汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化

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【摘要】

基于社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平實現(xiàn)了全面提升，而汽車這一交通工具被廣泛應(yīng)用在日常生活當(dāng)中。基于此，文章將汽車作為重要研究對象，闡述其電子電器架構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化的相關(guān)問題，以期有所幫助。

【關(guān)鍵詞】

汽車；電子電氣架構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化措施；探討

在汽車行駛中，駕駛?cè)藛T的舒適性與安全性最為重要，同時還應(yīng)當(dāng)關(guān)注汽車燃油的經(jīng)濟性，為了能夠不斷滿足以上需求，在現(xiàn)代汽車中，對大量導(dǎo)線、電子控制單元與串行通行總線進行了運用。在實踐發(fā)展的過程中，智能化網(wǎng)絡(luò)與導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展取得了理想的成績，因而在汽車主動安全技術(shù)以及被動安全技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。基于此，汽車電子電氣架構(gòu)的復(fù)雜性也更加明顯，所以，對于電子電氣架構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化已逐漸成為汽車設(shè)計中的重點內(nèi)容，需要給予高度重視。

1汽車電子電氣架構(gòu)技術(shù)以及發(fā)展趨勢探討

站在不同角度看待汽車電子電氣架構(gòu)，其得出的結(jié)論也同樣存在一定的差異。其中，所謂的物理架構(gòu)設(shè)計具體指的就是處理汽車系統(tǒng)當(dāng)中有形的內(nèi)容，而邏輯架構(gòu)設(shè)計則是對系統(tǒng)當(dāng)中無形的內(nèi)容進行處理。現(xiàn)階段，電子電氣架構(gòu)中的物理與邏輯架構(gòu)是各自獨立的，而設(shè)計隊伍與流程同樣獨立，使得設(shè)計流程更加復(fù)雜。而電子電氣架構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化則是汽車設(shè)計流程中對于汽車電子與電氣系統(tǒng)的定義。專業(yè)工程師充分利用自身經(jīng)驗與工具對電子電氣架構(gòu)虛擬模型進行設(shè)計，隨后需經(jīng)過計算機的模擬與測試，并且嚴格校核與優(yōu)化設(shè)計思路，針對存在的問題進行解決，以保證更好地滿足用戶的各方面需求。基于電子電氣技術(shù)的全面發(fā)展，電氣中心、線徑與電氣元件等都已經(jīng)呈現(xiàn)出小型化發(fā)展趨勢，為此，體積小與輕便成為電子電氣技術(shù)的最終目標(biāo)。而隨著自動化制造工藝以及裝配的全面發(fā)展，一定程度上提高了產(chǎn)品的可靠性能，使得生產(chǎn)的靈活性也逐漸突顯出來。汽車中也增加了更多功能以及特性，因而汽車電子化的內(nèi)容更加豐富，而電氣化容量卻保持不變，如圖1。

2汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化核心思想解構(gòu)

在對汽車電子電氣架構(gòu)進行設(shè)計與優(yōu)化的過程中，最關(guān)鍵的就是要對如何融入電氣電器功能予以熟練地掌握，進而增強器件整合效果。如果是對于已知功能，則包含諸多類型的結(jié)構(gòu)定義：（1）電器部件的數(shù)量較多而電子部件較少；（2）電器部件的數(shù)量少而電子部件相對較多。在汽車系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化的過程中，應(yīng)充分考慮其功能配置以及包裝和電器價格等發(fā)展趨勢。其中，電子與電器部件之間的性價比架構(gòu)始終是處于變化狀態(tài)的，如圖2所示。

3汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化所需工具闡釋

3.1數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

3.1.1市場趨勢數(shù)據(jù)庫

在該數(shù)據(jù)庫當(dāng)中涵蓋了世界范圍之內(nèi)所有汽車生產(chǎn)廠商和零部件供應(yīng)商所研發(fā)亦或是準(zhǔn)備研發(fā)的先進電子電器技術(shù)與產(chǎn)品。

3.1.2基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫

在此數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，世界范圍內(nèi)的汽車生產(chǎn)廠商以及不同檔次車型的電子電氣架構(gòu)相關(guān)信息內(nèi)容。

3.1.3解決方案數(shù)據(jù)庫

將前兩種數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，針對車型電子電氣架構(gòu)數(shù)據(jù)展開進一步地對比，同時構(gòu)件電子電氣架構(gòu)平臺，在展開客觀評估以及分析以后，能夠提出最為理想的電子電氣架構(gòu)目標(biāo)。

3.2電子電氣系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化工具的應(yīng)用

在應(yīng)用電子電氣系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化工具中，可以對PREEvision等較為成熟的電子電氣系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化工具予以靈活地運用。主要的原因就是，該工具具有圖形化用戶接口，而且可以支持數(shù)據(jù)庫，其設(shè)計的結(jié)果也能夠被重復(fù)地使用，所以優(yōu)勢較為明顯。電子電氣架構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化工具本身所具備的功能十分豐富，能夠?qū)﹄娮与娖骷罾硐氲淖呔€路徑予以搜索。在此基礎(chǔ)上，能夠?qū)﹄娮与娖骷途€束成本進行計算。

3.3通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計優(yōu)化工具的應(yīng)用

在對汽車通信網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計和優(yōu)化的過程中，可以采用VECTOR亦或是MENTOR等工具，進而實現(xiàn)汽車負載率、拓撲結(jié)構(gòu)以及延遲時間設(shè)計優(yōu)化的合理性，最終達到電子電氣架構(gòu)邏輯標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4線束設(shè)計優(yōu)化工具的應(yīng)用

在設(shè)計優(yōu)化汽車線束的過程中，所采用的工具可以是UG，也可以是CATIA，進而實現(xiàn)汽車整車線束配線結(jié)合點的位置與安裝走向等相關(guān)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計，以達到電子電氣架構(gòu)物理標(biāo)準(zhǔn)要求。

4設(shè)計優(yōu)化汽車電子電氣架構(gòu)的具體流程

現(xiàn)階段，汽車電子電氣架構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化都需要遵循國際通用標(biāo)準(zhǔn)，即“V”模式的開發(fā)流程，如圖3所示。

4.1整車需求定義階段

應(yīng)對全新車型市場定位與客戶所提出的特殊性需求進行有機結(jié)合，對于不同車型數(shù)據(jù)進行比較。在分析與評估以后，則需要確定出全新車型需求。在此基礎(chǔ)上，對子系統(tǒng)需求進行定義。

4.2系統(tǒng)設(shè)計或架構(gòu)設(shè)計階段

應(yīng)充分考慮電子電氣系統(tǒng)實際需求，對系統(tǒng)級別的電子電氣架構(gòu)解決方案予以合理地制定，同時對物理與邏輯架構(gòu)需求進行準(zhǔn)確地定義。

4.3電子電器件的設(shè)計階段

將物理與邏輯架構(gòu)的實際需求作為重要基礎(chǔ)，對電子電器件解決方案進行合理地制定，對相關(guān)硬件與軟件需求予以定義。

4.4電子電器件開發(fā)階段

充分考慮電子電器件的硬件與軟件實際具體需求，對相關(guān)期間進行開發(fā)。另外，零部件開發(fā)商需采用自身所具備的測試規(guī)范以及方法開展驗證工作。

4.5電子電器件設(shè)計驗證階段

將測試規(guī)范和方法作為參考標(biāo)準(zhǔn)，對電子電器件設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)狀況進行驗證。

4.6系統(tǒng)設(shè)計或者是架構(gòu)設(shè)計驗證階段

將測試規(guī)范和方法作為依據(jù)，對其設(shè)計效果進行驗證。

4.7汽車整車需求目標(biāo)的驗證階段

同樣需要遵循相關(guān)規(guī)范和方法，對整車需求的目標(biāo)實現(xiàn)狀況進行驗證。

5結(jié)束語

綜上所述，通過對汽車電子電氣架構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化問題的研究與分析，闡述了具體的設(shè)計優(yōu)化階段，希望進一步強化汽車行駛性能，提高駕駛的安全度與舒適度。

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作者:黃炳村 單位:廣州廣電計量檢測股份有限公司