自动泊车、自适应巡航等，lRequirements:需求Requirement 是对Customer Feature的进一步细化，包括功能需求，技术需求（工作温度范围等），法规需求（排放法规等）；同时可以将Requirement和Customer Feature进行映射关联，从而实现追溯，另外Customer Feature和Requirement在向下映射过程也是有差别的，Customer Feature通常和逻辑架构层（Logical Function Architecture）的元素(Activity Chain)进行映射,而Requirement通常和软件架构层（Software Architecture）的元素以及硬件架构层（Harware Architecture）的元素进行映射。

PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述 (2)电子电气系统设计方法的创新 (2)基于模型的电子电气架构开发 (2)功能简介：专业的电子电气架构开发环境 (3)1、需求层（Requirements Layer） (3)2、逻辑架构和逻辑类库（Function network and function library） (4)3、硬件系统架构（Hardware Architecture） (6)5、拓扑层（Topology） (9)6、映射功能（Mapping） (10)变型管理：开发车型平台的电子电气架构 (10)架构分析：对标、评估和择优 (11)PREEvision产品线 (12)PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述Aquintos公司于2005年在德国 Karlsruhe成立，目前是Vector公司的全资子公司，该公司是全球领先的分布式控制系统电子电气系统架构（electronic&electric Architecture ，简称EEA）开发工具供应商，其产品可应用于汽车、轨道交通、航空航天和工业自动化等领域。

目前，Aquintos公司已经在架构开发领域具有极高的知名度，产品已经被多个全球知名的汽车客户应用。

同时，Aquintos也是AUTOSAR协会、ProStep、FlexRay 协会和ASAM的会员。

PREEvision是Aquintos公司开发的基于模型的计算机辅助设计软件工具，主要用于电子电气架构的概念开发、对比评估和产品开发工作。

电子电气系统设计方法的创新最近十年来，在具有创新性的高技术工业系统开发领域，基于模型的开发方法已经被广泛接受，甚至被用作为首选的开发方法。

基于模型的开发方式不再局限于尝试性的探索领域，而已经广泛应用于具有实际工程意义的开发领域。

在汽车和航空等重要工业领域，基于模型的方法已经成为保证设计成功的一个必要措施。

PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述...................................................................... ........................ 2 电子电气系统设计方法的创新 ..................................................................... .......................... 2 基于模型的电子电气架构开发 ..................................................................... .......................... 2 功能简介:专业的电子电气架构开发环境 ..................................................................... (3)1、需求层(RequirementsLayer) ................................................................. (3)2、逻辑架构和逻辑类库(Function network and functionlibrary) (4)3、硬件系统架构 (HardwareArchitecture) .......................................................... . (6)5、拓扑层(Topology).............................................................. . (9)6、映射功能(Mapping) .......................................................................................... 10 变型管理:开发车型平台的电子电气架构 ..................................................................... .... 10 架构分析:对标、评估和择优 ..................................................................... ........................ 11 PREEvision产品线 ..................................................................... . (12)PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述Aquintos公司于2005年在德国 Karlsruhe成立，目前是Vector公司的全资子公司，该公司是全球领先的分布式控制系统电子电气系统架构(electronic&electric Architecture ，简称EEA)开发工具供应商，其产品可应用于汽车、轨道交通、航空航天和工业自动化等领域。

整车电子电气架构演进什么是汽车电子电气架构？电子电气架构：EEA，Electrical/Electronic Architecture根据百度百科的解释：“汽车电子电气架构是集合了汽车的电子电气系统原理设计、中央电器盒设计、连接器设计、电子电气分配系统等设计为一体的整车电子电气解决方案”的概念，由德尔福(DELPHI)首先提出。

具体就是在功能需求、法规和设计要求等特定约束下，通过对功能、性能、成本和装配等各方面进行分析，将动力总成、传动系统、信息娱乐系统等信息转化为实际的电源分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断、电源管理等电子电气解决方案（如图1所示）。

图1 整车电子电气架构与功能域EEA不仅在汽车中经常使用，也在航电系统、工业自动化以及国防系统等其他控制系统中有广泛应用。

EEA的开发包括需求定义、逻辑功能架构设计、软件/服务架构设计、硬件架构设计、线束设计等不同层面的开发活动，如图2和图3。

图2 基于PREEvision的EEA开发模式图3 基于PREEvision的EEA设计电子电气架构演进随着移动互联网在消费者生活领域的广泛渗透，人们的生活习惯和价值取向开始转移。

伴随互联网尤其是移动互联网的飞速发展，人类的生产生活重心逐步转移至虚拟的赛博空间(Cyberspace)中。

尤其是2007年苹果创造出智能手机这种便携化的智能终端后，不论是网上购物、网上娱乐、网络社交、移动支付、网络咨询，还是在线政务、线上办公、在线教育等生产生活活动，都在逐步地向赛博空间转移。

未来还将有更多的老百姓被转化为网民，并更多地“生活”在赛博空间中。

人类生产生活逐步向赛博空间转移的过程中，也会对PC、平板电脑、手机或其他智能终端等消费电子产品的使用习惯和喜好向其他人类生产生活工具上转移。

一旦其他工具具备了PC、平板或手机相应特征，就会形成市场需求，因为人类又多了一种智能终端能够与赛博空间进行连接，熟悉的、便利的互联网应用又可以在新工具和设备上运行，方便了生活，提高了生产效率。

汽车电子电器架构设计及优化措施摘要：汽车作为人们出行最为常见的交通工具之一，发展水平日益提升，无论从安全性能上，还是从油耗节能方面，都得到良好的发展。

在汽车正常行驶过程中，为了保证驾驶人员行驶安全，生产企业需要融入更多先进的生产技术，不断提升汽车驾驶的舒适度。

因此，本文主要针对汽车电子电气架构设计及优化措施展开论述与分析。

关键词：汽车；电子电气架构；设计；优化措施1、汽车电子电气架构设计分析1.1系统需求在设计初期,先对电子电气设计过程进行分析，再结合电子电气架构的实际情况，制定出行之有效的措施，并且规范了设计流程，从而促进电子电气架构设计的不断发展。

首先需对市场方面对电子电气架构系统的需求有所掌握，针对此进行分析研究，再根据汽车的运行情况综合考虑,在此过程中,要对车内的系统以及辅助设施进行深度分析,才能满足人们对汽车舒适度的需求,服务质量也再提高,因此,在实际使用过程中,应对实际应用情况与服务问题予以重视。

简单来说，先做好调研工作，了解当前对汽车电子电气架构系统的需求，并对其进行分析,使其满足需求后，才能在汽车设计中应用,设计的产品才更为人们所青睐。

1.2汽车电子电气架构的设计及优化工具随着时代的发展,我国自动化设施逐步完善，在设计汽车电子电气架构时，需要利用电子计算机对其进行模拟,然后加强电子系统方面的设计，防止各种问题的出现。

当前人们可充分利用计算机软件,在上面先进行模拟,保证其运行稳定后,将其应用在实际大规模生产中。

在设计电气时,需要应用一些常用工具,例如,preevision,此工具有许多优势,经常被应用在汽车电子电气架构系统中，不仅能够使工作效率得到提高,还能在一定程度上激发员工的积极性,使其积极投入创意设计中。

2、汽车电子电气架构设计优化对策2.1对数据库进行优化另外在汽车电子电气设计优化的过程中，我们一定要充分考虑到人们的使用感受，毕竟汽车是为人们服务的，如果很多功能不能够符合实际需求，不能够满足人们的日常使用，那么给很多使用者带来不良的体验，汽车电子电气架构设计便毫无意义，也不能够为企业获得更大的利益。

最近几年来,汽车的发展非常迅速,电子控制单元的数量急剧增加,整车所承载的功能也达到了几百个之多,线束、插接件、网络信号的数量更加数不胜数,使得整个汽车的电子电气架构变得越来越复杂。

如何才能减轻整车质量、降低整车成本、提高整车的品质和性能、缩短整车的开发周期是目前汽车电子电气架构设计的关键所在。

运用PREEvision 工具进行汽车的电子电气架构设计和优化,使整车电气架构设计向平台化、模块化的方向发展,大大提高了开发的效率,在汽车电子电气开发的前期起到了越来越重要的作用。

1国内外架构设计的现状目前,用于汽车电子电气架构设计优化的工具主要有VSX、PREEvision、FUNcoSAR 等,这些工具都是基于模型的开发理念,各有特点。

VSX 工具是Mentor Graphics 公司推出的一系列基于AUTOSAR 的汽车电子电气架构和系统设计工具,与AUTOSAR 的无缝链接是此系列工具最大的优点。

PREEvision 工具是德国Aquintos 公司的一个自上而下的电子电气架构开发工具,它整合了需求分析、功能设计、软硬件及网络开发、线束及拓扑结构等多个电子电气机构相关的领域,其核心的技术就是基于模型的开发,层与层之间相关渗透和便于用户评估的实用算法工具。

FUNcoSAR 是德国Intedis 公司开发的一套架构开发工具链,也是基于模型的架构设计理念。

国外的很多企业都在运用这些工具进行电子电气架构的开发,如通用汽车、大众汽车、福特汽车、沃尔沃等。

近年来,国内的整车厂和零部件厂也开始利用这些工具进行架构的开发工作,整车厂如上汽、一汽、奇瑞、比亚迪等,零部件厂如德尔福派克、世科嘉、泰科电子等,但都处于起步的阶段,没有形成相对成熟和完善的开发体系[2]。

本文主要介绍运用PREEvision 工具的架构设计方法。

2基于PREEvision 的架构设计流程与实例基于PREEvision 工具的电子电气架构设计主要是按照分层设计的思路展开的,分为需求层、系统软件架构层、硬件层和拓扑层。

电子电器架构设计与开发流程随着汽车配置复杂度的增加，电子电器系统越来越复杂。

同时，电子电器的成本压力也越来越大，对电器系统优化的要求也日益增加。

鉴于以上原因，电子电器架构EEA （Electronic & Electrical Architecture，以下简称EEA）的概念就应运而生。

一、EEA的定义EEA 相当于汽车电子电器系统的总布置。

具体来说，EEA就是在功能需求、法规和设计要求等特定约束下，通过对功能、性能、成本和装配等各方面进行分析，所得到的最优的电子电器系统模型。

二、EEA开发的必要性汽车发展至今，已不仅仅是代步工具，更是具备安全、舒适、娱乐等性能的集合体。

而实现这些配置的正是不同的电子器件；电子电器对整车空间、功能、性能、成本、装配、开发周期等各方面都有更高更复杂的要求，传统的原理及线束设计已经远远不能满足。

而且随着汽车行业平台化和模块化的发展，整车电子电器的开发也必须遵循一定的次序和规则，顺应汽车行业和企业自身发展方向。

因此，在平台规划和项目规划前期，就要开始EEA 的规划，从而对电子电器系统开发进行有效管理和控制。

电子电器平台及开发如下图所示。

三、EEA开发流程针对汽车电子电器架构的设计与优化，遵循目前国际上通用的标准的V模式开发流程。

1、需求及目标定义结合新车型的市场定位、对比车型的各种数据以及客户的特殊需求，经过分析与评估，制定新车型的整车需求，定义各个子系统的需求（包含电子电器系统），同时制定验证整车需求是否被实现的测试规范与方法。

2、系统／架构设计根据电子电器系统的需求，制定系统级电子电器架构的解决方案，定义电子电器架构中物理架构和逻辑架构的需求，同时制定验证系统／架构设计目标是否被实现的测试规范与方法。

电子电器架构图3、电子电器件设计根据物理架构和逻辑架构的需求，制定各个电子电器件的解决方案，定义电子电器件硬件、软件、机械的需求，同时制定验证电子电器件设计目标是否被实现的测试规范与方法。

现在满大街的人都在谈电气架构，搞汽车电子的人如果不偶尔提一下架构，好像就落伍了。

究竟什么是架构？却好像没有几个人能够说清楚。

今天就来聊聊电子电器架构这个词。

架构这个词比较复杂，不同的人有不同的解释，一千个人眼中有一千个哈姆雷特。

想了解一个事物，先要了解与之相关的概念，明白了概念，就知道了这个事物的内涵和外延。

1.首先看看架构这个词对应的英文原词：Architecture的含义。

Architecture是由词根architect 建筑师 + ure 与行为有关之物组成的，原意指建筑学、建筑。

英文解释为：A.the discipline dealing with the principles of designand construction and ornamentation of fine buildings，优良建筑的设计、施工和装饰原则B.the profession of designing buildings and environmentswith consideration for their esthetic effect，建筑与环境设计职业及其审美效果再来看看IEEE（电气与电子工程师协会）的定义：Architecture is the fundamental organization ofa system embodied inits components,their relationships to each other, andtothe environment, and the principles guiding its design and evolution.[IEEE 1471]用中文来讲：架构是一个系统在其组件层面的基本组织结构表现，包括系统内部组件之间的关系、组件与外部的关系以及决定其设计和演进的原则。

有一本关于架构的圣经《系统架构-复杂系统的产品设计与开发》对架构进行了定义，这个相对来说可能更加准确一些。

PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述 (2)电子电气系统设计方法的创新 (2)基于模型的电子电气架构开发 (2)功能简介：专业的电子电气架构开发环境 (3)1、需求层（Requirements Layer） (3)2、逻辑架构和逻辑类库（Function network and function library） (4)3、硬件系统架构（Hardware Architecture） (6)5、拓扑层（Topology） (9)6、映射功能（Mapping） (10)变型管理：开发车型平台的电子电气架构 (10)架构分析：对标、评估和择优 (11)PREEvision产品线 (12)PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述Aquintos公司于2005年在德国Karlsruhe成立，目前是Vector公司的全资子公司，该公司是全球领先的分布式控制系统电子电气系统架构（electronic&electric Architecture ，简称EEA）开发工具供应商，其产品可应用于汽车、轨道交通、航空航天和工业自动化等领域。

目前，Aquintos公司已经在架构开发领域具有极高的知名度，产品已经被多个全球知名的汽车客户应用。

同时，Aquintos也是AUTOSAR协会、ProStep、FlexRay协会和ASAM 的会员。

PREEvision是Aquintos公司开发的基于模型的计算机辅助设计软件工具，主要用于电子电气架构的概念开发、对比评估和产品开发工作。

电子电气系统设计方法的创新最近十年来，在具有创新性的高技术工业系统开发领域，基于模型的开发方法已经被广泛接受，甚至被用作为首选的开发方法。

基于模型的开发方式不再局限于尝试性的探索领域，而已经广泛应用于具有实际工程意义的开发领域。

在汽车和航空等重要工业领域，基于模型的方法已经成为保证设计成功的一个必要措施。

基于DOORS/PREEvision/Capital的汽车电子电气架构开发郭丽丽1 林大源1 肖宽11，北京经纬恒润科技有限公司，北京，100192【摘要】文章系统阐述了基于DOORS/PREEvision/Capital三种软件的电子电气架构（EEA）开发流程和工具之间的整合技术。

通过DOORS系统对汽车电子电气的需求（用户需求、设计需求）进行整理、分析；通过DOORS和PREEvision 的接口开发，将DOORS需求分析结果导入到PREEvision软件中，并在PREEvision中进行电子电气架构分层式模型搭建；通过PREEvision和Capital 的接口开发，将PREEvision电子电气架构设计结果——电气连接关系导入到Capital线束设计软件中，便于后续的电气系统开发（线束设计）。

该技术已在某车型开发过程中成功应用。

【关键词】电子电气架构、PREEvision、DOORS、CapitalThe development of automotive electronic and electrical architecture whichbased on DOORS / PREEvision / CapitalGuo Lili1; Lin Dayuan1; Xiao kuan11, Beijing Hirain Technology Co., Ltd, China;ABSTRACT –This paper systematically describes the main technical processes of Electronic and Electrical Architecture development via using DOORs / PREEvision / Capital. Collating and analyzing the requirements (including user requirements and design requirements) of electronic and electrical systems with DOORs. The result of requirements analyzing will be verified in PREEvision application, and will be hierarchical structured in PREEvision application. The electronic and electrical architecture model results, the connection lists of the EE components, will be imported to Capital application, to complete the final wiring harness design. By using DOORs / PREEvision / Capital, a complete process to design automotive electronic and electrical architecture is provided.KEYWORDS ：Electronic and electrical architecture, PREEvision, DOORS, Capital;1 EEA开发面临问题电子电气架构（Electronic & Electrical Architecture，EEA）开发需要完成汽车需求、功能逻辑、硬件网络、电气线路原理、线束接线、线束拓扑的开发。

汽车电子电气架构设计及优化措施1. 引言1.1 研究背景随着汽车电子化的快速发展，汽车电子电气架构设计及优化成为了汽车技术领域的热点问题。

汽车电子电气系统作为汽车的“大脑和神经”，不仅涵盖了车辆的动力传输、操控、安全、舒适等多个方面，还直接关系到汽车的性能、质量、成本和可靠性。

目前，随着汽车功能的不断增多和复杂化，传统的汽车电子电气架构已经难以满足需求，因此需要对汽车电子电气架构进行深入研究和优化。

传统的汽车电子电气架构设计存在诸多问题，如系统结构复杂、通信带宽瓶颈、电磁兼容性难以保证等。

如何设计一种简洁高效的汽车电子电气架构成为了当前汽车工程技术人员亟需解决的问题。

通过研究汽车电子电气架构设计方法和优化措施，可以提高汽车电子系统的性能和可靠性，降低成本，提升用户体验，从而推动汽车行业的发展。

部分的内容结束。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨汽车电子电气架构设计及优化措施，以提高汽车性能、安全性和可靠性。

通过对现有电子电气架构设计原则和设计方法的研究，我们旨在发现其中的不足之处，并提出更加科学、合理的设计方案。

通过分析汽车电子电气架构设计的优化措施及案例，我们可以更好地了解该领域的发展趋势，为未来的研究和实践提供指导。

我们希望通过本研究，为汽车电子电气架构设计及优化领域的相关研究提供一定的参考和借鉴，为汽车行业的进步和发展做出贡献。

1.3 研究意义汽车电子电气架构是现代汽车的重要组成部分，它对整车性能、安全性和舒适性都有着重要的影响。

在汽车电子化和智能化的发展趋势下，优化设计和改进汽车电子电气架构已经成为汽车制造商和研发人员面临的重要挑战和任务。

探讨汽车电子电气架构设计及优化措施的研究意义主要体现在以下几个方面：优化汽车电子电气架构设计可以提高汽车系统的整体性能和可靠性，有效降低故障率，提高汽车的安全性和稳定性。

通过合理设计和优化布局，可以减少线路长度和接头数量，降低电磁干扰、电压波动等问题的发生，提高汽车系统的稳定性。

汽车EE架构分析报告
什么是汽车软件工程师？
汽车软件工程师是一个从事工程和技术研究，开发和管理汽车软件系统的专业人员。

他们负责确保汽车系统的安全性，功能性，可靠性，可扩展性和可维护性，以满足自动驾驶和连接汽车等今天的高度复杂的技术要求。

汽车EE架构分析（Electrical Engineering Architecture Analysis）是一个定义汽车系统级集成的重要步骤。

它可以帮助技术人员根据汽车的总体设计和客户的特定要求确定整个汽车的电气系统的总体功能。

在这一步骤中，技术人员需要对整个系统进行全面的分析，从而确定各个系统的架构，协议，软件和硬件等。

EE架构分析可以帮助客户清楚地了解汽车的电气系统功能，从而准备和安排相关的生产和供应活动。

EE架构分析的工作可以分为五个核心部分：
（1）系统分析：首先，对现有系统的架构，结构，协议等进行深入分析，以确定功能和性能的强度及其对外部环境的敏感性。

（2）集成设计：在确定系统现有性能和可用性后，将根据客户的特定需求来设计全新的集成系统架构。

（3）硬件选择：选择适合系统性能和客户要求的硬件设备，以支持系统的整体功能。

PREEvision各层在电子电气架构建模中的开发要点PREEvision工具为用户提供了一个完整的协同开发平台，不仅支持从电子电气系统需求阶段到产品系列开发的全过程，同时包括了对产品线及模型元素管理方面的内容。

图1 PREEvision工具EEA设计流程本文重点围绕PREEvisio n工具在EEA设计阶段各层功能及建模要点进行描述（主要在EE perspective下）。

1 PREEvision产品目标（Product Goal）产品目标（Product Goal）用于描述产品的设计目标，主要从设计需求层面开展建模设计。

包括三个维度，即客户特征（Customer Feature）、需求（Requirements）以及用户用例（User Cases），是以三种不同视角以层次化及图形化去构建整车电子电气功能与非功能方面的需求。

1.1 客户特征（Customer Feature）客户特征（Customer Feature）是作为整车电子电气系统设计第一步，也是工具建模开始的第一层，它以整车的feature与function清单为基础，在PREEvision工具中以图表的格式，按需求工程的层次来进行录入的。

模型开发要点：1、统一的命名规则，包含对模型各层中全部Artifact的命名，便于协同工作时的统一性（以下各层相同）；2、如果涉及变量管理，则需要在这一层就开始同步定义变量及变量之间的关系，继而模型化。

图2 客户特征（Customer Feature）1.2 需求（Requirements）需求（Requirements）用于描述具体功能与非功能需求，可以包括技术需求、结构需求、布置需求、法规需求、性能需求、EMC需求（或目标）等。

目前最新版本9.5.3已经在属性定义上与需求管理工具Doors更加一致。

支持树形结构编辑及表格界面编辑的同时，还支持相关设计文档的嵌入。

模型开发要点：1、应保证需求的准确性、完整性以及一致性；2、需求层的Attribution定义尽可能的按需求的类型进行分包定义，对需求按类型划分层级；3、应该对需求的级别进行定义，如Shall、Must、Will、Should等;图3需求（Requirements）1.3 用户用例（User Cases）用户用例（User Cases）是站在用户的视角，涵盖角色，关联关系以及功能因果链关系的模型。

知荐一文读懂汽车电子电气架构（EEA）前序什么是电子电气架构？电子电气架构包含了车上所有的硬件、软件、传感器、执行机构、电子电气分配系统，电子电气架构是通过系统集成化的工具把这所有的内容整合到一起，它包含了最软件设施、硬件设施和高效的动力和信号分配系统三个基础的要素，在软件设施和硬件设施具备基础上还要一套高效的动力和信号分配系统把这些软件和硬件有机地结合到一起。

现在的电子电气架构不仅要满足车辆本身的功能和车辆本身的服务，还要延伸到云端，实现车跟车之间的互联、车跟交通设施之间的互联、车跟人之间的互联，这些都将通过电子电气架构来实现，所以将来的电子电气架构是互联的电子电气架构。

随着智能化汽车的发展和新能源汽车的发展对电子电气架构的要求会越来越高，随着用户体验系统、娱乐系统、互动系统和主动安全功能的不断完善，导致目前的电子电气架构已经无法满足这些需求，现在的电子电气架构已经没有足够的空间和相应的成本增加，并且在物理安装上也有很大的困难。

如果在想继续满足自动驾驶和新能源汽车的相应功能，现在的架构已经超过负载，目前的架构需要更新。

注：以上摘录自，安波福APTIV，亚太区产品工程总监，余宁，在2018年某次活动上的精彩分享。

汽车三大类别，车身、底盘和电气。

往往汽车电气部门在公众视野里是被忽视的一个群体。

因为车身的好看不好看和底盘性能的好坏，公众都有自己的一套评判标准。

唯独电气性能却不被人们所熟知。

但为了实现汽车上的各种各样的功能，却离不开这一群默默无闻的电气工程师。

本文就从最看不见摸不着的电气架构着手来扒一扒这一帮群体的工作内容。

为有志从事这一行业的人才提供一点点的帮助。

电气架构的起源:1885年一个德国的中年人卡尔·佛里特立奇·奔驰研制出了世界上第一辆马车式三轮汽车，汽车从此诞生了。

但起初汽车只是一个纯机械产品，所以根本不存在电气架构这一说法。

所以在强烈的客户需求下，汽车大灯发明了。

发展到现在有部分车型已经配备了激光大灯。

【EEA】汽车电子电气架构设计到底在做什么？(Source:Bing)文/侯哥架构设计到底在做什么？这个好像不应该成为问题，因为每个人都会回答：架构设计就是设计架构呗。

然而，设计架构又是设计什么东西呢？让我们先回顾一下以前聊过的一个话题：什么是电子电气架构。

在以前的一篇文章《谈谈EEA——电子电气架构》中，我们讨论过架构的概念：架构是基于复杂系统的一个概念，体现的是系统之内的元素的基本结构和关系，是一种系统设计和演进的原则。

对于汽车的EEA（Electronic Electrical Architecture）来说，定义的就是汽车上电子部件之间的相互关系，及所有的电子部件（包含硬件实体及其中的软件）所共同承载的逻辑功能之间的关系，以及为了设计和维护这些电子部件所规定的各种原则。

从上面这个定义中可以看出，架构并不是一个具象化的实体，而是一个抽象的东西，任何一种具象化的东西都没有办法完整的表示出什么是架构。

而且，架构一定是依赖于系统而存在的。

汽车的电子电气架构EEA依赖的就是汽车上的电子电气E/E系统。

谈到EEA，一定离不开这个E/E系统。

架构是系统的架构。

网络拓扑是架构的一部分，电气拓扑也是架构的一部分，但是它们都没有办法来代表完整的架构。

它们所表示的仅仅是EEA的一部分特性或者属性。

接下来，让我们从城市的设计建造过程来理解E/E系统的开发工作以及EEA设计的工作。

虽然我以前曾经以一个大楼的设计、建造过程来解释过EEA设计的工作，可是从事EEA的工作越久，就越觉得汽车上EEA设计的复杂。

由于现代车辆本身的高度复杂性，整车电子EEA设计更像城市规划。

假如我们从零开始规划一个城市，城市规划师首先要做的工作是确认需求：这个城市将来要住多少人、这些人以什么产业做为主要的生活来源，以及城市周边有多少可用的自然资源和与其他周边地区的关系等等，并且要搞清楚最重要的一个事情：有多少预算。

这个过程就像我们的EEA架构师要首先搞清楚老板想要造一个什么样的车、要卖给谁一样。

最近十年来，整车电子电气架构开发领域，基于模型的开发方法已经被广泛接受，甚至被作为首选的开发方法，目前已经成为保证设计成功的一个必要措施。

随着燃油经济性、环境保护和道路安全要求的逐步加强，汽车电子电气架构设计中必须要考虑系统整体优化，并需要提高开发效率、缩短开发时间，此时基于模型的方法就变得非常重要。

采用这种方法必须要借助工具才能实现，PREEvision是整车厂中常用的系统架构设计及优化工具。

其功能包括需求开发、逻辑功能设计、网络和部件架构、电气系统和线束设计以及拓扑结构设计。

该工具涵盖了从概念原型设计阶段到具体详细设计阶段，并支持大型工程团队的详细开发和系统规范制定工作。

本文依托该工具对基于模型的整车电子电气架构设计进行介绍。

开发流程为了能够保证电子电气架构体系的质量，电子电气架构开发需要按照一定的流程进行开发，电子电气架构开发流程主要包括：确定车型市场定位，对标分析，需求开发，架构模型设计、输出方案设计文件等步骤。

1)市场定位市场企划部或车型战略部通过市场调研，分析待开发车型的市场表现，调研销售人群需求，根据当前市场状况及对未来市场的评估，确定待开发车型的定位、外形、风格、预销售地区、市场前景等内容。

此时的车型定位决定了后续对标工作的车型以及电子电气系统开发的复杂程度。

2)对标分析在对新车型进行开发之前，一般需要选择一款或几款企业内部的既有车型以及市场表现较好的竞争对手车型进行全面的对标分析，获取对标车型的相关功能与非功能特性。

对标分析包括以下内容：电子电气特性配置；功能需求规范；车辆驾驶与操作的测量；CAN总线测量；供电系统分析；电子电气拓扑分析；ECU节点技术规范分析；电子电气成本分析等方面。

对标工作量较大时，对标成果包含的信息很多，一般不采用文档的形式保管，而是将对标数据保存到企业数据库中，比如PREEvision所提供的电子电气系统数据库中。

对标分析的结果，可用于分析现有车型的不足、提出新的功能需求并为新车型的设计提供蓝本和素材。

PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述 (2)电子电气系统设计方法的创新 (2)基于模型的电子电气架构开发 (2)功能简介：专业的电子电气架构开发环境 (3)1、需求层（Requirements Layer） (3)2、逻辑架构和逻辑类库（Function network and function library） (4)3、硬件系统架构（Hardware Architecture） (6)5、拓扑层（Topology） (9)6、映射功能（Mapping） (10)变型管理：开发车型平台的电子电气架构 (10)架构分析：对标、评估和择优 (11)PREEvision产品线 (12)PREEvision 介绍Aquintos公司PREEvision概述Aquintos公司于2005年在德国 Karlsruhe成立，目前是Vector公司的全资子公司，该公司是全球领先的分布式控制系统电子电气系统架构（electronic&electric Architecture ，简称EEA）开发工具供应商，其产品可应用于汽车、轨道交通、航空航天和工业自动化等领域。

目前，Aquintos公司已经在架构开发领域具有极高的知名度，产品已经被多个全球知名的汽车客户应用。

同时，Aquintos也是AUTOSAR协会、ProStep、FlexRay 协会和ASAM的会员。

PREEvision是Aquintos公司开发的基于模型的计算机辅助设计软件工具，主要用于电子电气架构的概念开发、对比评估和产品开发工作。

电子电气系统设计方法的创新最近十年来，在具有创新性的高技术工业系统开发领域，基于模型的开发方法已经被广泛接受，甚至被用作为首选的开发方法。

基于模型的开发方式不再局限于尝试性的探索领域，而已经广泛应用于具有实际工程意义的开发领域。

在汽车和航空等重要工业领域，基于模型的方法已经成为保证设计成功的一个必要措施。