汽车电子电气架构设计与优化措施

文/黄炳村

汽车电子电气架构设计与优化措施

文/黄炳村

基于社会经济的发展，人们生活水平实现了全面提升，而汽车这一交通工具被广泛应用在日常生活当中。基于此，文章将汽车作为重要研究对象，阐述其电子电器架构设计和优化的相关问题，以期有所帮助。

汽车 电子电气架构设计 优化措施探讨

在汽车行驶中，驾驶人员的舒适性与安全性最为重要，同时还应当关注汽车燃油的经济性，为了能够不断满足以上需求，在现代汽车中，对大量导线、电子控制单元与串行通行总线进行了运用。在实践发展的过程中，智能化网络与导航系统的发展取得了理想的成绩，因而在汽车主动安全技术以及被动安全技术中被广泛应用。基于此，汽车电子电气架构的复杂性也更加明显，所以，对于电子电气架构设计和优化已逐渐成为汽车设计中的重点内容，需要给予高度重视。

1 汽车电子电气架构技术以及发展趋势探讨

站在不同角度看待汽车电子电气架构，其得出的结论也同样存在一定的差异。其中，所谓的物理架构设计具体指的就是处理汽车系统当中有形的内容，而逻辑架构设计则是对系统当中无形的内容进行处理。现阶段，电子电气架构中的物理与逻辑架构是各自独立的，而设计队伍与流程同样独立，使得设计流程更加复杂。

而电子电气架构的设计和优化则是汽车设计流程中对于汽车电子与电气系统的定义。专业工程师充分利用自身经验与工具对电子电气架构虚拟模型进行设计，随后需经过计算机的模拟与测试，并且严格校核与优化设计思路，针对存在的问题进行解决，以保证更好地满足用户的各方面需求。

基于电子电气技术的全面发展，电气中心、线径与电气元件等都已经呈现出小型化发展趋势，为此，体积小与轻便成为电子电气技术的最终目标。而随着自动化制造工艺以及装配的全面发展，一定程度上提高了产品的可靠性能，使得生产的灵活性也逐渐突显出来。汽车中也增加了更多功能以及特性，因而汽车电子化的内容更加丰富，而电气化容量却保持不变，如图1。

2 汽车电子电气架构设计和优化核心思想解构

在对汽车电子电气架构进行设计与优化的过程中，最关键的就是要对如何融入电气电器功能予以熟练地掌握，进而增强器件整合效果。如果是对于已知功能，则包含诸多类型的结构定义：

（1）电器部件的数量较多而电子部件较少；

（2）电器部件的数量少而电子部件相对较多。

在汽车系统设计和优化的过程中，应充分考虑其功能配置以及包装和电器价格等发展趋势。其中，电子与电器部件之间的性价比架构始终是处于变化状态的，如图2所示。

3 汽车电子电气架构设计与优化所需工具阐释

3.1 数据库的应用

3.1.1 市场趋势数据库

在该数据库当中涵盖了世界范围之内所有汽车生产厂商和零部件供应商所研发亦或是准备研发的先进电子电器技术与产品。

3.1.2 基准数据库

在此数据库当中，世界范围内的汽车生产厂商以及不同档次车型的电子电气架构相关信息内容。

3.1.3 解决方案数据库

将前两种数据库作为基础，针对车型电子电气架构数据展开进一步地对比，同时构件电子电气架构平台，在展开客观评估以及分析以后，能够提出最为理想的电子电气架构目标。

3.2 电子电气系统设计优化工具的应用

在应用电子电气系统设计优化工具中，可以对PREEvision等较为成熟的电子电气系统设计和优化工具予以灵活地运用。主要的原因就是，该工具具有图形化用户接口，而且可以支持数据库，其设计的结果也能够被重复地使用，所以优势较为明显。

电子电气架构设计与优化工具本身所具备的功能十分丰富，能够对电子电器件最理想的走线路径予以搜索。在此基础上，能够对电子电器件和线束成本进行计算。

图1：汽车成本电子电器所占比重

图2：汽车最佳性价比架构的基本原则

图3：“V”模式开发流程图

3.3 通信网络的设计优化工具的应用

在对汽车通信网络进行设计和优化的过程中，可以采用VECTOR亦或是MENTOR等工具，进而实现汽车负载率、拓扑结构以及延迟时间设计优化的合理性，最终达到电子电气架构逻辑标准要求。

3.4 线束设计优化工具的应用

在设计优化汽车线束的过程中，所采用的工具可以是UG，也可以是CATIA，进而实现汽车整车线束配线结合点的位置与安装走向等相关内容的优化设计，以达到电子电气架构物理标准要求。

4 设计优化汽车电子电气架构的具体流程

现阶段，汽车电子电气架构的设计与优化都需要遵循国际通用标准，即“V”模式的开发流程，如图3所示。

4.1 整车需求定义阶段

应对全新车型市场定位与客户所提出的特殊性需求进行有机结合，对于不同车型数据进行比较。在分析与评估以后，则需要确定出全新车型需求。在此基础上，对子系统需求进行定义。

4.2 系统设计或架构设计阶段

应充分考虑电子电气系统实际需求，对系统级别的电子电气架构解决方案予以合理地制定，同时对物理与逻辑架构需求进行准确地定义。

4.3 电子电器件的设计阶段

将物理与逻辑架构的实际需求作为重要基础，对电子电器件解决方案进行合理地制定，对相关硬件与软件需求予以定义。

4.4 电子电器件开发阶段

充分考虑电子电器件的硬件与软件实际具体需求，对相关期间进行开发。另外，零部件开发商需采用自身所具备的测试规范以及方法开展验证工作。

4.5 电子电器件设计验证阶段

将测试规范和方法作为参考标准，对电子电器件设计目标的实现状况进行验证。

4.6 系统设计或者是架构设计验证阶段

将测试规范和方法作为依据，对其设计效果进行验证。

4.7 汽车整车需求目标的验证阶段

同样需要遵循相关规范和方法，对整车需求的目标实现状况进行验证。

5 结束语

综上所述，通过对汽车电子电气架构设计和优化问题的研究与分析，阐述了具体的设计优化阶段，希望进一步强化汽车行驶性能，提高驾驶的安全度与舒适度。

[1]黄宝健.汽车电子电气架构设计及优化措施[J].黑龙江科学,2016,7(24)：34-35.

[2]仲小霞.汽车电子电气架构设计与优化措施分析[J].电子世界,2012(19)：31-32.

[3]熊敏.汽车电子电气架构设计及优化措施[J].南方农机,2015,46(12)：41-42.

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作者单位 广州广电计量检测股份有限公司 广东省广州市 510656