陸彥達(dá)

長(zhǎng)安大學(xué)汽車學(xué)院 陜西省西安市 710018

近幾年，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，國(guó)民生活水平有了大幅度提高，汽車作為一種便捷的交通運(yùn)輸工具，在人們生活、工作中有著越來(lái)越廣泛且深入的應(yīng)用，國(guó)民汽車持有量逐年上漲，相應(yīng)提高了對(duì)于汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。就現(xiàn)代汽車制造業(yè)來(lái)說(shuō)，汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)集中反映出消費(fèi)者對(duì)于汽車舒適度、人性化、智能化、以及美觀性的消費(fèi)需求。同時(shí)，汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，廣泛涉及軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)、線路等多方面內(nèi)容，如不能對(duì)汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，其需要的開發(fā)周期和開發(fā)成本就會(huì)大幅度增加。本文即圍繞汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)，就其設(shè)計(jì)優(yōu)化措施，進(jìn)行了分析和探討，具體內(nèi)容如下：

1 汽車電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)基本需求分析

1.1 汽車電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)基本需求概述

就現(xiàn)代汽車而言，科學(xué)的電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)，除了可以有效提高汽車的綜合性能和舒適度之外，還可以達(dá)到控制降低汽車生產(chǎn)成本和總重量的目的，因此加強(qiáng)汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為進(jìn)一步提高汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，在正式設(shè)計(jì)工作前，相關(guān)人員必須做好汽車電子電氣系統(tǒng)的需求分析工作，搭建相應(yīng)的電子電氣架構(gòu)整體平臺(tái)，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車電子電氣系統(tǒng)的分析和研究。通常情況下，汽車電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)需求，體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

一方面是針對(duì)電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)相關(guān)可操作性需求的分析。這部分分析內(nèi)容的根本目的，在于全面滿足用戶所有的系統(tǒng)外部需求，進(jìn)而保障汽車電子電氣架構(gòu)開發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)外部需求得到全面、充分的滿足。具體來(lái)說(shuō)，汽車電子電氣架構(gòu)可操作性需求，主要包含以下幾點(diǎn)內(nèi)容。首先，相關(guān)人員需在多種操作背景下，分析電子電氣架構(gòu)系統(tǒng)的實(shí)際需求；其次，要分析系統(tǒng)性能需求，并做好相關(guān)的量化工作。同時(shí)，這部分工作的根本目的在于分析和驗(yàn)證該程度可以滿足用戶功能需求的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)水平；再次，工作人員需通過(guò)假象示例分析的方法，針對(duì)一些特殊使用情境下的潛在需求和功能進(jìn)行科學(xué)分析；最后，綜合制定電子電氣系統(tǒng)功能需求方案，確定各項(xiàng)功能需求的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，并重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)硬件故障狀態(tài)下的運(yùn)行狀態(tài)確定。

另一方面則是針對(duì)電子電氣架構(gòu)功能性需求進(jìn)行分析。與電子電氣架構(gòu)可操作性需求分析相比，功能性需求分析更加側(cè)重于系統(tǒng)內(nèi)部的需求分析，進(jìn)而更好地滿足用戶方面的汽車使用需求。因此，加強(qiáng)電子電氣架構(gòu)功能性分析，同樣具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于電子電氣架構(gòu)功能性分析的特殊要求，在無(wú)法確定需求正確性和完整性的情況下，相關(guān)人員應(yīng)通過(guò)建立功能性需求模型的方式進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)外部正確性及完整性的確定。具體來(lái)說(shuō)，在構(gòu)建功能性需求模型時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先要保障需求分析的正確性和完整性，如發(fā)現(xiàn)模型缺陷，應(yīng)及時(shí)予以調(diào)整和修正，并通過(guò)動(dòng)態(tài)建模過(guò)程，確保模型的科學(xué)建立。

1.2 汽車電子電氣架構(gòu)需求實(shí)現(xiàn)的注意要點(diǎn)分析

汽車電子電氣架構(gòu)需求實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：一，系統(tǒng)需求實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需針對(duì)已經(jīng)確定的系統(tǒng)約束，進(jìn)行相應(yīng)的電子電氣架構(gòu)方案舉例，如ECU通行方式、ECU數(shù)量等等，從而保障系統(tǒng)主要約束集中在ECU可用資源及相關(guān)的架構(gòu)方案上；二，針對(duì)多種功能的不同需求，需注意做好科學(xué)的分配工作；三，對(duì)于非功能性的需求，也需要做好科學(xué)的分配工作；四，系統(tǒng)需求實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，還要重點(diǎn)加強(qiáng)可靠性、安全性分析，以確保各項(xiàng)可靠性、安全性的有效執(zhí)行；五，在具體方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)圍繞電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備多個(gè)備選方案，并逐一對(duì)方案的綜合性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。

2 汽車電子電氣架構(gòu)優(yōu)化措施分析

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化措施分析

數(shù)據(jù)庫(kù)方面的優(yōu)化，主要包含以下三方面內(nèi)容：一，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)盡量涵蓋目前世界范圍內(nèi)所有的主要汽車生產(chǎn)商和其主要生產(chǎn)車型，在此基礎(chǔ)上，汽車制造商可以詳細(xì)了解汽車內(nèi)部系統(tǒng)架構(gòu)的相關(guān)信息，并作為汽車電子電氣架構(gòu)架構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)參考；市場(chǎng)發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)則應(yīng)囊括目前世界范圍內(nèi)多數(shù)汽車經(jīng)銷商，同時(shí)涉及部分正處于需要開發(fā)開放階段的汽車產(chǎn)品和電子電氣制造技術(shù)；方案解決數(shù)據(jù)庫(kù)方面的優(yōu)化，需要在以上兩種數(shù)據(jù)庫(kù)不斷發(fā)展和完善的基礎(chǔ)上，與電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行科學(xué)的橫向?qū)Ρ?，進(jìn)而建立科學(xué)的解決方案數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)細(xì)致、全面的分析，建立最終的解決方案數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2 針對(duì)電子電氣系統(tǒng)運(yùn)用合適的設(shè)計(jì)優(yōu)化工具

汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，只有針對(duì)電子電氣系統(tǒng)運(yùn)用合適的設(shè)計(jì)優(yōu)化工具，才能保障各項(xiàng)電子電氣架構(gòu)優(yōu)化與管理工作的有效落實(shí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)科學(xué)的配置設(shè)置。因此，在電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)先選用一些技術(shù)相對(duì)成熟且具有先進(jìn)性和代表性的電子電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化工具，常見(jiàn)工具包括vision、PREE等。以上工具的優(yōu)勢(shì)在于其普遍具有數(shù)據(jù)庫(kù)支持系統(tǒng)和圖形化的用戶接口，相關(guān)設(shè)計(jì)結(jié)果可以在工具中重復(fù)進(jìn)行利用，同時(shí)具備電子電氣構(gòu)建再次學(xué)習(xí)及修改功能。

2.3 優(yōu)先選用完善的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化工具

通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是汽車電子電器架構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，關(guān)于通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化工具的選擇，設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)先選擇技術(shù)相對(duì)成熟的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化工具，如VECTOR公司旗下相關(guān)產(chǎn)品等，進(jìn)而借助此類工具的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)拓?fù)湓O(shè)計(jì)的優(yōu)化和負(fù)載率設(shè)計(jì)的優(yōu)化，確保電子電氣架構(gòu)目標(biāo)邏輯要求得到全面的滿足。

2.4 汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)流程優(yōu)化

目前，汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)通用流程為V型開發(fā)流程，其具體流程程序如下：一，汽車功能需求定義環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)主要需要對(duì)汽車實(shí)際需求和用戶具體需求進(jìn)行分析，并做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、整理工作；二，電子電氣系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)整體方案制定；三，電子電氣件相關(guān)的具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)主要負(fù)責(zé)在電子電氣架構(gòu)邏輯設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，完成具體電子電氣件的解決方案，并明確相應(yīng)的操作規(guī)范和測(cè)時(shí)規(guī)范；四，電子電氣件及各類輔助設(shè)備的開發(fā)工作；五，汽車系統(tǒng)架構(gòu)整體設(shè)計(jì)方案的驗(yàn)證工作；六，電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)可信性的驗(yàn)證工作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，相關(guān)企業(yè)及人員需全面提高對(duì)汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)的重視和關(guān)注，從汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)基本需求分析入手，對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，綜合提高電子電氣架構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和有效性，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。