最近十年來，整車電子電氣架構開發(fā)領域，基于模型的開發(fā)方法已經(jīng)被廣泛接受，甚至被作為首選的開發(fā)方法，目前已經(jīng)成為保證設計成功的一個必要措施。隨著燃油經(jīng)濟性、環(huán)境保護和道路安全要求的逐步加強，汽車電子電氣架構設計中必須要考慮系統(tǒng)整體優(yōu)化，并需要提高開發(fā)效率、縮短開發(fā)時間，此時基于模型的方法就變得非常重要。采用這種方法必須要借助工具才能實現(xiàn)，PREEvision是整車廠中常用的系統(tǒng)架構設計及優(yōu)化工具。其功能包括需求開發(fā)、邏輯功能設計、網(wǎng)絡和部件架構、電氣系統(tǒng)和線束設計以及拓撲結構設計。該工具涵蓋了從概念原型設計階段到具體詳細設計階段，并支持大型工程團隊的詳細開發(fā)和系統(tǒng)規(guī)范制定工作。本文依托該工具對基于模型的整車電子電氣架構設計進行介紹。

開發(fā)流程

為了能夠保證電子電氣架構體系的質量，電子電氣架構開發(fā)需要按照一定的流程進行開發(fā)，電子電氣架構開發(fā)流程主要包括：確定車型市場定位，對標分析，需求開發(fā)，架構模型設計、輸出方案設計文件等步驟。

1)市場定位

市場企劃部或車型戰(zhàn)略部通過市場調研，分析待開發(fā)車型的市場表現(xiàn)，調研銷售人群需求，根據(jù)當前市場狀況及對未來市場的評估，確定待開發(fā)車型的定位、外形、風格、預銷售地區(qū)、市場前景等內容。此時的車型定位決定了后續(xù)對標工作的車型以及電子電氣系統(tǒng)開發(fā)的復雜程度。

2)對標分析

在對新車型進行開發(fā)之前，一般需要選擇一款或幾款企業(yè)內部的既有車型以及市場表現(xiàn)較好的競爭對手車型進行全面的對標分析，獲取對標車型的相關功能與非功能特性。對標分析包括以下內容：電子電氣特性配置；功能需求規(guī)范；車輛駕駛與操作的測量；CAN總線測量；供電系統(tǒng)分析；電子電氣拓撲分析；ECU節(jié)點技術規(guī)范分析；電子電氣成本分析等方面。

對標工作量較大時，對標成果包含的信息很多，一般不采用文檔的形式保管，而是將對標數(shù)據(jù)保存到企業(yè)數(shù)據(jù)庫中，比如PREEvision所提供的電子電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。對標分析的結果，可用于分析現(xiàn)有車型的不足、提出新的功能需求并為新車型的設計提供藍本和素材。

3)需求開發(fā)

需求開發(fā)的工作需要結合車型市場定位與對標結果，并結合以往車型的相關數(shù)據(jù)開展。主要包括確定需求規(guī)范與制定評判準則兩方面內容。

確定需求規(guī)范首先需要收集客戶的需求以及法律法規(guī)的要求，初步確定整體的功能需求；其次收集其他車型參考信息，如果是改型項目，可以參照已有車型的需求文件，如果是全新車型，可以參考對標車型的需求信息；再次需要將客戶需求和法規(guī)要求具體化，并用技術語言描述，制定具體技術需求文檔，形成Excel列表或DOORS文件。

評判準則由公司內部相關領域的專家共同制定。評估準則的制定分為兩個方面，一是要確定在對模型進行評估時需要考慮的各方面影響因素，二是要確定各影響因素所占的權重。當完成電子電氣架構建模之后，根據(jù)該評判標準進行模型評估與變型比較。圖1所示即為評判準則的范例。

4)電子電氣架構模型設計

整車電子電氣系統(tǒng)開發(fā)過程中，會涉及到需求、功能設計、網(wǎng)絡設計、功能分配、線束設計等多方面內容，由不同部門或工程團隊進行共同開發(fā)。為了實現(xiàn)多團隊并行開發(fā)過程中的合理分工與協(xié)作，整個電子電氣架構設計需要按照分層設計的思路展開 (如圖2所示)。在模型開發(fā)過程中需要進行不斷的評估優(yōu)化，最終選擇最優(yōu)的設計方案。

a)需求定義

該層需要導入需求開發(fā)的工作成果——需求規(guī)范，也可以直接將需求開發(fā)的工作在此階段開展。該層用來描述電子電氣系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能需求和非功能需求，是電子電器架構設計的起始點。

b)功能邏輯設計

該層約定整個系統(tǒng)功能的邏輯實現(xiàn)方法。功能網(wǎng)絡層的內容包括邏輯傳感器、功能塊、邏輯執(zhí)行器等功能模塊，以及各功能模塊之間的信息交互接口。當功能網(wǎng)絡層各模塊之間的端口通過信息交互接口連接后，相應模塊就能進行數(shù)據(jù)和控制信息的交換。在功能網(wǎng)絡里，用戶可以看到各功能模塊之間的邏輯關系。