VCU架構設計
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-27
VCU架構設計的實例教程
高效的軟件架構設計顯然對功能安全的實施和落地起著引導性作用，所以電子電器系統滿足功能安全要求已經成為產品基本屬性。
針對軟件架構如何滿足功能安全要求，業內人士紛紛借鑒了E-Gas架構，E-Gas最先被應用于發動機控制器EMS，由Level1功能層、Level2功能監控層、Level3控制器監控層三部分組成。國內相關論文分別將E-Gas架構應用于各個控制功能中，其中專利、文獻、文獻、文獻、文獻都針對功能安全標準設計了整車控制器硬件和軟件，但并未涉及Level2軟件架構。
因此，為了彌補E-Gas架構未明確提出基于模型開發MBD的Level2軟件架構的缺陷，且架構設計要滿足高內聚低耦合、合適的分層等功能安全要求，本文針對整車控制器VCU設計了一種Level2功能監控層軟件架構，不但符合功能安全架構設計要求，而且可應用于其他ECU功能安全Level2設計中，有助于功能安全設計進一步落地，降低實施難度。
一、VCU模型整體架構
設計整車控制器VCU模型Level1、Level2架構，如圖1所示，包括時序調度、輸入信號、Level1、Level2和輸出信號模塊，需滿足功能安全可理解性、一致性、簡單性、可驗證性、模塊化、抽象化、封裝性、可維修性等架構設計原則和要求。
圖1 VCU控制模型架構
Level1被稱為功能層，包含整車控制基本功能，如電機扭矩需求、能量回收等，整車高低壓電源管理，如高壓安全、低壓管理等，以及在檢測到故障時控制系統的反應。Level2被稱為功能監控層，檢測Level1功能軟件的缺陷過程。例如，通過監測計算的需求扭矩值或車輛縱向加速度，當系統發生故障時，會觸發系統反應，進入安全狀態。
展開 架構設計是汽車頂層設計的一部分，在架構設計層面我們需要權衡技術、市場與消費者期望和物料、研發成本，而引入的技術也可以反哺平臺或服務后續車型。
圖3 架構設計要合理組合汽車所有關鍵部件和人體
因此平臺是穩定、普適的，而架構是靈活、專一的。特定車型的架構設計在大框架上應該存在最優解。例如前橫置前驅+麥弗遜懸架組合，以及機艙縱梁+車身縱梁、門檻梁、中央通道的傳力路徑組合，已經成為傳統燃油車型的標準架構。
3 現階段電動車的平臺架構設計的追求
中國的純電動車行業，細節設計如NVH、強度分析、臺架試驗等能力已經逐漸形成，但是對平臺架構和整體設計研究依然進展寥寥，隨著汽車電動化浪潮的推進，頂層設計能力薄弱的問題愈發凸顯。
合理的電動車平臺規劃有利于充分利用電動車的零部件特點和整車總體優勢，例如成員艙空間、車身碰撞性能、更好的整車尺寸等，此外對于零部件選型和設計也有很強指導意義。開發一個平臺就可以拓展出很多車型，看上去非常美好。但是只有設計生產過多個車型后才有可能提煉出一個有效的平臺。國內電動車企業起步很晚，產品的迭代次數不足，缺乏足夠積累，這種現狀下，開發一個有足夠競爭力可多次拓展使用的整車平臺難度極大。
所以現階段國內的電動車開發，首要任務是確定一個通用的整車架構而不是開發整車平臺。
展開 強力穩定的硬件設計可以提高整個系統的穩定性、可靠性，減少故障率。
a、四層電路板，中間層是電源層和地層，電平穩定
b、數字電路電源與功率電路電源分開，數字地與功率地分割設計，減少耦合干擾
c、隔離的CAN總線設計，避免總線網絡受到串擾的影響，2500VRMS隔離
d、頂層和地層電路板采用1OZ加厚鋪銅，銅厚約35um
e、電路板四周采用穿孔地墻設計，屏蔽電磁輻射
f、端口EMI（Electro Magnetic Interference) 防電磁干擾設計，采用信號硬件濾波，浪涌保護器件
g、采用美國Freescale公司專為汽車級電子設計的16位微控制器MC9S12XEQ512為核心控制芯片。
展開 SOA設計—圖表設計
SOA設計和軟件架構( architecture)數據應以表格格式或圖表形式可視化。
應使用定制的表格格式來可視化SOA設計數據和軟件架構定義面向服務的體系結構圖(SOAD):該圖應可視化給定功能或服務、服務角色(服務提供者和服務使用者)、服務端口和服務接口。下面是SOA圖的示例視圖:
軟件架構圖（SWAD）：
一旦SOA定義完成，就應該定義軟件組件方面的服務部署。此圖顯示了用于數據交換的軟件組件、軟件端口及其之間的連接（軟件程序集連接器）。還應顯示每個軟件組件上部署的邏輯功能。下面是軟件架構圖示：
車載SOA軟件架構：服務設計
服務定義
服務使用SOME/IP總線向客戶端提供一些功能。所提供的功能既可以作為請求消息公開，也可以作為發送消息公開。
服務集群劃分
服務是基于子系統重新劃分群集的。
服務描述模板
服務描述必須包括以下信息：
服務描述：服務目的的簡單描述。
消息類型：方法或事件。
訊息名稱：訊息名稱。
消息描述：消息用途的簡短描述。
消息輸入參數：此規范類型使用的輸入參數的完整列表。
返回參數：此規范類型使用的返回參數的完整列表。
此外，必須描述枚舉和自定義類型。
展開 來源 | 侯哥工作感悟
知圈 | 進“電子電氣群”請加微13636581676,備注架構
架構設計到底在做什么？這個好像不應該成為問題，因為每個人都會回答：架構設計就是設計架構唄。然而，設計架構又是設計什么東西呢？
讓我們先回顧一下以前聊過的一個話題：什么是電子電氣架構？架構是基于復雜系統的一個概念，體現的是系統之內的元素的基本結構和關系，是一種系統設計和演進的原則。
對于汽車的EEA（Electronic Electrical Architecture）來說，定義的就是汽車上電子部件之間的相互關系，及所有的電子部件（包含硬件實體及其中的軟件）所共同承載的邏輯功能之間的關系，以及為了設計和維護這些電子部件所規定的各種原則。
(Source:Bing)
從上面這個定義中可以看出，架構并不是一個具象化的實體，而是一個抽象的東西，任何一種具象化的東西都沒有辦法完整的表示出什么是架構。而且，架構一定是依賴于系統而存在的。
汽車的電子電氣架構EEA依賴的就是汽車上的電子電氣E/E系統。談到EEA，一定離不開這個E/E系統。架構是系統的架構。
網絡拓撲是架構的一部分，電氣拓撲也是架構的一部分，但是它們都沒有辦法來代表完整的架構。它們所表示的僅僅是EEA的一部分特性或者屬性。
接下來，讓我們從城市的設計建造過程來理解E/E系統的開發工作以及EEA設計的工作。
雖然我以前曾經以一個大樓的設計、建造過程來解釋過EEA設計的工作，可是從事EEA的工作越久，就越覺得汽車上EEA設計的復雜。由于現代車輛本身的高度復雜性，整車電子EEA設計更像城市規劃。
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引言
淺談系統安全架構設計
筆者從事功能安全領域工作八年有余，結合個人經驗分享一下對系統安全架構設計的理解，希望能夠解決部分同行對于安全架構設計的痛點。
注：圖片來源于網絡，如有侵權，請及時聯系作者刪除。
?本文主要內容分為6個部分（約7700字，30分鐘閱讀）
目錄
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剛畢業的時候，我年少輕狂，以為自己已經可以獨當一面
功能安全應該如何考慮軟件架構，什么樣的架構是符合功能安全標準要求的，對于軟件架構工程師和功能安全工程師，很難在兩個方面都說得明白，本篇來從功能安全的角度談談軟件架構設計的基本要求。
首先，功能安全軟件的架構設計是基于兩個層次的：
第一：
選取和建立一個層次分明，易于理解的軟件架構；
第二：
在第一條的基礎上，符合相應功能安全等級要求的軟件設計要求
作者：eng2mot 來源： 汽車ECU開發 當前車輛日益復雜，車聯網功能在各個細分領域都在不斷增加，而更強大的智能功能也逐步增加。 所有這些高級功能都依賴于線束和控制器才能發揮作用。然而面對日益增加的車輛復雜性和產品開發周期縮短的壓力，導致汽車制造商和系統集成商的成本和時間壓力增加。 因此汽車制造商紛紛革新現有的的電子電氣架構，像國內小鵬的X-EEA3.0中央計算平臺+區域控制架構、廣汽埃安的中
