基于PREEvision的汽车电子电气架构设计

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。

1汽车电气架构问题正是在架构设计阶段，我们能产生最大的影响并获得最大收益，从设计流程的最初阶段就协助客户为我们创造了提高效率的最佳机会。

一个设计精良的电子/电气架构能优化装配空间，改善线束布置和走向，整合电子器件和其功能性以降低整体架构的复杂性，并将所有的车载系统连接在一起，从而打造出效率最高的汽车中枢神经系统。

这是一个整合的系统考虑方案。

汽车的电气架构设计具有非常重要的意义并且尤为复杂，这种复杂将会造成次优化的结构，所以电子电气架构的实现较为困难，这就造成更好的可扩展性、坚固性以及成本性难以实现，如何保障电子电气架构的优化和体系的质量就需要设计师不断的进行创新和努力，设计师通过新的方法实现电子电气架构中逻辑设计流程和物理的科学连接，从而通过各个团队的有效配合来实现电子电气架构各个部分的电子控件以及线路等内容的有效结合，实现车辆的设计优化。

2汽车电气架构设计分析2.1整车平台化问题汽车电子电气架构也是一种方法论，通过技术方案来解决整车平台化的问题。

架构开发处于整车开发前期，属于整车开发概念阶段，规划未来车型/平台的系统/硬件方案，因此对于整车功能的了解是基础、另外需要对汽车的网络技术、汽车电子的软/硬件技术要有了解。

减轻电子/电气架构的重量能提高车辆燃油经济性，德尔福的电子/电气架构帮助减少汽车制造中所用的原材料数量，而且因为某些包装如保护性外套和外壳通常是可以省去的，这就使得在汽车使用周期结束时，更易于回收可循环使用的材料。

2.2车载总线车载总线作为电气架构的核心，是车辆内部的局域网络，连接各个ECU节点和传感器。

车辆对环境的侦测以及对功能的控制操作，都要经由总线来实现。

2.3电子电气架构的开发流程电气电气架构的开发必须按照一定的流程进行，只有按照开发流程才能够保障电子电气架构体系的质量要求，在电子电气架构开发中，基本流程大致如下，首先是对车型市场进行调查和定位，从而有一个基本的开发目标，其次进行需求开发和对标分析等工作，通过输出方案的设计以及架构模型的设计来确定电气架构体系设计的内容，通过这些步骤我们可以看到在汽车电子电气架构开发工作中，涉及到相当多的内容和不同的工作领域，其中包括了网络、设计、拓扑、线束等，不同的技术工种和部门都有不同的分工，这种情况下就需要各个部门之间的协调和完善，通过有效的配合和沟通来实现和谐的设计需求，除此之外还要对方案和架构设计进行评估和优化，从而确定最优方案，首先根据客户的需求以及相关法规的规定来进行整理和确定，从而保障整体的功能需求，其次根据不同车型的要求和其他车型的信息参考来确定车型的需求，根据是改型项目或者是全新车型项目的区别来进行，第三要根据法规的要求和客户的要求来指定技术的需求文档，通过文字化的表述方式来指定相关表格或者DOORS文件。

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。

DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.04.174新能源电动汽车电子电气架构设计栾㊀彪(博格思众(常州)空调系统有限公司㊀江苏㊀常州㊀213125)摘要:随着现代社会的消费不断升级,有很多消费人群已经有了购车这样的欲望,特别是现在绿色环保的理念植入人心,在出行的时候选择绿色出行的交通方式,是很多人追求的生活㊂因此,现在很多新能源电动汽车推上了时代的热潮㊂新能源电动汽车的购买量也逐年的上涨,但是新能源汽车在研究的过程当中还是应该重点关注相关技术的提升㊂本文从新能源电动汽车的电气电子架构设计这一个方向进行探讨分析㊂关键词:新能源电动汽车;电子电气;架构设计中图分类号:U463.6㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)04-0178-02㊀㊀引言:最近这几年,我们国家的新能源电动汽车技术发展速度比较快,也投入了很多专业的人才㊂在人才进行技术研究的过程当中,依旧存在一些专业技术方面的问题,而这些问题是急待解决的问题㊂比如新能源电动汽车的电子电气架构设计,就是很多人关注的一个技术性的问题㊂在进行架构设计的过程当中,需要结合多方面的设计理念以及专业性的技术研究㊂现阶段的发展在这些方面的研究还是有点欠缺,进行技术的改革,让整个设计能够符合消费者市场的需求,这是设计人员应该重点关注的技术问题㊂1㊀电动汽车发展现状分析在最近这几年的发展当中,电动汽车逐渐走入到大众的视野当中㊂电动汽车主要上的是绿色牌照,而且绿色牌照在城市的交通管理当中是不受限制,因此很多人就喜欢电动汽车,随时都可以出行,而且出行也比较方便㊂如果真正有事在市区内活动,其实电动汽车的续航完全已经达到了要求,现在有很多技术人员也开始对于电动汽车的整体方面有一个全面的研究工作,甚至有一部分电动汽车的续航都已经达到了好几百公里,电动汽车的发展现状也有了逐渐的改善㊂1.1电动汽车的特点㊂现在的电动汽车发展速度越来越快,需求量越来越高,这就说明了电动汽车一定有其发展的道理,电动汽车在发展的过程当中有特别多优势的地方,这里简单的介绍一下电动汽车的特点㊂电动汽车主要的特点就是环保污染比较少,和传统的燃油汽车相比,电动汽车主要采用的动力资源是电瓶在使用的过程当中会产生尾气,有效地降低了大气环境污染,这也是现在绿色环保的发展理念促使产生的一个产物㊂在使用的过程当中,电动汽车的噪音也比较小,主要都是电瓶的声音,也能够减少城市当中的噪音污染㊂电动汽车还有一个比较显著的优势特点就是比较节约能源,电动汽车的使用成本会比燃油汽车更低㊂而且电动汽车在使用的过程当中,通过充电就能够保证人员的使用,这样计算下来,一年的费用相对来说比较低,还能够节约特别多的石油能源㊂现阶段的发展当中,其实社会能源的使用和挖掘已经超出了地球能够承受的范围㊂因此,节约能源是为了可持续发展做出的第一步,这也是电动汽车的一个显著优势㊂1.2电动汽车的分类㊂在现阶段的电动汽车发展过程当中,电动汽车的分类也比较多,主要分为三个大类,第一个是纯电动汽车,也就是电动汽车的能源消耗完全是由电池来维持电动汽车的运作㊂第二类是混合动力汽车,现在很多人们在消费汽车的时候就想要买混合动力汽车,因为混合动力汽车在外出出行的时候,如果电池能源耗尽,这个时候还可以用油耗来代替,就不会出现没有办法充电这样的情况,㊀㊀3.7具有新兴远程针灸医疗创新模式㊂1)有望竞标卫生部构建中医特色预防保健服务体系的硬件系统本项目打造了新的 远程针灸行业及预防㊁临床管理模式 ,也就是说,实现网络远程针灸的软硬件组合系统,提供健康文化㊁健康管理和健康保险 三位一体 的服务来预防或减少健康风险,同时提供经济上可持续的保障,其目标是实现一种未病先防,既病早治,已病防变的以 治未病 特色的健康保障服务模式(KY3H模式) ㊂2)具有远程针灸医疗的行业管理的创新模式与管理体系㊂ 中医针刺探穴仪 还能将世界通行的以 医院为中心 的 坐堂候诊 式以及纯粹是软性管理的规章制度等等医疗服务管理模式彻底地变成 以病人为中心 ㊁ 可自助操作 的硬性式医疗服务管理模式,在这个模式中,把古今针灸医学名家的临床经验㊁穴方,把以本临床模式为核心的针灸特色医疗的优势㊁临床功效以及诊断㊁治疗㊁能反映临床疾病复杂难易程度的CD型率㊁平均治愈时间㊁患者对医疗服务的满意率㊁医疗安全㊁操作规范状况㊁防范交叉感染及差错事故的措施,以及,病案纪录及病案质量评估等等为主要内容的医疗质量管理指标,一一做成电脑程序输入管理系统,融入针灸医疗服务的全过程,形成远程针灸医疗服务和行业管理的合二为一的创新模式㊂4㊀推广前景4.1目标市场预测㊂1)各级有规模的医疗㊁教学㊁科研机构对 中医针刺探穴仪 约有300万台 装备性需求 (约33万个县以上医疗机构/27万个同级其他医疗机构再加数目不详的社保中心),约有3600万元人民币的市场规模;2)占中国人口20%以上的有较高求医消费愿望的 中产阶层 和医疗大市场中有资质的临床医疗代理机构约130 150万台 自备性需求 (按我国人口20%的 中产阶层 中的1%有强烈购买欲望计算),约1680万元人民币的销售前景;3)无数患者人群中的 租赁性需求 (暂按20万台计算)4)国际医疗大市场的可能销售额约为以上三条可能销售额的总和,即500万台类似性的 国际市场需求 ,大约有不少于6000万元人民币的销售前景㊂如果国内销售每台按价格RMB1200元销售,这样,近5 10年内,上述基本目标市场约有不少于1140万元人民币的市场销售前景㊂初步估计,在产品投放市场后的5-15年左右,本项目产品将占有全球医疗大市场的5-20%市场份额㊂这样,本项目无疑会是医疗市场角逐的新军劲旅㊂4.2高端远程针灸医疗电子商务的双重属性㊂就针灸医疗而言,全球65亿人口都是中医针刺探穴仪的潜在服务对象, 中医针刺探穴仪 与电子商务的的效益叠加,其估值会大大增加㊂4.3良好环保效益㊂ 中医针刺探穴仪 的研发㊁生产及其所支持的远程针灸医疗保健事业均为绝对低碳经济,有极为良好的环保效益㊂4.4社会效益与应用前景分析㊂本项目最大的社会效益在于,它为人类健康素质实实在在的改善与提高,提供了一种廉价的㊁公正的㊁行之有效的健康医疗资源,其为健康医学㊁人类文明提供了一种更科学㊁更人性化的健康医学资源㊂未来 中医针刺探穴仪 会像私家轿车或个人电脑问世那样,迅速地进入医疗机构㊁家庭,占领床头㊂5㊀总结总之,随着智能化时代的到来,为传统中医针刺的智能化改进迎来一个机遇,硬件设备研发结合软件应用可能是未来的趋势,中医针刺智能化控制㊁参数的深入研究㊁针灸应用软件的开发都可能是未来研发的重点㊂②多学科技术结合,引入市场机制,搭建市场-研发机构-企业-医院保健机构网络联系平台,推动针灸科研成果转化,研发实用方便的高科技针灸智能仪器设备,对推动针灸学科发展和中医药现代化进程具有重要的意义㊂参考文献:[1]徐天成,王雪军,卢东东,卢梦叶,林祺,张小强,成艺.智能针灸机器人关键技术及发展趋势[J].智能科学与技术学报,2019,1(03):305-310.[2]郭太品,任玉兰,李骥,陈亮,舒红平,梁繁荣.我国电针仪器设备研究的概况与评述[J].上海针灸杂志,2016, 35(02):127-130.㊃871㊃大大提升的燃油消耗的效率㊂第三个大类是燃料电池汽车,这一类的电动汽车主要是以燃料电池为能源㊂在使用的过程当中能够减少环境的污染,而且能量的转化效率比较高,基本上能够满足市区内部的出行需求,但这一类的技术还存在一定的缺陷,因此现在的燃料汽车在市场当中销量并不是特别好,需要进行专业技术的研究才能够普及到消费者市场当中㊂1.3电动汽车的故障问题㊂现阶段的电动汽车在使用的过程当中,其实电动汽车的故障问题日是很多消费者比较担心的问题,并且电动汽车的故障概率也比较高,经常在使用的过程当中就容易出现电动车的故障问题,因为现阶段的技术并没有特别成熟,在使用的过程当中难免会出现技术方面的问题㊂而且在电动汽车在普及的过程当中,由于电动汽车的充电方面问题也阻挠了很多消费者进行电动汽车的购买㊂现阶段很多城市地区在电动车充电桩的普及上面并没有做好全面的普及工作,电动车充电也是一个比较困难的问题,目前来看,电动汽车发展速度比较快,但是存在的问题也比较多㊂2㊀电动汽车电子电气架构设计分析电动汽车在发展的过程当中,因为存在一定方面的缺陷,因此在电动汽车缺陷处理设计的时候就应该采用先进的技术,通过技术的不断更新,能够保证汽车在生产和使用过程当中的质量,相信未来的发展当中,电动汽车的普及程度会越来越高,所以对于汽车的质量要求也会比较高,做好相关技术准备工作,这是每个汽车生产企业应该重点关注的地方㊂本文主要从电动汽车的电气电子构架设计是一个方向进行探讨分析㊂2.1电动汽车的常见结构㊂现在市场当中常见的电动汽车结构都比较类似,主要是由这几部分组成,包括电动机㊁调速控制器㊁传动装置㊁制动装置等等㊂这几个部分组成了电动汽车的核心关键部分,电动机主要就是把电动汽车内部的电池电能转换成机械能,通过电动机的运作就能够让电动汽车正常运转㊂在使用的过程当中,电动机的技术生产是非常关键的一个部分㊂有一些电动汽车之所以卖的比较好,就是因为采用的电动机传动的效率比较高,功率比较高,能够在传统的过程当中减少能用电能的损耗,通过高功率的运作能够保证汽车的长距离驾驶㊂现在有很多电动汽车企业在生产的过程当中,传动装置以及调速控制器是两个环节的技术还没有到位,因此很多电动汽车在使用的过程当中难免会出现小毛病,这也是不可避免的一个技术难题㊂制动装置主要就是让电动汽车减速的一种装置,不管是在燃油汽车还是电动汽车上面,都能看见的一个装置,现阶段的技术还是比较成熟㊂2.2电气架构设计㊂在电动汽车的电气电子架构设计当中,第一个是电气部分的结构设计,电气设计主要就是指的汽车动力提供的部分㊂在这一部分的设计工作当中,现阶段的技术还是比较欠缺,而且在消费者使用过程当中,电气部分容易产生的故障概率会更高㊂电气部分的设计主要包括了充电的接口,漏电保护装置等等,在电动汽车的设计过程当中,通过电能和机械能之间的转化,把电池内部的电能转化成形式过程当中的机械能㊂这一部分转化的设置就是电气部分的设计工作,在设计的过程当中,线路的分布以及线路的进线和出线,以及电路使用过程当中的电流㊁电压等等方面的数据控制需要到位,保障电动汽车能够正常的运作,同时还能够保障消费者使用过程当中的安全㊂在进行电路设计的过程当中,就需要对于各种情况的电流,电压有一个全面的数据了解工作,通过电路接入这样的方式给汽车提供影响消费者的人生安全问题㊂如果出现漏电的情况,通过漏电保护装置,就能够自动切断电源,保障用户的生命财产安全㊂2.3汽车电子控制装置设计㊂在电动汽车电子电气架构设计当中,电子的控制部分设计是非常重要的一个设计环节,控制部分主要是控制电动汽车的正常运作,比如前面提到的刹车系统就是控制部分当中比较关键的一个控制系统㊂当然在电子电器设计的时候主要通过控制面板来发挥控制系统的作用,电动汽车也需要进行相关的电子设计工作㊂因为电动汽车消耗的能源主要是电能,也就是需要定期的充电和放电工作,这个时候就需要进行独立的供电控制装置设计,这一个独立的控制系统,就能够保证在电动汽车充电或者是放电的过程当中,能够有一个单独的控制系统才能够保障㊂在运作的时候能够全面的高效率工作㊂如果出现问题,只需要把这一个控制系统进行更换或者是维修就能够解决问题,并且通过单个的控制系统就能够降低电能的损耗,能够给电动汽车带来更高的续航㊂第二个需要重点设计的就是接触器的电子设计㊂在电动汽车设计的过程当中,接触器是常见的一个电器元件,减少接触器的数量,能够有效的减少计数器出现故障的情况,现阶段电动汽车在使用的过程当中容易出现故障问题,就是因为很多细小的元件在设计和使用的过程当中,元件的数量比较高,因此在产生故障概率的时候就比较高㊂减少设计成本,减少接触器的数量,从而提高专业的技术研发水平,提高接触器的灵敏程度也能够提高消费者的消费体验,这是非常重要的一个电子元件的设计环节㊂第三个是电动汽车的充电保护装置设计,这也是属于电子架构设计当中比较关键的一个环节㊂在充电的过程当中,电动汽车如果没有相关的保护装置,很有可能导致充电出现故障问题,严重的还会影响电动汽车的后续使用㊂并且充电的时候肯定车主不会一直守在充电桩旁边,这个时候充电的保护装置就几道关键的作用㊂这个保护装置能够让用户实时的了解电动汽车的充电情况,还能够在充电的时候因为电流电压过高自动转断电㊂这就是非常良好的一种保护方式,这也是非常重要的一个架构,设计环节能够延长汽车的使用寿命,还能够保护汽车的充电安全㊂2.4汽车互动部分的架构设计㊂电动汽车的电气电子架构设计当中的互动部分设计是提升用户体验的一个关键环节㊂在现在的电动汽车市场如此激列的时代当中,电动汽车企业想要满足更多消费者的市场需求,就应该以服务发展为宗旨㊂毕竟汽车销售是一个服务的行业,在销售汽车的过程当中也应该给消费者提供更好的消费者体验㊂因此,互动部分的设计就起到了提升消费体验的一个关键设计环节㊂互动部分主要包括了电动汽车在后期的使用过程当中能够通过系统的反馈,让消费者能够了解电动汽车的各项性能指标以及各项材料的使用情况,能够帮助用户在短时间内了解汽车的使用方法㊂在使用汽车的时候提供更多智能化的服务,让消费者感受到汽车的使用智能性㊂毕竟现在已经进入到一个智能化的时代当中,电动汽车比较优势的一个地方就是能够给消费者提供更多智能化的电动汽车产品,在使用的过程当中能够方便更多消费者的生活㊂因此,在电子架构设计的时候就需要进行相关的数据采集工作,特别是对于已经销售出去的电动汽车的用户反馈工作就需要进行数据的采集,这也是电动汽车的一个基本功能㊂数据采集包括了各个方面的信息,比如消费者的使用情况,电池的寿命,电压情况,电流情况以及车辆驾驶的距离等等,这些都是需要采集的数据,也是能够方便智能驾驶的数据㊂在设计的过程当中就应该重视数据的采集功能以及数据的采集准确性㊂在电量比较低的时候能够提醒用户及时给汽车充电等等这样的智能化方式就能够满足更多消费者的需求㊂当然在采集了相关的数据之后,企业应该对于汽车的研发工作有一个全面的了解,通过网络服务能够满足更多消费者的需求,对于消费者反馈的问题应该及时的进行解决,这些都是电动车企业在发展过程当中必须要面临和解决的问题㊂3㊀结束语总的来说,现在的电动汽车行业发展速度越来越快,在这个行业当中如何做好电动汽车的研发工作,如何做好消费者的消费者体验,这是企业需要面临的难题㊂在电动汽车的电子电气架构设计上面,相关的企业应该重点下功夫培养更多的高端人才,在技术研发上面也应该投入大量的资金成本,为电动车行业发展做好推进工作,这也是汽车制造领域当中必须做好的技术升级㊂为了提升消费者的使用体验,应该设计好电动汽车的电子电气架构工作,在设计的过程当中,结合更多的消费者难题进行设计,提升电动汽车的运作性能,减少能源的损耗,满足更多消费者的出行㊂参考文献:[1]周连明.新能源电动汽车电子电气架构设计[J].电子技术与软件工程,2020,No.185(15):233-234. [2]杨上东,赵杰.电动汽车动力电池系统电气架构及设计[J].电子世界,2018,No.557(23):210-211. [3]王大为.关于纯电动汽车高压电气架构分析[J].内燃机与配件,2020,No.302(02):77-78.[4]张健,吴友华,姚丙雷,等.应用于新能源电动汽车的永磁辅助同步磁阻电机设计[J].电机与控制应用,2016 (1):77-82,共6页.㊃971㊃。

汽车电子电气架构开发随着汽车科技的高速发展，汽车的智能化已成为不可逆转的趋势。

而汽车电子电气架构（E/E Architecture）则是实现汽车智能化的重要基础。

本文将探讨汽车电子电气架构开发的过程、方法以及目标。

汽车电子电气架构开发的过程汽车电子电气架构开发，需要经过以下几个步骤：第一步，确定需求。

开发前需要首先确定汽车所需电气电子系统，以及这些系统各自的要求。

同时考虑到不同车型的差异、可升级性、安全性等方面。

第二步，设计系统。

在确定汽车的需求后，需要根据需求设计系统的整体框架。

该框架要包括各个功能模块、硬件连接方式、数据传输协议、接口标准等信息。

第三步，确定硬件方案。

在电子电气架构开发中，硬件信息的确定极为重要。

确定硬件信息的流程包括评估设计的可行性、性能指标、强健性、抗干扰性等。

第四步，编写软件程序。

在确定硬件方案后，需要编写相应的软件程序。

程序低级别应与硬件方案中的芯片驱动器完全兼容，高级别则要根据电气电子架构相应的嵌入式系统极具特色的设计要素进行设计。

第五步，测试和验证。

完成以上工作后，就需要进行系统的测试和验证。

测试过程中的重点是确保汽车电子电气架构的稳定性、可靠性和安全性。

测试可以在仿真环境、试验场等环境中进行。

汽车电子电气架构开发的方法汽车电子电气架构的开发方法有很多种，以下是几种较为常见的方法：首先是正向设计方法。

正向设计是指由需求出发，首先确定汽车的功能要求，然后确定哪些电气电子系统可以满足这些要求，接着设计每个系统的架构，最后进行连带和交互的设计。

第二是反向设计方法。

反向设计法是指由硬件出发，依次将硬件连通，直到最后形成了完整的电子电气架构体系。

这种方法常常用于对已有汽车进行升级和改造。

第三是模块化设计方法。

模块化设计法是指将整个电子电气系统按照模块拆分，然后独立开发不同模块，最后将模块集成在一起形成完整汽车电子电气架构。

这种方法好处在于可以更加快速，有效地进行分配和管理系统的任务。

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。

智能电动重塑汽车生态——访中国汽车技术研究中心汽车工程研究院副院长龚进峰博士文二霞【期刊名称】《《汽车制造业》》【年(卷),期】2018(000)018【总页数】4页(P4-7)【关键词】中国汽车技术研究中心; 人工智能; 电动汽车; 汽车工程; 生态; 副院长; 研究院; 博士【作者】文二霞【作者单位】《汽车制造业》编辑部【正文语种】中文【中图分类】U46-24国家重点研发计划项目——“智能电动汽车电子电气架构研发”，于2018年年初在天津启动。

该项目主要面对智能电动汽车大数据高速传输、实时融合的要求，应对恶劣复杂电磁环境和开放性安全攻防提出的挑战，构建跨平台开放式电子电气架构支撑体系、研发核心技术平台、应用验证和标准规范，实现对新一代智能电动汽车平台架构支撑保障能力。

如今，该项目进展情况如何？遇到哪些困难和挑战？有哪些关键技术亟待突破？为此，AI《汽车制造业》记者近日专访了该项目负责人、中国汽车技术研究中心（以下简称“中汽中心”）汽车工程研究院副院长、全国汽车电子分标委主任委员龚进峰博士，请他分享技术融合、项目架构体系及项目最新进展。

龚进峰博士是“十二五”机械工业科技创新领军人才，主要从事汽车电子与智能网联汽车、新能源汽车等领域工程技术开发与工程院科研管理工作。

其团队在车载总线开发及测试、汽车EMC正向开发以及汽车整车系统硬件在环仿真测试等业务领域攻克了一系列技术难题，打破了国外技术的垄断，形成了一套完整的完全具有自主知识产权的体系方案和规范的流程，并开发了新能源汽车VCU、BMS、监控终端和平台及整车BCM等系列产品，研究成果在宝骏730/560、力帆560/720和东南V5/V6/DX7等畅销车型上得到广泛应用，推动了国内自主品牌整车企业的核心技术进步。

此外，他还带领团队开拓了汽车电子功能安全、ADAS测试评价、新能源整车集成开发和电性能电平衡测试评价等新业务。

口，以做强做大中国品牌汽车为中心，推动我国汽车产业发展由规模速度型向质量效益型转变，由汽车大国向汽车强国转变。

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。