电子电气架构设计——架构师需注意的关键点.pdf

简介：
本PDF探讨了电子电气架构设计的核心要素，特别针对架构师在项目中应关注的技术要点和最佳实践进行了深入分析。 所有这些高级功能都依赖于线束和电子控制单元（ECU）才能发挥作用。然而面对日益增加的车辆复杂性和产品开发周期缩短的压力（敏捷开发），导致汽车制造商和供应商的成本和时间压力增加。这也反映了汽车行业越来越互联网化的趋势。 在设计电子电气架构时，工程师需要关注的关键点在于如何应对汽车行业的快速发展以及不断增长的复杂性。随着互联网技术的应用，现代汽车已经不仅仅是简单的交通工具，而是集成了多种高级功能，如车联网、自动驾驶等。这些功能实现离不开线束和ECU的支持。然而，在车辆功能增多的同时，开发周期被压缩了，并且需要遵循敏捷开发的需求，这给制造商带来了巨大的成本和时间压力。 为了应对这一挑战，汽车原始设备制造商（OEMs）正在探索新的电子电气架构方案，例如某鹏的X-EEA3.0中央计算平台与区域控制架构、广汽的HPC架构以及GW的GEEP3.0计算平台架构。这些新架构旨在降低复杂性，并通过软硬件解耦的方式利用如AUTOSAR这样的软件框架来支持高级功能实施，比如OTA（Over-The-Air）更新和SOA（Service-Oriented Architecture）软件架构，这为未来的功能扩展奠定了基础。 电子电气架构的发展趋势是朝着中央计算与区域控制的方向前进。通过使用高性能的中央计算平台结合域控制器策略可以显著减少ECU的数量，并集中算力资源。此外，这样的设计还能简化总线结构并采用高速通讯技术如车载以太网，有助于实现线束自动化组装和提高生产效率。 OEM在主导开发新架构的同时还建立了软件研究院来优化技术和商务流程，解决传统分布式架构中存在的问题：ECU数量过多、线束过长以及协同工作的难度等。引入SOA（面向服务的体系结构）使得OTA升级变得更加容易，并打破传统的垂直孤岛式开发模式，减少了对供应商的依赖并简化了软件版本管理和控制。 在设计电子电气架构时，工程师需要综合考虑整车需求，包括机械、电气电子、软件和热学等多个方面。他们还需要定义车载网络拓扑来整理功能清单、优化功能分配以及确定网络连接方式，并且遵循ISO26262标准进行功能安全分析以确保安全性。 随着从分布式架构向域控制器架构转变并最终集成通用计算单元，电子电气架构师必须考虑软件和供应商之间的交互调整。这对于制造商及供应商来说都是巨大的挑战。同时他们还需要关注多个方面的问题如：功能安全、网络安全、软件可维护性以及供应商管理等，以确保电子电气架构不仅能满足当前需求还能灵活适应未来技术的发展与汽车功能的升级。